WO2023186211A1 - Freewheel device, and clutch assembly comprising the freewheel device - Google Patents

Freewheel device, and clutch assembly comprising the freewheel device Download PDF

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WO2023186211A1
WO2023186211A1 PCT/DE2023/100203 DE2023100203W WO2023186211A1 WO 2023186211 A1 WO2023186211 A1 WO 2023186211A1 DE 2023100203 W DE2023100203 W DE 2023100203W WO 2023186211 A1 WO2023186211 A1 WO 2023186211A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
freewheel
locking
rotation
sleeve
intermediate sleeve
Prior art date
Application number
PCT/DE2023/100203
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erik Orel
Luboslav Slezák
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Publication of WO2023186211A1 publication Critical patent/WO2023186211A1/en

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Classifications

    • 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
    • F16D41/12—Freewheels or freewheel clutches with hinged pawl co-operating with teeth, cogs, or the like
    • F16D41/14—Freewheels or freewheel clutches with hinged pawl co-operating with teeth, cogs, or the like the effective stroke of the pawl being adjustable

Definitions

  • the invention relates to a freewheel device for a drive train of a vehicle with the features of the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a clutch arrangement with the freewheel device.
  • Friction clutches are very common in internal combustion engines, and positive clutches and/or claw clutches are often used as drive motors in electric motors.
  • one-way clutches are also widely used, with a torque-transmitting connection being opened or closed depending on the speed of rotation and the direction of rotation of two shafts connected via the open-air clutch.
  • a one-way clutch comprising: an inner race with a plurality of pawl receiving recesses, a plurality of spring receiving recesses, an outer race surrounding the inner race, the outer race and the inner race are fixed relative to one another in a drive direction and are rotatable relative to one another about an axis in a freewheeling direction, a plurality of pawls between the inner race and the outer race, each pawl being received in a corresponding pawl receiving recess of the plurality of pawl receiving recesses and each pawl having a front one section and a rear section, and a plurality of band springs between the inner race and the outer race, with adjacent band springs secured together with integral clasps and bridges, each pawl being disposed between two clasps to form a circumferential retaining ring .
  • the subject of the invention is a freewheel device which is designed and/or suitable in particular for a drive train of a vehicle.
  • the freewheel device is designed as an overrunning clutch and/or as a direction-dependent clutch.
  • the freewheel device transmits a torque between the two freewheel partners depending on the direction of rotation.
  • the freewheeling device has a first freewheeling partner and a second freewheeling partner.
  • the freewheel partners can be rotated about a common main axis of rotation.
  • the first freewheel partner can be connected and/or connected in a torque-transmitting manner to a first rotating component, for example a first shaft
  • the second freewheel partner can be connected and/or connected in a torque-transmitting manner with a second rotating component, for example a second shaft.
  • the two freewheel partners are preferably arranged coaxially and/or concentrically with respect to the main axis of rotation.
  • the freewheel device has a plurality of locking bodies, which are arranged, in particular fixed, in the radial direction to the main axis of rotation on one freewheel partner and which interact in a form-fitting manner with a ramp-shaped locking contour arranged on the other freewheel partner depending on the direction of rotation and / or the speed of rotation.
  • the locking bodies engage the locking contour in a fixed direction of rotation, preferably in a form-fitting manner
  • the freewheel device When the freewheel device is in a freewheeling state, they slide off the locking contour in a direction opposite to the direction of rotation.
  • the locking contour is preferably formed by a circumferential toothed ramp geometry, in particular a sawtooth ramp.
  • the toothed ramps are aligned in particular in the radial direction.
  • the locking bodies are preferably designed as radially movable locking pawls.
  • pivot axes or pivot areas of the locking bodies extend parallel to the main axis of rotation.
  • the freewheel device has an intermediate sleeve.
  • the intermediate sleeve comprises a sleeve section surrounding the main axis of rotation and a plurality of spring sections.
  • the intermediate sleeve has the shape of a hollow cylinder.
  • the spring sections are arranged and/or designed to implement a spring load on the locking bodies.
  • the locking bodies are spring-loaded in the radial direction with respect to the main axis of rotation.
  • the sleeve section and the spring sections are formed in one material and/or in one piece from a common, coherent base material.
  • the spring sections are designed as sections that are only partially and not completely separated from the sleeve section and are connected to the sleeve section in one material and/or in one piece via a fastening area.
  • the sleeve section and the spring sections are realized together in a monolithic manner.
  • the assembly of the freewheel device is significantly simplified due to the joint design of the sleeve section and the spring sections. It is no longer necessary to assemble a large number of individual parts for spring loading of the locking bodies, but the intermediate sleeve has the spring sections integrated, so that the intermediate sleeve can be installed as a single component in the freewheel device.
  • the spring sections are connected undivided to the sleeve section, so that the intermediate sleeve is formed from a process sequence and/or process combination, in particular from cutting and forming, but the individual spring sections do not have to be assembled separately.
  • the intermediate sleeve can thus be manufactured as a component from a common base material in one piece and in high quality.
  • the simplified structure simplifies both the production and assembly of the freewheel device.
  • the spring sections are each designed as a leaf spring section.
  • the respective leaf spring section is connected to the sleeve section in one material and/or in one piece via a fastening area running parallel to the main axis of rotation.
  • the leaf spring section preferably has a rectangular shape, with a side edge of the rectangular shape forming the connecting fastening area.
  • the leaf spring section can be bent in the radial direction, either radially inwards or radially outwards, to generate and/or increase the spring load, for example, so that it runs, for example, in a tangential direction to the pitch circle diameter of the sleeve section.
  • the spring sections are designed as biasing spring sections, with the biasing spring sections biasing the locking bodies against the locking contour.
  • each locking body is assigned such a biasing spring section.
  • the spring sections are designed as control spring sections, the control spring sections blocking the radial deflection of the locking bodies, so that the locking bodies are separated from the locking contour.
  • each locking body is assigned such a control spring section.
  • the intermediate sleeve is designed as a control sleeve, wherein the intermediate sleeve can assume different control positions in the direction of rotation around the main axis of rotation to control the locking bodies.
  • the intermediate sleeve can be rotated in the direction of rotation in order to assume the different control positions.
  • the intermediate sleeve releases the locking bodies for engagement in the locking contour.
  • the freewheeling device is now switched on.
  • a passive position as a control position the intermediate sleeve keeps the locking bodies out of engagement with the locking contour. In this control position, the freewheeling device is switched off.
  • the two freewheeling partners can rotate independently of each other in both directions when the freewheeling device is switched off.
  • the preload spring sections pretension the locking bodies against the locking contour.
  • any control organs can in principle keep the locking bodies out of engagement with the locking contour.
  • the control spring sections preferably block the radial deflection of the locking bodies, so that they are arranged without interference with the locking contour.
  • the locking bodies are pressed in a first radial direction by the control spring sections in the passive position of the intermediate sleeve and/or in an opposite second radial direction, in particular in the direction of the locking contour, in the active position of the intermediate sleeve by the biasing spring sections.
  • the active position is set as a control position and when the intermediate sleeve is rotated in a direction opposite to the first direction of rotation, the passive position is set as a control position. It follows that when the intermediate sleeve is rotated into the active position, the preload spring sections are moved to the locking bodies and when rotated in the opposite direction, the preload spring sections are moved away and the control spring sections are moved to the locking bodies. At a Rotation in the original direction, the control spring sections are moved away again and the preload spring sections are closed.
  • This configuration results in a component for the intermediate sleeve that is comparatively easy to manufacture, but highly integrated in terms of functions, which can be easily installed in the freewheel device and can switch it in a simple manner.
  • the intermediate sleeve has a plurality of opening areas, with the control spring sections and the preload spring sections being arranged opposite one another in the opening areas in the circumferential direction.
  • the opening areas are each designed to be rectangular in the development of the intermediate sleeve, with the control spring sections and the biasing spring sections facing each other with the free spring areas, with particularly preferably a spacing in the circumferential direction between the control spring section and the preloading spring section in a common opening area, the spacing being at least the Extension of the control spring section or the preload spring section in the direction of rotation corresponds.
  • the intermediate sleeve is arranged at least in some areas and/or in at least one control position between the locking bodies and the locking contour. This positioning ensures that the intermediate sleeve can keep the locking bodies away from the locking contour. Alternatively or additionally, this ensures that the intermediate sleeve can bias the locking bodies in the direction of the locking contour. This configuration means that the freewheel device can be implemented in a very space-saving manner.
  • the locking bodies are arranged radially on the outside of the locking contour.
  • the control spring sections in the passive position move the locking bodies in the radial direction reach under to block the locking bodies.
  • the respective control spring section presses against the locking body from radially inside in order to push it radially outwards and/or away from the locking contour.
  • the preload spring sections in the active position extend over the locking bodies in the radial direction in order to preload the locking bodies.
  • the respective biasing spring section presses on the locking body from radially outside in order to press it radially inward and/or against the locking contour.
  • the first freewheel partner has a plurality of receiving pockets on an inner circumference for receiving the locking bodies and the second freewheel partner has the locking contour on an outer circumference opposite the locking bodies.
  • the locking bodies are accommodated in a retractable manner within the receiving pockets.
  • the receiving pockets preferably form a negative contour of the blocking body.
  • the locking bodies are movably mounted in the respective receiving pocket. When switched on, the locking bodies are partially moved out of the respective receiving pocket, so that they are in torque-transmitting engagement with the locking contour on the one hand and with the receiving pocket on the other. When switched off, the locking bodies are completely or largely driven into the respective receiving pocket, so that they are disengaged or arranged at a distance from the locking contour. Due to the concentric arrangement of the freewheel partners, the locking bodies can be moved in and out of the receiving pockets in a simple and space-saving manner.
  • the clutch arrangement also has a sliding sleeve arranged coaxially to the two clutch partners and/or freewheel partners for controlling the clutch arrangement and for the rotationally fixed connection of the freewheel partners as clutch partners positive coupling.
  • the sliding sleeve is motion-coupled with the intermediate sleeve, so that the intermediate sleeve can be switched between the passive position and the active position by the sliding sleeve.
  • the sliding sleeve is coupled to the intermediate sleeve in such a way that it is pivoted in the circumferential direction when the sliding sleeve is axially displaced.
  • the sliding sleeve is preferably displaceable in the axial direction with respect to the main axis of rotation relative to the two freewheel partners and is non-rotatably connected or connectable in the circumferential direction to the first and/or the second freewheel partner.
  • the two freewheel partners are accommodated or receivable radially within the sliding sleeve.
  • the sliding sleeve can have a groove running in the circumferential direction on its outer circumference for connecting an actuating actuator.
  • the groove serves to accommodate a shift fork, in particular to accommodate a sliding block.
  • the sliding sleeve is displaceable in the axial direction with respect to the main axis of rotation between a locking position, a freewheeling position and a neutral position.
  • the sliding sleeve is displaceable in an axial direction relative to the main axis of rotation from the locking position to the freewheeling position and then to the neutral position and in reverse order in an axial opposite direction.
  • the two freewheel partners are connected to each other in a rotationally fixed manner in one direction of rotation and in a counter-rotation direction as coupling partners via the sliding sleeve.
  • the sliding sleeve positively engages with the first and second freewheel partners in the circumferential direction in order to connect the two freewheel partners to one another in a rotationally fixed manner during rotation in the direction of rotation and the opposite direction of rotation.
  • the two freewheeling partners are connected to one another in a rotationally fixed manner via the freewheeling device in exactly one direction of rotation.
  • the sliding sleeve controls the active position of the intermediate sleeve.
  • the locking bodies positively engage with the first and second freewheeling partners in the direction of rotation in order to connect the two freewheeling partners to one another in a rotationally fixed manner during rotation in the direction of rotation.
  • the two freewheel partners can be rotated relative to each other when rotating in a counter-rotating direction or one of the two freewheel partners remains stationary.
  • the freewheel device is switched off by axially moving the sliding sleeve into the neutral position.
  • the locking bodies are held out of engagement with the locking contour by the control of the intermediate sleeve by the sliding sleeve, so that the two freewheel partners can be rotated relative to one another in the direction of rotation and in the opposite direction of rotation.
  • the sliding sleeve controls the intermediate sleeve so that it is in the passive position.
  • the advantage of the clutch arrangement is that it is characterized by simple actuation, particularly under load, due to the axial displacement of the sliding sleeve.
  • an additional actuator for the freewheel device can be dispensed with, so that the clutch arrangement requires significantly fewer components and at the same time can be designed to be particularly cost-effective.
  • Another advantage is that the clutch arrangement can be designed to be particularly robust and is suitable for transmitting high torques.
  • the first freewheel partner has external teeth and the second freewheel partner has locking teeth.
  • the sliding sleeve is rotatably connected to the external toothing via internal teeth Engagement, wherein the internal toothing can also be brought into rotationally fixed engagement with the locking teeth when shifted into the locking position in order to couple the two freewheel partners to one another in a rotationally fixed manner.
  • the external, internal and locking teeth are each designed as a straight toothing aligned in the axial direction with respect to the main axis of rotation, so that the sliding sleeve and the first or second freewheel partner are displaceable relative to one another in the axial direction to the main axis of rotation and are rotationally fixed to one another in the circumferential direction are coupled.
  • the internal toothing of the sliding sleeve and the external toothing of the first freewheel partner are formed by webs or teeth or grooves that extend axially to the main axis of rotation.
