DE10063989A1 - Freilaufkupplung - Google Patents

Abstract

In einem riemengetriebenen Hilfseinrichtungs-Antriebsgerät für Fahrzeugmotoren ist eine in die Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe angeordnet, die ein Lager 3 für die relative drehbare Lagerung von Innen- und Außenringen 1, 2 und eine Kupplungsvorrichtung 4 für die Ausführung oder Blockierung der Drehmomentübertragung zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2 durch Veränderung der Kipprichtung von Klemmkörpern 4a entsprechend der Richtung der relativen Umdrehung der Innen- und Außenringe 1, 2 enthält. In einem solchen Fall ist ein Käfig 4b der Kupplungsvorrichtung 4 mit einem Käfig 3b des Lagers 3 verbunden. Der Käfig 3b des Lagers 3 rotiert in der gleichen Richtung wie die relative Umdrehung des Außenrings bei einer geringeren relativen Umdrehungsgeschwindigkeit als derjenigen des Außenrings 2 und infolgedessen wird die relative Geschwindigkeit der körperlichen Bewegung jedes Klemmkörpers 4a um den Innenring 1 herum langsamer als die relative Umdrehungsgeschwindigkeit des Außenrings 2. Während des Leerlaufs der Innen- und Außenringe 1, 2 gleitet jeder Klemmkörper 4a dadurch auch auf dem Außenring 2 und die Gleitgeschwindigkeit jedes Klemmkörpers 4a auf dem Innenring 1 wird verringert. Dadurch wird ein fortschreitender Abrieb nur in der Nockenoberfläche jedes mit dem Innenring 1 in Berührung stehenden Klemmkörpers 4a verhindert und dadurch wird die Funktionshaltbarkeit der Kupplung verbessert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Freilaufkupplung zur Ausführung oder Blockierung der Drehmomentübertragung zwischen Innen- und Außenringen durch Pendelbewegung von Nockenelementen ent­ sprechend einer relativen Umdrehungsrichtung der Innen- und Außenringe und betrifft insbesondere Maßnahmen zur Reduzie­ rung der Drehzahl, mit der die Nockenelemente am Innenring gleiten.

Wie beispielsweise in der ungeprüften japanischen Patentver­ öffentlichung Nr. 61-228153 beschrieben, ist bekannt, daß bei einem Hilfseinrichtungs-Antriebsgerät für die Drehmomentüber­ tragung von einer Kurbelwelle eines Fahrzeugmotors auf einen Anker einer Hilfseinrichtung mittels eines Kraft­ übertragungsriemens eine Freilaufkupplung in einem Drehmo­ mentübertragungsweg des Hilfseinrichtungs-Antriebsgeräts an­ geordnet ist, um geringfügige Schwankungen in der Drehmoment- Winkelgeschwindigkeit aufzunehmen, die aus einem Explosions­ hub des Motors resultieren, wodurch die Belastung des Kraftübertragungsriemens reduziert wird. Insbesondere bewirkt die Freilaufkupplung die Drehmomentübertragung von der Kur­ belwelle auf den Anker der Hilfseinrichtung während einer Pe­ riode zunehmender Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle bei geringfügigen Schwankungen in deren Winkelgeschwindigkeit und die Blockierung der Übertragung des Trägheitsdrehmoments des Ankers auf die Kurbelwelle während einer Periode abnehmender Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle bei geringfügigen Schwankungen in deren Winkelgeschwindigkeit. Insbesondere wenn es sich bei der Hilfseinrichtung um eine Drehstromlichtmaschine handelt, besitzt deren Anker ein hohes Trägheits­ drehmoment, und deshalb ist die Wirkung einer Reduzierung der Riemenbelastung signifikant.

Es folgt eine Beschreibung einer herkömmlichen Freilaufkupp­ lung unter Verweis auf beispielartige, in die Frei­ laufkupplung integrierte Riemenscheiben, die jeweils durch Einbau einer Freilaufkupplung in eine Riemenscheibe gebildet werden. Solche in eine Freilaufkupplung integrierte Riemen­ scheiben beinhalten zwei bekannte Typen: einen ersten Typ mit im Verhältnis zueinander drehbaren Innen- und Außentragringen b, c zu einem einzelnen Lager a, wie in Fig. 13 dargestellt; und einen zweiten Typ mit im Verhältnis zueinander drehbaren Innen- und Außentragringen b, c zu zwei axial nebeneinander­ liegenden Lagern a, a, wie in Fig. 14 dargestellt. Bei bei­ den Typen liegt das Lager a neben einer Kupplungsvorrichtung f, die dadurch gebildet wird, daß eine Vielzahl von Klemmkör­ pern d, d, . . . als Nockenelemente in einem Käfig e festgehal­ ten werden, um deren Kippbewegung in demselben zu ermögli­ chen.

Während einer Periode zunehmender Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle bei geringfügigen Schwankungen in deren Winkelge­ schwindigkeit wird jeder Klemmkörper d der Kupplungsvorrich­ tung f, wenn der Außenring c in Verriegelungsrichtung (in Fig. 15 im Uhrzeigersinn) eine relative Drehbewegung ausführt, gemäß Fig. 15 im Uhrzeigersinn gekippt und zwischen dem In­ nen- und dem Außenring b, c verkeilt, so daß es zu einer Drehmomentübertragung zwischen den Innen- und Außenringen b, c kommt. Auf der anderen Seite wird während einer Periode ab­ nehmender Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle bei geringfü­ gigen Schwankungen in deren Winkelgeschwindigkeit jeder Klemmkörper d, wenn der Außenring c in Freigaberichtung (in Fig. 15 gegen den Uhrzeigersinn) eine relative Drehbewegung ausführt, entgegen der Verkeilungsrichtung zwischen den Rin­ gen, d. h. in Fig. 15 gegen den Uhrzeigersinn, gekippt, um so auf den Innen- und Außenringen b, c zu gleiten, daß die In­ nen- und Außenringe b, c leerlaufen, wodurch die Drehmo­ mentübertragung zwischen den Innen- und Außenringen b, c blockiert wird. Um solche Verhaltensweisen zu implementieren, werden mit den Nockenoberflächen der Innen- und Außenringe b, c in Kontakt befindliche Flächen jedes Klemmkörpers in Noc­ kenoberflächen umgeformt, so daß die Kipprichtung des Klemm­ körpers je nach Richtung der relativen Umdrehung der Innen- und Außenringe b, c verändert wird.

