DE102011014095A1

DE102011014095A1 - Freewheel system

Info

Publication number: DE102011014095A1
Application number: DE102011014095A
Authority: DE
Inventors: Gabor Izso
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-03-29
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2011-12-15
Also published as: WO2011120491A3; DE112011101095A5; DE112011101095B4; WO2011120491A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Freilaufsystem, insbesondere für permanent eingespurte Starter, mit einem mit einer Kurbelwelle/Primärmasse gekoppelten Innenring und einem mit einem Anlasserzahnkranz gekoppelten Außenring, wobei der Anlasserzahnkranz auf einem Motorblock/Motorflansch gelagert ist, sowie mit einem Klemmkörperfreilauf, bei welchem in einem Käfig Klemmkörper schwenkbar/drehbar aufgenommen sind, die im entkoppelten Zustand von dem Innenring beabstandet sind und beim Start durch eine Drehbewegung des Käfigs in einen gekoppelten Zustand überführbar sind, wobei innerhalb des Klemmkörperfreilaufs Mittel für einen weiteren Freilauf vorgesehen sind, welche nach dem Start bei zurückdrehendem Anlasserzahnkranz/Außenring die Schwenkbewegung der Klemmkörper in den entkoppelten Zustand und somit das Entkoppeln des Freilaufs unterstützen.The invention relates to a freewheel system, in particular for permanently engaged starters, with an inner ring coupled to a crankshaft / primary mass and an outer ring coupled to a starter ring gear, the starter ring gear being mounted on an engine block / engine flange, and with a sprag freewheel, in which in a cage Clamping bodies are pivotally / rotatably received, which in the decoupled state are spaced from the inner ring and can be converted into a coupled state at the start by a rotary movement of the cage, with means for a further freewheel being provided within the clamping body freewheel, which after the start with the starter ring gear turning back / Outer ring support the pivoting movement of the sprags in the decoupled state and thus the decoupling of the freewheel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Freilaufsystem, das insbesondere bei permanent eingespurten Startern von Brennkraftmaschinen Anwendung findet und dazu dient, Kurbelwelle bzw. Primärmasse und Anlasserzahnkranz im Betrieb durch den Freilauf zu entkoppeln. Der Freilauf funktioniert dabei so, dass er bis zu einem bestimmten Moment die Drehzahl zwischen Kurbelwelle bzw. Primärmasse und Anlasserzahnkranz bzw. Anlasserwelle überträgt und bei einem größer werdenden Moment keine Drehmomentübertragung mehr erfolgt.The invention relates to a freewheel system, which finds application in particular permanently starred starters of internal combustion engines and serves to decouple crankshaft or primary mass and starter ring gear during operation by the freewheel. The freewheel works in such a way that it transmits the speed between crankshaft or primary mass and starter ring gear or starter shaft up to a certain moment and no torque is transmitted at an increasing moment.

Bei konventionellen Start-Stopp-Systemen kuppelt der Starter aus und macht einen verzögerten Neustart des Motors nötig. Dabei wird ein Ritzel des Anlassers so verschoben, dass es in die Verzahnung des Schwungrads greift. Beim Loslassen des Zündschlüssels wird das Ritzel wieder ausgerückt und kehrt in seine ursprüngliche Stellung zurück. Der permanent eingespurte Starter ist dagegen ständig eingekuppelt. Das Ritzel ist ständig mit dem Anlasserzahnkranz verbunden, wodurch ein schnellerer und sanfterer Neustart des Motors möglich ist.In conventional start-stop systems, the starter disconnects and requires a delayed restart of the engine. Here, a pinion of the starter is shifted so that it engages in the teeth of the flywheel. When you release the ignition key, the pinion is disengaged and returns to its original position. The permanently starter is constantly engaged. The pinion is constantly connected to the starter ring gear, allowing a faster and smoother engine restart.

Die Drehmomentübertragung erfolgt bei Freilaufkupplungen bekanntermaßen durch Klemmrollen, Klemmkörper, Sperrklinken oder Schlingfedern.The torque transmission is carried out in one-way clutches known by pinch rollers, clamp body, pawls or wrap springs.

Aus DE 37 07 283 C2 ist eine Klemmkörperfreilaufkupplung mit nockenförmigen Klemmkörpern bekannt, die in Umfangsrichtung zwischen einem äußeren Kupplungselement und einem inneren Kupplungselement zwischen zwei Seitenplatten angeordnet sind, wobei die Klemmkörper von einem Klemmkörperkäfig aufgenommen werden, der in Mitnahmeverbindung mit den Seitenplatten steht und in den die nockenförmigen Klemmkörper eingesetzt sind, die über eine umlaufende ringförmige Spiralfeder mit einer radialen Federkraft beaufschlagt werden.Out DE 37 07 283 C2 a sprag clutch with cam-shaped clamping bodies is known, which are arranged in the circumferential direction between an outer coupling element and an inner coupling element between two side plates, wherein the clamping body are received by a sprag cage, which is in driving connection with the side plates and in which the cam-shaped clamping body are inserted which are acted upon by a circumferential annular coil spring with a radial spring force.

