WO2011003383A1

WO2011003383A1 - Idler, especially for a continuously variable transmission comprising a crank mechanism

Info

Publication number: WO2011003383A1
Application number: PCT/DE2010/000710
Authority: WO
Inventors: Laszlo Man
Original assignee: Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2009-07-06
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2011-01-13
Also published as: DE102010024447A1; JP5822827B2; JP2012532292A; DE112010002861A5

Abstract

The invention relates to an idler, especially for a continuously variable transmission comprising a crank mechanism. Said idler includes an inner ring (1), an outer ring (2) that can be rotated relative to the inner ring (1) in at least one rotational direction and is radially arranged around the inner ring, multiple clamping elements (3) which are arranged between the inner ring and the outer ring (2), and at least one clamping element spring system for applying a spring force of a spring to the clamping elements. The idler of the invention is characterized in that when rolling, the clamping elements (3) are guided on the outer ring (2) essentially along a contact zone corresponding to the logarithmic spiral representing torque transmission.

Description

Freilauf, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe Freewheel, especially for a crank-CVT transmission

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Freilauf, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe. The present invention relates to a freewheel, in particular for a crank-CVT transmission.

Ein CVT ist ein gleichförmig übersetzendes Getriebe, bei dem das Verhältnis der Drehzahlen der antreibenden und der abtreibenden Wellen, die Übersetzung in einem bestimmten Bereich unendlich viele Werte (Stufen) einnehmen kann. Dies kann auch den Stillstand oder die Drehrichtungsumkehr einer Welle beinhalten. Die Übertragung der Bewegung erfolgt über eine nicht feste Kopplung von Bauteilen, deren Geometrien nach dem Hebelprinzip die Getriebewirkung bestimmen. Eine Übersetzungsänderung wird durch Änderung dieser Bauteil- Geometrien erreicht, die aber gleichzeitig nicht ohne Änderung der Geometrien an der Stelle der Bauteile-Kopplung erfolgen kann. A CVT is a uniformly translating gearbox in which the ratio of the speeds of the driving and the driven shafts, the ratio in a certain range can take an infinite number of steps. This can also include the standstill or the reversal of the direction of rotation of a shaft. The transmission of the movement takes place via a non-fixed coupling of components whose geometries determine the gear effect according to the lever principle. A ratio change is achieved by changing these component geometries, but at the same time can not be done without changing the geometries at the point of component coupling.

