DE102012217927A1 - Free wheel for belt drive has clamping ramp having intermediate ring with radially movable ring segments between drive element and output element, which produce frictional connection with output element in load direction of rotation - Google Patents

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DE102012217927A1
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Oliver Dippold
Vladimir Baranov
Roland Arneth
Swen Dörrie
Johannes Enders
Uwe Michael
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • F16D41/066—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical
    • F16D41/067—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls all members having the same size and only one of the two surfaces being cylindrical and the members being distributed by a separate cage encircling the axis of rotation

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Abstract

The free wheel has cage (6) that is arranged between driving element (2) and output element (3). The spring elements (10) provided in cage abut the clamp rollers (9) against the clamping ramps (11). A torque is transferred from drive element to output element in a load direction of rotation while one-way function is performed in freewheeling direction. The clamping ramp has intermediate ring (7) with radially movable ring segments (14,22) between drive element and output element, which produce a frictional connection with output element in the load direction of rotation.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft einen Freilauf.The invention relates to a freewheel.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Aus der DE 10 2009 037 255 A1 ist ein als Klemmrollenfreilauf ausgebildeter Freilauf bekannt. Der Freilauf umfasst einen Außenring an dessen Innenoberfläche Klemmrampen ausgebildet sind, sowie einen drehfest im Außenring angeordneten Käfig. Der Käfig nimmt mehrere über den Umfang verteilte Klemmrollen auf, welche gegen die Klemmrampen angefedert werden. Zur Anfederung sind Federelemente vorgesehen, die an Käfigstegen des Käfigs befestigt sind.From the DE 10 2009 037 255 A1 is known as a clamping roller freewheel freewheel known. The freewheel comprises an outer ring on the inner surface clamping ramps are formed, and a rotatably arranged in the outer ring cage. The cage receives several circumferentially distributed pinch rollers, which are spring-loaded against the clamping ramps. For springing spring elements are provided which are fixed to cage webs of the cage.

Ein Freilauf, wie er in der DE 10 2009 037 255 A1 beschrieben wird, um ein Drehmoment in einer Lastdrehrichtung zu übertragen. Der Freilauf ist beispielsweise um eine Welle angeordnet. Zur Übertragung des Lastdrehmomentes auf den Außenring verdreht sich die Welle derart, d.h. sie verdreht sich in eine Lastdrehrichtung, dass die Klemmrollen zwischen Außenring und der Welle geklemmt werden. Dadurch kann eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt werden. Das Lastdrehmoment wird auf den Außenring übertragen.A freewheel, as in the DE 10 2009 037 255 A1 is described to transmit a torque in a load direction of rotation. The freewheel is arranged for example around a shaft. To transmit the load torque to the outer ring, the shaft rotates in such a way, ie it rotates in a load rotation direction that the pinch rollers between the outer ring and the shaft are clamped. As a result, a non-positive connection can be made. The load torque is transmitted to the outer ring.

Einen weiteren Freilauf beschreibt die DE 10 2008 049 799 A1 . Der Freilauf umfasst einen Innenring, welcher die Klemmrampen aufweist. Zudem ist der Freilaufkäfig einstückig mit dem Innenring ausgebildet. An beiden Seiten des Innenrings sind Käfigringe angeformt. Zusätzlich sind an dem einen Käfigring Käfigstege angeformt, welche über den Umfang des Innenrings verteilt angeordnet sind.Another freewheel describes the DE 10 2008 049 799 A1 , The freewheel comprises an inner ring which has the clamping ramps. In addition, the freewheel cage is formed integrally with the inner ring. Cage rings are molded on both sides of the inner ring. In addition, cage bars are integrally formed on the one cage ring, which are arranged distributed over the circumference of the inner ring.