Bei einer solchen herkömmlichen Freilaufkupplung mit Klemm­ körpern als Nockenelementen bewirken die eigentlichen Klemm­ körper d, d, . . . jedoch während des Leerlaufs (relative Um­ drehung in Freigaberichtung) der Innen- und Außenringe b, c keine gleichen Gleitbewegungen zwischen den Innen- und Außen­ ringen b, c. Insbesondere wenn die Geschwindigkeit der rela­ tiven Umdrehung des Außenrings c gegenüber dem Innenring b mit V1 und die Geschwindigkeit der relativen körperlichen Be­ wegung jedes Klemmkörpers d um den Innenring b mit V2 be­ zeichnet wird, entsteht das Verhältnis V1 = V2. Dementspre­ chend gleitet jeder Klemmkörper d nur am Innenring b, der ein Element mit geringem Drehmomentwiderstand ist.

Deshalb wird unter Betriebsbedingungen mit einer Vielzahl von Leerlaufbewegungen, z. B. im Fall eines Hilfseinrichtungs- Antriebsgeräts für Fahrzeugmotoren, die innerhalb des hohen Motordrehzahlbereichs häufige Beschleunigungs- und Verlangsa­ mungsvorgänge durchmachen, an der Nockenoberfläche jedes Klemmkörpers d, der über dessen andere Teile mit dem Innen­ ring b in Kontakt steht, ein übermäßiger Abrieb bewirkt. Des­ halb wird es auch an der Nockenoberfläche des Innenrings b wahrscheinlich zu fortschreitendem Abrieb kommen. Infolge dieser Phänomene verringert sich die Funktionshaltbarkeit der Kupplung schnell.

Eine Hauptaufgabe dieser Erfindung im Rahmen einer Freilauf­ kupplung für die Herstellung und Unterbrechung der Drehmo­ mentübertragung zwischen Innen- und Außenringen durch Pendel­ bewegung von Nockenelementen in einer Kupplungsvorrichtung, während die Innen- und Außenringe im Verhältnis zueinander über ein Lager rotieren, besteht darin, übermäßigen Abrieb nur an der Nockenoberfläche jedes mit der Nockenoberfläche des Innenrings in Kontakt stehenden Nockenelements und fort­ schreitenden Abrieb an der Nockenoberfläche des Innenrings zu vermeiden, indem jedes Nockenelement auch auf dem Außenring gleitet und die Gleitgeschwindigkeit jedes Nockenelements am Innenring beim Leerlauf der Innen- und Außenringe mittels ei­ ner Drehbewegung eines Lagerkäfigs reduziert wird, was zu ei­ ner verbesserten Funktionshaltbarkeit der Kupplung führt.

Um obige Aufgabe zu erfüllen, lenken die Erfinder die Auf­ merksamkeit auf den Lagerkäfig, der eine relative Drehbewe­ gung in der gleichen Richtung wie die relative Drehbewegung des Außenrings bei einer geringeren relativen Umdrehungsge­ schwindigkeit als der des Außenrings ausführt, und beab­ sichtigen eine Gleitbewegung jedes Nockenelements auch auf dem Außenring zur Reduzierung der Gleitgeschwindigkeit jedes Nockenelements am Innenring, indem der Käfig des Lagers mit dem Käfig der Kupplungsvorrichtung verbunden wird, um zu be­ wirken, daß die Geschwindigkeit der relativen körperlichen Bewegung jedes Nockenelements um den Innenring geringer ist als die relative Umdrehungsgeschwindigkeit des Außenrings.

Insbesondere betrifft die Erfindung eine Freilaufkupplung, die folgendes enthält: einen Innenring; einen Außenring, der koaxial um den Innenring angeordnet und im Verhältnis zum Innenring drehbar angebracht ist; ein Lager mit einer Vielzahl von Rollelementen, die für eine Rollbewegung zwischen den In­ nen- und Außenringen in einer Ebene orthogonal zu einer Um­ drehungsachse der Innen- und Außenringe angeordnet sind, und einen zwischen den Innen- und Außenringen angeordneten Käfig für die Drehbewegung um die Umdrehungsachse der Innen- und Außenringe zur Befestigung der Vielzahl von Rollelementen, damit diese ihre Rollbewegung ausführen können, wobei das La­ ger die Innen- und Außenringe im Verhältnis zueinander dreh­ bar so abstützt, daß die Vielzahl von Rollelementen so rol­ len, daß der Käfig in der gleichen Richtung wie die relative Umdrehung des Außenrings bei einer geringeren relativen Um­ drehungsgeschwindigkeit als derjenigen des Außenrings ro­ tiert; und eine Kupplungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Nockenelementen, angeordnet für eine Pendelbewegung zwischen den Innen- und Außenringen in einer Ebene orthogonal zur Um­ drehungsachse der Innen- und Außenringe, jedoch abweichend von der Ebene, in der die Rollelemente des Lagers angeordnet sind, und einen Käfig, angeordnet zwischen den Innen- und Au­ ßenringen für die Drehbewegung um die Umdrehungsachse der In­ nen- und Außenringe, zur Befestigung der Vielzahl von Noc­ kenelementen, damit diese ihre Pendelbewegung ausführen kön­ nen, wobei die Kupplungsvorrichtung die Drehmomentübertragung zwischen den Innen- und Außenringen durch Kippbewegung der Vielzahl der Nockenelemente in einer Richtung zur Verkeilung zwischen Innen- und Außenringen während der relativen Umdre­ hung der Innen- und Außenringe in ihrer Verriegelungsrichtung bewirkt und die Drehmomentübertragung durch Kippbewegung der Vielzahl von Nockenelementen entgegen der Verkeilungsrichtung zwischen den Innen- und Außenringen während der relativen Drehbewegung der Innen- und Außenringe in ihrer Freiga­ berichtung blockiert.

Weiterhin ist der Käfig der Kupplungsvorrichtung in einem ge­ meinsamen Umdrehungsverhältnis mit dem Lagerkäfig verbunden.

Bei der obigen Bauweise sind die Innen- und Außenringe der Freilaufkupplung im Verhältnis zueinander drehbar an dem La­ ger angebracht, wobei die Rollelemente des Lagers für die Rollbewegung des Käfigs zwischen den Innen- und Außenringen befestigt sind. Wenn der Freilaufkupplung ein Drehmoment zu­ geführt wird, so daß Innen- und Außenringe im Verhältnis zu­ einander rotieren, pendelt jedes Nockenelement der Kupplungs­ vorrichtung je nach Richtung der relativen Umdrehung der In­ nen- und Außenringe in normaler oder umgekehrter Richtung hin und her, um die Drehmomentübertragung zwischen Innen- und Au­ ßenringen zu bewirken oder zu blockieren. In anderen Worten: Während der relativen Umdrehung der Innen- und Außenringe in Verriegelungsrichtung kippt jedes Nockenelement in einer Richtung zur Verkeilung zwischen den Innen- und Außenringen, um zwischen diesen eine Drehmomentübertragung zu bewirken. Im Gegensatz dazu kippt jedes Nockenelement während der relati­ ven Umdrehung der Innen- und Außenringe in Freigaberichtung entgegen der Verkeilungsrichtung zwischen den Innen- und Au­ ßenringen, um deren Leerlauf zu bewirken und dadurch die Drehmomentübertragung zwischen diesen zu blockieren.

