DE102014216082A1 - Centrifugal pawl freewheel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen schaltbarer Freilauf für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Ring, der konzentrisch eines zweiten Ringes angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Freilaufs Drehmoment über wenigstens eine schwenkbar an dem einen der zwei Ringe angebundenen Klinke, auf den anderen der zwei Ringe formschlüssig eingreift, wobei die Klinke zwischen einer in das Profil eingreifenden Eingriffstellung und einer Nullstellung verschwenkbar ist, in der zumindest soweit kein Formschluss zwischen der Klinke und dem Profil vorliegt, dass kein Drehmoment zwischen den Ringen übertragbar ist, wobei die Klinke so an einem Drehpunkt an dem einen Ring angebunden und ihr Schwerpunkt so relativ zum Drehpunkt angeordnet ist, dass die Klinke in Abhängigkeit von einer Rotationsgeschwindigkeit des einen Ringes fliehkraftinduziert um den Drehpunkt schwenkt.The invention relates to a switchable freewheel for a motor vehicle, having a first ring which is concentrically arranged a second ring, wherein depending on the switching position of the freewheel torque via at least one pivotally connected to the one of the two rings pawl, on the other of the two Rings positively engages, wherein the pawl is pivotable between engaging in the profile engagement position and a zero position in which at least as far as no positive connection between the pawl and the profile is present that no torque between the rings is transferable, the pawl so at a pivot point connected to the one ring and its center of gravity is arranged relative to the pivot point, that the pawl pivots in response to a rotational speed of the ring centrifugally induced about the pivot point.

Description

Die Erfindung betrifft einen schaltbaren Freilauf für ein Kraftfahrzeug, wie ein Pkw, ein Lkw oder ein anderes Nutzfahrzeug, mit einem ersten Ring, der konzentrisch und vorzugsweise innerhalb eines zweiten Ringes angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Freilaufs Drehmoment über wenigstens eine schwenkbar an dem einen der zwei Ringe angebundene Klinke, auf den anderen der zwei Ringe übertragbar ist, wenn die Klinke in ein Profil des anderen Ringes formschlüssig eingreift, wobei die Klinke zwischen einer in das Profil eingreifenden Eingriffstellung und einer Nullstellung verschwenkbar ist, in der zumindest soweit kein Formschluss zwischen der Klinke und dem Profil vorliegt, dass somit kein Drehmoment zwischen den Ringen übertragbar ist.The invention relates to a switchable freewheel for a motor vehicle, such as a car, a truck or other commercial vehicle, with a first ring, which is arranged concentrically and preferably within a second ring, wherein depending on the switching position of the freewheel torque over at least one pivotally on the one of the two rings connected pawl, on the other of the two rings is transferable when the pawl positively engages in a profile of the other ring, wherein the pawl is pivotable between a engaging in the profile engagement position and a zero position, in the extent at least there is no positive connection between the pawl and the profile, so that no torque between the rings can be transmitted.

Die Eingriffstellung ist also die Stellung, in der die Klinke in das Profil des anderen Ringes eingreift, um Drehmoment zu übertragen. Die Nullstellung ist die Außereingriffstellung, also die Stellung, in der die Klinke kein Drehmoment an den anderen Ring übertragen kann. Die Klinke ist an dem einen Ring fest angebracht und bei ihrem Ausschwenken zum Drehmoment übertragen auf den anderen Ring vorgesehen. Die Klinke könnte auch als Klaue ausgebildet sein.The engagement position is thus the position in which the pawl engages in the profile of the other ring in order to transmit torque. The zero position is the disengaged position, ie the position in which the pawl can not transmit torque to the other ring. The pawl is fixedly attached to the one ring and provided on its pivoting to the torque transmitted to the other ring. The pawl could also be designed as a claw.

Unter anderem ist aus der älteren, aber noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2012 221 329.5 bereits eine Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt. Dort wird eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Freilauf offenbart, welcher schaltbar ist, um eine Drehmomentübertragung bei gleichen oder unterschiedlichen Relativverdrehrichtungen der Ringe zu ermöglichen, wobei der Freilauf und eine Freilaufüberbrückungskupplung durch eine gemeinsame Umschalteinrichtung schaltbar sind.Among other things, from the older, but not yet published German patent application DE 10 2012 221 329.5 already known a torque transmission device. There is disclosed a torque transmitting device with a freewheel, which is switchable to allow torque transmission in the same or different relative directions of rotation of the rings, wherein the freewheel and a freewheel lockup clutch can be switched by a common switching device.

Eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zur wahlweisen Drehmomentübertragung ist auch aus der älteren, aber noch nicht veröffentlichten DE 10 2013 208 626.1 bekannt. Dort ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung mit einem Schaltelement zur Drehmomentübertragung eines Moments in bestimmten Betriebszuständen offenbart, wobei in anderen Betriebszuständen das Moment nicht oder in eine andere Richtung übertragbar ist, und wobei das Schaltelement mittels eines in der Drehmomentübertragungsvorrichtung drehfest gelagerten Hubmagneten betätigt wird. A torque transfer device for selectively transmitting torque is also from the older, but not yet published DE 10 2013 208 626.1 known. There, a torque transmitting device is disclosed with a switching element for torque transmission of a torque in certain operating conditions, wherein in other operating conditions, the torque is not or in another direction transferable, and wherein the switching element is actuated by means of a rotationally fixed in the torque transfer device lifting magnet.

Es ist dort auch offenbart, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung in Antriebssträngen, Getrieben, Motoren, Riemen- und Kettentrieben einsetzbar ist. Sie kann in Riemenscheiben mit spielbehafteten schaltbaren Elementen, wie Klauenkupplungen oder Klinkenfreiläufen zum Einsatz kommen.It is also disclosed there that the torque transmission device can be used in drive trains, transmissions, motors, belt drives and chain drives. It can be used in pulleys with playable switchable elements, such as dog clutches or pawl freewheels.

Es sind bereits Kurbelwellen-/Riemenscheiben mit Entkopplungselementen aus Gummi oder Stahl und Kurbelwellentorsionsdämpfern mit Gummi-, Stahl- oder Viskositätsfederelementen bekannt. Ebenfalls sind schaltbare Planetengetrieben mit den verschiedensten Schaltelementen wie Rollenfreilauf, Klinkenfreilauf, Klauenkupplung usw. auch in Kombination mit Kurbelwellentorsionsdämpfern mit Gummi-, Stahl- oder Viskositätsfederelementen bekannt. Schaltbare Riemenscheiben, wie Magnetkupplungen, hydraulisch, pneumatisch oder mittels Hebel oder Seilzug betätigte Kupplungen wurden bereits im Stand der Technik gezeigt.There are already known crankshaft / pulleys with decoupling elements made of rubber or steel and crankshaft torsion dampers with rubber, steel or viscous spring elements. Also switchable planetary gears with a variety of switching elements such as roller freewheel, pawl freewheel, dog clutch, etc. are also known in combination with crankshaft torsion dampers with rubber, steel or viscous spring elements. Switchable pulleys, such as magnetic clutches, hydraulic, pneumatic or lever or cable actuated clutches have already been shown in the prior art.

Über die Drehmomentübertragungseinrichtungen, insbesondere solche, die einen schaltbaren Freilauf aufweisen oder als ein solcher ausgebildet sind, können ein relativ hohes Moment in bestimmten Betriebszuständen nur in einer Richtung übertragen werden, in anderen Betriebszuständen jedoch nicht oder (nur) in der anderen Richtung.About the torque transmitting devices, in particular those having a switchable freewheel or are designed as such, a relatively high torque in certain operating conditions can be transmitted only in one direction, but not in other operating conditions or (only) in the other direction.

