Die Erfindung betrifft einen Klemmfreilauf, insbesondere Klemmrollenfreilauf, mit einem Ringelement, insbesondere einem Innenring oder einem Außenring, mit mindes- tens einer Klemmrampe zum Klemmen eines Klemmelements, und mit einem Klemmelement pro Klemmrampe, das innerhalb der mindestens einen Klemmrampe angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Freilaufanordnung mit einem Klemmfreilauf.

Ein herkömmlicher Freilauf bzw. ein herkömmlicher Klemmfreilauf ist eine richtungs- geschaltete Kupplung und weist in der Regel einen Innen-, einen Außenring und einen Käfig mit Klemmrollen und Federn auf. Dabei ist der Klemmfreilauf in der Lage einen Teil eines Antriebstranges von einer Drehbewegung, im Falle sich verändernder Lastverhältnisse zu entkoppeln.

Freiläufe werden üblicherweise z. B. als Rücklaufsperren oder Überholkupplungen verwendet oder dienen zum Schalten einer Planetenradstufe.

Ein Freilauf aus dem Stand der Technik aktiviert und deaktiviert sich stets von selbst, wenn die entsprechende Relativdrehzahl zwischen Innen- und Außenring erreicht wird. Auf diese Weise ist eine Entkopplung möglich, wodurch z. B. einen Motorstarter vor mechanischer Beschädigung geschützt werden kann. Denn bei Vergleich von Motorstarter und Motor weist der Motorstarter eine langsamere Drehzahl auf, wodurch dieser vor einer direkten Kopplung mit dem Motor geschützt werden muss.

Jedoch ist es bei neuartigen Antriebskonzepten, wie bei einem Hybridfahrzeug, notwendig den E-Motor oder den Verbrennungsmotor oder beide einfach und schnell von den angetriebenen Rädern und einem Getriebe zu entkoppeln, auch wenn eine entsprechende Relativdrehzahl zwischen Innen- und Außenring zur Kraftübertragung erreicht wird.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Klemmfreilauf sowie eine Freilaufanordnung anzugeben, welche kostengünstig und materialsparend herstellbar sind sowie eine einfache und schnelle Aktivierung und Deaktivierung zur Übertragung eines Drehmoments gewährleisten. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß umfasst bei einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Klemmfreilauf, insbesondere ein Klemmrollenfreilauf, ein Ringelement, insbesondere einen Innenring oder einen Außenring, mit mindestens einer Klemmrampe zum

Klemmen eines Klemmelements.

Vorzugsweise weist der Klemmfreilauf ein Klemmelement pro Klemmrampe auf, das innerhalb der mindestens einen Klemmrampe angeordnet ist, wobei günstigerweise die mindestens eine Klemmrampe wenigstens einen ersten und einen zweiten Bereich aufweist, die jeweils unterschiedliche Abstände zur Drehachse des Klemmfreilaufs umfassen.

Dabei ist es von Vorteil, wenn der erste Bereich der Kraftunterbrechung von dem Ringelement auf das Klemmelement dient, wobei vorzugsweise der zweite Bereich der Kraftübertragung von dem Ringelement zu dem Klemmelement dient.

Günstigerweise umfasst der Klemmfreilauf ein Positionierelement zum Positionieren des Klemmelements relativ zur Klemmrampe. Somit kann die Position des Klemmelements relativ zum Ringelement festgelegt werden, wodurch die Funktionsweise des Freilaufs bestimmbar ist. Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn das Positionierelement in einem ersten Zustand das Klemmelement im ersten Bereich der Klemmrampe positioniert, um eine Kraftübertragung von dem Ringelement auf das Klemmelement zu unterbrechen. Folglich kann der Freilauf in einen Modus gebracht werden, in welchem kein Drehmoment übertragen werden kann. Auch ist es günstig, wenn das Positionierelement in einem zweiten Zustand das

Klemmelement innerhalb der Klemmrampe freigibt, um eine Bewegung des Klemmelements entlang der Klemmrampe zu gewährleisten. In diesem Modus kann der Freilauf seine gewohnte Funktion erfüllen und ein Drehmoment übertragen.

Auch ist es bevorzugt, wenn das Positionierelement pro Klemmelement einen Positio- nierarm aufweist. Dies hat den Vorteil, dass der Positionierarm relativ zur Klemmrampe verschiebbar ist, um das Klemmelement relativ zur Klemmrampe zu positionieren. Somit ist es also möglich, mithilfe des Positionierarms ein Klemmelement entlang der Klemmrampe zu verfahren und somit die Funktionsweise des Freilaufs zu bestimmen.

Ferner ist es bevorzugt, dass der Klemmfreilauf einen Käfig für das Klemmelement und eine Feder pro Klemmelement aufweist, um das Klemmelement zu halten und re- lativ zur Klemmrampe zu platzieren. Auf diese Weise können diverse Klemmelemente mittels des Käfigs und der Feder vorpositioniert werden und somit entlang des Um- fangs des Freilaufs in gleichen Abständen zueinander angeordnet werden.

Ferner kann vorgesehen sein, dass vorzugsweise das Positionierelement relativ zum Käfig bewegbar ist. Somit können also Käfig und Positionierelement gegeneinander verdreht werden.

