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Patent Searching and Data


Title:
FREEWHEEL FOR A VEHICLE, VEHICLE HAVING A FREEWHEEL, AND INSTALLATION METHOD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/194248
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a freewheel for a vehicle, comprising an outer ring (15) and an inner ring (16) which is coaxial with the outer ring, wherein, between the outer ring (15) and the inner ring (16), there is a cavity (17) in which an inner bearing (18), a support bearing (19) and, therebetween, a blocking ring (20) are disposed, and the cavity (17) is filled with a lubricant. The inner ring (16) and the outer ring (15) each have a closed end face, the closed end faces facing each other, such that the cavity (17) extends between the closed end faces. The invention also relates to a vehicle having a freewheel of the kind just described, wherein the freewheel is preferably located on a side shaft between a differential and a drive wheel of the vehicle. Finally, the invention relates to a method for installing a freewheel of this type.

Inventors:
BODENSTAB ROBERT (DE)
GROSSGEBAUER UWE (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/058525
Publication Date:
October 12, 2023
Filing Date:
March 31, 2023
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16D41/00
Domestic Patent References:
WO2010028905A12010-03-18
Foreign References:
JPH11148549A1999-06-02
JP2006234008A2006-09-07
JP2002317830A2002-10-31
DE102012220734A12013-06-13
DE102018217863A12020-04-23
JPS6173845U1986-05-19
DE102019219459A12021-06-17
DE102013209640A12014-11-27
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Claims:
Patentansprüche

1. Freilauf für ein Fahrzeug, umfassend einen Außenring (15) und einen hierzu koa- xial angeordneten Innenring (16), wobei zwischen dem Außenring (15) und dem In- nenring (16) ein Hohlraum (17) vorhanden ist, in dem ein Innenlager (18), ein Stützla- ger (19) und dazwischen ein Sperrring (20) angeordnet sind und der Hohlraum (17) mit einem Schmiermittel verfüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (16) und der Außenring (15) jeweils eine einander zugewandte, geschlossene Stirnseite aufweisen und sich der Hohlraum (17) auch zwischen den geschlossenen Stirnseiten erstreckt.

2. Freilauf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (16) eine in den Hohlraum (17) führende Durchgangsbohrung (22) aufweist, die durch einen Innenstopfen (23) reversibel verschlossen ist.

3. Freilauf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsbohrung (22) mittig in die geschlossene Stirnseite des Innenrings (16) eingebracht ist.

4. Freilaufsystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innen- stopfen (23) ein luftdurchlässiges, aber fluiddichtes Druckausgleichselement (24) auf- weist.

5. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das In- nenlager (18) auf einem ersten Abschnitt des Innenringes (16) und das Stützlager (19) auf einem dritten Abschnitt des Innenringes (16) angeordnet sind, der erste Ab- schnitt einen kleineren Durchmesser als der dritte Abschnitt aufweist und der Innen- ring (16) einen zwischen dem ersten und dem dritten Abschnitt liegenden zweiten Abschnitt aufweist, dessen Durchmesser kontinuierlich von dem kleineren in den grö- ßeren Durchmesser übergeht.

6. Freilauf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt ko- nisch ausgebildet ist.

7. Freilauf nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem zweiten Abschnitt Transportstrukturen (25) vorhanden sind, die das Schmiermittel vom Sperr- ring (20) zu dem Innenlager (18) transportieren, während der Innenring (16) rotiert.

8. Freilauf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportstrukturen (25) Nuten oder Rippen sind.

9. Fahrzeug mit einem Freilauf (8) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.

10. Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ein Dif- ferentialgetriebe (3) sowie ein Laufrad (6) aufweist, die durch eine Seitenwelle (4) miteinander verbunden sind, wobei sich der Freilauf (8) an der Seitenwelle (4) befin- det.

11 . Fahrzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwelle (4) aus einer ersten und einer zweiten Halbwelle zusammengesetzt ist, wobei der Innen- ring (16) Teil der ersten Halbwelle und der Außenring (15) Teil der zweiten Halbwelle ist und die erste Halbwelle eine Hohlwelle ist.

