WO2010025698A1 - Free-wheel arrangement for a transmission, particularly for a crank-cvt of a motor vehicle - Google Patents

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WO2010025698A1
WO2010025698A1 PCT/DE2009/001155 DE2009001155W WO2010025698A1 WO 2010025698 A1 WO2010025698 A1 WO 2010025698A1 DE 2009001155 W DE2009001155 W DE 2009001155W WO 2010025698 A1 WO2010025698 A1 WO 2010025698A1
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WO
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inner ring
cage
outer ring
clamping body
freewheel
Prior art date
Application number
PCT/DE2009/001155
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German (de)
French (fr)
Inventor
Oswald Friedmann
Original Assignee
Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls

Definitions

  • Freewheel arrangement for a transmission in particular for a crank CVT of a motor vehicle
  • the present invention relates to a freewheel assembly for a transmission, in particular for a crank CVT of a motor vehicle.
  • a continuously variable transmission which comprises a drive shaft and an output shaft, which are aligned parallel to each other in a rotatable gear housing mounted.
  • the drive shaft and the output shaft are connected to each other via an eccentric of the drive shaft and arranged on the output shaft freewheel assembly and the eccentric the freewheel assembly connecting crank mechanism.
  • the eccentric consists of a plurality of eccentric units, which are arranged axially next to one another on the drive shaft.
  • the freewheel device consists of several freewheel units, which are arranged axially adjacent to each other on the output shaft.
  • the drive shaft has a guide area offset eccentrically with respect to its axis of rotation, on the lateral surface of which an eccentric component is rotatably mounted.
  • At least one connecting rod is rotatably arranged in the configuration of the continuously variable transmission as a crank CVT (Continuous Variable Transmission).
  • CVT Continuous Variable Transmission
  • the arranged on the output shaft freewheel units each have clamping bodies which are arranged between an inner ring formed by a portion of the output shaft and an outer ring, wherein the surfaces of the outer ring and the inner ring are coordinated with each other so that they form clamping gaps in which the clamping body in a Relativdredreichtung between inner ring and outer ring can block this rotation, so that the inner ring and the outer ring are twisted together.
  • the clamping body In the other Relatiwerdusses 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.
  • the individual clamping bodies are positioned relative to each other via at least one cage in the circumferential direction.
  • the clamping body of a freewheel unit are pressed with a force in the nip, which corresponds to 10 to 50 times the weight of the clamp body.
  • This spring force presses the clamp body permanently against the outer ring and generates there friction losses during overtaking.
  • the frictional force generated in this case is necessary because at the moment of overtaking it is the only force that pulls the clamping body into the clamping gaps.
  • As a clamping body clamping rollers are preferably used.
  • the outer ring undergoes, at the moment of gripping, a crank mechanism which is mentioned in the introduction, which is e.g. formed by connecting rods, pronounced acceleration.
  • a crank mechanism which is mentioned in the introduction, which is e.g. formed by connecting rods, pronounced acceleration.
  • the highest possible force must prevail, so that the slip time and thus the time delay until the pinch rollers grip correctly, as short as possible. It follows that depending on the acceleration of the outer ring when gripping a force must be applied, which corresponds to about 10 to 50 times the weight of the clamp body.
  • the object of the present invention is to provide a freewheel assembly in which the slip time and thus the time delay to the correct or effective gripping of the clamping body in the clamping gaps between the outer ring and inner ring is as short as possible even with a relatively small exertion of force on the clamping body.
  • a freewheel assembly in particular for use in conjunction with a crank-CVT, with an inner ring, an outer ring and an arranged between the outer ring and the inner ring annular cage in the clamp body are held (main freewheel), wherein the clamping body at a Relatiwerpitung of the outer ring with respect to the inner ring in the one direction in each case in a formed between the inner ring and the outer ring clamping gap movable and in a relative movement of the outer ring with respect to the inner ring in the other direction out of the nip out are movable.
  • the clamping body movable in a relative movement between the outer ring and the inner ring in one direction into a formed between the cage and the outer ring further clamping gap and movable in a relative movement between the outer ring and the inner ring in the other direction the further clamping gap are movable out.
  • the other clamping bodies of the forward freewheel are each biased by an energy storage in the direction of the further nip.
  • the other clamp body have a smaller weight than the clamp body.
  • the essential advantage of the present invention is that the actual freewheel, which is formed by the clamping body in the clamping gaps between the outer ring and the inner ring, a Vorschaltkelauf is connected upstream, which has the sole purpose of generating the acceleration force for the clamping body of the main freewheel ,
  • This Vorschaltkelauf is formed by relatively small clamping body between the cage and the outer ring.
  • the Vorschaltkelauf can be smaller in its torque capacity many times, than the freewheel.
  • the same rules mentioned above apply to the reverse freewheel with the 10 to 50 times the weight, but this is much smaller than that of the main freewheel corresponding to the smaller mass of the sprags of the forward freewheel. Therefore, the losses correspond to only a fraction of a known normal freewheel without Vorschaltkelauf.
  • the energy storage in the form of a compression spring in the form of a compression spring, one side of which are supported on the clamping body of the Vorschaltfrevieres and the other side of the cage.
  • the other side of the compression spring is structurally particularly advantageous arranged in a blind bore of the cage.
  • the blind bore can be arranged in a projecting into the space between the outer ring and the cage portion of the cage. The cage and the portion can therefore be made in one piece.
  • the cage can be cushioned by a further, damping energy storage relative to the inner ring.
