Die Erfindung betrifft eine Freilaufvorrichtung für einen Elektroantrieb eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft im Weiteren einen Elektroantrieb mit der Freilaufvorrichtung.

Freiläufe werden in Getrieben oftmals eingesetzt und dienen beispielsweise als Überholkupplung, wenn zwei angetriebene Wellen miteinander getrieblich gekoppelt werden. Die Freiläufe bilden eine Umsetzung einer Überholfunktion, wenn eine erste der beiden Wellen schneller dreht als zweite Welle, oder eine Entkopplungsfunktion, wenn die zweite Welle beispielsweise stillsteht und nur die erste Welle rotiert.

Ein Beispiel für eine einen entsprechenden Freilauf ist in der Druckschrift US 7,296,668 B2 gezeigt, die den nächstkommenden Stand der Technik bildet. In dieser Druckschrift ist ein Freilauf offenbart, welcher einen ersten Ring mit Rampen sowie einen darauf ablaufenden, zweiten Ring zeigt, wobei auf dem zweiten Ring Sperrkörper angeordnet sind, welche gegenüber dem ersten Ring mit Federn vorgespannt sind.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Freilaufvorrichtung für einen Elektroantrieb zu schaffen, welche kostengünstig herstellbar ist. Diese Aufgabe wird durch eine Freilaufvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Elektroantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. Gegenstand der Erfindung ist eine Freilaufvorrichtung, wobei die Freilaufvorrichtung für einen Elektroantrieb eines Fahrzeugs geeignet und/oder ausgebildet ist. Insbesondere ist das Fahrzeug als ein muskelkraftbetriebenes Fahrzeug und/oder als ein muskelkraftbetriebenes Fahrrad ausgebildet. Der Elektroantrieb ist besonders bevorzugt als ein Nabenantrieb an dem Fahrrad ausgebildet und dient zur Unterstützung des Fahrers.

Die Freilaufvorrichtung weist eine erste Scheibe auf, wobei die erste Scheibe eine Mehrzahl von Formschlussaufnahmen aufweist. Die Formschlussaufnahmen sind bevorzugt als Durchgangsöffnungen ausgebildet. Bei alternativen Ausgestaltung der Erfindungen können die Formschlussaufnahmen auch als Vertiefungen realisiert sein. Die Formschlussaufnahmen sind bevorzugt auf einem gemeinsamen Teilkreis um eine Hauptdrehachse der Freilaufvorrichtung insbesondere regelmäßig verteilt angeordnet.

Ferner weist die Freilaufvorrichtung eine zweite Scheibe auf. Erfindungsgemäß weist die zweite Scheibe eine Mehrzahl von starren, insbesondere unbewegbaren und/oder ungefederten, Formschlussorganen auf. Die Formschlussorgane sind bevorzugt auf einem gemeinsamen Teilkreis um eine Hauptdrehachse der Freilaufvorrichtung insbesondere regelmäßig verteilt angeordnet. Die Formschlussorgane können in die Formschlussaufnahmen eingreifen.

Die erste und die zweite Scheibe können relativ zueinander in einer Umlaufrichtung um die Hauptdrehachse rotiert werden. Wenn die zweite Scheibe die erste Scheibe in einer Sperrrichtung überholt und/oder antreibt, befindet sich die Freilaufvorrichtung in einem Sperrzustand und die zweite Scheibe drückt mit den Sperrorganen in einer Sperrrichtung gegen die Formschlussaufnahmen. Wenn die zweite Scheibe gegenüber der ersten Scheibe in Umlaufrichtung zurückfällt, befindet sich die Freilaufvorrichtung in einem Freilaufzustand und die zweite Scheibe fährt mit den Sperrorganen in einer Freilaufrichtung gegen die Formschlussaufnahmen. Somit kann die Freilaufvorrichtung eine Überholfunktion und/oder eine Entkopplungsfunktion umsetzen, wenn die erste Scheibe schneller als die zweite Scheibe dreht bzw. wenn die erste Scheibe dreht und die zweite Scheibe steht.