12. Verfahren zur Montage eines Freilaufs (8) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekenn- zeichnet, dass das Innenlager (18), der Sperrring (20) und das Stützlager (19) auf den Innenring (16) aufgepresst werden, im Anschluss der Außenring (15) erwärmt und der Innenring (16) in Rotation versetzt wird, bevor der Innenring (16) in den Au- ßenring (15) eingesetzt wird, nach dem Einsetzen des Innenrings (16) die Rotation gestoppt wird und anschließend der Abschlussstopfen (21 ) eingesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einset- zen des Abschlussstopfens (21 ) der Hohlraum (17) über die eine am Innenring (16) befindliche Durchgangsbohrung (22) mit dem Schmiermittel befüllt und abschließend die Durchgangsbohrung (22) mit einem Innenstopfen (23) verschlossen wird.

Description:
ZF Friedrichshafen AG Akte 212091

Friedrichshafen 2022-04-08

Freilauf für ein Fahrzeug, Fahrzeug mit Freilauf und Montaqeverfahren

Die Erfindung betrifft einen Freilauf für ein Fahrzeug, der einen Außenring und einen hierzu koaxial angeordneten Innenring umfasst, wobei zwischen dem Außenring und dem Innenring ein Hohlraum vorhanden ist, in dem ein Innenlager, ein Stützlager und dazwischen ein Sperrring angeordnet sind und der Hohlraum mit einem Schmiermittel verfallt ist.

Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen Freilauf und ein Verfah- ren zur Montage dieses Freilaufs.

Antriebsstränge für Kraftfahrzeuge, die eine elektrische Antriebseinrichtung aufwei- sen, sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. So kann bei elektrischen Antriebseinrichtung ein Drehmoment erzeugt und das Kraftfahrzeug bewegt werden. Ferner wird in Hybridfahrzeugen eine Ausgangswelle von sowohl einem Verbren- nungs- als auch einem Elektromotor angetrieben. Dabei können in der Regel beide Antriebsarten unabhängig voneinander oder zusammen das Fahrzeug antreiben.

Da Kraftfahrzeuge mit Elektroantrieb durch wieder aufladbare Batterien, Brennstoffzel- len oder anderweitigen Quellen mit Energie versorgt werden, die nur eine begrenzte Ladekapazität aufweisen, werden verschiedene Konzepte zur Energieeinsparung und auch zur Energierückgewinnung, der sogenannten Rekuperation, eingesetzt. Dabei übertragen die Antriebseinrichtung und eine an der Antriebseinrichtung vorhandene Ausgangswelle beim rollenden Fahrzeug eine Rotation der Antriebsräder auf die elekt- rische Maschine des Fahrzeugs. Die elektrische Maschine dreht so weiter und erzeugt daraus eine Spannung, welche zum Laden der Batterie verwendet werden kann. Fer- ner werden Antriebseinrichtungen mit entkoppelbarer Ausgangswelle genutzt, um die bewegte Masse zu reduzieren, indem zusätzlich der Elektroantrieb entkoppelt und auf diese Weise das auftretende Schleppmoment verringert und damit der Schleppverlust reduziert wird.

Für eine derartige Entkopplung sind im Stand der Technik Kopplungseinrichtungen vorgesehen, die zum Beispiel Klauenschaltelemente aufweisen und ein wahlweises Koppeln und Entkoppeln der elektrischen Antriebseinrichtung an die Getriebeanord- nung bzw. an die Ausgangswelle der Getriebeanordnung erlauben. Alternativ finden auch Freilaufeinrichtungen Anwendung, welche in einer ersten Drehrichtung ein Dreh- moment übertragen und in einer zweiten Drehrichtung frei rotieren können, ohne ein Drehmoment zu übertragen.