Ein Anlasserfreilauf für eine elektrische Anlassvorrichtung für Verbrennungsmotoren zur vorübergehenden Kupplung der Anlasserwelle mit der Kurbelwelle ist auch aus DE 100 19 593 A1 bekannt. Der Anlasserfreilauf umfasst einen mit der Kurbelwelle gekuppelten Innenring, einen mit der Anlasserwelle gekuppelten Außenring sowie im Anlassbetrieb wirksame Klemmkörper zum reibschlüssigen Verbinden der beiden Ringe, wobei die Klemmkörper in einem Käfig aufgenommen werden. Es sind außerdem Mittel zur reib- oder formschlüssigen Verbindung des Käfigs mit dem Innenring vorgesehen. Im Überholbetrieb werden die Klemmkörper unter der Einwirkung der Fliehkraft derart verschwenkt, dass sie vom Außenring getrennt werden.A starter freewheel for an electric starting device for internal combustion engines for temporarily coupling the starter shaft with the crankshaft is also off DE 100 19 593 A1 known. The starter freewheel comprises an inner ring coupled to the crankshaft, an outer ring coupled to the starter shaft, and clamping bodies effective for the frictional engagement of the two rings, wherein the clamping bodies are received in a cage. There are also provided means for frictional or positive connection of the cage with the inner ring. In overtaking the clamp body are pivoted under the action of centrifugal force such that they are separated from the outer ring.

Nachteilig bei diesen Systemen ist, dass sie mit der Kurbelwelle drehen und deshalb hohe Zentrifugalkräfte an den Klemmkörpern auftreten. Die Schwingungen des Motors können sich ungünstig auf den Freilauf auswirken.A disadvantage of these systems is that they rotate with the crankshaft and therefore high centrifugal forces on the sprags occur. The vibrations of the engine can have an adverse effect on the freewheel.

Um hier Abhilfe zu schaffen, sieht eine noch nicht veröffentlichte technische Lösung der Anmelderin einen Freilauf vor, der von den hohen Fliehkräften und den Motorschwingungen nicht beeinflusst wird. Dieser Freilauf findet dabei insbesondere für permanent eingespurte Starter Anwendung, die einen mit der Kurbelwelle/der Primärmasse gekoppelten Innenring, einen mit dem Anlasserzahnkranz gekoppelten Außenring sowie einen am Motorblock aufgenommenen Träger aufweisen, an dem mehrere Klemmkörper schwenkbar/drehbar aufgenommen sind, die im entkoppelten Zustand vom Innenring beabstandet sind und beim Start durch eine Drehbewegung des Trägers durch einen am Außenring angeordneten ersten Anschlag in einen gekoppelten Zustand überführt werden, d. h. sich am Innenring und am Außenring abstützen und ein Drehmoment zwischen dem Innenring und dem Außenring übertragen. Dabei weist der Freilauf an dem Außenring angeordnete Anschläge und/oder Federn auf, die nach dem Stoppen des Außenrings mit Beendigung des Startens die Klemmkörper durch eine Relativdrehung zwischen Außenring und Träger in den entkoppelten Zustand schwenken/bewegen. Dazu dreht sich nach dem Stoppen des Außenrings mit Beendigung des Startens der Träger durch seine Massenträgheit weiter und begünstigt dadurch die Öffnung/das Entkoppeln der Klemmkörper.To remedy this situation, provides a not yet published technical solution by the applicant before a freewheel, which is not affected by the high centrifugal forces and the engine vibrations. This freewheel is used in particular for permanently starter starter application having a coupled with the crankshaft / the primary mass inner ring, coupled to the starter ring gear outer ring and a recorded on the engine block carrier on which a plurality of clamping body are pivotally / rotatably received, in the decoupled state spaced from the inner ring and are transferred at start by a rotational movement of the carrier by a arranged on the outer ring first stop in a coupled state, d. H. are supported on the inner ring and the outer ring and transmit torque between the inner ring and the outer ring. In this case, the freewheel on the outer ring arranged stops and / or springs, which pivot after stopping the outer ring with completion of starting the clamp body by a relative rotation between the outer ring and the carrier in the decoupled state / move. For this purpose, after the stopping of the outer ring upon completion of starting, the carrier continues to rotate due to its inertia, thereby favoring the opening / decoupling of the clamping bodies.

Dieser bekannte Freilauf dreht mit der Kurbelwelle mit, wodurch diese Ausführungsform nur mit einem Gleitlager möglich ist. Der verwendete Klinkenfreilauf kann zudem während des Starts unerwünschte Geräusche erzeugen. Außerdem wird das genannte System mit getrennten Teilen bzw. Baugruppen geliefert und montiert, wodurch der Transport und die Montage relativ schwierig und zeitaufwendig sind.This known freewheel rotates with the crankshaft, whereby this embodiment is possible only with a sliding bearing. The used pawl freewheel can also generate unwanted noise during startup. In addition, the said system is supplied and assembled with separate parts or assemblies, whereby the transport and assembly are relatively difficult and time consuming.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, den eingangs genannten Freilauf derart weiter zu entwickeln, dass bei einfachem Einbau und Transport eine weitestgehend geräuscharme Funktion des Freilaufs gewährleistet ist.The object of the invention is thus to further develop the freewheel mentioned above, that with a simple installation and transport a largely silent operation of the freewheel is guaranteed.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved with the features of the first claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.