In der DE 10 2007 006 517 A1 wird ein Rollenfreilauf beschrieben, welcher eine Hülse aufweist, die an ihrem Innenumfang Klemmrampen vorsieht. Zudem ist ein drehfest mit der Hülse angeordneter Freilaufkäfig vorgesehen, welcher Klemmrollen und Federelemente aufweist.In the DE 10 2007 006 517 A1 a roller freewheel is described, which has a sleeve which provides clamping ramps on its inner circumference. In addition, a rotatably arranged with the sleeve freewheel cage is provided which has pinch rollers and spring elements.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Freilauf bereitzustellen, der eine erhöhte Funktionssicherheit aufweist.Object of the present invention is to provide a freewheel that has increased reliability.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Freilauf aufweisend ein Antriebselement und ein Abtriebselement und einem zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement angeordneten Käfig, wobei in dem Käfig Klemmrollen vorgesehen und Federelemente an dem Käfig angeordnet sind, welche die Klemmrollen gegen Klemmrampen anfedern, wobei in einer Lastdrehrichtung ein Drehmoment von dem Antriebselement auf das Abtriebselement übertragbar ist, während in einer Freilaufdrehrichtung eine Freilauffunktion ermöglicht wird, wobei zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement ein die Klemmrampen aufweisender Zwischenring mit radial verlagerbaren Ringsegmenten vorgesehen ist, welche in der Lastdrehrichtung eine reibschlüssige Verbindung mit dem Abtriebselement herstellen.According to the invention, this object is achieved by a freewheel having a drive element and an output element and a cage disposed between the drive element and the driven element, wherein provided in the cage clamping rollers and spring elements are arranged on the cage, which the clamping rollers against clamping ramps, wherein in a Lastdrehrichtung a torque from the drive element to the output element is transferable, while in a freewheeling direction a freewheeling function is made possible, between the drive element and the output element a clamping ramps exhibiting intermediate ring is provided with radially displaceable ring segments, which produce a frictional connection with the output element in the load direction ,

Ein Freilauf aus dem Stand der Technik weist ein Antriebselement und ein Abtriebselement auf, wobei das Abtriebselement einstückig ausgebildete Klemmrampen aufweist. Zur Übertragung eines Drehmomentes in einer Lastdrehrichtung, werden Klemmrollen in einen durch die Klemmrampen ausgebildeten Klemmspalt gedrückt und verklemmen. Das Antrieb – und/ oder Abtriebselement kann als Hülse, Ring oder Welle ausgebildet sein.A freewheel from the prior art has a drive element and an output element, wherein the output element has integrally formed clamping ramps. To transmit a torque in a direction of load rotation, pinch rollers are pressed into a clamping gap formed by the clamping gap and jammed. The drive and / or output element may be formed as a sleeve, ring or shaft.

Der erfindungsgemäße Freilauf weist einen zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement angeordneten Zwischenring auf, welcher die Klemmrampen aufweist. Der Zwischenring ist als separates Bauteil ausgebildet. Der die Klemmrampen aufweisende Zwischenring und eine Oberfläche des Antriebselementes bilden zusammen jeweilige Klemmspalte aus. Das Antriebselement, der Zwischenring und das Abtriebselement sind mittels Lager zueinander gelagert.The freewheel according to the invention has an intermediate ring arranged between the drive element and the driven element, which has the clamping ramps. The intermediate ring is formed as a separate component. The clamping ramps having intermediate ring and a surface of the drive element together form respective clamping gaps. The drive element, the intermediate ring and the output element are mounted to each other by means of bearings.

Zudem ist der Zwischenring mit radial verlagerbaren Ringsegmenten vorgesehen. Die radial verlagerbaren Ringsegmente dienen dazu, in Lastdrehrichtung eine reibschlüssige Verbindung mit dem Abtriebselement herzustellen. Dazu verdreht sich das Antriebselement bei Einleitung eines Drehmomentes in der Lastdrehrichtung. Dies bewirkt, dass die Klemmrollen eine tangentiale Bewegung in Richtung des jeweiligen Klemmspaltes ausführen. Folglich werden die Ringsegmente radial in Richtung des Abtriebselementes verschoben bzw. gedrückt und das Abtriebselement wird reibschlüssig mitgenommen. Die Klemmrolle kann soweit entlang der Klemmrampe laufen, bis die Klemmrolle auf den Käfig trifft und dort anschlägt. Dadurch wird ein zu übertragendes Drehmoment begrenzt. Ab diesem Punkt ist eine weitere radiale Bewegung des Ringsegmentes in Richtung des Abtriebselementes nicht mehr möglich.In addition, the intermediate ring is provided with radially displaceable ring segments. The radially displaceable ring segments serve to produce a frictional connection with the output element in the direction of load rotation. For this purpose, the drive element rotates upon initiation of a torque in the load direction. This causes the pinch rollers to perform a tangential movement in the direction of the respective nip. Consequently, the ring segments are displaced or pressed radially in the direction of the output element and the output element is frictionally entrained. The pinch roller can run as far along the clamping ramp until the pinch roller hits the cage and strikes it there. As a result, a torque to be transmitted is limited. From this point, a further radial movement of the ring segment in the direction of the output element is no longer possible.

