DE102011085059A1

DE102011085059A1 - Roller freewheel, starter and method for this purpose

Info

Publication number: DE102011085059A1
Application number: DE102011085059A
Authority: DE
Inventors: Stephan Kaske; Javier Bores
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Priority date: 2011-10-24
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2013-04-25
Also published as: BR112014009750A2; WO2013060592A1; EP2771588A1; CN104011418A

Abstract

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft einen Rollenfreilauf (1) für Andrehvorrichtungen (100) für Brennkraftmaschinen, umfassend einen Freilaufring (2) und einen im Inneren des Freilaufrings (2) angeordneten, beweglichen Rollenbund (3), wobei zwischen Freilaufring (2) und Rollenbund (3) mehrere Klemmkammern (4) zur Aufnahme von je mindestens einer Rolle (5) ausgebildet sind, wobei mindestens eine der Klemmkammern (4) rollenfrei ausgebildet ist. Weiter betrifft die Erfindung eine Andrehvorrichtung (100) und ein Verfahren zur Herstellung einer Andrehvorrichtung (100).The subject matter of the present invention relates to a roller freewheel (1) for starting devices (100) for internal combustion engines, comprising a freewheeling ring (2) and a movable roller collar (3) arranged inside the freewheeling ring (2), wherein between freewheeling ring (2) and roller collar (3) a plurality of clamping chambers (4) for receiving at least one roller (5) are formed, wherein at least one of the clamping chambers (4) is formed without a roller. Furthermore, the invention relates to a starter device (100) and a method for producing a starter device (100).

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollenfreilauf für Andrehvorrichtungen für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a roller freewheel for starting devices for internal combustion engines according to the preamble of claim 1.

Weiter betrifft die Erfindung eine Andrehvorrichtung zum Andrehen einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7. Furthermore, the invention relates to a starting device for starting an internal combustion engine according to the preamble of claim 7.

Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Andrehvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9. Furthermore, the invention relates to a method for producing a starter according to the preamble of claim 9.

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Rollenfreilauf und einer Andrehvorrichtung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a roller freewheel and a starter according to the preamble of the independent claims.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Starter und Anlasser für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, die eine elektrische Maschine mit einer mit einem Freilauf verbundene Abtriebswelle aufweisen.The present invention starters and starters for vehicles with internal combustion engines having an electric machine with an output shaft connected to a freewheel.

Aus dem Stand der Technik sind Rollenfreiläufe für Andrehvorrichtungen bekannt. Die Rollenfreiläufe erlauben eine Momentübertragung zwischen einem Laufring und einem Rollenbund bei einer Drehung des Rollenbundes in eine Drehrichtung. Bei einer Drehung des Rollenbundes in eine Gegenrichtung wird ein Durchrutschen ermöglicht. Zwischen Laufring und Rollenbund sind üblicherweise ca. 5 bis 8 Rollen in Klemmkammern angeordnet. Der Rollenfreilauf weist ein Steilgewinde auf, mit dem dieser mit der Abtriebswelle verbunden ist, wobei die Drehrichtung des Rollenfreilaufs von der Orientierung des Steilgewindes abhängt. Diese Richtungsabhängigkeit ermöglicht ein Einsetzen des Rollenfreilaufs nur für eine bestimmte Drehrichtung.Roller freewheels for starting devices are known from the prior art. The roller freewheels allow a moment transfer between a race and a roller collar upon rotation of the roller covenant in one direction of rotation. Upon rotation of the roller covenant in an opposite direction slipping is made possible. Between the race and roller collar usually about 5 to 8 rollers are arranged in terminal chambers. The roller freewheel has a coarse thread with which it is connected to the output shaft, wherein the direction of rotation of the roller freewheel depends on the orientation of the coarse thread. This directional dependence allows insertion of the roller freewheel only for a certain direction of rotation.

