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Title:
FREEWHEELING MECHANISM HAVING AN INTERLOCKING CONNECTION BETWEEN THE SHEET METAL CAGE AND THE FREEWHEELING MEMBER BY MEANS OF A COUPLING DISK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/011677
Kind Code:
A1
Abstract:
Freewheeling mechanism are used e.g. as one-way clutches and often consist of outer rings or inner rings with wedging ramps, sometimes plastic cages, pressure springs and rolls as clamping parts. They transmit torques in one rotational direction and are designed as compact components. Proposed is a freewheeling mechanism (1) comprising a freewheeling member (3) that includes a clamping structure (4), further comprising a plurality of clamping parts (5) that are arranged on the clamping structure (4), and comprising a sheet metal cage (7) for keeping a distance between the clamping parts (4) in the direction of revolution (101), the sheet metal cage (7) being placed on the freewheeling member (3) and being provided, on an axial side, with a coupling rim (8) having a coupling structure (14) for interlocking coupling to the clamping structure (4) such that the sheet metal cage (7) is connected to the freewheeling member (2) for conjoint rotation therewith in the direction of revolution (102), the freewheeling member (3) being an inner part, and the coupling rim (8) having a coupling portion (13), on the inner circumference of which the coupling structure (14) is formed.

Inventors:
REIMCHEN ALEXANDER (DE)
Application Number:
PCT/DE2022/100299
Publication Date:
February 09, 2023
Filing Date:
April 20, 2022
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
F16D41/067
Foreign References:
DE102011005245A12012-09-13
DE102008037972A12010-02-18
CN207261506U2018-04-20
DE102010052922A12012-05-31
DE102011005245A12012-09-13
DE102008037972A12010-02-18
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Claims:
Patentansprüche

1. Freilauf (1 ) mit einem Freilaufkörper (3), wobei der Freilaufkörper (3) eine Klemmstruktur (4) aufweist, mit einer Mehrzahl von Klemmkörpern (5), wobei die Klemmkörper (5) auf der Klemmstruktur (4) angeordnet sind, und mit einem Blechkäfig (7) zur Beabstandung der Klemmkörper (4) in Umlaufrichtung (101 ), wobei der Blechkäfig (7) auf einer axialen Seite einen Kopplungsbord (8) mit einer Kopplungsstruktur (14) zur formschlüssigen Kopplung mit der Klemmstruktur (4) aufweist, so dass der Blechkäfig (7) in Umlaufrichtung (102) drehfest an dem Freilaufkörper (2) gehalten ist, der Blechkäfig (7) einen Grundkörper (16) und eine Kopplungsscheibe (17) aufweist, wobei die Kopplungsscheibe (17) einen Kopplungsabschnitt (13) mit der Kopplungsstruktur (14) umfasst und wobei die Kopplungsscheibe (17) koaxial an dem Grundkörper 16 festgelegt ist, der Grundkörper (16) einen Stützabschnitt (18) aufweist, wobei sich der Stützabschnitt (18) radial nach außen erstreckt und wobei sich die Kopplungsscheibe (17) an den Stützabschnitt (18) anschließt, so dass der Kopplungsbord (8) eine Materialdopplung aufweist, der Freilaufkörper (3) als ein Innenkörper ausgebildet ist und der Blechkäfig (7) auf dem Freilaufkörper (3) aufgesetzt ist und dabei die Kopplungsstruktur (14) am Innenumfang des Kopplungsabschnitts (13) ausgebildet ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stützabschnitt (18) und Kopplungsscheibe (17) den gleichen Außendurchmesser aufweisen, wobei am Außenumfang im montierten Zustand übereinanderliegende sowie als randseitig geöffnete Durchlässe ausgebildete Montageausnehmungen (19) vorgesehen sind.

2. Freilauf (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Blechkäfig (7) auf der anderen axialen Seite einen Neutralbord (9) aufweist, wobei sich der Neutralbord (9) radial nach außen erstreckt, so dass der Grundkörper (16) im Längsschnitt auf einer Halbseite mit dem Neutralbord (9) und dem Stützabschnitt (16) ein U-Profil bildet.