Bei einem Freilaufsystem, insbesondere für permanent eingespurte Starter, mit einem mit einer Kurbelwelle/Primärmasse gekoppelten Innenring und einem mit einem Anlasserzahnkranz gekoppelten Außenring, wobei der Anlasserzahnkranz auf einem Motorblock/Motorflansch gelagert ist, sowie mit einem Klemmkörperfreilauf, bei welchem in einem Käfig Klemmkörper schwenkbar/drehbar aufgenommen sind, die im entkoppelten Zustand von dem Innenring beabstandet sind und beim Start durch eine Drehbewegung des Käfigs in einen gekoppelten Zustand überführbar sind, wobei innerhalb des Klemmkörperfreilaufs Mittel für einen weiteren Freilauf vorgesehen sind, welche nach dem Start bei zurückdrehendem Anlasserzahnkranz/Außenring die Schwenkbewegung der Klemmkörper in den entkoppelten Zustand und somit das Entkoppeln des Freilaufs unterstützen.In a freewheel system, in particular for permanently starter starter, coupled with a crankshaft / primary mass coupled inner ring and a starter ring gear outer ring, wherein the starter ring gear is mounted on an engine block / motor flange, as well as with a sprag, wherein in a cage clamp body swivel / rotatable are received, which are spaced in the decoupled state of the inner ring and at start by a rotational movement of the cage in a coupled state can be converted, are provided within the sprag freewheel means for a further freewheel, which after starting at zurückdrehendem starter ring / outer ring pivotal movement the clamp body in the decoupled state and thus support the decoupling of the freewheel.

Es ist innerhalb des Klemmkörperfreilaufs ein Schlingfederfreilauf vorgesehen, welcher eine reibungsbehaftete Drehbewegung des Käfigs in eine Richtung ermöglicht und in die entgegengesetzte Richtung sperrt. Der Käfig ist auf einer Schlingfeder des Schlingfederfreilaufs gelagert, wobei ein Ende der Schlingfeder sich mit dem Käfig in Eingriff befindet. Außerdem liegt der Käfig mit einer axialen Schulter auf der Schlingfeder und einem Reibring auf und ist von einer radialen Schulter des Reibrings axial geführt. Dabei ist die Schlingfeder auf einem an dem Motorflansch gelagerten Lagerungsblech aufgenommen und radial vorgespannt. Der den Käfig axial führende Reibring ist von einem mit Aussparungen des Lagerungsbleches in Eingriff stehenden Sicherungsring axial geführt.It is provided within the sprag freewheel a wrap spring, which allows a frictional rotational movement of the cage in one direction and locks in the opposite direction. The cage is mounted on a wrap spring of the wrap spring freewheel with one end of the wrap spring engaged with the cage. In addition, the cage rests with an axial shoulder on the wrap spring and a friction ring and is axially guided by a radial shoulder of the friction ring. In this case, the wrap spring is received on a bearing plate mounted on the motor flange and radially biased. The cage axially leading friction ring is axially guided by a locking recesses of the bearing plate engaged with locking ring.

Der Anlasserzahnkranz ist mittels eines Trägers über ein Wälzlager an dem Motorflansch gelagert, wobei das Wälzlager von einem auf dem Motorflansch gelagerten axialen Schenkel des Lagerungsbleches aufgenommen ist. Der Träger ist einerseits von einer radialen Schulter des Wälzlager-Außenrings und andererseits von einem auf dem Käfig zentrierten Reibring axial geführt.The starter ring gear is mounted by means of a carrier via a rolling bearing on the motor flange, wherein the rolling bearing is received by a mounted on the motor flange axial leg of the bearing plate. The carrier is axially guided on the one hand by a radial shoulder of the roller bearing outer ring and on the other hand by a friction ring centered on the cage.

Es ist vorgesehen, dass das Lagerungsblech gegenüber dem Wälzlager-Innenring verdrehgesichert und der Wälzlager-Innenring gegenüber dem Motorflansch verdrehgesichert angeordnet ist.It is envisaged that the bearing plate against rotation of the roller bearing inner ring secured against rotation and the roller bearing inner ring is arranged against rotation relative to the motor flange.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to embodiments and drawings. Show it:

1 eine Darstellung eines Freilaufsystems im Teilschnitt, 1 a representation of a freewheel system in partial section,

2 eine Detailansicht nach 1, 2 a detailed view after 1 .

3 eine weitere Detailansicht nach 1, 3 another detail view after 1 .

4 eine dreidimensionale Darstellung eines Lagerungsbleches, 4 a three-dimensional representation of a storage sheet,

5 eine Detailansicht nach 4, 5 a detailed view after 4 .

6 eine dreidimensionale Darstellung einer Schlingfeder, 6 a three-dimensional representation of a wrap,

7 eine Detailansicht nach 6, 7 a detailed view after 6 .

