DE102013212057A1 - Electric machine and method for manufacturing and / or operating the electric machine - Google Patents
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Abstract
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und/oder Betreiben einer elektrischen Maschine (100) sowie eine elektrische Maschine (100), insbesondere einer Andrehvorrichtung wie einem Starter, zum Andrehen einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Antriebsstrang mit einer Ankerwelle (17) und einer mit der Ankerwelle (17) koppelbare Kraftübertragungseinrichtung (120) zur Kraftübertragung, wobei die Kraftübertragungseinrichtung (120) mit der Ankerwelle (17) über einen Einspurstrang (110) ein- und/oder ausgekoppelt wird und wobei zumindest bei einem Auskoppeln und/oder Ausspuren mindestens eine Dämpfung (130) an und/oder zwischen der Kraftübertragungseinrichtung (120), dem Einspurstrang (110) und/oder der Ankerwelle (17) angeordnet wird, um ein Anschlagen der Kraftübertragungseinrichtung (110) an die Ankerwelle (17) zu dämpfen.The subject of the present invention relates to a method for producing and / or operating an electric machine (100) and an electric machine (100), in particular a starting device such as a starter, for starting an internal combustion engine, comprising a drive train with an armature shaft (17) and a power transmission device (120) which can be coupled to the armature shaft (17), wherein the power transmission device (120) is coupled and / or decoupled with the armature shaft (17) via a single-track strand (110) and wherein at least during decoupling and / or out-of-gauge at least one damping (130) on and / or between the power transmission device (120), the Einspurstrang (110) and / or the armature shaft (17) is arranged to dampen a striking of the power transmission device (110) to the armature shaft (17).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine zum Andrehen einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a method for operating an electric machine for starting an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Zudem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine zum Andrehen einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4. In addition, the invention relates to an electric machine for starting an internal combustion engine according to the preamble of claim 4.
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einem System mit einem Starter oder Startermotor nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a system with a starter or starter motor 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 einem Anker und einem Kommutator aufweisen, wobei der Anker eine Ankerwelle mit einem auf der Ankerwelle angeordneten Ritzel aufweist. The present invention starters and starters for vehicles with internal combustion engines, which have an electric machine with an armature and a commutator, wherein the armature has an armature shaft with a pinion arranged on the armature shaft.
Aus dem Stand der Technik sind Anlasser mit einem Anlasserrelais für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren bekannt, die in der Regel einen Gleichstromelektromotor zum Antreiben des Verbrennungsmotors umfassen.From the prior art, starters with a starter relay for vehicles with internal combustion engines are known, which generally comprise a DC electric motor for driving the internal combustion engine.
In derartigen Startern oder Startermotoren wird zum Starten des stehenden Verbrennungsmotors das Ritzel in einen Zahnkranz eingeschoben. Anschließend wird über den Startermotor der Verbrennungsmotor gestartet. Sobald der Verbrennungsmotor in den sogenannten Selbstlauf kommt, ist dieser schneller als der Starter und der Starter wird überholt. Um den Starter dabei vor zu hohen Drehzahlen zu schützen, ist der Antriebsstrang vom Startermotor zum Ritzel nur in einer Richtung durchgängig, das heißt eine Kraftübertragung erfolgt nur in eine Umfangsrichtung. Hierzu wird üblicherweise ein Freilauf eingesetzt, der an einem Rollenbund des Ritzels wirkt.In such starters or starter motors, the pinion is inserted into a sprocket to start the stationary internal combustion engine. Subsequently, the internal combustion engine is started via the starter motor. As soon as the internal combustion engine enters the so-called self-running, it is faster than the starter and the starter is overtaken. In order to protect the starter from too high rotational speeds, the drive train from the starter motor to the pinion is continuous in one direction only, ie a power transmission takes place only in a circumferential direction. For this purpose, a freewheel is usually used, which acts on a roller collar of the pinion.
Zum Starten von Verbrennungsmotoren mit Startern kommen überwiegend Gleichstrommotoren zum Einsatz. Derartige bekannte Starter sind für einen kurzzeitigen Betrieb ausgelegt. Die Lebensdauer eines bekannten Starters ist auf etwa 30.000 bis 60.000 Schaltzyklen ausgelegt. For starting internal combustion engines with starters predominantly DC motors are used. Such known starters are designed for short-term operation. The life of a known starter is designed for about 30,000 to 60,000 switching cycles.