Eine solche Freilaufeinrichtung ist aus der DE 10 2019 219 459 A1 bekannt. Diese wird hier möglichst antriebsnah an einem Hybridfahrzeug vorgesehen und ist an einer elektrischen Antriebseinrichtung oder einer Zwischenwelle angebracht wird. Die elekt- rische Antriebseinrichtung ist mit einer Eingangswelle gekoppelt, die mittels einer Frei- laufeinrichtung, insbesondere eines mechanischen Freilaufs, mit der Ausgangswelle gekoppelt ist. Die Freilaufeinrichtung ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit einer Dreh- bewegung der Eingangswelle die Eingangswelle mit der Ausgangswelle zu koppeln oder von der Ausgangswelle zu entkoppeln

Freilaufeinrichtungen werden in der Regel zwischen einem Differentialgetriebe und der Antriebseinheit angebracht. So offenbart die WO 2010/028 905 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren für ein Fahrzeug, welches eine elektrische Maschine und eine von dieser elektrischen Maschine antreibbare Achse aufweist. Zwischen der antreibbaren Achse und der elektrischen Maschine befindet sich antriebsnah eine trennbare me- chanische Kupplung, die als schaltbarer Freilauf ausgebildet ist. Auf diese Weise kann in einem ersten Modus die elektrische Maschine das Fahrzeug effizient beim Be- schleunigen unterstützen und in einem zweiten Modus kinetische Energie des Fahr- zeugs mittels der elektrischen Maschine in elektrische Energie umgewandelt werden. Alternativ kann die elektrische Maschine vollständig entkoppelt werden, um das durch diese induzierte Schleppmoment zu reduzieren. Im Rahmen der genannten Patentan- meldung ist jedoch nur das Abkoppeln der elektrischen Maschine offenbart, wenn die Drehzahl für diese zu groß werden würde, so dass es zum Schlupf und somit zur In- stabilität des Fahrzeugs kommen könnte. Ein Entkoppeln des Freilaufs, um das Schleppmoment zu reduzieren, oder eine Rekuperation bei vollgeladener Batterie zu verhindern, ist mit dem vorgestellten Aufbau ohne weiteres möglich. Das antriebsnahe Anbringen eines Freilaufs hat den Nachteil, dass das an der Stelle des Freilaufs wirkende Drehmoment sehr groß ist und somit große Schleppverluste auftreten, insofern die elektrische Maschine mit der Ausgangswelle verbunden ist. Sol- che Systeme unterliegen einem erhöhten Verschleiß und müssen entsprechend der auftretenden hohen Drehmomente dimensioniert werden, so dass sie auch das Fahr- zeuggewicht erhöhen. Eine Lösung dafür besteht darin, den Antriebsstrang eines Elektrofahrzeugs, das eine elektrische Maschine mit einer Ausgangswelle, ein Diffe- rentialgetriebe, eine mit einem ersten Antriebsrad verbundene erste Seitenwelle und eine mit einem zweiten Antriebsrad verbundene zweite Seitenwelle sowie eine Trenn- vorrichtung umfasst, derart auszugestalten, dass das Differentialgetriebe einen Diffe- rentialkorb aufweist, an dem mindestens ein Umlaufzahnrad angeordnet ist und der mit der Ausgangswelle in Verbindung steht. Das mindestens eine Umlaufzahnrad steht wiederum mit der ersten Seitenwelle und der zweiten Seitenwelle in Verbindung. Die Trennvorrichtung ist an der ersten Seitenwelle angebracht und in der Lage, die erste Seitenwelle von dem ersten Antriebsrad zu entkoppeln. Eine Drehung des zweiten An- triebsrads wird dann von dem zweiten Antriebsrad über das Differentialgetriebe auf die erste Seitenwelle übertragen, aber nicht mehr auf den Differentialkorb.

Ein Freilauf, der an der Seitenwelle als Trennvorrichtung angebracht werden kann, ist aus der DE 10 2013 209 640 A1 bekannt. Diese offenbart einen insbesondere im An- triebsstrang eines Fahrzeugs befindlichen Freilauf mit einem Innenring zum Einleiten und/oder Ausleiten eines Drehmoments und einem radial außerhalb zum Innenring angeordneten Außenring zum Ausleiten und/oder Einleiten des Drehmoments. Zwi- schen dem Innenring und dem Außenring sind ein Stützlager, ein Innenlager, mindes- tens ein Sperrkörper und ein Umschaltkäfig angebracht. Mittels des Umschaltkäfigs kann zwischen einer Sperrstellung, bei der eine drehfeste Verbindung zwischen In- nenring und Außenring besteht und einer Freilaufstellung zur Entkoppelung von Innen- ring und Außenring umgeschaltet werden. Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass ein Tausch des Schmiermittels nicht ohne weiteres möglich ist. Ferner handelt es sich bei diesem Freilauf um ein abgeschlossenes System, bei welchem es nur schwer möglich ist, einen Druckausgleich zu schaffen, was möglicherweise die Funk- tion des Freilaufs einschränkt. Es ist daher die Aufgabe der Erfindung einen Freilauf für ein Fahrzeug bereitzustellen, der sich besonders einfach in das Fahrzeug integrieren lässt und der eine verbesserte Schmierung aufweist. Ferner muss das Schmiermittel austauschbar sein.