  • the sliding sleeve preferably has a roof toothing axially on the side of the internal toothing directed towards the second freewheel partner.
  • the second freewheel partner has a roof toothing axially on the side of the locking toothing directed towards the sliding sleeve.
  • the intermediate sleeve has a link element and the sliding sleeve has a link on or in which the link element can move.
  • the backdrop organ and the backdrop together form a backdrop control. The movement coupling between the sliding sleeve and the intermediate sleeve takes place via the link control, so that when the sliding sleeve is axially displaced via the link control, the intermediate sleeve is pivoted.
  • a possible subject of the invention relates to a drive train with a first and a second shaft and with the clutch arrangement as already described previously.
  • the first shaft is non-rotatably connected to the first freewheel partner and the second shaft is non-rotatably connected to the second freewheel partner, with torque transmission between the two shafts being controllable by axially displacing a sliding sleeve of the clutch arrangement.
  • the first freewheel partner has a first driving toothing for a rotationally fixed connection of the first shaft and the second freewheel partner has a second driving toothing for a rotationally fixed connection of the second shaft.
  • the powertrain is preferred designed and/or suitable for driving a vehicle, in particular a motor vehicle.
  • the drive train is designed and/or suitable for an electric axle of the vehicle.
  • the clutch arrangement can be part of a connection or disconnection unit (“connect or disconnect unit”), for example to release an electric drive from the drive shafts of the vehicle.
  • one shaft can be designed as a motor-side drive shaft and the other shaft as a wheel-side output shaft.
  • Figure 1 is an exploded view of a coupling arrangement as an exemplary embodiment of the invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the coupling arrangement in Figure 1;
  • Figure 3 is a side plan view of the coupling arrangement of the previous figures in a locked position
  • Fig. 4 a, b a side plan view and a cross-sectional view
  • Fig. 5 a, b a side plan view and a cross-sectional view
  • Figure 1 shows a clutch arrangement 1 with a freewheel device 11 in an exploded view as an exemplary embodiment of the invention.
  • the freewheel device 11 has a first and a second freewheel partner 2, 3, which, depending on the relative rotation to one another, are coupled to one another in a rotationally fixed manner in a locked state in a direction of rotation or are arranged to rotate freely relative to one another in a freewheeling state.
  • the clutch arrangement 1 is designed as a claw clutch and/or a positive clutch, with the freewheel partners 2, 3 also forming clutch partners in the clutch arrangement 1.
  • the clutch arrangement 1 has a sliding sleeve 4, which is arranged coaxially to the freewheel partners 2, 3 with respect to a common main axis of rotation 100.
  • the first freewheel partner 2 is designed as a hub, in particular as a sleeve carrier, on which the sliding sleeve 4 is arranged in a rotationally fixed manner and is arranged to be displaceable in an axial direction 101 and an axial opposite direction 102 with respect to the main axis of rotation 100.
  • the first freewheel partner 2 has an external toothing 5 on the outer circumference and the sliding sleeve 4 has an internal toothing 6 on the inner circumference, which are each designed as straight teeth extending axially to the main axis of rotation 100.
  • the second freewheel partner 3 is designed as a coupling body which has a locking toothing 7 on its outer circumference, the sliding sleeve 4 being able to be brought into rotationally fixed engagement with the locking toothing 7 during an axial displacement in the axial opposite direction 102 along the main axis of rotation 100 in order to secure the two freewheeling partners 3, 5 to be coupled together in a rotationally fixed manner.
  • the first and second freewheel partners 2, 3 are each designed as a spur gear or a spur-toothed wheel.
  • the sliding sleeve 4 can be connected to an actuating actuator, not shown, which applies an actuating force to the sliding sleeve 4 in the axial direction with respect to the main axis of rotation 100.
  • the sliding sleeve 4 In order to move the sliding sleeve 4 in the axial direction 101 or the axial opposite direction 102 during rotation about the main axis of rotation 100, the sliding sleeve 4 has a circumferential groove 24 on its outer circumference, into which, for example, a shift fork of the actuating actuator can engage.
  • the first and second freewheel partners 2, 3 are each rotatably connected to a rotating component, for example a shaft.
  • the first freewheel partner 2 has a first driving toothing 9 on the inner circumference and the second freewheel partner 3 has a second driving toothing 10 on the inner circumference.
  • the first and second driving teeth 9, 10 are each designed as a plug-in toothing.
  • the first freewheel partner 2 can be arranged on an output side and the second freewheel partner 3 can be arranged on a drive side.
  • the freewheel device is designed as a switchable freewheel device 11.
  • the freewheel device 11 has several, in particular six, locking bodies 12 distributed around the main axis of rotation 100, which are each pivotally arranged in a receiving pocket 14 formed on the first freewheel partner 2.
  • the receiving pockets 14 are each designed as depressions made on the inner circumference of the first freewheel partner 2, which essentially form a negative contour of the locking body 12.
  • the locking bodies 12 can be deflected in the radial direction and are received in a form-fitting manner in the associated receiving pocket 14 in the circumferential direction.
  • the locking bodies each have a pivot axis 13, the pivot axes 13 being aligned parallel to the main axis of rotation and, for example, being fixed to the first freewheel partner 2.
  • the second freewheel partner 3 has a ramp-shaped locking contour 15 on its outer circumference facing the locking bodies 12, which is designed as a spur toothing.
  • the locking contour 15 can interact positively with the locking bodies 15 in a switched-on state of the freewheel 11 in a direction of rotation 103 of the second freewheel partner 3.
  • a counter-rotation direction 104 that is opposite to the direction of rotation 103, the first and second freewheel partners 2, 3 can be rotated relative to one another, with the locking bodies 14 sliding on the locking contour 15 when the freewheel 11 is engaged.
  • the locking bodies 12 are designed as locking pawls and the locking contour 15 is formed by several sawtooth ramps rising in the circumferential direction.
  • the freewheel device 11 also has a circumferentially movable intermediate sleeve 16 for controlling the freewheel 11, which is arranged coaxially to the two freewheel partners 2, 3 with respect to the main axis of rotation 100.
  • the coupling arrangement 1 has a guide ring 17, the guide ring 17 in this exemplary embodiment having three guide webs 18, which extend in the axial direction to the main axis of rotation 100.
  • the guide ring 17 serves to radially guide the intermediate sleeve 16.
  • the intermediate sleeve 16 can assume different control positions in the direction of rotation, in particular a passive position and an active position.
  • the intermediate sleeve 16 has a sleeve section 8 and control spring sections 19, the control spring sections 19 being arranged on the sleeve section 8 and blocking the radial deflection of the locking bodies 12 in the passive position of the intermediate sleeve 16.
  • the control spring sections 19 are designed as leaf spring sections, which are each connected to the sleeve section 8 in one piece and/or in one material via an axially extending fastening area and are bent radially inwards.
  • the intermediate sleeve 16 has biasing spring sections 20, the biasing spring sections 20 being arranged on the sleeve section 8 and biasing the locking bodies 12 against the locking contour 15 in the active position of the intermediate sleeve 16.
  • the biasing spring sections 20 are designed as leaf spring sections, which are each connected in one piece and/or in one material to the sleeve section 8 via an axially extending fastening region and are bent radially outwards.
  • the intermediate sleeve 16 in particular the sleeve section 8, has opening areas 21, each opening area 21 being provided in the circumferential direction with a control spring section 19 on one side and with a preload spring section 20 on the other side.
  • a locking body 12 is assigned to each opening area 21 and/or each control spring section 19 and/or each preload spring section 20.
  • the intermediate sleeve 16 can be used, for example Sheet metal ring, in particular sheet metal sleeve, can be formed, wherein the control spring sections 19 and the biasing spring sections 20 are at least partially separated from the sheet metal ring, but are connected to the sleeve section 8 in one piece and / or in one material via the base material of the intermediate sleeve 16.
  • the intermediate sleeve 16 has link elements 22, which are designed as link pins and extend outwards in the radial direction.
  • the intermediate sleeve 16 has three such link elements 22, which are regularly distributed in the direction of rotation.
  • the sliding sleeve 4 has links 23, which together with the link elements 22 each form a link control. When the sliding sleeve 4 is moved axially, the link element 22 is guided along the link 23, so that depending on the axial position of the sliding sleeve 4 relative to the intermediate sleeve 16, the intermediate sleeve 16 is rotated in the circumferential direction in order to achieve the different control positions, in particular the passive position Active position to be taken in order to switch the freewheel device 11 on or off.
  • the sliding sleeve 4 can be moved along the main axis of rotation 100 into a blocking position 105, a freewheeling position 106 and a neutral position 107.
  • the sliding sleeve 4 In the locking position 105, the sliding sleeve 4 is in engagement via the internal toothing 6 on the one hand with the external toothing 5 and on the other hand with the locking toothing 7, so that the two freewheel partners 3, 4 are connected to one another in a rotationally fixed manner in the direction of rotation 103 and the counter-rotation direction 104 and form the coupling partners.
  • the sliding sleeve 4 engages exclusively with the external toothing 5 via the internal toothing 6, with the freewheel device 11 being switched on at the same time, so that the two freewheel partners 2, 3 are connected to one another in a rotationally fixed manner in the direction of rotation 103 and relative to one another in the opposite direction of rotation 104 are twistable.
  • the neutral position 107 the sliding sleeve 4 engages exclusively with the external toothing 5 via the internal toothing 6, with the freewheel device 11 being switched off at the same time, so that the two freewheel partners 2, 3 can be rotated relative to one another in the direction of rotation 103 and in the opposite direction of rotation 104.
  • FIG 2 shows a schematic cross-sectional view through the clutch arrangement 1 in Figure 1, with the freewheel device 11 switched on and/or activated. From the cross-sectional view it can be seen that the intermediate sleeve 16 is in the active position, with the biasing spring sections 20 resting on the locking bodies 12, in particular on a free, pivotable end of the locking bodies 12, in an elastically resilient and/or spring-loaded manner, so that the locking bodies 12 is pressed radially inwards onto the locking contour 15. Depending on the direction of rotation, the freewheeling device 11 can then assume a freewheeling state or a locked state.
  • the intermediate sleeve 16 is rotated counterclockwise in this illustration, the preload spring sections 20 are moved away from the locking bodies 12, so that the preload and/or spring loading is canceled.
  • the control spring sections 19 are moved to the locking bodies 12, so that the control spring sections 19 block the locking bodies 12 so that they cannot come into contact with the locking contour 15.
  • the freewheel device 11 is in a switched off state and the intermediate sleeve 16 is in the passive position.
  • the intermediate sleeve 16 is arranged at least in some areas between the locking bodies 12 and the locking contour 15.
  • the biasing spring sections 20 engage over the locking bodies 12 when viewed in the radial direction and the control spring sections 19 engage under the locking bodies 12 in the radial direction.
  • the clutch arrangement 1 is shown in the locking position 105.
  • the sliding sleeve 4 engages over the first freewheeling partner 2 and the second freewheeling partner 3, the internal toothing 6 of the sliding sleeve 4 being in engagement with both the external toothing 5 of the first freewheeling partner 2 and with the locking toothing 7 of the second freewheeling partner 3, so that it is rotationally fixed over the Sliding sleeve 4 are connected to each other.
  • the link element 22 is located at the beginning of the link 23.
  • the sliding sleeve 4 becomes axial in the direction of the first Freewheel partner 2 and / or shifted in the axial direction 101.
  • the intermediate sleeve 16 is not actuated via the link guide due to the transition from the locking position 105 to the freewheel position 106.
  • Figure 4a shows the clutch arrangement 1 in the freewheel position 106.
  • the sliding sleeve 4 is moved to such an extent that the second freewheel partner 3 and/or the locking teeth 7 are released.
  • the positive connection between the first and second freewheel partners 2, 3 is released via the sliding sleeve 4.
  • the intermediate sleeve 16 is in the active position, so that the biasing spring sections 20 press the locking bodies 12 against the locking contour 15.
  • the freewheel device 11 is thus activated and a torque is transmitted between the freewheel partners 2, 3 depending on the relative direction of rotation.
  • 5a shows the clutch arrangement 1 in the neutral position 107.
  • the sliding sleeve 4 is further displaced, with the second freewheel partner 3 and/or the locking teeth 7 being released as in the freewheel position 106.
  • the positive connection between the first and second freewheel partners 2, 3 via the sliding sleeve 4 is still broken. Due to the further axial displacement of the sliding sleeve 4 in the axial direction 101, the link member 22 is displaced in the circumferential direction by the link 23, which is aligned obliquely to the axial extension in the end region. By moving the link member 22, the intermediate sleeve 16 is rotated in the direction of rotation and transferred from the active position to the passive position.
  • the intermediate sleeve 16 is in the passive position, with the preload spring sections 20 having moved away from the locking bodies 12 in the circumferential direction and, on the other hand, the control spring sections 19 being in contact with the locking bodies 12 and pushing them outwards in the radial direction , so that the locking bodies 12 are separated and/or spaced apart from the locking contour 15.
  • the freewheel device 11 is in a switched off state.