Die besagten älteren Patentanmeldungen, welche noch nicht veröffentlicht sind, offenbaren doppelte, einseitig formschlüssige, schaltbare Übertragungselemente, nach Art doppelter Klinkenfreiläufe. Das logische Konzept betrifft je einen Außenring und je einen Innenring. Diese Außen- und Innenringe sind vorzugsweise in je ein gemeinsames Bauteil integriert, können aber auch getrennt ausgeführt werden.Said earlier patent applications, which are not yet published, disclose double, one-sided form-fitting, switchable transmission elements, the type of double pawls freewheels. The logical concept relates to one outer ring and one inner ring each. These outer and inner rings are preferably integrated in a respective common component, but can also be carried out separately.

Der Innenring ist an einer Stelle mit einem Profil für ein klinkenartiges Übertragungselement und an einer anderen Stelle mit einem entgegengesetzten Profil für ein weiteres klinkenartiges Übertragungselement versehen. Der Außenring hat ebenfalls an einer Stelle ein Profil für das erste Übertragungselement und an einer anderen Stelle ein entgegengesetztes Profil für das andere Übertragungselement. Beide Übertragungselemente verfügen über entgegengesetzt wirkende Sperrklinken bzw. sind als solche ausgebildet. Es ist auch eine Feder zwischen den Sperrklinken und dem Innenring vorhanden. Die Sperrklinken liegen immer in den entsprechenden Profilen im Innenring. Ein Verstellkäfig bestimmt bisher die Lage der Sperrklinken zu den Profilen im Außenring. The inner ring is provided at one point with a profile for a pawl-like transmission element and at another point with an opposite profile for a further pawl-like transmission element. The outer ring also has at one point a profile for the first transmission element and at another point an opposite profile for the other transmission element. Both transmission elements have oppositely acting pawls or are designed as such. There is also a spring between the pawls and the inner ring. The pawls are always in the corresponding profiles in the inner ring. An adjustment cage so far determined the position of the pawls to the profiles in the outer ring.

In einer ersten Stellung gibt bisher ein Verstellkäfig die eine Sperrklinke des ersten Umschaltelementes frei, so dass die Feder die Sperrklinke in das Profil im Außenring drücken kann. Das Profil im Innenring und das Profil im Außenring sind so gestaltet, dass die besagte Sperrklinke in dieser Position in einer Richtung formschlüssig eine Kraft / ein Drehmoment zwischen dem Außenring und dem Innenring übertragen kann.In a first position are so far an adjusting cage which releases a pawl of the first switching element, so that the spring can press the pawl in the profile in the outer ring. The profile in the inner ring and the profile in the outer ring are designed so that the said pawl in this position in one direction can positively transfer a force / torque between the outer ring and the inner ring.

In entgegengesetzter Richtung rutscht die Sperrklinke aus dem Profil im Außenring, so dass das erste Übertragungselement in dieser entgegengesetzten Richtung keine Kraft / kein Drehmoment übertragen kann. Gleichzeitig blockiert der Verstellkäfig die andere Sperrklinke, so dass diese nicht von der Feder in das Profil im Außenring gedrückt werden kann. Das zweite Übertragungselement kann so in keiner Richtung eine Kraft / ein Drehmoment zwischen dem Außenring und dem Innenring übertragen.In the opposite direction, the pawl slides out of the profile in the outer ring, so that the first transmission element can transmit no force / no torque in this opposite direction. At the same time the Verstellkäfig blocked the other pawl, so that it can not be pressed by the spring in the profile in the outer ring. The second transmission element can thus transmit no force / torque between the outer ring and the inner ring in any direction.

Durch ein Bewegen des Verstellkäfigs in zwei weitere Stellungen, können die beiden Umschaltelemente in andere Zustände geschalten werden.By moving the Verstellkäfigs in two other positions, the two switching elements can be switched to other states.

Gerade bei einer Ausführung wie in den beiden älteren, aber noch nicht veröffentlichten Patentanmeldungen beschrieben, ist eine externe Betätigung des Verstellkäfigs notwendig. Dies kann über einen Hubmagneten realisiert werden. Allerdings steigen dadurch die Kosten an, ist aufwändig in der Ansteuerung und benötigt relativ viel Bauraum.Especially in an embodiment as described in the two older, but not yet published patent applications, an external actuation of the adjustment cage is necessary. This can be realized by a lifting magnet. However, this increases the cost, is complex in the control and requires a relatively large amount of space.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die besagten Nachteile zu vermeiden.It is the object of the present invention to avoid the said disadvantages.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen schaltbaren Freilauf, der ein Teil einer Drehmomentübertragungseinrichtung sein kann oder diese ausformt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Klinke so an einem Drehpunkt an dem einen Ring angebunden ist und ihr Schwerpunkt so relativ zum Drehpunkt angeordnet ist, dass die Klinke in Abhängigkeit von einer Rotationsgeschwindigkeit des einen Ringes fliehkraftinduziert um den Drehpunkt schwenkt. Eine Schwenkbewegung der Klinke wird durch die Fliehkraft erzwungen und gipfelt in einem formschlüssigen Eingreifen der Klinke in ein zu deren Aufnahme vorgesehenes Profil.This object is achieved in a generic switchable freewheel, which may be part of a torque transmitting device or this, according to the invention solved in that the pawl is connected at a pivot point on the one ring and its center of gravity is arranged relative to the pivot point that the pawl as a function of a rotational speed of the one ring centrifugally induced pivots about the pivot point. A pivotal movement of the pawl is forced by the centrifugal force and culminates in a positive engagement of the pawl in a provided for receiving their profile.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

So ist es von Vorteil, wenn die als Sperrklinke ausgebildete Klinke so an einem Ring über dem Drehpunkt gelenkig angebunden ist, dass sie eine gegensinnige Drehbewegung des einen Ringes relativ zum anderen Ring, bei Vorliegen einer Drehbewegung des einen Rings in eine erste Richtung und bei Formschluss mit dem Profil, unterbindet. Dreht der eine Ring, etwa der Außenring, in eine erste Richtung, beispielsweise vorgegeben durch die Bewegung einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, und schwenkt die Sperrklinke so weit aus, dass sie in die Eingriffstellung gelangt, so entsteht Formschluss zwischen dem Profil des anderen Ringes, etwa dem Innenring. Der erste Ring kann der andere Ring sein, nämlich der Innenring. Der zweite Ring kann der eine Ring sein, nämlich der Außenring. Der Innenring, also der andere Ring, kann mit einer Riemenscheibe verbunden sein.Thus, it is advantageous if the pawl designed as a pawl is so hinged to a ring above the pivot that they an opposite rotational movement of a ring relative to the other ring, in the presence of rotational movement of a ring in a first direction and positive engagement with the profile, prevents. Rotates the one ring, such as the outer ring, in a first direction, for example, given by the movement of a crankshaft of an internal combustion engine, and pivots the pawl so far out that it enters the engaged position, then form fit between the profile of the other ring, such as the inner ring. The first ring may be the other ring, namely the inner ring. The second ring may be the one ring, namely the outer ring. The inner ring, so the other ring can be connected to a pulley.

Es ist auch von Vorteil, wenn der erste Ring oder alternativ der zweite Ring mit einem Nebentriebaggregat, wie einem Klimagenerator, unter Zwischenschaltung eines Zugmittels und einem Koppelaggregat, wie einer Riemenscheibe, drehmomentübertragend und vorzugsweise dauerhaft gekoppelt ist. Auf diese Weise kann zwischen einem Standklimatisierungszustand, einem Boost-Betrieb / einem Start-Unterstützungsbetrieb und einem normalen Betrieb hin und her geschalten werden. Theoretisch ist auch ein komplettes Abkoppeln der beiden Ringe voneinander möglich. It is also advantageous if the first ring or alternatively the second ring with a secondary drive unit, such as a climate generator, with the interposition of a traction means and a coupling unit, such as a pulley, torque transmitting and preferably permanently coupled. In this way, it is possible to switch back and forth between a stationary air conditioning state, a boost mode / a startup support mode, and a normal mode. Theoretically, a complete uncoupling of the two rings from each other is possible.

