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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Freilaufkupplung eines Rollentyps, die als Teil wie z. B. als Drehmomentübertragungselement verwendet wird, und insbesondere auf eine Freilaufkupplung vom Rollentyp, die bei einem Startermotor zum Einleiten des Starts einer Kraftmaschine verwendet wird.
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HINTERGRUND
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Bekannte Freilaufkupplungen vom Rollentyp umfassen im Allgemeinen einen äußeren Laufring, einen inneren Laufring, eine Rolle, die zwischen dem inneren Laufring und dem äußeren Laufring angeordnet ist und dazu ausgelegt ist, ein Drehmoment zwischen einer äußeren Oberfläche des inneren Laufrings und einer inneren Oberfläche des äußeren Laufrings zu übertragen. Derzeit bekannte Freilaufkupplungen vom Rollentyp umfassen Federn zum Vorbelasten der Rollen. Freilaufkupplungen vom Rollentyp wurden vorher im
US-Patent Nr. 8485332 ;
US-Patent Nr. 8448767 ;
US-Patent Nr. 8397888 ;
US-Patent Nr. 8393453 ;
US-Patent Nr. 7861836 ;
US-Patent Nr. 7721987 ;
US-Patent Nr. 5549011 ;
US-Patent Nr. 5520273 ;
US-Patent Nr. 5279400 ;
US-Patent Nr. 2 421814 ; und in der chinesischen Veröffentlichung Nr.
CN 201013515 Y offenbart. Eine Freilaufkupplung vom Rollentyp kann bei einem dauerhaft eingerückten Starter verwendet werden. Die Freilaufkupplung kann zwischen einem Startermotor und einem Starterhohlrad angeordnet sein. Die Kupplung kann ein Antriebsdrehmoment vom Startermotor auf eine Kraftmaschine übertragen. Die derzeitige Technologie von Kupplungen vom Rollentyp stellt das Problem des "Rückschlags" dar. Wenn die Kraftmaschine stoppt, kann die Kraftmaschine sich für bis zu 45 Grad rückwärts drehen. Derzeitige Freilaufkupplungen vom Rollentyp ermöglichen, dass diese Bewegung auf den Startermotor übertragen wird, was eine Beschädigung am Startermotor verursacht. Es wäre erwünscht, die Rückschlagdrehung durch die Kupplung zu verringern oder zu beseitigen, um eine Beschädigung am Startermotor zu verringern oder zu verhindern.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Um die Begrenzung der aktuellen Technologie zu überwinden, verwendet die vorliegende Erfindung Rollenscheiben zum Übertragen eines Drehmoments durch die Kupplungsanordnung. Die Rollenscheiben können ausgerückt werden, um zu verhindern, dass eine Bewegung vom rotierenden Starterzahnrad auf den Startermotor übertragen wird. Dies beseitigt die Rückschlagdrehung von der Kraftmaschine, die durch die Kupplung auf den Startermotor übertragen wird, wodurch eine Beschädigung am Startermotor verhindert wird.
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Eine Rollenkupplung kann zwischen einem elektrischen Startermotor und einem Starterzahnrad angeordnet sein. Die Rollenkupplung kann einen federzentrierten Rollenkranz umfassen. Der Rollenkranz kann einen integralen Trägheitsring aufweisen, der betriebsfähig diesem zugeordnet ist. Wenn ein Kraftmaschinenstart eingeleitet wird, verursacht die Beschleunigung des Startermotors eine schnelle Bewegung des inneren Laufrings und des Rollenkranzes der Rollenkupplung. Die Trägheit des mit dem Rollenkranz integralen Trägheitsrings würde die Bewegung des Rollenkranzes verzögern, die ein Einrücken der Freilaufkupplung verursacht, was eine Antriebsdrehung des Starterzahnrades durch den elektrischen Startermotor ermöglicht. Bei einem dauerhaft eingerückten Starter (PES) kommt, bald nachdem die Kraftmaschine startet, das Hohlrad, das mit dem Starterzahnrad in Eingriff steht, zur Ruhe. Zu diesem Zeitpunkt verursachen die Federn, dass die durch den Rollenkranz abgestützten Rollen die Rollen zentrierren, was verursacht, dass sich die Rollen nicht mehr in einer Antriebsbeziehung in Bezug auf den äußeren Laufring befinden. Mit dieser Kupplung dreht der Rückschlag das Starterzahnrad, aber die Rollen sind nicht eingerückt und die Bewegung wird nicht auf den Startermotor übertragen.