Vorteilhafterweise können dadurch unerwünschte Verstellungen, welche bei geringen Drehmomenten entstehen können, mittels der radial verlagerbaren Ringsegmente vermieden werden, da eine Mitnahme des Abtriebselementes erst erfolgt, wenn eine reibschlüssige Verbindung vorhanden ist. Dies bedeutet, dass das Drehmoment derartig groß sein muss, dass die Klemmrollen die Ringsegmente in Richtung des Abtriebselementes drücken können. Zudem kann das Abtriebselement mittels des Zwischenrings „sanft“ beschleunigt werden. D.h., dass u.a. Rückwirkungen, unerwünschte Drehbewegungen und dadurch entstehende Geräusche reduziert werden können. Advantageously, unwanted adjustments, which can occur at low torques, can be avoided by means of the radially displaceable ring segments, since entrainment of the output element takes place only when a frictional connection is present. This means that the torque must be so large that the pinch rollers can push the ring segments in the direction of the output element. In addition, the output element can be "gently" accelerated by means of the intermediate ring. This means that, inter alia, repercussions, unwanted rotational movements and the resulting noise can be reduced.

In einer bevorzugten Ausbildung hat der Zwischenring mehrere über den Umfang verteilte Aussparungen, in denen die Ringsegmente vorgesehen sind. Die Ringsegmente sind als separates Bauteil ausgebildet und werden in die jeweiligen Aussparungen eingesetzt. Die Aussparungen weisen eine an die Ringsegmente angepasste Form auf. Ein derartiger Aufbau, ermöglicht eine radiale Verlagerung der Ringsegmente, d.h. in Lastdrehrichtung findet eine radiale Bewegung des Ringsegmentes in Richtung des Abtriebselementes statt. Sobald das Drehmoment abnimmt bzw. keine Drehmomentübertragung in Lastdrehrichtung stattfindet, bewegen sich die Ringsegmente wieder in ihre Ausgangsposition zurück. Die Anzahl der Aussparungen und Ringsegmente ist an die Größe des jeweiligen Freilaufs angepasst. Das Ringsegment kann aus verschiedenstem Material, wie beispielsweise Sintermetall, Bronze, Alu, Gusseisen, Weißmetall, Kunststoff, Keramik oder ähnlichem Material ausgebildet sein.In a preferred embodiment, the intermediate ring has a plurality of recesses distributed over the circumference, in which the ring segments are provided. The ring segments are formed as a separate component and are inserted into the respective recesses. The recesses have a shape adapted to the ring segments. Such a construction allows radial displacement of the ring segments, i. in load direction of rotation takes place a radial movement of the ring segment in the direction of the output element. As soon as the torque decreases or no torque transmission takes place in the direction of load rotation, the ring segments move back to their original position. The number of recesses and ring segments is adapted to the size of the respective freewheel. The ring segment may be formed of a variety of materials, such as sintered metal, bronze, aluminum, cast iron, white metal, plastic, ceramic or similar material.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist eine erste Oberfläche jedes Ringsegmentes die Klemmrampe und eine zweite Oberfläche eine an das Abtriebsteil komplementäre Kontur auf. Die zweite Oberfläche weist vorzugsweise eine gerundete Oberfläche auf, welche an einen Radius bzw. die Oberfläche des Abtriebselements angepasst ist. So wird ein flächiger Kontakt zwischen dem Zwischenring und dem Abtriebselement ermöglicht.In an advantageous embodiment, a first surface of each ring segment has the clamping ramp and a second surface has a contour that is complementary to the driven part. The second surface preferably has a rounded surface, which is adapted to a radius or the surface of the output element. Thus, a flat contact between the intermediate ring and the driven element is made possible.