Abstract

In order to obtain automated engagement and disengagement in various driving states of a vehicle, freewheel clutches are widely used, a torque-transmitting connection being opened or closed depending on the speed of rotation and direction of rotation of two shafts connected via the freewheel clutch. The invention relates to a freewheel device (11) comprising: a first and a second freewheel partner (2, 3), the freewheel partners (2, 3) defining a main axis of rotation (100); a plurality of locking members (12) which can be deflected radially and which are located on one freewheel partner (2) and interlockingly interact, depending on the direction of rotation, with a ramp-like locking contour (15) located on the other freewheel partner (3) in order to couple the two freewheel partners (2, 3) together depending on the direction of rotation; and an intermediate sleeve (16), the intermediate sleeve (16) having a circumferential sleeve portion (8) and a plurality of spring portions for spring-loading the locking member (12), the sleeve portion (8) and spring portions being formed from one material and/or in one piece from a common, continuous base material.

Description

Freilaufeinrichtunq sowie Kupplunqsanordnunq mit der Freilaufeinrichtunq Freewheel device and clutch arrangement with the freewheel device
Die Erfindung betrifft eine Freilaufeinrichtung für einen Antriebsstrang von einem Fahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Kupplungsanordnung mit der Freilaufeinrichtung. The invention relates to a freewheel device for a drive train of a vehicle with the features of the preamble of claim 1. The invention further relates to a clutch arrangement with the freewheel device.
Bei Fahrzeugen werden unterschiedliche Bauarten von Kupplungen benötigt: Bei Verbrennungsmotoren sind Reibkupplungen sehr verbreitet, bei Elektromotoren als Antriebsmotoren werden auch oftmals formschlüssige Kupplungen und/oder Klauenkupplungen eingesetzt. Um ein automatisiertes Einkuppeln und Auskuppeln in verschiedenen Fahrzuständen des Fahrzeugs zu erreichen, sind auch Freilaufkupplungen weit verbreitet, wobei in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit und der Drehrichtung von zwei über die Freiluftkupplung verbundene Wellen eine drehmomentübertragende Verbindung geöffnet oder geschlossen wird. Different types of clutches are required in vehicles: Friction clutches are very common in internal combustion engines, and positive clutches and/or claw clutches are often used as drive motors in electric motors. In order to achieve automated engagement and disengagement in different driving states of the vehicle, one-way clutches are also widely used, with a torque-transmitting connection being opened or closed depending on the speed of rotation and the direction of rotation of two shafts connected via the open-air clutch.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift US2009145718 A1 , die den nächstkommenden Stand der Technik bildet, eine Freilaufkupplung, umfassend: einen inneren Laufring mit einer Mehrzahl von Klinkenaufnahmeaussparungen, einer Mehrzahl von Federaufnahmeaussparungen, einen den inneren Laufring umgebenden äußeren Laufring, wobei der äußere Laufring und der innere Laufring in einer Antriebsrichtung relativ zueinander fixiert sind und in einer Freilaufrichtung relativ zueinander um eine Achse drehbar sind, eine Mehrzahl von Klinken zwischen dem inneren Laufring und dem äußeren Laufring, wobei jede Klinke in einer entsprechenden Klinkenaufnahmeaussparung der Mehrzahl von Klinkenaufnahmeaussparungen aufgenommen ist und jede Klinke einen vorderen Abschnitt und einen hinteren Abschnitt aufweist, und eine Mehrzahl von Bandfedern zwischen dem inneren Laufring und dem äußeren Laufring, wobei benachbarte Bandfedern mit integralen Spangen und Brücken aneinander befestigt sind, wobei jede Klinke zwischen zwei Spangen angeordnet ist, so dass ein um laufender Haltering gebildet ist. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Freilaufeinrichtung mit einem vereinfachten Aufbau vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch eine Freilaufeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruch 1 sowie durch eine Kupplungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. For example, the publication US2009145718 A1, which forms the closest prior art, discloses a one-way clutch comprising: an inner race with a plurality of pawl receiving recesses, a plurality of spring receiving recesses, an outer race surrounding the inner race, the outer race and the inner race are fixed relative to one another in a drive direction and are rotatable relative to one another about an axis in a freewheeling direction, a plurality of pawls between the inner race and the outer race, each pawl being received in a corresponding pawl receiving recess of the plurality of pawl receiving recesses and each pawl having a front one section and a rear section, and a plurality of band springs between the inner race and the outer race, with adjacent band springs secured together with integral clasps and bridges, each pawl being disposed between two clasps to form a circumferential retaining ring . It is an object of the present invention to propose a freewheel device with a simplified structure. This object is achieved by a freewheel device with the features of claim 1 and by a clutch arrangement with the features of claim 9. Preferred or advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims, the following description and the attached figures.
Gegenstand der Erfindung ist eine Freilaufeinrichtung, welche insbesondere für einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs ausgebildet und/oder geeignet ist. Insbesondere ist die Freilaufeinrichtung als eine Überholkupplung und/oder als eine drehrichtungsabhängige Kupplung ausgebildet. Insbesondere überträgt die Freilaufeinrichtung abhängig von der Drehrichtung zwischen den beiden Freilaufpartnern ein Drehmoment. The subject of the invention is a freewheel device which is designed and/or suitable in particular for a drive train of a vehicle. In particular, the freewheel device is designed as an overrunning clutch and/or as a direction-dependent clutch. In particular, the freewheel device transmits a torque between the two freewheel partners depending on the direction of rotation.
Die Freilaufeinrichtung weist einen ersten Freilaufpartner und einen zweiten Freilaufpartner auf. Insbesondere sind die Freilaufpartner um eine gemeinsame Hauptdrehachse verdrehbar. Vorzugsweise ist der erste Freilaufpartner drehmomentübertragend mit einem ersten rotierenden Bauteil, z.B. einer ersten Welle, verbindbar und/oder verbunden und der zweite Freilaufpartner drehmomentübertragend mit einem zweiten rotierenden Bauteil, z.B. einer zweiten Welle, verbindbar und/oder verbunden. Die beiden Freilaufpartner sind in Bezug auf die Hauptdrehachse vorzugsweise koaxial und/oder konzentrisch zueinander angeordnet. The freewheeling device has a first freewheeling partner and a second freewheeling partner. In particular, the freewheel partners can be rotated about a common main axis of rotation. Preferably, the first freewheel partner can be connected and/or connected in a torque-transmitting manner to a first rotating component, for example a first shaft, and the second freewheel partner can be connected and/or connected in a torque-transmitting manner with a second rotating component, for example a second shaft. The two freewheel partners are preferably arranged coaxially and/or concentrically with respect to the main axis of rotation.
Die Freilaufeinrichtung weist eine Mehrzahl von Sperrkörpern auf, welche in radialer Richtung zu der Hauptdrehachse auslenkbar an dem einen Freilaufpartner angeordnet, insbesondere festgelegt sind und mit einer an dem anderen Freilaufpartner angeordneten rampenförmigen Sperrkontur in Abhängigkeit der Drehrichtung und/oder der Drehgeschwindigkeit formschlüssig Zusammenwirken. In einem Sperrzustand der Freilaufeinrichtung greifen die Sperrkörper in einer festgelegten Drehrichtung vorzugsweise formschlüssig in die Sperrkontur ein und gleiten in einem Freilaufzustand der Freilaufeinrichtung in einer der Drehrichtung entgegen gerichteten Gegendrehrichtung an der Sperrkontur ab. Die Sperrkontur ist vorzugsweise durch eine umlaufende Zahnrampengeometrie, insbesondere eine Sägezahnrampe, gebildet. Die Zahnrampen sind insbesondere in radialer Richtung ausgerichtet. Die Sperrkörper sind vorzugsweise als radial bewegbare Sperrklinken ausgebildet. Insbesondere erstrecken sich Schwenkachsen oder Schwenkbereiche der Sperrkörper parallel zu der Hauptdrehachse. The freewheel device has a plurality of locking bodies, which are arranged, in particular fixed, in the radial direction to the main axis of rotation on one freewheel partner and which interact in a form-fitting manner with a ramp-shaped locking contour arranged on the other freewheel partner depending on the direction of rotation and / or the speed of rotation. When the freewheel device is in a locked state, the locking bodies engage the locking contour in a fixed direction of rotation, preferably in a form-fitting manner When the freewheel device is in a freewheeling state, they slide off the locking contour in a direction opposite to the direction of rotation. The locking contour is preferably formed by a circumferential toothed ramp geometry, in particular a sawtooth ramp. The toothed ramps are aligned in particular in the radial direction. The locking bodies are preferably designed as radially movable locking pawls. In particular, pivot axes or pivot areas of the locking bodies extend parallel to the main axis of rotation.
Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Freilaufeinrichtung eine Zwischenhülse aufweist. Die Zwischenhülse umfasst einen die Hauptdrehachse umlaufenden Hülsenabschnitt und eine Mehrzahl von Federabschnitten. Insbesondere weist die Zwischenhülse die Form eines Hohlzylinders auf. Die Federabschnitte sind angeordnet und/oder ausgebildet, eine Federbelastung auf die Sperrkörper umzusetzen. Insbesondere werden die Sperrkörper in radialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse federbelastet. Der Hülsenabschnitt und die Federabschnitte sind einmaterialig und/oder einteilig aus einem gemeinsamen, zusammenhängenden Grundmaterial ausgebildet. Insbesondere sind die Federabschnitte als nur teilweise und nicht vollständig von dem Hülsenabschnitt getrennte Abschnitte ausgebildet, welche über einen Befestigungsbereich mit dem Hülsenabschnitt einmaterialig und/oder einteilig Zusammenhängen. Insbesondere sind der Hülsenabschnitt und die Federabschnitte gemeinsam monolithisch realisiert. Within the scope of the invention it is proposed that the freewheel device has an intermediate sleeve. The intermediate sleeve comprises a sleeve section surrounding the main axis of rotation and a plurality of spring sections. In particular, the intermediate sleeve has the shape of a hollow cylinder. The spring sections are arranged and/or designed to implement a spring load on the locking bodies. In particular, the locking bodies are spring-loaded in the radial direction with respect to the main axis of rotation. The sleeve section and the spring sections are formed in one material and/or in one piece from a common, coherent base material. In particular, the spring sections are designed as sections that are only partially and not completely separated from the sleeve section and are connected to the sleeve section in one material and/or in one piece via a fastening area. In particular, the sleeve section and the spring sections are realized together in a monolithic manner.
Es ist dabei ein Vorteil der Erfindung, dass durch die gemeinsame Ausbildung von Hülsenabschnitt und den Federabschnitten die Montage der Freilaufeinrichtung deutlich vereinfacht ist. So ist es nicht mehr notwendig, eine Vielzahl von Einzelteilen zur Federbelastung der Sperrkörper zu montieren, sondern die Zwischenhülse weist integriert die Federabschnitte auf, so dass die Zwischenhülse als ein einziges Bauteil in die Freilaufeinrichtung eingebaut werden kann. Die Federabschnitte hängen ungeteilt mit dem Hülsenabschnitt zusammen, so dass die Zwischenhülse aus einer Verfahrensfolge und/oder Verfahrenskombination, insbesondere von Trennen und Umformen gebildet ist, jedoch die einzelnen Federabschnitte nicht separat montiert werden müssen. Durch die einmaterialig-zusammenhängende Ausbildung der Zwischenhülse umfassend den Hülsenabschnitt und die Federabschnitte kann die Zwischenhülse somit als ein Bauteil aus einem gemeinsamen Grundmaterial einteilig und in hoher Qualität gefertigt werden. Durch den vereinfachten Aufbau wird sowohl die Fertigung als auch die Montage der Freilaufeinrichtung vereinfacht. It is an advantage of the invention that the assembly of the freewheel device is significantly simplified due to the joint design of the sleeve section and the spring sections. It is no longer necessary to assemble a large number of individual parts for spring loading of the locking bodies, but the intermediate sleeve has the spring sections integrated, so that the intermediate sleeve can be installed as a single component in the freewheel device. The spring sections are connected undivided to the sleeve section, so that the intermediate sleeve is formed from a process sequence and/or process combination, in particular from cutting and forming, but the individual spring sections do not have to be assembled separately. Through the one-material, coherent training of the Intermediate sleeve comprising the sleeve section and the spring sections, the intermediate sleeve can thus be manufactured as a component from a common base material in one piece and in high quality. The simplified structure simplifies both the production and assembly of the freewheel device.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind die Federabschnitte jeweils als ein Blattfederabschnitt ausgebildet. Vorzugsweise ist der jeweilige Blattfederabschnitt über einen parallel zu der Hauptdrehachse verlaufenden Befestigungsbereich mit dem Hülsenabschnitt einmaterialig und/oder einteilig verbunden. In radialer Draufsicht weist der Blattfederabschnitt bevorzugt eine rechteckige Form auf, wobei eine Seitenkante der rechteckigen Form den verbindenden Befestigungsbereich bildet. Optional kann der Blattfederabschnitt zur Erzeugung und/oder zur Erhöhung der Federbelastung in radialer Richtung, wahlweise radial nach innen oder radial nach außen umgebogen sein, beispielsweise, so dass dieser z.B. in tangentialer Richtung zu dem Teilkreisdurchmesser des Hülsenabschnitts verläuft. Durch die Ausbildung als Blattfederabschnitt kann die Federbelastung besonders einfach konstruktiv umgesetzt werden. In a preferred development of the invention, the spring sections are each designed as a leaf spring section. Preferably, the respective leaf spring section is connected to the sleeve section in one material and/or in one piece via a fastening area running parallel to the main axis of rotation. In a radial plan view, the leaf spring section preferably has a rectangular shape, with a side edge of the rectangular shape forming the connecting fastening area. Optionally, the leaf spring section can be bent in the radial direction, either radially inwards or radially outwards, to generate and/or increase the spring load, for example, so that it runs, for example, in a tangential direction to the pitch circle diameter of the sleeve section. By designing it as a leaf spring section, the spring load can be implemented particularly easily in terms of design.