8 eine dreidimensionale Darstellung der Verbindungsstelle von Schlingfeder und Käfig, 8th a three-dimensional representation of the junction of wrap and cage,

9 eine Draufsicht auf einen Sicherungsring, 9 a top view of a retaining ring,

10 eine dreidimensionale Darstellung eines Reibrings, 10 a three-dimensional representation of a friction ring,

11 eine dreidimensionale Darstellung einer Teilansicht einer Anordnung von Wälzlager, Träger und Freilaufsystem, 11 a three-dimensional representation of a partial view of an arrangement of bearings, carrier and freewheel system,

12, 13, 14 das Funktionsprinzip des Freilaufs unter Verwendung einer Schlingfeder: 12 . 13 . 14 the operating principle of the freewheel using a wrap:

12 vor dem Start, 12 before the start,

13 während des Starts, 13 during the start,

14 nach dem Start. 14 after the start.

Das erfindungsgemäße Freilaufsystem wird bei permanent eingespurten Startern eingesetzt. Es dient dazu, Kurbelwelle bzw. Primärmasse und Anlasserzahnkranz im Betrieb durch einen Freilauf zu entkoppeln, wobei das Ritzel des Anlassers während des Betriebes der Brennkraftmaschine immer im Anlasserzahnkranz eingespurt bleibt. Der beschriebene Freilauf wird dabei mit einem zurückdrehenden Starter geöffnet.The freewheel system according to the invention is used in permanently mounted starters. It serves to decouple crankshaft or primary mass and starter ring gear during operation by means of a freewheel, the pinion of the starter always being meshed in the starter ring during operation of the internal combustion engine. The freewheel described is opened with a back-rotating starter.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Freilaufsystem im Teilschnitt gezeigt. Dabei wird ein Innenring 1 von einer hier nur angedeuteten Kurbelwelle 1a angetrieben, während ein nicht dargestellter Anlasser beispielsweise über ein Ritzel mit einem Anlasserzahnkranz 2 in Verbindung steht. Der Anlasserzahnkranz 2 ist über einen scheibenförmigen Träger 3 auf einem Wälzlager 4 gelagert und steht so mit einem Motorflansch 5 einer hier nicht gezeigten Brennkraftmaschine in Verbindung. Der Träger 3 weist radial außen einen axialen Ansatz 3.1 zur Aufnahme des Anlasserzahnkranzes 2 und radial innen einen axialen Ansatz 3.2 zur Aufnahme auf dem Wälzlager 4 auf. Radial innen ist an dem äußeren axialen Ansatz 3.1 des Trägers 3 ein mit dem Anlasserzahnkranz 2 in Verbindung stehender Außenring 6 angeordnet.In 1 an inventive freewheel system is shown in partial section. This is an inner ring 1 from a here indicated only crankshaft 1a driven, while a starter, not shown, for example via a pinion with a starter ring gear 2 communicates. The starter ring gear 2 is over a disk-shaped carrier 3 on a rolling bearing 4 stored and thus stands with a motor flange 5 an internal combustion engine, not shown here in conjunction. The carrier 3 has radially outward an axial extension 3.1 for receiving the starter ring gear 2 and radially inward an axial extension 3.2 for mounting on the rolling bearing 4 on. Radially inside is at the outer axial neck 3.1 of the carrier 3 one with the starter ring gear 2 related outer ring 6 arranged.

Wie in 1, aber insbesondere in den Detailansichten von 2 und 3, dargestellt ist, weist der Wälzlager-Außenring 4a motorflanschseitig eine radiale Schulter 4.1 auf, an der der Träger 3 axial geführt ist. Außerdem besitzt der Motorflansch 5 einen axialen Ansatz 5.1, auf dem das Wälzlager 4 mit seinem Wälzlager-Innenring 4i auf einem Lagerungsblech 7 aufsitzt. Das Lagerungsblech 7 ist hier mit einem axialen Schenkel 7.1 auf dem axialen Ansatz 5.1 des Motorflansches 5 gelagert, wobei eine Schulter 7.2 des Lagerungsbleches 7 in eine Nut 4.2 des Wälzlager-Innenrings 4i eingreift. Damit ist das Lagerungsblech 7 gegen den Wälzlager-Innenring 4i verdrehgesichert. Der Wälzlager-Innenring 4i wiederum kann gegenüber dem Motorflansch 5 mittels eines Übermaßes oder mittels eines Stiftes 8 eine Verdrehsicherung erfahren (3).As in 1 but especially in the detail views of 2 and 3 , Is shown, the rolling bearing outer ring 4a motor flange side a radial shoulder 4.1 on, at which the carrier 3 is guided axially. In addition, the motor flange has 5 an axial approach 5.1 on which the rolling bearing 4 with its rolling bearing inner ring 4i on a storage tray 7 seated. The storage tray 7 is here with an axial leg 7.1 on the axial approach 5.1 of the motor flange 5 stored, with a shoulder 7.2 of the storage tray 7 in a groove 4.2 of the rolling bearing inner ring 4i intervenes. This is the storage tray 7 against the rolling bearing inner ring 4i against rotation. The rolling bearing inner ring 4i in turn, opposite to the motor flange 5 by means of an oversize or by means of a pin 8th to prevent it from rotating ( 3 ).