Die Freilaufvorrichtung weist ein Gehäuse und eine Federeinrichtung auf, wobei eine der Scheiben drehfest und die andere Scheibe drehbar, insbesondere drehbar um die Hauptdrehachse, in dem Gehäuse angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass die Federeinrichtung die drehfeste Scheibe in axialer Richtung gegen die drehbare Scheibe vorspannt. Insbesondere wird die drehfeste Scheibe in der Gesamtheit durch die Federeinrichtung verschoben. Die drehfeste Scheibe ist in axialer Richtung in dem Gehäuse verschiebbar angeordnet.

Die Federeinrichtung ist insbesondere als eine Druckfeder ausgebildet, welche zwischen der drehfesten Scheibe und dem Gehäuse wirkt. Beispielsweise ist die die Federeinrichtung als eine Tellerfeder ausgebildet. Die Federeinrichtung kann als eine einteilige Federeinrichtung ausgebildet sein. Alternativ hierzu kann diese aus Einzelfedern gebildet sein. Alternativ kann die Federeinrichtung als eine Zugfeder ausgebildet sein, wobei die Zugfeder die drehfeste Scheibe gegen die drehfeste scheibe vorspannt.

Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass die Sperrkörper im Stand der Technik jeweils einzeln abgefedert sind und somit auch einzeln in die jeweilige Rampenkontur eingreifen. Dagegen schlägt die Erfindung vor, dass die Formschlussorgane starr, insbesondere unbewegbar, an der zweiten Scheibe ausgebildet sind und dass die Federeinrichtung die drehfeste Scheibe in der Gesamtheit in axialer Richtung vorspannen, insbesondere verschieben kann, so dass auf eine Mehrzahl von bewegbar gelagerten, einzelnen Sperrkörpern verzichtet werden kann. Stattdessen wird die drehfeste Scheibe in der Gesamtheit vorgespannt, wodurch sich aufgrund der Teilereduktion Kosten einsparen lassen und sich Vorteile hinsichtlich einer vereinfachten Montage der Freilaufvorrichtung ergeben.

Bei einer bevorzugten, konkreten Ausgestaltung ist die Anordnung aus Gehäuse, erster Scheibe, zweiter Scheibe und Federeinrichtung als Baueinheit ausgebildet. Die erste Scheibe weist Formschlussvertiefungen (Rampenstruktur) als Formschlussaufnahmen auf, welche wahlweise oder optional auch gleich direkt mit einer Nabe für eine Welle - Nabe- Verbindung versehen sein kann. Sie ist also relativ zu dem Gehäuse drehbar. Die zweite Scheibe ist mit Vorsprüngen oder Gegenrampen als Formschlussorgane versehen, welche formschlüssig mit den Formschlussvertiefungen korrespondieren. Die zweite Scheibe ist drehmomentfest, aber axial verschiebbar mit dem Gehäuse verbunden. Das Gehäuse ist wahlweise einer Umhausung, einer anderen Welle usw. drehfest zugeordnet. Die Feder(n) als Federeinrichtung ist/sind im Gehäuse axial gegen das Gehäuse abgestützt und gegen die erste Scheibe vorgespannt.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung sind die Formschlussorgane einstückig in der zweiten Scheibe ausgebildet. Insbesondere sind die Formschlussorgane aus einem gemeinsamen Grundmaterial der zweiten Scheibe einstückig und/oder einmaterialig, insbesondere als Umformabschnitte gefertigt. Durch diese konstruktive Weiterbildung wird erreicht, dass nicht eine Vielzahl von Formschlussorganen hergestellt und nachfolgend auf oder an der zweiten Scheibe montiert werden muss. Stattdessen werden die Formschlussorgane mit der zweiten Scheibe einstückig gefertigt. Diese konstruktive Ausgestaltung erspart weitere Kosten hinsichtlich der Einzelteile und führt zu weiteren Vorteilen bei der Montage der Freilaufvorrichtung.

Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist die zweite Scheibe als ein Blechformteil ausgebildet. Alternativ oder ergänzend sind die Formschlussorgane als Umformabschnitte in der zweiten Scheibe insbesondere ausgebildet als das Blechformteil ausgebildet. Auf diese Weise kann mit einem einzigen Umformschritt die Mehrzahl der Formschlussorgane in der Gesamtheit auf einmal kostengünstig gefertigt und in hoher Lagegenauigkeit mit niedrigen Toleranzen auf der zweiten schiebe angeordnet werden.

Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung sind die Formschlussorgane in der Sperrrichtung jeweils mit einem Sperrabschnitt ausgestattet und die Formschlussaufnahmen weisen eine dazu korrespondierende Sperrkontur auf. Beispielsweise kann der Sperrabschnitt als ein senkrecht zu einer Radialebene zu der Hauptdrehachse verlaufende und sich in radialer Richtung erstreckende Anlagefläche ausgebildet sein und die Formschlussaufnahmen als Sperrkontur eine in der gleichen Ebene verlaufende Sperrfläche als Sperrkontur aufweisen. Der Sperrabschnitt liegt in Sperrrichtung formschlüssig an der Sperrkontur an, so dass der Sperrzustand umgesetzt ist.

Alternativ oder ergänzend weisen die Formschlussorgane in der Freilaufrichtung jeweils einen Rampenabschnitt auf, welcher in Freilaufrichtung der zweiten Scheibe absteigend ausgebildet ist. Die Formschlussaufnahmen weisen jeweils eine Rampenkontur auf, welche in der Freilaufrichtung des Rampenabschnitts ansteigend ausgebildet ist, so dass der Rampenabschnitt in Freilaufrichtung auf der Rampenkontur abgleiten und/oder aufgleiten kann, wobei ein axialer Abstand zwischen der ersten Scheibe und der zweiten Scheibe erzeugt und/oder vergrößert wird.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die drehbare Scheibe in dem Gehäuse gleitgelagert. Durch die Gleitlagerung wird erreicht, dass keine zusätzlichen Teile zum Beispiel für eine Wälzlagereinrichtung benötigt werden. Besonders bevorzugt ist die drehbare Scheibe in axialer Richtung in dem Gehäuse und/oder an dem Gehäuse gleitgelagert. In radialer Richtung ist die drehbare Scheibe mit dem Außenumfang bevorzugt beabstandet zu dem Gehäuse ausgebildet, so dass keine Reibung entsteht.

Es ist besonders bevorzugt, dass die drehbare Scheibe einen Nabenabschnitt für eine Welle-Nabe-Verbindung aufweist. Dieser Nabenabschnitt ist für eine Verbindung mit einer Tretkurbelwelle und/oder mit einem Abtriebszahnrad ausgebildet. Auch diese zusätzliche Weiterbildung unterstützt das Streben, die Anzahl der Einzelteile der Freilaufvorrichtung möglichst gering und damit die Freilaufvorrichtung in der Gesamtheit kostengünstig und einfach montierbar zu halten.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse eine Außenverzahnung auf. Beispielsweise kann die Außenverzahnung auf das Gehäuse aufgesetzt sein. Es ist jedoch bevorzugt, dass die Außenverzahnung in das Gehäuse eingearbeitet ist, so das keine weiteren Teile benötigt werden und die kostengünstige Ausgestaltung weiterentwickelt wird.

In einer bevorzugten konstruktiven Realisierung ist die erste Scheibe als eine drehbare Rampenscheibe und/oder die zweite Scheibe als eine drehfeste, jedoch axial verschiebbare Druckscheibe ausgebildet.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Freilaufvorrichtung eine Schalthülse auf, wobei die Schalthülse koaxial zu der Hauptdrehachse angeordnet ist. Die Schalthülse ist ausgebildet, die drehfeste Scheibe in axialer Richtung zu verschieben, insbesondere derart, dass die Formschlussorgane aus den Formschlussaufnahmen in axialer Richtung herausgezogen werden, so dass ein Eingriff der beiden Scheiben untereinander aufgelöst wird. Durch die Schalthülse ist es möglich, eine schaltbare Freilaufvorrichtung umzusetzen.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft den Elektroantrieb für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Der elektrische Antrieb weist einen Elektromotor zur Erzeugung eines Antriebsmoments, ein Getriebe zur Umsetzung des Antriebsmoments sowie eine Tretkurbelwelle zur Einleitung eines Tretmoments auf. Das Getriebe ist mit einem Antriebszahnrad zur Ausgabe des Antriebsmoments bzw. des umgesetzten Antriebsmoments gekoppelt, wobei das Antriebszahnrad koaxial zu der Tretkurbelwelle angeordnet ist und über die Freilaufvorrichtung mit der Tretkurbelwelle getrieblich verbunden ist, wobei die Freilaufvorrichtung ausgebildet ist, wie diese zuvor beschrieben wurde. In dieser Ausgestaltung kann das Fahrzeug wahlweise ausschließlich muskelbetrieben gefahren werden, wobei die Freilaufvorrichtung in dem Freilaufzustand eine Entkopplungsfunktion umsetzt. Es ist auch möglich, dass die Freilaufvorrichtung in dem Freilaufzustand eine Überholfunktion umsetzt, wenn die Drehzahl der Tretkurbelwelle durch das eingeleitete Tretmoment schneller als das Antriebszahnrad dreht. Soweit das Antriebszahnrad schneller oder gleich schnell wie die Tretkurbelwelle dreht, befindet sich die Freilaufvorrichtung in einem Sperrzustand und es wird das umgesetzte Antriebsmoment an die Tretkurbelwelle und/oder an das Abtriebszahnrad übertragen.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:

Figur 1 eine schematische Längsschnittdarstellung von einer Freilaufvorrichtung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 a, b eine schematische, dreidimensionale Darstellung der Freilaufvorrichtung in der Figur 1 ;

Figur 3 eine schematische Draufsicht auf eine erste Scheibe der Freilaufvorrichtung in den vorhergehenden Figuren; Figur 4 a, b eine schematische Seitenansicht sowie eine axiale Draufsicht von einer zweiten Scheibe der Freilaufvorrichtung der vorhergehenden Figuren;

Figur 5 a, b, c ein Basisteil eines Gehäuses in dreidimensionale Darstellung der Freilaufvorrichtung der vorhergehenden Figuren;

Figur 6 a, b jeweils eine schematische, dreidimensionale Darstellung von dem Basisteil der Figuren 5 a, b, c zusammen mit der zweiten Scheibe der Figuren 4 a, b beim Zusammenbau;

Figur 7 eine schematische Längsschnittdarstellung der Freilaufvorrichtung der vorhergehenden Figuren mit einer Schalthülse, wobei sich die Freilaufvorrichtung in einem geschalteten Zustand befindet;

Figur 8 eine schematische, axiale Draufsicht sowie eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie X-X der Freilaufvorrichtung einem geschalteten Zustand;

Figur 9 eine schematische Längsschnittdarstellung der Freilaufvorrichtung der vorhergehenden Figuren mit einer Schalthülse, wobei sich die Freilaufvorrichtung in einem entkoppelten Zustand befindet;

Figur 10 eine schematische, axiale Draufsicht sowie eine Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie X-X der Freilaufvorrichtung in dem entkoppelten Zustand;

Figur 11 ein schematisches Blockdiagramm eines Fahrzeugs mit einem Elektroantrieb, welcher die Freilaufvorrichtung der vorhergehenden Figuren aufweist.

Die Figur 1 zeigt einen Längsschnitt einer Freilaufvorrichtung 1 entlang einer Hauptdrehachse 100 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Freilaufvorrichtung 1 ist für einen Elektroantrieb eines Fahrzeugs geeignet und/oder ausgebildet. Insbesondere dient die Freilaufvorrichtung 1 dazu, einen muskelbetriebenen Antrieb durch einen Fahrer des Fahrzeugs mit einem Antrieb durch einen Elektromotor des Elektroantriebs getriebetechnisch zu verbinden.

Die Freilaufvorrichtung 1 weist eine erste Scheibe 2 auf, wobei die erste Scheibe 2 als eine Rampenscheibe ausgebildet ist. Die erste Scheibe 2 weist eine Mehrzahl von Formschlussaufnahmen 3 auf, welche als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind, und sich durchgehend gleichgerichtet zu der Hauptdrehachse 100 erstrecken.

Die Freilaufvorrichtung 1 weist eine zweite Scheibe 4 auf, wobei die zweite Scheibe 4 koaxial zu der ersten Scheibe 2 angeordnet ist und als eine Druckscheibe ausgebildet ist. Die zweite Scheibe 4 weist eine Mehrzahl von Formschlussorganen 5 auf, welche in dem gezeigten Betriebszustand der Freilaufvorrichtung 1 in die Formschlussaufnahmen 3 eingreifen. Die Formschlussorgane 5 sind auskragend auf der zweiten Scheibe 4 angeordnet.