Es ist bevorzugt, dass die Federabschnitte, zumindest zum Teil oder alle, als Vorspannfederabschnitte ausgebildet sind, wobei die Vorspannfederabschnitte die Sperrkörper gegen die Sperrkontur vorspannen. Bevorzugt ist jedem Sperrkörper ein derartiger Vorspannfederabschnitt zugeordnet. Diese Konkretisierung unterstreicht den Gedanken, durch eine geringe Anzahl von Einzelteilen, nämlich die Umsetzung der Federbelastung der Sperrkörper durch die einteilige und/oder einmaterialige Zwischenhülse, den Aufbau der Freilaufeinrichtung zu vereinfachen. It is preferred that the spring sections, at least in part or all, are designed as biasing spring sections, with the biasing spring sections biasing the locking bodies against the locking contour. Preferably, each locking body is assigned such a biasing spring section. This specification underlines the idea of simplifying the structure of the freewheel device by using a small number of individual parts, namely the implementation of the spring loading of the locking bodies through the one-piece and / or single-material intermediate sleeve.
Alternativ oder ergänzend ist es bevorzugt, dass die Federabschnitte als Kontrollfederabschnitte ausgebildet sind, wobei die Kontrollfederabschnitte die radiale Auslenkung der Sperrkörper blockieren, so dass die Sperrkörper von der Sperrkontur getrennt sind. Vorzugsweise ist jedem Sperrkörper ein derartiger Kontrollfederabschnitt zugeordnet. Die Umsetzung der Blockade der Sperrkörper durch die elastischen Kontrollfederabschnitte hat den Vorteil, dass auch bei einem toleranzbehafteten Betrieb etwaige Toleranzen in einfacher Weise durch die elastisch auslenkbaren Kontrollfederabschnitte kompensiert werden. Alternatively or additionally, it is preferred that the spring sections are designed as control spring sections, the control spring sections blocking the radial deflection of the locking bodies, so that the locking bodies are separated from the locking contour. Preferably, each locking body is assigned such a control spring section. The implementation of the blocking of the locking bodies by the elastic control spring sections has the advantage that even with one In operation subject to tolerances, any tolerances can be easily compensated for by the elastically deflectable control spring sections.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Zwischenhülse als eine Kontrollhülse ausgebildet, wobei die Zwischenhülse in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse unterschiedliche Kontrollstellungen zur Kontrolle der Sperrkörper einnehmen kann. Insbesondere kann die Zwischenhülse in Umlaufrichtung verdreht werden, um die unterschiedlichen Kontrollstellungen einzunehmen. In einer Aktivstellung als Kontrollstellung der Zwischenhülse gibt die Zwischenhülse die Sperrkörper für einen Eingriff in die Sperrkontur frei. Damit ist die Freilaufeinrichtung zugeschaltet. In einer Passivstellung als Kontrollstellung hält die Zwischenhülse die Sperrkörper außer Eingriff zu der Sperrkontur. In dieser Kontrollstellung ist die Freilaufeinrichtung abgeschaltet. Ohne weitere Maßnahmen können die zwei Freilaufpartner bei der abgeschalteten Freilaufeinrichtung unabhängig voneinander in beide Richtungen rotieren. In der Aktivstellung spannen die Vorspannfederabschnitte die Sperrkörper gegen die Sperrkontur vor. In der Passivstellung können prinzipiell beliebige Kontrollorgane die Sperrkörper außer Eingriff zu der Sperrkontur halten. Bevorzugt blockieren die Kontrollfederabschnitte die radiale Auslenkung der Sperrkörper, so dass diese zu der Sperrkontur eingriffslos angeordnet sind. Besonders bevorzugt werden die Sperrkörper in der Passivstellung der Zwischenhülse in eine erste radiale Richtung durch die Kontrollfederabschnitte gedrückt und/oder in der Aktivstellung der Zwischenhülse in eine gegenläufige zweite radiale Richtung, insbesondere in Richtung der Sperrkontur, durch die Vorspannfederabschnitte gedrückt. In a preferred development of the invention, the intermediate sleeve is designed as a control sleeve, wherein the intermediate sleeve can assume different control positions in the direction of rotation around the main axis of rotation to control the locking bodies. In particular, the intermediate sleeve can be rotated in the direction of rotation in order to assume the different control positions. In an active position as a control position of the intermediate sleeve, the intermediate sleeve releases the locking bodies for engagement in the locking contour. The freewheeling device is now switched on. In a passive position as a control position, the intermediate sleeve keeps the locking bodies out of engagement with the locking contour. In this control position, the freewheeling device is switched off. Without further measures, the two freewheeling partners can rotate independently of each other in both directions when the freewheeling device is switched off. In the active position, the preload spring sections pretension the locking bodies against the locking contour. In the passive position, any control organs can in principle keep the locking bodies out of engagement with the locking contour. The control spring sections preferably block the radial deflection of the locking bodies, so that they are arranged without interference with the locking contour. Particularly preferably, the locking bodies are pressed in a first radial direction by the control spring sections in the passive position of the intermediate sleeve and/or in an opposite second radial direction, in particular in the direction of the locking contour, in the active position of the intermediate sleeve by the biasing spring sections.
Es ist besonders bevorzugt, dass bei einer Drehung der Zwischenhülse in einer ersten Drehrichtung die Aktivstellung und bei einer Drehung der Zwischenhülse in einer Gegenrichtung zu der ersten Drehrichtung die Passivstellung als Kontrollstellung eingestellt wird. Daraus folgt, dass bei der Drehung der Zwischenhülse in die Aktivstellung die Vorspannfederabschnitte zu den Sperrkörpern gefahren werden und bei einer Drehung in der Gegenrichtung die Vorspannfederabschnitte weggefahren und die Kontrollfederabschnitte zu den Sperrkörpern gefahren werden. Bei einer Drehung in die ursprüngliche Richtung werden die Kontrollfederabschnitte wieder weggefahren und die Vorspannfederabschnitte zugefahren. It is particularly preferred that when the intermediate sleeve is rotated in a first direction of rotation, the active position is set as a control position and when the intermediate sleeve is rotated in a direction opposite to the first direction of rotation, the passive position is set as a control position. It follows that when the intermediate sleeve is rotated into the active position, the preload spring sections are moved to the locking bodies and when rotated in the opposite direction, the preload spring sections are moved away and the control spring sections are moved to the locking bodies. At a Rotation in the original direction, the control spring sections are moved away again and the preload spring sections are closed.
Durch diese Ausgestaltung ergibt sich für die Zwischenhülse ein vergleichsweise einfach zu fertigendes, jedoch hinsichtlich der Funktionen hochintegriertes Bauteil, welches in einfacher Weise in die Freilaufeinrichtung eingebaut werden und diese in einfacher Weise schalten kann. This configuration results in a component for the intermediate sleeve that is comparatively easy to manufacture, but highly integrated in terms of functions, which can be easily installed in the freewheel device and can switch it in a simple manner.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Zwischenhülse eine Mehrzahl von Öffnungsbereichen auf, wobei die Kontrollfederabschnitte und die Vorspannfederabschnitte in den Öffnungsbereichen in Umlaufrichtung gegenüberliegend angeordnet sind. Vorzugsweise sind die Öffnungsbereiche jeweils in Abwicklung der Zwischenhülse rechteckig ausgebildet, wobei die Kontrollfederabschnitte und die Vorspannfederabschnitte mit den freien Federbereichen zueinander zugewandt sind, wobei besonders bevorzugt zwischen dem Kontrollfederabschnitt und dem Vorspannfederabschnitt in einem gemeinsamen Öffnungsbereich eine Beabstandung in Umlaufrichtung vorliegt, wobei die Beabstandung mindestens der Erstreckung des Kontrollfederabschnitts oder des Vorspannfederabschnitts in Umlaufrichtung entspricht. In a preferred embodiment of the invention, the intermediate sleeve has a plurality of opening areas, with the control spring sections and the preload spring sections being arranged opposite one another in the opening areas in the circumferential direction. Preferably, the opening areas are each designed to be rectangular in the development of the intermediate sleeve, with the control spring sections and the biasing spring sections facing each other with the free spring areas, with particularly preferably a spacing in the circumferential direction between the control spring section and the preloading spring section in a common opening area, the spacing being at least the Extension of the control spring section or the preload spring section in the direction of rotation corresponds.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist die Zwischenhülse zumindest bereichsweise und/oder in mindestens einer Kontrollstellung zwischen den Sperrkörpern und der Sperrkontur angeordnet. Durch diese Positionierung wird erreicht, dass die Zwischenhülse die Sperrkörper von der Sperrkontur abhalten kann. Alternativ oder ergänzend wird dadurch erreicht, dass die Zwischenhülse die Sperrkörper in Richtung der Sperrkontur vorspannen kann. Aus dieser Ausgestaltung ergibt sich, dass die Freilaufeinrichtung sehr bauraumsparend umgesetzt werden kann. In a preferred structural embodiment of the invention, the intermediate sleeve is arranged at least in some areas and/or in at least one control position between the locking bodies and the locking contour. This positioning ensures that the intermediate sleeve can keep the locking bodies away from the locking contour. Alternatively or additionally, this ensures that the intermediate sleeve can bias the locking bodies in the direction of the locking contour. This configuration means that the freewheel device can be implemented in a very space-saving manner.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung sind die Sperrkörper radial außen zu der Sperrkontur angeordnet. Optional ergänzend ist es bevorzugt, dass die Kontrollfederabschnitte in der Passivstellung die Sperrkörper in radialer Richtung untergreifen, um die Sperrkörper zu blockieren. Insbesondere drückt der jeweilige Kontrollfederabschnitt von radial innen gegen den Sperrkörper, um diesen nach radial außen und/oder weg von der Sperrkontur zu drücken. Alternativ oder optional ergänzend übergreifen die Vorspannfederabschnitte in der Aktivstellung die Sperrkörper in radialer Richtung, um die Sperrkörper vorzuspannen. Insbesondere drückt der jeweilige Vorspannfederabschnitt von radial außen auf die Sperrkörper, um diesen nach radial innen und/oder gegen die Sperrkontur zu drücken. In a preferred design implementation, the locking bodies are arranged radially on the outside of the locking contour. Optionally, in addition, it is preferred that the control spring sections in the passive position move the locking bodies in the radial direction reach under to block the locking bodies. In particular, the respective control spring section presses against the locking body from radially inside in order to push it radially outwards and/or away from the locking contour. Alternatively or optionally in addition, the preload spring sections in the active position extend over the locking bodies in the radial direction in order to preload the locking bodies. In particular, the respective biasing spring section presses on the locking body from radially outside in order to press it radially inward and/or against the locking contour.
In einer möglichen konkreten Ausgestaltung weist der erste Freilaufpartner an einem Innenumfang eine Mehrzahl an Aufnahmetaschen zur Aufnahme der Sperrkörper und der zweite Freilaufpartner an einem den Sperrkörpern gegenüberliegenden Außenumfang die Sperrkontur auf. Insbesondere sind die Sperrkörper innerhalb der Aufnahmetaschen versenkbar aufgenommen. Die Aufnahmetaschen bilden vorzugsweise eine Negativkontur der Sperrkörper. In radialer Richtung sind die Sperrkörper bewegbar in der jeweiligen Aufnahmetasche gelagert. Im zugeschalteten Zustand sind die Sperrkörper teilweise aus der jeweiligen Aufnahmetasche ausgesteuert, sodass diese einerseits mit der Sperrkontur und andererseits mit der Aufnahmetasche drehmomentübertragend in Eingriff stehen. Im abgeschalteten Zustand sind die Sperrkörper vollständig oder größtenteils in die jeweilige Aufnahmetasche eingesteuert, sodass diese außer Eingriff bzw. beabstandet zu der Sperrkontur angeordnet sind. Durch die konzentrische Anordnung der Freilaufpartner können die Sperrköper in einfacher und platzsparender Weise in die Aufnahmetaschen ein- bzw. ausgesteuert werden. In a possible specific embodiment, the first freewheel partner has a plurality of receiving pockets on an inner circumference for receiving the locking bodies and the second freewheel partner has the locking contour on an outer circumference opposite the locking bodies. In particular, the locking bodies are accommodated in a retractable manner within the receiving pockets. The receiving pockets preferably form a negative contour of the blocking body. In the radial direction, the locking bodies are movably mounted in the respective receiving pocket. When switched on, the locking bodies are partially moved out of the respective receiving pocket, so that they are in torque-transmitting engagement with the locking contour on the one hand and with the receiving pocket on the other. When switched off, the locking bodies are completely or largely driven into the respective receiving pocket, so that they are disengaged or arranged at a distance from the locking contour. Due to the concentric arrangement of the freewheel partners, the locking bodies can be moved in and out of the receiving pockets in a simple and space-saving manner.