Die DE 30 40 074 A1 beschreibt einen Rollenfreilauf mit 6 Rollen in 6 Klemmkammern zwischen einem Laufring und einer Bundwelle, das heißt einem Rollenbund. Der Laufring weist ein Steilgewinde auf, welches die Drehrichtung vorgibt. Ein derartiger Rollenfreilauf überträgt eine Momentübertragung in eine durch das Steilgewinde festgelegte Richtung.The DE 30 40 074 A1 describes a roller freewheel with 6 rollers in 6 clamping chambers between a race and a collar shaft, that is a roll collar. The race has a coarse thread, which dictates the direction of rotation. Such a roller freewheel transmits torque transmission in a direction determined by the coarse thread.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäße Rollenfreilauf mit den Merkmalen des entsprechenden Hauptanspruches oder nebengeordneten Anspruches hat dem Stand der Technik gegenüber den Vorteil, dass bei dem Rollenfreilauf für Andrehvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, umfassend einen Freilaufring und einen im Inneren des Freilaufrings angeordneten, beweglichen Rollenbund, wobei zwischen Freilaufring und Rollenbund mehrere Klemmkammern zur Aufnahme von je mindestens einer Rolle ausgebildet sind, wobei mindestens eine der Klemmkammern rollenfrei ausgebildet ist, der Rollenfreilauf mit geringerem Aufwand und weniger Material ausgebildet ist und somit leichter ist. Mindestens eine Klemmkammer ist rollenfrei ausgebildet. Bevorzugt lassen sich auch mehrere Klemmkammern rollenfrei ausbilden. Weiter bevorzugt sind die Klemmkammern in einer symmetrischen Anordnung mit Rollen bestückt bzw. rollenfrei. Die freibleibenden Kammern lassen sich mit Schmiermittel füllen und können so vorteilhafter Weise zur Schmierung der Rollen verwendet werden. Auf diese Weise sind Schmierungsintervalle verlängert. In einer anderen Ausführung werden die freibleibenden Klemmkammern durch einen entsprechenden Einsatz, beispielsweise aus Kunststoff oder Metall verschlossen, um eine Schmiermittel- bzw. Fettansammlung in den Klemmkammern, die durch die auftretenden Fliehkräfte entsteht, zu vermeiden.The roller freewheel according to the invention with the features of the corresponding main claim or independent claim has the advantage over the prior art that in the roller freewheel for starting devices for internal combustion engines, comprising a freewheel ring and arranged in the interior of the freewheel ring, movable roller covenant, wherein between freewheel and roller covenant more Clamping chambers for receiving at least one roller are formed, wherein at least one of the clamping chambers is formed without a roller, the roller freewheel is designed with less effort and less material and thus is easier. At least one clamping chamber is formed without a roller. Preferably, several clamping chambers can be formed without a roller. More preferably, the clamping chambers are equipped in a symmetrical arrangement with rollers or free of rollers. The remaining free chambers can be filled with lubricant and can thus be used advantageously for lubricating the rollers. In this way lubrication intervals are extended. In another embodiment, the remaining free clamping chambers are closed by a corresponding insert, for example made of plastic or metal, in order to avoid a buildup of grease or grease in the clamping chambers caused by the centrifugal forces that occur.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen und nebengeordneten Ansprüchen vorgegebenen Vorrichtungen möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent and independent claims predetermined devices are possible.

In einer vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass die Klemmkammern eine durch eine Form der jeweiligen Klemmkammer ausgebildete Ausrichtung aufweisen, wobei die Ausrichtung mindestens einer Klemmkammer unterschiedlich zu der Ausrichtung mindestens einer anderen Klemmkammer ausgebildet ist. Auf diese Weise lässt sich ein Freilaufring für eine Momentübertragung in unterschiedliche Drehrichtungen verwenden und ist somit flexibel einsetzbar. Die Drehrichtung wird bei der Montage durch eine Bestückung der entsprechenden Klemmkammern festgelegt. Für unterschiedliche Drehrichtungen ist ein einziger gemeinsamer Rollenfreilauf verwendbar. Die Form der Klemmkammer ist beispielsweise als eine sich in eine Richtung verjüngende Form ausgebildet. In an advantageous embodiment it is provided that the clamping chambers have an orientation formed by a shape of the respective clamping chamber, wherein the alignment of at least one clamping chamber is formed differently to the orientation of at least one other clamping chamber. In this way, a freewheel for torque transmission in different directions of rotation can be used and is thus flexible. The direction of rotation is determined during assembly by equipping the corresponding clamping chambers. For different directions of rotation a single common roller freewheel can be used. The shape of the clamping chamber is designed, for example, as a shape that tapers in one direction.

Die Drehrichtung erfolgt beispielsweise im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn. Unter Gegenrichtung ist die entgegengerichtete Drehrichtung, also gegen den Uhrzeigersinn bzw. im Uhrzeigersinn zu verstehen. In einer Klemmkammer ist bevorzugt nur eine Rolle angeordnet. Die Rolle ist in einer Ausführungsform in der Klemmkammer mittels einer Feder vorgespannt. Die Feder ist dabei so angeordnet, dass die Rolle in Richtung der Verjüngung vorgespannt wird. Die Verjüngung wird beispielsweise durch eine Keil- oder Klemmfläche der Klemmkammer gebildet, welche die Rolle von dem Freilaufring in Richtung Rollenbund presst oder klemmt. The direction of rotation is, for example, clockwise or counterclockwise. In the opposite direction is the opposite direction of rotation, ie to understand counterclockwise or clockwise. In a clamping chamber, only one roller is preferably arranged. The roller is biased in one embodiment in the clamping chamber by means of a spring. The spring is arranged so that the roller is biased in the direction of the taper. The taper is formed for example by a wedge or clamping surface of the clamping chamber, which presses or clamps the role of the freewheel ring in the direction of roller collar.

In einer Ausführung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Rolle aufweisende Rollenfreilauf gewindefrei ausgebildet ist. Beispielsweise ist der Freilaufring und/oder der Rollenbund gewindefrei ausgeführt. Bevorzugt ist der Freilaufring gewindefrei, insbesondere steilgewindefrei, ausgeführt. Die Drehrichtung ist somit unabhängig von dem Steilgewinde einstellbar und wird lediglich durch eine Bestückung der Klemmkammern mit entsprechender Ausrichtung mit Rollen festgelegt. Hierdurch ist ein Herstellungsprozess des Rollenfreilaufs vereinfacht durchführbar. Vorteilhafterweise sind Freilaufring und Rollenbund gewindefrei ausgebildet. In one embodiment, it is provided that the roller freewheel having at least one roller is formed thread-free. For example, the freewheel ring and / or the roller coil is executed thread-free. Preferably, the freewheel ring is thread-free, in particular steep-threaded, executed. The direction of rotation is thus independent of the coarse thread adjustable and is determined only by an assembly of the terminal chambers with appropriate alignment with rollers. As a result, a manufacturing process of the roller freewheel is simplified feasible. Advantageously, freewheel ring and roller collar are formed thread-free.