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Eine Freilaufkupplungsanordnung vom Rollentyp kann einen Rollenkranz umfassen, der um eine primäre Achse drehbar ist. Der Rollenkranz kann durch eine zylindrische Wand mit mehreren Aussparungen definiert sein. Der Kranz kann einen sich radial auswärts erstreckenden Flansch an einem Ende der zylindrischen Wand und einen äußeren Umfangsabsatz umfassen, der einen Trägheitsring definiert, der sich in einer axialen Richtung benachbart zu einer äußeren Umfangskante des Flanschs erstreckt. Die innerhalb der zylindrischen Wand definierten mehreren Aussparungen können entsprechende mehrere zylindrische Rollen aufnehmen. Die mehreren zylindrischen Rollen können innerhalb der entsprechenden mehreren Aussparungen drehbar sein, die in der zylindrischen Wand ausgebildet sind, um ein Drehmoment durch die Kupplungsanordnung zu übertragen. Die Freilaufkupplungsanordnung vom Rollentyp kann ferner mindestens eine Feder umfassen. Die mindestens eine Feder kann fest am Rollenkranz zum Vorbelasten der mehreren zylindrischen Rollen Richtung einer ausgerückten Position befestigt sein.
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Eine Freilaufkupplungsanordnung vom Rollentyp kann ein Starterzahnrad, eine Oberfläche eines äußeren Laufrings, einen Rollenkranz, mehrere zylindrische Rollen, die vom Rollenkranz abgestützt sind, eine Oberfläche eines inneren Laufrings und mindestens eine Feder zum Vorbelasten des Rollenkranzes und der abgestützten zylindrischen Rollen in Richtung einer ausgerückten Position umfassen, in der sie an der Oberfläche des inneren Laufrings anliegen und von der Oberfläche des äußeren Laufrings beabstandet sind. Das Starterzahnrad kann um eine primäre Achse drehbar und mit einem Starterhohlrad in Eingriff gebracht werden können. Die Oberfläche des äußeren Laufrings kann um die primäre Achse drehbar und am Starterzahnrad befestigt sein. Die Oberfläche des äußeren Laufrings kann durch eine innere zylindrische Oberfläche definiert sein, die der Starterzahnradnabe betriebsfähig zugeordnet ist. Die Oberfläche des äußeren Laufrings kann mit den mehreren Rollenscheiben betriebsfähig in Eingriff stehen. Der Rollenkranz kann um die primäre Achse drehbar sein. Der Rollenkranz kann durch einen zylindrischen Wandabschnitt mit mehreren darin ausgebildeten Aussparungen und einen sich radial auswärts erstreckenden Flansch mit einem umfänglich vergrößerten Absatz, der einen Trägheitsring definiert, definiert sein. Die mehreren Aussparungen, die in der zylindrischen Wand ausgebildet sind, können entsprechende mehrere Rollenscheiben aufnehmen. Die Oberfläche des inneren Laufrings kann an einem äußeren Abschnitt einer inneren mutterförmigen Antriebsnabe mit mehreren im Allgemeinen flachen Oberflächen ausgebildet sein. Als Beispiel und nicht zur Begrenzung kann der äußere Abschnitt der inneren mutterförmigen Antriebsnabe ähnlich zu einer Mutter mit mehreren im Allgemeinen flachen Oberflächen ausgebildet sein. Der äußere Flansch kann sich radial von der primären Achse weg erstrecken. Der Umfangsabsatz kann sich longitudinal erstrecken, um einen Trägheitsring zu bilden, um die Drehbewegung des Rollenkranzes zu beeinflussen. Die mehreren Rollenscheiben können innerhalb der mehreren Aussparungen, die in der zylindrischen Wand ausgebildet sind, drehbar sein. Die Rollenscheiben können ein Drehmoment vom inneren Laufring auf den äußeren Laufring in Reaktion darauf, dass die Rollenscheibe in einem nicht rollenden Eingriff zwischen einem verringerten Zwischenraum, der beabstandet an der Verbindung zwischen zwei benachbarten im Allgemeinen flachen Oberflächen der mutterförmigen Antriebsnabe angeordnet ist, und dem äußeren Laufring eingekeilt ist, übertragen. Der innere Laufring kann vom äußeren Laufring mit einem maximalen Zwischenraum benachbart zu einem zentralen Abschnitt jeder im Allgemeinen flachen Seite der mutterförmigen Antriebsnabe und einem