Bevorzugterweise weist wenigstens eine der Oberflächen des Ringsegmentes eine Beschichtung auf, wodurch der Verschleiß des Ringsegmentes reduziert werden kann. Alternativ kann das Ringsegment zur Verschleißreduzierung einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Ferner kann wenigstens eine der Oberfläche strukturiert sein, d.h. beispielsweise Rillen, Wellen oder Riffen aufweisen.Preferably, at least one of the surfaces of the ring segment has a coating, whereby the wear of the ring segment can be reduced. Alternatively, the ring segment may be subjected to a heat treatment for wear reduction. Furthermore, at least one of the surfaces may be patterned, i. For example, grooves, waves or reefs have.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist jedes Ringsegment ein schalenförmiges Ober- und Unterteil auf und wobei das Oberteil in dem Unterteil radial verlagerbar ist. Neben einer einstückigen Ausbildung des Ringsegmentes ist auch eine zweiteilige Ausbildung möglich. Das Oberteil und Unterteil sind derart angeordnet, dass diese ineinandergreifen, wodurch eine Führung ermöglicht und ein Verkippen der einzelnen Teile vermieden wird. Bei Übertragung des Drehmomentes in Lastdrehrichtung wird erst das Oberteil mittels der Klemmrolle radial verlagert. Das Oberteil bewirkt, dass sich auch das Unterteil entsprechend radial verlagert. Wodurch folglich ein reibschlüssiger Kontakt mit dem Abtriebselement hergestellt werden kann.In a further preferred embodiment of the invention, each ring segment has a cup-shaped upper and lower part and wherein the upper part is radially displaceable in the lower part. In addition to a one-piece design of the ring segment and a two-part design is possible. The upper part and the lower part are arranged in such a way that they engage with one another, thereby enabling guidance and avoiding tilting of the individual parts. When transmitting the torque in the load direction of rotation, the upper part is first displaced radially by means of the pinch roller. The upper part causes the lower part to shift radially accordingly. As a result, a frictional contact with the output element can be produced.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wirkt auf das Oberteil eine Kraft eines elastischen Elementes, welche das Oberteil in Richtung der Klemmrolle anfedert und wobei in der Lastdrehrichtung das Oberteil entgegen der Federkraft verschiebbar ist, wodurch eine reibschlüssige Verbindung des Unterteils mit dem Abtriebselement herstellbar ist. Das elastische Element ist vorzugsweise zwischen dem Ober- und Unterteil angeordnet. Um ein Drehmoment in Lastdrehrichtung zu übertragen, muss die durch das elastische Element aufgebrachte Kraft überwunden werden. D.h., durch das eingeleitete Drehmoment wird mittels des Oberteils eine Kompression des elastischen Elementes bewirkt, wodurch sich auch das Unterteil radial verlagert. Folglich wird das Abtriebselement mittels der Ringsegmente mitgenommen.In a preferred embodiment of the invention acts on the upper part of a force of an elastic element which absprert the upper part in the direction of the pinch roller and wherein the upper part against the spring force is displaceable in the direction of load rotation, whereby a frictional connection of the lower part with the driven element can be produced. The elastic element is preferably arranged between the upper and lower part. In order to transmit a torque in the direction of load rotation, the force applied by the elastic element must be overcome. That is, by the torque introduced by means of the upper part, a compression of the elastic element causes, whereby the lower part radially displaced. Consequently, the output element is taken away by means of the ring segments.

Vorzugsweise ist das elastische Element als Schraubenfeder ausgebildet. Alternativ kann auch beispielsweise eine Torsionsfeder, Tellerfeder, Spiralfeder, Blattfeder oder Elastomerfeder vorgesehen sein. Die zu verwendende Feder kann zwischen dem Ober- und Unterteil eingespannt sein. Des Weiteren ist auch denkbar anstelle einer Feder ein viskoses, gummiartiges Material zu verwenden, welches die gewünschte Wirkung erzielt.Preferably, the elastic element is designed as a helical spring. Alternatively, for example, a torsion spring, plate spring, coil spring, leaf spring or elastomer spring may be provided. The spring to be used can be clamped between the upper and lower part. Furthermore, it is also conceivable to use a viscous, rubber-like material instead of a spring, which achieves the desired effect.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Käfig gegenüber dem Zwischenring mittels einer Verstellvorrichtung in der Freilaufdrehrichtung verdrehbar. Durch eine Verdrehung des Käfigs gegenüber dem Zwischenring, können die Klemmrollen aus Ihrer Klemmung gelöst werden. Folglich wird auch die Reibschlüssige Verbindung zwischen Zwischenring und Abtriebselement aufgehoben. Die externe Verstellvorrichtung kann beispielsweise als Aktorscheibe ausgeführt sein, welche mit dem Käfig verbunden werden kann.In one embodiment of the invention, the cage relative to the intermediate ring by means of an adjusting device in the freewheeling direction of rotation is rotatable. By twisting the cage relative to the intermediate ring, the clamping rollers can be released from their clamping. Consequently, the frictional connection between the intermediate ring and the output element is canceled. The external adjusting device can be designed for example as a Aktorscheibe, which can be connected to the cage.