Wenn jedes Nockenelement entgegen der Verkeilungsrichtung zwischen beiden Ringen während der Umdrehung beider Ringe in Freigaberichtung kippt, erzeugt die relative Umdrehung beider Ringe zwischen jedem Nockenelement und dem Innenring und zwi­ schen jedem Nockenelement und dem Außenring einen Widerstand gegen das Drehmoment. In einem solchen Fall kann jedes Noc­ kenelement, da der zwischen jedem Nockenelement und dem In­ nenring erzeugte Widerstand gegen das Drehmoment kleiner ist als der zwischen jedem Nockenelement und dem Außenring er­ zeugte Widerstand, die Tendenz zeigen, nur am Innenring zu gleiten, d. h. sich körperlich bei im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit wie der relativen Umdrehungsgeschwindigkeit des Außenrings um den Innenring zu bewegen.

Bei dieser Bauweise rollen jedoch die Rollelemente des Lagers so, daß der Lagerkäfig in der gleichen Richtung wie derjeni­ gen der relativen Umdrehung des Außenrings bei einer geringe­ ren Umdrehungsgeschwindigkeit als der des Außenrings rotiert. Deshalb wird jedes Nockenelement in der Kupplungsvorrichtung durch den Käfig der Kupplungsvorrichtung dazu veranlaßt, sich körperlich um den Außenring entgegen der Richtung der relati­ ven Umdrehung des Außenrings zu bewegen, d. h. in einer Rich­ tung, in der die relative Umdrehungsgeschwindigkeit des Au­ ßenrings reduziert wird. Infolgedessen gleitet jedes Noc­ kenelement auch am Außenring, und die Gleitgeschwindigkeit jedes Nockenelements am Innenring wird reduziert. Daher kommt es statt eines Abriebs jedes Nockenelements durch das Gleiten nur an einem Innenring bei jedem Nockenelement zu Abrieb in­ folge des Gleitens sowohl am Innen- als auch am Außenring. Dies verhindert einen übermäßigen Abrieb der mit dem Innen­ ring in Kontakt stehenden Oberfläche jedes Nockenelements während des Leerlaufs von Innen- und Außenring und den fort­ schreitenden Abrieb der Nockenoberfläche des Innenrings, so daß die Funktionshaltbarkeit der Kupplung verbessert wird.

Bei der obigen Bauweise kann die Freilaufkupplung ein Lager­ paar einschließen und dieses Lagerpaar kann jeweils auf bei­ den axialen Seiten der Kupplungsvorrichtung angeordnet sein, und der Käfig der Kupplungsvorrichtung kann mit wenigstens einem der Käfige beider Lager in einem gemeinsamen Umdre­ hungsverhältnis verbunden sein.

Bei dieser Konstruktion rotiert der Käfig der Kupp­ lungsvorrichtung während der relativen Umdrehung der Innen- und Außenringe in Freigaberichtung gemeinsam mit wenigstens einem der Käfige beider Lager. Infolgedessen können die glei­ chen Wirkungen und Abläufe erreicht werden.

Die Freilaufkupplung kann in einem Drehmomentübertragungsweg zur Übertragung des Drehmoments einer Kurbelwelle, die mit geringen Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit infolge eines Explosionshubs eines Fahrzeugmotors rotiert, auf eine Eingangswelle einer Hilfseinrichtung über einen Kraftüber­ tragungsriemen vorgesehen sein.

Bei dieser Konstruktion rotiert die Kurbelwelle des Fahrzeug­ motors mit geringen Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit infolge des Explosionshubs des Motors. Während einer Periode zunehmender Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle bei gerin­ gen Schwankungen in deren Winkelgeschwindigkeit überträgt die Freilaufkupplung das Drehmoment der Kurbelwelle auf die Ein­ gangswelle der Hilfseinrichtung. Andererseits blockiert die Freilaufkupplung während einer Periode abnehmender Winkelge­ schwindigkeit der Kurbelwelle bei geringen Schwankungen in deren Winkelgeschwindigkeit die Drehmomentübertragung zwi­ schen der Kurbelwelle und der Hilfseinrichtung, um eine Über­ tragung des Trägheitsdrehmoments des Ankers der Hilfseinrich­ tung auf die Kurbelwelle zu verhindern.

Bei der obigen Konstruktion ist der Innenring bevorzugt ent­ weder mit der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors oder der Ein­ gangswelle der Hilfseinrichtung verbunden, und der Außenring ist bevorzugt in einem gemeinsamen Umdrehungsverhältnis mit einem Riemenscheibenteil vorgesehen, um den Kraftübertra­ gungsriemen darum herum zu führen.

Bei dieser Konstruktion ist der Riemenscheibenteil für das Herumführen des Kraftübertragungsriemens um denselben rund um die Außenperipherie des Außenrings der Freilaufkupplung vor­ gesehen, so daß eine in die Freilaufkupplung integrierte Rie­ menscheibe entsteht. Wenn daher die in die Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe z. B. auf der Eingangswelle der Hilfseinrichtung gelagert ist, entsteht ein Drehmomentüber­ tragungsweg zwischen der Kurbelwelle des Motors und der Ein­ gangswelle der Hilfseinrichtung über den Kraftübertragungs­ riemen. Dementsprechend können obige Wirkungen und Abläufe leicht erreicht werden.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Er­ findung gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläu­ tert werden. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Längs-Querschnittsansicht der gesamten Konstruk­ tion einer in eine Freilaufkupplung integrierten Riemenschei­ be nach Ausführungsform 1 dieser Erfindung;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht entlang der Linie II-II aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III aus Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Ansicht, die eine relative Ge­ schwindigkeit der körperlichen Bewegung jedes Klemmkörpers um einen Innenring während des Leerlaufs von Innen- und Außen­ ringen im Vergleich zu einer relativen Umdrehungsgeschwindig­ keit des Außenrings zeigt;

Fig. 5 ein Diagramm mit schematischer Darstellung eines durch Schlangenkeilriemen angetriebenen Hilfseinrichtungs- Antriebsgeräts für einen Fahrzeugmotor;

Fig. 6 ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung der Anord­ nung eines Abriebtests, bei dem in Prüfung 1 der Betrieb mit schneller Beschleunigung und Verlangsamung stattfindet;

Fig. 7 ein Diagrammausdruck der Betriebsbedingungen einer Antriebsriemenscheibe in Prüfung 1;