minimalen Zwischenraum benachbart zu jeder Verbindung zwischen zwei benachbarten im Allgemeinen flachen Oberflächen der mutterförmigen Antriebsnabe beabstandet sein. Die mutterförmige Antriebsnabe kann radial innerhalb des äußeren Laufrings angeordnet sein. Der innere Laufring kann in Bezug auf den äußeren Laufring für eine relative Drehbewegung in einem eingerückten Antriebsbetriebsmodus und einem ausgerückten unabhängigen Betriebsmodus koaxial angeordnet sein. Die mutterförmige Antriebsnabe kann eine Oberfläche des inneren Laufrings, die an einer äußeren Oberfläche der mutterförmigen Antriebsnabe ausgebildet ist, und eine innere Oberfläche mit mehreren Keilen umfassen. Die innere Oberfläche der mutterförmigen Antriebsnabe kann zum Aufnehmen der Startermotorwelle mit Keilen versehen sein. Die äußere Oberfläche der mutterförmigen Antriebsnabe kann mit den mehreren Rollenscheiben zum Einschließen der mehreren Rollenscheiben in einem eingekeilten nicht rollenden Eingriff zwischen der mutterförmigen Antriebsnabe und dem äußeren Laufring, der dem Starterzahnrad zugeordnet ist, zum Antreiben des Starterzahnrades in Eingriff gebracht werden, um die Kraftmaschine in Reaktion auf die Drehung des Elektromotors zu starten, um die mutterförmige Antriebsnabe in Zusammenwirkung mit dem Trägheitsring, der die anfängliche Drehung des Rollenkranzes verzögert, zu drehen. Mindestens eine Feder kann fest zwischen dem Rollenkranz und der mutterförmigen Antriebsnabe zum Vorbelasten der mehreren Rollenscheiben in Richtung einer ausgerückten Position befestigt sein, wobei die Rollenscheiben benachbart zu einem zentralen Abschnitt jeder im Allgemeinen flachen Seite der mutterförmigen Antriebsnabe angeordnet sind und radial vom Kontakt mit dem äußeren Laufring beabstandet sind, um die Übertragung einer Drehung vom Starterzahnrad durch die mutterförmige Antriebsnabe auf den Startermotor zu verhindern.
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Ein Verfahren zum Montieren einer Freilaufkupplungsanordnung vom Rollentyp kann das Vorsehen eines Starterzahnrades mit einer Oberfläche eines äußeren Laufrings, das Einsetzen eines Rollenkranzes in die Oberfläche des äußeren Laufrings, wobei der Rollenkranz einen zylindrischen Wandabschnitt mit mehreren Aussparungen zum Aufnehmen von entsprechenden mehreren zylindrischen Rollen und einen Flanschabschnitt benachbart zu einem Ende des zylindrischen Wandabschnitts, der einen vergrößerten Trägheitsring benachbart zu einer äußeren Umfangskante des Flanschabschnitts abstützt, aufweist, das Installieren einer mutterförmigen Nabe in betriebsfähigem Eingriff mit dem Rollenkranz, wobei die mutterförmige Nabe eine Oberfläche des inneren Laufrings mit mehreren im Allgemeinen flachen Oberflächen aufweist, und das Vorbelasten des Rollenkranzes mit mindestens einer Feder in Richtung einer ausgerückten Position, wobei die zylindrischen Rollen in Kontakt mit einem zentralen Abschnitt der im Allgemeinen flachen Oberfläche der mutterförmigen Nabe positioniert sind und radial vom Kontakt mit der Oberfläche des äußeren Laufrings des Starterzahnrades beabstandet sind, um die Übertragung einer Drehung vom Starterzahnrad durch die mutterförmige Antriebsnabe auf den Startermotor zu verhindern, umfassen. Die äußere Oberfläche der mutterförmigen Antriebsnabe kann mit den mehreren Rollenscheiben zum Einschließen der mehreren Rollenscheiben in einem eingekeilten nicht rollenden Eingriff zwischen der mutterförmigen Antriebsnabe und dem äußeren Laufring, der dem Starterzahnrad zugeordnet ist, zum Antreiben des Starterzahnrades in Eingriff gebracht werden, um die Kraftmaschine in Reaktion auf die Drehung des Elektromotors zu starten, um die mutterförmige Antriebsnabe in Zusammenwirkung mit dem Trägheitsring, der die anfängliche Drehung des Rollenkranzes verzögert, zu drehen. Die innere Oberfläche der mutterförmigen Nabe kann zum Aufnehmen der Startermotorwelle mit Keilen versehen sein.