Vorzugsweise ist der Käfig an dem Ringelement angeordnet, vorzugsweise befestigt. Somit ist also das Positionierelement auch relativ zum Ringelement bewegbar, wobei günstigerweise das Ringelement drehfest mit dem Käfig verbunden ist.

Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn das Positionierelement ein Stellglied aufweist, um eine relative Positionierung des Positionierelements zum Ringelement oder zum Käfig zu gewährleisten. Somit ist die Position des Positionierelements relativ zum Käfig mittels des Stellglieds veränderbar.

Vorzugsweise umfasst das Ringelement oder der Käfig ein Stellelement. Auf diese Weise ist die Position des Ringelements und/oder des Käfigs relativ zum Positionie- relement mittels des Stellelements veränderbar.

Bevorzugterweise ist ein Aktuator zwischen dem Stellglied und dem Stellelement angeordnet, um die relative Position des Positionierelements zum Ringelement und/oder zum Käfig zu variieren. Dadurch ist es vorzugsweise möglich, dass der Klemmfreilauf in den ersten oder zweiten Zustand mittels eines Aktuators schaltbar ist. Somit kann also der Freilauf mittels des Stellgliedes und des Stellelements in den ersten oder zweiten Zustand, wie oben geschildert, geschaltet werden.

Auch ist es von Vorteil, wenn das Positionierelement einen Stellabschnitt aufweist, um eine relative Positionierung des Positionierelements zum Käfig oder zum Ringelement zu gewährleisten. Vorzugsweise umfasst der Käfig oder das Ringelement einen Stellarm. Auch damit kann eine relative Positionierung des Käfigs oder des Ringelements zum Positionierelement gewährleistet werden.

Günstigerweise sind der Stellabschnitt und der Stellarm über einen Energiespeicher, vorzugsweise eine Feder, verbunden, um den Klemmfreilauf, insbesondere nach Ausfall oder Deaktivierung eines Aktuators, vorzugsweise angeordnet zwischen Ringelement und Positionierelement oder zwischen Käfig und Positionierelement zur relativen Verdrehung der beiden zueinander, in den ersten oder zweiten Zustand zu führen. Somit kann also mittels Aktivierung eines Aktuators der erfindungsgemäße Klemmfrei- lauf in den ersten oder zweiten Zustand geschaltet werden, wobei durch Deaktivierung des Aktuators der erfindungsgemäße Klemmfreilauf mittels des Energiespeichers vom ersten oder zweiten Zustand zurück in den zweiten oder ersten Zustand geschaltet werden kann.

Auch ist es günstig, wenn die mindestens eine Klemmrampe wenigstens ein erstes und ein zweites Teilsegment aufweist, wobei vorzugsweise der zweite Bereich der Klemmrampe wenigstens ein erstes und ein zweites Teilsegment aufweist. Somit wird also der zweite Bereich der Klemmrampe weiter unterteilt.

Günstigerweise ist das zweite Teilsegment als Kraftübertragungsbereich derart ausgebildet, dass eine Relativbewegung zwischen Klemmelement und Ringelement un- terbindbar ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist der Kraftübertragungsbereich so ausgebildet, dass in diesem das Klemmelement gegen das Ringelement geklemmt wird, sodass keine Relativbewegung zwischen den beiden stattfindet. In diesem Fall kann ein Maximum eines Drehmoments über dem Freilauf übertragen werden.

Ferner ist es bevorzugt, dass das erste Teilsegment als Überlastbereich derart aus- gebildet ist, dass eine Relativbewegung zwischen Klemmelement und Ringelement gewährleistbar ist, wodurch eine Kraftübertragung vom Ringelement auf das mindestens eine Klemmelement begrenzbar bzw. zumindest verringerbar ist. Anders dargestellt, ist der Überlastbereich so ausgebildet, dass in diesem das zu übertragende Drehmoment begrenzt bzw. reduziert wird, um den Freilauf vor einer mechanischen Zerstörung durch z. B. Spannungsspitzen in Form von Drehmomentstößen zu schützen. Vorteilhafterweise folgt bei einer Drehung des Ringelements zur Kraftübertragung das erste Teilsegment dem zweiten Teilsegment, sodass sich vorzugsweise im Falle einer Überlast das Klemmelement vom zweiten Teilsegment hin zum ersten Teilsegment bewegt, um die Kraftübertragung zwischen dem ersten Teilsegment der mindestens einen Klemmrampe und dem Klemmelement zu begrenzen. Dadurch kann der Freilauf vor mechanischer Zerstörung durch z. B. Spannungsspitzen in Form von Drehmomentstößen geschützt werden.

Vorzugsweise erstreckt sich die mindestens eine Klemmrampe in Umfangsrichtung.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Freilaufanordnung mit ei- nem Klemmfreilauf.

Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Merkmale des Klemmfreilaufs, wie sie unter dem ersten Aspekt erwähnt werden, einzeln oder miteinander kombinierbar bei der Freilaufanordnung Anwendung finden können.

Anders ausgedrückt, die oben unter dem ersten Aspekt der Erfindung genannten Merkmale betreffend einen Klemmfreilauf können auch hier unter dem zweiten Aspekt der Erfindung mit weiteren Merkmalen kombiniert werden.

Vorteilhaftweise umfasst die Freilaufanordnung einen Klemmfreilauf mit einem ersten Ringelement, insbesondere einem Innenring oder einem Außenring, und mit mindestens einer Klemmrampe zum Klemmen eines Klemmelements. Dabei ist es günstig, wenn das erste Ringelement ein Klemmelement pro Klemmrampe umfasst, das innerhalb der mindestens einen Klemmrampe angeordnet ist.