Für einen Pkw-Bereich sind Starter als 12V-Starter ausgeführt. Diese sind entsprechend für einen Start-Stopp-Betrieb ausgelegt. Aufgrund des häufigen Schaltens werden entsprechend hohe Anforderungen an derartige Schalter gestellt. So sollen Schalter für einen Start-Stopp-Betrieb zuverlässig und sicher arbeiten, ohne dabei einen Fahrkomfort negativ zu beeinflussen. Bei bekannten Verfahren wird nach dem Startvorgang des Verbrennungsmotors das Starterritzel mit der Freilauf-Baugruppe dynamisch bewegt. Aufgrund dieser Bewegung kommt es vermehrt zu einem Verschleiß.For a car area, starters are designed as 12V starters. These are designed accordingly for a start-stop operation. Due to the frequent switching correspondingly high demands are placed on such switches. Thus, switches for a start-stop operation to work reliably and safely, without negatively affecting driving comfort. In known methods, the starter pinion with the freewheel assembly is dynamically moved after the starting process of the internal combustion engine. Due to this movement, it comes increasingly to wear.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Andrehvorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des entsprechenden Hauptanspruches oder nebengeordneten Anspruches haben dem Stand der Technik gegenüber den Vorteil, dass bei einem Verfahren zum Herstellen und/oder Betreiben einer elektrischen Maschine, insbesondere einer Andrehvorrichtung wie einem Starter, zum Andrehen einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Antriebsstrang mit einer Ankerwelle und einer mit der Ankerwelle koppelbare Kraftübertragungseinrichtung zur Kraftübertragung, wobei die Kraftübertragungseinrichtung mit der Ankerwelle über einen Einspurstrang ein- und/oder ausgekoppelt wird, vorgesehen ist, dass zumindest bei einem Auskoppeln und/oder Ausspuren mindestens eine Dämpfung an und/oder zwischen der Kraftübertragungseinrichtung, dem Einspurstrang und/oder der Ankerwelle angeordnet wird, um ein Anschlagen der Kraftübertragungseinrichtung an die Ankerwelle zu dämpfen. Mit einem derartigen Verfahren ist zum einen ein weiches Ausspuren gewährleistet. Zum anderen wird ein Anschlagen an die Ankerwelle reduziert, wodurch es zu geringerem Verschleiß und zu geringerer Geräuschentwicklung kommt. Dies ist vor allem materialschonend für die betroffenen Bauteile der Andrehvorrichtung, insbesondere wie Anker, Ankerwelle, Planetengetriebe, Freilauf und Ritzel. Der Freilauf ist in einer Ausführungsform zumindest teilweise bewegbar, das heißt in Axialrichtung bewegbar ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform ist ein zumindest in Axialrichtung ortsfester Freilauf vorgesehen.The starting device according to the invention and the method according to the invention with the features of the corresponding main claim or independent claim have the advantage over the prior art that in a method for producing and / or operating an electric machine, in particular a starting device such as a starter, for cranking an internal combustion engine , comprising a drive train with an armature shaft and a power transmission device which can be coupled to the armature shaft, wherein the power transmission device is coupled to and disengaged from the armature shaft via a single track, is provided at least one damping at least during decoupling and / or derailing and / or between the power transmission device, the Einspurstrang and / or the armature shaft is arranged to dampen a striking of the power transmission device to the armature shaft. With such a method, on the one hand ensures a soft marks. On the other hand, an impact on the armature shaft is reduced, resulting in less wear and less noise. This is especially gentle on the material for the affected components of the starter, especially as anchor, armature shaft, planetary gear, freewheel and pinion. The freewheel is at least partially movable in one embodiment, that is, designed to be movable in the axial direction. In another embodiment, a stationary at least in the axial direction freewheel is provided.