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Andere Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich, wenn die folgende Beschreibung der besten Art, die zur Ausführung der Erfindung in Betracht gezogen wird, in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Beschreibung nimmt hier auf die begleitenden Zeichnungen Bezug, in denen sich gleiche Bezugszeichen in den ganzen verschiedenen Ansichten auf gleiche Teile beziehen, und in denen:
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1 eine Schnittansicht eines dauerhaft eingerückten Starters unter Verwendung einer Freilaufkupplung vom Rollentyp ist;
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2 eine teilweise Ansicht eines Schwungrades ist, die Lager und ein Starterhohlrad zur Befestigung an der Freilaufkupplung vom Rollentyp zeigt;
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3 eine Querschnittsansicht der Freilaufkupplung vom Rollentyp zur Verbindung zwischen einem Startermotor und einem Starterzahnrad ist;
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4 eine vereinfachte schematische Detailansicht ist, die einen inneren Laufring, einen äußeren Laufring und eine beispielhafte Rollenscheibe in einer ausgerückten Kupplungsposition der Freilaufkupplung vom Rollentyp zeigt;
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5 eine vereinfachte schematische Detailansicht ist, die den inneren Laufring, den äußeren Laufring und eine beispielhafte Rollenscheibe in einer eingerückten Kupplungsposition der Freilaufkupplung vom Rollentyp zeigt; und
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6 eine teilweise Ansicht eines Rollenkranzes der Freilaufkupplung vom Rollentyp ist, die den zylindrischen Wandabschnitt mit einer beispielhaften von mehreren Aussparungen des Rollenkranzes zum Abstützen einer beispielhaften von mehreren Rollenscheiben zeigt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Mit kurzem Bezug auf 1–2 ist ein dauerhaft eingerücktes Startersystem 20 unter Verwendung einer Freilaufkupplung 40 vom Rollentyp zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug gezeigt. Wie in 1–2 dargestellt, kann die Kupplungsanordnung 40 als Drehmomentübertragungssystem zwischen drehbaren Komponenten wirken, die einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs zugeordnet sind. Das Fahrzeug kann so konfiguriert sein, dass es eine Brennkraftmaschine als erste Quelle für Triebkraft in einer Standardkonfiguration eines durch eine Kohlenwasserstoffkraftstoff-Kraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs aufweist. Falls erwünscht, kann eine zweite Quelle für Triebkraft durch einen Elektromotor in einer Hybridfahrzeug-Konfiguration bereitgestellt sein. Während des Betriebs des Fahrzeugs wird in Erwägung gezogen, dass die Brennkraftmaschine häufig in einem Versuch, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern, gestoppt werden kann. Die Brennkraftmaschine kann gestoppt werden, sobald eine Steuereinheit feststellt, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter einem vorbestimmten Schwellenwert für eine vorbestimmt Menge an Zeit lag, wie z. B. wenn das Fahrzeug sich an einer Ampel im Leerlauf befindet. In Abhängigkeit von der gewünschten Konfiguration und der Betriebsart kann das Fahrzeug nur durch die Leistung, die vom Elektromotor geliefert wird, durch die Leistung, die sowohl von der Brennkraftmaschine als auch vom Elektromotor geliefert wird, oder durch die Leistung, die nur von der Brennkraftmaschine geliefert wird, angetrieben werden. Es sollte erkannt werden, dass die Brennkraftmaschine einen häufigen Neustart in einem Hybridfahrzeug erfordern kann, um zusätzliche Leistung zu liefern und/oder die Batterie für den Elektromotor aufzuladen.