Um effizient Kraft von der Verbrennungskraftmaschine verbringen zu können, unter Zwischenschaltung des schaltbaren Freilaufes, ist es von Vorteil, wenn der zweite Ring oder der erste Ring mit einer Verbrennungskraftmaschine unter Zwischenschaltung einer Kurbelwelle (vorzugsweise dauerhaft) gekoppelt ist.To efficiently spend power from the internal combustion engine, with the interposition of the switchable freewheel, it is advantageous if the second ring or the first ring with an internal combustion engine with the interposition of a crankshaft (preferably permanently) is coupled.

Als zweckmäßig sei auch herausgestellt, dass der erste Ring als Innenring und der zweite Ring als Außenring ausgebildet ist, wobei der Außenring den Drehpunkt für die Klinke aufweist und mit der Kurbelwelle gekoppelt ist.As expedient it should also be found that the first ring is formed as an inner ring and the second ring as an outer ring, wherein the outer ring has the pivot point for the pawl and is coupled to the crankshaft.

Eine Feder kann dabei so angeordnet sein, dass sie die Klinke in die Nullstellung drängt.A spring can be arranged so that it presses the pawl in the neutral position.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass vom Drehpunkt aus gesehen der Schwerpunkt der Klinke in Umfangsrichtung auf der Seite eines Krafteinleitpunktes der Feder an der Klinke vorhanden ist, vorzugsweise zwischen dem Drehpunkt und dem Krafteinleitpunkt. An advantageous embodiment is also characterized in that seen from the pivot point of the center of gravity of the pawl in the circumferential direction on the side of a force introduction point of the spring on the pawl is present, preferably between the fulcrum and the force introduction point.

Wenn der Schwerpunkt der Klinke auf der Seite des Krafteinleitpunktes von einer den Drehpunkt mit der Rotationsachse der Ringe verbindenden Bezugslinie/Mittellinie vorhanden ist, so kann bei Rotation des Außenringes, wegen Antriebs durch die Kurbelwelle, jene Fliehkraft auftreten, welche die Klinke mit ihrem Krafteinleitpunkt weiter auf die Feder zu befördert und die Feder komprimiert. Die andere Seite der Klinke, vom Drehpunkt aus gesehen, gelangt dann irgendwann in Formschluss mit einem entsprechenden Profil am Innenring. Grundsätzlich ist es aber möglich, dass das Profil am Außenring ausgebildet ist und die Klinke am Innenring angebunden ist.If the center of gravity of the pawl on the side of the force introduction point of a fulcrum with the axis of rotation of the rings connecting the reference line / center line is present, then during rotation of the outer ring, for driving through the crankshaft, that centrifugal force occur, which continues the pawl with its force introduction point transported to the spring and compressed the spring. The other side of the pawl, seen from the pivot point, then eventually comes in positive engagement with a corresponding profile on the inner ring. In principle, it is possible that the profile is formed on the outer ring and the pawl is connected to the inner ring.

Damit die Klinke nicht zu stark belastet wird und eine gewisse Kraftaufteilung/ Drehmomentaufteilung die Folge ist, ist es von Vorteil, wenn eine Vielzahl mehrerer gleichartiger und/oder gleichgelagerter Klinken vorhanden ist, die zum Eingreifen in eine gleichgroße Vielzahl an Profilen ausgelegt ist. So that the pawl is not overburdened and a certain force distribution / torque distribution is the result, it is advantageous if a plurality of identical and / or identically mounted pawls is provided, which is designed to engage in an equal number of profiles.

Ferner ist es von Vorteil, wenn das Profil als Vertiefung, Ausnehmung oder Einbuchtung ausgelegt/ausgeformt ist. Furthermore, it is advantageous if the profile is designed / shaped as a recess, recess or indentation.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Gegenklinken vorhanden ist/sind, die zum Sperren einer gegensinnigen Rotation der beiden Ringe, bei Drehbewegung des mit dem Nebenaggregat gekoppelten Ringes in einer zweiten Richtung, entgegen der ersten Richtung, ausgelegt ist/sind. Greift die Gegenklinke in ein entsprechendes Profil des bspw. als Innenring konfektionierten ersten/anderen Ringes, so kann der Nebentrieb, bspw. der Riementrieb bei Startvorgängen Unterstützung für die Verbrennungskraftmaschine erbringen. Ein Boost-Betrieb ist ebenfalls möglich. Dreht sich der Außenring aber schneller als der Innenring, so verlässt die Gegenklinke immer wieder ihr zum Formschluss vorgesehenes Profil und rutscht durch. Dies vollführt sie aber nur so lange, bis die Fliehkraft noch nicht so groß ist, dass die Sperrklinke in ihr entsprechendes Profil (dauerhaft) eingreift. Die Sensibilität der Sperrklinke in Bezug auf das Ausfahren bedingt durch die Fliehkräfte, ist daher geschickt einzustellen/vorzuwählen.An advantageous embodiment is also characterized in that one or more counter pawls is / are available, which is designed to block an opposite rotation of the two rings, upon rotation of the coupled with the accessory ring in a second direction, opposite to the first direction, is / are , If the counter-pawl engages in a corresponding profile of the first / other ring configured as an inner ring, for example, the auxiliary drive, for example the belt drive, can provide support for the internal combustion engine during starting processes. A boost operation is also possible. However, if the outer ring rotates faster than the inner ring, then the pawl leaves again and again its intended for positive locking profile and slips through. However, this only takes them until the centrifugal force is not so great that the pawl engages in their corresponding profile (permanently). The sensitivity of the pawl in relation to the extension due to the centrifugal forces, is therefore clever to set / select.

Als vorteilhaft hat es sich herausgestellt, wenn die Gegenklinke mit einer Feder gekoppelt ist, die die Gegenklinke in ein Gegenprofil in eine Eingriffstellung drängt. Ungewolltes Durchrutschen wird dann verhindert.It has proven to be advantageous if the counter-pawl is coupled with a spring which urges the counter-pawl in a counter-profile in an engaged position. Unintended slipping is then prevented.

Es ist auch von Vorteil, wenn die Gegenklinke zwischen der Eingriffstellung und einer Nullstellung um einen Lagerpunkt schwenkbar gelagert ist, um unterschiedliche Betriebszustände annehmen zu können.It is also advantageous if the counter pawl is pivotably mounted about a bearing point between the engaged position and a zero position in order to be able to assume different operating states.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist auch dadurch gekennzeichnet, das der Schwerpunkt der Gegenklinke in der Eingriffstellung radial innerhalb des Lagerpunktes angeordnet ist und/oder auf einer den Lagerpunkt mit der Rotationsachse und der Ringe verbindenden Koppellinie/Mittellinie angeordnet ist.An advantageous embodiment is also characterized in that the center of gravity of the counter pawl is arranged in the engaged position radially within the bearing point and / or arranged on a connecting point to the axis of rotation and the rings connecting the coupling line / center line.

Es ist auch von Vorteil, wenn die Gegenklinke am gleichen oder am anderen Ring wie die Klinke/ Sperrklinke, die in ihrer Eingriffstellung in die erste Richtung sperrt, angebunden ist. Im ersten der beiden Fälle wird u. a. auch die Montage erleichtert.It is also advantageous if the counter pawl on the same or on the other ring as the pawl / pawl which locks in its engaged position in the first direction, is connected. In the first of the two cases u. a. also facilitates the assembly.

Wenn die jeweilige der Sperrklinke zugeordnete Feder auf einen Teil der Sperrklinke einwirkt, der nicht zum in Formschluss gelangen mit dem Profil ausgelegt und/oder angeordnet ist und die jeweilige der Gegenklinke zugeordnete Feder auf jenen Teil der Gegenklinke einwirkt, der zum in Formschluss gelangen mit dem Gegenprofil angeordnet ist, wird ein besonders ausfallsicheres Ausführungsbeispiel geschaffen.When the respective pawl associated spring acts on a portion of the pawl, which is not designed to form-fit with the profile and / or arranged and the respective counter-pawl associated spring acts on that part of the counter-pawl, which come into positive engagement with the Counter profile is arranged, a particularly failsafe embodiment is created.