Bei der zu dämpfenden Anschlagbewegung an die Ankerwelle handelt es sich vorzugsweise um eine ungewollte Translationsbewegung, beispielsweise ein Rückpendeln der Kraftübertragungseinrichtung. Bei einem Einspurvorgang und einem Ausspurvorgang, das heißt bei einem Einkoppeln und bei einem Auskoppeln sind die Ankerwelle, die Kraftübertragungseinrichtung und der Einspurstrang beteiligt. Über den Einspurstrang wird das Ritzel in axiale Richtung weg von der Antriebswelle (Einspuren) oder hin zu der Antriebswelle bewegt. Der Einspurstrang umfasst einen mit einem Schaltrelais verbundenen Hebel, der um ein entsprechendes Gelenk gelenkig gelagert ist. Die durch das Relais verursachte Auslenkung des Hebels wird auf das Ritzel bzw. die Kraftübertragungseinrichtung übersetzt. Die Kraftübertragungseinrichtung grenzt benachbart an eine Stirnfläche oder Stirnseite der Ankerwelle an. Der Einspurstrang kontaktiert die Kraftübertragungseinrichtung im Bereich Stirnseite Ankerwelle. The stop movement to be damped against the armature shaft is preferably an unintentional translational movement, for example a return movement of the power transmission device. In a Einspurvorgang and a Ausspurvorgang, that is, in a coupling and decoupling the armature shaft, the power transmission device and the Einspurstrang are involved. About the Einspurstrang the pinion is moved in the axial direction away from the drive shaft (meshing) or towards the drive shaft. The Einspurstrang comprises a connected to a switching relay lever which is articulated about a corresponding hinge. The displacement of the lever caused by the relay is translated to the pinion or the power transmission device. The power transmission device adjoins adjacent to an end face or end face of the armature shaft. The Einspurstrang contacted the power transmission device in the front end armature shaft.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dämpfung direkt in einem zwischen der Ankerwelle und der Kraftübertragungseinrichtung definierten Anschlagbereich angeordnet bzw. durchgeführt wird. Es wird somit eine direkte Dämpfung durchgeführt, die ein Anschlagen der Kraftübertragungseinrichtung an die Ankerwelle verhindert, insbesondere bei einem Ausspurvorgang. Der Anschlagbereich ist bevorzugt als Zwischenraum zwischen der Kraftübertragungseinrichtung und der Ankerwelle ausgebildet. Weiter bevorzugt ist der Anschlagbereich axial zwischen der Kraftübertragungseinrichtung und der Ankerwelle ausgebildet, bevorzugt zwischen einer Anschlagfläche der Ankerwelle, bevorzugt der Stirnseite, und einer Anschlagfläche der Kraftübertragungseinrichtung, bevorzugt einer Anschlagsfläche des Mitnehmerbodens, insbesondere einer zu der Ankerwelle weisenden Stirnseite des Mitnehmerbodens. In one embodiment, it is provided that the damping is arranged or carried out directly in a stop region defined between the armature shaft and the power transmission device. It is thus carried out a direct damping, which prevents a striking of the power transmission device to the armature shaft, in particular during a Ausspurvorgang. The stop region is preferably formed as a gap between the power transmission device and the armature shaft. More preferably, the stop region is formed axially between the force transmission device and the armature shaft, preferably between a stop surface of the armature shaft, preferably the end face, and a stop surface of the power transmission device, preferably a stop surface of Mitnehmerbodens, in particular one facing the armature shaft end side of Mitnehmerbodens.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dämpfung indirekt in einem von dem Anschlagbereich entfernten und/oder beabstandeten Bereich durchgeführt wird. Aufgrund der entfernten Anordnung steht für die Dämpfung ein größerer Bauraum zur Verfügung und/oder die Dämpfung lässt sich an leichter zugänglichen Stellen anordnen. In an embodiment, it is provided that the damping is carried out indirectly in an area remote from the stop area and / or spaced apart. Due to the remote arrangement is available for damping a larger space available and / or the damping can be arranged in more accessible places.