Freiläufe können in verschiedenen Gebieten Anwendung finden, wie beispielsweise im Automobilbereich bei Aggregaten im Riemen- und/oder Kettentrieb, bei Wasserpumpen, Generatoren, Klimakompressoren u.ä.. Der Freilauf dient hier dazu, zwischen einem Antrieb und einem Abtrieb ein Drehmoment zu übertragen. Freewheels can be used in various fields, such as in the automotive sector in aggregates in belt and / or chain drive, water pumps, generators, air compressors, etc. The freewheel is used here to transmit torque between a drive and an output.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von fünf Figuren dargestellt. Es zeigen:Hereinafter, an embodiment of the invention will be illustrated with reference to five figures. Show it:

1 eine Schnittansicht durch den erfindungsgemäßen Freilauf gemäß einer ersten Ausführungsform, 1 a sectional view through the freewheel according to the invention according to a first embodiment,

2 einen vergrößerte Schnittdarstellung durch den Freilauf nach 1 gemäß der ersten Ausführungsform, 2 an enlarged sectional view through the freewheel after 1 according to the first embodiment,

3 ein Ringsegment eines Freilaufs nach 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, 3 a ring segment of a freewheel after 1 according to a first embodiment,

4 ein Ringsegment eines Freilaufs nach 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform, und 4 a ring segment of a freewheel after 1 according to a second embodiment, and

5 eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Freilauf gemäß einer zweiten Ausführungsform. 5 a sectional view through a freewheel according to the invention according to a second embodiment.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 und 2 zeigen einen erfindungsgemäßen Freilauf 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, der ein Antriebselement 2 und ein Abtriebselement 3 aufweißt. Das Antriebselement 2 ist als Außenring 4 und das Abtriebselement 3 ist als Welle 5 ausgebildet. Zwischen dem Antriebselement 2 und dem Abtriebselement 3 sind ein Käfig 6 und ein Zwischenring 7 vorgesehen. 1 and 2 show a freewheel according to the invention 1 according to a first embodiment, which is a drive element 2 and an output element 3 aufweißt. The drive element 2 is as an outer ring 4 and the output element 3 is as a wave 5 educated. Between the drive element 2 and the output element 3 are a cage 6 and an intermediate ring 7 intended.

Der Käfig 6 weist Käfigtaschen 8 auf, in denen Klemmrollen 9, sowie einer der Anzahl an die Klemmrollen 9 entsprechende Anzahl an Federelementen 10 angeordnet sind. Die Federelemente 10 stützen sich jeweils an dem Käfig 6 ab. Die Federelemente 10 sind als mehrfach gefaltete Blattfedern 10a ausgebildet.The cage 6 has cage pockets 8th on where pinch rollers 9 , as well as one of the number of pinch rollers 9 corresponding number of spring elements 10 are arranged. The spring elements 10 each based on the cage 6 from. The spring elements 10 are as multiply folded leaf springs 10a educated.

Der Zwischenring 7 weist Klemmrampen 11 auf, welche mit einer zylindrischen Bahn des Antriebselementes 2 einen Klemmspalt 12 ausbilden. Die Federelemente 10 federn die Klemmrollen 9 gegen die Klemmrampen 11 an, d.h. die Klemmrollen 9 werden in dem Klemmspalt 12 verklemmt.The intermediate ring 7 has clamping ramps 11 on, which with a cylindrical path of the drive element 2 a nip 12 form. The spring elements 10 spring the pinch rollers 9 against the clamping ramps 11 on, ie the pinch rollers 9 be in the nip 12 jammed.

Wie weiter aus den 1 und 2 ersichtlich ist, weist der Zwischenring 7 mehrere über den Umfang verteilte Aussparungen 13 auf. In den Aussparungen 13 sind jeweils als separates Bauteil ausgebildete Ringsegmente 14 vorgesehen, welche radial verlagerbar sind. Jedes der Ringsegmente 14 ist zweiteilig aufgebaut und weist ein schalenförmiges Oberteil 15 und ein schalenförmiges Unterteil 16 auf. Das Oberteil 15 weist eine erste Oberfläche 17 auf, welche die Klemmrampe 11 ausbildet. Das Unterteil 16 weist eine zweite Oberfläche 18 auf, welche eine an das Abtriebselement 3 komplementäre Kontur aufweist.How further from the 1 and 2 can be seen, the intermediate ring 7 several recesses distributed over the circumference 13 on. In the recesses 13 are each formed as a separate component ring segments 14 provided, which are radially displaceable. Each of the ring segments 14 is constructed in two parts and has a shell-shaped upper part 15 and a bowl-shaped base 16 on. The top 15 has a first surface 17 on which the clamping ramp 11 formed. The lower part 16 has a second surface 18 on, which one to the output element 3 has complementary contour.