In 2 ist insbesondere die Ausbildung und Anordnung des Lagerungsbleches 7 gut zu erkennen. Das Lagerungsblech 7 umschließt das Wälzlager 4 auch in radialer Richtung, wobei ein im Querschnitt gesehen radialer Schenkel 7.3 des Lagerungsbleches 7 an dem Wälzlager-Innenring 4i als axiale Anlage dient. In dem axialen Ansatz 5.1 des Motorflansches 5 ist zudem in einer umlaufenden Nut 5.2 ein Sicherungsring 9 angeordnet, der am Lagerungsblech 7 anliegend zur axialen Festlegung des Wälzlagers 4 vorgesehen ist. An den radial nach außen gerichteten Schenkel 7.3 des Lagerungsbleches 7, der in seinem weiteren Verlauf beabstandet zu dem Wälzlager-Außenring 4a vorgesehen ist, schließt sich ein axialer Schenkel 7.4 an, der in etwa parallel zu dem Ansatz 3.1 des Trägers 3 angeordnet ist, und auf dem eine Schlingfeder 10 gelagert sowie radial vorgespannt ist.In 2 in particular, the design and arrangement of the storage sheet 7 clearly visible. The storage tray 7 encloses the rolling bearing 4 also in the radial direction, wherein seen in cross-section radial leg 7.3 of the storage tray 7 on the roller bearing inner ring 4i serves as an axial system. In the axial approach 5.1 of the motor flange 5 is also in a circumferential groove 5.2 a circlip 9 arranged at the storage tray 7 adjacent to the axial location of the rolling bearing 4 is provided. To the radially outwardly directed leg 7.3 of the storage tray 7 , which in its further course spaced from the rolling bearing outer ring 4a is provided, an axial leg closes 7.4 which is roughly parallel to the approach 3.1 of the carrier 3 is arranged, and on which a wrap spring 10 stored and radially biased.

In axialer Richtung, auf der dem Träger 3 abgewandten Seite der Schlingfeder 10, ist ein Reibring 11 vorgesehen, der mit einem Sicherungsring 12 axial geführt ist. Radial außen ist auf der Schlingfeder 10 ein Käfig 13 zur Aufnahme von Klemmkörpern 14 mit einem axialen Ansatz 13.1 gelagert. Der axiale Ansatz 13.1 des Käfigs 13 liegt ebenfalls auf dem Reibring 11 auf und axial an einer radialen Schulter 11.1 des Reibrings 11 an, wodurch eine axiale Führung des Käfigs 13 gewährleistet ist. Der Sicherungsring 12 weist zudem Füße 12.1 auf, die in komplementäre Aussparungen 7.5 des axialen Schenkels 7.4 des Lagerungsbleches 7 eingreifen (2).In the axial direction, on the carrier 3 opposite side of the wrap 10 , is a friction ring 11 provided with a circlip 12 is guided axially. Radial outside is on the wrap 10 a cage 13 for receiving clamping bodies 14 with an axial approach 13.1 stored. The axial approach 13.1 of the cage 13 is also on the friction ring 11 on and axially on a radial shoulder 11.1 the friction ring 11 which causes an axial guidance of the cage 13 is guaranteed. The circlip 12 also has feet 12.1 on that in complementary recesses 7.5 of the axial leg 7.4 of the storage tray 7 intervene ( 2 ).

In 4 ist das Lagerungsblech 7 in einer dreidimensionalen Darstellung und in 5 in einer Detailansicht gezeigt, wobei hier auch die mit der Nut 4.2 des Wälzlager-Innenrings 4i in Eingriff bringbaren Schultern 7.2 sowie die für die Aufnahme der Füße 12.1 des Sicherungsringes 12 vorgesehenen Aussparungen 7.5 des Lagerungsbleches 7 dargestellt sind.In 4 is the storage tray 7 in a three-dimensional representation and in 5 shown in a detailed view, here also with the groove 4.2 of the rolling bearing inner ring 4i engageable shoulders 7.2 as well as for the inclusion of the feet 12.1 of the circlip 12 provided recesses 7.5 of the storage tray 7 are shown.

In 6 ist eine dreidimensionale Darstellung und in 7 eine Detailansicht der Schlingfeder 10 gezeigt. An ihrem einen Ende weist die Schlingfeder 10 Zähne 10.1 auf, die in komplementäre Nuten 13.2 des Käfigs 13 eingreifen.In 6 is a three-dimensional representation and in 7 a detailed view of the wrap 10 shown. At its one end, the wrap spring 10 teeth 10.1 on, in complementary grooves 13.2 of the cage 13 intervention.

In 8 ist die Verbindungsstelle der Schlingfeder 10 mit dem Käfig 13 in dreidimensionaler Darstellung gezeigt.In 8th is the junction of the wrap spring 10 with the cage 13 shown in three-dimensional representation.