Die erste Scheibe 2 und die zweite Scheibe 4 sind in einem Gehäuse 6 aufgenommen und/oder angeordnet, wobei das Gehäuse 6 zweiteilig ausgebildet ist. Das Gehäuse 6 weist ein Basisteil 7 und ein Deckelteil 8 auf. Das Basisteil 7 und das Deckelteil 8 sind über Befestigungsmittel 9, in diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Nieten, miteinander verbunden.

Die Freilaufvorrichtung 1 weist eine Federeinrichtung 10 auf, wobei die Federeinrichtung 10 bei diesem Ausführungsbeispiel als eine umlaufende Tellerfeder ausgebildet ist. Die Federeinrichtung 10 stützt sich einerseits an dem Gehäuse 6 und näher betrachtet an dem Basisteil 7 ab. Ferner stützt sich die Federeinrichtung 10 an der zweiten Scheibe 4 ab, so dass diese in axialer Richtung zu der Hauptdrehachse 100 in Richtung der ersten Scheibe 2 vorgespannt ist. Die zweite Scheibe 4 ist axial in Bezug auf die Hauptdrehachse 100 verschiebbar in dem Gehäuse 6 angeordnet. Um ein Verkippen der zweiten Scheibe 4 zu vermeiden, weist die zweite Scheibe 4 einen umlaufenden Führungskragen 11 auf, wobei der Führungskraken 11 sich umlaufend an dem Gehäuse 6, in diesem Fall an den Basisteil 7 abstützt, so dass die zweite Scheibe 4 in radialer Richtung abgestützt und/oder geführt ist.

Die zweite Scheibe 4 ist jedoch - wie sich insbesondere aus den nachfolgenden Figuren ergibt - drehfest in dem Gehäuse 6, in diesem Fall in dem Basisteil 7, angeordnet.

Die zweite Scheibe 2 ist dagegen drehbar in dem Gehäuse 6 aufgenommen. Allerdings ist die zweite Scheibe 2 in dem Gehäuse 6 nur gleitgelagert positioniert. In axialer Richtung wird die erste Scheibe 2 beidseitig von dem Gehäuse 6 gleitgelagert. Insbesondere bildet das Deckelteil 8 eine erste Gleitlagerung mit der ersten Scheibe 2 und das Basisteil 7 eine zweite Gleitlagerung mit der ersten Scheibe 2 aus.

Zur Erläuterung der Funktion der Freilaufvorrichtung 1 wird auf die Figur 8 verwiesen. Diese zeigt zur Orientierung eine axiale Draufsicht auf die Freilaufvorrichtung 1 sowie eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie X - X. In der Schnittansicht ist zu erkennen, dass die Formschlussorgane 3 jeweils einen Sperrabschnitt 12 und einen Rampenabschnitt 13 aufweisen. Die Formschlussaufnahmen 3 weisen jeweils eine Sperrkontur 14 und eine Rampenkontur 15 auf. Der Sperrabschnitt 12 weist eine Sperrfläche auf, welche in einer Ebene liegt, in der auch die Hauptdrehachse 100 liegt und welche sich radial zu der Hauptdrehachse 100 erstreckt. Die Sperrkontur 14 weist dagegen eine Gegensperrfläche auf, welche in der gleichen Ebene liegt, nämlich in der Ebene der Hauptdrehachse 100 und zugleich radial zu der Hauptdrehachse 100. Wenn sich die zweite Scheibe 4 relativ zu der ersten Scheibe 2 in einer Sperrrichtung 101 bewegt, so liegt die Sperrfläche des Sperrabschnitts 12 formschlüssig an der Gegensperrfläche der Sperrkontur 14 an, so das eine formschlüssige Verbindung in Umlaufrichtung geschaffen ist.

Der Rampenabschnitt 13 ist in einer Freilaufrichtung 102 abfallend ausgebildet, die Rampenkontur 15 ist dagegen in Freilaufrichtung 102 aufsteigend ausgebildet, so dass bei einer Relativverdrehung der zweiten Scheibe 4 zu der ersten Scheibe 2 der Rampenabschnitt 13 über die Rampenkontur 15 gleitet, wobei zugleich gegen die Federkraft der Federeinrichtung 10 ein axialer Abstand zwischen der zweiten Scheibe 4 und der ersten Scheibe 2 vergrößert wird, so dass die Freilaufvorrichtung 1 in einem Freilaufzustand ist.