Das Oberteil 15 und das Unterteil 16 sind derart zueinander angeordnet, dass das Oberteil 15 in dem Unterteil 16 radial verlagerbar ist. Ferner wirkt auf das Oberteil 15 eine Kraft F eines elastischen Elementes 19. Dieses elastische Element 19 ist zwischen dem Oberteil 15 und dem Unterteil 16 angeordnet.The top 15 and the lower part 16 are arranged to each other such that the upper part 15 in the lower part 16 is radially displaceable. Furthermore acts on the top 15 a force F of an elastic element 19 , This elastic element 19 is between the shell 15 and the lower part 16 arranged.

3 zeigt eine erste Ausführungsform des Ringsegmentes 14. Wie aus dieser Figur zu erkennen ist, ist das zwischen dem Oberteil 15 und dem Unterteil 16 angeordnete elastische Element 19 als Schraubenfeder 20 ausgebildet. 3 shows a first embodiment of the ring segment 14 , As can be seen from this figure, this is between the top 15 and the lower part 16 arranged elastic element 19 as a coil spring 20 educated.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform des Ringsegmentes 14. Wie aus dieser Figur zu erkennen ist, ist das zwischen dem Oberteil 15 und dem Unterteil 16 angeordnete elastische Element 19 als viskoses, gummiartiges Material ausgebildet. 4 shows a second embodiment of the ring segment 14 , As can be seen from this figure, this is between the top 15 and the lower part 16 arranged elastic element 19 formed as a viscous, rubbery material.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des in den 1 und 2 dargestellten erfindungsgemäßen Freilaufs 1 beschrieben.The following is the operation of the in the 1 and 2 illustrated freewheel according to the invention 1 described.

Soll ein Lastdrehmoment von dem Antriebselement 2 auf das Abtriebselement 3 übertragen werden, verdreht sich das Antriebselement in Lastdrehrichtung P1. Das bedeutet, die Klemmrollen 9 laufen tangential die Klemmrampe 11 entlang in Richtung des Klemmspaltes 12. Dadurch wird folglich das Ringsegment 14 radial in Richtung des Abtriebselementes 3 gedrückt. Das bedeutet, dass das Drehmoment derart groß ist, das das Oberteil 15 entgegen der Kraft F wirkt. Folglich wird das elastische Element 19 komprimiert und das Unterteil 16 wird radial in Richtung des Abtriebselementes 3 gedrückt. Es wird eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Zwischenring 7 und dem Abtriebselement 3 hergestellt. Das Lastdrehmoment wird auf das Abtriebselement 3 übertragen.Should a load torque from the drive element 2 on the output element 3 are transmitted, the drive element rotates in load direction P1. That means the pinch rollers 9 tangentially run the clamping ramp 11 along in the direction of the clamping gap 12 , This consequently becomes the ring segment 14 radially in the direction of the output element 3 pressed. This means that the torque is so great that the top part 15 counteracts the force F acts. Consequently, the elastic element becomes 19 compressed and the lower part 16 becomes radial in the direction of the output element 3 pressed. There is a frictional connection between the intermediate ring 7 and the output element 3 produced. The load torque is applied to the output element 3 transfer.

Die Klemmrolle 9 kann soweit die Klemmrampe 11 entlang laufen und eine Kompression des Ringsegmentes ermöglichen, bis die Klemmrolle an dem Kä fig 6 anschlägt. Dadurch ist das zu übertragende Drehmoment begrenzt.The pinch roller 9 so far as the clamping ramp 11 run along and allow compression of the ring segment until the pinch on the cage fig 6 strikes. As a result, the torque to be transmitted is limited.

Bei Übertragung des Drehmomentes kann mittels einer Verstellvorrichtung der Käfig 6 in Freilaufdrehrichtung P2 verdreht werden, um das Antriebselement 2 entkoppelt. Dazu greift ein Mitnehmer 25 in einer Ausnehmung 26 des Käfigs 6 an. Mittels des Mitnehmers 25 kann der Käfig 6 gegenüber dem Zwischenring 7 verdreht werden.When transmitting the torque can by means of an adjustment of the cage 6 be rotated in the freewheeling direction P2 to the drive element 2 decoupled. For this purpose, a driver attacks 25 in a recess 26 of the cage 6 at. By means of the driver 25 can the cage 6 opposite the intermediate ring 7 to be twisted.

Wird das Antriebselement 2 in der Freilaufdrehrichtung P2 verdreht, werden die Klemmrollen 9 aus ihrer Verklemmung gelöst. Folglich wird eine Freilauffunktion des Freilaufs 1 ermöglicht, d.h. es wird kein Lastdrehmoment auf das Abtriebselement übertragen.Will the drive element 2 twisted in the freewheeling direction P2, the pinch rollers 9 released from their deadlock. Consequently, a freewheeling function of the freewheel becomes 1 allows, ie no load torque is transmitted to the output element.