Fig. 8 ein Diagrammausdruck der Prüfungsergebnisse eines er­ findungsgemäßen Ausführungsbeispiels und eines Vergleichs­ beispiels in Prüfung 1;

Fig. 9 ein erläuterndes Diagramm zur Darstellung der Anord­ nung eines Abriebtests, bei dem in Prüfung 2 Leerlauf statt­ findet;

Fig. 10 ein Diagrammausdruck der Betriebsbedingungen einer Antriebsriemenscheibe in Prüfung 2;

Fig. 11 ein Diagrammausdruck der Prüfungsergebnisse eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und eines Vergleichs­ beispiels in Prüfung 2;

Fig. 12 eine Längs-Querschnittsansicht der gesamten Kon­ struktion einer in eine Freilaufkupplung integrierten Riemen­ scheibe nach Ausführungsform 2 dieser Erfindung;

Fig. 13 eine Ansicht, die die gesamte Konstruktion einer herkömmlichen, in eine Freilaufkupplung integrierten Riemen­ scheibe unter Verwendung eines einreihigen Lagers zeigt und der Fig. 1 entspricht;

Fig. 14 eine Ansicht, die die gesamte Konstruktion einer herkömmlichen, in eine Freilaufkupplung integrierten Riemenscheibe unter Verwendung eines zweireihigen Lagers zeigt und der Fig. 1 entspricht;

Fig. 15 eine Ansicht, die eine relative Geschwindigkeit kör­ perlicher Bewegung jedes Klemmkörpers um einen Innenring wäh­ rend des Freilaufs der Innen- und Außenringe im Vergleich zu einer relativen Umdrehungsgeschwindigkeit des Außenrings zeigt und der Fig. 4 entspricht.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen dieser Erfin­ dung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. (Ausführungsform 1)

Fig. 5 zeigt schematisch die Anordnung eines riemengetriebe­ nen Hilfseinrichtungs-Antriebsgeräts für Fahrzeugmotoren, die eine in eine Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe A ge­ mäß Ausführungsform 1 dieser Erfindung enthält. Dieses Hilfseinrichtungs-Antriebsgerät ist an einem Ende eines Vier­ zylinder-Viertakt-Motors 20 eines Kraftfahrzeugs angebracht. Im einzelnen enthält das Hilfseinrichtungs-Antriebsgerät eine Antriebsriemenscheibe 21, die auf einer Kurbelwelle 20a mon­ tiert ist, welche zusammen mit geringen Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit infolge eines Explosionshubs des Motors 20 rotieren, sowie eine Vielzahl angetriebener Riemenschei­ ben, die jeweils an Eingangswellen einer Vielzahl von Hilfseinrichtungen, darunter einer Drehstromlichtmaschine 22, angebracht sind. Ein Einzel-Rippenkeilriemen 23 als Kraftübertragungsriemen ist schlangenartig oder in sogenann­ ter Schlangenanordnung um diese Riemenscheiben geführt.

Im einzelnen sind die Antriebsriemenscheibe 21, eine Spannrolle 24 einer automatischen Riemenspannvorrichtung, ei­ ne Riemenscheibe 25 für eine Hydraulikpumpe einer Servolen­ kung, eine Umlenkrolle 26, eine Riemenscheibe 27 für einen Kompressor einer Klimaanlage und eine Riemenscheibe 28 für einen Motorlüfter in der Reihenfolge einer Laufrichtung des Rippenkeilriemens 23 angeordnet, wie sie in Fig. 5 durch Pfeile angezeigt ist. Außerdem liegt die in die Freilaufkupp­ lung integrierte Riemenscheibe A zwischen der Spannrolle 24 und der Rolle 25 für eine Hydraulikpumpe und ist auf einer Lichtmaschinenwelle 22a der Drehstromlichtmaschine 22 mit ei­ nem Anker mit relativ großem Trägheitsdrehmoment montiert.

Wie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt, enthält die in die Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe A einen mit der Lichtmaschinenwelle 22a verbundenen Innenring und einen koa­ xial um die Außenperipherie des Innenrings 1 angeordneten und für die relative Umdrehung mit dem Innenring 1 zusammengebau­ ten Außenring 2. Innen- und Außenringe 1, 2 sind im Verhält­ nis zueinander drehbar auf einem einreihigen Rillenkugellager 3 mit einer Vielzahl von Stahlkugeln 3a, 3a, . . . als Rollele­ mente gelagert, die zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2 in einer einzigen Ebene orthogonal zur Umdrehungsachse dieser Ringe 1, 2 angeordnet sind. Die Drehmomentübertragung zwi­ schen Innen- und Außenringen 1, 2 wird durch eine Kupplungs­ vorrichtung 4 entsprechend der Richtung der relativen Umdre­ hung der Innen- und Außenringe 1, 2 bewirkt oder blockiert.

In der axialen Mitte des Innenrings 1 ist ein Montageloch 1a für den Anschluß des Innenrings 1 an die Lichtmaschinenwelle 22a vorgesehen. Rund um die Außenperipherie des Außenrings 2 ist ein Riemenscheibenteil 5 vorgesehen, um den der Rippen­ keilriemen 23 herumgelegt wird.

Wie ebenfalls in Fig. 2 dargestellt, enthält das Rillenku­ gellager 3 folgendes: einen Innenring 6, der fest an der Au­ ßenperipherie des Innenrings 1 angebracht ist, um gemeinsam mit dem Innenring 1 zu rotieren; und einen Außenring 7, der rund um die Außenperipherie des Innenrings 6 entgegengesetzt in einem koaxialen Verhältnis dazu angebracht und fest in die Innenperipherie des Außenrings 2 eingesetzt ist, um gemeinsam mit dem Außenring 2 zu rotieren. Die Außenperipherie des La­ ger-Innenrings 6 und die Innenperipherie des Lager-Außenrings 7 sind über die gesamten Peripherien mit tiefen Rillen 6a, 7a von bogenförmigem Querschnitt ausgebildet, um die Stahlkugeln 3a, 3a zu führen bzw. deren Rollbewegung zu ermöglichen. Au­ ßerdem ist ein ringähnlicher Käfig 3b koaxial zwischen den Lager-Innen- und -Außenringen 6, 7 angeordnet. Der Käfig 3b hält die Stahlkugeln 3a, 3a, . . . in regelmäßigen Teilungen fest und ermöglicht darin deren Rollbewegung. Die Stahlkugeln 3a, 3a, . . . rollen so, daß der Käfig 3b in der gleichen Rich­ tung rotiert wie die relative Umdrehung des Außenrings 2 bei einer relativen Umdrehungsgeschwindigkeit, die geringer ist als diejenige des Außenrings 2. Auf diese Weise sind die In­ nen- und Außenringe 1, 2 im Verhältnis zueinander drehbar am Lager 3 gelagert.