Aus der axialen Draufsicht kann man entnehmen, dass der Rampenabschnitt eine halbkreisförmige Kontur in Freilaufrichtung 102 aufweist, so dass das Auframpen vereinfacht ist.

Die Figur 2a und 2b zeigen jeweils die Freilaufvorrichtung 1 in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung. Aus der Darstellung ist nochmals das Eingreifen der Freilauforgane 3 in die Freilaufaufnahmen 4, welche als Fenster ausgebildet sind, zu erkennen. Ferner ist zu erkennen, dass das Gehäuse 6 am Außenumfang eine Vielzahl von Stegen 16 aufweist, so dass das Gehäuse 6 formschlüssig in Umlaufrichtung in eine Aufnahmestruktur eingepasst werden kann. Alternativ hierzu kann das Gehäuse 6 auch eine Außenverzahnung tragen oder diese bilden.

In der Figur 3 ist eine axiale Draufsicht auf die erste Scheibe 2 gezeigt, wobei in den Formschlussaufnahmen 3 die Sperrkonturen 14 und gegenüberliegend die Rampenkonturen 15 zu erkennen sind. Die erste Scheibe 2 weist einen integrierten Nabenabschnitt 17 auf, welcher am Innenumfang eine Steckverzahnung zur Kopplung mit einer Tretkurbelwelle trägt. Die zweite Scheibe 2 ist insbesondere als ein Massivbauteil ausgebildet, alternativ ist dieses als ein Umformbauteil realisiert, welches nachfolgend trennend bearbeitet wurde. Die Figur 4a bzw. Figur 4b zeigen eine seitliche Draufsicht bzw. axiale Draufsicht auf die zweite Scheibe 4, wobei die hervorstehenden und/oder auskragenden Formschlussorgane 5 deutlich zu erkennen sind. Ferner ist zu erkennen, dass die zweite Scheibe 4 axial verlaufende Stegkonturen 18 aufweist, welcher eine drehfeste Anordnung der zweiten Scheibe 4 in dem Gehäuse 6, insbesondere in dem Basisteil 7 erlaubt. Aus dieser Darstellung ergibt sich insbesondere, dass die zweite Scheibe 4 als ein Blechformteil ausgebildet ist und die Formschlussorgane 5, der Führungskragen 11 sowie die Stegkonturen 18 aus einem Grundmaterial der zweiten Scheibe 4 durch Umformen gebildet sind. Damit ist die zweite Scheibe 4 kostengünstig herstellbar.

Die Figuren 5 a, b, c zeigen verschiedene Ansichten des Basisteils 7 des Gehäuses 6. In dieser Darstellung sind insbesondere Stegaufnahmen 19 zur Aufnahme der Stegkonturen 18 zu erkennen, so dass die zweite Scheibe 4 drehfest jedoch axial verschiebbare in dem Gehäuse 6, insbesondere in dem Basisteil 7 aufgenommen werden kann. Ferner sind Öffnungen eingebracht, die einer Ölschmierung dienen können.

Die Montage der zweiten Scheibe 4 in dem Gehäuse 6 bzw. in den Basisteil 7 ist in den Figuren 6 a, b gezeigt, wobei zu erkennen ist, dass die Stegkonturen 18 in die Stegaufnahmen 19 in axialer Richtung einfahren. Ferner ist noch der Führungskragen 11 zu erkennen, wobei der Führungskragen 11 eine umlaufende Anlagefläche zur axialen Führung der zweiten Scheibe 4 in dem Gehäuse 6 bildet.

In der Figur 7 ist eine Detailvergrößerung gezeigt, wobei zu erkennen ist, dass das Formschlussorganen 5 in der Formschlussaufnahmen 6 mit der Federkraft der Federeinrichtung 10 vorgespannt angeordnet ist. Ferner ist eine optionale Schalthülse 20 dargestellt, welche koaxial zu der Hauptdrehachse 100 angeordnet ist und welche einen Befestigungskragen 21 aufweist, welcher den Innenumfang der zweiten Scheibe 4 formschlüssig übergreift, so dass durch eine Bewegung der Schalthülse 20 in axialer Richtung die Freilaufvorrichtung 1 geschaltet werden kann. In dem gezeigten Zustand ist die Freilaufvorrichtung 1 aktiviert, so dass diese Wahlweise den Sperrzustand oder den Freilaufzustand einnehmen kann. Mit der Schalthülse 20 ist die Freilaufvorrichtung 1 schaltbar ausgebildet.