Besonders effizient ist es, wenn die kurbelwelleninduzierte Fliehkraft an einem etwa von der Klinke separaten Schaltelement/Fliehkraftkörper erzeugt ist und über ein Kraftübertragungselement, wie einen Schaltkäfig oder einen Hebel, auf die Sperrklinke übertragen ist/wird. Dadurch kann an einer bspw. weiter außen liegenden Stelle, oder zumindest an einer Stelle, an der die Fliehkraft stärker wirkt, die notwendige Umschaltkraft vom nicht-drehmomentübertragenden Zustand (bspw. bei Nullstellung) zum drehmomentübertragenden Zustand (bspw. bei Eingriffstellung) für die Sperrklinke generiert werden und dieser zugeführt werden.It is particularly efficient if the crankshaft-induced centrifugal force is generated at a switching element / centrifugal body which is approximately separate from the pawl and is transmitted to the pawl via a force transmission element, such as a switching cage or a lever. As a result, the necessary switching force from the non-torque-transmitting state (eg, at zero position) to the torque-transmitting state (eg, in the engaged position) for the pawl at a location, for example, further outward location, or at least at one point where the centrifugal force be generated and supplied to this.

Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Schaltelement / der Fliehkraftkörper einen Verzahnungsabschnitt aufweist, der in einen Gegenverzahnungsabschnitt des Schaltkäfigs greift.It is particularly advantageous if the switching element / the centrifugal body has a toothed portion which engages in a counter-toothed portion of the switching cage.

Ferner ist es von Vorteil, wenn der Fliehkraftkörper drehbar angeordnet ist, etwa um eine quer / vorzugsweise orthogonal zur Rotationsachse der Ringe ausgerichtete Schwenkachse.Further, it is advantageous if the centrifugal body is rotatably arranged, for example about a transverse / preferably orthogonal to the axis of rotation of the rings aligned pivot axis.

Mit anderen Worten betrifft die Erfindung ein schaltbares Element in Antriebssträngen, Getrieben, Motoren, Riemen- und Kettentrieben, das ein relativ hohes Moment in bestimmten Betriebszuständen nur in einer Richtung übertragen, in anderen Betriebszuständen dieses jedoch nicht oder in der anderen Richtung übertragen soll. Es wird vorgeschlagen, zwei einseitig, entgegengesetzt wirkende Übertragungselemente einzusetzen. Beide Übertragungselemente sind vorzugsweise rotationssymmetrisch und bestehen aus mindestens einer Sperrklinke, mindestens einer Feder und jeweils mindestens einem Profil, in den kraft- bzw. drehmomentübertragenden Bauteilen. Die Sperrklinken und die Federn sind so angeordnet, dass die Sperrklinken in Abhängigkeit der Drehzahl in die Profile gedrückt werden. Dies wird durch Zusammenwirken der 1) Fliehkraft auf die Sperrklinke und 2) der Federkraft erreicht. Die Funktion wird also über die Fliehkraft gesteuert bzw. kontrolliert.In other words, the invention relates to a switchable element in drive trains, gearboxes, motors, belt and chain drives, which should transmit a relatively high moment in certain operating conditions in one direction only, but in other operating states this is not or in the other direction transmitted. It is proposed to use two single-sided, oppositely acting transmission elements. Both transmission elements are preferably rotationally symmetrical and consist of at least one pawl, at least one spring and in each case at least one profile, in the force or torque transmitting components. The pawls and the springs are arranged so that the pawls are pressed depending on the speed in the profiles. This is achieved by cooperation of the 1) centrifugal force on the pawl and 2) the spring force. The function is thus controlled or controlled by the centrifugal force.

Es können also zwei einseitig entgegengesetzt wirkende erste und zweite Übertragungselemente eingesetzt werden. Das Konzept besteht je aus einem Außenring und je einem Innenring. Diese Außen- und Innenringe sind vorzugsweise in je ein gemeinsames Bauteil integriert, können aber auch getrennt ausgeführt werden. Thus, two oppositely acting first and second transmission elements can be used. The concept consists of one outer ring and one inner ring each. These outer and inner rings are preferably integrated in a respective common component, but can also be carried out separately.

Der Innenring ist an einer Stelle mit einem Profil für das erste Übertragungselement und an einer anderen Stelle mit einem entgegengesetzten Profil für das andere Übertragungselement versehen.The inner ring is provided at one point with a profile for the first transmission element and at another point with an opposite profile for the other transmission element.

Der Außenring hat ebenfalls an einer Stelle ein Profil für das erste Übertragungselement und an einer anderen Stelle ein entgegengesetztes Profil für das andere Übertragungselement. Beide Übertragungselemente verfügen über entgegengesetzt wirkende Sperrklinken und über eine Feder, zwischen den Sperrklinken und dem Außenring. Während das eine Übertragungselement die Sperrklinke ausbildet, bildet das andere Übertragungselement eine Gegenklinke aus. Die Drehrichtungen der Sperrklinke und der Gegenklinke bei Bewegung aus einer Nullstellung in eine Eingriffsstellung ist bei der Sperrklinke im Uhrzeigersinn und bei der Gegenklinke entgegen dem Uhrzeigersinn. Diese Drehbewegungen sind also gegenläufig. The outer ring also has at one point a profile for the first transmission element and at another point an opposite profile for the other transmission element. Both transmission elements have opposing pawls and a spring, between the pawls and the outer ring. While one transmission element forms the pawl, the other transmission element forms a counter pawl. The directions of rotation of the pawl and the pawl when moving from a zero position to an engaged position is clockwise in the pawl and counterclockwise in the pawl. These rotational movements are thus in opposite directions.

Die Sperrklinke und die Gegenklinke sind durch die Profile im Außenring gelagert und können sich jeweils um einen Drehpunkt bzw. Lagerpunkt bewegen. Die beiden Klinken liegen immer in den entsprechenden ihnen zugeordneten Profilen im Außenring bei einem entsprechenden Betriebszustand. Die Lage der Sperrklinken und Gegenklinken, es gibt mehrere von den beiden Arten, zu den Profilen im Innenring kann durch die Drehzahl des Außenrings gesteuert werden. Hierauf haben die Kraft und die Lage der Federn sowie die Lage des Schwerpunkts der entsprechenden Klinken zum jeweiligen Drehpunkt / Lagerpunkt der Klinken (d.h. Sperrklinke bzw. Gegenklinke) Einfluss.The pawl and the counter pawl are supported by the profiles in the outer ring and can each move about a pivot point or bearing point. The two pawls are always in their corresponding profiles in the outer ring in a corresponding operating condition. The position of the pawls and counter pawls, there are several of the two types, to the profiles in the inner ring can be controlled by the speed of the outer ring. Thereupon the force and the position of the springs as well as the position of the center of gravity of the respective pawls influence the respective pivot point / bearing point of the pawls (i.e. pawl).

Bei dem ersten Übertragungselement liegt der Schwerpunkt der Sperrklinke auf der gleichen Seite wie die Feder im Bezug auf die Mittellinie des Drehpunktes der Sperrklinke. Wenn sich der Außenring nicht dreht, wird durch die Kraft der Feder die Sperrklinke um ihren Drehpunkt aus dem Profil im Innenring gedreht. Das erste Übertragungselement kann in dieser Stellung in keiner Richtung eine Kraft / ein Drehmoment übertragen. Durch eine Drehbewegung des Außenrings entsteht eine Fliehkraft und der Schwerpunkt der Sperrklinke drängt auf die Feder zu. Ist die Drehzahl und damit Fliehkraft ausreichend, um die Kraft der Feder zu überwinden, wird die Sperrklinke um ihren Drehpunkt in das Profil im Innenring gedreht. Das erste Übertragungselement kann so in der Klemmrichtung der Sperrklinke eine Kraft / ein Drehmoment übertragen.In the first transmission element, the center of gravity of the pawl is on the same side as the spring with respect to the center line of the pivot point of the pawl. If the outer ring does not rotate, the pawl is rotated about its pivot point from the profile in the inner ring by the force of the spring. The first transmission element can transmit in this position in any direction a force / torque. By a rotational movement of the outer ring creates a centrifugal force and the center of gravity of the pawl urges on the spring. If the speed and thus centrifugal force sufficient to overcome the force of the spring, the pawl is rotated about its pivot point in the profile in the inner ring. The first transmission element can thus transmit a force / torque in the clamping direction of the pawl.