  • the further energy storage advantageously has the form of a further compression spring, one side of which is supported on the cage and the other side on the inner ring.
  • one side of the further compression spring is supported in a blind bore of the inner ring and the other side of the further compression spring in a blind bore of the cage.
  • the blind bore of the cage may be located in a portion of the cage that extends into the space between the cage and the inner ring. This portion of the cage may be formed integrally with the cage.
  • the blind bore of the inner ring can be arranged in a portion of the inner ring, extending into the room - A - between the cage and the inner ring hineinerstreckt. This portion of the inner ring may be formed integrally with the inner ring.
  • the clamping body of the main freewheel and / or the clamping body of the Vorschaltkelauf the form of pinch rollers.
  • the ratio between the number of clamp bodies of the main freewheel and the number of clamp bodies of the freewheeling freewheel can, depending on the requirements, be chosen as desired.
  • the dimensions of the clamping body of the main freewheel and the clamping body of the freewheel clutch be different.
  • the clamping body of the main freewheel preferably have a larger diameter than the clamping body of the Vorschaltkelaufes.
  • FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion of the freewheel assembly of FIG. 1.
  • the present freewheel assembly 1 comprises in a conventional manner substantially an outer ring 2, a preferably formed as an inner star inner ring 3, a cage 4, which is annular and distributed over its circumference uniformly spaced from each other clamp body holds.
  • these clamping bodies are designed as pinch rollers 5.
  • the outer ring 2 may also comprise, in a manner known per se, a bore 6 which, in use of the present freewheel assembly in conjunction with a crank CVT, rotatably connects to one end of a connecting rod (not shown).
  • the clamping bodies 5 arranged in clamping gaps 14 between the outer ring 2 and the inner ring 3 are held in an annular cage 4.
  • the clamping bodies 5 together with the outer ring 2 and the inner ring 3 form a following Genden referred to as main freewheel freewheel, which corresponds to the normal freewheel known freewheel arrangements.
  • additional clamping rollers 10 are arranged in additional clamping gaps 13 between the cage 4 and the outer ring 2, which, according to the present invention, form a further freewheel, which is referred to below as a preloading freewheel.
  • the pinch rollers 10 of the indexing freewheel which are considerably smaller and therefore lighter than the clamping body 5 of the main freewheel, are each acted upon by a compression spring 11 and biased into the nip 13 inside.
  • the compression spring 11 is preferably contained in a recess or blind bore 12 of the cage 4, such that its one side is supported on the bottom of the blind bore 12, whereas its other side is supported on the clamping roller 10.
  • the blind bore 12 is preferably arranged in a portion 15 of the cage 4, which extends into the space between the outer ring and the cage 4 inside.
  • a clamping body 10 clamping rollers are preferably also provided.
  • the overrunning freewheel initially engages when overtaking, whereby the clamping bodies 10 acted upon by the compression spring 11 are pressed into the clamping gaps 13 with the small mass and abut permanently against the inner surface of the outer ring 2.
  • the cage 4 follows in the blocking direction of the rotation of the outer ring 2 and subsequently the clamping body 5 of the main freewheel are introduced into the clamping gaps 14, so that the inner ring 3 follows the rotation of the outer ring 2.
  • the pinch rollers 5 of the freewheel can during the overtaking the outer ring 2 with a small force, for. B. the simple weight or even have game.
  • the overall efficiency can be significantly improved by the forward freewheeling arrangement of the invention, because the overhaul losses of the freewheel assembly of crank gears are the main losses of the transmission.
  • the cage 4 with respect to the inner ring 3 in the circumferential direction such that a damping between the cage 4 and the inner ring 3 is effected.
  • a compression spring 7 which is supported on the one hand on the cage 4 and on the other hand on the inner ring 3.
  • the ends of the compression spring 7 in blind holes 8 and 9 of the cage 4 and the inner ring 3 are arranged.
  • the blind bore 9 of the inner ring 3 is preferably located in a nem portion 16 of the inner ring 3, which extends in the space between the cage 4 and the inner ring 3 inside.
  • the blind bore 8 is located in a portion 17 of the cage 4, which extends the space between the cage 4 and the inner ring 3 inside.
  • the force is only a fraction, for example one-tenth of the usual Anfederungskraft. Clamping angle differences between the main freewheel and the reverse freewheel can be compensated by the radial compliance of the cage 4 at the contact point of the clamping body of the freewheel clutch.
  • clamping body 5 and the other clamping body 10 for better tolerance compensation in separate cages, which are arranged concentrically next to each other.
  • the ratio between the number of clamping body 5 and the other clamping body 10 can be chosen arbitrarily.

Abstract

The invention relates to a free-wheel arrangement, particularly for use in connection with a crank-CVT, comprising an inner ring, an outer ring, and an annular cage which is disposed between the outer ring and the inner ring and in which clamping bodies are held, which during a relative rotation of the outer ring with respect to the inner ring in one direction can be moved into a clamping gap formed between the inner ring and the outer ring and during a relative movement of the outer ring with respect to the inner ring in the other direction can be moved out of the clamping gap. A splitter freewheel is provided, the clamping body of which can be moved into a further clamping gap formed between the cage and the outer ring during a relative movement between the outer ring and the inner ring in one direction and moved out of the further clamping gap during a relative movement between the outer ring and the inner ring in the other direction. The further clamping bodies of the splitter freewheel are preloaded by an energy accumulator in the direction of the further clamping gap. The further clamping bodies have a lower weight than the clamping bodies.