Viele Freilaufeinrichtungen für Kurbel-CVT-Getriebe besitzen dafür Klemmkörper, die zwischen einem durch einen Bereich der Abtriebswelle gebildeten Innenring und einem Außenring angeordnet sind. Dabei sind die Flächen des Außenrings und des Innenrings derart aufeinander abgestimmt, dass die Klemmkörper in einer Relatiwerdrehrichtung zwischen Innenring und Außenring diese Verdrehung blockieren können, so dass der Außenring und der Innenring gemeinsam verdreht werden. In der anderen Relativverdrehrichtung zwischen dem Außenring und dem Innenring wird keine Sperrwirkung durch die Klemmkörper bewirkt. Die einzelnen Klemmkörper werden in Sperrrichtung beaufschlagt, was durch wenigstens ein Federelement erfolgen kann. Ferner sind Freilaufeinrichtungen für ein Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe eines Kraftfahrzeugs bekannt, die zwischen einem Außenring und einem Innenring in einem Käfig gehaltene Kiemmkörper aufweisen. Dabei ist jeweils ein Klemmkörper durch einen Energiespeicher gegen den Innenring mit einer relativ großen Anpresskraft drückbar. Durch einen Mechanismus ist der Klemmkörper in die Freigaberichtung oder in die Klemmrichtung aufstellbar, wobei der Energiespeicher so bemessen ist, dass er bei einer relativ großen Anpresskraft eine relativ kleine Aufstellkraft zum Aufstellen der Klemmkörper erzeugt. Ein Kurbel-CVT-Getriebe ist beispielsweise aus der EP 1 650 071 A2 bekannt. Auf einer von einem Motor antreibbaren Eingangswelle, die im Bezug auf das Getriebe eine antreibende Welle bildet, ist eine verstellbare Exzenterantriebsanordnung mit Exzenterbauteilen vorgesehen, die über pleuelähnliche Verbindungselemente mit einer getriebenen Welle verbunden ist, welche im Bezug auf das Getriebe eine Ausgangs- oder Ab- triebswelle bildet. Durch die Übertragung des Hubs der Verbindungselemente mittels Freilaufeinrichtungen auf die getriebene Welle und damit die Abtriebsseite des Getriebes wird die getriebene Welle zur Drehung angetrieben. Die Freilaufeinrichtungen sind zwischen den pleuelartigen Verbindungselementen und der getriebenen Welle vorgesehen. Die einzelnen Freilaufeinheiten 10 besitzen Klemmkörper, die durch Rollen gebildet sind. Die Klemmwirkung wird somit als "Rollenfreilauf durch eine profilierte Innenlaufbahn (Polygonprofil 50) in Verbindung mit Rollen als Klemmkörper 42 erzielt. Alternativ kann ein Klemmkörperfreilauf vorgesehen werden, der eine glatte Innen- und Außenlaufbahn besitzt, jedoch profilierte Klemmkörper aufweist. Die Klemmkörper sind zwischen dem Innenring, der durch das Polygonprofil der Welle gebildet wird, und einem Außenring angeordnet. Die Innenfläche des Außenrings und die Außenfläche des Innenrings sind derart aufeinander abgestimmt, dass die Klemmkörper zumindest in einer Relativdrehrichtung zwischen Innenring und Außenring diese Verdrehung blockieren können, so dass beide Ringe gemeinsam verdreht werden. Entweder wird in die andere Relativdrehrichtung zwischen den beiden Ringen keine Sperrwirkung durch die Klemmkörper erzeugt, oder aber es werden so genannte umschaltbare Freiläufe vorgesehen, welche neben einer Neutralstellung, in der sie eine Relativdrehung des Innenrings und des Außenrings erlauben, zwei Blockierpositionen aufweisen, in denen die beiden Ringe in eine erste bzw. zweite Relativdrehrichtung blockieren und somit in eine erste und zweite Drehrichtung gemeinsam verdreht werden. Durch diese umschaltbaren Freilaufeinrichtungen kann im Getriebe die Drehrichtung der Welle verändert werden und beispielsweise ein Rückwärtsgang realisiert werden. Die Rollen werden durch eine Feder als Anpresselement in den Spalt zwischen dem Innenstern und den Außenring gedrückt, wodurch die Rollen als Klemmelemente in Kontakt zu Außenring und Innenstern gehalten werden. Für die Rollen ist dabei ein Käfig vorgesehen. Die Feder kann dabei als Schenkelfeder ausgebildet sein, wobei die Umschal- tung dadurch erzielt wird, dass die Feder bzw. der Federschenkel eine Schwenkbewegung ausführt, wodurch die Rolle von der ihr zugeordneten rechten Flanke auf die linke Flanke gedrückt wird. Many freewheel devices for crank-CVT transmission have for this purpose clamp bodies which are arranged between an inner ring formed by a region of the output shaft and an outer ring. The surfaces of the outer ring and the inner ring are matched to one another such that the clamping body can block this rotation in a Relatiwerdrehrichtung between inner ring and outer ring, so that the outer ring and the inner ring are rotated together. In the other Relativverdrehrichtung between the outer ring and the inner ring no blocking effect is effected by the clamping body. The individual clamping body are acted upon in the reverse direction, which can be done by at least one spring element. Further, freewheel devices for a transmission, in particular for a crank-CVT transmission of a motor vehicle are known, which have held between an outer ring and an inner ring in a cage Kiemmkörper. In each case, a clamping body can be pressed by an energy store against the inner ring with a relatively large contact pressure. By a mechanism of the clamping body in the release direction or in the clamping direction can be set, wherein the energy storage is dimensioned so that it generates a relatively small contact force for setting up the clamping body at a relatively large contact force. A crank CVT transmission is known for example from EP 1 650 071 A2. On an input shaft which can be driven by a motor and which forms a driving shaft with respect to the gear, an adjustable eccentric drive arrangement with eccentric components is provided, which is connected via connecting rod-like connecting elements to a driven shaft which, with respect to the gearbox, has an output or output shaft. forms a drive shaft. By transmitting the stroke of the connecting elements by means of freewheel devices on the driven shaft and thus the output side of the transmission, the driven shaft is driven to rotate. The freewheel devices are provided between the connecting rod-like connecting elements and the driven shaft. The individual freewheel units 10 have clamping bodies which are formed by rollers. The clamping action is thus achieved as a "roller freewheel through a profiled inner raceway (polygonal profile 50) in conjunction with rollers as a clamping body 42. Alternatively, a sprag freewheel having a smooth inner and outer raceway but profiled clamping bodies can be provided The inner surface of the outer ring and the outer surface of the inner ring are matched to one another such that the clamping body can block this rotation, at least in a direction of relative rotation between inner ring and outer ring, so that both rings Either no blocking effect is generated by the clamping bodies in the other direction of relative rotation between the two rings, or so-called reversible freewheels are provided, which in addition to a neutral position in which they rotate relative to the Innenri Ngs and the outer ring allow two blocking positions, in which the two rings block in a first and second relative rotational direction and thus are rotated together in a first and second rotational direction. Through this switchable freewheel devices, the direction of rotation of the shaft can be changed in the transmission and, for example, a reverse gear can be realized. The rollers are pressed by a spring as a pressing element in the gap between the inner star and the outer ring, whereby the rollers are held as clamping elements in contact with the outer ring and inner star. For the roles while a cage is provided. The spring may be formed as a leg spring, wherein the switching is achieved in that the spring or the spring leg executes a pivoting movement, whereby the role is pressed by the associated right flank on the left flank.

Aus der DE 102 43 533 A1 ist ferner eine Umschalteinrichtung bekannt, die zur Umschaltung der Sperrfunktion des Freilaufes dient. Diese Umschalteinrichtung umfasst mehrere Umschalteinheiten, die jeweils zwischen benachbarten rotationssymmetrischen Klemmkörpern angeordnet sind. Die Umschalteinheiten sind synchron betätigbar und besitzen Umschaltmittel, die jeweils einen verdrehbaren scheibenförmigen Bereich sowie einen, vorzugsweise aus einem profilierten Stab bestehenden, profilierten Bereich besitzen. Am profilierten Bereich ist eine Schenkelfeder vorgesehen, die zwischen dem profilierten Bereich und einem Klemmkörper verspannbar ist. Hierfür besitzt die Schenkelfeder einen Schenkel, der einen Klemmkörper in die entsprechende Sperrrichtung beaufschlagen kann. Die Schenkelfeder und die profilierten Bereiche sind gegenüber der Rotationsachse des scheibenförmigen Bereiches exzentrisch angeordnet, so dass bei einer Rotation des scheibenförmigen Bereiches eine umfangs- mäßige Verlagerung der Schenkelfeder und der profilierten Bereiche stattfindet. Durch Verdrehen der scheibenförmigen Bereiche um ca. 180° ändert sich die Verspannungsrichtung bzw. die Kraftrichtung der Schenkelfeder. Auf diese Weise kann eine dem Zugbetrieb eines Kraftfahrzeuges bzw. eine für eine Rückwärtsfahrt des Kraftfahrzeuges entsprechende Relativposition eingestellt werden. From DE 102 43 533 A1 a switching device is also known, which serves to switch the blocking function of the freewheel. This switching device comprises a plurality of switching units, which are each arranged between adjacent rotationally symmetrical clamping bodies. The switching units are synchronously actuated and have switching means, each having a rotatable disk-shaped area and a, preferably made of a profiled bar, profiled area. At the profiled area a leg spring is provided, which is clamped between the profiled area and a clamping body. For this purpose, the leg spring has a leg which has a clamping body can act in the corresponding blocking direction. The leg spring and the profiled areas are arranged eccentrically with respect to the axis of rotation of the disk-shaped area, so that upon a rotation of the disk-shaped area a circumferential displacement of the leg spring and the profiled areas takes place. By rotating the disk-shaped regions by approximately 180 °, the tension direction or the direction of force of the leg spring changes. In this way, a Zugbetrieb the operation of a motor vehicle or a corresponding for a reverse drive of the motor vehicle relative position can be adjusted.