In einer anderen Ausführung ist vorgesehen, dass bei mehreren vorgesehenen Rollen die Rollen jeweils in Klemmkammern mit gleicher oder einheitlicher Ausrichtung angeordnet sind. Die Anordnung der Rollen in den Klemmkammern ist abhängig von der gewünschten Drehrichtung und beliebig variierbar bzw. veränderbar.In another embodiment, it is provided that, in the case of several rollers provided, the rollers are each arranged in clamping chambers with the same or uniform orientation. The arrangement of the rollers in the clamping chambers depends on the desired direction of rotation and can be varied or changed as desired.

Vorteilhafterweise ist die Ausrichtung durch eine Verjüngung der Klemmkammern in Drehrichtung realisiert. Die Verjüngung in Richtung der Drehrichtung bewirkt ein Klemmen der Rollen an dem schmaleren Ende der sich verjüngenden Klemmkammer und ermöglicht somit eine Momentübertragung von dem drehenden Rollenbund auf den Freilaufring. Die Verjüngung wird beispielsweise durch sich Klemmflächen realisiert, welche in Richtung der Verjüngung aufeinander zulaufen. Die Klemmflächen können gerade oder gekrümmt verlaufen. Advantageously, the alignment is realized by a taper of the clamping chambers in the direction of rotation. The taper in the direction of rotation causes a jamming of the rollers at the narrower end of the tapered clamping chamber and thus enables a torque transmission from the rotating roller collar to the freewheel ring. The taper is realized, for example, by clamping surfaces which converge in the direction of the taper. The clamping surfaces can be straight or curved.

Soll eine Klemmung mit Drehrichtung im Uhrzeigersinn realisiert werden, so sind die etwa umfänglich verlaufenden Klemmkammern in Uhrzeigersinnrichtung verlaufend verjüngt ausgebildet. Soll eine Klemmung mit Drehrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn realisiert werden, so sind die etwa umfänglich verlaufenden Klemmkammern entgegen der Uhrzeigersinnrichtung verlaufend verjüngt ausgebildet.If a clamping with a clockwise direction of rotation is to be realized, then the approximately circumferentially extending clamping chambers are designed to taper in a clockwise direction. If a clamping with the direction of rotation counterclockwise be realized, then the approximately circumferentially extending clamping chambers are formed counter to the clockwise direction tapers.

Entsprechend ist in einer anderen Ausführung vorgesehen, dass die Klemmkammern mit unterschiedlicher Ausrichtung alternierend angeordnet sind. Vorteilhafterweise sind die Ausrichtungen abwechselnd unterschiedlich ausgeführt, beispielsweise von Klemmkammer zu Klemmkammer abwechselnd. Alternativ weisen jeweils zwei benachbarte Klemmkammern eine andere Ausrichtung auf als zwei daneben angeordnete, benachbarte Klemmkammern. Je nach Ausrichtung und damit Drehrichtung ist die Momentübertragung bei einer Drehrichtung im Uhrzeigersinn oder entgegen des Uhrzeigersinnes möglich. Erfindungsgemäß sind beide Drehrichtungen mit einem einzigen oder gemeinsamen Rollenfreilauf gewährleistet. Grundsätzlich ist jede Anordnung von unterschiedlich ausgerichteten Klemmkammern denkbar. Besonders günstig für eine Kraftverteilung hat sich jedoch eine alternierende Anordnung und/oder eine symmetrische Anordnung herausgestellt, bei der in Umfangsrichtung eine Klemmkammer mit Klemmung im Uhrzeigersinn einer Klemmkammer mit Klemmung entgegen dem Uhrzeigersinn folgt und umgekehrt. Entsprechend vorteilhaft ist es, wenn eine gerade Anzahl an Klemmkammern ausgebildet ist, sodass keine zwei Klemmkammern mit gleicher Ausrichtung nebeneinander angeordnet sind.Accordingly, it is provided in another embodiment that the clamping chambers are arranged alternately with different orientation. Advantageously, the alignments are carried out alternately differently, for example alternately from clamping chamber to clamping chamber. Alternatively, each two adjacent clamping chambers have a different orientation than two adjacently arranged, adjacent clamping chambers. Depending on the orientation and thus the direction of rotation, torque transmission is possible in a clockwise or counterclockwise direction of rotation. According to the invention, both directions of rotation are ensured with a single or common roller freewheel. In principle, any arrangement of differently aligned clamping chambers is conceivable. Particularly favorable for a force distribution, however, an alternating arrangement and / or a symmetrical arrangement has been found, in the circumferential direction of a clamping chamber with clamping in the clockwise direction follows a clamping chamber with clamping counterclockwise and vice versa. It is correspondingly advantageous if an even number of clamping chambers is formed, so that no two clamping chambers with the same orientation are arranged next to one another.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass in rollenfreien Klemmkammern ein Kühl- und/oder Schmiermittel vorgesehen ist. Das Kühl- und/oder Schmiermittel kann sowohl zur Schmierung als auch zu weiteren Zwecken, wie etwa einer Kühlung, vorgesehen sein. Vorteilhafterweise ist in mindestens einer rollenfreien Klemmkammer ein Schmiermittel eingebracht. Weiter bevorzugt ist in mehr als einer rollenfreien Klemmkammer und am meisten bevorzugt in allen rollenfreien Klemmkammern ein Schmiermittel vorgesehen. Die Schmiermittel können in einer Ausführungsform, beispielsweise je rollenfreier Klemmkammer, unterschiedlich ausgebildet sein. Beispielsweise ist jede zweite Klemmkammer rollenfrei und entsprechend jede zweite Klemmkammer mit Schmiermittel gefüllt. Das Schmiermittel wird vorteilhafterweise zur Schmierung und/oder Kühlung des Rollenfreilaufs eingesetzt, beispielsweise in Form von Fett oder Kunststoffteilchen. Eine bei dem Betrieb des Rollenfreilaufs entstehende Wärme ist so einfach und effektiv abzuführen. A further embodiment provides that a coolant and / or lubricant is provided in roller-free clamping chambers. The coolant and / or lubricant may be provided both for lubrication and for other purposes, such as cooling. Advantageously, a lubricant is introduced into at least one roller-free clamping chamber. More preferably, a lubricant is provided in more than one roller-free clamping chamber and most preferably in all roller-free clamping chambers. The lubricant may be formed differently in one embodiment, for example per roller-free clamping chamber. For example, every second clamping chamber is free of rollers and correspondingly every second clamping chamber filled with lubricant. The lubricant is advantageously used for lubrication and / or cooling of the roller freewheel, for example in the form of grease or plastic particles. A heat generated during the operation of the roller freewheel is so easy and effective dissipate.