Vorzugsweise weist die mindestens eine Klemmrampe wenigstens einen ersten und einen zweiten Bereich auf, die jeweils unterschiedliche Abstände zur Drehachse des Klemmfreilaufs umfassen. Des Weiteren ist es günstig, wenn die Freilaufanordnung ein zweites Ringelement, insbesondere einen Außenring oder einen Innenring, umfasst.

Auch ist es bevorzugt, dass die Freilaufanordnung bzw. der Klemmfreilauf ein Positionierelement zum Positionieren des Klemmelements relativ zur Klemmrampe umfasst. Somit kann die Position des Klemmelements relativ zum Ringelement festgelegt wer- den, wodurch die Funktionsweise des Freilaufs bestimmbar ist. Bevorzugterweise positioniert das Positionierelement in einem ersten Zustand das Klemmelement im ersten Bereich der Klemmrampe, um eine Kraftunterbrechung von dem Ringelement bzw. von den Ringelementen auf das Klemmelement zu gewährleisten. Im Ergebnis kann der Freilauf in einen Modus gebracht bzw. geschaltet werden, in welchem kein Drehmoment übertragen werden kann.

Ferner ist es von Vorteil, wenn das Positionierelement in einem zweiten Zustand das Klemmelement innerhalb der Klemmrampe freigibt, um eine Bewegung des Klemmelements entlang der Klemmrampe zu gewährleisten. In diesem Modus kann der Freilauf die bekannte Funktion erfüllen und ein Drehmoment bei entsprechenden relativ Drehzahlen zwischen den Ringelementen übertragen.

Auch ist es günstig, wenn die mindestens eine Klemmrampe wenigstens ein erstes und ein zweites Teilsegment aufweist, wobei vorzugsweise der zweite Bereich der Klemmrampe wenigstens ein erstes und ein zweites Teilsegment aufweist. Somit wird also der zweite Bereich der Klemmrampe weiter unterteilt. Auch ist es günstig, wenn das zweite Teilsegment als Kraftübertragungsbereich derart ausgebildet ist, dass die Klemmrampe und das Klemmelement klemmen, insbesondere die Klemmbedingung tana< erfüllen. Dadurch ist vorzugsweise eine Kraftübertragung vom ersten Ringelement über das Klemmelement zum zweiten Ringelement gewährleistbar ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass das erste Teilsegment als Überlastbereich derart ausgebildet ist, dass die Klemmrampe und das Klemmelement rutschen, insbesondere die Rutschbedingung tana> erfüllen. Auf diese Weise ist günstigerweise eine Kraftübertragung vom ersten Ringelement über das Klemmelement zum zweiten Ringelement reduzierbar. Somit können Spannungsspitzen bzw. Drehmomentstöße in- nerhalb des Klemmfreilaufs bzw. der Freilaufanordnung kompensiert werden, ohne dass eine mechanische Zerstörung stattfindet.

Vorteilhafterweise ist das Positionierelement relativ zu den Ringelementen bewegbar. Somit kann also das Positionierelement gegenüber den Ringelementen verdreht werden. Vorzugsweise beabstandet im ersten Zustand das Positionierelement das Klemmelement von dem ersten oder zweiten Ringelement. Somit ist der Klemmfreilauf bzw. die Freilaufanordnung in einen Zustand bzw. Modus geschaltet, in welchem eine Übertragung eines Drehmoments nicht möglich ist.

Mit anderen Worten ausgedrückt ist es von Vorteil, wenn im ersten Zustand das Positionierelement das Klemmelement von dem ersten Ringelement beabstandet und ge- gen das zweite Ringelement drückt. Auf diese Weise ist eine Entkopplung des ersten und zweiten Ringelements möglich, wodurch eine Drehmomentübertragung aktiv mit- hilfe des Positionierelements deaktivierbar ist.

Es ist auch möglich, dass im ersten Zustand das Positionierelement das Klemmelement von dem zweiten Ringelement beabstandet und gegen das erste Ringelement drückt. Auch auf diese Weise ist eine Entkopplung des ersten und zweiten Ringelements möglich, wodurch eine Drehmomentübertragung aktiv mithilfe des Positionierelements deaktivierbar ist.

Günstigerweise sind das erste Ringelement und das zweite Ringelement konzentrisch zueinander angeordnet. Somit können diese um eine gemeinsame Drehachse drehen. Vorzugsweise bildet das erste Ringelement einen Außenring und das zweite Ringelement einen Innenring, oder das erste Ringelement bildet einen Innenring und das zweite Ringelement einen Außenring.

Nachfolgend wird der oben dargestellte Erfindungsgedanke mit anderen Worten ausgedrückt. Dieser Gedanke betrifft vorzugsweise - vereinfacht dargestellt - einen Klemmfreilauf, welcher vorzugsweise in einem Fahrzeughybridgetriebe eingesetzt wird. Hierbei dient der Klemmfreilauf vorzugsweise dem Schalten einer Planetenradstufe. Ferner kann der Klemmfreilauf günstigerweise vor der Übertragung eines Überlastmomentes schützen. Anders ausgedrückt, soll idealerweise mit einem Klemmfreilauf bzw. mit einer Freilaufanordnung zwei unterschiedliche Schaltzustände abgebildet werden.