5 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Freilaufs 1. Zur Vereinfachung der Beschreibung werden einander entsprechenden Teile mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet wie in den vorangegangenen 1 bis 4. 5 shows a second embodiment of the freewheel according to the invention 1 , For convenience of description, corresponding ones will be made Parts with the same reference numerals as in the preceding 1 to 4 ,

Der Unterschied zu dem in den 1 und 2 dargestellten Freilauf 1, ist die Ausbildung des Ringsegmentes 22. Das Ringsegment 22 ist einteilig ausgebildet und weist eine erste Oberfläche 23, welche die Klemmrampe 11 aufweist, und eine zweite Oberfläche 24, welche ein an das Abtriebselement komplementäre Kontur hat, auf.The difference to that in the 1 and 2 illustrated freewheel 1 , is the training of the ring segment 22 , The ring segment 22 is formed in one piece and has a first surface 23 which the clamping ramp 11 and a second surface 24 , which has a contour complementary to the output element, on.

Soll ein Lastdrehmoment von dem Antriebselement 2 auf das Abtriebselement 3 übertragen werden, verdreht sich das Antriebselement 2 in Lastdrehrichtung P1. Das bedeutet, die Klemmrollen 9 laufen tangential die Klemmrampe 11 entlang in Richtung des Klemmspaltes 12. Dadurch wird folglich das Ringsegment 14 radial in Richtung des Abtriebselementes 3 verschoben und an diesen angepresst. Das Abtriebselement 3 wird reibschlüssig mitgenommen.Should a load torque from the drive element 2 on the output element 3 be transferred, the drive element rotates 2 in load direction P1. That means the pinch rollers 9 tangentially run the clamping ramp 11 along in the direction of the clamping gap 12 , This consequently becomes the ring segment 14 radially in the direction of the output element 3 moved and pressed against these. The output element 3 is taken frictionally.

Wird das Antriebselement 2 in der Freilaufdrehrichtung P2 verdreht, werden die Klemmrollen 9 aus ihrer Verklemmung gelöst. Folglich wird eine Freilauffunktion des Freilaufs 1 ermöglicht, d.h. es wird kein Lastdrehmoment auf das Abtriebselement übertragen.Will the drive element 2 twisted in the freewheeling direction P2, the pinch rollers 9 released from their deadlock. Consequently, a freewheeling function of the freewheel becomes 1 allows, ie no load torque is transmitted to the output element.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Freilauf freewheel
22
Antriebselement driving element
33
Abtriebselement output element
44
Außenring outer ring
55
Welle wave
66
Käfig Cage
77
Zwischenring intermediate ring
88th
Käfigtaschen cage pockets
99
Klemmrollen clamping rollers
1010
Federelemente spring elements
10a10a
Blattfedern leaf springs
1111
Klemmrampe clamping ramp
1212
Klemmspalt nip
1313
Aussparung recess
1414
Ringsegment ring segment
1515
Oberteil top
1616
Unterteil lower part
1717
erste Oberfläche first surface
1818
zweite Oberfläche second surface
1919
elastisches Element elastic element
2020
Schraubenfeder coil spring
21 21
viskoses, gummiartiges Materialviscous, rubbery material
2222
Ringsegment ring segment
2323
erste Oberfläche first surface
2424
zweite Oberfläche second surface
2525
Mitnehmer takeaway
2626
Aussparung recess
FF
Kraft force
P1P1
Lastdrehrichtung Last direction of rotation
P2P2
Freilaufdrehrichtung Freewheeling direction

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009037255 A1 [0002, 0003] DE 102009037255 A1 [0002, 0003]
  • DE 102008049799 A1 [0004] DE 102008049799 A1 [0004]
  • DE 102007006517 A1 [0005] DE 102007006517 A1 [0005]

Claims (9)