Die Klemmkörper dieser Freilaufeinrichtungen werden mit einer konstanten Anfederung und Dämpfung beaufschlagt, wodurch für höhere Drehzahlen höhere Anfederungs- und Dämpfungskräfte installiert werden müssen, die auch bei niedrigen Drehzahlen unverändert wirken, wodurch ein Wirkungsgradverlust zu verzeichnen ist. Weiterhin sind bei diesen Lösungen zusätzliche Teile für die Dämpfung erforderlich, wodurch sich ein erhöhter konstruktiver Aufwand ergibt. The sprags of this freewheel devices are subjected to a constant springing and damping, which higher for higher speeds Anfederungs- and damping forces must be installed, which act unchanged even at low speeds, whereby a loss of efficiency is recorded. Furthermore, additional parts for the damping are required in these solutions, resulting in an increased design effort.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Freilauf, insbesondere einen Freilauf für ein Kurbel-CVT-Getriebe, zu entwickeln, dessen Anfederung und Dämpfung dynamikabhängig (drehzahlabhängig) veränderbar ist. Object of the present invention is to develop a freewheel, in particular a freewheel for a crank-CVT transmission, the springing and damping is dynamically dependent (speed-dependent) can be changed.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is achieved with the characterizing features of the first claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Der Freilauf, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe mit einem Innenring, weist einen relativ zum Innenring in mindestens einer Drehrichtung drehbaren Außenring, der radial um den Innenring herum angeordnet ist, sowie mehrere Klemmkörper auf, die zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind und besitzt wenigstens eine Klemmkörperanfede- rung zum Beaufschlagen der Klemmkörper mit einer Federkraft einer Feder, wobei erfindungsgemäß die Klemmkörper am Außenring beim Abwälzen im Wesentlichen an einer der logarithmischen Spirale zur Drehmomentübertragung entsprechenden Kontaktzone geführt werden. Dadurch werden die Klemmkörper beim Abwälzen ohne Rutschen an der Fläche der logarithmischen Spirale (Drehmomentübertragung) geführt, wodurch die Anfederung der Dynamik proportional ist. Der Außenring weist dazu in seiner Kontaktzone mit dem Klemmkörper eine Form auf, die im Wesentlichen nach Art einer Zykloide ausgebildet ist. Der bzw. die Klemmkörper werden dadurch mit dem Außenring in Umfangsrichtung hin und her beschleunigt. Der Klemmkörper weist dazu vorteilhafter Weise in Richtung zum Außenring zwei in Drehrichtung voneinander wegweisende Vorsprünge/Ärmchen auf, die bei einer Beschleunigung radial an die Kontaktzone mit einer Kontaktkraft pressbar sind, wobei die Kontaktkraft im Wesentlichen der Winkelbeschleunigung des Außenringes proportional ist. The freewheel, in particular for a crank-CVT transmission with an inner ring, has a relative to the inner ring in at least one rotational direction rotatable outer ring, which is arranged radially around the inner ring around, and a plurality of clamping body, which are arranged between the inner ring and the outer ring and has at least one Klemmkörperanfed- tion for acting on the clamping body with a spring force of a spring, according to the invention the clamping body are guided on the outer ring during rolling substantially on one of the logarithmic spiral for transmitting torque corresponding contact zone. As a result, the clamping bodies are guided during rolling without slipping on the surface of the logarithmic spiral (torque transmission), whereby the springing of the dynamics is proportional. The outer ring has in its contact zone with the clamping body to a shape which is formed substantially in the manner of a cycloid. The clamp body or bodies are thereby accelerated back and forth with the outer ring in the circumferential direction. For this purpose, the clamping body advantageously has two protrusions / arms facing away from one another in the direction of rotation, which can be pressed radially onto the contact zone with a contact force during an acceleration, wherein the contact force is essentially proportional to the angular acceleration of the outer ring.

Die radialen Positionen der Vorsprünge (Ärmchen) sind dabei vorzugsweise so angeordnet, dass die Kontaktkraft zum Außenring ein Drehmoment um den Schwerpunkt des Klemmkörpers durch seine Massenträgheit erzeugt. The radial positions of the projections (arms) are preferably arranged so that the contact force to the outer ring generates a torque about the center of gravity of the clamping body by its inertia.