Hierbei ist günstigerweise ein Zustand/Modus A (default) der Freilaufanordnung derart ausgebildet, dass ein Innenring und ein Außenring der Freilaufanordnung relativ zueinander in beide Richtungen drehen kann. Vorteilhafterweise ist ein Zustand/Modus B der Freilaufanordnung derart ausgebildet, dass ein Innenring und ein Außenring nur in eine erste Richtung relativ zueinander gedreht werden kann, wohingegen eine Drehung in eine zweite Richtung, welche vorzugsweise entgegengesetzt zur ersten Richtung orientiert ist, gesperrt wird.

Ferner ist es günstig, wenn der Freilauf bzw. Klemmfreilauf bzw. die Freilaufanordnung den Innenring oder Außenring abbremsen kann (im Falle einer Kraftübertragung zwischen dem Innenring und dem Außenring), ohne Umgebungsbauteile zu beschädigen. Dies wird günstigerweise mithilfe einer Drehmomentbegrenzung erreicht. Im Falle eines fehlerhaften Schaltvorgangs tritt dadurch kein Schaden an den Anbautei- len auf.

Ferner ist es günstig, wenn der Klemmfreilauf bzw. die Freilaufanordnung automatisch in den Modus A wechselt.

Vorzugsweise wird ein Klemmfreilauf bzw. eine Freilaufanordnung durch einen zusätzlichen Käfig (Schaltkäfig bzw. Positionierelement) ergänzt, welcher günstigerweise relativ zu einem„Trägerkäfig" bzw. Käfig verdrehbar ist, welcher Klemmelemente zur Klemmung zwischen einem ersten und einem zweiten Ringelement bzw. zwischen ei- nem Innenring und einem Außenring aufweist.

Hierbei positioniert vorzugsweise der Schaltkäfig im Modus A die Klemmelement so, dass diese keinen Kontakt zum Innenring oder zum Außenring bzw. zum ersten oder zweiten Ringelement haben und dadurch keine Klemmung entstehen kann.

Im Modus B ist der Schaltkäfig günstigerweise so positioniert, dass die Klemmelement freibeweglich sind und der Kontakt zwischen Innenring und Außenring wiederhergestellt werden kann.

Vorteilhafterweise wird der Schaltkäfig im Modus A durch Zugfedern gehalten, so dass bei Ausfall der Energieversorgung eines Aktuators diese Position automatisch eingestellt wird. Der Aktuator hat vorzugsweise die Aufgabe, aktiv den Schaltkäfig gegenüber dem

Trägerkäfig zu verdrehen, um somit zwischen dem Modus A und dem Modus B schalten zu können.

Hierbei ist es von Vorteil, wenn Modus B nur durch aktives Zustellen eines Aktuators eingestellt werden kann. Des Weiteren ist die Verwendung von Klemmrampen mit vergrößertem Rampenwinkel am Auslauf der Rampengeometrie von Vorteil, um ein gezieltes Durchrutschen des Innenrings oder des Außenrings zu erreichen.

Der vergrößerte Rampenwinkel führt vorzugsweise dazu, dass die Klemmbedingung tana< , welche von der Reibung und dem Klemmwinkel abhängt, nicht mehr gegeben ist.

Auch ist es von Vorteil, wenn der Außenring bzw. ein Ringelement weich ausgebildet ist und sich aufweiten kann, damit die Klemmelemente weiter die Klemmrampen„hinauf rollen" können. Günstigerweise kann das maximal übertragbare Drehmoment in Abhängigkeit der Abmessung der Klemmelemente, der Ringelemente bzw. des Innenrings und des Außenrings frei eingestellt werden.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen schematisch:

Fig. 1 eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Klemmfreilaufs aus einer ersten Perspektive;

Fig. 2 eine weitere Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen

Klemmfreilaufs aus einer ersten Perspektive; Fig. 3 eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Klemmfreilaufs aus einer zweiten Perspektive;

Fig. 4 eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Freilaufanordnung;

Fig. 5 eine 3-dimensionale Ansicht auf eine erfindungsgemäße

Freilaufanordnung;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Freilaufanordnung aus Fig. 5 in einem ersten Zustand;

Fig. 7 eine vergrößerte Detailansicht aus Fig. 6;

Fig. 8 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Freilaufanord- nung aus Fig. 5 in einem zweiten Zustand; und Fig. 9 vergrößerte Detailansicht aus Fig. 8.

In der nachfolgenden Beschreibung werden gleiche Bezugszeichen für gleiche Gegenstände verwendet. Figur 1 zeigt eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Klemmfreilaufs 1 aus einer ersten Perspektive.

Genauer dargestellt zeigt Figur 1 einen Klemmfreilauf 1 , insbesondere Klemmrollenfreilauf, mit einem Ringelement 2, in Ausgestaltung eines Außenrings, welcher diverse Klemmrampen 3 (erstrecken sich in Umfangsrichtung U) jeweils zum Klemmen eines Klemmelements 4 umfasst.

Hierbei weist das Ringelement 2 an seiner Außenseite bzw. an seiner äußeren Mantelfläche Stellelemente 12 auf, die der relativen Positionierung zu einem Positionierelement 7 dienen.