Am zweiten Übertragungselement liegt der Schwerpunkt der Gegenklinke auf der Mittellinie des Drehpunkts der Gegenklinke. Dadurch wird die Gegenklinke immer durch die Kraft der Feder in das Profil im Innenring gedrückt. Eine durch eine Drehbewegung des Außenrings entstehende Fliehkraft zum Schwerpunkt der Gegenklinke wird vollständig in der Lagerung der Gegenklinke im Außenring im Drehpunkt aufgenommen. Das zweite Übertragungselement kann so immer in der Klemmrichtung der Gegenklinke eine Kraft / ein Drehmoment übertragen.At the second transmission element, the center of gravity of the counter pawl lies on the center line of the pivot point of the counter pawl. As a result, the counter pawl is always pressed by the force of the spring in the profile in the inner ring. A centrifugal force generated by a rotational movement of the outer ring to the center of gravity of the counter pawl is completely absorbed in the bearing of the counter pawl in the outer ring in the fulcrum. The second transmission element can thus always transmit a force / torque in the clamping direction of the counter pawl.

Alternativ ist eine Ausführung denkbar, bei der die Feder und der Schwerpunkt der Sperrklinke so angeordnet sind, dass sich Sperrklinke durch die Drehzahl des Außenrings aus dem Profil im Innenring gedreht wird.Alternatively, a design is conceivable in which the spring and the center of gravity of the pawl are arranged so that pawl is rotated by the speed of the outer ring of the profile in the inner ring.

Auch ist alternativ eine Ausführung denkbar, bei der die Sperrklinken am Innenring gelagert sind und durch die Drehbewegung des Innenrings gesteuert werden.Also, alternatively, a design is conceivable in which the pawls are mounted on the inner ring and are controlled by the rotational movement of the inner ring.

Ferner ist es alternativ möglich, eine Ausführung zu generieren, welche nur über ein Übertragungselement in einer Richtung verfügt.Furthermore, it is alternatively possible to generate an embodiment which has only one transmission element in one direction.

Alternativ sind Ausführungen denkbar, in welcher alle bestehenden Übertragungselemente in beliebiger Form kombiniert werden. Alternatively, embodiments are conceivable in which all existing transmission elements are combined in any desired form.

Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, eine Ausführung zu realisieren, in der die notwendigen Fliehkräfte durch weitere Bauteile erzeugt werden, welche dann auf die Sperrklinken wirken. Insbesondere ist eine Ausführung denkbar, in der die erzeugten Fliehkräfte auf ein zusätzliches Steuerelement wirken, welches dann die Sperrklinke oder die Sperrklinken betätigt.Additionally or alternatively, it is possible to realize an embodiment in which the necessary centrifugal forces are generated by further components, which then act on the pawls. In particular, an embodiment is conceivable in which the centrifugal forces generated act on an additional control element, which then actuates the pawl or the pawls.

Alternativ sind auch Ausführungen denkbar, in der solche Übertragungselemente mit anderen Maschinenelementen, z.B. Bogenfederdämpfern oder Gummidämpfern kombiniert werden.Alternatively, embodiments are conceivable in which such transmission elements with other machine elements, e.g. Bow spring dampers or rubber dampers are combined.

Gerade beim Einsatz von Riementrieben im Standklimatisierungsfalls bietet sich die Anwendung des erfindungsgemäßen schaltbaren Freilaufs an. Bei einem solchen Konzept, kann der Riementrieb bei einer stehenden Verbrennungskraftmaschine rückwärts gedreht werden, um so über den Riementrieb im Klimakompressor oder andere Verbraucher durch einen Riemenstartergenerator oder einen zusätzlichen Elektromotor anzutreiben.Especially when using belt drives in stationary air conditioning case, the application of the switchable freewheel invention offers. In such a concept, the belt drive in a standing internal combustion engine can be rotated backwards so as to drive via the belt drive in the air conditioning compressor or other consumers through a belt starter generator or an additional electric motor.

Der Außenring ist dabei mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Der Innenring ist dabei über eine Riemenscheibe mit dem Riementrieb gekoppelt. Bei stehender Verbrennungskraftmaschine kann nur das Übertragungselement in seiner Klemmrichtung ein Drehmoment übertragen. Dadurch kann der Riementrieb, insbesondere also auch der Innenring, rückwärts drehen, d.h. in negativer Richtung, ohne ein Drehmoment auf die Kurbelwelle zu übertragen. Wird die Verbrennungskraftmaschine gestartet, greift sie wie beschrieben in das erste Übertragungselement mit ein. Die Feder und die Fliehkraft sind so aufeinander abgestimmt, dass bei Leerlaufdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine das Übertragungsmoment sicher in Eingriff ist. So kann bei laufender Verbrennungskraftmaschine in beide Richtungen ein Drehmoment zum Motor auf dem Riementrieb oder umgekehrt übertragen werden. The outer ring is connected to the crankshaft of the internal combustion engine. The inner ring is coupled via a pulley with the belt drive. When the internal combustion engine is stationary, only the transmission element can transmit torque in its clamping direction. As a result, the belt drive, in particular also the inner ring, can rotate backwards, ie in the negative direction, without transmitting any torque to the crankshaft. If the internal combustion engine is started, it engages in the first transmission element as described. The spring and the centrifugal force are coordinated so that at idle speed of the internal combustion engine, the transmission torque is securely engaged. Thus, with the internal combustion engine running in both directions, a torque to the engine be transmitted to the belt drive or vice versa.

Ergo wird eine schaltbare Riemenscheibe (RSES) in einem Riementrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem solchen schaltbaren Freilauf verbindbar. Zwei einseitig, entgegengesetzt wirkende Übertragungselemente, deren Funktion über die Drehzahl, also fliehkraftabhängig, gesteuert wird, ist vorteilhaft einsetzbar. Ergo is a switchable pulley (RSES) in a belt drive an internal combustion engine with such a switchable freewheel connectable. Two unilaterally, oppositely acting transmission elements whose function on the speed, so centrifugally dependent, is controlled, can be used advantageously.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung näher erläutert, in der unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with the aid of a drawing, in which different embodiments are shown. Show it:

1 ein doppeltes, einseitig formschlüssiges, einseitig fliehkraftgesteuertes Übertragungselement eines schaltbaren Freilaufs nach einer ersten Ausführungsform, bei der sich aber der Außenring nicht dreht, 1 a double, one-sided form-fitting, one-sided centrifugal force-controlled transmission element of a switchable freewheel according to a first embodiment, but in which the outer ring does not rotate,

2 das Übertragungselement des schaltbaren Freilaufs aus 2, bei der jedoch der Außenring eine Drehzahl > 0 aufweist, 2 the transmission element of the switchable freewheel 2 in which, however, the outer ring has a speed> 0,

3 ein Ausführungsbeispiel für eine fliehkraftgesteuerte Klinke, wie sie in den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 einsetzbar ist, wobei die Drehzahl des Außenrings = 0 ist, 3 an embodiment of a centrifugally controlled pawl, as in the embodiments of the 1 and 2 can be used, wherein the rotational speed of the outer ring = 0,

4 die fliehkraftgesteuerte Klinke aus 3, wobei die Drehzahl des Außenrings > 0 ist und ein Verschwenken der Sperrklinke bewirkt, 4 the centrifugal force-controlled latch 3 , wherein the rotational speed of the outer ring is> 0 and causes a pivoting of the pawl,

5 eine Variante eines fliehkraftgesteuerten Klinkenfreilaufs in einer weiteren Ausführungsform, 5 a variant of a centrifugally controlled pawl freewheel in a further embodiment,

6 eine Variante, die mehrere Fliehkraftkörper separat von den Sperrklinken einsetzt, 6 a variant that uses several centrifugal bodies separately from the pawls,