Die Aufgabe wird mittels des eingangs beschriebenen Freilaufs dadurch gelöst, dass der Innenring und der Außenring jeweils eine einander zugewandte, geschlossene Stirnseite aufweisen und sich der Hohlraum zwischen den geschlossenen Stirnseiten erstreckt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Innenring eine in den Hohlraum führende Durchgangsbohrung auf, die durch einen Innenstopfen reversibel verschlossen ist. Auf diese Weise kann der Hohlraum einfach zugänglich gemacht und mit Schmiermittel befüllt werden. Wird als Schmiermittel Öl eingesetzt, kann dieses besonders einfach durch die Öffnung gewechselt werden, indem zum Beispiel verbrauchtes Öl durch die Durchgangsbohrung abgesaugt und anschließend unverbrauchtes Öl durch die Durch- gangsöffnung in den Hohlraum eingebracht wird.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Durchgangsbohrung mittig in die ge- schlossene Stirnseite des Innenrings eingebracht ist. Damit ist der Aufbau symmet- risch zu einer Drehachse, so dass geringere Kräfte auf den Stopfen wirken, wenn er sich dreht. Ferner kann es bei einem dem Außenring zugewandten Einbringen der Durchgangsbohrung dazu kommen, dass die Durchgangsbohrung nach unten zeigt, wenn sich das Fahrzeug in Ruhe befindet. Da sich ebenfalls das Schmiermittel im un- teren Teil des Freilaufs sammelt, würde das Schmiermittel im Falle einer Undichtigkeit sofort austreten. Indem die Durchgangsbohrung mittig an der geschlossenen Stirnseite des Innenrings angebracht ist, kann dies vermieden werden.

Weiterhin ist es besonders bevorzugt, wenn der Innenstopfen ein luftdurchlässiges, aber fluiddichtes Druckausgleichselement aufweist. Vor allem im Betrieb, aber auch aufgrund wechselnder Wetterlagen, kommt es zu Luftdruckunterschieden zwischen dem Hohlraum und der Umgebung. Im Betrieb wird dies durch die Erwärmung des Freilaufs durch Reibung weiter verstärkt. In einer das Innenlager auf einem ersten Abschnitt des Innenringes und das Stützlager auf einem dritten Abschnitt des Innenringes angeordnet sind, der erste Abschnitt einen kleineren Durchmesser als der dritte Abschnitt aufweist und der Innenring einen zwi- schen dem ersten und dem dritten Abschnitt liegenden zweiten Abschnitt aufweist, dessen Durchmesser kontinuierlich von dem kleineren in den größeren Durchmesser übergeht. Dies erleichtert die Montage und erlaubt eine kompaktere Ausgestaltung des Freilaufs.

Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der zweite Abschnitt konisch ausgebildet ist. Diese Form berücksichtigt die notwendige Rotationssymmetrie zum effizienten Betrei- ben des Innenrings.

Ferner ist es besonders von Vorteil, wenn an dem zweiten Abschnitt Transportstruktu- ren vorhanden sind, die das Schmiermittel vom Sperrung zu dem Innenlager leiten, während der Innenring rotiert. Aufgrund der während der Rotation des Innenrings auf- tretenden Fliehkräfte wird das Schmiermittel von der Drehachse weg transportiert. Auf diese Weise kann es dazu kommen, dass das Innenlager nicht mehr bestmöglich ge- schmiert wird und schneller verschleißt. Durch die Transportstrukturen, welche in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung Nuten oder Rippen sind, wird dies verhindert.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Fahrzeug gelöst, welches einen Freilauf mit den gerade beschriebenen Merkmalen aufweist.