Vorzugsweise sitzt jeder Klemmkörper mit seinem die Vorsprünge/Ärmchen aufweisenden Bereich in einer Ausnehmung des Außenrings, wobei in der Ausnehmung die Kontaktzone des Außenrings ausgebildet ist und sich die Ausnehmung in Richtung zum Innenring verjüngt. Preferably, each clamping body sits with its projections / arms having region in a recess of the outer ring, wherein in the recess, the contact zone of the outer ring is formed and the recess tapers in the direction of the inner ring.

Wirkt auf den Außenring eine positive Beschleunigung, wird ein positives Drehmoment auf die Klemmkörper übertragen und die Klemmkörper werden entgegen der Federkraft der Feder aus ihrem Kontaktspalt zum Innenring und zum Außenring herausgedreht. Wird der Außenring negativ beschleunigt, wirkt ein negatives Drehmoment auf die Klemmkörper und diese werden wieder an den Innenring gepresst, wodurch ein Drehmoment zwischen Innen- und Außenring übertragen. If a positive acceleration acts on the outer ring, a positive torque is transmitted to the clamping bodies and the clamping bodies are turned out of their contact gap with respect to the inner ring and the outer ring against the spring force of the spring. If the outer ring accelerates negatively, a negative torque acts on the clamping body and these are pressed back against the inner ring, whereby a torque between the inner and outer ring transmitted.

Die Federkraft der Feder wirkt dabei insbesondere auf den in der positiven Drehrichtung zuerst angeordneten Vorsprung/Ärmchen des Klemmkörpers. The spring force of the spring acts in particular on the first in the positive direction of rotation arranged projection / arms of the clamp body.

Die in Richtung zum Innenring weisende erste Kontaktfläche und eine in Richtung zur Kontaktzone des Außenrings weisende zweite Kontaktfläche des Klemmkörpers sind zumindest bereichsweise konvex gekrümmt, um eine gute Abwälzbewegung zu realisieren. The first contact surface pointing in the direction of the inner ring and a second contact surface of the clamping body pointing in the direction of the contact zone of the outer ring are convexly curved at least in some regions in order to realize a good rolling movement.

Insbesondere ist die in Richtung zum Außenring weisende zweite Kontaktfläche des Klemmkörpers im Bereich des ersten Vorsprungs konvex gekrümmt, da in diesem Bereich eine Abwälzbewegung am Außenring erfolgt, wobei im Bereich des zweiten Vorsprungs (Ärmchens) die Kontaktfläche im Wesentlichen eben ausgebildet ist, da bei einer maximalen Schwenkbe- wegung des Klemmkörpers in positive Richtung dieser Bereich an einem im Wesentlichen ebenen Bereich der Kontaktzone anliegt. In particular, the pointing in the direction of the outer ring second contact surface of the clamping body in the region of the first projection is convexly curved, since in this area a rolling movement on the outer ring, wherein in the region of the second projection (Ärmchens), the contact surface is substantially planar, as at a maximum swing movement of the clamp body in the positive direction of this area is applied to a substantially planar region of the contact zone.

Der Klemmkörper verjüngt sich bevorzugt im Querschnitt nach den Vorsprüngen (Ärmchen) in Richtung zu seinem Schwerpunkt und erweitert sich anschließend wieder in Richtung zum Innenring. The clamping body preferably tapers in cross-section according to the projections (arms) in the direction of its center of gravity and then widens again in the direction of the inner ring.

Die gegen den ersten Vorsprung des Klemmkörpers wirkende Feder ist insbesondere eine Schenkelfeder, deren Schenkel am Außenring befestigt ist. The spring acting against the first projection of the clamping body is in particular a leg spring whose leg is attached to the outer ring.

Die relativ komplizierte Form des Außenrings kann durch den Einsatz eines Käfigs vereinfacht werden, in dem die die Kontaktzonen aufweisenden Ausnehmungen angeordnet sind. The relatively complicated shape of the outer ring can be simplified by the use of a cage in which the contact zones having recesses are arranged.

Durch die eigene Masse des Klemmkörpers entsteht an den Ärmchen eine Kontaktkraft zu dem Außenring. Diese Kraft ist jede Zeit der Winkelbeschleunigung des Außenringes proportional und dadurch von der Dynamik abhängig. Die radialen Positionen der Ärmchen werden insbesondere so gewählt, dass die Kontaktkraft ein Drehmoment um den Schwerpunkt des Klemmkörpers durch seine Massenträgheit erzeugt. Due to the own mass of the clamp body creates a contact force to the outer ring to the arms. This force is proportional to the angular acceleration of the outer ring at any time and is therefore dependent on the dynamics. The radial positions of the arms are chosen in particular so that the contact force generates a torque about the center of gravity of the clamping body by its inertia.

Wird der Außenring nach dem Spannvorgang gegen die Feder in der positiven Richtung beschleunigt, so erfährt der Klemmkörper ein Drehmoment, welches den Klemmkörper aus dem Kontaktspalt zu Innen- und Außenring herausdreht, wodurch der Klemmkörper von Innen- und Außenring abhebt (guter Wirkungsgrad). Danach wird der Außenring in der negativen Richtung beschleunigt, wodurch der Klemmkörper ein negatives Drehmoment bekommt und dadurch wieder an den Innenring und gegen die Kontaktzone des Außenrings gepresst wird, wodurch ein Drehmoment zwischen Innen- und Außenring übertragbar ist. Der Greifvorgang wird dadurch aktiv unterstützt, da außer der Grundanfederung auch dieses negative Drehmoment des Klemmkörpers den Schmierfilm zwischen dem Klemmkörper und dem Innenring verdrängen hilft. Die Anfederung ist dabei der Dynamik proportional. Der Hebelarm der Kontaktkraft zum Schwerpunkt soll nicht zu groß gewählt werden, damit die Reibverluste bei der positiven Beschleunigung nicht zu hoch werden. If the outer ring is accelerated after the clamping operation against the spring in the positive direction, the clamping body experiences a torque which rotates the clamping body out of the contact gap to the inner and outer ring, whereby the clamping body of inner and outer ring lifts (good efficiency). Thereafter, the outer ring is accelerated in the negative direction, whereby the clamping body gets a negative torque and thereby pressed against the inner ring and against the contact zone of the outer ring, whereby a torque between the inner and outer ring is transferable. The gripping process is actively supported, because in addition to the basic suspension and this negative torque of the clamp body helps displace the lubricant film between the clamp body and the inner ring. The springing is proportional to the dynamics. The lever arm of the contact force to the center of gravity should not be too large, so that the friction losses in the positive acceleration are not too high.