Wie ebenfalls in Fig. 3 dargestellt, enthält die Kupplungs­ vorrichtung 4 eine Vielzahl von Klemmkörpern 4a, 4a, . . . als Nockenelemente, die für die Pendelbewegung in einer einzelnen Ebene orthogonal zur Umdrehungsachse der Innen- und Außenrin­ ge 1, 2, jedoch abweichend von der Ebene angeordnet sind, in der die Stahlkugeln 3a, 3a, . . . des Rillenkugellagers 3 ange­ ordnet sind. Außerdem ist ein ringähnlicher Käfig 4b zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2 angeordnet. In dem Käfig 4b ist eine Vielzahl von Befestigungslöchern 9, 9, . . . von rechtwinkligem Querschnitt, die in radialer Richtung in den Käfig 4b eingeschnitten sind, in festgelegten Umfangsteilun­ gen angeordnet. Die Befestigungslöcher 9, 9, . . . enthalten die entsprechenden Klemmkörper 4a, 4a, . . ., um deren Pendel­ bewegung zu ermöglichen.

Von einem Paar am Kreisumfang einander gegenüberliegender In­ nenwandflächen jedes Befestigungslochs dient die auf der Ge­ genuhrzeigersinn-Seite in Fig. 3 gelegene Innenwandfläche als Auflagesteg 10, auf dem der Klemmkörper 4a während der Pendelbewegung gleitet. Andererseits ist jede der anderen In­ nenwandflächen auf der Uhrzeigersinn-Seite in Fig. 3 mit ei­ ner Blattfeder 11 versehen. Die Blattfeder 11 preßt den Klemmkörper 4a gegen den Auflagesteg 10. Die Berührungsstelle jedes Klemmkörpers 4a mit dem Auflagesteg 10 befindet sich radial außerhalb der Stelle, an der jeder Klemmkörper 4a eine Preßkraft der Blattfeder 11 aufnimmt. Jeder Klemmkörper 4a wird dadurch normalerweise gezwungen, in einer Verkeilungs­ richtung zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2 zu kippen (in Fig. 3 im Uhrzeigersinn).

Jeder Klemmkörper 4a besitzt Kontaktflächen, die als Noc­ kenoberflächen dienen und über die der Klemmkörper mit der Außenperipherie (Nockenoberfläche) des Innenrings 1 bzw. der Innenperipherie (Nockenoberfläche) des Außenrings 2 in Berüh­ rung ist und dadurch entsprechend der relativen Umdre­ hungsrichtung des Außenrings 2 kippt. Insbesondere wenn der Außenring 2 eine relative Umdrehungsbewegung in Verriege­ lungsrichtung (in Fig. 3 im Uhrzeigersinn) ausführt, kippen die Klemmkörper 4a jeweils im Uhrzeigersinn zur Verkeilung zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2 und bewirken dadurch die Drehmomentübertragung zwischen den Ringen 1, 2. Wenn an­ dererseits der Außenring 2 eine relative Umdrehungsbewegung in Freigaberichtung (in Fig. 3 gegen den Uhrzeigersinn) aus­ führt, kippen die Klemmkörper 4a jeweils entgegen dem Uhrzei­ gersinn, um auf den Innen- und Außenringen 1, 2 zu gleiten, und blockieren dadurch die Drehmomentübertragung zwischen den Ringen 1, 2.

Außerdem sind an beiden axialen Enden der Innen- und Außen­ ringe 1, 2 entsprechende ringähnliche Dichtungen 12, 12 vor­ gesehen, um einen Raum zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2 von außen abzudichten. Im einzelnen ist die dem Rillenku­ gellager 3 (in Fig. 1 auf der rechten Seite) näher gelegene Dichtung 12 am rechten Ende des Rillenkugellagers 3 zwischen den Innen- und Außenringen 6, 7 angeordnet. Die Außenperiphe­ riekante der Dichtung 12 ist fest in die Innenperipherie des Lager-Außenrings 7 eingesetzt, während ihre Innenperiphe­ riekante mit der Außenperipherie des Lager-Innenrings 6 in Gleitkontaktsteht. Andererseits ist die andere, der Kupp­ lungsvorrichtung 4 (in Fig. 1 auf der linken Seite) näher gelegene Dichtung 12 an ihrer Außenperipheriekante fest in die Innenperipherie des Außenrings 2 eingesetzt und steht an ihrer Innenperipheriekante in Gleitkontakt mit der Außenperi­ pherie des Innenrings 1.

Weiterhin ist der Käfig 4b der Kupplungsvorrichtung 4 bei dieser Ausführungsform in gemeinsamer Umdrehung mit dem Käfig 3b des Rillenkugellagers 3, wie in Fig. 1 dargestellt, ver­ bunden.

Nunmehr wird die Funktionsweise der in die Freilaufkupplung integrierten Riemenscheibe A gemäß obiger Bauweise beschrie­ ben. Die Innen- und Außenringe 1, 2 der in die Freilaufkupp­ lung integrierten Riemenscheibe A sind im Verhältnis zueinan­ der drehbar mittels der Rollbewegung jeder Stahlkugel 3a des Lagers 3 auf dem Rillenkugellager 3 gelagert. Wenn das Drehmoment der Kurbelwelle 20a des Fahrzeugmotors 20 über den Rippenkeilriemen 23 auf die in die Freilaufkupplung inte­ grierte Riemenscheibe A übertragen wird, rotiert der Außen­ ring 2. Im Lauf der Zeit ändert sich die relative Umdrehungs­ richtung des Außenrings bei geringen Schwankungen in der Win­ kelgeschwindigkeit des Drehmoments. Insbesondere während der Periode zunehmender Winkelgeschwindigkeit bei geringen Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit des Drehmoments ro­ tiert der Außenring 2 relativ in Verriegelungsrichtung. Ande­ rerseits rotiert der Außenring 2 während der Periode abneh­ mender Winkelgeschwindigkeit bei geringen Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit des Drehmoments relativ in Freigabe­ richtung. Weiterhin werden bei der Kupplungsvorrichtung 4 während der Periode relativer Umdrehung des Außenrings in Verriegelungsrichtung die Klemmkörper 4a, 4a, . . . in Ver­ keilungsrichtung zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2 durch relative Umdrehung des Außenrings 2 gekippt und bewir­ ken dadurch die Drehmomentübertragung zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2. Andererseits werden die Klemmkörper 4a, 4a, . . . während der Periode relativer Umdrehung des Außenrings 2 in Freigaberichtung entgegen der Verkeilungsrichtung zwischen den Ringen 1, 2 durch relative Umdrehung des Außenrings 2 ge­ kippt und blockieren dadurch die Drehmomentübertragung zwi­ schen den Ringen 1, 2.