Der Klemmfreilauf 1 weist ferner einen Käfig 9 für die Klemmelemente 4 und eine Fe- der 10 pro Klemmelement 4 auf, um ein Klemmelement 4 zu halten und relativ zur Klemmrampe 3 zu positionieren.

Der Käfig 9 umfasst Gleitstücke 9A, die eine verbessertes Gleiten zwischen dem Käfig 9 und einem nicht dargestellten Innenring sowie dem Außenring 2 bzw. dem Ringelement 2 ermöglichen. Im zusammengebauten Zustand ist der Käfig 9 an dem Ringelement 2 angeordnet bzw. innerhalb des Ringelements 2 angeordnet und mit dem Ringelement 2 drehfest verbunden.

Wie bereits erwähnt, umfasst der Klemmfreilauf 1 ein Positionierelement 7. Dieses dient dem Positionieren der Klemmelemente 4 relativ zu den jeweiligen Klemmrampen 3.

Das Positionierelement 7 ist dabei so ausgestaltet, dass dieses relativ zum Käfig 9, vorzugsweise drehbar, insbesondere in Umfangsrichtung U, bewegbar ist.

Das Positionierelement 7 hat pro Klemmelement 4 einen Positionierarm 8, wobei jeder Positionierarm 8 relativ zur jeweiligen Klemmrampe 3 verschiebbar ist, um das Klem- melement 4 relativ zur Klemmrampe 3 zu positionieren. Zur mechanischen Stabilisierung sind zwei Positionierarme 8 über einen Steg miteinander verbunden.

Ferner weist das Positionierelement 7 ein Stellglied 1 1 auf, um eine relative Positionierung des Positionierelements 7 zum Ringelement 2 und somit auch zum Käfig 9 zu gewährleisten.

Zwischen dem Stellglied 1 1 und einem Stellelement 12 des Ringelements 2 ist ein Ak- tuator (nicht dargestellt) angeordnet, um die relative Position des Positionierelements 7 zum Ringelement 2 bzw. zum Käfig 9 zu variieren, insbesondere aktiv zu variieren.

Ferner weist das Positionierelement 7 mehrere Stellabschnitte 13 und der Käfig 9 mehrere Stellarme 14 auf, um zusätzlich eine relative Positionierung des Positionierelements 7 zum Käfig 9 und somit auch zum Ringelement 2 zu gewährleisten.

Jeweils ein Stellabschnitt 13 und ein Stellarm 14 sind über einen Energiespeicher 15, vorzugsweise ausgestaltet als Feder, verbunden, um den Klemmfreilauf 1 , insbesondere nach Ausfall / Deaktivierung des Aktuators (nicht dargestellt), welcher zwischen dem Ringelement 2 und dem Positionierelement 7 zur relativen Verdrehung der beiden zueinander angeordnet ist, in einen vorbestimmten Zustand (einen ersten oder zweiten Zustand) zu führen.

Wie Figur 1 ferner zeigt, ist der Käfig 9, das Ringelement 2 und das Positionierelement 7 konzentrisch zur Drehachse A des Klemmfreilaufs 1 angeordnet. Figur 2 zeigt eine weitere Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Klemmfreilaufs 1 aus einer ersten Perspektive, ähnlich wie Figur 1 .

Im Gegensatz zu Figur 1 zeigt Figur 2 den Käfig 9 und das Positionierelement 7 des Klemmfreilaufs 1 in einem zusammengebauten Zustand.

Dabei ist zu erkennen, dass die Energiespeicher 15 jeweils einen Stellabschnitt 13 des Positionierelements 7 und ein Stellarm 14 des Käfigs 9 miteinander verbinden.

Jeder Energiespeicher 15 bewirkt, dass der Abstand zwischen einem Stellabschnitt 13 und einem Stellarm 14 so kurz wie möglich ist. Anders ausgedrückt bewirken die Energiespeicher 15 eine Zugkraft, die bestrebt ist den Abstand zwischen einem Stellabschnitt 13 und einem Stellarm 14 zu verkürzen. Betreffend die weiteren Ausführungen wird zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die Erläuterungen zu Figur 1 verwiesen, die hier analog anwendbar sind. Aus Figur 2 ist ferner zu erkennen, dass jeder Positionierarm 8 des Positionierelements 7 einem entsprechendem Klemmelement 4 zugeordnet ist, um dieses in seiner Position relativ zu einer jeweiligen Klemmrampe 3 zu variieren.

Dabei sind jeweils zwei Positionierarme 8 über einen Steg verbunden. Diese Verbin- dung ist jedoch rein optional, und es kann auch auf diese verzichtet werden, jedoch sind dann vorzugsweise die Positionierarme 8 entsprechend mechanisch zu stabilisieren.

Figur 3 zeigt eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Klemmfreilaufs aus einer zweiten Perspektive. Figuren 2 und 3 sind hinsichtlich des dargestellten Klemmfreilaufs 1 und dessen Merkmale identisch, jedoch mit dem Unterschied, dass Figur 3 die Außenseite des Positionierelements 7 zeigt, wohingegen Figur 2 die Innenseite des Positionierelements 7 darstellt.

Betreffend die weiteren Ausführungen wird zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die Erläuterungen zu den Figuren 1 und 2 verwiesen, die hier analog anwendbar sind.

Figur 4 zeigt eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Freilaufanordnung 20.