3. Freilauf (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenumfang des Neutralbords (9) kreisrund und/oder in Umlaufrichtung (102) ungekoppelt zu der Klemmstruktur (4) ausgebildet ist.

4. Freilauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechkäfig (7) und/oder der Grundkörper (16) eine Mehrzahl von Stegabschnitten (10) aufweist, wobei die Klemmkörper (5) zwischen den Stegabschnitten (10) angeordnet sind, wobei die Stegabschnitte (10) einen freien Innendurchmesser (102) definieren, wobei der Kopplungsabschnitt (13) mit der Kopplungsstruktur (14) in den freien Innendurchmesser (102) ragt und/oder wobei der Neutralbord (9) mit dem freien Innendurchmesser (102) radial nach innen begrenzt ist.

5. Freilauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (16) einteilig aus einem gemeinsamen Matenalabschnitt gefertigt ist und/oder einen gemeinsamen Matenalabschnitt bildet.

6. Freilauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (16) als ein Umformteil ausgebildet ist. - 16 -

7. Freilauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechkäfig (7) auf den Freilaufkörper (3) aufgeschoben ist, so dass die Kopplungsstruktur (14) in die Klemmstruktur (4) in Umlaufrichtung (102) formschlüssig eingreift und der Neutralbord (9) mit dem Innenumfang kontaktierend auf der Klemmstruktur (4) aufliegt.

8. Freilauf (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieser einen Außenring aufweist.

Description:
Freilauf mit formschlüssiqer Verbindung zwischen Blechkäfiq und Freilaufkörper mit Kopplunqsscheibe

Die Erfindung betrifft einen Freilauf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 .

Freiläufe werden beispielsweise als Einwegkupplungen eingesetzt und bestehen oftmals aus Außenringen oder Innenringen mit Klemmrampen, manchmal Kunststoffkäfigen, Andrückfedern und Rollen als Klemmkörper. Sie übertragen Drehmomente in einer Drehrichtung und sind als raumsparende Komponenten ausgebildet.

Beispielsweise offenbart die DruckschriftDE 10 2010 052 922 A1 einen Freilaufkäfig umfassend einen Grundkörper mit zwei ringförmigen, sich im Wesentlichen radial erstreckenden Randscheiben, die durch mehrere in Umfangsrichtung benachbarte, axial verlaufende Verbindungsstreben miteinander verbunden sind, wodurch Zwischenräume zur Aufnahme von Klemmkörpern gebildet sind Der Innenring des Freilaufes ist mit einer Klemmstruktur versehen. Rollen mit Zapfen an ihren Stirnseiten sind in Langlöchern der Randscheiben beweglich geführt und mittels an den Seiten der Randscheiben angeordneten Drahfedern gegen die Klemmstruktur vorgespannt.

Aus der DE 10 2011 005 245 A1 geht ein Freilauf mit einem Innenstern hervor, dessen Klemmkörper in einem Käfig geführt sind. Der Käfig ist topfförmig ausgeführt und weist eine aus dem Boden des Topfes geschnittene Kopplungsstruktur auf, welche dem Rampenprofil des Freilaufrings angepasst ist und im Formschluss mit dieser steht.

Aus der DE 10 2008 037 972 A1 geht ein Freilauf der Gattung hervor. Der Freilauf ist mit einem als Außenring ausgeführten Freilaufkörper versehen, welcher eine Klemmstruktur aufweist. Klemmkörper sind auf der Klemmstruktur angeordnet und in einem Blechkäfig geführt. Der Blechkäfig ist auf einer axialen Seite einen Kopplungsbord mit einer Kopplungsstruktur versehen. Die Kopplungsstruktur dient der formschlüssigen Kopplung mit der Klemmstruktur, so dass der Blechkäfig in Umlaufrichtung drehfest an dem Freilaufkörper gehalten ist. Die Kopplungsstruktur ist an einer Kopplungsscheibe ausgebildet, welche koaxial an einem Grundkörper des Blechkäfigs festgelegt ist. Dazu ist der Kopplungsbord mit einem Stützabschnitt versehen. Der Stützabschnitt erstreckt sich genauso wie auch die Kopplungsstruktur radial nach außen. Die Kopplungsscheibe schließt sich axial an den Stützabschnitt an, so dass der Kopplungsbord eine Materialdopplung aufweist. Durch die formschlüssige Kopplung der Kopplungsstruktur und der Klemmstruktur ist der Blechkäfig in Umlaufrichtung drehfest mit dem Außenring verbunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Freilauf vorzuschlagen, welcher fertigungsgerecht ausgestaltet ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Freilauf mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.