Description

Freilaufanordnung für ein Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT eines Kraftfahrzeuges Freewheel arrangement for a transmission, in particular for a crank CVT of a motor vehicle
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Freilaufanordnung für ein Getriebe, insbesondere für ein Kurbel-CVT eines Kraftfahrzeuges.The present invention relates to a freewheel assembly for a transmission, in particular for a crank CVT of a motor vehicle.
Aus der DE 102 43 535 A1 geht ein stufenlos verstellbares Getriebe hervor, das eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle umfasst, die parallel zueinander in einem Getriebegehäuse verdrehbar gelagert ausgerichtet sind. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind über eine Exzentereinrichtung der Antriebswelle und eine an der Abtriebswelle angeordnete Freilaufanordnung sowie eine die Exzentereinrichtung die Freilaufanordnung verbindende Kurbelmechanik miteinander verbunden. Die Exzentereinrichtung besteht aus mehreren Exzentereinheiten, die axial nebeneinander auf der Antriebswelle angeordnet sind. Die Freilaufeinrichtung besteht aus mehreren Freilaufeinheiten, die auf der Abtriebswelle axial nebeneinander angeordnet sind. Zur Bildung jeder Exzentereinheit weist die Antriebswelle einen gegenüber ihrer Rotationsachse exzentrisch versetzten Führungsbereich auf, auf dessen Mantelfläche ein Exzenterbauteil verdrehbar gelagert ist. Auf dem Exzenterbauteil ist bei der Ausgestaltung des stufenlosen Getriebes als Kurbel-CVT (Continuous variable transmission) wenigstens eine Pleuelstange verdrehbar angeordnet. Durch die Verdrehung einer in einer Ausnehmung der Antriebswelle angeordneten Verstellwelle, wird das Ausmaß der Exzentrizität des Exzenterbauteiles in Bezug auf die Rotationsachse der Antriebswelle verändert.From DE 102 43 535 A1 discloses a continuously variable transmission, which comprises a drive shaft and an output shaft, which are aligned parallel to each other in a rotatable gear housing mounted. The drive shaft and the output shaft are connected to each other via an eccentric of the drive shaft and arranged on the output shaft freewheel assembly and the eccentric the freewheel assembly connecting crank mechanism. The eccentric consists of a plurality of eccentric units, which are arranged axially next to one another on the drive shaft. The freewheel device consists of several freewheel units, which are arranged axially adjacent to each other on the output shaft. In order to form each eccentric unit, the drive shaft has a guide area offset eccentrically with respect to its axis of rotation, on the lateral surface of which an eccentric component is rotatably mounted. On the Exzenterbauteil at least one connecting rod is rotatably arranged in the configuration of the continuously variable transmission as a crank CVT (Continuous Variable Transmission). By the rotation of a arranged in a recess of the drive shaft adjusting shaft, the extent of the eccentricity of the Exzenterbauteiles is changed with respect to the axis of rotation of the drive shaft.
Die auf der Abtriebswelle angeordneten Freilaufeinheiten besitzen jeweils Klemmkörper, die zwischen einem durch einen Bereich der Abtriebswelle gebildeten Innenring und einem Außenring angeordnet sind, wobei die Flächen des Außenringes und des Innenringes derart aufeinander abgestimmt sind, dass sie Klemmspalte bilden, in denen die Klemmkörper in einer Relatiwerdrehrichtung zwischen Innenring und Außenring diese Verdrehung blockieren können, sodass der Innenring und der Außenring gemeinsam verdreht werden. In der anderen Relatiwerdrehrichtung 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. Die einzelnen Klemmkörper sind über wenigstens einen Käfig in der Umfangsrichtung zueinander positioniert.The arranged on the output shaft freewheel units each have clamping bodies which are arranged between an inner ring formed by a portion of the output shaft and an outer ring, wherein the surfaces of the outer ring and the inner ring are coordinated with each other so that they form clamping gaps in which the clamping body in a Relativdredreichtung between inner ring and outer ring can block this rotation, so that the inner ring and the outer ring are twisted together. In the other Relatiwerdrehrichtung 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. The individual clamping bodies are positioned relative to each other via at least one cage in the circumferential direction.
Üblicherweise werden die Klemmkörper einer Freilaufeinheit mit einer Kraft in den Klemmspalt gedrückt, die der 10 bis 50-fachen Gewichtskraft der Klemmkörper entspricht. Diese Feder- kraft drückt die Klemmkörper permanent gegen den Außenring und erzeugt dort Reibungsverluste während des Überholens. Die dabei erzeugte Reibkraft ist notwendig, weil sie im Augenblick des Überholens die einzige Kraft ist, die die Klemmkörper in die Klemmspalte zieht. Als Klemmkörper werden vorzugsweise Klemmrollen verwendet.Usually, the clamping body of a freewheel unit are pressed with a force in the nip, which corresponds to 10 to 50 times the weight of the clamp body. This spring force presses the clamp body permanently against the outer ring and generates there friction losses during overtaking. The frictional force generated in this case is necessary because at the moment of overtaking it is the only force that pulls the clamping body into the clamping gaps. As a clamping body clamping rollers are preferably used.