Das Fahrzeug weist vorteilhaft ein Differentialgetriebe sowie ein Laufrad auf, die durch eine Seitenwelle miteinander verbunden sind, wobei sich der Freilauf an der Seiten- welle befindet. Da der Freilauf nicht wie üblich an einer Ausgangswelle des Fahrzeugs oder zwischen der Ausgangswelle und Differentialgetriebe angebracht ist, kann sie kleiner dimensioniert und das Fahrzeuggewicht reduziert werden. Ferner wirkt nur ein Teil des Drehmoments auf die Trennvorrichtung, da der übrige Teil an einer auf der gegenüberliegenden Seite des Differentialgetriebes befindliche, zweiten Seitenwelle wirkt. In einer besonders günstigen Ausgestaltung ist die Seitenwelle dabei aus einer ersten und einer zweiten Halbwelle zusammengesetzt, wobei der Innenring Teil der ersten Halbwelle und der Außenring Teil der zweiten Halbwelle ist und die erste Halbwelle eine Hohlwelle ist. Damit kann der Freilauf besonders einfach in die Seitenwelle inte- griert werden.

Ferner wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Montage des eingangs beschriebe- nen Freilaufs gelöst. Zunächst werden das Innenlager, der Sperrring und das Stützla- ger auf den Innenring aufgepresst. Im Anschluss wird der Außenring erwärmt und der Innenring in Rotation versetzt, bevor der Innenring in den Außenring eingesetzt wird. Nach dem Einsetzen des Innenrings wird die Rotation gestoppt und anschließend der Abschlussstopfen eingesetzt. Auf diese Weise wird ein Blockieren des Freilaufs ver- hindert, welcher die Montage des Sperrrings erschwert. Nach dem Einsetzen des Sperrrings wird die Rotation gestoppt und anschließend werden das Stützlager und der Abschlussstopfen eingesetzt.

Dabei ist es vorteilhaft, nach dem Einsetzen des Abschlussstopfens der Hohlraum über die eine am Innenring befindliche Durchgangsbohrung mit dem Schmiermittel zu befüllen und abschließend die Durchgangsbohrung mit einem Innenstopfen zu ver- schließen. Damit ist eine vollständige Montage des Freilaufs möglich, ohne das Schmiermittel einzubringen bereits beim Zusammenbau einbringen zu müssen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläu- ternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in an- deren Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug- nahme auf die beigefügten Zeichnungen, die ebenfalls erfindungswesentliche Merk- male offenbaren, noch näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Veranschaulichung und sind nicht als einschränkend auszulegen. Beispielsweise ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Elementen oder Komponenten nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Elemente oder Komponenten zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können andere Ausfüh- rungsbeispiele auch alternative Elemente und Komponenten, weniger Elemente oder Komponenten oder zusätzliche Elemente oder Komponenten enthalten. Elemente oder Komponenten verschiedener Ausführungsbespiele können miteinander kombi- niert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Modifikationen und Abwandlungen, welche für eines der Ausführungsbeispiele beschrieben werden, können auch auf an- dere Ausführungsbeispiele anwendbar sein. Zur Vermeidung von Wiederholungen werden gleiche oder einander entsprechende Elemente in verschiedenen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nicht mehrmals erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Fahrzeug mit Freilauf in schematischer Darstellung und

Fig. 2 einen Freilauf in Schnittdarstellung.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug, welches eine Primärachse 13 und eine Sekundärachse 14 mit jeweils einem Differentialgetriebe 3 aufweist. Die Primärachse 13 ist dabei zu jeder Zeit mit einer elektrischen Maschine 1 verbunden, so dass das Differentialgetriebe 3 an dieser Stelle optional ist. Die beiden Differentialgetriebe 3 an der Primärachse 13 und der Sekundärachse 14 können identisch, aber auch unterschiedlich ausgeführt sein. Die Sekundärachse 14 umfasst einen Freilauf 8. Auch wenn hier die Primärachse 13 vorn und die Sekundärachse 14 hinten am Elektrofahrzeug angeordnet sind, so ist auch eine Ausführung mit einer vorderen Sekundärachse 14 und einer hinteren Pri- märachse 13 denkbar. Insofern das Elektrofahrzeug mehr als zwei Achsen aufweist, können Primärachsen 13 und Sekundärachsen 14 beliebig kombiniert werden.