In 9 ist der Sicherungsring 12 mit den Füßen 12.1 in einer Draufsicht und in 10 der Reibring 11 mit der radialen Schulter 11.1 in einer dreidimensionalen Darstellung gezeigt.In 9 is the circlip 12 with the feet 12.1 in a plan view and in 10 the friction ring 11 with the radial shoulder 11.1 shown in a three-dimensional representation.

Des Weiteren ist axial zwischen dem Träger 3 und dem Käfig 13 ein weiterer Reibring 15 angeordnet, der auf dem Käfig 13 zentriert und mit diesem axial geführt ist. Dabei liegt der Reibring 15 radial auf einem axialen Knie 13.3 des Käfigs 13 auf und axial jeweils an dem Träger 3 und an dem in Bezug zu dem Knie 13.3 radial äußeren Teil des Käfigs 13 an.Furthermore, it is axially between the carrier 3 and the cage 13 another friction ring 15 arranged on the cage 13 centered and guided axially with this. This is the friction ring 15 radially on an axial knee 13.3 of the cage 13 on and axially respectively on the carrier 3 and in relation to the knee 13.3 radially outer part of the cage 13 at.

Die in 1 gezeigten, an dem Käfig 13 angeordneten, Klemmkörper 14, bilden gemeinsam mit dem mit der Kurbelwelle 1a in Verbindung stehenden Innenring 1, mit dem über den Anlasserzahnkranz 2 mit dem Anlasser in Verbindung stehenden Außenring 6 sowie mit dem Kä13 einen Klemmkörperfreilauf. Die Klemmkörper 14 korrespondieren beim Koppeln bzw. Entkoppeln des Freilaufs mit an dem Außenring 5 befindlichen Anschlägen. Auf den Aufbau und die Anordnung des Klemmkörperfreilaufs soll hier nicht näher eingegangen werden, da dieser an sich bekannt ist. Gemäß der Erfindung ist innerhalb des Klemmkörperfreilaufs ein weiterer Freilauf – ein Schlingfederfreilauf – vorgesehen.In the 1 shown on the cage 13 arranged, clamp body 14 , form together with the crankshaft 1a related inner ring 1 , with the over the starter ring gear 2 outer ring in communication with the starter 6 as well as with the Ka 13 a sprag freewheel. The clamp body 14 correspond when coupling or decoupling of the freewheel with on the outer ring 5 located attacks. On the construction and the arrangement of the sprag freewheel will not be discussed here, since this is known per se. According to the invention, a further freewheel - a wrap spring freewheel - is provided within the sprag freewheel.

Wie bereits anhand der 1, 2 und 3 beschrieben, ist die Schlingfeder 10 auf dem axialen Schenkel 7.1 des Lagerungsbleches 7 gelagert und radial vorgespannt. Dabei ist ein Ende der Schlingfeder 10 mit Zähnen 10.1 versehen, welche in die Nuten 13.2 des Käfigs 13 eingehängt sind. Das bedeutet, dass der Käfig 13 in eine Richtung gegen das Lagerungsblech 7 mit einem Reibmoment drehen kann, aber in die andere Richtung sind der Käfig 13 und das Lagerungsblech 7 gesperrt. Diese Wirkung lässt sich mit der Euler-Eytelwein-Formel, auch Seilreibungsformel genannt, erklären.As already on the basis of 1 . 2 and 3 described, is the wrap 10 on the axial leg 7.1 of the storage tray 7 stored and radially biased. This is one end of the wrap 10 with teeth 10.1 provided, which in the grooves 13.2 of the cage 13 are hung. That means the cage 13 in one direction against the bearing plate 7 can rotate with one friction moment, but in the other direction are the cage 13 and the bearing plate 7 blocked. This effect can be explained with the Euler-Eytelwein formula, also called the rope friction formula.

In 11 ist eine dreidimensionale Teilansicht einer aus Wälzlager 4, Träger 3 und Freilauf bestehenden Baueinheit gezeigt. Mit Hilfe der Schulter 7.2 des Lagerungsbleches 7, die in die Nut 4.2 des Wälzlager-Innenrings 4i eingreift und eine Verdrehsicherung des Lagerungsbleches 7 gegenüber dem Wälzlager-Innenring 4i bewirkt, ist gleichzeitig eine bauliche Einheit von Wälzlager 4, Träger 3 und Freilauf erzielbar. Nachdem das Wälzlager 4, der Träger 3 und die Elemente des Freilaufs montiert sind, müssen nur noch die Schultern 7.1 des Lagerungsbleches 7 derart gebogen werden, dass sie in die Nut 4.2 des Wälzlager-Innenrings 4i eingreifen.In 11 is a three-dimensional partial view of a rolling bearing 4 , Carrier 3 and freewheel existing unit shown. With the help of the shoulder 7.2 of the storage tray 7 in the groove 4.2 of the rolling bearing inner ring 4i engages and a rotation of the storage tray 7 opposite the roller bearing inner ring 4i causes, is at the same time a structural unit of rolling bearings 4 , Carrier 3 and freewheel achievable. After the rolling bearing 4 , the carrier 3 and the elements of the freewheel are mounted, only need the shoulders 7.1 of the storage tray 7 be bent so that they are in the groove 4.2 of the rolling bearing inner ring 4i intervention.