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des entsprechenden Hauptanspruches oder nebengeordneten Anspruches hat dem Stand der Technik gegenüber den Vorteil, dass bei einer elektrischen Maschine, insbesondere eine Andrehvorrichtung wie ein Starter, zum Andrehen einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Antriebsstrang mit einer Ankerwelle und eine mit der Ankerwelle koppelbare Kraftübertragungseinrichtung zur Kraftübertragung, wobei die Kraftübertragungseinrichtung mit der Ankerwelle über einen Einspurstrang ein- und/oder auskoppelbar ist, wobei Mittel zur Durchführung eines vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgesehen sind, zumindest ein Anschlagen der Kraftübertragungseinrichtung an die Ankerwelle gedämpft wird. Hierdurch ist eine störende Geräuschentwicklung sowie ein Verschleiß reduziert. Die Kraftübertragungseinrichtung umfasst in einer Ausführungsform eine Freilaufgruppe oder kurz einen Freilauf. Weiter ist in der Freilaufgruppe vorzugsweise ein Mitnehmer umfasst. Der Mitnehmer ist axial benachbart zu der Ankerwelle angeordnet. Eine Stirnseite des Mitnehmers weist dabei zu einer korrespondierenden Stirnseite der Ankerwelle. An dem Mitnehmer greift der Einspurstrang an, bevorzugt aus radialer Richtung. Bei einer Bewegung des Einspurstrangs, genauer eines gelenkig gelagerten Hebels des Einspurstrangs, wird die Bewegung auf den Mitnehmer übertragen, der dann eine entsprechende Translationsbewegung in axiale Richtung ausführt. Der Hebel wird über das Schaltrelais bewegt.The device according to the invention with the features of the corresponding main claim or independent claim has the advantage over the prior art that in an electric machine, in particular a starting device such as a starter for cranking an internal combustion engine comprising a drive train with an armature shaft and one with the armature shaft coupled power transmission device for power transmission, wherein the power transmission device with the armature shaft via a Einspurstrang and / or decoupled, wherein means are provided for performing a method described above, at least a striking the power transmission device is damped to the armature shaft. As a result, a disturbing noise and wear is reduced. In one embodiment, the power transmission device comprises a freewheeling group or, for short, a freewheel. Furthermore, a driver is preferably included in the freewheeling group. The driver is arranged axially adjacent to the armature shaft. An end face of the driver points to a corresponding end face of the armature shaft. At the driver engages the Einspurstrang, preferably from the radial direction. During a movement of the Einspurstrangs, more precisely, a hinged lever of the Einspurstrangs, the movement is transmitted to the driver, which then performs a corresponding translational movement in the axial direction. The lever is moved via the switching relay.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mittel mindestens eine Dämpfung an und/oder zwischen der Kraftübertragungseinrichtung, dem Einspurstrang und/oder der Ankerwelle umfassen, um zumindest ein Rückschlagen der Kraftübertragungseinrichtung gegen die Ankerwelle zu dämpfen. Die Dämpfung kann beliebig ausgebildet sein, beispielsweise als federelastische Dämpfung, als hydraulische Dämpfung, als pneumatische Dämpfung, als magnetische Dämpfung, als Hydrodämpfung oder dergleichen. Dabei ist die Dämpfung als reversible Dämpfung für einen mehrfachen Einsatz ausgebildet. Die Dämpfung umfasst in einer Ausführungsform einen Dämpfungskörper. In einer anderen Ausführungsform sind mehrere Dämpfungskörper vorgesehen. Die mehren Dämpfungskörper sind in einer Ausführungsform gleich ausgebildet. In einer anderen Ausführungsform sind mindestens zwei Dämpfungskörper unterschiedlich zueinander ausgebildet. Die Dämpfung kann direkt an den zu dämpfenden Körpern, insbesondere dem Mitnehmer und der Ankerwelle, oder indirekt, insbesondere entfernt von den zu dämpfenden Körpern, beispielsweise an dem Einspurstrang, ausgebildet sein.In one embodiment, it is provided that the means comprise at least one damping on and / or between the power transmission device, the single-track train and / or the armature shaft in order to damp at least one return of the power transmission device against the armature shaft. The damping can be of any desired design, for example as spring-elastic damping, as hydraulic damping, as pneumatic damping, as magnetic damping, as hydrodynamic damping or the like. The damping is designed as a reversible damping for multiple use. The damping comprises in one embodiment a damping body. In another embodiment, a plurality of damping bodies are provided. The plurality of damping bodies are identical in one embodiment. In another embodiment, at least two damping bodies are formed differently from each other. The damping can be formed directly on the bodies to be damped, in particular the driver and the armature shaft, or indirectly, in particular removed from the bodies to be damped, for example on the single-track strand.