Die Bewegung des Klemmkörpers im Bereich der Kontaktzone des Außenrings erzeugt auch eine Reibkraft, die die Schwingbewegung der Klemmkörper dämpft. Diese Reibung kann bei hoher Dynamik enorm groß werden, wodurch eine sehr gute Dämpfung der Klemmkörper zu erwarten ist. Die Position der seitlichen Klemmkörperärmchen ist so zu wählen, dass die Reibung durch das entstehende Drehmoment immer überwunden wird. The movement of the clamping body in the region of the contact zone of the outer ring also generates a frictional force which dampens the oscillating movement of the clamping body. This friction can be enormous at high dynamics, creating a very good damping of the clamp body is expected. The position of the lateral clamping body sleeves must be selected so that the friction is always overcome by the resulting torque.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment and associated drawings. Show it:

Figur 1 einen Ausschnitt des Querschnitts eines Freilaufes durch einen zwischen Innenring und Außenring angeordneten Klemmkörper, 1 shows a section of the cross section of a freewheel through a arranged between inner ring and outer ring clamp body,

Figur 2 die dreidimensionale Darstellung eine Klemmkörpers, FIG. 2 shows the three-dimensional representation of a clamping body,

Figur 3 eine perspektivische Ansicht eines Außenrings, 3 shows a perspective view of an outer ring,

Figur 4 die Beschleunigungskräfte am Klemmkörper bei positiver Beschleunigung, FIG. 4 shows the acceleration forces on the clamping body with positive acceleration,

Figur 5 die Beschleunigungskräfte am Klemmkörper bei positiver Beschleunigung, FIG. 5 shows the acceleration forces on the clamping body with positive acceleration,

Figur 6 den Freilauf bei unterschiedlichen Betriebspositionen. Figure 6 shows the freewheel at different operating positions.

In Figur 1 ist der Ausschnitt des Querschnitts eines Freilaufes durch einen zwischen Innenring 1 und Außenring 2 angeordneten Klemmkörper 3 in der Nominallage dargestellt. Der Klemmkörper 3 weist in Richtung zum Außenring 2 zwei sich in Drehrichtung erstreckende Vorsprünge (Ärmchen) 3.1 und 3.2 auf. In Richtung zu seinem Schwerpunkt S verjüngt sich das Klemmelement 3 und erweitert sich wieder in Richtung zum Innenring. An dem Innenring 1 greift der Klemmkörper 3 mit einer ersten Kontaktfläche 3a und am Außenring mit einer zweiten Kontaktfläche 3b an. Der Klemmkörper 3 sitzt mit seinen Ärmchen in einer Ausnehmung 2.1 des Außenrings 2 an. In dieser Ausnehmung 2.1 ist eine Kontaktzone 2a ausgebildet, an welcher die Kontaktfläche 3a angreift. In Figure 1, the section of the cross section of a freewheel through a disposed between inner ring 1 and outer ring 2 clamping body 3 is shown in the nominal position. The clamping body 3 has in the direction of the outer ring 2 two extending in the direction of rotation projections (arms) 3.1 and 3.2. Towards its center of gravity S, the clamping element 3 tapers and widens again in the direction of the inner ring. On the inner ring 1, the clamping body 3 engages with a first contact surface 3a and on the outer ring with a second contact surface 3b. The clamping body 3 sits with his arms in a recess 2.1 of the outer ring 2. In this recess 2.1, a contact zone 2a is formed, on which the contact surface 3a engages.

Auf das erste Ärmchen 3.1 wirkt eine Feder 4, die in Form einer Schenkelfeder ausgebildet ist und deren Schenkel 4.1 an der in Richtung zum Innenring 1 weisenden Unterseite des ersten Ärmchens 3.1 unter Vorspannung anliegt. Die Schenkelfeder 4 ist mittels eines Stiftes 4.2 am Außenring 2 befestigt. Die Ausnehmung 2.1 weist eine Grundfläche 2a, eine erste Seitenfläche 2b auf der Seite des ersten Ärmchens 3.1 und eine zweite Seitenfläche 2c auf der Seite des zweiten Ärmchens 3.2 auf. Die Seitenflächen 2a und 2b laufen in Richtung zum Innenring 1 aufeinander zu. Die Grundfläche 2a und die Seitenflächen 2b und 2c der Ausnehmung 2.1 sind konvex gekrümmt. Die zweite Kontaktfläche 3b des Klemmkörpers 3 wälzt dadurch an der Kontaktzone (Ausnehmung 2.1) des Außenrings 2 so ab, dass sich ein zykloider Bewegungsablauf ergibt und die Klemmkörper am Außenring beim Abwälzen im Wesentlichen an einer der logarithmischen Spirale zur Drehmomentübertragung entsprechenden Kontaktzone geführt werden. Die Ärm- chen 3.1 , 3.2 liegen in der in Fig. 1 dargestellten Position mit ihren nach außen weisenden abgerundeten Außenseiten 3.1', 3.2' an den Seitenfläche 2b und 2c der Ausnehmung 2.1 an. On the first arm 3.1 acts a spring 4, which is designed in the form of a leg spring and the legs 4.1 bears against the pointing in the direction of the inner ring 1 underside of the first arm 3.1 under tension. The leg spring 4 is attached by means of a pin 4.2 on the outer ring 2. The recess 2.1 has a base 2a, a first side surface 2b on the side of the first arm 3.1 and a second side surface 2c on the side of the second arm 3.2. The side surfaces 2a and 2b converge towards the inner ring 1 toward each other. The base 2a and the side surfaces 2b and 2c of the recess 2.1 are curved convex. The second contact surface 3b of the clamping body 3 thereby rolls on the contact zone (recess 2.1) of the outer ring 2 such that a cycloidal movement results and the clamping bodies are guided on the outer ring during rolling essentially on a contact zone corresponding to the logarithmic spiral for transmitting torque. The arms 3.1, 3.2 are in the position shown in Fig. 1 with their outwardly facing rounded outer sides 3.1 ', 3.2' to the side surface 2b and 2c of the recess 2.1 at.