Erfindungsgemäß weisen der Stützabschnitt und die Kopplungsscheibe den gleichen Außendurchmesser auf. Darüber hinaus sind erfindungsgemäß am Außenumfang im montierten Zustand übereinanderliegende sowie als randseitig geöffnete Durchlässe ausgebildete Montageausnehmungen vorgesehen.

Der Freilauf ist insbesondere als eine Einwegkupplung oder als eine Überholkupplung ausgebildet. Der Freilauf kann beispielsweise als Schrittschaltwerk, Rücklaufsperre, Überholkupplung etc. eingesetzt werden. Vorzugsweise übernimmt der Freilauf eine Überholfunktion und/oder eine Haltefunktion. Der Freilauf kann z.B. in einem Kraftfahrzeuggetriebe eingesetzt werden.

Die Klemmstruktur weist mehrere in Umlaufrichtung zu der Rotationsachse verlaufende Klemmrampen auf. Insbesondere weist die Klemmstruktur mehr als 3, vorzugsweise mehr als 6 und insbesondere mehr als 10 derartige Klemmrampen auf.

Der Freilauf weist eine Mehrzahl von Klemmkörpern auf, wobei die Klemmkörper bevorzugt als Rollen, insbesondere als Zylinderrollen, ausgebildet sind. Der Freilauf definiert eine Rotationsachse, wobei die Drehachsen der Rollen parallel zu der Rotationsachse ausgerichtet sind. Bevorzugt ist in dem Freilauf jeder Klemmrampe ein Klemmkörper zugeordnet.

Der Freilauf weist den Blechkäfig zur Beabstandung der Klemmkörper in Umlaufrichtung auf. Insbesondere dient der Blechkäfig dazu, eine Anfederung für die Klemmkörper in Umlaufrichtung bereitzustellen. Hierzu kann der Blechkäfig als Träger für Federeinrichtungen dienen, welche in dem Blechkäfig angeordnet sind und welche die Klemmkörper in Umlaufrichtung mit einer Federkraft beaufschlagen. Insbesondere umfasst der Freilauf die Federeinrichtungen.

Bevorzugt weist der Freilaufkörper eine positive Klemmstruktur auf. Der Blechkäfig, insbesondere der Kopplungsbord, weist bevorzugt eine dazu zumindest abschnittsweise oder vollständig komplementär und/oder gegengleich ausgebildete und/oder negative Kopplungsstruktur und/oder Profilierung auf, die in die positive Klemmstruktur passt. Vorzugsweise erstreckt sich die Klemmstruktur des Freilaufkörpers und/oder die Kopplungsstruktur des Blechkäfigs und/oder des Kopplungsbords in axialer Richtung parallel zu der Rotationsachse und/oder weisen in axialer Richtung zu der Rotationsachse einen konstanten Querschnitt auf. In dieser Ausgestaltung kann der Blechkäfig in einfacher Weise auf den Freilaufkörper aufgeschoben werden. Zumindest ist die negative Kopplungsstruktur und/oder Profilierung bevorzugt nicht-rotationssymmetrisch ausgebildet und/oder weicht von einem konstanten Durchmesser ab. Beispielsweise ist die negative Kopplungsstruktur und/oder Profilierung als ein wellenförmiger und/oder konturierter Rand ausgebildet.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Kopplungsbord und der Außenumfangsfläche des Freilaufkörpers, insbesondere der Klemmstruktur ein Kontaktbereich ausgebildet, wobei sich der Kopplungsbord und der Freilaufkörper in dem Kontaktbereich formschlüssig kontaktieren. Der Kontaktbereich erstreckt sich in Umlaufrichtung um die Rotationsachse über mindestens 50 %, vorzugsweise über mindestens 80 % und insbesondere über mindestens 95 % der Außenumfangslänge des Freilaufkörpers in Umfangsrichtung. Insbesondere liegt der Kopplungsbord an den Klemmrampen in Umlaufrichtung jeweils zu mindestens 50 %, vorzugsweise zu mindestens 80 % und insbesondere zu mindestens 95 % kontaktierend an. Der Kontaktbereich kann zusammenhängend in Umlaufrichtung ausgebildet sein, es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Kontaktbereich in eine Vielzahl von Einzelbereichen zerfällt. Durch die hohe Überdeckung in Umlaufrichtung wird ein großer Anbindungsbereich zwischen dem Blechkäfig und dem Freilaufkörper geschaffen, so dass der Frei lauf besonders belastbar ist.

Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich der Kontaktbereich in axialer Richtung über mindestens 0,5 mm, vorzugsweise über mindestens 1 mm und insbesondere über mindestens 1 ,5 mm erstreckt.

Im Rahmen der Erfindung wird, wie oben schon erwähnt, vorgeschlagen, dass der Freilaufkörper als ein Innenkörper ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Klemmstruktur auf dem Außenumfang des Innenkörpers angeordnet. Der Innenkörper kann als ein Innenring oder als ein Wellenabschnitt, z.B. von einer Vollwelle oder von einer Hohlwelle ausgebildet sein. Insbesondere ist der Freilauf als ein Innensternfreilauf ausgebildet. Die Kopplungsstruktur ist dementsprechend am Innenumfang des Kopplungsabschnitts ausgebildet. Somit erstreckt sich der Kopplungsabschnitt des Kopplungsbords radial nach innen, um in dem Kontaktbereich zwischen Blechkäfig und Freilaufkörper die formschlüssige Verbindung in Umlaufrichtung zu bilden. Durch die Anordnung der Kopplungsstruktur an dem Blechkäfig wird eine fertigungsgerechte Umsetzung des Freilaufs möglich.

Insbesondere ist der Blechkäfig zweiteilig ausgebildet. Die Kopplungsscheibe ist insbesondere als eine plane Kopplungsscheibe ausgebildet. Beispielsweise ist die Kopplungsscheibe als ein Stanzteil realisiert. Die Kopplungsscheibe ist axial auf den Grundkörper aufgesetzt. Besonders bevorzugt ist die Kopplungsscheibe mit dem Grundkörper dauerhaft und/oder fest verbunden. Die Verbindung kann kraftschlüssig, stoffschlüssig und/oder formschlüssig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die

Verbindung als eine Umformverbindung realisiert sein. Alternativ hierzu ist die verbindungstoffschlüssig ausgebildet, so dass der Grundkörper und die

Kopplungsscheibe dauerhaft miteinander toleranzfrei verbunden sind. Es ist vorgesehen, dass die Kopplungsscheibe den Kopplungsabschnitt mit der

Kopplungsstruktur umfasst. Insbesondere ist die Kopplungsstruktur an dem Innenumfang der Kopplungsscheibe angeordnet, insbesondere derart, dass diese am Innenumfang nicht-rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