Weiter betrifft die Erfindung eine Andrehvorrichtung, insbesondere einen Starter, zum Andrehen einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens einen Rollenfreilauf, wobei der mindestens eine Rollenfreilauf als vorstehend beschriebener Rollenfreilauf ausgebildet ist. Eine Andrehvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Rollenfreilauf ist durch die Einsparung von Rollen leichter und/oder durch die Flexibilität des Rollenfreilaufs in zwei Richtungen drehend einsetzbar. Für Freiläufe mit unterschiedlichen Drehrichtungen ist der gleiche Freilauftyp verwendbar.Furthermore, the invention relates to a starting device, in particular a starter, for starting an internal combustion engine, comprising at least one roller freewheel, wherein the at least one roller freewheel is designed as a roller freewheel described above. A starting device with a roller freewheel according to the invention is easier to use by the savings of rollers and / or by the flexibility of the roller freewheel in two directions. For freewheels with different directions of rotation of the same freewheeling type is used.

Eine Ausführungsform sieht vor, dass eine Abtriebswelle der Andrehvorrichtung mit dem Freilauf gewindefrei verbunden ist. Aufgrund der Ausbildung des Freilaufs für eine Drehrichtung im Uhrzeigersinn und entgegen eines Uhrzeigersinns, kann das überlicherweise für die Verbindung von Rollenfreilauf und Abtriebswelle verwendete Steilgewinde entfallen. Das Steilgewinde befindet sich bei dem erfindungsgemäßen, ortsfesten Freilauf nicht im Freilauf selbst, sondern im Bereich der beweglichen Bauteilen, nämlich zwischen Fortsatz und Antriebswelle. Vorteilhafterweise kann auf das Steilgewinde bei den ortsfesten Freiläufen verzichtet werden, da diese unbeweglich sind und ein Steilgewinde lediglich bei nicht ortsfesten, das heißt beweglichen, Freiläufen erforderlich ist. An embodiment provides that an output shaft of the starter is connected to the freewheel threadless. Due to the design of the freewheel for a clockwise and counterclockwise rotation, the coarse thread used for the connection of roller freewheel and output shaft can be omitted. The coarse thread is in the stationary freewheel according to the invention not in the freewheel itself, but in the field of movable components, namely between extension and drive shaft. Advantageously, can be dispensed with the coarse thread in the stationary freewheels, since they are immobile and a coarse thread only in non-stationary, that is mobile, freewheeling is required.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des entsprechenden Hauptanspruches oder nebengeordneten Anspruches hat dem Stand der Technik gegenüber den Vorteil, dass bei einem Verfahren zur Herstellung einer Andrehvorrichtung, insbesondere eines Starters, zum Andrehen einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens einen Rollenfreilauf mit Klemmkammern, der in eine Drehrichtung eine Momentübertragung zulässt und in eine Gegenrichtung ein Durchrutschen ermöglicht, wobei Rollen in die Klemmkammern eingesetzt werden und mindestens eine der Klemmkammern freigelassen wird. Durch das Freilassen einer Klemmkammer wird ein leichterer Rollenfreilauf realisiert. Es lässt sich Material einsparen. Zudem ist ein Freiraum in einer Klemmkammer geschaffen, der für andere Funktionen verwendbar ist. Beispielsweise ist der Freiraum mit einem Schmiermittel befüllbar, sodass eine verbesserte Schmierung realisiert ist. The method according to the invention with the features of the corresponding main claim or independent claim has the advantage over the prior art that in a method for producing a starter, in particular a starter, for cranking an internal combustion engine comprising at least one roller freewheel with clamping chambers in a direction of rotation permitting torque transmission and allowing slippage in an opposite direction, wherein rollers are inserted into the clamping chambers and at least one of the clamping chambers is left free. By releasing a clamping chamber a lighter roller freewheel is realized. It can save material. In addition, a free space is created in a clamping chamber, which is used for other functions. For example, the free space is filled with a lubricant, so that an improved lubrication is realized.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Klemmkammern eine durch eine Form der jeweiligen Klemmkammer ausgebildete Ausrichtung aufweisen, wobei die Ausrichtung mindestens einer Klemmkammer unterschiedlich zu der Ausrichtung mindestens einer anderen Klemmkammer ausgebildet wird und die Drehrichtung und die Gegenrichtung durch Einsetzen von Rollen in die jeweils gleich ausgerichteten Klemmkammern festgelegt wird. A further embodiment of the invention provides that the clamping chambers have an orientation formed by a shape of the respective clamping chamber, wherein the alignment of at least one clamping chamber is formed differently to the alignment of at least one other clamping chamber and the direction of rotation and the opposite direction by inserting roles in the respectively identically aligned clamping chambers is determined.