Wenn der Außenring 2 eine relative Umdrehungsbewegung in Freigaberichtung ausführt (d. h. wenn die Innen- und Außenrin­ ge 1, 2 leerlaufen), entsteht ein Widerstand gegen das Drehmoment zwischen jedem Klemmkörper 4a und dem Innenring 1 sowie zwischen jedem Klemmkörper 4a und dem Außenring 2. In einem solchen Fall kann jeder Klemmkörper 4a, da der Wider­ stand gegen das Drehmoment, der zwischen jedem Klemmkörper 4a und dem Innenring 1 erzeugt wird, kleiner ist als der Wider­ stand zwischen jedem Klemmkörper 4a und dem Außenring 2, tat­ sächlich die Neigung aufweisen, nur auf dem Innenring 1 zu gleiten, d. h. sich körperlich bei im wesentlichen gleicher Geschwindigkeit wie der relativen Umdrehungsgeschwindigkeit des Außenrings 2 um den Innenring 1 zu bewegen, wie dies be­ reits unter "Beschreibung des bekannten Stands der Technik" in dieser Spezifikation beschrieben wurde.

Bei dieser Ausführungsform rollen die Stahlkugeln 3a des Ril­ lenkugellagers 3 jedoch so, daß der Käfig 3b des Lagers 3 in der gleichen Richtung rotiert wie die relative Umdrehung des Außenrings 2 bei einer relativen Umdrehungsgeschwindigkeit, die geringer ist als diejenige des Außenrings 2. Deshalb wird jeder Klemmkörper 4a in der Kupplungsvorrichtung 4 durch den Käfig 4b der Kupplungsvorrichtung 4 veranlaßt, sich körper­ lich um den Außenring 2 in einer Richtung zu bewegen, um die relative Umdrehungsgeschwindigkeit des Außenrings 2 zu redu­ zieren. Infolgedessen gleitet jeder Klemmkörper 4a auch auf dem Außenring 2 und die Gleitgeschwindigkeit jedes Klemmkör­ pers 4a am Innenring 1 wird reduziert. Statt eines Abriebs an jedem Klemmkörper 4a infolge einer Gleitbewegung nur am In­ nenring 1 verschleißt jeder Klemmkörper 4a deshalb infolge der Gleitbewegung sowohl an den Innen- als auch Außenringen 1, 2.

Der Gleitabrieb der Nockenoberfläche jedes Klemmkörpers 4a wird noch näher beschrieben. Zunächst einmal sind für den Gleitabrieb verantwortliche Hauptfaktoren die Gleitgeschwin­ digkeit der Nockenoberfläche an einem entsprechenden Element, der Kontaktdruck der Nockenoberfläche und die Umge­ bungstemperatur. Im allgemeinen besteht zwischen diesen Fak­ toren folgende Beziehung:

(Gleitabrieb) = (Gleitgeschwindigkeit) × (Kontaktdruck) × (Umgebungstemperatur)

Außerdem besteht bei dem Rillenkugellager 3, wenn der Außen­ ring der in die Freilaufkupplung integrierten Riemenscheibe A eine relative Umdrehung in Freigaberichtung ausführt, folgen­ de Beziehung zwischen der relativen Umdrehungsgeschwindigkeit V1 des Außenrings 2 und der relativen Umdrehungsge­ schwindigkeit V3 des Käfigs 3b:

V1 < V3 (1)

In diesem Fall wird die relative Umdrehungsgeschwindigkeit des Käfigs 4b der Kupplungsvorrichtung 4, d. h. die relative Geschwindigkeit V2 der körperlichen Bewegung jedes Klemmkör­ pers 4a um den Innenring 1, wie folgt ausgedrückt:

V2 = V3 (2)

Ausgehend von den obigen Formeln (1) und (2) entsteht, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt, folgende Beziehung zwischen der relativen Umdrehungsgeschwindigkeit V1 des Außenrings 2 und der relativen Geschwindigkeit V2 der körperlichen Bewe­ gung jedes Klemmkörpers 4a in der Kupplungsvorrichtung 4:

V1 < V2 (3)

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß, wenn sich die in die Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe A im Leerlauf befindet, die Nockenoberfläche jedes mit dem Innen­ ring 1 in Berührung stehenden Klemmkörpers 4a entsprechend der geringeren Gleitgeschwindigkeit weniger abgenutzt wird. Insbesondere beträgt die Gleitgeschwindigkeit jedes Klemmkör­ pers 4a am Innenring 1, also die relative Geschwindigkeit V2 der körperlichen Bewegung jedes Klemmkörpers 4a um den Innen­ ring 1, allgemein etwa die Hälfte der relativen Umdrehungsge­ schwindigkeit V1 des Außenrings 2, d. h. V2 = (1/2) . V1, ob­ gleich sie mit der Umdrehungsgeschwindigkeit des Käfigs oder dergleichen je nach Lagertyp oder dergleichen variiert. Dem­ entsprechend wird der Abrieb jedes Klemmkörpers 4a für die Innenfeder 1 um die Hälfte reduziert.

Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform ist bei der in die Freilaufkupplung integrierten Riemenscheibe A mit Einzel- Rillenkugellager 3, die in dem Drehmomentübertragungsweg vor­ gesehen ist, über den das Drehmoment der Kurbelwelle 20a, welche infolge des Explosionshubs des Fahrzeugmotors 20 mit geringen Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit rotiert, auf die Vielzahl von Eingangswellen von Hilfseinrichtungen über den Einzel-Rippenkeilriemen 23 in Schlangenausführung übertragen wird, um die Innen- und Außenringe 1, 2 im Ver­ hältnis zueinander drehbar abzustützen, und der Kupplungs­ vorrichtung 4 zur Ausführung oder Blockierung der Drehmo­ mentübertragung zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2 ent­ sprechend der Richtung der relativen Umdrehung zwischen den Innen- und Außenringen 1, 2 der Käfig 4b der Kupplungsvor­ richtung 4 mit dem Käfig 3b des Rillenkugellagers 3 so ver­ bunden, daß jeder Klemmkörper 4a auch auf dem Außenring 2 gleitet und dadurch die Gleitgeschwindigkeit jedes Klemmkör­ pers 4a auf dem Innenring 1 reduziert wird. Dadurch wird übermäßiger Abrieb jedes Klemmkörpers 4a an seiner den Innen­ ring 1 berührenden Nockenoberfläche während des Leerlaufs der Innen- und Außenringe 1, 2 und fortschreitender Abrieb der Nockenoberfläche des Innenrings 1 vermieden und somit die Funktionshaltbarkeit der Kupplung verbessert.