Besonders bevorzugt erstrecken sich der die Kopplungsscheibe mit dem Kopplungsabschnitt und der Stützabschnitt jeweils in einer Radialebene zu der Rotationsachse. Der Stützabschnitt und die Kopplungsscheibe mit dem Kopplungsabschnitt liegen unmittelbar kontaktierend aneinander, so dass der Kopplungsbord durch die Kopplungsscheibe mit dem Kopplungsabschnitt und den Stützabschnitt eine Materialdopplung aufweist. Durch diese Ausbildung wird zum einen die fertigungsgerechte Ausbildung verbessert, zum andern wird die Stabilität und/oder strukturelle Steifigkeit des Blechkäfigs erhöht.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist der Blechkäfig und/oder der Grundkörper auf der anderen axialen Seite, also auf der Seite, die dem Kopplungsbord entgegen liegt, einen Neutralbord auf, wobei sich der Neutralbord radial nach außen erstreckt. Insbesondere ist der Neutralbord einlagig ausgebildet. Der Grundkörper weist auf einer Halbseite im Längsschnitt ein U-Profil auf, wobei der eine stehende Schenkel durch den Neutralbord und der andere stehende Schenkel durch den Stützabschnitt als Teil des Kopplungsbords gebildet ist. Durch den Neutralbord wird die zugehörige axiale Seite des Blechkäfigs gestützt und verstärkt. Insgesamt zeigt die Ausbildung als U-Profil eine sehr hohe Eigenstabilität auf und ist zudem fertigungstechnisch überschaubar herzustellen.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der Innenumfang des Neutralbords kreisrund und/oder in Umlaufrichtung ungekoppelt zu der Klemmstruktur und/oder zu dem Freilaufkörper ausgebildet. Somit erfolgt eine Mitnahme des Blechkäfigs nur durch den Kopplungsabschnitt des Kopplungsbords und/oder der Kopplungsscheibe, der Neutralbord ist dagegen in Umlaufrichtung ungekoppelt zu dem Freilaufkörper. Durch diese Ausgestaltung können die Fertigungskosten gesenkt werden, da die Ausbildung mit der Kopplungsstruktur kostengünstig nur an einer axialen Seite bereitgestellt wird. Bevorzugt ist der freie Innendurchmesser des Neutralbords so eng bemessen, dass sich der Blechkäfig über den Neutralbord in radialer Richtung an dem Freilaufkörper, insbesondere an der Klemmstruktur abstützen kann.

Bei einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung weist der Blechkäfig und/oder der Grundkörper eine Mehrzahl von Stegabschnitten auf, wobei die Klemmkörper zwischen den Stegabschnitten angeordnet sind. Die Stegabschnitte dienen insbesondere zur Führung der Klemmkörper in Umlaufrichtung. Insbesondere umfassen die Stegabschnitte Halteabschnitte zum Halten der Federeinrichtungen. Die Stegabschnitte sind einstückig in dem Grundkörper ausgebildet. Insbesondere sind diese aus einem gemeinsamen Grundmatenalabschnitt wie der Grundkörper gefertigt. Die Stegabschnitte definieren einen freien Innendurchmesser, wobei der Kopplungsabschnitt mit der Kopplungsstruktur in den freien Innendurchmesser ragt und/oder wobei der Neutralbord mit dem freien Innendurchmesser radial nach innen begrenzt ist. Somit wird durch den Neutralbord und die Stegabschnitte ein freier Innendurchmesser festgelegt, welcher insbesondere dem maximalen Außendurchmesser des Freilaufkörpers entspricht. Der Kopplungsabschnitt mit der Kopplungsstruktur ragt radial nach innen in den freien Innendurchmesser rein. Damit ist es möglich, dass die Stegabschnitte und/oder der Neutralbord auf der Klemmstruktur aufliegt und die Kopplungsstruktur in die Klemmstruktur formschlüssig eingreift.

Insbesondere erstreckt sich der Kopplungsbord ausgehend von den Stegabschnitten und/oder von dem freien Innendurchmesser radial nach außen zumindest abschnittsweise oder vollständig in der Materialdopplung.

Es ist besonders bevorzugt, dass der Grundkörper einteilig aus einem gemeinsamen Materialabschnitt gefertigt ist. Die Kopplungsscheibe kann aus dem gleichen Material oder bevorzugt aus einem anderen Material, insbesondere Stahlblech, als separates Bauteil gefertigt sein. Insbesondere ist der Materialabschnitt als ein Stahlblech ausgebildet. Der Grundkörper ist bevorzugt als ein Umformteil realisiert. Insbesondere ist dieser als ein spanlos gefertigtes Umformteil, insbesondere als ein Tiefziehteil ausgebildet.

Es ist bevorzugt, dass der Blechkäfig in axialer Richtung auf dem Freilaufkörper aufgeschoben ist, sodass die Kopplungsstruktur in die Klemmstruktur in Umlaufrichtung formschlüssig eingreift und der Neutralbord mit dem Innenumfang kontaktierend auf der Klemmstruktur aufliegt. Vorzugsweise erstreckt sich die Klemmstruktur in axialer Richtung weiter als die axiale Ausdehnung des Blechkäfigs, so dass dieser nicht versehentlich von der Klemmstruktur abrutschen kann.