Die Drehrichtung und die Gegenrichtung wird durch Einsetzen von Rollen in entsprechend ausgerichtete Klemmkammern festgelegt, sodass bei der Montage eine Festlegung der Drehrichtung erfolgen kann. Je nach dem, in welchen Klemmkammern mit welcher Ausrichtung die Rollen eingebracht werden, ist die Drehrichtung im Uhrzeigersinn oder entgegen des Uhrzeigersinnes ausgerichtet. Ein Rollenfreilauf lässt sich so für zwei Drehrichtungen verwenden. Rollen sind jeweils nur in Klemmkammern mit gleicher Ausrichtung vorgesehen. The direction of rotation and the opposite direction is determined by inserting roles in appropriately aligned clamping chambers, so that when mounting a determination of the direction of rotation can be done. Depending on in which clamping chambers with which orientation the rollers are introduced, the direction of rotation is oriented in a clockwise or counterclockwise direction. A roller freewheel can thus be used for two directions of rotation. Rollers are each provided only in clamping chambers with the same orientation.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:

1 in einer Querschnittsansicht eine als Andrehvorrichtung ausgebildete elektrische Maschine, und 1 in a cross-sectional view designed as a starting device electrical machine, and

2 in einer Draufsicht einen Rollenfreilauf. 2 in a plan view of a roller freewheel.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt in einer Querschnittansicht eine als Andrehvorrichtung 100 ausgebildete elektrische Maschine einer Verbrennungskraftmaschine oder Brennkraftmaschine mit Relais 42, auch als Schalt- oder Einrückrelais ausgeführt. Ein Gehäuse 10 der elektrischen Maschine umfasst einen zylindrischen Gehäuseteil 11 und einen Deckel 13, die durch nicht weiter dargestellte Schrauben miteinander verbunden sind. Das zylindrische Gehäuseteil 11 ist hinten durch den Deckel 13 verschlossen, in dessen Mittelteil eine nach außen gerichtete, geschlossene Nabe angeformt ist. 1 shows in a cross-sectional view as a starting device 100 trained electric machine of an internal combustion engine or internal combustion engine with relays 42 , also designed as a switching or contact relay. A housing 10 the electric machine comprises a cylindrical housing part 11 and a lid 13 , which are interconnected by screws, not shown. The cylindrical housing part 11 is behind the lid 13 closed, in the middle part of an outwardly directed, closed hub is formed.

In der Nabe befindet sich eine Lagerstelle 15, in welcher das hintere Ende 17a der Antriebswelle 17 eines elektrischen Andrehmotors 18 gelagert ist, dessen Anker mit 19 bezeichnet ist. In the hub is a depository 15 in which the rear end 17a the drive shaft 17 an electric starter motor 18 is stored, whose anchor with 19 is designated.