Somit ist in vorteilhafter Weise eine Baueinheit geschaffen, die derart vormontiert, einfach und sicher zu transportieren und ebenso günstig bei der Endmontage zu handhaben ist.Thus, a structural unit is created in an advantageous manner, which is pre-assembled in such a way, easy and safe to transport and also easy to handle in the final assembly.

In den 12, 13 und 14 ist schließlich das Funktionsprinzip des Freilaufsystems mit einem innerhalb des Klemmkörperfreilaufs angeordneten Schlingfederfreilauf dargestellt. Es handelt sich hier um einen Freilauf, der nach dem Anlassen mittels eines Starters/Anlassers durch ein Zurückdrehen des Anlasserzahnkranzes 2 bzw. des Außenrings 6 zurückdreht. In the 12 . 13 and 14 Finally, the principle of operation of the freewheel system is shown with a arranged within the sprag freewheel Schlingfederfreilauf. This is a freewheel that after starting by means of a starter / starter by turning back the starter ring gear 2 or the outer ring 6 turns back.

Gemäß 12 ist die Stellung des Freilaufs vor dem Start gezeigt. Hier befindet sich der Freilauf in einem geöffneten Zustand. Zwischen dem Klemmkörper 14 und dem Innenring 1 ist ein Spalt vorhanden, so, dass über den Klemmkörper 14 kein Drehmoment zwischen Innenring 1 und Außenring 6 übertragen wird. Die Schlingfeder 10 befindet sich gemäß der Darstellung in 12 in einem vorgespannten Zustand.According to 12 the position of the freewheel is shown before the start. Here is the freewheel in an open state. Between the clamp body 14 and the inner ring 1 there is a gap, so that over the clamping body 14 no torque between inner ring 1 and outer ring 6 is transmitted. The wrap 10 is located as shown in 12 in a prestressed state.

Während des Starts (13) wird durch das Reibmoment der Schlingfeder 13 der Käfig 16 festgehalten, wodurch der Klemmkörper 14 zur Anlage an den Innenring 1 kommt und der Freilauf in einen geschlossenen Zustand übergeht. Es wird ein Drehmoment vom Außenring 6 über den Klemmkörper 14 auf den Innenring 1 übertragen. Der Außenring 6 und der Innenring 1 drehen in die gleiche Richtung (durch gleichgerichtete Pfeile dargestellt).During the start ( 13 ) is due to the friction torque of the wrap spring 13 the cage 16 held, causing the clamp body 14 for engagement with the inner ring 1 comes and the freewheel in a closed state passes. There will be a torque from the outer ring 6 over the clamp body 14 on the inner ring 1 transfer. The outer ring 6 and the inner ring 1 turn in the same direction (represented by rectified arrows).

Nach dem Start (14) dreht der Außenring 6 mit dem Anlasserzahnkranz 2 (hier nicht gezeigt) in die entgegengesetzte Richtung, welche durch einen um 180° gedrehten Pfeil am Außenring 6 dargestellt wird. Die Schlingfeder 10 sperrt aber diese Richtung, dadurch öffnet der Klemmkörper 14 und entkoppelt den Innenring 1 vom Außenring 6/Zahnkranz 2, so dass kein Drehmoment übertragen wird.After the start ( 14 ) turns the outer ring 6 with the starter ring gear 2 (not shown here) in the opposite direction, which by a 180 ° rotated arrow on the outer ring 6 is pictured. The wrap 10 but locks this direction, thereby opening the clamp body 14 and decouples the inner ring 1 from the outer ring 6 / Sprocket 2 , so that no torque is transmitted.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wurde ein Freilaufsystem geschaffen, dessen Konstruktion sich dadurch auszeichnet, dass der Freilauf/Anlasserzahnkranz 2 auf dem Motorflansch 5 mittels Wälzlager 4 gelagert ist und dass die Schlingfeder 10 als ein Freilauf im Freilauf verwirklicht ist, wobei eine Anordnung der Schlingfeder 10 zwischen Motorflansch 5 und Käfig 13 erfolgt. Außerdem erfährt der Wälzlager-Innenring 4i eine Verdrehsicherung gegenüber dem Motorflansch 5. Zudem erleichtert die aus Freilauf, Träger 3 des Anlasserzahnkranzes 2 und Wälzlager 4 bestehende Baueinheit die Montage und den Transport.With the solution according to the invention, a freewheel system was created whose construction is characterized in that the freewheel / starter ring gear 2 on the engine flange 5 by means of roller bearings 4 is stored and that the wrap spring 10 is realized as a freewheel freewheel, wherein an arrangement of the wrap spring 10 between motor flange 5 and cage 13 he follows. In addition, learn the rolling bearing inner ring 4i an anti-rotation against the motor flange 5 , In addition, the freewheel facilitates, carrier 3 of the starter ring gear 2 and rolling bearings 4 existing assembly assembly and transport.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Innenringinner ring
1a1a: Kurbelwellecrankshaft
22: AnlasserzahnkranzStarter gear
33: Trägercarrier
3.13.1: axialer Ansatz des Trägers 3 axial approach of the wearer 3
3.23.2: axialer Ansatz des Trägers 3 axial approach of the wearer 3
44: Wälzlagerroller bearing
4i4i: Wälzlager-InnenringRoller bearing inner ring
4a4a: Wälzlager-AußenringRolling bearing outer ring
4.14.1: radiale Schulter des Wälzlager-Außenrings 4a radial shoulder of the rolling bearing outer ring 4a
4.24.2: Nut des Wälzlager-Innenrings 4i Groove of the rolling bearing inner ring 4i
55: Motorflanschmotor flange
5.15.1: axialer Ansatz des Motorflansches 5 axial approach of the motor flange 5
5.25.2: Nut des Motorflansches 5 Groove of the motor flange 5
66: Außenringouter ring
77: Lagerungsblechstorage Tin
7.17.1: axialer Schenkel des Lagerungsbleches 7 axial leg of the storage tray 7
7.27.2: Schulter des Lagerungsbleches 7 Shoulder of the storage tray 7
7.37.3: radialer Schenkel des Lagerungsbleches 7 radial leg of the storage tray 7
7.47.4: axialer Schenkel des Lagerungsbleches 7 axial leg of the storage tray 7
7.57.5: Aussparungen des Lagerungsbleches 7 Recesses of the storage sheet 7
88th: Stiftpen
99: Sicherungsringcirclip
1010: Schlingfederwrap
10.110.1: Zähne der Schlingfeder 10 Teeth of the wrap spring 10
1111: Reibringfriction ring
11.111.1: radiale Schulter des Reibrings 11 radial shoulder of the friction ring 11
1212: Sicherungsringcirclip
12.112.1: Füße des Sicherungsrings 12 Feet of the circlip 12
1313: KäfigCage
13.113.1: axiale Schulter des Käfigs 13 axial shoulder of the cage 13
13.213.2: Nuten des Käfigs 13 Grooves of the cage 13
13.313.3: axiales Knie des Käfigs 13 axial knee of the cage 13
1414: Klemmkörperclamping bodies
1515: Reibringfriction ring