Die Freilaufanordnung 20 umfasst einen Klemmfreilauf 1 , wie bereits betreffend die Figuren 1 bis 3 beschrieben. Der Klemmfreilauf 1 weist ein erstes Ringelement 2, in Gestalt eines Außenrings, sowie mehrere Klemmrampen 3 zum Klemmen jeweils eines Klemmelements 4 auf.

Am ersten Ringelement 2 ist ein Klemmelement 4 pro Klemmrampe 3, das innerhalb einer Klemmrampe 3 angeordnet ist, positionierbar.

Ferner umfasst der Klemmfreilauf 1 ein Positionierelement 7 zum Positionieren eines Klemmelements 4 bzw. der Klemmelemente 4 relativ zur jeweiligen Klemmrampe 3.

Betreffend die weiteren Ausführungen zum Klemmfreilauf 1 aus Figur 4 wird zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf die Erläuterungen zu den Figuren 1 bis 3 verwiesen, die hier analog anwendbar sind. Die Freilaufanordnung 20 weist ferner ein zweites Ringelement 21 , in Gestalt eines Innenrings, auf, wobei das erste Ringelement 2 und das zweite Ringelement 21 konzentrisch zueinander angeordnet sind.

Mit anderen Worten geschildert, ist in Figur 4 lediglich der Klemmfreilauf 1 aus Figur 3 dargestellt, der nun um einen Innenring 21 bzw. ein zweites Ringelement 21 ergänzt wird, um eine Freilaufanordnung 20 zu bilden.

Figur 5 zeigt eine dreidimensionale Ansicht auf eine erfindungsgemäße Freilaufanordnung 20 in einem zusammengebauten Zustand.

Figur 5 bildet die fertig montierte Freilaufanordnung 20 ab, welche nun zum Einbau in eine nächstgrößere Baueinheit bereit ist.

Aufgrund des Umstandes, dass - wie bereits zu den vorigen Figuren erwähnt - das Positionierelement 7 relativ zum Käfig 9 bzw. zum ersten Ringelement 2 bewegbar ist, ist in der logischen Konsequenz auch das Positionierelement 7 relativ zum zweiten Ringelement 21 bzw. zu den beiden Ringelementen 2, 21 bewegbar. Denn die Klemmelemente berühren bzw. können auf der Außenseite des zweiten Ringelements 21 bzw. Innenrings wälzen, wie dies für einen Freilauf typisch ist.

Ferner zeigt Figur 5, dass das zweite Ringelement 21 in seiner Mitte einen Anschluss für eine Welle aufweist, wobei der Anschluss für eine Welle-Nabe-Verbindung ausgestaltet ist. Figur 6 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Freilaufanordnung aus Figur 5 in einem ersten Zustand, wobei Figur 7 eine vergrößerte Detailansicht aus Fig. 6 darstellt.

In der nachfolgenden Beschreibung werden die Figuren 5 und 6 zusammen bzw. gleichzeitig beschrieben. So zeigen Figuren 6 und 7, dass eine bzw. jede Klemmrampe 3 einen ersten 5 und einen zweiten Bereich 6 aufweist, die jeweils unterschiedliche Abstände zur Drehachse A des Klemmfreilaufs 1 bzw. der Freilaufanordnung 20 umfassen.

Zur Vereinfachung wird nachfolgend lediglich eine Klemmrampe 3 mit einem Klemmelement 4 diskutiert, wobei alle Ausführungen selbstverständlich auf alle Klemmram- pen 3 und Klemmelemente 4, die der Klemmfreilauf 1 bzw. die Freilaufanordnung 20 aufweisen, zutreffen. Wie Figuren 6 und 7 zeigen, ist innerhalb der Klemmrampe 3 ein Klemmelement 4 im ersten Bereich 5 angeordnet.

Der erste Bereich 5 dient der Kraftunterbrechung von dem Ringelement 2 auf das Klemmelement 4, wobei der zweite Bereich 6 der Kraftübertragung von dem Ringele- ment 2 zu dem Klemmelement 4 dient.

Ferner umfasst, wie Figuren 6 und 7 zeigen, der Klemmfreilauf 1 das Positionierelement 7 bzw. dessen Positionierarm 8 zum Positionieren eines Klemmelements 4 relativ zur Klemmrampe 3.

Dabei positioniert das Positionierelement 7 bzw. dessen Positionierarm 8 in einem ersten Zustand das Klemmelement 4 im ersten Bereich 5 der Klemmrampe 3, um eine Kraftübertragung von dem Ringelement 2 auf das Klemmelement 4 zu unterbrechen.

Dazu beabstandet im ersten Zustand das Positionierelement 7 / der Positionierarm 8 das Klemmelement 4 von dem zweiten Ringelement 21 und drückt das Klemmelement 4 gegen das erste Ringelement 2, wobei das Positionierelement 7 selbst ebenfalls vom zweiten Ringelement 21 beabstandet ist. Auf diese Weise bzw. in diesem Zustand ist die Freilaufanordnung 20 bzw. deren Klemmfreilauf 1 deaktiviert, sodass der Klemmfreilauf 1 keine Kräfte bzw. Drehmomente übertragen kann.