Beim Kurbelgetriebe erfährt der Außenring im Augenblick des Greifens eine durch die eingangs erwähnte Kurbelmechanik, die z.B. durch Pleuelstangen gebildet wird, ausgeprägte Beschleunigung. Um diese Beschleunigung bei einer vorgegebenen Rollenmasse für die Klemmrollen zu erzielen, muss eine möglichst hohe Kraft herrschen, damit die Rutschzeit und damit die Zeitverzögerung, bis die Klemmrollen richtig greifen, möglichst kurz wird. Daraus ergibt sich, dass je nach Beschleunigung des Außenringes beim Greifen eine Kraft aufgebracht werden muss, die etwa der 10 bis 50-fachen Gewichtskraft der Klemmkörper entspricht.In the case of the crank mechanism, the outer ring undergoes, at the moment of gripping, a crank mechanism which is mentioned in the introduction, which is e.g. formed by connecting rods, pronounced acceleration. In order to achieve this acceleration at a predetermined roll mass for the pinch rollers, the highest possible force must prevail, so that the slip time and thus the time delay until the pinch rollers grip correctly, as short as possible. It follows that depending on the acceleration of the outer ring when gripping a force must be applied, which corresponds to about 10 to 50 times the weight of the clamp body.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Freilaufanordnung zu schaffen, bei der die Rutschzeit und somit die Zeitverzögerung bis zum richtigen bzw. effektiven Greifen der Klemmkörper in den Klemmspalten zwischen Außenring und Innenring auch bei einer relativ kleinen Kraftausübung auf die Klemmkörper möglichst kurz ist.The object of the present invention is to provide a freewheel assembly in which the slip time and thus the time delay to the correct or effective gripping of the clamping body in the clamping gaps between the outer ring and inner ring is as short as possible even with a relatively small exertion of force on the clamping body.
Diese Aufgabe wird durch eine Freilaufanordnung, insbesondere zur Anwendung im Zusammenhang mit einem Kurbel-CVT, mit einem Innenring, einem Außenring und einem zwischen dem Außenring und dem Innenring angeordneten ringförmigen Käfig in dem Klemmkörper gehalten sind (Hauptfreilauf), gelöst, wobei die Klemmkörper bei einer Relatiwerdrehung des Außenringes in Bezug auf den Innenring in der einen Richtung jeweils in einen zwischen dem Innenring und dem Außenring ausgebildeten Klemmspalt hinein bewegbar und bei einer Relativbewegung des Außenringes in Bezug auf den Innenring in der anderen Richtung aus dem Klemmspalt heraus bewegbar sind. Es ist erfindungsgemäß ein Vorschaltfreilauf vorgesehen, dessen Klemmkörper bei einer Relativbewegung zwischen dem Außenring und dem Innenring in der einen Richtung in einen zwischen dem Käfig und dem Außenring ausgebildeten weiteren Klemmspalt hinein bewegbar und bei einer Relativbewegung zwischen dem Außenring und dem Innenring in der anderen Richtung aus dem weiteren Klemmspalt heraus bewegbar sind. Dabei werden die weiteren Klemmkörper des Vorschaltfreilaufes jeweils durch einen Energiespeicher in Richtung auf den weiteren Klemmspalt vorgespannt. Die weiteren Klemmkörper besitzen ein kleineres Gewicht als die Klemmkörper. Der wesentlichen Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass dem eigentlichen Freilauf, der durch die Klemmkörper in den Klemmspalten zwischen dem Außenring und dem Innenring gebildet wird, ein Vorschaltfreilauf vorgeschaltet wird, der ausschließlich den Zweck hat, die Beschleunigungskraft für die Klemmkörper des Hauptfreilaufes zu erzeugen. Dieser Vorschaltfreilauf wird durch vergleichsweise kleine Klemmkörper zwischen dem Käfig und dem Außenring gebildet. Der Vorschaltfreilauf kann dabei in seiner Momentenkapazität um ein Vielfaches kleiner sein, als der Freilauf. Es gelten für den Vorschaltfreilauf zwar dieselben, oben erwähnten Regeln mit der 10 bis 50-fachen Gewichtskraft, diese ist aber entsprechend der kleineren Masse der Klemmkörper des Vorschaltfreilaufes um ein Vielfaches kleiner als diejenige des Hauptfreilaufes. Daher entsprechen die Verluste auch nur einem Bruchteil eines bekannten normalen Freilaufes ohne Vorschaltfreilauf.This object is achieved by a freewheel assembly, in particular for use in conjunction with a crank-CVT, with an inner ring, an outer ring and an arranged between the outer ring and the inner ring annular cage in the clamp body are held (main freewheel), wherein the clamping body at a Relatiwerdrehung of the outer ring with respect to the inner ring in the one direction in each case in a formed between the inner ring and the outer ring clamping gap movable and in a relative movement of the outer ring with respect to the inner ring in the other direction out of the nip out are movable. It is inventively a Vorschaltfreilauf provided, the clamping body movable in a relative movement between the outer ring and the inner ring in one direction into a formed between the cage and the outer ring further clamping gap and movable in a relative movement between the outer ring and the inner ring in the other direction the further clamping gap are movable out. In this case, the other clamping bodies of the forward freewheel are each biased by an energy storage in the direction of the further nip. The other clamp body have a smaller weight than the clamp body. The essential advantage of the present invention is that the actual freewheel, which is formed by the clamping body in the clamping gaps between the outer ring and the inner ring, a Vorschaltfreilauf is connected upstream, which has the sole purpose of generating the acceleration force for the clamping body of the main freewheel , This Vorschaltfreilauf is formed by relatively small clamping body between the cage and the outer ring. The Vorschaltfreilauf can be smaller in its torque capacity many times, than the freewheel. Although the same rules mentioned above apply to the reverse freewheel with the 10 to 50 times the weight, but this is much smaller than that of the main freewheel corresponding to the smaller mass of the sprags of the forward freewheel. Therefore, the losses correspond to only a fraction of a known normal freewheel without Vorschaltfreilauf.