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Wie in 1 dargestellt, kann ein Startersystem 20 einen Startermotor 21 umfassen, der selektiv betriebsfähig ist, um ein Drehmoment auf eine Kurbelwelle 22 der Brennkraftmaschine zu übertragen, wenn die Steuereinheit das Starten oder Neustarten der Brennkraftmaschine signalisiert. Der Startermotor 21 kann ein Starterzahnrad 54 umfassen, das mit einem Starterhohlrad 34, das an einer Biegeplatte 26 befestigt ist, in ständigem verzahntem Eingriff stehen kann. Die Biegeplatte 26 kann mit einer hinteren Platte 28 antreibend verbunden sein. Das Hohlrad 34 und das Starterzahnrad 54 können jeweils mehrere Zähne umfassen. Ein bevorzugtes Verhältnis der Anzahl von Zähnen am Hohlrad 34 zur Anzahl von Zähnen am Starterzahnrad 24 kann 15:1 sein. Das Hohlrad 34 kann an der Kurbelwelle 22 der Brennkraftmaschine befestigt sein, so dass das Hohlrad 34 sich mit derselben Drehzahl wie die Brennkraftmaschine drehen kann.
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Die Biegeplatte 26 oder das Schwungrad, wie in 1–2 dargestellt, kann gedreht werden, um die Drehung der Brennkraftmaschine einzuleiten. Das Hohlrad 34 kann als ein Stück mit der Biegeplatte 26 ausgebildet sein oder kann eine separate Komponente sein, die zur Drehung daran befestigt ist. Die Biegeplatte 26 kann eine zentrale Öffnung 27 zur Aufnahme eines Abschnitts einer Schwungrad-Kupplungsanordnung 24 mit einem äußeren Laufring 24a, einem inneren Laufring 24b und mehreren federvorbelasteten Rollen 24c umfassen. Die Schwungrad-Kupplungsanordnung 24 überträgt selektiv ein Drehmoment zwischen der Biegeplatte 26 und der Kurbelwelle 22. Die Kurbelwelle 22 kann durch ein Kurbelgehäuse 23 eingeschlossen sein und kann eine Drehwellendichtung 29 zum Abdichten der Endlager der Kurbelwelle 22 umfassen, die innerhalb des Kurbelgehäuses 23 nach außen vorstehen. Die Schwungrad-Kupplungsanordnung 24 kann in einem Startersystem 20 oder einem dauerhaft eingerückten Startersystem verwendet werden, wobei das Hohlrad 34 mit dem Starterzahnrad 54 und der Biegeplatte 26 immer in Eingriff steht.
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Die Verbesserung einer Freilaufkupplung 40 vom Rollentyp, wie in 3 dargestellt, kann als interner Abschnitt des Starterzahnrades zum Eingriff mit dem Hohlrad 34 installiert sein. Mit Bezug auf 3–6 ist eine Verbesserung einer Freilaufkupplung 40 vom Rollentyp gezeigt. Wie in 3 am besten dargestellt, kann die Kupplungsanordnung 40 einen Rollenkranz 42 mit einem zylindrischen Wandabschnitt mit mehreren darin ausgebildeten Aussparungen 44, entsprechende mehrere Rollenscheiben 46, die innerhalb der mehreren Aussparungen 44 montiert sind, einen sich nach außen erstreckenden Flanschabschnitt 48, der mit dem zylindrischen Wandabschnitt verbunden ist, einen Trägheitsring 50, der mit einer äußeren Umfangskante des Flanschabschnitts verbunden ist, und mindestens eine Feder 52, der zwischen dem Rollenkranz 42 und dem inneren Laufring 60 verbunden ist, umfassen. Der Rollenkranz 42 kann um eine Drehachse drehbar sein und kann einen zylindrischen Wandabschnitt mit mehreren Aussparungen 44, einen äußeren Flansch 48 und einen Umfangsabsatz oder Trägheitsring 50 umfassen. Der zylindrische Wandabschnitt mit den mehreren Aussparungen 44 kann die entsprechenden mehreren Rollenscheiben 46 mit einer Rollenscheibe 46 pro Aussparung 44 aufnehmen, wie im Detail von 6 am besten zu sehen. Der äußere Flansch 48 kann sich radial von der Drehachse weg erstrecken, um den Umfangsabsatz oder Trägheitsring 50 in einem radialen Abstand von der Drehachse abzustützen. Der Trägheitsring oder der Umfangsabsatz 50 kann sich longitudinal vom äußeren Umfang des Flanschs 48 erstrecken. Der Umfangsabsatz oder Trägheitsring 50 kann die Drehbewegung des Kranzes 42 über seine Trägheit während der Beschleunigung des Startermotors 21 verzögern. Jede der mehreren Rollenscheiben 46 kann innerhalb einer entsprechenden Aussparung 44 des zylindrischen Wandabschnitts drehbar sein und kann ein Drehmoment zwischen dem inneren Laufringelement 60 und dem äußeren Laufringelement 56 der Kupplungsanordnung 40 übertragen, wenn sie in einer nicht rollenden eingekeilten Position zwischen dem inneren Laufring 60 und dem äußeren Laufring 58 eingeschlossen ist.