In der Figur 9 ist dagegen die Schalthülse 20 in axialer Richtung versetzt angeordnet, so dass die Formschlussorgane 5 aus dem Formschlussaufnahmen 3 herausgezogen sind und die Scheiben 2, 4 unabhängig voneinander gedreht werden können und damit einen Leerlauf umsetzen.

In der Figur 10 ist der entkoppelte Zustand in der gleichen Darstellung wie in der Figur 8 gezeigt.

Die Figur 11 zeigt in einem schematischen Blockdiagramm einen Elektroantrieb 22 für ein Fahrzeug 23, wobei das Fahrzeug 23 als ein muskelbetriebenes Fahrzeug, zum Beispiel als ein Elektrofahrrad ausgebildet ist. Der Elektroantrieb 22 ist insbesondere als ein Nabenmotor realisiert. Der Elektroantrieb 22 weist einen Elektromotor 24 sowie ein Getriebe 25 zur Umsetzung des Antriebsmoments des Elektromotors 24 auf. Ferner weist der Elektroantrieb 22 ein Antriebszahnrad 26 auf, wobei das Antriebszahnrad 26 das umgesetzte Antriebsmoment des Elektromotors 24 ausgibt.

Der Elektroantrieb 22 weist eine Tretkurbelwelle 27 auf, wobei die Tretkurbelwelle 27 koaxial zu dem Antriebszahnrad 26 angeordnet ist. Zwischen dem Antriebszahnrad 26 und der Tretkurbelwelle 27 ist die Freilaufvorrichtung 1 getrieblich angeordnet. Insbesondere ist die Tretkurbelwelle 27 mit der ersten Scheibe 2 und das Antriebszahnrad 26 mit der zweiten Scheibe 4 drehfest verbunden. Beispielsweise kann das Antriebszahnrad 26 über das Gehäuse 6 mit der zweiten Scheibe 4 drehfest verbunden sein. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Antriebszahnrad 26 durch das Gehäuse 6, insbesondere durch eine umlaufende Verzahnung des Gehäuses 6, gebildet wird.

In dieser Konstellation kann das umgesetzte Antriebsmoment von dem Elektromotor 24 in dem Sperrzustand auf die erste Scheibe 2 und dadurch auf die Tretkurbelwelle 27 übertragen werden. Die Tretkurbelwelle 27 ist drehfest mit einem Abtriebsrad, wie zum Beispiel einem Kettenritzel, verbunden, so dass auf diese Weise das umgesetzte Antriebsmoment zum Antrieb des Fahrzeugs 23 genutzt werden kann. Für den Fall, dass ein Fahrer des Fahrzeugs 23 die Tretkurbelwelle 27 schneller dreht als das Antriebszahnrad 26, befindet sich die Freilaufvorrichtung 1 in einem Freilaufzustand und arbeitet als Überholkupplung. Es ist möglich, dass die Freilaufvorrichtung 1 als eine nicht schaltbare Freilaufvorrichtung 1 , also ohne Schalthülse 20 ausgebildet ist. In diesem Fall ergibt sich im Freilaufzustand ein typisches Rattern, wenn die Formschlussorgane 5 immer wieder in die Formschlussaufnahmen 3 kurzzeitig einfahren. Alternativ hierzu ist die Freilaufvorrichtung 1 als eine schaltbare Freilaufvorrichtung 1 ausgebildet, wobei durch die Schalthülse 20 die erste Scheibe 2 die zweite Scheibe 4 drehentkoppelt werden können, so dass das Fahrzeug 23 unabhängig von dem Elektromotor 24 angetrieben werden kann.

Bezuqszeichenliste

Freilaufvorrichtung erste Scheibe Formschlussaufnahmen zweite Scheibe Formschlussorgane Gehäuse

Basisteil

Deckelteil

Befestigungsmittel Federeinrichtung Führungskragen Sperrabschnitt Rampenabschnitt Sperrkontur Rampenkontur Stege

Nabenabschnitt Stegkonturen Stegaufnahmen Schalthülse

Befestigungskragen Elektroantrieb

Fahrzeug Elektromotor

Getriebe

Antriebszahnrad Tretkurbelwelle Hauptdrehachse Sperrrichtung Freilaufrichtung