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3707283 C2 [0004]
DE 10019593 A1 [0005]

Claims

Freewheel system, in particular for permanently interlocked starter, with an inner ring coupled to a crankshaft / primary mass ( 1 ) and one with a starter ring gear ( 2 ) coupled outer ring ( 6 ), wherein the starter ring gear ( 2 ) on an engine block / engine flange ( 5 ) is mounted, and with a sprag freewheel, in which in a cage ( 13 ) Clamp body ( 14 ) are pivotally / rotatably received, which in the decoupled state of the inner ring ( 1 ) are spaced and at start by a rotary movement of the cage ( 13 ) are in a coupled state can be converted, wherein means are provided for a further freewheel within the sprag freewheel, which after starting at zurückdrehendem starter ring gear ( 2 ) / Outer ring ( 6 ) the pivoting movement of the clamping body ( 14 ) in the decoupled state and thus support the decoupling of the freewheel.

Freewheel system according to claim 1, characterized in that within the sprag freewheel a wrap spring freewheel is provided, which is a frictional rotational movement of the cage ( 13 ) in one direction and locks in the opposite direction.

Freewheel system according to claim 2, characterized in that the cage ( 13 ) on a wrap spring ( 10 ) of the wrap spring freewheel, wherein one end of the wrap spring ( 10 ) with the cage ( 13 ) is engaged.

Freewheel system according to claim 3, characterized in that the cage ( 13 ) with an axial shoulder ( 13.1 ) on the wrap spring ( 10 ) and a friction ring ( 11 ) and from a radial shoulder ( 11.1 ) of the friction ring ( 11 ) is axially guided.

Freewheel system according to claim 3 or 4, characterized in that the wrap spring ( 10 ) on one on the engine flange ( 5 ) stored bearing plate ( 7 ) is received and radially biased.

Freewheel system according to claim 5, characterized in that the friction ring ( 11 ) of one with recesses ( 7.5 ) of the storage tray ( 7 ) engaged locking ring ( 12 ) is axially guided.

Freewheel system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the starter ring gear ( 2 ) by means of a carrier ( 3 ) via a rolling bearing ( 4 ) on the motor flange ( 5 ) is stored.

Freewheel system according to claim 7, characterized in that the rolling bearing ( 4 ) from one on the engine flange ( 5 ) mounted axial leg ( 7.1 ) of the storage tray ( 7 ) is recorded.

Freewheel system according to claim 7 or 8, characterized in that the carrier ( 3 ) on the one hand by a radial shoulder ( 4.1 ) of the roller bearing outer ring ( 4a ) and on the other hand from one on the cage ( 13 ) centered friction ring ( 15 ) is axially guided.

Freewheel system according to one of claims 7 to 9, characterized in that the bearing plate ( 7 ) relative to the roller bearing inner ring ( 4i ) and the rolling bearing inner ring ( 4i ) opposite the motor flange ( 5 ) is secured against rotation.