In einer Ausführungsform ist deshalb vorgesehen, dass die Mittel mindestens eine Dämpfung an und/oder zwischen der Kraftübertragungseinrichtung, dem Einspurstrang und/oder der Ankerwelle umfassen, um zumindest ein Rückschlagen der Kraftübertragungseinrichtung gegen die Ankerwelle zu dämpfen. Die Dämpfung ist in einer Ausführungsform an benachbart zu dem Einspurstrang angeordneten Bauteilen angeordnet. Da die Dämpfung mit dem Einspurstrang zusammenwirkt, sind Dämpfungen, die benachbart zu dem Einspurstrang angeordnet sind, unter den Wortlaut des Anspruchs 5 zu fassen, nämlich dass derartig angeordnete Dämpfungen an dem Einspurstrang angeordnet sind, wenn auch nur vorübergehend, das heißt während des Moments des Zusammenwirkens. Hiervon sollen im Sinne der Erfindung auch magnetische Dämpfungen, die den Einspurstrang zwar nicht kontaktieren aber trotzdem mit diesem zusammenwirken, umfasst sein. Die Dämpfungen sind in einer Ausführungsform direkt an dem Einspurstrang, der Kraftübertragungseinrichtung und/oder der Ankerwelle angeordnet. In einer anderen Ausführungsform ist die Dämpfung zwischen dem Einspurstrang, der Kraftübertragungseinrichtung und/oder der Ankerwelle und anderen, angrenzenden Bauteilen wie einem Gehäuse oder dergleichen angeordnet. In one embodiment, it is therefore provided that the means comprise at least one damping on and / or between the power transmission device, the single-track train and / or the armature shaft in order to damp at least one return of the power transmission device against the armature shaft. The damping is arranged in an embodiment on adjacent to the Einspurstrang arranged components. Since the damping cooperates with the single-track train, dampings arranged adjacent to the one-track train are to be understood in the wording of claim 5, namely that such arranged dampings are arranged on the one-track train, albeit temporarily, that is to say during the moment of the cooperation. From this, in the context of the invention, magnetic damping, which does not contact the single-track strand but nevertheless interact with it, should be included. In one embodiment, the dampings are arranged directly on the single-track strand, the power transmission device and / or the armature shaft. In another embodiment, the damping between the Einspurstrang, the power transmission device and / or the armature shaft and other, adjacent components such as a housing or the like is arranged.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Mittel mindestens eine in einem zwischen der Ankerwelle und der Kraftübertragungseinrichtung definierten Anschlagbereich angeordnete direkte Dämpfung umfassen. Der Anschlagbereich ist der Bereich, in welchem die Kraftübertragungseinrichtung die Ankerwelle zumindest bei einem Ausspuren kontaktiert. Bevorzugt ist dieser Bereich axial durch die jeweiligen Stirnseiten begrenzt. Insbesondere ist der Anschlagbereich axial zwischen der zu der Ankerwelle weisenden Stirnseite des Mitnehmers und der zu dem Mitnehmer weisenden Stirnseite der Ankerwelle definiert. In anderen Ausführungsformen weisen die zueinander weisenden Stirnbereiche Absätze zum Beispiel mit entsprechenden Anformungen auf, die beispielsweise für einen Kontakt ausgebildet sind. In wiederum anderen Ausführungsformen sind an Absätzen Ausnehmungen, zum Beispiel für Dämpfungselemente vorgesehen. Die Dämpfung erfolgt direkt, das heißt unmittelbar in Kontakt mit den zu dämpfenden Bauteilen, hier der Ankerwelle und dem Mitnehmer. Die Krafteinwirkung der zu dämpfenden Bauteile wird direkt durch die Dämpfung aufgenommen. A further embodiment provides that the means comprise at least one direct damping arranged in a stop region defined between the armature shaft and the power transmission device. The abutment region is the region in which the force transmission device contacts the armature shaft at least when it comes to a mark. This area is preferably bounded axially by the respective end sides. In particular, the abutment region is defined axially between the front side of the driver pointing towards the armature shaft and the front side of the armature shaft pointing towards the driver. In other embodiments, the mutually facing end portions paragraphs, for example, with corresponding projections, which are formed, for example, for a contact. In yet other embodiments recesses, for example for damping elements are provided at paragraphs. The damping takes place directly, ie directly in contact with the components to be damped, here the armature shaft and the driver. The force of the components to be damped is absorbed directly by the damping.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Mittel eine entfernt und/oder beabstandet von dem Anschlagbereich angeordnete indirekte Dämpfung umfassen. Die indirekte Dämpfung ist außerhalb des Anschlagbereichs angeordnet, beispielsweise an dem Einspurstrang. Da der Einspurstrang in Kontakt mit dem Mitnehmer bzw. allgemeiner mit der Kraftübertragungseinrichtung steht, bewirkt eine Dämpfung des Einspurstrangs auch eine Dämpfung der Kraftübertragungseinrichtung bei entsprechender Auslegung der Anordnung. Somit wird über die Dämpfung des Einspurstrangs eine indirekte Dämpfung des Mitnehmers bzw. der Kraftübertragungseinrichtung realisiert. In one embodiment, it is provided that the means comprise an indirect damping arranged remotely and / or spaced from the abutment region. The indirect damping is arranged outside the stop area, for example on the single-track line. Since the Einspurstrang is in contact with the driver or more generally with the power transmission device, an attenuation of the Einspurstrangs also causes a damping of the power transmission device with a corresponding design of the arrangement. Thus, an indirect damping of the driver or the power transmission device is realized on the attenuation of Einspurstrangs.