Radial außerhalb des Ankers 19 befinden sich an der Wand des Gehäuseteils 11 mehrere (Permanent-)Magnete 20 des Andrehmotors 18. Das vordere Ende der Antriebswelle 17 ist mit einem im Durchmesser reduzierten Endabschnitt 22 in einer achsgleich verlaufenden, nicht weiter dargestellten Sackbohrung 23 einer Abtriebswelle 24 gelagert. Das andere Ende der Abtriebswelle 24 ist in einem das Gehäuseteil 11 verschließenden Lagerschild 25 und einer an diesem angeformten Nabe 26 gelagert. Die Antriebswelle 17 hat nahe ihrem dem Lagerschild 25 zugewandten Ende eine Verzahnung 28 (Sonnenrad), in welche Planetenräder 29 eingreifen, die auch mit einem außen liegenden, feststehenden Hohlrad 30 eines Planetengetriebes 31 kämmen (= Vorgelege). Ein Planetenträger 12 treibt die Abtriebswelle 24 an, auf welcher ein Rollenfreilauf 1 angeordnet ist, dessen Rollenbund 3 einen Fortsatz 35 (Ritzel) aufweist, an dem eine Außenverzahnung 36 ausgebildet ist. Ein Freilaufring 2 des Rollenfreilaufs 1 ist gewindefrei mit der Abtriebswelle 24 verbunden. Auf ihn wirkt eine so genannte Einspurfeder 39. Durch axiales Verschieben des Rollenfreilaufs 1 kann die Außenverzahnung 36 mit einem Zahnkranz 40 einer Brennkraftmaschine zwecks des Startvorgangs in Eingriff gebracht werden. Dies geschieht mit Hilfe des (Einrück-)Relais 42, in welchem beim Einschalten eines Stroms ein Magnetanker über einen Fortsatz 43 einen Hebel 44 verschwenkt, der über eine Kulisse 45, die zwischen Scheiben 46 liegt, den Rollenfreilauf 1 nach links verschiebt. Der Hebel 44 ist zweiarmig ausgebildet und mittels Zapfen 48, in einem gehäusefesten Lager 49 schwenkbar angeordnet. Auf diesen Vorgang ist nur kurz eingegangen, da nicht erfindungswesentlich. Radially outside the anchor 19 are located on the wall of the housing part 11 several (permanent) magnets 20 the Andrehmotors 18 , The front end of the drive shaft 17 is with a reduced diameter end portion 22 in a coaxially extending, not shown blind bore 23 an output shaft 24 stored. The other end of the output shaft 24 is in one the housing part 11 closing end shield 25 and one at this molded hub 26 stored. The drive shaft 17 has near her the bearing shield 25 facing end a gearing 28 (Sun wheel), in which planetary gears 29 engage, which also with an external, stationary ring gear 30 a planetary gear 31 combing (= transfer). A planet carrier 12 drives the output shaft 24 on which a roller freewheel 1 is arranged, whose role covenant 3 an extension 35 (Pinion), on which an external toothing 36 is trained. A freewheel ring 2 of the roller freewheel 1 is threadless with the output shaft 24 connected. A so-called Einspurfeder acts on him 39 , By axial displacement of the roller freewheel 1 can the external teeth 36 with a sprocket 40 an internal combustion engine for the purpose of the starting operation are brought into engagement. This is done by means of the (engagement) relay 42 in which, when turning on a current, a magnet armature via an extension 43 a lever 44 swung over a backdrop 45 between slices 46 lies, the roller freewheel 1 moves to the left. The lever 44 is designed with two arms and by means of pins 48 , in a housing-proof warehouse 49 arranged pivotally. On this process is received only briefly, since not essential to the invention.

Die Antriebswelle 17 ist nahe ihrem hinteren lagerseitigen Ende 17a mit einer Sicherungsscheibe gesichert. Diese ist etwa U-förmig ausgebildet – und liegt einerseits an einem Ende des Deckels 13 an, andererseits an einem Ende der Lagerstelle an. An dem Deckel 13 liegt eine Bürstenplatte 53, welche mit dem Deckel 13 verschraubt ist. Die Bürstenplatte 53 ist einstückig ausgebildet. An ihr sind insbesondere aus Kunststoff bestehende Bürstenhalter befestigt, in welchen Kohlen angeordnet sind, die sich unter Federdruck an einen Kommutator 63 anlegen, welcher an der Antriebswelle 17 angeordnet ist. Die Kohlen sind über Anschlußlitzen an einen Kabelschuh angeschlossen, der mit einem Kontakt 68 des Einrückrelais 42 verbunden ist. Die Litzen durchdringen eine Dichtung 70, welche im Gehäuseteil 11 in einer Öffnung 71 angeordnet ist. Die Bürstenplatte 53 ist mit Schrauben 62 am Deckel 13 befestigt.The drive shaft 17 is near its rear bearing end 17a secured with a lock washer. This is approximately U-shaped - and is on the one hand at one end of the lid 13 at, on the other hand at one end of the depository. On the lid 13 is a brush plate 53 which with the lid 13 is screwed. The brush plate 53 is integrally formed. At her particular brush holder made of plastic are attached, in which coals are arranged, which are under spring pressure to a commutator 63 create, which on the drive shaft 17 is arranged. The coals are connected via connecting leads to a cable lug, which comes with a contact 68 the engagement relay 42 connected is. The strands penetrate a seal 70 , which in the housing part 11 in an opening 71 is arranged. The brush plate 53 is with screws 62 on the lid 13 attached.