Ein weiterer Gegenstand Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung, wobei die Kupplungsanordnung die Freilaufeinrichtung aufweist, wie diese zuvor beschrieben wurde. Bei der Kupplungsanordnung bildet der erste Freilaufpartner einen ersten Kupplungspartner und der zweite Freilaufpartner einen zweiten Kupplungspartner einer formschlüssigen Kupplung wie z.B. einer dog clutch. Die Kupplungsanordnung weist zudem eine koaxial zu den beiden Kupplungspartnern und/oder Freilaufpartnern verschiebbar angeordnete Schiebemuffe zur Steuerung der Kupplungsanordnung und zur drehfesten Verbindung der Freilaufpartnern als Kupplungspartner der formschlüssigen Kupplung auf. Die Schiebemuffe ist mit der Zwischenhülse bewegungsgekoppelt, so dass die Zwischenhülse zwischen der Passivstellung und der Aktivstellung durch die Schiebemuffe umgeschaltet werden kann. Insbesondere ist die Schiebemuffe mit der Zwischenhülse derart bewegungsgekoppelt, sodass diese bei einer axialen Verschiebung der Schiebemuffe in Umlaufrichtung geschwenkt wird. Another subject of the invention relates to a clutch arrangement, the clutch arrangement having the freewheel device as described above. In the clutch arrangement, the first freewheel partner forms a first clutch partner and the second freewheel partner forms a second clutch partner of a positive clutch such as a dog clutch. The clutch arrangement also has a sliding sleeve arranged coaxially to the two clutch partners and/or freewheel partners for controlling the clutch arrangement and for the rotationally fixed connection of the freewheel partners as clutch partners positive coupling. The sliding sleeve is motion-coupled with the intermediate sleeve, so that the intermediate sleeve can be switched between the passive position and the active position by the sliding sleeve. In particular, the sliding sleeve is coupled to the intermediate sleeve in such a way that it is pivoted in the circumferential direction when the sliding sleeve is axially displaced.
Die Schiebemuffe ist vorzugsweise in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse relativ zu den beiden Freilaufpartnern verschiebbar und in Umfangsrichtung drehfest mit dem ersten und/oder dem zweiten Freilaufpartner verbunden bzw. verbindbar. Insbesondere sind die beiden Freilaufpartner radial innerhalb der Schiebemuffe aufgenommen bzw. aufnehmbar. Optional kann die Schiebemuffe an ihrem Außenumfang eine in Umlaufrichtung verlaufende Nut zur Anbindung eines Betätigungsaktuators aufweist. Insbesondere dient die Nut zur Aufnahme einer Schaltgabel, insbesondere zur Aufnahme eines Gleitsteins. Die Schiebemuffe ist in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse zwischen einer Sperrstellung, einer Freilaufstellung und einer Neutralstellung verschiebbar. Insbesondere ist die Schiebemuffe in einer axialen Richtung bezogen auf die Hauptdrehachse von der Sperrstellung in die Freilaufstellung und anschließend in die Neutralstellung und in umgekehrter Reihenfolge in einer axialen Gegenrichtung verschiebbar. The sliding sleeve is preferably displaceable in the axial direction with respect to the main axis of rotation relative to the two freewheel partners and is non-rotatably connected or connectable in the circumferential direction to the first and/or the second freewheel partner. In particular, the two freewheel partners are accommodated or receivable radially within the sliding sleeve. Optionally, the sliding sleeve can have a groove running in the circumferential direction on its outer circumference for connecting an actuating actuator. In particular, the groove serves to accommodate a shift fork, in particular to accommodate a sliding block. The sliding sleeve is displaceable in the axial direction with respect to the main axis of rotation between a locking position, a freewheeling position and a neutral position. In particular, the sliding sleeve is displaceable in an axial direction relative to the main axis of rotation from the locking position to the freewheeling position and then to the neutral position and in reverse order in an axial opposite direction.
In der Sperrstellung sind die beiden Freilaufpartner in einer Drehrichtung und in einer Gegendrehrichtung als Kupplungspartner über die Schiebemuffe drehfest miteinander verbunden. Insbesondere steht die Schiebemuffe in der Sperrstellung mit dem ersten und dem zweiten Freilaufpartner in Umfangsrichtung formschlüssig in Eingriff, um die beiden Freilaufpartner bei einer Rotation in der Drehrichtung und der Gegendrehrichtung drehfest miteinander zu verbinden. Durch axiales Verschieben der Schiebemuffe in die Freilaufstellung, wird die drehfeste Verbindung zwischen den beiden Freilaufpartnern zumindest teilweise aufgehoben und/oder die formschlüssige Kupplung geöffnet. In der Freilaufstellung sind die beiden Freilaufpartner über die Freilaufeinrichtung in genau einer Drehrichtung drehfest miteinander verbunden. Die Schiebemuffe steuert die Aktivstellung der Zwischenhülse an. Insbesondere stehen die Sperrkörper in der Freilaufstellung mit dem ersten und dem zweiten Freilaufpartner in der Drehrichtung formschlüssig in Eingriff, um die beiden Freilaufpartner bei einer Rotation in der Drehrichtung drehfest miteinander zu verbinden. Wohingegen die beiden Freilaufpartner bei einer Rotation in einer Gegendrehrichtung relativ zueinander verdrehbar sind bzw. einer der beiden Freilaufpartner stationär verbleibt. Durch axiales Verschieben der Schiebemuffe in die Neutralstellung wird die Freilaufeinrichtung abgeschaltet. In the locked position, the two freewheel partners are connected to each other in a rotationally fixed manner in one direction of rotation and in a counter-rotation direction as coupling partners via the sliding sleeve. In particular, in the locking position, the sliding sleeve positively engages with the first and second freewheel partners in the circumferential direction in order to connect the two freewheel partners to one another in a rotationally fixed manner during rotation in the direction of rotation and the opposite direction of rotation. By axially moving the sliding sleeve into the freewheel position, the rotationally fixed connection between the two freewheel partners is at least partially canceled and/or the positive clutch is opened. In the freewheeling position, the two freewheeling partners are connected to one another in a rotationally fixed manner via the freewheeling device in exactly one direction of rotation. The sliding sleeve controls the active position of the intermediate sleeve. In particular, in the freewheeling position, the locking bodies positively engage with the first and second freewheeling partners in the direction of rotation in order to connect the two freewheeling partners to one another in a rotationally fixed manner during rotation in the direction of rotation. Whereas the two freewheel partners can be rotated relative to each other when rotating in a counter-rotating direction or one of the two freewheel partners remains stationary. The freewheel device is switched off by axially moving the sliding sleeve into the neutral position.
In der Neutralstellung sind die Sperrkörper durch die Ansteuerung der Zwischenhülse durch die Schiebemuffe außer Eingriff zu der Sperrkontur gehalten, sodass die beiden Freilaufpartner in der Drehrichtung und in der Gegendrehrichtung relativ zueinander verdrehbar sind. Die Schiebemuffe steuert die Zwischenhülse an, so dass diese in der Passivstellung ist. Durch axiales Verschieben der Schiebemuffe in die Neutralstellung, wird die drehfeste Verbindung zwischen den beiden Freilaufpartnern vollständig aufgehoben. In the neutral position, the locking bodies are held out of engagement with the locking contour by the control of the intermediate sleeve by the sliding sleeve, so that the two freewheel partners can be rotated relative to one another in the direction of rotation and in the opposite direction of rotation. The sliding sleeve controls the intermediate sleeve so that it is in the passive position. By axially moving the sliding sleeve into the neutral position, the rotation-proof connection between the two freewheel partners is completely eliminated.
Der Vorteil der Kupplungsanordnung ist, dass sich diese aufgrund der axialen Verschiebung der Schiebemuffe durch eine einfache, insbesondere unter Last schaltbare Betätigung auszeichnet. Durch die Steuerung der Freilaufeinrichtung über die Schiebemuffe kann zudem auf einen zusätzlichen Betätigungsaktuator für die Freilaufeinrichtung verzichtet werden, sodass die Kupplungsanordnung mit deutlich weniger Bauteilen auskommt und zugleich besonders kostengünstig ausgestaltet werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht zudem darin, dass die Kupplungsanordnung besonders robust ausgestaltet werden kann und zur Übertragung hoher Momente geeignet ist. The advantage of the clutch arrangement is that it is characterized by simple actuation, particularly under load, due to the axial displacement of the sliding sleeve. By controlling the freewheel device via the sliding sleeve, an additional actuator for the freewheel device can be dispensed with, so that the clutch arrangement requires significantly fewer components and at the same time can be designed to be particularly cost-effective. Another advantage is that the clutch arrangement can be designed to be particularly robust and is suitable for transmitting high torques.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der erste Freilaufpartner eine Außenverzahnung und der zweite Freilaufpartner eine Sperrverzahnung aufweist. Die Schiebemuffe steht über eine Innenverzahnung mit der Außenverzahnung drehfest in Eingriff, wobei die Innenverzahnung bei einer Verschiebung in die Sperrstellung zusätzlich mit der Sperrverzahnung drehfest in Eingriff bringbar ist, um die beiden Freilaufpartner drehfest miteinander zu koppeln. Die Außen-, Innen-, und Sperrverzahnung sind jeweils als eine in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse ausgerichtete Geradverzahnung ausgebildet, sodass die Schiebemuffe und der erste bzw. zweite Freilaufpartner relativ zueinander in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse verschiebbar sind und in Umlaufrichtung drehfest zueinander gekoppelt sind. Insbesondere sind zumindest die Innenverzahnung der Schiebemuffe und die Außenverzahnung des ersten Freilaufpartners durch, zu der Hauptdrehachse axial verlaufende Stege oder Zähne oder Nuten ausgebildet. Vorzugsweise weist die Schiebemuffe axial an der zum zweiten Freilaufpartner gerichteten Seite der Innenverzahnung eine Dachverzahnung auf. Alternativ oder optional ergänzend weist der zweite Freilaufpartner axial an der zur Schiebemuffe gerichteten Seite der Sperrverzahnung eine Dachverzahnung auf. In a further embodiment it is provided that the first freewheel partner has external teeth and the second freewheel partner has locking teeth. The sliding sleeve is rotatably connected to the external toothing via internal teeth Engagement, wherein the internal toothing can also be brought into rotationally fixed engagement with the locking teeth when shifted into the locking position in order to couple the two freewheel partners to one another in a rotationally fixed manner. The external, internal and locking teeth are each designed as a straight toothing aligned in the axial direction with respect to the main axis of rotation, so that the sliding sleeve and the first or second freewheel partner are displaceable relative to one another in the axial direction to the main axis of rotation and are rotationally fixed to one another in the circumferential direction are coupled. In particular, at least the internal toothing of the sliding sleeve and the external toothing of the first freewheel partner are formed by webs or teeth or grooves that extend axially to the main axis of rotation. The sliding sleeve preferably has a roof toothing axially on the side of the internal toothing directed towards the second freewheel partner. Alternatively or optionally in addition, the second freewheel partner has a roof toothing axially on the side of the locking toothing directed towards the sliding sleeve.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist die Zwischenhülse ein Kulissenorgan und die Schiebemuffe eine Kulisse auf, an oder in der das Kulissenorgan abfahren kann. Das Kulissenorgan und die Kulisse bilden gemeinsam eine Kulissensteuerung. Die Bewegungskopplung zwischen der Schiebemuffe und der Zwischenhülse erfolgt über die Kulissensteuerung, so dass bei einer axialen Verschiebung der Schiebemuffe über die Kulissensteuerung die Zwischenhülse geschwenkt wird. In a preferred structural embodiment of the invention, the intermediate sleeve has a link element and the sliding sleeve has a link on or in which the link element can move. The backdrop organ and the backdrop together form a backdrop control. The movement coupling between the sliding sleeve and the intermediate sleeve takes place via the link control, so that when the sliding sleeve is axially displaced via the link control, the intermediate sleeve is pivoted.