Als nächstes werden zwei Versuche zur Messung des Abriebs je­ des Klemmkörpers unter Verwendung der in die Freilaufkupplung integrierten Riemenscheibe A in der Konstruktion nach Ausfüh­ rungsform 1 beschrieben. Bei dem Versuch 1, der in Fig. 6 schematisch dargestellt ist, wurde ein Rippenkeilriemen 52 zwischen einer Antriebsscheibe 51 einer Rippenkeilriemen­ scheibe und der in die Freilaufkupplung integrierten Riemen­ scheibe A mit der Konstruktion nach Ausführungsform 1 (nach­ stehend auch als erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel bezeichnet) gespannt, die Antriebsscheibe 51 dieser Anordnung wurde gedreht, um die in die Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe A während einer festgelegten Zeit einer schnel­ len Beschleunigung und Verlangsamung auszusetzen, und dann wurde der Abrieb (Einheit: µm) jedes Klemmkörpers gemessen. Im einzelnen wurde ein Anker 53 mit festgelegtem Träg­ heitsdrehmoment über ein Wellenelement 54 in gemeinsamer Um­ drehung mit dem Innenring der in die Freilaufkupplung inte­ grierten Riemenscheibe A verbunden. Weiterhin wurde die in die Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe A durch eine konstante Kraft in einer Richtung von der Antriebsscheibe 51 weggepreßt, so daß der Rippenkeilriemen 52 einer festgelegten Spannung ausgesetzt wurde. Bei dieser in Fig. 7 dargestell­ ten Anordnung wurde die Umdrehungsgeschwindigkeit der An­ triebsscheibe 51 in Abständen von 5 Sekunden schnell auf 5000 min^-1 erhöht, während die Antriebsscheibe 51 grundsätzlich mit 800 min^-1 rotierte.

Als Vergleichsbeispiel wurde eine herkömmliche, in die Frei­ laufkupplung integrierte Riemenscheibe vorbereitet, und zwar eine Riemenscheibe, bei der der Käfig der Kupplungsvorrich­ tung vom Käfig des Rillenkugellagers getrennt ist. Das Ver­ gleichsbeispiel wurde auch unter den gleichen Bedingungen, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel zur An­ wendung kamen, geprüft. Die Ergebnisse des Versuchs an beiden Ausführungsbeispielen sind zusammen in Fig. 8 dargestellt.

Wie aus dem Diagrammausdruck gemäß Fig. 8 ersichtlich, wird der Abrieb bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel um etwa ein Viertel des Werts des Vergleichsbeispiels reduziert.

Als nächstes wurde in Versuch 2 die in die Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe A als erfindungsgemäßes Ausfüh­ rungsbeispiel während einer festgelegten Zeit im Leerlauf betrieben und der Abrieb (Einheit: µm) jedes Klemmkörpers wurde gemessen. Im einzelnen wurde die in die Freilaufkupplung in­ tegrierte Riemenscheibe A, wie in Fig. 9 schematisch darge­ stellt, im wesentlichen in der gleichen Anordnung aufgebaut, wie sie bei Versuch 1 verwendet wurde, jedoch wurde der In­ nenring der in die Freilaufkupplung integrierten Riemenschei­ be A gegen die Umdrehungsrichtung mit dem an einem festen Körper 55 befestigten Wellenelement 54 verbunden. Bei dieser Anordnung, wie sie in Fig. 10 dargestellt ist, wurde die An­ triebsscheibe 51 mit einer konstanten Drehzahl von 5000 min^-1 in Umdrehung versetzt. Weiterhin wurde die gleiche herkömmli­ che, in die Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe, die im Versuch 1 verwendet wurde, als Vergleichsbeispiel vorbe­ reitet. Das Vergleichsbeispiel wurde ebenfalls unter den gleichen Bedingungen, wie sie für das erfindungsgemäße Aus­ führungsbeispiel angewandt wurden, geprüft. Die Ergebnisse des Versuchs mit beiden Ausführungsbeispielen sind zusammen in Fig. 11 dargestellt.

Wie aus dem Diagrammausdruck nach Fig. 11 ersichtlich, wurde der Abrieb bei dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel um etwa ein Zehntel gegenüber dem Vergleichsbeispiel reduziert. (Ausführungsform 2)

Fig. 12 zeigt die gesamte Konstruktion einer in die Frei­ laufkupplung integrierten Riemenscheibe A gemäß Ausführungs­ form 2 dieser Erfindung. Die in die Freilaufkupplung inte­ grierte Riemenscheibe A findet auch Anwendung bei einem rie­ mengetriebenen Hilfsausrüstungs-Antriebsgerät für Fahrzeugmo­ toren wie Ausführungsform 1. Zu beachten ist, daß in der nachfolgenden Beschreibung zu Ausführungsform 2 die gleichen Teile wie in Ausführungsform 1 mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet werden.

Bei dieser Ausführungsform werden, anders als bei Ausfüh­ rungsform 1, die Breiten der Innen- und Außenringe 1, 2 auf etwas weniger als die Breite des Riemenscheibenteils 5 er­ höht. Es sind zwei Rillenkugellager 3, 3 vorgesehen und zwei Sätze Stahlkugeln 3a, 3a, . . . des Lagerpaars 3, 3 sind in verschiedenen Ebenen orthogonal zur Umdrehungsachse der In­ nen- bzw. Außenringe 1, 2 angeordnet. In anderen Worten: Bei­ de Rillenkugellager 3, 3 sind an beiden axialen Enden zwi­ schen den Innen- und Außenringen 1, 2 so angeordnet, daß die Kupplungsvorrichtung 4 zwischen den Lagern 3, 3 eingebettet ist. In dem Rillenkugellager 3 auf der rechten Seite in Fig. 2 ist die Dichtung 12 nur auf der axial rechten Seite vorge­ sehen und auf eine näher an der Kupplungsvorrichtung 4 ange­ ordnete Dichtung wird verzichtet.

Außerdem ist der Käfig 4b der Kupplungsvorrichtung 4 bei die­ ser Ausführungsform nur mit dem Käfig 3b des Rillenkugella­ gers 3 auf der rechten Seite in Fig. 12 verbunden (oder kann nur mit dem Käfig 3b des Rillenkugellagers 3 auf der linken Seite oder mit beiden Käfigen 3b, 3b verbunden sein). Andere Konstruktionen entsprechen derjenigen der Ausführungsform 1 und deshalb wird dazu auf eine Beschreibung verzichtet. Diese Ausführungsform kann auch die gleichen Wirkungen und Abläufe ermöglichen wie bei Ausführungsform 1.

Obgleich das Lager gemäß den Ausführungsformen 1 und 2 aus einem Rillenkugellager 3 mit Stahlkugeln 3a, 3a, . . ., als Rol­ lelementen besteht, können gemäß dieser Erfindung auch andere bekannte Lagerarten, z. B. ein Lager mit Nadeln als Rollele­ menten, verwendet werden.