Figur 2 zeigt die dreidimensionale Darstellung eines Klemmkörpers, der ein erstes Ärmchen 3.1, ein zweites Ärmchen 3.2 und eine auf dieser Seite hier nach oben weisende zweite Kontaktfläche 3b aufweist. Jedes Ärmchen weist eine nach außen gerichtete abgerundete Außenseite 3.1', 3.2' auf. Der zweiten Kontaktfläche 3b gegenüberliegend ist eine erste gekrümmte Kontaktfläche 3a ausgebildet. In seiner Mitte weist das Klemmelement in Richtung zu seinem Schwerpunkt S eine nicht bezeichnete Einschnürung auf. FIG. 2 shows the three-dimensional representation of a clamping body which has a first arm 3.1, a second arm 3.2 and a second contact surface 3b pointing upwards on this side. Each arm has an outwardly directed rounded outside 3.1 ', 3.2'. Opposite the second contact surface 3b, a first curved contact surface 3a is formed. In its center, the clamping element in the direction of its center of gravity S on a non-designated constriction.

Die perspektivische Ansicht eines Außenrings ist in Figur 3 dargestellt. Der Außenring 1 weist an seiner Innenkontur eine Vielzahl von über den Umfang verteilter Ausnehmungen 2.1 auf, in denen die hier nicht dargestellten Klemmelemente aufgenommen werden. Beidseitig an jeder Ausnehmung sind zwei axial versetzte Aufnahmen 5 vorgesehen, an denen die Feder 4 befestigt wird. The perspective view of an outer ring is shown in FIG. The outer ring 1 has on its inner contour a plurality of distributed over the circumference recesses 2.1, in which the clamping elements not shown here are added. On both sides of each recess two axially offset receptacles 5 are provided, on which the spring 4 is attached.

Figur 4 stellt schematisch die Beschleunigungskräfte am Klemmkörper 3 bei positiver Beschleunigung und Fig. 5 bei negativer Beschleunigung dar. gem. Fig. 4 bewegt sich der Außenring in Richtung des Pfeils mit dem + und somit der Klemmkörper 3 im Uhrzeigersinn um seinen Schwerpunkt S. Das erste Ärmchen 3.1 wirkt gegen den Schenkel 4.2 der Feder 4 und der Klemmkörper 3 löst sich mit seinen Kontaktflächen 3a, 3b von Außen- und Innenring 2, 1, wodurch ein Freigang zwischen Außen- und Innenring 2, 1 gewährleistet wird, wobei jedoch eine Dämpfung erzeugt wird. Bei einer negativen Beschleunigung nach Fig. 5 bewegt sich der Außenring 2 gemäß des Pfeils mit dem - in die dazu entgegengesetzte Richtung, wodurch der Klemmkörper 3 entgegen des Uhrzeigersinns um seinen Schwerpunkt S geschwenkt und mit seinen Kontaktflächen 2a und 2b gegen Außen- und Innenring 2, 1 gepresst wird, wodurch Drehmomente zwischen Außen- und Innenring 2, 1 übertragbar sind. Bei der Schwenkbewe- gung des Klemmkörpers 3 gleitet die abgerundete erste Außenseite 3.1' an der ersten Seitenfläche 2b der Ausnehmung 2.1 und die abgerundete zweite Außenseite 3.2' an der zweiten Seitenfläche 2c der Ausnehmung 2.1 entlang und die zweite Kontaktfläche 3b des Klemmkörpers 3 rollt auf der Grundfläche 2a der Ausnehmung 2.1 ab. FIG. 4 schematically shows the acceleration forces on the clamping body 3 with positive acceleration and FIG. 5 with negative acceleration. 4, the outer ring moves in the direction of the arrow with the + and thus the clamping body 3 clockwise about its center of gravity S. The first arm 3.1 acts against the leg 4.2 of the spring 4 and the clamping body 3 dissolves with its contact surfaces 3a, 3b of outer and inner ring 2, 1, whereby a clearance between the outer and inner ring 2, 1 is ensured, however, wherein a damping is generated. In a negative acceleration of Fig. 5, the outer ring 2 moves according to the arrow with - in the opposite direction, whereby the clamping body 3 is pivoted counterclockwise about its center of gravity S and with its contact surfaces 2a and 2b against outer and inner ring. 2 , 1 is pressed, whereby torques between the outer and inner ring 2, 1 are transferable. When swiveling movement of the clamp body 3 slides the rounded first outer side 3.1 'on the first side surface 2b of the recess 2.1 and the rounded second outer side 3.2' on the second side surface 2c of the recess 2.1 along and the second contact surface 3b of the clamping body 3 rolls on the base 2a of the recess 2.1.