7 die Ausgangssituation beim Fliehkraftkörper aus 6, wenn keine Fliehkraft auf ihn wirkt und eine über einen Schaltkäfig durch den Fliehkraftkörper angesteuerte Sperrklinke nicht sperrt, 7 the initial situation in the centrifugal body 6 if no centrifugal force acts on it and does not block a pawl actuated by the centrifugal body via a switching cage,

8 den Fliehkraftkörper aus 7 in einem durch Fliehkraft, bedingt durch die Drehzahl einer Kurbelwelle, ausgelenkten Position, wodurch ein Schaltkäfig verdreht ist und die Sperrklinke in Eingriff verbracht ist, wodurch der Freilauf in beide Richtungen gesperrt ist, und 8th the centrifugal body 7 in a by centrifugal force, due to the speed of a crankshaft, deflected position, whereby a switching cage is rotated and the pawl is brought into engagement, whereby the freewheel is locked in both directions, and

9 ein weiterer fliehkraftgesteuerter Klinkenfreilauf bzw. ein weiteres Klinkensystem, mittels dessen ein weiteres Ausführungsbeispiel eines schaltbaren Freilaufs realisiert ist. 9 Another centrifugal pawl freewheel or a further pawl system, by means of which a further embodiment of a switchable freewheel is realized.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente werden mit denselben Bezugszeichen versehen. Solche Elemente oder Merkmale, die nicht als erfindungswesentlich herausgestellt sind, sind als rein optional zu verstehen. Einzelne Merkmale eines Ausführungsbeispiels können auch in den anderen Ausführungsbeispielen eingesetzt werden. Sie sind also austauschbar.The figures are merely schematic in nature and are only for the understanding of the invention. The same elements are given the same reference numerals. Such elements or features that are not found to be essential to the invention are to be understood as purely optional. Individual features of an embodiment can also be used in the other embodiments. So they are interchangeable.

In 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen schaltbaren Freilaufs 1 dargestellt. Der schaltbare Freilauf 1 ist für ein Kraftfahrzeug gedacht, insbesondere ein Pkw, ein Lkw oder ein anderes Nutzfahrzeug. Es sind unterschiedliche Übertragungselemente 2 eingesetzt. Das eine Übertragungselement 2 setzt dabei eine Sperrklinke 3 ausgebildete Klinke 4 ein, wobei das andere Übertragungselement 2, wie es in 1 dargestellt ist, eine Gegenklinke 5 einsetzt.In 1 is a first embodiment of a switchable freewheel according to the invention 1 shown. The switchable freewheel 1 is intended for a motor vehicle, in particular a car, a truck or another commercial vehicle. They are different transmission elements 2 used. That one transmission element 2 sets a pawl 3 trained latch 4 a, wherein the other transmission element 2 as it is in 1 is shown, a counter-pawl 5 starts.

Sowohl die Sperrklinke 3 als auch die Gegenklinke 5 sind drehgelenkig an einem Ring 6 angebunden. Um genau zu sein, gibt es zwei Ringe 6, nämlich einen ersten Ring 7 und einen zweiten Ring 8. Der zweite Ring 8 ist der eine Ring 9, der als Außenring 10 agiert. Innerhalb dessen ist ein anderer Ring 11, nämlich der erste Ring 7 als Innenring 12 angeordnet. Both the pawl 3 as well as the counter-paw 5 are hinged to a ring 6 tethered. To be precise, there are two rings 6 namely, a first ring 7 and a second ring 8th , The second ring 8th is the one ring 9 that as outer ring 10 acts. Inside is another ring 11 namely, the first ring 7 as inner ring 12 arranged.

In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Sperrklinke 3 in ihrer Nullstellung dargestellt. Die Gegenklinke 5 ist in ihrer Eingriffstellung dargestellt. In the in 1 illustrated embodiment is the pawl 3 shown in their zero position. The counter-paw 5 is shown in its engaged position.

Unter Bezugnahme auf 2 ist sowohl die Sperrklinke 3 als auch die Gegenklinke 5 in ihrem jeweiligen Profil 13 bzw. 14 im Formschluss, also in ihrer jeweiligen Eingriffstellung. In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 kann egal in welcher Richtung sich der Innenring 12 dreht, Drehmoment auf den Außenring 10 übertragen werden. Üblicherweise dreht sich der Außenring 10 in Richtung des Pfeils 15, der eine positive Drehrichtung angibt. Der Außenring 10 kann in mehrere Teile aufgeteilt sein, bspw. in ein erstes Teil 16 und ein zweites Teil 17. Der Innenring 12 kann auch in ein erstes Teil 18 und ein zweites Teil 19 aufgeteilt sein. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die ersten und zweiten Teile 16/18 und 17/19 Bestandteile je eines integralen Körpers. With reference to 2 is both the pawl 3 as well as the counter-paw 5 in their respective profile 13 respectively. 14 in the form-fit, so in their respective engagement position. In the embodiment according to 2 no matter in what direction the inner ring 12 turns, torque on the outer ring 10 be transmitted. Usually, the outer ring rotates 10 in the direction of the arrow 15 indicating a positive direction of rotation. The outer ring 10 can be divided into several parts, eg. In a first part 16 and a second part 17 , The inner ring 12 can also be in a first part 18 and a second part 19 be split. In the present embodiment, the first and second parts 16 / 18 and 17 / 19 Ingredients each of an integral body.

Eine Feder 20 ist zwischen einem Krafteinleitpunkt 21 an der Sperrklinke 3 und einem Befestigungspunkt 22 am Außenring 10 angeordnet. Der Krafteinleitpunkt ist auf der einen Seite, von einem Drehpunkt 23 aus gesehen, an dem die Sperrklinke 3 am Außenring 10 angebracht ist, während am anderen Ende ein Eingriffsbereich 24 vorhanden ist, der in formschlüssigen Eingriff mit dem Profil 13 gelangen soll. A feather 20 is between a force introduction point 21 at the pawl 3 and a point of attachment 22 on the outer ring 10 arranged. The force introduction point is on the one hand, from a pivot point 23 seen from where the pawl 3 on the outer ring 10 attached, while at the other end an engagement area 24 is present, in positive engagement with the profile 13 should arrive.

Auch die Gegenklinke 5 weist einen Krafteinleitpunkt auf, der mit dem Bezugszeichen 25 versehen ist. Der Krafteinleitpunkt 25 ist jedoch auf derselben Seite wie ein Eingriffsbereich 26 von einem Lagerpunkt 27 aus gesehen vorhanden. Am Krafteinleitpunkt greift eine Feder 28 an. Eine Klemmrichtung ist mit dem Pfeil 29 symbolisiert. Bei der Sperrklinke 3 ist ein Unterschied der Lage des Schwerpunktes S zu einer Bezugslinie 30, die auch als Mittellinie der Sperrklinke 3 bezeichnet werden kann, verglichen zu der Position des Schwerpunktes S der Gegenklinke 5 zu ihrer Koppellinie/Mittellinie 31 festzustellen. Die Bezugslinie/Mittellinie 30 ist die Linie, die den Drehpunkt 23 mit dem Drehzentrum der beiden Ringe 6 verbindet. Die Koppellinie/Mittellinie 31 der Gegenklinke 5 ist die Linie, die den Lagerpunkt 27 mit dem Drehzentrum der beiden Ringe 6 verbindet. Also the counter-paw 5 has a force introduction point denoted by the reference numeral 25 is provided. The force introduction point 25 however, is on the same side as an engagement area 26 from a storage point 27 seen from there. At the force introduction point, a spring grips 28 at. A clamping direction is with the arrow 29 symbolizes. At the pawl 3 is a difference of the position of the center of gravity S to a reference line 30 , also called the centerline of the pawl 3 can be designated, compared to the position of the center of gravity S of the counter-pawl 5 to their coupling line / midline 31 determine. The reference line / center line 30 is the line that is the fulcrum 23 with the center of rotation of the two rings 6 combines. The coupling line / midline 31 the counter-paw 5 is the line that is the bearing point 27 with the center of rotation of the two rings 6 combines.