Es ist bevorzugt, dass die Halteabschnitte des Grundkörpers aus dem gemeinsamen Grundmaterial des Grundkörpers gefertigt sind, wobei diese zunächst getrennt, insbesondere gestanzt werden und nachfolgend umgebogen werden, sodass diese eine Basis oder Lager für die Federeinrichtungen darstellen können. Optional weist der Freilauf einen Außenring oder einen Außenringabschnitt mit einer zylindrischen Laufbahn für die Klemmkörper auf.

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

Figur 1 eine schematische, dreidimensionale Darstellung eines Freilaufs als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 eine schematische, dreidimensionale Darstellung von einem Blechkäfig des Freilaufs in der Figur 1 mit eingelegten Klemmkörpern;

Figur 3 eine schematische, dreidimensionale Darstellung von dem Blechkäfig des Freilaufs in Einzeldarstellung;

Figur 4 eine schematische, dreidimensionale Darstellung von dem Blechkäfig der Figur 3 in Explosionsdarstellung;

Figur 5 a, b schematische Längsschnitte durch den Blechkäfig der vorhergehenden Figuren;

Figur 6 eine schematische Detailvergrößerung von dem Blechkäfig der vorhergehenden Figuren.

Figur 1 zeigt in einer schematischen, dreidimensionalen Darstellung einen Freilauf 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Freilauf 1 ist an einem Zwischenabschnitt oder an einem Endabschnitt einer Welle 2 ausgebildet. Der Freilauf 1 weist einen Freilaufkörper 3 auf, wobei der Freilaufkörper 3 durch einen Wellenabschnitt gebildet ist. Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann der Freilaufkörper 3 auch als ein Innenring ausgebildet sein. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Freilaufkörper 3 als ein Innenkörper ausgebildet. Auf dem Freilaufkörper 3 ist eine Klemmstruktur 4 eingebracht. Die Klemmstruktur 4 kann beispielsweise eingeformt sein, alternativ ist die Klemmstruktur 4 trennend in den Freilaufkörper 3 eingebracht. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann die Klemmstruktur 4 auch auf einem Aufsatz der Welle 2 oder dem Freilaufkörper 3 ausgebildet sein. Der Freilauf 1 definiert eine Rotationsachse 100.

Der Freilauf 1 weist eine Mehrzahl von Klemmkörpern 5 auf, wobei die Klemmkörper 5 als Zylinderrollen ausgebildet sind. Die Klemmkörper 5 liegen auf der Klemmstruktur 4 auf und können auf dieser in einer Umlaufrichtung 101 verschoben werden. Genauer betrachtet weist die Klemmstruktur 4 eine Mehrzahl von in Umlaufrichtung 101 verlaufenden, insbesondere ansteigenden Klemmrampen 6 auf, wobei die Klemmrampen 6 Laufbahnen für die Klemmkörper 5 bilden. In Umlaufrichtung 101 verringern die Klemmrampen 6 gemeinsam mit einer zylindrischen Laufbahn von einem nicht-dargestellten Außenring den radialen Bauraum für die Klemmkörper 5, so dass diese in eine Klemmposition gelangen können. Die Klemmstruktur 4 und/oder die Klemmrampen 6 erstrecken sich mit einem konstanten Querschnittprofil auf dem Freilaufkörper 3. Die Klemmstruktur 6 bildet eine, die Rotationsachse 101 umlaufende, positive Profilierung des Freilaufkörpers 3.