Zwischen dem ersten Antriebsrad 6 und dem Differentialgetriebe 3 ist an der ersten Seitenwelle 4 ein Freilauf 8 vorhanden, der in einer ersten Drehrichtung das erste An- triebsrad 6 gegenüber der ersten Seitenwelle 4 freigibt und in einer zweiten, entgegen- gesetzten Drehrichtung zwischen dem ersten Antriebsrad 6 und der ersten Seitenwelle 4 eine Verbindung herstellt. Um den Freilauf 8 in die Sekundärachse 14 bestmöglich zu implementieren, muss das Spiel des Differentialgetriebes 3 entsprechend ange- passt, also etwas größer sein, als es ohne Freilauf 8 notwendig ist. Der Freilauf 8 bewirkt, dass in einem entkoppelten Zustand eine Drehung des zweiten Antriebsrads 7 von dem zweiten Antriebsrad 7 über die zweite Seitenwelle 5 und über ein Umlaufzahnrad des Differentialgetriebes 3 auf die erste Seitenwelle 4 übertragen wird. Ein im Differentialgetriebe 3 befindlicher Differentialkorb bleibt jedoch mit der elektrischen Maschine 1 verbunden. Beim Entkoppeln des ersten Antriebsrads 6 wird durch die elektrische Maschine 1 in der Regel kein Drehmoment mehr erzeugt, son- dern es wirkt ein Schleppmoment, welches den Differentialkorb abbremst. Gleichzeitig kommt es zu einem Abbremsen und anschließender Umkehr der Drehrichtung der ers- ten Seitenwelle 4, da auf diese über das Umlaufzahnrad eine Drehung des zweiten Antriebsrads 7 und somit der zweiten Seitenwelle 5 übertragen wird. Im weiteren Ver- lauf kommt der Differentialkorb aufgrund der Bremsung durch die elektrische Maschine 1 zur Ruhe. Die Drehung wird dann vollständig von dem Umlaufzahnrad aufgenommen und nur noch auf die erste Seitenwelle 4 übertragen, nicht aber auf den Differential- korb.

Der Freilauf 8 wird so ausgerichtet, dass bei einer Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs ein erstes Antriebsrad 6 freigegeben ist, während der Freilauf 8 bei einer Rückwärts- fahrt schließt. Zwar ist auf diese Weise kein geschleppter Betrieb bei der Rückwärts- fahrt möglich, aufgrund der geringen Geschwindigkeiten und nur kurzfristigen Ausfüh- rung einer solchen stellt dies jedoch kein Problem dar, da in diesem Fall die Schlepp- verluste allgemein sehr gering sind.

Fig. 2 zeigt eine konkrete Ausführung des Freilaufes 8, der aus einem Außenring 15 und einem hierzu koaxial angeordneten Innenring 16 besteht. Der Innenring 16 ist da- bei innerhalb des Außenrings 15 so angeordnet, dass zwischen diesen ein Hohlraum 17 vorhanden ist. Da der Innenring 16 und der Außenring 15 jeweils eine einander zugewandte, geschlossene Stirnseite aufweisen, erstreckt sich der Hohlraum 17 eben- falls zwischen den geschlossenen Stirnseiten. In dem Hohlraum 17 sind ein Innenlager 18, ein Stützlager 19 und dazwischen ein Sperrring 20 angeordnet. Der Hohlraum 17 ist an der den geschlossenen Stirnseiten abgewandten Seite durch einen Abschluss- stopfen 21 verschlossen. Auf diese Weise kann der Hohlraum 17 mit einem Schmier- mittel wie Öl oder Fett verfüllt werden. Der gesamte Aufbau ist in der Karosserie des Fahrzeugs durch ein Wellenlager 26 gestützt und drehbar gelagert. Der Innenring 16 weist eine Durchgangsbohrung 22 auf, die durch einen Innenstopfen 23 reversibel verschlossen ist. Durch diesen Aufbau wird der Hohlraum 17 leicht zu- gänglich, so dass er zum einen mit dem Schmiermittel befüllt, aber letzteres auch prob- lemlos nach seinem Verbrauch gewechselt werden kann, ohne den Freilauf 8 vollstän- dig demontieren zu müssen. Die Durchgangsbohrung 22 ist mittig in die geschlossene Stirnseite des Innenrings 16 eingebracht. Prinzipiell ist es aber auch möglich, die Durchgangsbohrung 22 an einer Umlauffläche des Innenrings 16 anzuordnen, wobei hier vorteilhaft eine Stelle zwischen Innenlager 18, Stützlager 19 und Sperrring 20 ge- wählt werden sollte.