Des Weiteren weist der zweite Bereich 6 der Klemmrampe 3 ein erstes 15 und ein zweites Teilsegment 16 auf. Dabei ist das zweite Teilsegment 16 als Kraftübertragungsbereich derart ausgebildet, dass eine Relativbewegung zwischen Klemmelement 4 und Ringelement 2 unterbindbar ist. Denn erst das Unterbinden einer Relativbewegung zwischen Klemmelement 4 und Ringelement 2 garantiert eine maximale Kraftübertragung.

Das erste Teilsegment 15 hingegen ist als Überlastbereich derart ausgebildet, dass eine Relativbewegung zwischen Klemmelement 4 und Ringelement 2 gewährleistbar ist, wodurch eine Kraftübertragung vom Ringelement 2 auf das mindestens eine Klemmelement 4 begrenzbar ist.

Mit anderen Worten und bezugnehmend auf die Freilaufanordnung 20 ausgedrückt, ist das zweite Teilsegment 16 als Kraftübertragungsbereich derart ausgebildet ist, dass die Klemmrampe 3 und das Klemmelement 4 klemmen, um die Klemmbedingung tana< zu erfüllen. Dadurch ist eine Kraftübertragung vom ersten Ringelement 2 über das Klemmelement 4 zum zweiten Ringelement 21 gewährleistbar. In diesem Fall kann ein Maximum eines Drehmoments über dem Freilauf übertragen werden.

Demgegenüber ist bezugnehmend auf die Freilaufanordnung 20 das erste Teilsegment 15 als Überlastbereich derart ausgebildet, dass die Klemmrampe 3 und das Klemmelement 4 rutschen, sodass die Rutschbedingung tana> erfüllt werden kann.

In der Konsequenz ist dadurch eine Kraftübertragung vom ersten Ringelement 2 über das Klemmelement 4 zum zweiten Ringelement 21 begrenzbar. Somit können Spannungsspitzen bzw. Drehmomentstöße innerhalb des Klemmfreilaufs bzw. der Freilaufanordnung kompensiert werden, ohne dass eine mechanische Zerstörung stattfin- det.

Realiter springt bei einem Drehmomentstoß das Klemmelement 4 entlang der Klemmrampe 3 zwischen dem ersten und zweiten Teilsegmenten 15, 16 hin und her, sodass im Ergebnis das Klemmelement 4 bzw. die Klemmelemente 4 sowohl gegenüber dem ersten Ringelement 2 als auch dem zweiten Ringelement 21 rutschen und somit nur ein begrenztes Drehmoment übertragen.

Um den Klemmfreilauf 1 bzw. die Freilaufanordnung 20 in den ersten Zustand zu bringen, werden das Positionierelement 7 und das erste Ringelement 2 bzw. der Außenring in entgegengesetzte Richtungen verdreht, sodass der Positionierarm 8 des Positionierelements 7 das Klemmelement 3 in den ersten Bereich 5 drückt und somit den ersten Zustand des Klemmfreilaufs 1 bzw. der Freilaufanordnung 20 einstellt.

Um den ersten Zustand zu erreichen, wird der Abstand X1 (vgl. Figur 7) zwischen dem Stellglied 1 1 des Positionierelements 7 und dem Stellelement 12 des Ringelements 2 eingestellt, insbesondere mittels eines Aktuators (nicht dargestellt).

Figur 8 zeigt eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Freilaufanordnung 20 aus Fig. 5 in einem zweiten Zustand, wobei Figur 9 eine vergrößerte Detailansicht aus Figur 8 darstellt.

In der nachfolgenden Beschreibung werden die Figuren 8 und 9 zusammen bzw. gleichzeitig beschrieben.

So zeigen die Figuren 8 und 9, dass eine bzw. jede Klemmrampe 3 einen ersten 5 und einen zweiten Bereich 6 aufweist, die jeweils unterschiedliche Abstände zur Drehachse A des Klemmfreilaufs 1 bzw. der Freilaufanordnung 20 umfassen. Zur Vereinfachung wird nachfolgend lediglich eine Klemmrampe 3 mit einem Klemmelement 4 diskutiert, wobei alle Ausführungen selbstverständlich auf alle Klemmrampen 3 und Klemmelemente 4, die der Klemmfreilauf 1 bzw. die Freilaufanordnung 20 aufweisen, zutreffen. Wie Figuren 8 und 9 zeigen, ist innerhalb der Klemmrampe 3 ein Klemmelement 4 im zweiten Bereich 6 angeordnet.

Dieser zweite Bereich 6 dient - wie bereits zu den Figuren 6 und 7 erläutert - der Kraftübertragung von dem Ringelement 2 zu dem Klemmelement 4.

Gemäß Figuren 8 und 9 umfasst der Klemmfreilauf 1 das Positionierelement 7 zum Positionieren eines Klemmelements 4 relativ zur Klemmrampe 3. Dabei gibt das Positionierelement 7 bzw. dessen Positionierarm 8 in einem zweiten Zustand das Klemmelement 4 innerhalb der Klemmrampe 3 frei, um eine Bewegung des Klemmelements 4 entlang der Klemmrampe 3 zu gewährleisten.

Dazu wird im zweiten Zustand das Positionierelement 7 derart verfahren, dass dessen Positionierarm 8 das Klemmelement 4 nicht berührt und dieses sich somit frei entlang der Klemmrampe 3 bewegen kann. In diesem Modus kann der Freilauf die bekannte Funktion erfüllen und ein Drehmoment bei entsprechenden relativ Drehzahlen zwischen den Ringelementen übertragen.