Da bei Kurbelgetrieben die Hauptverlustquellen in den Überhohlverlusten des Freilaufes zu sehen sind, kann durch die vorliegende Erfindung der Gesamtwirkungsgrad durch den Vorschaltfreilauf deutlich verbessert werden.Since in crank gears the main loss sources can be seen in the super-hollow losses of the freewheel, can be significantly improved by the present invention, the overall efficiency of the Vorschaltfreilauf.
Bei einer bevorzugten und einfachen Ausgestaltungen der Erfindung weist der Energiespeicher die Form einer Druckfeder auf, deren eine Seite sich an dem Klemmkörper des Vorschaltfreilaufes und deren andere Seite sich an dem Käfig abstützen. Dabei ist die andere Seite der Druckfeder konstruktiv besonders vorteilhaft in einer Sackbohrung des Käfigs angeordnet. Die Sackbohrung kann dabei in einem in den Raum zwischen dem Außenring und dem Käfig hinein ragenden Teilbereich des Käfigs angeordnet sein. Der Käfig und der Teilbereich können daher einstückig hergestellt werden.In a preferred and simple embodiments of the invention, the energy storage in the form of a compression spring, one side of which are supported on the clamping body of the Vorschaltfrelaufes and the other side of the cage. In this case, the other side of the compression spring is structurally particularly advantageous arranged in a blind bore of the cage. The blind bore can be arranged in a projecting into the space between the outer ring and the cage portion of the cage. The cage and the portion can therefore be made in one piece.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Käfig durch einen weiteren, dämpfenden Energiespeicher gegenüber dem Innenring abgefedert sein. Der weitere Energiespeicher weist dabei vorteilhaft die Form einer weiteren Druckfeder auf, deren eine Seite sich an dem Käfig und deren andere Seite sich an dem Innenring abstützen. Konstruktiv besonders einfach stützen sich dabei die eine Seite der weiteren Druckfeder in einer Sackbohrung des Innenringes und die andere Seite der weiteren Druckfeder in einer Sackbohrung des Käfigs ab. Die Sackbohrung des Käfigs kann in einem Teilbereich des Käfigs angeordnet sein, der sich in den Raum zwischen dem Käfig und dem Innenring hineinerstreckt. Dieser Teilbereich des Käfigs kann einstückig mit dem Käfig ausgebildet sein. Die Sackbohrung des Innenrings kann in einem Teilbereich des Innenringes angeordnet sein, der sich in den Raum - A - zwischen dem Käfig und dem Innenring hineinerstreckt. Dieser Teilbereich des Innenringes kann einstückig mit dem Innenring ausgebildet sein.In a further advantageous embodiment of the invention, the cage can be cushioned by a further, damping energy storage relative to the inner ring. The further energy storage advantageously has the form of a further compression spring, one side of which is supported on the cage and the other side on the inner ring. Particularly simple in terms of design, one side of the further compression spring is supported in a blind bore of the inner ring and the other side of the further compression spring in a blind bore of the cage. The blind bore of the cage may be located in a portion of the cage that extends into the space between the cage and the inner ring. This portion of the cage may be formed integrally with the cage. The blind bore of the inner ring can be arranged in a portion of the inner ring, extending into the room - A - between the cage and the inner ring hineinerstreckt. This portion of the inner ring may be formed integrally with the inner ring.
Besonders vorteilhaft weisen die Klemmkörper des Hauptfreilaufes und/oder die Klemmkörper des Vorschaltfreilaufes die Form von Klemmrollen auf. Das Verhältnis zwischen der Anzahl der Klemmkörper des Hauptfreilaufes und der Anzahl der Klemmkörper des Vorschaltfreilaufes kann, je nach Anforderung, beliebig gewählt werden. Ebenso können, je nach Anforderung die Abmessungen der Klemmkörper des Hauptfreilaufes und der Klemmkörper des Vorschaltfreilaufes unterschiedlich sein. Die Klemmkörper des Hauptfreilaufes besitzen vorzugsweise einen größeren Durchmesser als die Klemmkörper des Vorschaltfreilaufes. Dadurch können Verluste möglichst klein gehalten und der Gesamtwirkungsgrad gegenüber bekannten Freilaufanordnungen deutlich verbessert werden.Particularly advantageously, the clamping body of the main freewheel and / or the clamping body of the Vorschaltfreilauf the form of pinch rollers. The ratio between the number of clamp bodies of the main freewheel and the number of clamp bodies of the freewheeling freewheel can, depending on the requirements, be chosen as desired. Likewise, depending on the requirements, the dimensions of the clamping body of the main freewheel and the clamping body of the freewheel clutch be different. The clamping body of the main freewheel preferably have a larger diameter than the clamping body of the Vorschaltfreilaufes. As a result, losses can be kept as small as possible and the overall efficiency over known freewheel arrangements can be significantly improved.
Im Folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:In the following, the invention and its embodiments will be explained in more detail in connection with the figures. Show it:
Figur 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Freilaufanordnung und1 shows a section through a freewheel assembly according to the invention and
Figur 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung eines Teilbereiches der Freilaufanordnung der Figur 1.FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion of the freewheel assembly of FIG. 1.