Außerdem beziehen sich die Ausführungsformen 1 und 2 auf die in die Freilaufkupplung integrierte Riemenscheibe A, bei der der Riemenscheibenteil 5 rund um den Außenring 2 angeordnet ist. Die Erfindung ist jedoch allgemein auf jede Art von Freilaufkupplung anwendbar.

Außerdem bezieht sich die Beschreibung der Ausführungsformen 1 und 2 auf die Freilaufkupplung, bei der Klemmkörper 4a, 4a, . . . als Nockenelemente verwendet werden. Die Erfindung ist jedoch auch auf Freilaufkupplungen anwendbar, die Nockenele­ mente verschiedener anderer Formen benutzen.

Die Ausführungsformen 1 und 2 beziehen sich außerdem auf das riemengetriebene Hilfseinrichtungs-Antriebsgerät für den Ein­ satz in einem Fahrzeugmotor 20. Die erfindungsgemäße Frei­ laufkupplung ist jedoch auch auf verschiedene Arten anderer Einrichtungen anwendbar.

Claims (4)

1. Freilaufkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf­ weist:
einen Innenring,
einen Außenring, der koaxial um den Innenring angeordnet und im Verhältnis zum Innenring drehbar angebracht ist,
ein Lager mit einer Vielzahl von Rollelementen, die für eine Rollbewegung zwischen den Innen- und Außenringen in einer Ebene orthogonal zu einer Umdrehungsachse der Innen- und Au­ ßenringe angeordnet sind, und einen zwischen den Innen- und Außenringen angeordneten Käfig für die Drehbewegung um die Umdrehungsachse der Innen- und Außenringe zur Befestigung der Vielzahl von Rollelementen, damit diese ihre Rollbewegung ausführen können, wobei das Lager die Innen- und Außenringe im Verhältnis zueinander drehbar so abstützt, daß die Viel­ zahl von Rollelementen so rollen, daß der Käfig in der glei­ chen Richtung wie die relative Umdrehung des Außenrings bei einer geringeren relativen Umdrehungsgeschwindigkeit als der­ jenigen des Außenrings rotiert und
eine Kupplungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Nockenele­ menten, angeordnet für eine Pendelbewegung zwischen den In­ nen- und Außenringen in einer Ebene orthogonal zur Umdre­ hungsachse der Innen- und Außenringe, jedoch abweichend von der Ebene, in der die Rollelemente des Lagers angeordnet sind, und einen Käfig, angeordnet zwischen den Innen- und Au­ ßenringen für die Drehbewegung um die Umdrehungsachse der In­ nen- und Außenringe, zur Befestigung der Vielzahl von Noc­ kenelementen, damit diese ihre Pendelbewegung ausführen kön­ nen, wobei die Kupplungsvorrichtung die Drehmomentübertragung zwischen den Innen- und Außenringen durch Kippbewegung der Vielzahl der Nockenelemente in einer Richtung zur Verkeilung zwischen Innen- und Außenringen während der relativen Umdre­ hung der Innen- und Außenringe in ihrer Verriegelungsrichtung bewirkt und die Drehmomentübertragung durch Kippbewegung der Vielzahl von Nockenelementen entgegen der Verkeilungsrichtung zwischen den Innen- und Außenringen während der relativen Drehbewegung der Innen- und Außenringe in ihrer Freigaberich­ tung blockiert,
wobei der Käfig der Kupplungsvorrichtung gemeinsam mit dem Lagerkäfig rotiert.

2. Freilaufkupplung, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf­ weist:
einen Innenring,
einen Außenring, der koaxial um den Innenring angeordnet und im Verhältnis zum Innenring drehbar angebracht ist,
ein Paar Lager mit zwei Sätzen aus einer Vielzahl von Rolle­ lementen, die für eine Rollbewegung zwischen den Innen- und Außenringen in verschiedenen Ebenen orthogonal zu einer Um­ drehungsachse der Innen- und Außenringe angeordnet sind, und
ein Paar zwischen den Innen- und Außenringen angeordnete Kä­ fige für die Drehbewegung um die Umdrehungsachse der Innen- und Außenringe zur Befestigung der jeweiligen Sätze von Roll­ elementen, damit diese ihre Rollbewegung ausführen können, wobei das Lagerpaar die Innen- und Außenringe im Verhältnis zueinander drehbar so abstützt, daß die beiden Rollelement­ sätze so rollen, daß die entsprechenden Käfige in der glei­ chen Richtung wie die der relativen Umdrehung des Außenrings bei einer geringeren relativen Umdrehungsgeschwindigkeit als derjenigen des Außenrings rotieren und
eine Kupplungsvorrichtung mit einer Vielzahl von Nockenele­ menten, angeordnet für eine Pendelbewegung zwischen den In­ nen- und Außenringen in einer Ebene zwischen dem Lagerpaar und orthogonal zur Umdrehungsachse der Innen- und Außenringe, und einen Käfig, angeordnet zwischen den Innen- und Außen­ ringen für die Drehbewegung um die Umdrehungsachse der Innen- und Außenringe, zur Befestigung der Vielzahl von Nockenelementen, damit diese ihre Pendelbewegung ausführen können, wo­ bei die Kupplungsvorrichtung die Drehmomentübertragung zwi­ schen den Innen- und Außenringen durch Kippbewegung der Viel­ zahl der Nockenelemente in einer Richtung zur Verkeilung zwi­ schen Innen- und Außenringen während der relativen Umdrehung der Innen- und Außenringe in ihrer Verriegelungsrichtung be­ wirkt und die Drehmomentübertragung durch Kippbewegung der Vielzahl von Nockenelementen entgegen der Verkeilungsrichtung zwischen den Innen- und Außenringen während der relativen Drehbewegung der Innen- und Außenringe in ihrer Freigaberich­ tung blockiert,
wobei der Käfig der Kupplungsvorrichtung gemeinsam mit dem Käfig wenigstens eines der Lagerpaare rotiert.

3. Freilaufkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Freilaufkupplung in einem Drehmoment-Übertragungsweg an­ geordnet ist, um das Drehmoment einer Kurbelwelle, die mit geringen Schwankungen in der Winkelgeschwindigkeit infolge eines Explosionshubs eines Fahrzeugmotors rotiert, auf eine Eingangswelle einer Hilfseinrichtung über einen Kraftüber­ tragungsriemen zu übertragen.

4. Freilaufkupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
der Innenring entweder mit der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors oder der Eingangswelle einer Hilfseinrichtung verbunden ist und
der Außenring gemeinsam mit einem Riemenscheibenteil rotiert, um einen Kraftübertragungsriemen um diesen herumzulegen.