Freilauf, aufweisend ein Antriebselement (2) und ein Abtriebselement (3) und einem zwischen dem Antriebselement (2) und dem Abtriebselement (3) angeordneten Käfig (6), wobei in dem Käfig (6) Klemmrollen (9) vorgesehen und Federelemente (10) an dem Käfig (6) angeordnet sind, welche die Klemmrollen (9) gegen Klemmrampen (11) anfedern, wobei in einer Lastdrehrichtung (P1) ein Drehmoment von dem Antriebselement (2) auf das Abtriebselement (3) übertragbar ist, während in einer Freilaufdrehrichtung (P2) eine Freilauffunktion ermöglicht wird, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebselement (2) und dem Abtriebselement (3) ein die Klemmrampen (11) aufweisender Zwischenring (7) mit radial verlagerbaren Ringsegmenten (14, 22) vorgesehen ist, welche in der Lastdrehrichtung (P1) eine reibschlüssige Verbindung mit dem Abtriebselement (3) herstellen.Freewheel, comprising a drive element ( 2 ) and an output element ( 3 ) and one between the drive element ( 2 ) and the output element ( 3 ) arranged cage ( 6 ), wherein in the cage ( 6 ) Pinch rollers ( 9 ) and spring elements ( 10 ) on the cage ( 6 ) are arranged, which the pinch rollers ( 9 ) against clamping ramps ( 11 ), wherein in a load rotational direction (P1) a torque from the drive element (P1) 2 ) on the output element ( 3 ) is transferable, while in a freewheeling rotational direction (P2) a freewheeling function is made possible, characterized in that between the drive element ( 2 ) and the output element ( 3 ) the clamping ramps ( 11 ) having intermediate ring ( 7 ) with radially displaceable ring segments ( 14 . 22 ) is provided, which in the load rotational direction (P1) a frictional connection with the output element ( 3 ) produce. Freilauf nach Anspruch 1, wobei der Zwischenring (7) mehrere über den Umfang verteilte Aussparungen (13) hat, in denen die Ringsegmente (14, 22) vorgesehen sind. Freewheel according to claim 1, wherein the intermediate ring ( 7 ) several recesses distributed over the circumference ( 13 ), in which the ring segments ( 14 . 22 ) are provided. Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine erste Oberfläche (17, 23) jedes Ringsegmentes (14, 22) die Klemmrampe (11) und eine zweite Oberfläche (18, 24) eine an das Abtriebselement (3) komplementäre Kontur aufweist.Freewheel according to one of the preceding claims, wherein a first surface ( 17 . 23 ) of each ring segment ( 14 . 22 ) the clamping ramp ( 11 ) and a second surface ( 18 . 24 ) one to the output element ( 3 ) has complementary contour. Freilauf nach Anspruch 3, wobei wenigstens eine der Oberflächen (17, 18, 23, 24) des Ringsegmentes (14, 22) eine Beschichtung aufweist.Freewheel according to claim 3, wherein at least one of the surfaces ( 17 . 18 . 23 . 24 ) of the ring segment ( 14 . 22 ) has a coating. Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jedes Ringsegment (14, 22) ein schalenförmiges Ober- (15) und Unterteil (16) aufweist und wobei das Oberteil (15) in dem Unterteil (16) radial verlagerbar ist. Freewheel according to one of the preceding claims, wherein each ring segment ( 14 . 22 ) a cup-shaped upper ( 15 ) and lower part ( 16 ) and wherein the upper part ( 15 ) in the lower part ( 16 ) is radially displaceable. Freilauf nach Anspruch 5, wobei auf das Oberteil (15) eine Kraft (F) eines elastischen Elementes (19) wirkt, welche dass Oberteil (15) in Richtung der Klemmrolle (9) anfedert und wobei in der Lastdrehrichtung (P1) das Oberteil (15) entgegen der Kraft (F) verschiebbar ist, wodurch eine reibschlüssige Verbindung des Unterteils (16) mit dem Abtriebselement (3) herstellbar ist.Freewheel according to claim 5, wherein on the upper part ( 15 ) a force (F) of an elastic element ( 19 ), which upper part ( 15 ) in the direction of the pinch roller ( 9 ) and wherein in the load direction of rotation (P1) the upper part ( 15 ) is displaceable against the force (F), whereby a frictional connection of the lower part ( 16 ) with the output element ( 3 ) can be produced. Freilauf nach Anspruch 6, wobei das elastische Element (19) als Schraubenfeder (20) ausgebildet ist.Freewheel according to claim 6, wherein the elastic element ( 19 ) as a coil spring ( 20 ) is trained. Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Käfig (6) gegenüber dem Zwischenring (7) mittels einer Verstellvorrichtung in der Freilaufdrehrichtung (P2) verdrehbar ist.Freewheel according to one of the preceding claims, wherein the cage ( 6 ) opposite the intermediate ring ( 7 ) is rotatable by means of an adjusting device in the freewheeling direction of rotation (P2). Riementrieb mit einem Freilauf nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Belt drive with a freewheel according to one of the preceding claims.
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