Der Innenstopfen 23 weist ein luftdurchlässiges, aber fluiddichtes Druckausgleichsele- ment 24 aufweist. Dabei kann es sich zum Beispiel um eine dünne Bohrung oder eine luftdurchlässige, aber gegen Wasser und Schmiermittel wie Öl abdichtende Membran handeln. Hierdurch können Luftdruckunterschiede, temperaturbedingte Druckschwan- kungen im System sowie eine Druckerhöhung bei der Montage des Innenstopfens 23 ausgeglichen werden. Bei Über- oder Unterdrück werden axiale auf den Innenstopfen 23 und den Abschlussstopfen 21 wirkende Kräfte vermieden.

Der Innenring 16 ist in drei Abschnitte unterteilt, welche unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Der erste Abschnitt hat den geringsten Durchmesser, der dritte Abschnitt den größten, und der Durchmesser des zweiten Abschnitts geht kontinuierlich von dem kleineren in den größeren Durchmesser über. Das Innenlager 18 ist auf dem ersten Abschnitt des Innenringes 16 und das Stützlager 19 auf dem dritten Abschnitt ange- ordnet.

Der zweite Abschnitt kann dabei konisch ausgebildet sein und es sind Transportstruk- turen 25 in Form von Rippen vorhanden, die das Schmiermittel vom Sperrring 20 zu dem Innenlager 18 transportieren, während der Innenring 16 rotiert. Alternativ können die Transportstrukturen 25 als Nuten oder andere geeignete Strukturen ausgeführt sein. An der ersten Seitenwelle 4 kann ein solcher Freilauf 8 so angebracht sein, dass der Freilauf 8 direkt aus einer ersten und einer zweiten Halbwelle zusammengesetzt ist. Der Innenring 16 ist dabei Teil der ersten Halbwelle und der Außenring 15 Teil der zweiten Halbwelle. Um das Schmiermittel möglichst einfach einbringen zu können, ist die erste Halbwelle als Hohlwelle ausgebildet.

Bei der Montage des Freilaufs 8 wird das Innenlager 18, der Sperrring 20 und das Stützlager 19 zuerst auf den Innenring 16 gepresst, der anschließend in den Außenring 15 gefügt wird. Da der Sperrring 20 in der Regel aus einer Vielzahl von Sperrelementen aufgebaut ist, kann es dazu kommen, dass der Freilauf 8 während der Montage sperrt und das Einsetzen erschwert wird. Daher wird der Innenring 16 in Rotation versetzt, bevor er in den Außenring 15 eingesetzt wird. Eine Rotation bei geringer Drehge- schwindigkeit ist dabei ausreichend. Ferner ist der Außenring 15 zu erwärmen, damit er sich ausdehnt und der Innenring 16 eingesetzt werden kann. Nach dem Einsetzen des Innenrings 16 wird die Rotation wieder gestoppt und anschließend der Abschluss- stopfen 21 eingesetzt. Nach dem Einsetzen des Abschlussstopfens 21 wird der Hohl- raum 17 über die am Innenring 16 befindliche Durchgangsbohrung 22 mit dem Schmiermittel befüllt und abschließend die Durchgangsbohrung 22 mit dem Innenstop- fen 23 verschlossen.

Bezuqszeichen 1 elektrische Maschine 3 Differentialgetriebe 4 erste Seitenwelle 5 zweite Seitenwelle 6 erstes Antriebsrad 7 zweites Antriebsrad 8 Freilauf 13 Primärachse 14 Sekundärachse 15 Außenring 16 Innenring 17 Hohlraum 18 Innenlager 19 Stützlager 20 Sperrring 21 Abschlussstopfen 22 Durchgangsbohrung 23 Innenstopfen 24 Druckausgleichselement 25 T ransportstrukturen 26 Wellenlager