Ein möglicher Gegenstand der Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einer ersten und einer zweiten Welle sowie mit der Kupplungsanordnung wie diese bereits zuvor beschrieben wurde. Die erste Welle ist drehfest mit dem ersten Freilaufpartner und die zweite Welle ist drehfest mit dem zweiten Freilaufpartner verbunden, wobei eine Drehmomentübertragung zwischen den beiden Wellen durch ein axiales Verschieben einer Schiebemuffe der Kupplungsanordnung steuerbar ist. Insbesondere weist der erste Freilaufpartner eine erste Mitnahmeverzahnung zur drehfesten Anbindung der ersten Welle und der zweite Freilaufpartner eine zweite Mitnahmeverzahnung zur drehfesten Anbindung der zweiten Welle auf. Der Antriebsstrang ist vorzugsweise zum Antriebs eines Fahrzeuges, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, ausgebildet und/oder geeignet. Vorzugsweise ist der Antriebsstrang für eine elektrische Achse des Fahrzeugs ausgebildet und/oder geeignet. Die Kupplungsanordnung kann dabei Teil einer Zu- oder Abschalteinheit („Connect- oder Disconnect-Einheit“) ausgebildet sein, um beispielsweise einen elektrischen Antrieb von den Antriebswellen des Fahrzeuges lösen. Hierzu kann die eine Welle als eine motorseitige Antriebswelle und die andere Welle als eine radseitige Abtriebswelle ausgebildet sein. A possible subject of the invention relates to a drive train with a first and a second shaft and with the clutch arrangement as already described previously. The first shaft is non-rotatably connected to the first freewheel partner and the second shaft is non-rotatably connected to the second freewheel partner, with torque transmission between the two shafts being controllable by axially displacing a sliding sleeve of the clutch arrangement. In particular, the first freewheel partner has a first driving toothing for a rotationally fixed connection of the first shaft and the second freewheel partner has a second driving toothing for a rotationally fixed connection of the second shaft. The powertrain is preferred designed and/or suitable for driving a vehicle, in particular a motor vehicle. Preferably, the drive train is designed and/or suitable for an electric axle of the vehicle. The clutch arrangement can be part of a connection or disconnection unit (“connect or disconnect unit”), for example to release an electric drive from the drive shafts of the vehicle. For this purpose, one shaft can be designed as a motor-side drive shaft and the other shaft as a wheel-side output shaft.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen: Further features, advantages and effects of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments of the invention. Show:
Figur 1 eine Explosionsdarstellung einer Kupplungsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figure 1 is an exploded view of a coupling arrangement as an exemplary embodiment of the invention;
Figur 2 eine Querschnittansicht der Kupplungsanordnung in der Figur 1 ; Figure 2 is a cross-sectional view of the coupling arrangement in Figure 1;
Figur 3 eine seitliche Draufsicht auf die Kupplungsanordnung der vorhergehenden Figuren in einer Sperrstellung; Figure 3 is a side plan view of the coupling arrangement of the previous figures in a locked position;
Fig. 4 a, b eine seitliche Draufsicht sowie eine QuerschnittansichtFig. 4 a, b a side plan view and a cross-sectional view
Kupplungsanordnung der vorhergehenden Figuren in einer Freilaufstellung; Clutch arrangement of the previous figures in a freewheel position;
Fig. 5 a, b eine seitliche Draufsicht sowie eine QuerschnittansichtFig. 5 a, b a side plan view and a cross-sectional view
Kupplungsanordnung der vorhergehenden Figuren in einer Neutralstellung. Clutch arrangement of the previous figures in a neutral position.
Figur 1 zeigt eine Kupplungsanordnung 1 mit einer Freilaufeinrichtung 11 in einer Explosionsdarstellung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Freilaufeinrichtung 11 weist einen ersten und einen zweiten Freilaufpartner 2, 3 auf, welche in Abhängigkeit der Relativdrehung zueinander in einem Sperrzustand in einer Drehrichtung drehfest miteinander gekoppelt sind oder in einem Freilaufzustand freilaufend zueinander angeordnet sind. Die Kupplungsanordnung 1 ist als eine Klauenkupplung und/oder formschlüssige Kupplung ausgebildet, wobei die Freilaufpartner 2, 3 zugleich Kupplungspartner in der Kupplungsanordnung 1 bilden. Die Kupplungsanordnung 1 weist eine Schiebemuffe 4 auf, welche in Bezug auf eine gemeinsame Hauptdrehachse 100 koaxial zu den Freilaufpartnern 2, 3 angeordnet ist. Figure 1 shows a clutch arrangement 1 with a freewheel device 11 in an exploded view as an exemplary embodiment of the invention. The freewheel device 11 has a first and a second freewheel partner 2, 3, which, depending on the relative rotation to one another, are coupled to one another in a rotationally fixed manner in a locked state in a direction of rotation or are arranged to rotate freely relative to one another in a freewheeling state. The clutch arrangement 1 is designed as a claw clutch and/or a positive clutch, with the freewheel partners 2, 3 also forming clutch partners in the clutch arrangement 1. The clutch arrangement 1 has a sliding sleeve 4, which is arranged coaxially to the freewheel partners 2, 3 with respect to a common main axis of rotation 100.
Der erste Freilaufpartner 2 ist als eine Nabe, insbesondere als ein Muffenträger, ausgebildet, an welchem die Schiebemuffe 4 drehfest angeordnet ist und in einer axialen Richtung 101 sowie einer axiale Gegenrichtung 102 in Bezug auf die Hauptdrehachse 100 verschiebbar angeordnet ist. Hierzu weist der erste Freilaufpartner 2 am Außenumfang eine Außenverzahnung 5 und die Schiebemuffe 4 am Innenumfang eine Innenverzahnung 6 auf, welche jeweils als eine axial zur Hauptdrehachse 100 erstreckende Geradverzahnung ausgebildet sind. The first freewheel partner 2 is designed as a hub, in particular as a sleeve carrier, on which the sliding sleeve 4 is arranged in a rotationally fixed manner and is arranged to be displaceable in an axial direction 101 and an axial opposite direction 102 with respect to the main axis of rotation 100. For this purpose, the first freewheel partner 2 has an external toothing 5 on the outer circumference and the sliding sleeve 4 has an internal toothing 6 on the inner circumference, which are each designed as straight teeth extending axially to the main axis of rotation 100.
Der zweite Freilaufpartner 3 ist als ein Kupplungskörper ausgebildet, welcher an seinem Außenumfang eine Sperrverzahnung 7 aufweist, wobei die Schiebemuffe 4 bei einer axialen Verschiebung in der axialen Gegenrichtung 102 entlang der Hauptdrehachse 100 mit der Sperrverzahnung 7 drehfest in Eingriff bringbar ist, um die beiden Freilaufpartner 3, 5 drehfest miteinander zu koppeln. Beispielsweise sind der erste und der zweite Freilaufpartner 2, 3 jeweils als ein Stirnrad bzw. ein stirnverzahntes Rad ausgebildet. The second freewheel partner 3 is designed as a coupling body which has a locking toothing 7 on its outer circumference, the sliding sleeve 4 being able to be brought into rotationally fixed engagement with the locking toothing 7 during an axial displacement in the axial opposite direction 102 along the main axis of rotation 100 in order to secure the two freewheeling partners 3, 5 to be coupled together in a rotationally fixed manner. For example, the first and second freewheel partners 2, 3 are each designed as a spur gear or a spur-toothed wheel.
Die Schiebemuffe 4 kann mit einem Betätigungsaktuator, nicht dargestellt, verbunden sein, welcher die Schiebemuffe 4 in axialer Richtung in Bezug auf die Hauptdrehachse 100 mit einer Betätigungskraft beaufschlagt. Um die Schiebemuffe 4 in der axialen Richtung 101 bzw. der der axialen Gegenrichtung 102 während einer Rotation um die Hauptdrehachse 100 zu verschieben, weist die Schiebemuffe 4 an ihrem Außenumfang eine umlaufende Nut 24 auf, in welche beispielsweise eine Schaltgabel des Betätigungsaktuators eingreifen kann. Der erste und der zweite Freilaufpartner 2, 3 sind jeweils mit einem rotierenden Bauteil, z.B. einer Welle, drehtest verbunden. Hierzu weist der erste Freilaufpartner 2 am Innenumfang eine erste Mitnahmeverzahnung 9 und der zweite Freilaufpartner 3 am Innenumfang eine zweite Mitnahmeverzahnung 10 auf. Die erste und die zweite Mitnahmeverzahnung 9, 10 sind jeweils als eine Steckverzahnung ausgebildet. Beispielsweise kann der erste Freilaufpartner 2 auf einer Abtriebsseite und der zweite Freilaufpartner 3 auf einer Antriebsseite angeordnet sein. The sliding sleeve 4 can be connected to an actuating actuator, not shown, which applies an actuating force to the sliding sleeve 4 in the axial direction with respect to the main axis of rotation 100. In order to move the sliding sleeve 4 in the axial direction 101 or the axial opposite direction 102 during rotation about the main axis of rotation 100, the sliding sleeve 4 has a circumferential groove 24 on its outer circumference, into which, for example, a shift fork of the actuating actuator can engage. The first and second freewheel partners 2, 3 are each rotatably connected to a rotating component, for example a shaft. For this purpose, the first freewheel partner 2 has a first driving toothing 9 on the inner circumference and the second freewheel partner 3 has a second driving toothing 10 on the inner circumference. The first and second driving teeth 9, 10 are each designed as a plug-in toothing. For example, the first freewheel partner 2 can be arranged on an output side and the second freewheel partner 3 can be arranged on a drive side.
Die Freilaufeinrichtung ist als eine schaltbare Freilaufeinrichtung 11 ausgebildet. Die Freilaufeinrichtung 11 weist mehrere, insbesondere sechs um die Hauptdrehachse 100 verteilte Sperrkörper 12 auf, welche jeweils in einer an dem ersten Freilaufpartner 2 ausgebildeten Aufnahmetasche 14 schwenkbar angeordnet sind. Die Aufnahmetaschen 14 sind jeweils als am Innenumfang des ersten Freilaufpartners 2 eingebrachte Vertiefungen ausgebildet, welche im Wesentlichen eine Negativkontur der Sperrkörper 12 bilden. Die Sperrkörper 12 sind in radialer Richtung auslenkbar und in Umfangsrichtung formschlüssig in der jeweils zugehörigen Aufnahmetasche 14 aufgenommen. Für die radiale Auslenkbarkeit weisen die Sperrkörper jeweils eine Schwenkachse 13 auf, wobei die Schwenkachsen 13 parallel zu der Hauptdrehachse ausgerichtet sind und z.B. an dem ersten Freilaufpartner 2 festgelegt sind. The freewheel device is designed as a switchable freewheel device 11. The freewheel device 11 has several, in particular six, locking bodies 12 distributed around the main axis of rotation 100, which are each pivotally arranged in a receiving pocket 14 formed on the first freewheel partner 2. The receiving pockets 14 are each designed as depressions made on the inner circumference of the first freewheel partner 2, which essentially form a negative contour of the locking body 12. The locking bodies 12 can be deflected in the radial direction and are received in a form-fitting manner in the associated receiving pocket 14 in the circumferential direction. For radial deflection, the locking bodies each have a pivot axis 13, the pivot axes 13 being aligned parallel to the main axis of rotation and, for example, being fixed to the first freewheel partner 2.
Der zweite Freilaufpartner 3 weist an seinem den Sperrkörpern 12 zugewandten Außenumfang eine rampenförmigen Sperrkontur 15 auf, welche als eine Stirnverzahnung ausgebildet ist. Die Sperrkontur 15 kann mit den Sperrköpern 15 in einem zugeschalteten Zustand des Freilaufs 11 in einer Drehrichtung 103 des zweiten Freilaufpartners 3 formschlüssig Zusammenwirken. In einer der Drehrichtung 103 entgegen gerichteten Gegendrehrichtung 104 sind der erste und der zweite Freilaufpartner 2, 3 relativ zueinander verdrehbar, wobei die Sperrkörper 14 im zugeschalteten Zustand des Freilaufs 11 an der Sperrkontur 15 abgleiten. Die Sperrkörper 12 sind als Sperrklinken ausgebildet und die Sperrkontur 15 ist durch mehrere in Umfangsrichtung ansteigende Sägezahnrampen gebildet. Die Freilaufeinrichtung 11 weist zudem einen in Umfangsrichtung bewegbare Zwischenhülse 16 zur Steuerung des Freilaufs 11 auf, welche bezogen auf die Hauptdrehachse 100 koaxial zu den beiden Freilaufpartnern 2, 3 angeordnet ist. Ferner weist die Kupplungsanordnung 1 einen Führungsring 17 auf, wobei der Führungsring 17 in diesem Ausführungsbeispiel drei Führungsstege 18 aufweist, welche sich in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse 100 erstrecken. Der Führungsring 17 dient zur radialen Führung der Zwischenhülse 16. Die Zwischenhülse 16 kann in Umlaufrichtung unterschiedliche Kontrollstellungen, insbesondere eine Passivstellung und eine Aktivstellung einnehmen. The second freewheel partner 3 has a ramp-shaped locking contour 15 on its outer circumference facing the locking bodies 12, which is designed as a spur toothing. The locking contour 15 can interact positively with the locking bodies 15 in a switched-on state of the freewheel 11 in a direction of rotation 103 of the second freewheel partner 3. In a counter-rotation direction 104 that is opposite to the direction of rotation 103, the first and second freewheel partners 2, 3 can be rotated relative to one another, with the locking bodies 14 sliding on the locking contour 15 when the freewheel 11 is engaged. The locking bodies 12 are designed as locking pawls and the locking contour 15 is formed by several sawtooth ramps rising in the circumferential direction. The freewheel device 11 also has a circumferentially movable intermediate sleeve 16 for controlling the freewheel 11, which is arranged coaxially to the two freewheel partners 2, 3 with respect to the main axis of rotation 100. Furthermore, the coupling arrangement 1 has a guide ring 17, the guide ring 17 in this exemplary embodiment having three guide webs 18, which extend in the axial direction to the main axis of rotation 100. The guide ring 17 serves to radially guide the intermediate sleeve 16. The intermediate sleeve 16 can assume different control positions in the direction of rotation, in particular a passive position and an active position.
Die Zwischenhülse 16 weist einen Hülsenabschnitt 8 sowie Kontrollfederabschnitte 19 auf, wobei die Kontrollfederabschnitte 19 an dem Hülsenabschnitt 8 angeordnet sind und in der Passivstellung der Zwischenhülse 16 die radiale Auslenkung der Sperrkörper 12 blockieren. Die Kontrollfederabschnitte 19 sind als Blattfederabschnitte ausgebildet, welche jeweils über einen axial verlaufenden Befestigungsbereich mit dem Hülsenabschnitt 8 einteilig und/oder einmaterialig verbunden sind und radial nach innen gebogen sind. The intermediate sleeve 16 has a sleeve section 8 and control spring sections 19, the control spring sections 19 being arranged on the sleeve section 8 and blocking the radial deflection of the locking bodies 12 in the passive position of the intermediate sleeve 16. The control spring sections 19 are designed as leaf spring sections, which are each connected to the sleeve section 8 in one piece and/or in one material via an axially extending fastening area and are bent radially inwards.