2 zeigt in einer Draufsicht den Rollenfreilauf 1 zum Andrehen einer Brennkraftmaschine. Der Rollenfreilauf 1 umfasst einen Freilaufring 2 und einen im Inneren des Freilaufrings 2 angeordneten, zu dem Freilaufring 2 beweglichen Rollenbund 3. Zwischen dem Freilaufring 2 und dem Rollenbund 3 sind sechs Klemmkammern 4 ausgebildet. Jede Klemmkammer 4 weist mindestens eine Klemm- oder Keilfläche 4a auf, mit welcher eine in der Klemmkammer 4 angeordnete Rolle 5 in Richtung des Rollenbunds 3 gedrückt und somit geklemmt wird. Weiter weist jede Klemmkammer 4 einen Aufnahmeabschnitt 4b zur Aufnahme einer die Rollen 5 in Richtung Klemm- oder Keilfläche 4a vorspannenden Spiraldruckfeder 8 auf. In der hier dargestellten Ausführungsform sind benachbarte Klemmkammern 4 abwechselnd unterschiedliche zueinander ausgebildet. Die unterschiedliche Ausbildung besteht im Wesentlichen darin, dass die in Umfangsrichtung die Klemm- oder Keilflächen 4a und die Aufnahmeabschnitte 4b an unterschiedlichen Seiten der Klemmkammern 4 ausgebildet sind. Das heißt, die unterschiedlichen Klemmkammern 4 weisen eine erste Ausrichtung 6, in der eine Klemmwirkung aufgund der Anordnung der Klemm- oder Keilfläche 4a entgegen dem Uhrzeigersinn wirkt, und eine zweite Ausrichtung 7 auf, in der eine Klemmwirkung aufgund der Anordnung der Klemm- oder Keilfläche 4a im Uhrzeigersinn wirkt. Die Rollen 5 mit den entsprechenden Federn 8 sind jeweils in Klemmkammern 4 mit gleicher Ausrichtung 6 (oder alternativ 7) angeordnet. Gemäß der Ausführung der 1 ist die Ausrichtung zweier benachbarter Klemmkammern 4 jeweils entgegengesetzt, das heißt alternierend. Eine Klemmkammer 4 wirkt immer in Richtung ihrer Ausrichtung 6 bzw. 7 klemmend. Auf eine entgegen den Uhrzeigersinn klemmende Klemmkammer 4 mit einer Ausrichtung 6 folgt eine in Richtung Uhrzeigersinn klemmende Klemmkammer 4. In der hier dargestellten Ausführungsform sind drei Klemmkammern 4 links klemmend, das heißt mit Ausrichtung 6 entgegen dem Uhrzeigersinn, und drei Klemmkammern 4 rechts klemmend, das heißt mit Ausrichtung 7 im Uhrzeigersinn, ausgebildet. Die Ausrichtungen 6 und 7 sind jeweils durch eine Verjüngung mittels der Klemm- oder Keilflächen 4a der Klemmkammern 4 in bzw. entgegen einer Drehrichtung realisiert. 2 shows in a plan view of the roller freewheel 1 for cranking an internal combustion engine. The roller freewheel 1 includes a freewheel ring 2 and one inside the freewheel ring 2 arranged, to the freewheel ring 2 movable roll collar 3 , Between the freewheel ring 2 and the role federation 3 are six clamping chambers 4 educated. Each clamping chamber 4 has at least one clamping or wedge surface 4a on, with which one in the clamping chamber 4 arranged roll 5 in the direction of the role federation 3 pressed and thus clamped. Next, each clamping chamber 4 a receiving section 4b to accommodate one's roles 5 in the direction of clamping or wedge surface 4a biasing helical compression spring 8th on. In the embodiment shown here are adjacent clamping chambers 4 alternately formed different to each other. The different training consists essentially in that in the circumferential direction of the clamping or wedge surfaces 4a and the receiving sections 4b on different sides of the clamping chambers 4 are formed. That is, the different clamping chambers 4 have a first orientation 6 , in which a clamping effect aufgund the arrangement of the clamping or wedge surface 4a counterclockwise, and a second orientation 7 on, in the clamping action aufgund the arrangement of the clamping or wedge surface 4a clockwise. The roles 5 with the corresponding springs 8th are each in terminal chambers 4 with the same orientation 6 (or alternatively 7 ) arranged. According to the execution of the 1 is the orientation of two adjacent clamping chambers 4 each opposite, that is alternating. A clamping chamber 4 always works in the direction of their orientation 6 respectively. 7 clamping. In a counterclockwise clamped clamping chamber 4 with an orientation 6 follows a clamping chamber clamping in the clockwise direction 4 , In the embodiment shown here are three clamping chambers 4 clamping on the left, that is with orientation 6 counterclockwise, and three clamping chambers 4 clamping right, that is with orientation 7 clockwise, trained. The alignments 6 and 7 are each by a taper by means of clamping or wedge surfaces 4a the clamping chambers 4 realized in or against a direction of rotation.