Der Freilauf 1 weist einen Blechkäfig 7 zur Beabstandung der Klemmkörper 5 in Umlaufrichtung 101 auf. Der Blechkäfig 7 ist auf dem Freilaufkörper 3 aufgesetzt, insbesondere axial aufgeschoben. Auf einer axialen Seite weist der Blechkäfig 7 einen Kopplungsbord 8, auf der anderen Seite weist der Blechkäfig 7 einen Neutralbord 9 auf. Der Kopplungsbord 8 und der Neutralbord 9 erstrecken sich in radialer Richtung nach außen und verlaufen in einer Radialebene zu der Rotationsachse 101. Zwischen dem Kopplungsbord 8 und dem Neutralbord 9 sind die Klemmkörper 5 angeordnet. Ferner weist der Blechkäfig 7 eine Mehrzahl von Stegabschnitten 10 auf, wobei sich die Stegabschnitte 10 zwischen dem Kopplungsbord 8 und dem Neutralbord 9 erstrecken. An die Stegabschnitte 10 schließen sich Halteabschnitte 11 , insbesondere ausgebildet als Fahnen, an, wobei die Halteabschnitte 11 radial nach außen gebogen sind und in etwa in radialer Richtung ausgerichtet sind. An den Halteabschnitten 11 sind Federeinrichtungen 12 angeordnet, welche als Druckfedern ausgebildet sind, die tangential in Umlaufrichtung wirken. Die Federeinrichtungen 12 sind in Umlaufrichtung 100 zwischen den Klemmkörpern 5 und den Halteabschnitten 11 angeordnet, so dass die Klemmkörper 5 gegen die Federkraft die Klemmrampen 6 hinauflaufen.

Der Blechkäfig 7 weist an dem Kopplungsbord 8 einen Kopplungsabschnitt 13 auf, wobei der Kopplungsabschnitt 13 eine Kopplungsstruktur 14 am Innenumfang aufweist. Die Kopplungsstruktur 14 dient zur formschlüssigen Kopplung mit der Klemmstruktur 4 in Umlaufrichtung, so dass der Blechkäfig 7 in Umlaufrichtung drehfest mit dem Freilaufkörper 3 verbunden ist. Soweit die Klemmstruktur 4 eine positive Profilierung aufweist, weist die Kopplungsstruktur 14 eine negative Profilierung auf, welche in die positive Profilierung passt. Beispielsweise wird ein Kontaktbereich durch die Klemmrampen 6 und dem Kopplungsabschnitt 12 gebildet oder zumindest mit gebildet. Der Kopplungsabschnitt 12 und der Freilaufkörper 3 können so ausgeführt sein, dass sich zwischen den beiden Komponenten im Bereich der Kopplungsstruktur 14 bzw. der Klemmstruktur 14 eine kraftschlüssige Verbindung und/oder ein Presssitz ergibt.

Die Figur 2 zeigt eine schematische, dreidimensionale Darstellung des Blechkäfigs 7 mit den eingelegten Klemmkörpern 5 und den montierten Federeinrichtungen 12. Aus dieser Darstellung ist zu erkennen, dass die Stegbereiche 10 sowie der Neutralbord 9 gemeinsam einen einheitlichen, freien Innendurchmesser 102 definieren, wobei der Kopplungsabschnitt 13 mit der Kopplungsstruktur 14 in den freien Innendurchmesser 102 hineinragt. In ähnlicher Weise ragen die Klemmkörper 5 ebenfalls in den freien Durchmesser 102 hinein. Die Stegabschnitte 10 können beispielsweise auf Tangentialflächen 15 der Klemmstruktur 4 (Figur 1 ) aufliegen. Der Neutralbord 9 kann beispielsweise zumindest streckenweise auf der Klemmstruktur 4 aufliegen. Dabei ist es möglich, dass die Stegabschnitte 10 und/oder der Innenumfang des Neutralbords 9 mit einem Presssitz und/oder kraftschlüssig auf dem Freilaufkörper 3 aufliegt, so dass ein axiales Verschieben des Blechkäfigs 7 relativ zu dem Freilaufkörper 3 verhindert ist.

Die Figur 3 zeigt den Blechkäfig 7, wobei bereits in dieser Darstellung zu erkennen ist, dass der Blechkäfig 7 an dem Kopplungsbord 8 eine Materialdopplung aufweist.

Besser ist dieses jedoch in dem Figuren 4 sowie 5 a, b zu erkennen, welche eine Explosionsdarstellung des Blechkäfigs 7 bzw. jeweils einen Längsschnitt durch den Blechkäfig 7 zeigen. Aus diesen Darstellungen ist zu erkennen, dass der Blechkäfig 7 zweiteilig ausgebildet ist und einen Grundkörper 16 sowie eine Kopplungsscheibe 17 aufweist, wobei die Kopplungsscheibe 17 koaxial an dem Grundkörper 16 festgelegt ist. Die Kopplungsscheibe 17 bildet den Kopplungsabschnitt 13 aus und trägt die Kopplungsstruktur 14. Die Kopplungsscheibe 17 ist insbesondere aus Stahlblech gefertigt und als ein Stanzteil realisiert.