Während der Schwerpunkt S nie, also weder in der Eingriffstellung noch in der Nullstellung noch in einer der Zwischenstellungen auf der Mittellinie 30 zu liegen kommt, also immer exzentrisch angeordnet ist, ist in der Eingriffstellung der Gegenklinke 5 der Schwerpunkt S genau auf der Koppellinie/Mittellinie 31 angeordnet, während die am Außenring 16 generierte Rotation, bspw. durch die Koppelung mit einer Kurbelwelle, zum Auftreten von Fliehkraft an der Sperrklinke 3 führt, was diese zum Ausführen einer Schwenkbewegung zwingt, weil der Schwerpunkt S radial nach außen wandern will, ist ein solcher Fliehkrafteinfluss bei der Gegenklinke 5 nicht festzustellen, da der Schwerpunkt S aufgrund seiner Lage auf der Koppellinie 31 nicht radial nach außen wandern kann. Bei der Gegenklinke 5 wird somit keine Schwenkbewegung erzwungen. Die Gegenklinke 5 wird über die Feder 28, die an einem Anbringpunkt 32 am Außenring 10 festgelegt ist, auf den Innenring 12 zu bewegt.While the center of gravity S never, ie neither in the engaged position nor in the zero position nor in one of the intermediate positions on the center line 30 is to lie, so is always arranged eccentrically, is in the engaged position of the counter-pawl 5 the center of gravity S exactly on the coupling line / center line 31 arranged while on the outer ring 16 generated rotation, eg. By coupling with a crankshaft, the occurrence of centrifugal force on the pawl 3 leads what this forces to perform a pivoting movement, because the center of gravity S wants to move radially outward, such a centrifugal force influence in the counter-pawl 5 Not to be noted, because the focus S due to its location on the coupling line 31 can not migrate radially outward. At the counter-paw 5 thus no pivoting motion is forced. The counter-paw 5 will be over the spring 28 at an attachment point 32 on the outer ring 10 is fixed on the inner ring 12 too moved.

In 2 ist die Auswirkung der Fliehkraft durch den Pfeil 33 symbolisiert. Die Feder 20 ist dabei komprimiert. In 2 is the effect of centrifugal force by the arrow 33 symbolizes. The feather 20 is compressed.

Während sich der Außenring 10 in dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 nicht dreht, dreht er sich in dem Ausführungsbeispiel der 2 sehr wohl.While the outer ring 10 in the embodiment according to the 1 does not turn, he turns in the embodiment of the 2 very well.

In den 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei die Ringartigkeit und das konzentrische Schachteln der Ringe 6 gut zu erkennen ist, also das der Innenring 12 innerhalb des Außenrings 10 angeordnet ist und in dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel noch kein Formschluss zwischen der Klinke 3 und dem Profil 13 stattgefunden hat, also der Formschluss aber in dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 vorliegt. In the 3 and 4 another embodiment is shown, wherein the Ringartigkeit and the concentric nesting of the rings 6 it is easy to see, that is the inner ring 12 inside the outer ring 10 is arranged and in the in 3 illustrated embodiment still no positive connection between the pawl 3 and the profile 13 has taken place, so the positive connection but in the embodiment according to 4 is present.

In dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel ist allerdings anders als vorher erläutert, der Außenring 10 mit einer Riemenscheibe verbunden, wohingegen der Innenring 12 mit einer Kurbelwelle verbunden ist. In the following embodiment, however, unlike previously explained, the outer ring 10 connected to a pulley, whereas the inner ring 12 connected to a crankshaft.

In 5 ist mit dem Bezugszeichen 34 eines die Sperrklinken 3 und Gegenklinken 5 beinhaltendes Klinkensystem 34 angedeutet. Es sind extra Fliehkraftkörper 35 vorgehalten, die über einen Schaltkäfig 36 auf das Klinkensystem 34, insbesondere die Sperrklinke 3, eingreifen. Es sind auch Rückstellfedern 37 vorhanden, die auf den Schaltkäfig 36, die Fliehkraftkörper 35 und/oder eine der Klinken 4 einwirkt. Es können sechs Fliehkraftkörper 35, wie in 6 dargestellt, als Schaltelemente wirken. Die Fliehkraftkörper 35 sind jeweils um eine Schwenkachse 38 drehbar/rotierbar/schwenkbar angeordnet. Die Schwenkachsen 38 sind parallel zu einer Rotationsachse 39 durch das Drehzentrum der Ringe 6 ausgerichtet. Die beiden Ringe 6 drehen sich um die Rotationsachse 39. In 5 is with the reference numeral 34 one the pawls 3 and counter-latches 5 containing latch system 34 indicated. They are extra centrifugal bodies 35 held up, which via a switching cage 36 on the latch system 34 , in particular the pawl 3 , intervene. They are also return springs 37 present on the switch cage 36 , the centrifugal body 35 and / or one of the pawls 4 acts. There can be six centrifugal bodies 35 , as in 6 shown acting as switching elements. The centrifugal body 35 are each about a pivot axis 38 rotatable / rotatable / pivotally mounted. The pivot axes 38 are parallel to a rotation axis 39 through the center of rotation of the rings 6 aligned. The two rings 6 rotate around the axis of rotation 39 ,

Die Fliehkraftkörper 35 weisen einen Verzahnungsabschnitt 40 auf. Der Verzahnungsabschnitt 40 greift in einen Gegenverzahnungsabschnitt 41 des Schaltkäfigs 36.The centrifugal body 35 have a toothed section 40 on. The toothing section 40 engages in a Gegenverzahnungsabschnitt 41 of the switching cage 36 ,

Das genaue Funktionieren der Fliehkraftkörper 35 mit dem Schaltkäfig 36 ist in den 7 und 8 dargestellt. In 7 sind die Fliehkraftkörper 35 nämlich noch nicht ausgelenkt. In 8 ist die Auswirkung der Fliehkraft entlang der Pfeilrichtung 33 zu erkennen, was zu einem Schwenken des Fliehkraftkörpers in Richtung des Pfeiles 42 führt. Dies führt dazu, dass der Verteilungsabschnitt 40 den Gegenverteilungsabschnitt 41 in Richtung des Pfeiles 43, also in Drehrichtung des Schaltkäfigs 36 zwingt.The exact functioning of the centrifugal body 35 with the switch cage 36 is in the 7 and 8th shown. In 7 are the centrifugal bodies 35 not yet deflected. In 8th is the effect of centrifugal force along the direction of the arrow 33 to detect, causing a pivoting of the centrifugal body in the direction of the arrow 42 leads. This causes the distribution section 40 the counterpart distribution section 41 in the direction of the arrow 43 , ie in the direction of rotation of the switch cage 36 forces.

In 9 ist der Schaltkäfig 36 nicht dargestellt, wirkt aber auf eine der Klinken 4 entsprechend der Fliehkraft. Auch hier ist der Außenring 10 mit einer Riemenscheibe verbunden und der Innenring 12 mit einer Kurbelwelle und einem Fliehkraftsystem verbunden.In 9 is the switch cage 36 not shown, but affects one of the pawls 4 according to the centrifugal force. Again, the outer ring 10 connected to a pulley and the inner ring 12 connected to a crankshaft and a centrifugal system.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

schaltbarer Freilauf switchable freewheel

22

Übertragungselement transmission element

33

Sperrklinke pawl

44

Klinke pawl

55

Gegenklinke against pawl

66

Ring ring

77

erster Ring first ring

88th

zweiter Ring second ring

99

der eine Ring the one ring

1010

Außenring outer ring

1111

der andere Ring the other ring

1212

Innenring inner ring

1313

Profil für Sperrklinke Profile for pawl

1414

Profil für Gegenklinke Profile for counter-latch

1515

Pfeil / positive Drehrichtung Arrow / positive direction of rotation

16 16

erstes Teil des Außenrings first part of the outer ring

1717

zweites Teil des Außenrings second part of the outer ring

1818

erstes Teil des Innenrings first part of the inner ring

1919

zweites Teil des Innenrings second part of the inner ring

2020

Feder für Sperrklinke Spring for pawl

2121

Krafteinleitpunkt an der Sperrklinke Force introduction point on the pawl

2222

Befestigungspunkt attachment point

2323

Drehpunkt für Sperrklinke Fulcrum for pawl

2424

Eingriffsbereich an der Sperrklinke Engagement area on the pawl

2525

Krafteinleitpunkt an Gegenklinke Force introduction point to counter-pawl

2626

Eingriffsbereich an Gegenklinke Engagement area on counter pawl

2727

Lagerpunkt für Gegenklinke Bearing point for counter pawl

2828

Feder für Gegenklinke Feather for counter pawl

2929

Pfeil / Klemmrichtung Arrow / clamping direction

3030

Bezugslinie/Mittellinie an Sperrklinke Reference line / center line on pawl

3131

Koppellinie/Mittellinie der Gegenklinke Coupling line / center line of the counter-pawl