In den Klemmkammern 4 mit einer ersten Ausrichtung 6 sind mit Federn 8 vorgespannte Rollen 5 angeordnet. Die Rollen 5 sind an dem der Verjüngung abgewandten Ende der Klemmkammern 4, den Aufnahmeabschnitten 4b angeordnet. Dreht sich der Rollenbund 3 in die Drehrichtung, hier also entgegen des Uhrzeigersinnes nach links, erfolgt eine Momentübertragung zwischen Rollenbund 3 und Freilaufring 2, sodass der Freilaufring 2 mit dem Rollenbund 3 mit dreht. Dreht sich der Rollenbund 3 in eine Gegenrichtung, also entgegen dem Uhrzeigersinn nach rechts, bewirken die Federn 8 ein freies Mitdrehen des Rollenbundes 3, also ein sogenanntes Überholen des Freilaufrings 2. Unter einem Überholen wird im Sinne dieser Patentanmeldung verstanden, dass der Rollenbund 3 sich langsamer bewegt als der Freilaufring 2 und so die Rollen 5 gegen die Federn 8 gedrückt werden. Dadurch wird ein Klemmen der Rollen 5 in den Klemmkammern 4 unterbunden. Die Drehrichtung bzw. die Gegendrehrichtung ist abhängig von der einheitlichen Anordnung der Rollen 5 in Klemmkammern 4 mit jeweils einer Ausrichtung 6 oder 7. Durch die unterschiedlichen Ausrichtungen 6 und 7 ist es möglich, den Freilaufring 2 im Bereich des Rollenbundes 3 steilgewindefrei auszubilden bzw. das Steilgewinde zwischen Fortsatz 35 und Antriebswelle 17 auszubilden. Die Rollen 5 sind je nach gewünschter Drehrichtung in die Klemmkammern 4 einsetzbar. Dabei erfolgt das Einsetzen stets nur in Klemmkammern 4 mit gleicher Ausrichtung 6 oder 7. In die rollenfreien Klemmkammern 4 wird ein Kühl- und/oder Schmiermittel zur Kühlung und/oder Schmierung des Rollenfreilaufs 1 eingebracht.In the terminal chambers 4 with a first orientation 6 are with feathers 8th preloaded rollers 5 arranged. The roles 5 are at the end facing away from the taper end of the clamping chambers 4 , the recording sections 4b arranged. Rotates the role alliance 3 in the direction of rotation, in this case counterclockwise to the left, there is a moment transfer between roller collar 3 and freewheel ring 2 so the freewheel ring 2 with the role federation 3 with turns. Rotates the role alliance 3 in an opposite direction, ie counterclockwise to the right, cause the springs 8th a free turning of the role federation 3 So a so-called overtaking of the freewheel ring 2 , For the purposes of this patent application, overtaking is understood to mean that the roller coil 3 moves slower than the freewheel ring 2 and so the roles 5 against the feathers 8th be pressed. This will cause jamming of the rollers 5 in the terminal chambers 4 prevented. The direction of rotation or the reverse direction of rotation depends on the uniform arrangement of the rollers 5 in terminal chambers 4 with one orientation each 6 or 7 , Due to the different orientations 6 and 7 is it possible the freewheel ring 2 in the area of the role federation 3 form helical thread-free or the coarse thread between extension 35 and drive shaft 17 train. The roles 5 are depending on the desired direction of rotation in the terminal chambers 4 used. The insertion always takes place only in terminal chambers 4 with the same orientation 6 or 7 , In the roll-free clamping chambers 4 is a coolant and / or lubricant for cooling and / or lubrication of the roller freewheel 1 brought in.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3040074 A1 [0007]

Claims

Roller freewheel ( 1 ) for starting devices ( 100 ) for internal combustion engines, comprising a freewheel ring ( 2 ) and one inside the freewheel ring ( 2 ), movable rolling collar ( 3 ), between freewheel ring ( 2 ) and role federation ( 3 ) several clamping chambers ( 4 ) for accommodating at least one roller ( 5 ), characterized in that at least one of the clamping chambers ( 4 ) is designed roller-free.

Roller freewheel ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the clamping chambers ( 4 ) one by a shape of the respective clamping chamber ( 4 ) trained orientation ( 6 . 7 ), the orientation ( 6 ) at least one clamping chamber ( 4 ) different from the orientation ( 7 ) at least one other clamping chamber ( 4 ) is trained.

Roller freewheel ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least one roller ( 5 ) roller freewheel ( 1 ) is thread-free.

Roller freewheel ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that when several roles provided ( 5 ) the roles ( 5 ) in each case in clamping chambers ( 4 ) with the same orientation ( 6 . 7 ) are arranged.

Roller freewheel ( 1 ) according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the clamping chambers ( 4 ) with different orientation ( 6 . 7 ) are arranged alternately.

Roller freewheel ( 1 ) according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that in roller-free clamping chambers ( 4 ) is provided a coolant and / or lubricant.

Starting device ( 100 ), in particular a starter, for starting an internal combustion engine, comprising at least one roller freewheel ( 1 ), characterized in that the at least one roller freewheel ( 1 ) as roller freewheel ( 1 ) is designed according to one of the preceding claims 1 to 6.

Starting device ( 100 ) according to claim 7, characterized in that an output shaft ( 24 ) of the starting device ( 100 ) with the freewheel ( 1 ) is thread-free connected.

Method for producing a starter device ( 100 ), in particular a starter, for starting an internal combustion engine, comprising at least one roller freewheel ( 1 ) with clamping chambers ( 4 ), which allows a torque transmission in one direction of rotation and allows slippage in an opposite direction, characterized in that rollers ( 5 ) in the clamping chambers ( 4 ) and at least one of the clamping chambers ( 4 ) is released.

Method according to claim 9, characterized in that the clamping chambers ( 4 ) one by a form of the clamping chamber ( 4 ) trained orientation ( 6 . 7 ), the orientation ( 6 ) at least one clamping chamber ( 4 ) different from the orientation ( 7 ) at least one other clamping chamber ( 4 ) is formed and the direction of rotation and the opposite direction by inserting roles ( 5 ) in each case equally aligned clamping chambers ( 4 ).