Des Weiteren weist - wie zu den Figuren 6 und 7 bereits erläutert - der zweite Be- reich 6 der Klemmrampe 3 ein erstes 15 und ein zweites Teilsegment 16 auf.

Hierbei ist das zweite Teilsegment 16 als Kraftübertragungsbereich derart ausgebildet, dass eine Relativbewegung zwischen Klemmelement 4 und Ringelement 2 unterbindbar ist. Denn erst das Unterbinden einer Relativbewegung zwischen Klemmelement 4 und Ringelement 2 garantiert eine maximale Kraftübertragung. Das erste Teilsegment 15 hingegen ist als Überlastbereich derart ausgebildet, dass eine Relativbewegung zwischen Klemmelement 4 und Ringelement 2 gewährleistbar ist, wodurch eine Kraftübertragung vom Ringelement 2 auf das mindestens eine Klemmelement 4 begrenzbar ist.

Betreffend weiterer Ausführungen zu en Teilsegmenten 15, 16 wird auf die Erläute- rungen zu den Figuren 6 und 7 verwiesen, die hier analog anwendbar sind bzw. zutreffen. Mit anderen Worten und bezugnehmend auf die Freilaufanordnung 20 ausgedrückt, folgt bei einer Drehung des Ringelements 2 zur Kraftübertragung das erste Teilsegment 15 dem zweiten Teilsegment 16, sodass sich im Falle einer Überlast das Klemmelement 4 vom zweiten Teilsegment 16 hin zum ersten Teilsegment 15 bewegt, um die Kraftübertragung zwischen dem ersten Teilsegment 15 der mindestens einen Klemmrampe 3 und dem Klemmelement 4 zu begrenzen.

In der Konsequenz ist dadurch eine Kraftübertragung vom ersten Ringelement 2 über das Klemmelement 4 zum zweiten Ringelement 21 begrenzbar. Somit können Spannungsspitzen bzw. Drehmomentstöße innerhalb des Klemmfreilaufs bzw. der Frei- laufanordnung kompensiert werden, ohne dass eine mechanische Zerstörung stattfindet.

Realiter springt bei einem Drehmomentstoß das Klemmelement 4 entlang der Klemmrampe 3 zwischen dem ersten und zweiten Teilsegmenten 15, 16 hin und her, sodass im Ergebnis das Klemmelement 4 bzw. die Klemmelemente 4 sowohl gegenüber dem ersten Ringelement 2 als auch dem zweiten Ringelement 21 rutschen und somit nur ein begrenztes Drehmoment übertragen.

Um den Klemmfreilauf 1 bzw. die Freilaufanordnung 20 in den zweiten Zustand zu bringen, werden das Positionierelement 7 und das erste Ringelement 2 bzw. der Außenring derart zueinander verdreht, dass der Positionierarm 8 des Positionierelements 7 das Klemmelement 3 freigibt und somit den zweiten Zustand des Klemmfreilaufs 1 bzw. der Freilaufanordnung 20 einstellt. In diesem Modus kann der Freilauf die bekannte Funktion erfüllen und ein Drehmoment bei entsprechenden relativ Drehzahlen zwischen den Ringelementen übertragen und begrenzen.

Um den zweiten Zustand zu erreichen, wird der Abstand X1 (vgl. Figur 7) auf den Ab- stand X2 verkürzt (vgl. Figur 9).

Um den Abstand X2 bzw. den zweiten Zustand zu erreichen, wird der Abstand zwischen dem Stellglied 1 1 des Positionierelements 7 und dem Stellelement 12 des Ringelements 2 verkleinert.

Dies gelingt beispielsweise dadurch, dass der Aktuator (nicht dargestellt) aktiv Ab- stand zwischen dem Stellglied 1 1 des Positionierelements 7 und dem Stellelement 12 des Ringelements 2 verkleinert. Somit ist der Klemmfreilauf 1 bzw. die Freilaufanordnung 20 in den ersten oder zweiten Zustand mittels des Aktuators schaltbar. Alternativ kann der Abstand auch durch Deaktivierung des Aktuators erfolgen, da dann der Energiespeicher 15, welcher zwischen dem Ringelement 2 und dem Positionierelement 7 zur relativen Verdrehung der beiden zueinander angeordnet ist, den Freilauf 20 in einen vorbestimmten Zustand bzw. in den zweiten Zustand rückführt. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind der Stellabschnitt 13 und der Stellarm 14 über den Energiespeicher 15, ausgestaltet als Feder (vgl. Figuren 1 bis 4), verbunden, um den Klemmfreilauf 1 , insbesondere nach Ausfall / Deaktivierung eines Aktuators, angeordnet zwischen dem Käfig 9 und dem Positionierelement 7, in den zweiten Zustand zu führen.

Bezuqszeichenliste

1 Klemmfreilauf

Ringelement

3 Klemmrampe

Klemmelement

5 erster Bereich

6 zweiter Bereich

7 Positionierelement

8 Positionierarm

9 Käfig

Qo

10 Feder

11 Stellglied

12 Stellelement

13 Stellabschnitt

14 Stellar

15 erstes Teilsegment

16 zweites Teilsegment

20 Freilaufanordnung

21 zweites Ringeiement

A Drehachse

U Umfangsrichtung

X1 Abstand

X2 Abstand