Gemäß Figur 1 umfasst die vorliegende Freilaufanordnung 1 in an sich bekannter Weise im Wesentlichen einen Außenring 2, einen vorzugsweise als Innenstern ausgebildeten Innenring 3, einen Käfig 4, der ringförmig ausgebildet ist und über seinen Umfang gleichmäßig verteilt voneinander beabstandet Klemmkörper hält. Vorzugsweise sind diese Klemmkörper als Klemmrollen 5 ausgebildet.According to Figure 1, the present freewheel assembly 1 comprises in a conventional manner substantially an outer ring 2, a preferably formed as an inner star inner ring 3, a cage 4, which is annular and distributed over its circumference uniformly spaced from each other clamp body holds. Preferably, these clamping bodies are designed as pinch rollers 5.
Der Außenring 2 kann ebenfalls in an sich bekannter Weise eine Bohrung 6 aufweisen, die bei der Anwendung der vorliegenden Freilaufanordnung im Zusammenhang mit einem Kurbel- CVT, zur drehbaren Verbindung mit dem einem Ende einer Pleuelstange (nicht dargestellt) dient.The outer ring 2 may also comprise, in a manner known per se, a bore 6 which, in use of the present freewheel assembly in conjunction with a crank CVT, rotatably connects to one end of a connecting rod (not shown).
Gemäß den Figuren 1 und 2 werden die in Klemmspalten 14 zwischen dem Außenring 2 und dem Innenring 3 angeordneten Klemmkörper 5 in einem ringförmigen Käfig 4 gehalten. Die Klemmkörper 5 bilden zusammen mit dem Außenring 2 und dem Innenring 3 einen im Fol- genden als Hauptfreilauf bezeichneten Freilauf, der dem normalen Freilauf bekannter Freilaufanordnungen entspricht.According to FIGS. 1 and 2, the clamping bodies 5 arranged in clamping gaps 14 between the outer ring 2 and the inner ring 3 are held in an annular cage 4. The clamping bodies 5 together with the outer ring 2 and the inner ring 3 form a following Genden referred to as main freewheel freewheel, which corresponds to the normal freewheel known freewheel arrangements.
Gemäß der Figur 2 werden in zusätzlichen Klemmspalten 13 zwischen dem Käfig 4 und dem Außenring 2 weitere Klemmrollen 10 angeordnet, die gemäß der vorliegenden Erfindung einen weiteren Freilauf bilden, der im folgenden als Vorschaltfreilauf bezeichnet wird. Die Klemmrollen 10 des Vorschaltfreilaufes, die erheblich kleiner und daher leichter sind als die Klemmkörper 5 des Hauptfreilaufes, werden jeweils durch eine Druckfeder 11 beaufschlagt und in den Klemmspalt 13 hinein vorgespannt. Dabei ist die Druckfeder 11 vorzugsweise in einer Vertiefung bzw. Sackbohrung 12 des Käfigs 4 enthalten, derart, dass sich ihre eine Seite am Boden der Sackbohrung 12 abstützt, wohingegen sich ihre andere Seite an der Klemmrolle 10 abstützt. Die Sackbohrung 12 ist vorzugsweise in einem Teilbereich 15 des Käfigs 4 angeordnet, der sich in den Raum zwischen dem Außenring und dem Käfig 4 hinein erstreckt. Als Klemmkörper 10 sind vorzugsweise ebenfalls Klemmrollen vorgesehen.According to FIG. 2, additional clamping rollers 10 are arranged in additional clamping gaps 13 between the cage 4 and the outer ring 2, which, according to the present invention, form a further freewheel, which is referred to below as a preloading freewheel. The pinch rollers 10 of the indexing freewheel, which are considerably smaller and therefore lighter than the clamping body 5 of the main freewheel, are each acted upon by a compression spring 11 and biased into the nip 13 inside. In this case, the compression spring 11 is preferably contained in a recess or blind bore 12 of the cage 4, such that its one side is supported on the bottom of the blind bore 12, whereas its other side is supported on the clamping roller 10. The blind bore 12 is preferably arranged in a portion 15 of the cage 4, which extends into the space between the outer ring and the cage 4 inside. As a clamping body 10 clamping rollers are preferably also provided.
Gemäß der vorliegenden Erfindung greift also beim Überholen zunächst der Vorschaltfreilauf, wobei die durch die Druckfeder 11 beaufschlagten Klemmkörper 10 mit der kleinen Masse in die Klemmspalte 13 hineingedrückt werden und permanent an der Innenfläche des Außenringes 2 anliegen. Der Käfig 4 folgt in der Blockierrichtung der Drehung des Außenringes 2 und nachfolgend werden die Klemmkörper 5 des Hauptfreilaufes in die Klemmspalte 14 eingeführt, sodass der Innenring 3 der Drehung des Außenringes 2 folgt. Die Klemmrollen 5 des Freilaufes können während des Überholvorganges den Außenring 2 mit einer kleinen Kraft, z. B. der einfachen Gewichtskraft berühren oder sogar Spiel haben.According to the present invention, the overrunning freewheel initially engages when overtaking, whereby the clamping bodies 10 acted upon by the compression spring 11 are pressed into the clamping gaps 13 with the small mass and abut permanently against the inner surface of the outer ring 2. The cage 4 follows in the blocking direction of the rotation of the outer ring 2 and subsequently the clamping body 5 of the main freewheel are introduced into the clamping gaps 14, so that the inner ring 3 follows the rotation of the outer ring 2. The pinch rollers 5 of the freewheel can during the overtaking the outer ring 2 with a small force, for. B. the simple weight or even have game.