Aus den Darstellungen ist zu entnehmen, dass der Neutralbord 9 als ein Kragen oder als ein Radialflansch ausgebildet ist, welcher in einer Radialebene zu der Rotationsachse 101 liegt und sich ausgehend von den Stegabschnitten 10 ausschließlich in radialer Richtung nach außen erstreckt.

Der Kopplungsbord 8 weist dagegen einen Stützabschnitt 18 auf, welcher sich an den Stegabschnitten 10 anschließt, in einer Radialebene zu der Rotationsachse 101 liegt und radial nach außen verläuft. Parallel und unmittelbar zu dem Stützabschnitt 18 benachbart weist der Kopplungsbord 8 die Kopplungsscheibe 17 mit dem Kopplungsabschnitt 13 auf, wobei sich diese bzw. dieser ebenfalls in einer Radialebene zu der Rotationsachse 101 erstreckt und mit der Kopplungsstruktur 14 in den Bereich des freien Innendurchmessers 102 ragt.

Der Neutralbord 9 und der Stützabschnitt 18 bilden gemeinsam mit den Stegabschnitten 10 sowie den Halteabschnitten 11 den Grundkörper 16. Bei diesem Ausführungsbeispiel weisen der Stützabschnitt 18 und Kopplungsscheibe 17 den gleichen Außendurchmesser auf, wobei am Außenumfang im montierten Zustand übereinanderliegende Montageausnehmungen 19, ausgebildet als randseitig geöffnete Durchlässe, vorgesehen sind. Durch die Montageausnehmungen 19 ist sichergestellt, dass die Kopplungsscheibe 17 und der Stützabschnitt 18 und damit der Grundkörper 16 stets in der gleichen Winkelstellung zueinander montiert sind.

Die Figur 6 zeigt einen Detailausschnitt aus den Figuren 5 a, b, wobei der Kopplungsbord 8 und/oder der Stützabschnitt 18 sowie der Neutralbord 9 parallel zueinander angeordnet dargestellt sind, so dass diese ein U-Profil bilden. Es sind nochmals die Stegabschnitte 10 zu erkennen, welche den Neutralbord 9 mit dem Stützabschnitt 18 in dem Grundkörper 16 miteinander einteilig verbinden. Ferner sind die Halteabschnitte 11 zu erkennen, welche durch das Umbiegen zumindest abschnittsweise in den freien Innendurchmesser hineinragen. Wie aus der Darstellung zu entnehmen ist, bildet die Kopplungsstruktur 14 die Rampen 6 hinsichtlich der Kontur nach, so dass die formschlüssige Verbindung geschaffen ist.

Der Grundkörper 16 ist aus einem einzigen Matenalabschnitt mittels einer Verfahrensfolge von Umformen und Trennen aus einem gemeinsamen Matenalabschnitt in diesem Fall ein Stahlblech gefertigt. Insbesondere wird der Grundkörper 16 durch Kaltumformen gefertigt. Beispielsweise kann entweder der Neutralbord 9 oder der Stützabschnitt 18 als ein Flanschabschnitt beim Tiefziehen ausgebildet sein. Das verwendete Material ist ein Stahlmaterial, da gerade im Fahrzeugbereich sehr hohe Temperaturen auftreten können.

Bezuqszeichenliste

Freilauf

Welle

Freilaufkörper

Klemmstruktur

Klemmkörper

Klemmrampen

Blechkäfig

Kopplungsbord

Neutralbord

Stegabschnitte

Halteabschnitte

Federeinrichtungen

Kopplungsabschnitt

Kopplungsstruktur

Tangentialflächen

Grundkörper

Kopplungsscheibe

Stützabschnitt

Montageausnehmungen

Rotationsachse

Umlaufrichtung freier Innendurchmesser