Noch eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Dämpfung als separates Bauteil ausgebildet ist. Die Dämpfung umfasst in einer Ausführungsform einen separaten Dämpfungskörper. In einer anderen Ausführungsform umfasst die Dämpfung mehrere Dämpfungskörper. Die Dämpfungskörper sind in einer Ausführungsform zumindest teilweise miteinander gekoppelt, sodass diese zusammenwirken. In einer anderen Ausführungsform sind die mehreren Dämpfungskörper separat und unabhängig voneinander. Auch ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Dämpfung nachregulierbar ausgebildet ist, insbesondere autonachregulierbar, sodass stets eine optimale Dämpfung realisierbar ist. Yet another embodiment provides that the damping is designed as a separate component. The damping comprises in one embodiment a separate damping body. In another embodiment, the damping comprises a plurality of damping bodies. The damping body are at least partially coupled together in one embodiment, so that they interact. In another embodiment, the plurality of damping bodies are separate and independent of each other. It is also provided in one embodiment that the damping is designed to be readjustable, in particular autonachable, so that an optimal damping is always feasible.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dämpfung als zumindest teilweise in die Ankerwelle, die Kraftübertragungseinrichtung und/oder den Einspurstrang integrierte und/oder darin angeordnete Dämpfung ausgebildet ist. Die Dämpfung ist in einer Ausführungsform einteilig mit dem entsprechenden Bauteil ausgebildet. Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass die Dämpfung als Verbundteil und/oder über eine entsprechende Verbindung integriert mit dem jeweiligen Bauteil ausgebildet ist. Bei mehreren Dämpfungskörpern ist zumindest ein Dämpfungskörper integriert mit dem entsprechenden Bauteil ausgebildet. In einer Ausführungsform sind mehrere Dämpfungskörper integriert mit dem entsprechenden Bauteil ausgebildet, bevorzugt alle. Die Dämpfung ist bevorzugt als Translationsdämpfung ausgebildet, das heißt, die Dämpfung absorbiert oder dämpft im Wesentlichen Bewegungen in axiale Richtung. Somit nimmt die Dämpfung insbesondere Druckbelastungen oder Stoßbelastungen auf. In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dämpfung auch in andere Richtung dämpft und so beispielsweise als Scherdämpfung ausgebildet ist. Hier wirkt die Dämpfung zumindest mit einer Oberfläche des entsprechenden Bauteils zusammen. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Dämpfung auch rotatorische Bewegungen, beispielsweise des Hebels des Einspurstrangs dämpft. Hierzu ist die Dämpfung bevorzugt an dem Gelenk des gelenkig gelagerten Hebels angeordnet. Weiter sieht eine Ausführungsform Kombinationen der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen vor. In a further embodiment it is provided that the damping is formed as at least partially integrated in the armature shaft, the power transmission device and / or the Einspurstrang and / or damping arranged therein. The damping is formed in one embodiment in one piece with the corresponding component. Another embodiment provides that the damping is formed as a composite part and / or via a corresponding connection integrated with the respective component. In the case of several damping bodies, at least one damping body is integrated with the corresponding component. In one embodiment, a plurality of damping bodies are integrally formed with the corresponding component, preferably all. The damping is preferably designed as a translational damping, that is, the damping absorbs or substantially dampens movements in the axial direction. Thus, the damping takes in particular pressure loads or shock loads. In another embodiment, it is provided that the damping is also attenuated in another direction and is designed, for example, as shearing damping. Here, the damping acts together at least with a surface of the corresponding component. A further embodiment provides that the damping also attenuates rotational movements, for example of the lever of the single-track strand. For this purpose, the damping is preferably arranged at the joint of the articulated lever. Furthermore, an embodiment provides combinations of the embodiments listed above.
Entsprechend sieht eine Ausführungsform sieht vor, dass die Dämpfung als eine Axialdämpfung mit mindestens einem elastischen Abschnitt ausgebildet ist. Die Dämpfung weist in einer Ausführungsform auch einen nicht-elastischen und/oder starren Abschnitt auf. Beispielsweise ist die Dämpfung umfänglich in einer Buchse, einer Ausnehmung oder dergleichen angeordnet, wobei ein Überstand über das so gebildete Gehäuse vorgesehen sein kann. Accordingly, an embodiment provides that the damping is designed as an axial damping with at least one elastic portion. The damping also has a non-elastic and / or rigid portion in one embodiment. For example, the damping is circumferentially arranged in a bushing, a recess or the like, wherein a supernatant may be provided over the housing thus formed.