Die Zwischenhülse 16 weist Vorspannfederabschnitte 20 auf, wobei die Vorspannfederabschnitte 20 an dem Hülsenabschnitt 8 angeordnet sind und in der Aktivstellung der Zwischenhülse 16 die Sperrkörper 12 gegen die Sperrkontur 15 vorspannen. Die Vorspannfederabschnitte 20 sind als Blattfederabschnitte ausgebildet, welche jeweils über einen axial verlaufenden Befestigungsbereich mit dem Hülsenabschnitt 8 einteilig und/oder einmaterialig verbunden sind und radial nach außen gebogen sind. The intermediate sleeve 16 has biasing spring sections 20, the biasing spring sections 20 being arranged on the sleeve section 8 and biasing the locking bodies 12 against the locking contour 15 in the active position of the intermediate sleeve 16. The biasing spring sections 20 are designed as leaf spring sections, which are each connected in one piece and/or in one material to the sleeve section 8 via an axially extending fastening region and are bent radially outwards.
Die Zwischenhülse 16, insbesondere der Hülsenabschnitt 8, weist Öffnungsbereiche 21 auf, wobei jeder Öffnungsbereich 21 in Umlaufrichtung auf der einen Seite mit einem Kontrollfederabschnitt 19 und auf der anderen Seite mit einem Vorspannfederabschnitt 20 versehen ist. Jedem Öffnungsbereich 21 und/oder jedem Kontrollfederabschnitt 19 und/oder jedem Vorspannfederabschnitt 20 ist ein Sperrkörper 12 zugeordnet. Die Zwischenhülse 16 kann beispielsweise als ein Blechring, insbesondere Blechhülse ausgebildet sein, wobei die Kontrollfederabschnitte 19 und die Vorspannfederabschnitte 20 aus dem Blechring zumindest teilweise ausgetrennt sind, jedoch mit dem Hülsenabschnitt 8 über das Grundmaterial der Zwischenhülse 16 einteilig und/oder einmaterialig verbunden sind. The intermediate sleeve 16, in particular the sleeve section 8, has opening areas 21, each opening area 21 being provided in the circumferential direction with a control spring section 19 on one side and with a preload spring section 20 on the other side. A locking body 12 is assigned to each opening area 21 and/or each control spring section 19 and/or each preload spring section 20. The intermediate sleeve 16 can be used, for example Sheet metal ring, in particular sheet metal sleeve, can be formed, wherein the control spring sections 19 and the biasing spring sections 20 are at least partially separated from the sheet metal ring, but are connected to the sleeve section 8 in one piece and / or in one material via the base material of the intermediate sleeve 16.
Die Zwischenhülse 16 weist Kulissenorgane 22 auf, welche als Kulissenstifte ausgebildet sind und sich in radialer Richtung nach außen erstrecken. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Zwischenhülse 16 drei derartige Kulissenorgane 22 auf, welche in Umlaufrichtung regelmäßig verteilt sind. Der Schiebemuffe 4 weist Kulissen 23 auf, welche gemeinsam mit den Kulissenorganen 22 jeweils eine Kulissensteuerung bilden. Bei einem axialen Verschieben der Schiebemuffe 4 wird das Kulissenorgan 22 entlang der Kulisse 23 geführt, so dass in Abhängigkeit der axialen Position der Schiebemuffe 4 relativ zu der Zwischenhülse 16, die Zwischenhülse 16 in Umlaufrichtung gedreht wird, um die unterschiedlichen Kontrollstellungen, insbesondere die Passivstellung die Aktivstellung, einzunehmen, um die Freilaufeinrichtung 11 zuzuschalten oder abzuschalten. The intermediate sleeve 16 has link elements 22, which are designed as link pins and extend outwards in the radial direction. In this exemplary embodiment, the intermediate sleeve 16 has three such link elements 22, which are regularly distributed in the direction of rotation. The sliding sleeve 4 has links 23, which together with the link elements 22 each form a link control. When the sliding sleeve 4 is moved axially, the link element 22 is guided along the link 23, so that depending on the axial position of the sliding sleeve 4 relative to the intermediate sleeve 16, the intermediate sleeve 16 is rotated in the circumferential direction in order to achieve the different control positions, in particular the passive position Active position to be taken in order to switch the freewheel device 11 on or off.
Die Schiebemuffe 4 ist entlang der Hauptdrehachse 100 in eine Sperrstellung 105, eine Freilaufstellung 106 sowie eine Neutralstellung 107 verschiebbar. In der Sperrstellung 105 steht die Schiebemuffe 4 über die Innenverzahnung 6 einerseits mit der Außenverzahnung 5 und andererseits mit der Sperrverzahnung 7 in Eingriff, sodass die beiden Freilaufpartner 3, 4 in der Drehrichtung 103 und der Gegendrehrichtung 104 drehfest miteinander verbunden sind und die Kupplungspartner bilden. In der Freilaufstellung 106 steht die Schiebemuffe 4 über die Innenverzahnung 6 ausschließlich mit der Außenverzahnung 5 in Eingriff, wobei zugleich die Freilaufeinrichtung 11 zugeschaltet ist, sodass die beiden Freilaufpartner 2, 3 in der Drehrichtung 103 drehfest miteinander verbunden sind und in der Gegendrehrichtung 104 relativ zueinander verdrehbar sind. In der Neutralstellung 107 steht die Schiebemuffe 4 über die Innenverzahnung 6 ausschließlich mit der Außenverzahnung 5 in Eingriff, wobei zugleich die Freilaufeinrichtung 11 abgeschaltet ist, sodass die beiden Freilaufpartner 2, 3 in der Drehrichtung 103 und in der Gegendrehrichtung 104 relativ zueinander verdrehbar sind. Die Figur 2 zeigt eine schematische Querschnittansicht durch die Kupplungsanordnung 1 in der Figur 1 , wobei die Freilaufeinrichtung 11 zugeschaltet und/oder aktiviert ist. Aus der Querschnittansicht ist zu entnehmen, dass die Zwischenhülse 16 sich in der Aktivstellung befindet, wobei die Vorspannfederabschnitte 20 auf den Sperrkörpern 12, insbesondere jeweils auf einem freien, schwenkbaren Ende der Sperrkörper 12 elastisch federnd und/oder federbelastend aufliegen, so dass die Sperrkörper 12 radial nach innen auf die Sperrkontur 15 gedrückt wird. In Abhängigkeit der Drehrichtung kann die Freilaufeinrichtung 11 dann einen Freilaufzustand oder einen Sperrzustand einnehmen. Wird die Zwischenhülse 16 in dieser Darstellung gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so werden die Vorspannfederabschnitte 20 von den Sperrkörpern 12 weggefahren, so dass die Vorspannung und/oder Federbelastung aufgehoben wird. Allerdings werden die Kontrollfederabschnitte 19 zu den Sperrkörpern 12 gefahren, so dass die Kontrollfederabschnitte 19 die Sperrkörper 12 blockieren, so dass diese nicht in Kontakt mit der Sperrkontur 15 treten können. In diesem Zustand befindet sich die Freilaufeinrichtung 11 in einem abgeschalteten Zustand und die Zwischenhülse 16 in der Passivstellung. Aus der Figur ist zu entnehmen, dass die Zwischenhülse 16 zumindest bereichsweise zwischen den Sperrkörpern 12 und der Sperrkontur 15 angeordnet ist. Ferner ist aus der Figur zu entnehmen, dass die Vorspannfederabschnitte 20 die Sperrkörper 12 in radialer Richtung betrachtet übergreifen und die Kontrollfederabschnitte 19 die Sperrkörper 12 in radialer Richtung untergreifen. The sliding sleeve 4 can be moved along the main axis of rotation 100 into a blocking position 105, a freewheeling position 106 and a neutral position 107. In the locking position 105, the sliding sleeve 4 is in engagement via the internal toothing 6 on the one hand with the external toothing 5 and on the other hand with the locking toothing 7, so that the two freewheel partners 3, 4 are connected to one another in a rotationally fixed manner in the direction of rotation 103 and the counter-rotation direction 104 and form the coupling partners. In the freewheel position 106, the sliding sleeve 4 engages exclusively with the external toothing 5 via the internal toothing 6, with the freewheel device 11 being switched on at the same time, so that the two freewheel partners 2, 3 are connected to one another in a rotationally fixed manner in the direction of rotation 103 and relative to one another in the opposite direction of rotation 104 are twistable. In the neutral position 107, the sliding sleeve 4 engages exclusively with the external toothing 5 via the internal toothing 6, with the freewheel device 11 being switched off at the same time, so that the two freewheel partners 2, 3 can be rotated relative to one another in the direction of rotation 103 and in the opposite direction of rotation 104. Figure 2 shows a schematic cross-sectional view through the clutch arrangement 1 in Figure 1, with the freewheel device 11 switched on and/or activated. From the cross-sectional view it can be seen that the intermediate sleeve 16 is in the active position, with the biasing spring sections 20 resting on the locking bodies 12, in particular on a free, pivotable end of the locking bodies 12, in an elastically resilient and/or spring-loaded manner, so that the locking bodies 12 is pressed radially inwards onto the locking contour 15. Depending on the direction of rotation, the freewheeling device 11 can then assume a freewheeling state or a locked state. If the intermediate sleeve 16 is rotated counterclockwise in this illustration, the preload spring sections 20 are moved away from the locking bodies 12, so that the preload and/or spring loading is canceled. However, the control spring sections 19 are moved to the locking bodies 12, so that the control spring sections 19 block the locking bodies 12 so that they cannot come into contact with the locking contour 15. In this state, the freewheel device 11 is in a switched off state and the intermediate sleeve 16 is in the passive position. It can be seen from the figure that the intermediate sleeve 16 is arranged at least in some areas between the locking bodies 12 and the locking contour 15. Furthermore, it can be seen from the figure that the biasing spring sections 20 engage over the locking bodies 12 when viewed in the radial direction and the control spring sections 19 engage under the locking bodies 12 in the radial direction.
In der Figur 3 ist die Kupplungsanordnung 1 in der Sperrstellung 105 gezeigt. Die Schiebemuffe 4 übergreift den ersten Freilaufpartner 2 und den zweiten Freilaufpartner 3, wobei die Innenverzahnung 6 der Schiebemuffe 4 sowohl in Eingriff mit der Außenverzahnung 5 des ersten Freilaufpartners 2 als auch mit der Sperrverzahnung 7 des zweiten Freilaufpartners 3 steht, so dass diese drehfest über die Schiebemuffe 4 miteinander verbunden sind. Das Kulissenorgan 22 befindet sich am Anfang der Kulisse 23. Bei einem Übergang von der Sperrstellung 105 zu der Freilaufstellung 106 wird die Schiebemuffe 4 axial in Richtung des ersten Freilaufpartners 2 und/oder in der axialen Richtung 101 verschoben. Nachdem der Anfangsbereich der Kulisse 23 axial ausgerichtet ist, wird durch den Übergang von der Sperrstellung 105 zu der Freilaufstellung 106 die Zwischenhülse 16 über die Kulissenführung nicht betätigt. In Figure 3, the clutch arrangement 1 is shown in the locking position 105. The sliding sleeve 4 engages over the first freewheeling partner 2 and the second freewheeling partner 3, the internal toothing 6 of the sliding sleeve 4 being in engagement with both the external toothing 5 of the first freewheeling partner 2 and with the locking toothing 7 of the second freewheeling partner 3, so that it is rotationally fixed over the Sliding sleeve 4 are connected to each other. The link element 22 is located at the beginning of the link 23. During a transition from the locking position 105 to the freewheel position 106, the sliding sleeve 4 becomes axial in the direction of the first Freewheel partner 2 and / or shifted in the axial direction 101. After the initial area of the link 23 is axially aligned, the intermediate sleeve 16 is not actuated via the link guide due to the transition from the locking position 105 to the freewheel position 106.
Die Figur 4a zeigt die Kupplungsanordnung 1 in der Freilaufstellung 106. Die Schiebemuffe 4 ist soweit verschoben, dass der zweite Freilaufpartner 3 und/oder die Sperrverzahnung 7 freigegeben ist. Dadurch wird der Formschluss zwischen dem ersten und dem zweiten Freilaufpartner 2, 3 über die Schiebemuffe 4 aufgelöst. Wie sich aus der Figur 4 b ergibt, befindet sich die Zwischenhülse 16 in der Aktivstellung, so dass die Vorspannfederabschnitte 20 die Sperrkörper 12 gegen die Sperrkontur 15 drücken. Damit ist die Freilaufeinrichtung 11 aktiviert und ein Drehmoment wird in Abhängigkeit der relativen Drehrichtung zwischen den Freilaufpartnern 2, 3 übertragen. Figure 4a shows the clutch arrangement 1 in the freewheel position 106. The sliding sleeve 4 is moved to such an extent that the second freewheel partner 3 and/or the locking teeth 7 are released. As a result, the positive connection between the first and second freewheel partners 2, 3 is released via the sliding sleeve 4. As can be seen from FIG. 4 b, the intermediate sleeve 16 is in the active position, so that the biasing spring sections 20 press the locking bodies 12 against the locking contour 15. The freewheel device 11 is thus activated and a torque is transmitted between the freewheel partners 2, 3 depending on the relative direction of rotation.