Bei einer Anwendung der vorliegenden Freilaufanordnung im Zusammenhang mit Kurbelgetrieben kann der Gesamtwirkungsgrad durch den Vorschaltfreilauf der erfindungsgemäßen Freilaufanordnung deutlich verbessert werden, weil die Überholverluste der Freilaufanordnung von Kurbelgetrieben die Hauptverluste des Getriebes sind.In an application of the present freewheel arrangement in connection with crank gears, the overall efficiency can be significantly improved by the forward freewheeling arrangement of the invention, because the overhaul losses of the freewheel assembly of crank gears are the main losses of the transmission.
In der ersichtlichen Weise kann bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Käfig 4 in Bezug auf den Innenring 3 derart in Umfangsrichtung abgefedert sein, dass eine Dämpfung zwischen dem Käfig 4 und dem Innenring 3 bewirkt wird. Hierzu dient eine Druckfeder 7, die sich einerseits am Käfig 4 und andererseits am Innenring 3 abstützt. Vorzugsweise sind die Enden der Druckfeder 7 in Sackbohrungen 8 bzw. 9 des Käfigs 4 bzw. des Innenringes 3 angeordnet. Die Sackbohrung 9 des Innenringes 3 befindet sich vorzugsweise in ei- nem Teilbereich 16 des Innenringes 3, der sich in dem Raum zwischen dem Käfig 4 und dem Innenring 3 hinein erstreckt. Entsprechend befindet sich die Sackbohrung 8 in einem Teilbereich 17 des Käfigs 4, der sich den Raum zwischen dem Käfig 4 und dem Innenring 3 hinein erstreckt.In the apparent manner may be cushioned in a preferred embodiment of the invention, the cage 4 with respect to the inner ring 3 in the circumferential direction such that a damping between the cage 4 and the inner ring 3 is effected. For this purpose, a compression spring 7, which is supported on the one hand on the cage 4 and on the other hand on the inner ring 3. Preferably, the ends of the compression spring 7 in blind holes 8 and 9 of the cage 4 and the inner ring 3 are arranged. The blind bore 9 of the inner ring 3 is preferably located in a nem portion 16 of the inner ring 3, which extends in the space between the cage 4 and the inner ring 3 inside. Accordingly, the blind bore 8 is located in a portion 17 of the cage 4, which extends the space between the cage 4 and the inner ring 3 inside.
Bei einer derartigen Anfederung des Käfigs 4 gegenüber dem Innenring 3 beträgt die Kraft nur ein Bruchteil, beispielsweise ein Zehntel der üblichen Anfederungskraft. Spannwinkelunterschiede zwischen dem Hauptfreilauf und dem Vorschaltfreilauf können durch die radiale Nachgiebigkeit des Käfigs 4 an der Auflagestelle der Klemmkörper des Vorschaltfreilaufes ausgeglichen werden.In such a springing of the cage 4 relative to the inner ring 3, the force is only a fraction, for example one-tenth of the usual Anfederungskraft. Clamping angle differences between the main freewheel and the reverse freewheel can be compensated by the radial compliance of the cage 4 at the contact point of the clamping body of the freewheel clutch.
Es ist auch denkbar, die Klemmkörper 5 und die weiteren Klemmkörper 10 zum besseren Toleranzausgleich in getrennten Käfigen anzuordnen, die konzentrisch nebeneinander angeordnet sind.It is also conceivable to arrange the clamping body 5 and the other clamping body 10 for better tolerance compensation in separate cages, which are arranged concentrically next to each other.
Das Verhältnis zwischen der Anzahl der Klemmkörper 5 und der weiteren Klemmkörper 10 kann beliebig gewählt werden. The ratio between the number of clamping body 5 and the other clamping body 10 can be chosen arbitrarily.
BezuqszeichenlisteLIST OF REFERENCES
FreilaufanordnungFreewheel arrangement
Außenringouter ring
Innen ringInner ring
KäfigCage
Klemmkörperclamping bodies
Bohrungdrilling
Druckfedercompression spring
Sackbohrungblind hole
Sackbohrungblind hole
Klemmkörperclamping bodies
Druckfedercompression spring
Sackbohrungblind hole
Klemmspaltnip
Klemmspaltnip
Teilbereichsubregion
Teilbereichsubregion
Teilbereich subregion

Claims

Patentansprüche claims
1. Freilaufanordnung, insbesondere zur Anwendung im Zusammenhang mit einem Kurbel- CVT, mit einem Innenring (3), einem Außenring (2) und einem zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (3) angeordneten ringförmigen Käfig (4), in dem Klemmkörper (5) gehalten sind, die bei einer Relativverdrehung des Außenringes (2) in Bezug auf den Innenring (3) in der einen Richtung jeweils in einen zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (2) ausgebildeten Klemmspalt (14) hinein bewegbar und bei einer Relativbewegung des Außenringes (2) in Bezug auf den Innenring (3) in der anderen Richtung aus dem Klemmspalt (14) heraus bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorschaltfreilauf vorgesehen ist, dessen Klemmkörper (10) bei einer Relativbewegung zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (3) in der einen Richtung in einen zwischen dem Käfig (4) und dem Außenring (2) ausgebildeten weiteren Klemmspalt (13) hinein bewegbar und bei einer Relativbewegung zwischen dem Außenring (2) und dem Innenring (3) in der anderen Richtung aus dem weiteren Klemmspalt (13) heraus bewegbar sind, dass die weiteren Klemmkörper (10) des Vorschaltfreilaufes durch einen Energiespeicher in Richtung auf den weiteren Klemmspalt (13) vorgespannt sind, und dass die weiteren Klemmkörper (10) ein kleineres Gewicht besitzen als die Klemmkörper (5).1. freewheel assembly, in particular for use in connection with a crank CVT, with an inner ring (3), an outer ring (2) and between the outer ring (2) and the inner ring (3) arranged annular cage (4), in the Clamping bodies (5) are held, which in a relative rotation of the outer ring (2) with respect to the inner ring (3) in one direction in each case in between the inner ring (3) and the outer ring (2) formed clamping gap (14) movable into it and in a relative movement of the outer ring (2) with respect to the inner ring (3) in the other direction out of the nip (14) are moved out, characterized in that a Vorschaltfreilauf is provided, the clamping body (10) in a relative movement between the Outer ring (2) and the inner ring (3) in one direction in a between the cage (4) and the outer ring (2) formed further clamping gap (13) into movable and in a relative movement between the outer ring (2 ) and the inner ring (3) in the other direction from the further nip (13) are moved out, that the further clamping body (10) of the Vorschaltfrelaufes are biased by an energy storage in the direction of the further nip (13), and that the other Clamping body (10) have a smaller weight than the clamping body (5).
2. Freilaufanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Energiespeicher die Form einer Druckfeder (11) aufweist, deren eine Seite sich an dem weiteren Klemmkörper (10) des Vorschaltfreilaufes und deren andere Seite sich an dem Käfig (4) abstützen.2. freewheel arrangement according to claim 1, characterized in that the energy store in the form of a compression spring (11), one side of which is supported on the further clamping body (10) of the Vorschaltfrelaufes and the other side of the cage (4).
3. Freilaufanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Seite der Druckfeder (11) in einer Sackbohrung (12) des Käfigs (4) angeordnet ist.3. freewheel arrangement according to claim 2, characterized in that the other side of the compression spring (11) in a blind bore (12) of the cage (4) is arranged.
4. Freilaufanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sackbohrung (12) in einem in den Raum zwischen dem Außenring (2) und dem Käfig (4) hineinragenden Teilbereich (15) des Käfigs (4) angeordnet ist.4. freewheel arrangement according to claim 3, characterized in that the blind bore (12) in a in the space between the outer ring (2) and the cage (4) projecting portion (15) of the cage (4) is arranged.
5. Freilaufanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (4) durch einen weiteren Energiespeicher in Bezug auf den Innenring (3) abgefedert ist. 5. freewheel arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cage (4) is cushioned by a further energy storage in relation to the inner ring (3).
6. Freilaufanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der weiteren Energiespeicher die Form einer weiteren Druckfeder (7) aufweist, deren eine Seite sich an dem Käfig (4) und deren anderen Seite sich an dem Innenring (3) abstützen.6. freewheel arrangement according to claim 5, characterized in that the further energy storage in the form of another compression spring (7), one side of which on the cage (4) and the other side are supported on the inner ring (3).
7. Freilaufanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die eine Seite der weiteren Druckfeder (7) in einer Sackbohrung (9) des Innenringes (3) und die andere Seite der weiteren Druckfeder (7) in einer weiteren Sackbohrung (8) des Käfigs (4) abstützen.7. freewheel arrangement according to claim 6, characterized in that the one side of the further compression spring (7) in a blind bore (9) of the inner ring (3) and the other side of the further compression spring (7) in a further blind bore (8) of the Support the cage (4).
8. Freilaufanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Sackbohrung (8) des Käfigs (4) in einem weiteren Teilbereich (17) des Käfigs (4) angeordnet ist, der sich in den Raum zwischen dem Käfig (4) und dem Innenring (3) hineinerstreckt.8. freewheel arrangement according to claim 7, characterized in that the further blind bore (8) of the cage (4) in a further portion (17) of the cage (4) is arranged in the space between the cage (4) and the Inner ring (3) hineinerstreckt.
9. Freilaufanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sackbohrung (9) des Innenrings (3) in einem Teilbereich (16) des Innenringes (3) angeordnet ist, der sich in den Raum zwischen dem Käfig (4) und dem Innenring (3) hineinerstreckt.9. freewheel arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the blind bore (9) of the inner ring (3) in a partial region (16) of the inner ring (3) is arranged in the space between the cage (4) and the Inner ring (3) hineinerstreckt.
10. Freilaufanordnung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (5) und/oder die weiteren Klemmkörper (10) Klemmrollen sind.10. freewheel arrangement according to claims 1 to 9, characterized in that the clamping body (5) and / or the further clamping body (10) are clamping rollers.
11. Freilaufanordnung nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen der Anzahl der Klemmkörper (5) und der Anzahl der weiteren Klemmkörper (10) beliebig gewählt ist.11. freewheel arrangement according to claims 1 to 10, characterized in that the ratio between the number of clamping body (5) and the number of further clamping body (10) is chosen arbitrarily.
12. Freilaufanordnung nach Ansprüchen 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen der Klemmkörper (5) und der weiteren Klemmkörper (10) unterschiedlich sind.12. freewheel arrangement according to claims 1 to 11, characterized in that the dimensions of the clamping body (5) and the further clamping body (10) are different.
13. Freilaufanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (5) einen größeren Durchmesser besitzen als die weiteren Klemmkörper (10). 13. freewheel arrangement according to claim 12, characterized in that the clamping body (5) have a larger diameter than the other clamping body (10).
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