Unter der Ortsbezeichnung „zwischen“ wird im Rahmen dieser Patentanmeldung sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung verstanden. Eine Ausführungsform sieht eine Anordnung der Dämpfungseinrichtung radial zwischen der Ankerwelle und der Kraftübertragungseinrichtung vor. Eine andere Ausführungsform sieht eine Anordnung der Dämpfungseinrichtung axial zwischen der Ankerwelle und der Kraftübertragungseinrichtung vor. Ebenso sind Ausführungsformen möglich, bei denen die Dämpfungseinrichtung oder kürzer Dämpfung sowohl in radialer als auch in axialer Richtung zwischen der Ankerwelle und der Kraftübertragungseinrichtung angeordnet ist. Die Kraftübertragung erfolgt dabei in radialer Richtung von der Ankerwelle zu der auf der Ankerwelle angeordneten bzw. sitzenden Kraftübertragungseinrichtung.The term "between" is understood in the context of this patent application both in the radial direction and in the axial direction. One embodiment provides for an arrangement of the damping device radially between the armature shaft and the power transmission device. Another embodiment provides for an arrangement of the damping device axially between the armature shaft and the power transmission device. Likewise, embodiments are possible in which the damping device or shorter damping is arranged both in the radial and in the axial direction between the armature shaft and the power transmission device. The power transmission takes place in the radial direction from the armature shaft to the arranged on the armature shaft or seated power transmission device.
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 Ausführungsform der Andrehvorrichtung ist vorgesehen, dass die Kraftübertragungseinrichtung zumindest ein Planetengetriebe, einen Freilauf, ein Ritzel, den Mitnehmer und/oder einen Anker umfasst. Vorteilhafterweise gewährleistet die Kraftübertragungseinrichtung eine Kraftübertragung, insbesondere eine Drehkraftübertragung, von der Ankerwelle auf das Planetengetriebe, den Freilauf, das Ritzel und/oder den Anker. Bevorzugt gewährleistet die Kraftübertragungseinrichtung die Kraftübertragung auf alle diese Bauteile.In one embodiment of the starter device is provided that the power transmission device comprises at least one planetary gear, a freewheel, a pinion, the driver and / or an armature. Advantageously, the power transmission device ensures a power transmission, in particular a rotational force transmission, from the armature shaft to the planetary gear, the freewheel, the pinion and / or the armature. Preferably, the power transmission device ensures the power transmission to all these components.
Bei der Kraftübertragungseinrichtung handelt es sich erfindungsgemäß um ein Planetengetriebe, einen Freilauf, ein Ritzel, einen Mitnehmer und/oder einen Anker. The power transmission device according to the invention is a planetary gear, a freewheel, a pinion, a driver and / or an armature.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Dämpfung als mindestens eine Federspeichereinheit und/oder Energiespeichereinheit ausgebildet ist. Unter einer Federspeichereinheit wird ein Bauteil verstanden, welches unter Belastung nachgibt und nach Entlastung unter Abgabe der aufgenommenen Energie in seine ursprüngliche Form zurückkehrt, also elastisch rückstellend bzw. reversibel ausgebildet ist. Die Belastung erfolgt vorzugsweise durch die Translationsbewegung des Mitnehmers zur Ankerwelle. In einer Ausführungsform weist die Federspeichereinheit eine Federkonstante mit einer beispielsweise progressiven, degressiven und/oder linearen Federkennlinie auf. Die Federkonstante liegt bevorzugt im Bereich zwischen 10 N/mm und 120 N/mm, weiter bevorzugt zwischen 30 N/mm und 100 N/mm. Dabei wird die Federspeichereinheit bzw. die Federkonstante in Abhängigkeit der jeweiligen Andrehvorrichtung ausgewählt. Ein Federweg der Federspeichereinheit ist entsprechend abhängig von der jeweiligen zu dämpfenden Kraft und der zum Bewegen der Federspeichereinheit aufzubringenden Kraft. Die aufzubringende Kraft ist dabei (material-)abhängig von der Federkonstante. Als Material der Federspeichereinheit eignet sich insbesondere Stahl, insbesondere ein Federstahl, Kupfer, Legierungen hieraus und/oder Hartgummi.In one embodiment, it is provided that the damping is designed as at least one spring storage unit and / or energy storage unit. A spring storage unit is understood to mean a component which gives way under load and, after discharge, returns to its original shape while discharging the absorbed energy, that is to say has an elastically resetting or reversible design. The load is preferably carried out by the translational movement of the driver to the armature shaft. In one embodiment, the spring accumulator unit has a spring constant with, for example, a progressive, degressive and / or linear spring characteristic. The spring constant is preferably in the range between 10 N / mm and 120 N / mm, more preferably between 30 N / mm and 100 N / mm. In this case, the spring storage unit or the spring constant is selected depending on the respective starting device. A spring travel of the spring accumulator unit is correspondingly dependent on the respective force to be damped and the force to be applied for moving the spring accumulator unit. The applied force is (material-) dependent on the spring constant. In particular steel, in particular a spring steel, copper, alloys thereof and / or hard rubber are suitable as the material of the spring storage unit.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Federspeichereinheit als Ring und/oder mindestens ein Ringsegment ausgebildet ist. Eine Ausführungsform sieht mehrere Ringsegmente vor. Mehrere Ringsegmente sind beispielsweise miteinander verbunden und/oder separat ausgebildet. Der Ring bzw. die Ringsegmente sind beispielsweise als Dämpfungsgummis ausgebildet. Beispielsweise ist der Ring bzw. sind die Ringsegmente entlang des Umfangs der Ankerwelle angeordnet. In a further embodiment it is provided that the spring storage unit is designed as a ring and / or at least one ring segment. One embodiment provides multiple ring segments. For example, a plurality of ring segments are connected to one another and / or formed separately. The ring or the ring segments are formed, for example, as damping rubbers. For example, the ring or the ring segments are arranged along the circumference of the armature shaft.