Weiterhin rollt die erste Kontaktfläche 3a des Klemmkörpers 3 an dem Außendurchmesser des Innenrings 1 ab. Furthermore, the first contact surface 3 a of the clamping body 3 rolls on the outer diameter of the inner ring 1.

Der Freilauf bei unterschiedlichen Betriebspositionen wird in den Einzelbildern a) bis d) der Fig. 6 dargestellt, a) zeigt die nominale Lage des Klemmkörpers 3, die bereits in Fig. 1 beschrieben wurde, b) zeigt die Dämpfungsposition, bei welcher die Klemmkörper 3 so geschwenkt wurde, dass das zweite Ärmchen 3.2 an der Grundfläche 2a der Ausnehmung 2.1 des Außenrings 2 anliegt und das Ärmchen 3.1 entgegen der Federkraft der Feder 4 in Richtung zum Innenring 1 geschwenkt wurde, c) zeigt eine Position der Klemmkörper 3 zur Übertragung eines mittleren Momentes und d) die Position zur Übertragung des maximalen Momentes. Bei d) liegt das erste Ärmchen 3.1 des Klemmkörpers 3 an der Grundfläche 2.a der Ausnehmung 2.1 des Außenrings 2 an und das zweite Ärmchen 3.2 wurde in Richtung zum Innenring 1 geneigt. The freewheel at different operating positions is shown in the individual images a) to d) of FIG. 6, a) shows the nominal position of the clamping body 3, which has already been described in FIG. 1, b) shows the damping position at which the clamping bodies 3 was pivoted so that the second arms 3.2 rests against the base 2a of the recess 2.1 of the outer ring 2 and the arms 3.1 was pivoted against the spring force of the spring 4 in the direction of the inner ring 1, c) shows a position of the clamping body 3 for transmitting a middle Momentes and d) the position for transmission of the maximum torque. In d), the first arm 3.1 of the clamping body 3 rests against the base surface 2.a of the recess 2.1 of the outer ring 2, and the second arm 3.2 has been tilted in the direction of the inner ring 1.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird eine dynamikabhängige Anfederung und Dämpfung erzielt und der Greifvorgang wird aktiv unterstützt (Fig. 4 und 5), da außer der Grundanfede- rung auch dieses Drehmoment den Schmierfilm zwischen dem Klemmkörper und dem Innenring verdrängen hilft. Die Anfederung ist dabei der Dynamik proportional. Der Hebelarm der Kontaktkraft zum Schwerpunkt soll nicht zu groß gewählt werden, damit die Reibverluste bei der positiven Beschleunigung nicht zu hoch werden. With the solution according to the invention, a dynamic-dependent springing and damping is achieved and the gripping process is actively supported (FIGS. 4 and 5), since apart from the basic application, this torque also helps to displace the lubricant film between the clamping body and the inner ring. The springing is proportional to the dynamics. The lever arm of the contact force to the center of gravity should not be too large, so that the friction losses in the positive acceleration are not too high.

Bezuqszeichenliste LIST OF REFERENCES

1 Innenring 1 inner ring

2 Außenring 2 outer ring

2.1 Ausnehmung 2.1 recess

2a Grundfläche 2a base area

2b erste Seitenfläche 2b first side surface

2c zweite Seitenfläche 2c second side surface

3 Klemmkörper 3 clamp body

3.1 erstes Ärmchen (Vorsprung) 3.1 first arm (lead)

3.1 ' Außenseite des ersten Ärmchens 3.1 'outside of the first little jar

3.2 zweites Ärmchen (Vorsprung) 3.2 second arm (lead)

3.2' Außenseite des zweiten Ärmchens 3a erste Kontaktfläche 3.2 'outside of the second Ärmchen 3a first contact surface

3b zweite Kontaktfläche 3b second contact surface

4 Feder 4 spring

4.1 Schenkel der Feder 4 4.1 Leg of the spring 4th

4.2 Stift 4.2 pen

5 Aufnahme für die Feder 4 5 receptacle for the spring 4

S Schwerpunkt S focus

Claims

Patentansprüche claims

1. Freilauf, insbesondere für ein Kurbel-CVT-Getriebe mit einem Innenring (1), 1. freewheel, in particular for a crank-CVT transmission with an inner ring (1),

einen relativ zum Innenring (1) in mindestens einer Drehrichtung drehbaren Außenring (2), der radial um den Innenring (1) herum angeordnet ist, mehreren Klemmkörpern (3), die zwischen dem Innenring (1) und dem Außenring (2) angeordnet sind und wenigstens einer Klemmkörperanfederung zum Beaufschlagen der Klemmkörper (3) mit einer Federkraft einer Feder (4), dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (3) am Außenring (1) beim Abwälzen im Wesentlichen an einer der logarithmischen Spirale zur Drehmomentübertragung entsprechenden Kontaktzone geführt werden. a relative to the inner ring (1) in at least one rotational direction rotatable outer ring (2) which is arranged radially around the inner ring (1) around, a plurality of clamping bodies (3) which are arranged between the inner ring (1) and the outer ring (2) and at least one Klemmkörperanfederung for acting on the clamping body (3) with a spring force of a spring (4), characterized in that the clamping body (3) on the outer ring (1) during rolling substantially at one of the logarithmic spiral for torque transmission corresponding contact zone are performed.

2. Freilauf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) in der Kontaktzone mit dem Klemmkörper (3) eine Form besitzt, die im Wesentlichen nach Art einer Zykloide ausgebildet ist. 2. freewheel according to claim 1, characterized in that the outer ring (2) in the contact zone with the clamping body (3) has a shape which is formed substantially in the manner of a cycloid.

3. Freilauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (3) mit dem Außenring (2) in Umfangsrichtung hin und her beschleunigt werden. 3. freewheel according to claim 1 or 2, characterized in that the clamping body (3) with the outer ring (2) are accelerated in the circumferential direction back and forth.

4. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkörper (3) in Richtung zum Außenring (2) zwei in Umfangsrichtung voneinander wegweisende Vorsprünge/Ärmchen (3.1 , 3.2) aufweist, die bei einer Beschleunigung radial an die Kontaktzone mit einer Kontaktkraft pressbar sind. 4. Freewheel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the clamping body (3) in the direction of the outer ring (2) has two circumferentially facing away from each other projections / arms (3.1, 3.2), which at an acceleration radially to the contact zone can be pressed with a contact force.

5. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktkraft im Wesentlichen der Winkelbeschleunigung des Außenringes (2) proportional ist. 5. freewheel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the contact force is substantially proportional to the angular acceleration of the outer ring (2).

6. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Positionen der Ärmchen (3.1, 3.2) so angeordnet sind, dass die Kontaktkraft ein Drehmoment um den Schwerpunkt (S) des Klemmkörpers (3) durch seine Massenträgheit erzeugt. 6. freewheel according to one of claims 1 to 5, characterized in that the radial positions of the arms (3.1, 3.2) are arranged so that the contact force generates a torque about the center of gravity (S) of the clamping body (3) by its inertia.

7. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeder 7. freewheel according to one of claims 1 to 6, characterized in that each

Klemmkörper (3) mit seinem die Vorsprünge/Ärmchen aufweisenden Bereich in einer Ausnehmung (2.1) des Außenrings (2) angeordnet ist, wobei in der Ausnehmung die Kontaktzone des Außenrings (2) ausgebildet ist. Clamping body (3) with its projections / arms having region in a recess (2.1) of the outer ring (2) is arranged, wherein in the recess, the contact zone of the outer ring (2) is formed.

8. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Ausnehmung (2.1) in Richtung zum Innenring (1) verjüngt. 8. freewheel according to one of claims 1 to 7, characterized in that the recess (2.1) tapers in the direction of the inner ring (1).

9. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer positiven Beschleunigung des Außenrings (2) ein positives Drehmoment auf die Klemmkörper (3) wirkt und die Klemmkörper (3) entgegen der Federkraft der Feder (4) aus ihrem Kontaktspalt zum Innenring (1) und zum Außenring (2) herausdreht werden und dass bei einer negativen Beschleunigung des Außenrings (2) ein negatives Drehmoment auf die Klemmkörper (3) wirkt und diese wieder an den Innenring (1) gepresst werden. 9. freewheel according to one of claims 1 to 8, characterized in that at a positive acceleration of the outer ring (2) has a positive torque on the clamping body (3) and the clamping body (3) against the spring force of the spring (4) from her Contact gap to the inner ring (1) and the outer ring (2) are turned out and that at a negative acceleration of the outer ring (2) a negative torque acts on the clamping body (3) and these are pressed against the inner ring (1) again.

10. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der Feder (4) auf den in der positiven Drehrichtung zuerst angeordneten Vor- sprung/Ärmchen (3.1) des Klemmkörpers (3) wirkt. 10. freewheel according to one of claims 1 to 9, characterized in that the spring force of the spring (4) acts on the first in the positive direction of rotation arranged jump / arms (3.1) of the clamping body (3).

11. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Richtung zum Innenring (1) weisende erste Kontaktfläche (3a) und eine in Richtung zum Außenring (2) weisende zweite Kontaktfläche (3b) des Klemmkörpers (3) zumindest bereichsweise konvex gekrümmt sind. 11. freewheel according to one of claims 1 to 10, characterized in that in the direction of the inner ring (1) facing first contact surface (3a) and in the direction of the outer ring (2) facing the second contact surface (3b) of the clamping body (3) at least partially curved convexly.

12. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung zum Außenring (2) weisende zweite Kontaktfläche (3b) des Klemmkörpers12. freewheel according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the direction of the outer ring (2) facing the second contact surface (3b) of the clamping body

(3) im Bereich des ersten Vorsprungs (Ärmchens) (3.1) konvex gekrümmt ist und im Bereich des zweiten Vorsprungs (Ärmchens) (3.2) im Wesentlichen eben ausgebildet ist. (3) is convexly curved in the region of the first projection (arm) (3.1) and is substantially flat in the region of the second projection (sleeve) (3.2).

13. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der 13. freewheel according to one of claims 1 to 12, characterized in that the

Klemmkörper (3) sich im Querschnitt nach den Vorsprüngen (Ärmchen) in Richtung zu seinem Schwerpunkt (S) verjüngt und sich anschließend wieder in Richtung zum Innenring (1) erweitert. Clamping body (3) tapers in cross-section after the projections (arms) in the direction of its center of gravity (S) and then widens again in the direction of the inner ring (1).

14. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder14. freewheel according to one of claims 1 to 13, characterized in that the spring

(4) eine Schenkelfeder ist, deren Schenkel (4.1) gegen den ersten Vorsprung (3.1) des Klemmkörpers (3) wirkt und die am Außenring (2) befestigt ist. (4) is a leg spring whose legs (4.1) acts against the first projection (3.1) of the clamping body (3) and which is attached to the outer ring (2).

15. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kontaktzonen aufweisenden Ausnehm ungen (2.1) an einem mit dem Außenring verbundenen Käfig angeordnet sind. 15. freewheel according to one of claims 1 to 14, characterized in that the contact zones having recesses (2.1) are arranged on a cage connected to the outer ring.