3232

Angriffspunkt/Anbringpunkt Point of attack / attachment point

3333

Pfeil/Fliehkraft Arrow / centrifugal

3434

Klinkensystem latch system

3535

Fliehkraftkörper centrifugal body

3636

Schaltkäfig cage

3737

Rückstellfeder Return spring

3838

Schwenkachse swivel axis

3939

Rotationsachse axis of rotation

4040

Verzahnungsabschnitt toothed section

4141

Gegenverzahnungsabschnitt Mating toothed section

4242

Pfeil/Schwenkrichtung für Fliehkraftkörper Arrow / swivel direction for centrifugal body

4343

Pfeil/Drehrichtung des Schaltkäfigs Arrow / direction of rotation of the cage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• DE 102012221329 [0003] DE 102012221329 [0003]
• DE 102013208626 [0004] DE 102013208626 [0004]

Claims (10)

Schaltbarer Freilauf (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem ersten Ring (6, 7), der konzentrisch eines zweiten Ringes (6, 8) angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit von der Schaltstellung des Freilaufs Drehmoment über wenigstens eine schwenkbar an dem einen der zwei Ringe (6, 9) angebundenen Klinke (4), auf den anderen der zwei Ringe (6, 11) formschlüssig eingreift, wobei die Klinke (4) zwischen einer in das Profil (13) eingreifenden Eingriffstellung und einer Nullstellung verschwenkbar ist, in der zumindest soweit kein Formschluss zwischen der Klinke (4) und dem Profil (13) vorliegt, dass somit kein Drehmoment zwischen den Ringen (6, 7, 8) übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (4) so an einem Drehpunkt (23) an dem einen Ring (9) angebunden und ihr Schwerpunkt (S) so relativ zum Drehpunkt (23) angeordnet ist, dass die Klinke (4) in Abhängigkeit von einer Rotationsgeschwindigkeit des einen Ringes (9) fliehkraftinduziert um den Drehpunkt (23) schwenkt.Switchable freewheel ( 1 ) for a motor vehicle, having a first ring ( 6 . 7 ) concentric with a second ring ( 6 . 8th ) is arranged, wherein depending on the switching position of the freewheel torque via at least one pivotally mounted on the one of the two rings ( 6 . 9 ) connected latch ( 4 ), on the other of the two rings ( 6 . 11 ) engages positively, wherein the pawl ( 4 ) between one in the profile ( 13 ) engaging engagement position and a zero position is pivotable, in which at least as far as no positive connection between the pawl ( 4 ) and the profile ( 13 ) is present that thus no torque between the rings ( 6 . 7 . 8th ) is transferable, characterized in that the pawl ( 4 ) so at a pivot point ( 23 ) on the one ring ( 9 ) and their center of gravity (S) relative to the fulcrum (S) 23 ) is arranged that the pawl ( 4 ) in dependence on a rotational speed of the one ring ( 9 ) centrifugal force induced about the fulcrum ( 23 ) pans. Schaltbarer Freilauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die als Sperrklinke (3) ausgebildete Klinke (4) so an einem Ring (6, 9) über den Drehpunkt (23) gelenkig angebunden ist, dass sie eine gegensinnige Drehbewegung des einen Ringes (6, 9) relativ zum anderen Ring (6, 11) bei Vorliegen einer Drehbewegung des einen Ringes (6, 9) in eine erste Richtung und bei Formschluss mit dem Profil (13) unterbindet.Switchable freewheel ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the pawl ( 3 ) formed latch ( 4 ) so on a ring ( 6 . 9 ) about the fulcrum ( 23 ) is hinged, that they an opposite rotational movement of a ring ( 6 . 9 ) relative to the other ring ( 6 . 11 ) in the presence of a rotational movement of the one ring ( 6 . 9 ) in a first direction and in positive engagement with the profile ( 13 ) stops. Schaltbarer Freilauf (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ring (6, 7) mit einem Nebentriebaggregat unter Zwischenschaltung eines Zugmittels und einem Koppelaggregat, wie einer Riemenscheibe drehmomentüberragend gekoppelt ist.Switchable freewheel ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the first ring ( 6 . 7 ) With an auxiliary drive unit with the interposition of a traction device and a coupling unit, such as a pulley is torque-coupling coupled. Schaltbarer Freilauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ring (6, 8) mit einer Verbrennungskraftmaschine unter Zwischenschaltung einer Kurbelwelle gekoppelt ist.Switchable freewheel ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second ring ( 6 . 8th ) is coupled to an internal combustion engine with the interposition of a crankshaft. Schaltbarer Freilauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Ring (6, 7) als Innenring (12) und der zweite Ring (6, 8) als Außenring (10) ausgebildet ist, wobei der Außenring (10) den Drehpunkt (13) für die Klinke (4) aufweist und/oder mit der Kurbelwelle gekoppelt ist.Switchable freewheel ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first ring ( 6 . 7 ) as inner ring ( 12 ) and the second ring ( 6 . 8th ) as outer ring ( 10 ), wherein the outer ring ( 10 ) the fulcrum ( 13 ) for the pawl ( 4 ) and / or is coupled to the crankshaft. Schaltbarer Freilauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Feder (20) so angeordnet ist, dass sie die Klinke (4) in die Nullstellung drängt.Switchable freewheel ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a spring ( 20 ) is arranged so that it the pawl ( 4 ) pushes into the zero position. Schaltbarer Freilauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt (S) der Klinke (4) in Umfangsrichtung auf der Seite eines Krafteinleitpunktes (21) der Feder (20) an der Klinke (3) vom Drehpunkt (23) gesehen vorhanden ist.Switchable freewheel ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the center of gravity (S) of the pawl ( 4 ) in the circumferential direction on the side of a force introduction point ( 21 ) the feather ( 20 ) on the latch ( 3 ) from the fulcrum ( 23 Seen is present. Schaltbarer Freilauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt (S) der Klinke (4) auf der Seite des Krafteinleitpunktes (21) der Feder (20) von einer dem Drehpunkt (23) mit der Rotationsachse (39) der Ringe (6) verbindenden Bezugslinie (30) vorhanden ist.Switchable freewheel ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the center of gravity (S) of the pawl ( 4 ) on the side of the force introduction point ( 21 ) the feather ( 20 ) from one of the fulcrums ( 23 ) with the rotation axis ( 39 ) The Rings ( 6 ) ( 30 ) is available. Schaltbarer Freilauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl mehrerer gleichartiger und/oder gleich gelagerter Klinken (4) vorhanden ist, die zum Eingreifen in eine gleich große Vielzahl an Profilen (13) ausgelegt ist.Switchable freewheel ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of identical and / or identically mounted pawls ( 4 ) which is capable of intervening in an equal number of profiles ( 13 ) is designed. Schaltbarer Freilauf (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Profil (13) als Vertiefung, Ausnehmung oder Einbuchtung ausgelegt/ausgeformt ist.Switchable freewheel ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the profile ( 13 ) is designed / formed as a recess, recess or indentation.

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