Die Figur 5a zeigt die Kupplungsanordnung 1 in der Neutralstellung 107. Die Schiebemuffe 4 ist weiter verschoben, wobei der zweite Freilaufpartner 3 und/oder die Sperrverzahnung 7 wie in der Freilaufstellung 106 freigegeben sind. Der Formschluss zwischen dem ersten und zweiten Freilaufpartner 2, 3 über die Schiebemuffe 4 ist weiterhin aufgelöst. Durch das weitere axiale Verschieben der Schiebemuffe 4 in der axialen Richtung 101 wird das Kulissenorgan 22 durch die Kulisse 23, welche in dem Endbereich schräg zur axialen Erstreckung ausgerichtet ist, in Umlaufrichtung verschoben. Durch die Verschiebung des Kulissenorgan 22 wird die Zwischenhülse 16 in Umlaufrichtung gedreht und von der Aktivstellung in die Passivstellung überführt. Wie sich aus der Figur 5 b ergibt, befindet sich die Zwischenhülse 16 in der Passivstellung, wobei die Vorspannfederabschnitte 20 von den Sperrkörpern 12 in Umlaufrichtung weggefahren sind und dagegen die Kontrollfederabschnitte 19 in Kontakt mit den Sperrkörpern 12 stehen und diese in radialer Richtung nach außen drücken, so dass die Sperrkörper 12 von der Sperrkontur 15 getrennt und/oder beabstandet sind. Die Freilaufeinrichtung 11 befindet sich in einem abgeschalteten Zustand. Bezuqszeichenliste 5a shows the clutch arrangement 1 in the neutral position 107. The sliding sleeve 4 is further displaced, with the second freewheel partner 3 and/or the locking teeth 7 being released as in the freewheel position 106. The positive connection between the first and second freewheel partners 2, 3 via the sliding sleeve 4 is still broken. Due to the further axial displacement of the sliding sleeve 4 in the axial direction 101, the link member 22 is displaced in the circumferential direction by the link 23, which is aligned obliquely to the axial extension in the end region. By moving the link member 22, the intermediate sleeve 16 is rotated in the direction of rotation and transferred from the active position to the passive position. 5 b, the intermediate sleeve 16 is in the passive position, with the preload spring sections 20 having moved away from the locking bodies 12 in the circumferential direction and, on the other hand, the control spring sections 19 being in contact with the locking bodies 12 and pushing them outwards in the radial direction , so that the locking bodies 12 are separated and/or spaced apart from the locking contour 15. The freewheel device 11 is in a switched off state. Reference character list
Kupplungsanordnung erster Freilaufpartner zweiter Freilaufpartner Schiebemuffe Außenverzahnung Innenverzahnung Sperrverzahnung Hülsenabschnitt erste Mitnahmeverzahnung zweite Mitnahmeverzahnung Freilauf Sperrköper Schwenkachse Aufnahmetasche Sperrkontur Zwischenhülse Führungsring Führungsstege Kontrollfederabschnitte Vorspannfederabschnitte Öffnungsbereiche Kulissenorgan Kulisse Nut Hauptdrehachse axiale Richtung axiale Gegenrichtung Drehrichtung Gegendrehrichtung Sperrstellung Freilaufstellung Neutralstellung Coupling arrangement first freewheel partner second freewheel partner Sliding sleeve External toothing Internal toothing Locking toothing Sleeve section First driving toothing Second driving toothing Freewheel Locking body Swivel axis Receiving pocket Locking contour Intermediate sleeve Guide ring Guide webs Control spring sections Preload spring sections Opening areas Link element Link groove Main axis of rotation Axial direction Axial opposite direction Direction of rotation Reverse direction of rotation, locking position, freewheeling position, neutral position

Claims

Patentansprüche Patent claims
1 . Freilaufeinrichtung (11 ) mit einem ersten und einem zweiten Freilaufpartner (2, 3), wobei die Freilaufpartner (2, 3) eine Hauptdrehachse (100) definieren, mit einer Mehrzahl von in radialer Richtung auslenkbaren Sperrkörpern (12), welche an dem einen Freilaufpartner (2) angeordnet sind und mit einer an dem anderen Freilaufpartner (3) angeordneten rampenförmigen Sperrkontur (15) in Abhängigkeit der Drehrichtung formschlüssig Zusammenwirken, um die beiden Freilaufpartner (2, 3) drehrichtungsabhängig miteinander zu koppeln, gekennzeichnet durch eine Zwischenhülse (16), wobei die Zwischenhülse (16) einen umlaufenden Hülsenabschnitt (8) und eine Mehrzahl von Federabschnitten zur Federbelastung der Sperrkörper (12) aufweisen, wobei der Hülsenabschnitt (8) und die Federabschnitte einmaterialig und/oder einteilig aus einem gemeinsamen, zusammenhängenden Grundmaterial ausgebildet sind. 1 . Freewheel device (11) with a first and a second freewheel partner (2, 3), the freewheel partners (2, 3) defining a main axis of rotation (100), with a plurality of locking bodies (12) which can be deflected in the radial direction and which are on the one freewheel partner (2) are arranged and interact positively with a ramp-shaped locking contour (15) arranged on the other freewheel partner (3) depending on the direction of rotation in order to couple the two freewheel partners (2, 3) to one another depending on the direction of rotation, characterized by an intermediate sleeve (16), wherein the intermediate sleeve (16) has a circumferential sleeve section (8) and a plurality of spring sections for spring loading of the locking bodies (12), the sleeve section (8) and the spring sections being formed in one material and/or in one piece from a common, coherent base material.
2. Freilaufeinrichtung (11) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Federabschnitte jeweils als ein Blattfederabschnitt ausgebildet sind. 2. Freewheel device (11) according to claim 1, characterized in that the spring sections are each designed as a leaf spring section.
3. Freilaufeinrichtung (11 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Federabschnitte zumindest teilweise als Vorspannfederabschnitte (20) ausgebildet sind, wobei die Vorspannfederabschnitte (20) die Sperrkörper (12) gegen die Sperrkontur (15) vorspannen. 3. Freewheel device (11) according to claim 1 or 2, characterized in that the spring sections are at least partially designed as biasing spring sections (20), the biasing spring sections (20) biasing the locking bodies (12) against the locking contour (15).
4. Freilaufeinrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federabschnitte zumindest teilweise als Kontrollfederabschnitte (18) ausgebildet sind, wobei die Kontrollfederabschnitte (18) die radiale Auslenkung der Sperrkörper (12) in Richtung der Sperrkontur (15) blockieren. 4. Freewheel device (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring sections are at least partially designed as control spring sections (18), the control spring sections (18) blocking the radial deflection of the locking bodies (12) in the direction of the locking contour (15). .
5. Freilaufeinrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhülse (16) in Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse (100) unterschiedliche Kontrollstellungen zur Kontrolle der Sperrkörper (12) einnehmen kann, wobei die Zwischenhülse (16) in einer Aktivstellung als Kontrollstellung die Sperrkörper (12) für einen Eingriff in die Sperrkontur (15) freigibt, wobei die Vorspannfederabschnitte (20) in der Aktivstellung der Zwischenhülse (16) die Sperrkörper (12) gegen die Sperrkontur (15) vorspannen und wobei die Zwischenhülse (16) in einer Passivstellung als Kontrollstellung die Sperrkörper (12) außer Eingriff zu der Sperrkontur (15) hält. 5. Freewheel device (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate sleeve (16) can assume different control positions in the direction of rotation around the main axis of rotation (100) for checking the locking bodies (12), the intermediate sleeve (16) being in an active position as a control position, the locking body (12) is released for engagement in the locking contour (15), the biasing spring sections (20) prestressing the locking bodies (12) against the locking contour (15) in the active position of the intermediate sleeve (16) and the intermediate sleeve (16 ) in a passive position as a control position keeps the locking body (12) out of engagement with the locking contour (15).
6. Freilaufeinrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhülse (16) eine Mehrzahl von Öffnungsbereichen (21 ) aufweist, wobei die Kontrollfederabschnitte (19) und die Vorspannfederabschnitte (20) in den Öffnungsbereichen (21 ) in Umlaufrichtung gegenüberliegend angeordnet sind. 6. Freewheel device (11) according to one of the preceding claims 4 or 5, characterized in that the intermediate sleeve (16) has a plurality of opening areas (21), the control spring sections (19) and the preload spring sections (20) in the opening areas (21 ) are arranged opposite each other in the direction of rotation.
7. Freilaufeinrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhülse (16) zumindest zwischen den Sperrkörpern (12) und der Sperrkontur (15) angeordnet ist. 7. Freewheel device (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate sleeve (16) is arranged at least between the locking bodies (12) and the locking contour (15).
8. Freilaufeinrichtung (11) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrkörper (12) radial außen zu der Sperrkontur (15) angeordnet sind, wobei die Kontrollfederabschnitte (19) in der Passivstellung der Zwischenhülse (16) die Sperrkörper (12) in radialer Richtung untergreifen, um die Sperrkörper (12) zu blockieren und/oder dass die Vorspannfederabschnitte (20) in der Aktivstellung der Zwischenhülse (16) die Sperrkörper (12) in radialer Richtung übergreifen, um die Sperrkörper (12) in Richtung der Sperrkontur (15) vorzuspannen. 8. Freewheel device (11) according to one of the preceding claims, characterized in that the locking bodies (12) are arranged radially on the outside of the locking contour (15), the control spring sections (19) in the passive position of the intermediate sleeve (16) locking the locking bodies (12 ) reach under in the radial direction in order to To block the locking body (12) and/or that the biasing spring sections (20) in the active position of the intermediate sleeve (16) overlap the locking bodies (12) in the radial direction in order to bias the locking bodies (12) in the direction of the locking contour (15).
9. Kupplungsanordnung (1 ) mit einer Freilaufeinrichtung (11 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Freilaufpartner (2) einen ersten Kupplungspartner und der zweite Freilaufpartner (3) einen zweiten Kupplungspartner einer formschlüssigen Kupplung bildet, wobei die Kupplungsanordnung (1 ) eine koaxial zu den beiden Freilaufpartnern (2, 3) verschiebbar angeordnete Schiebemuffe (4) zur Steuerung der Kupplungsanordnung (1 ) aufweist, wobei die Schiebemuffe (4) mit der Zwischenhülse (19) bewegungsgekoppelt ist, wobei in einer Sperrstellung (105) der Schiebmuffe (4) die beiden Freilaufpartner (2, 3) in einer Drehrichtung (103) und in einer Gegendrehrichtung (104) über die Schiebemuffe (4) drehfest miteinander verbunden sind, in einer Freilaufstellung (106) der Schiebmuffe (4) die Schiebemuffe (4) die Aktivstellung der Zwischenhülse (16) ansteuert und die beiden Freilaufpartner (2, 3) über die Freilaufeinrichtung (11 ) in genau einer Drehrichtung (103) drehfest miteinander verbunden sind und in einer Neutralstellung (106) der Schiebmuffe (4) die Schiebemuffe (4) die Passivstellung der Zwischenhülse (16) ansteuert und die Sperrkörper (12) außer Eingriff zu der Sperrkontur (15) gehalten sind, sodass die beiden Freilaufpartner (2, 3) in der Drehrichtung (103) und in der Gegendrehrichtung (104) relativ zueinander verdrehbar sind. 9. Clutch arrangement (1) with a freewheel device (11) according to one of the preceding claims, wherein the first freewheel partner (2) forms a first clutch partner and the second freewheel partner (3) forms a second clutch partner of a positive clutch, wherein the clutch arrangement (1) forms a has a sliding sleeve (4) arranged coaxially to the two freewheel partners (2, 3) for controlling the clutch arrangement (1), the sliding sleeve (4) being coupled to the intermediate sleeve (19) for movement, the sliding sleeve (105) being in a locked position (105). 4) the two freewheel partners (2, 3) are connected to one another in a rotationally fixed direction (103) and in a counter-rotational direction (104) via the sliding sleeve (4), in a freewheeling position (106) of the sliding sleeve (4), the sliding sleeve (4) controls the active position of the intermediate sleeve (16) and the two freewheel partners (2, 3) are connected to one another in a rotationally fixed manner via the freewheel device (11) in exactly one direction of rotation (103) and in a neutral position (106) of the sliding sleeve (4), the sliding sleeve (4 ) controls the passive position of the intermediate sleeve (16) and the locking bodies (12) are held out of engagement with the locking contour (15), so that the two freewheel partners (2, 3) are relative to one another in the direction of rotation (103) and in the opposite direction of rotation (104). are twistable.
10. Kupplungsanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhülse (16) ein Kulissenorgan (22) und die Schiebemuffe (4) eine Kulisse (23) aufweist, wobei das Kulissenorgan (22) und die Kulisse (23) eine Kulissensteuerung bilden, so dass die Schiebemuffe (4) die Zwischenhülse (16) über die Kulissensteuerung steuern kann. 10. Coupling arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate sleeve (16) has a link element (22) and the sliding sleeve (4) has a link (23), the link element (22) and the link (23 ) form a link control so that the sliding sleeve (4) can control the intermediate sleeve (16) via the link control.
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