Die Dämpfung lässt sich an verschiedenen Stellen, beispielsweise zwischen Ankerwelle und Mitnehmer oder zwischen Ankerwelle und Ritzel anordnen. Die Dämpfung ist vorzugsweise aus einem Elastomer oder Kunststoff als Einlegeteil und/oder aufgespritzt ausgebildet. Eine andere Ausführungsform der Dämpfung sieht eine Ausbildung als Federscheibe oder Wellscheibe vor. Diese wird zwischen den zu dämpfenden Bauteilen angeordnet. Integriert kann die Dämpfung als Anschlagfläche ausgebildet sein, die selber als Federscheibe oder Wellscheibe konstruiert ist. Noch eine weitere Ausführungsform sieht eine geschlitzte Anschlagfläche vor, die entsprechend nachgiebig ausgebildet ist. Durch eine als separates Bauteil ausgebildet Dämpfung ist zudem ein Axialspiel ausgleichbar. Beispielsweise lässt sich die Dämpfung als Klemmscheibe ausbilden. Zur Herstellung bzw. Montage wird die Antriebswelle fest mit einer Vorspannung in einer festgelegten Lage gehalten. Optional wird ein minimales, für den Betrieb notwendiges Spiel eingestellt, um so die Drehmomentreduzierung entfallen zu lassen. Hierdurch kann sich die Antriebswelle oder Ankerwelle im Betrieb nur minimal bewegen und Stöße vom Freilauf kommend dämpfen. Zudem lassen sich hierdurch Beschädigungen an direkt an die Ankerwelle angrenzende Bauteile, wie z. B. das Planetengetriebe, vermeiden. Damit lassen sich weiter Geräuscheigenschaften des Start-Stopp-Betriebs verbessern.The damping can be arranged at different locations, for example between the armature shaft and driver or between armature shaft and pinion. The damping is preferably formed of an elastomer or plastic as an insert and / or sprayed. Another embodiment of the damping provides training as a spring washer or wave washer before. This is arranged between the components to be damped. Integrated, the damping can be designed as a stop surface, which itself is constructed as a spring washer or wave washer. Yet another embodiment provides a slotted stop surface, which is correspondingly compliant. By designed as a separate component damping also axial play can be compensated. For example, the damping can be formed as a clamping disk. For manufacturing or assembly, the drive shaft is held firmly with a bias in a fixed position. Optionally, a minimum clearance necessary for operation is set to eliminate the torque reduction. As a result, the drive shaft or armature shaft can only move minimally during operation and absorb shocks coming from the freewheel. In addition, this can damage to directly adjacent to the armature shaft components such. B. the planetary gear, avoid. This further improves the noise characteristics of the start-stop operation.
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:
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Die
Ein Planetenträger
An dem Deckel
Ein Einspurstrang
Die
Die
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102013212057.5A DE102013212057A1 (en) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | Electric machine and method for manufacturing and / or operating the electric machine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102013212057.5A DE102013212057A1 (en) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | Electric machine and method for manufacturing and / or operating the electric machine |
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ID=52106150
Family Applications (1)
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DE102013212057.5A Withdrawn DE102013212057A1 (en) | 2013-06-25 | 2013-06-25 | Electric machine and method for manufacturing and / or operating the electric machine |
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