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Wie in 4–5 am besten dargestellt, können die mehreren Rollenscheiben 46 einen Umfang 68 umfassen, der mit dem inneren Laufringelement 60 in einer ausgerückten Kupplungsposition in Eingriff steht, die in 4 dargestellt ist, und einer eingerückten Kupplungsposition, die in 5 dargestellt ist, während er von der Oberfläche des äußeren Laufrings des äußeren Laufringelements 56 in der ausgerückten Kupplungsposition von 4 beabstandet ist und mit dem äußeren Laufringelement 56 in der eingerückten Kupplungsposition von 5 in Eingriff steht. Die Kupplungsanordnung 40 kann ein inneres Laufringelement 60 und ein äußeres Laufringelement 56 umfassen, die unabhängig voneinander drehbar sind, wenn die Kupplung 40 ausgerückt ist, wie in 4 gezeigt, und miteinander drehbar sind, wenn die Kupplung 40 eingerückt ist, wie in 5 gezeigt. Das innere Laufringelement 60 kann den federvorbelasteten Rollenkranz 42 abstützen und drehen, bis die Beschleunigung des Startermotors 21 ausreicht, um die Federvorbelastung zu überwinden, in Zusammenwirkung mit dem Effekt des Trägheitsrings, was ermöglicht, dass sich das innere Laufringelement 60 schneller dreht als der Rollenkranz 42, was die Rollenscheiben 46 radial nach außen in verriegelten Eingriff in Bezug auf das äußere Laufringelement 56 antreibt. Der Rollenkranz 42 kann die mehreren Rollenscheiben 46 zum Übertragen des Drehmoments in einer Richtung vom inneren Laufringelement 60 auf das äußere Laufringelement 56 abstützen.
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Das äußere Laufringelement 56 kann mit dem Starterzahnrad 54 über Keile verbunden sein, um sich als einzelnes einheitliches Element zu drehen. Wie in 4 dargestellt, kann das äußere Laufringelement 56 einen Flansch 58 des äußeren Laufrings umfassen, der sich longitudinal vom Starterzahnrad 54 nach außen erstreckt. Eine innere Oberfläche des Flanschs 58 des äußeren Laufrings definiert die Oberfläche 59 des äußeren Laufrings, die mit dem Umfang 68 der mehreren Rollenscheiben 46 in Eingriff stehen kann, wenn sich die Kupplung in der eingerückten Position befindet, wie in 5 dargestellt. Der Umfang 68 der mehreren Rollenscheiben 46 steht mit einer äußeren Oberfläche des inneren Laufrings 60 in Eingriff, die die Oberfläche 64 des inneren Laufrings definiert, während sie sich in der eingerückten Kupplungsposition und der ausgerückten Kupplungsposition befindet. Die Rollenscheiben 46 sind benachbart zu einem zentralen Abschnitt einer relativ flachen planaren Oberfläche der Oberfläche 64 des inneren Laufrings angeordnet und vom Eingriff mit der Oberfläche 59 des äußeren Laufrings des Flanschs 58 des äußeren Laufrings beabstandet, wenn sich die Kupplungsanordnung 40 in einer ausgerückten Position befindet. Die Rollenscheiben 46 bewegen sich radial nach außen in Kontakt mit der Oberfläche des äußeren Laufrings und bewegen sich entlang der relativ flachen planaren Oberfläche der Oberfläche 64 des inneren Laufrings in Richtung einer Position benachbart zu einer Kante, die zwischen zwei benachbarten relativ flachen planaren Oberflächen der Oberfläche des inneren Laufrings definiert ist, wenn sie sich in der eingerückten Kupplungsposition befindet. Wie in 4 am besten dargestellt, wenn die mehreren Rollenscheiben 46 sich mit nur dem inneren Laufring 60 in Eingriff befinden, kann ein Spalt 70 zwischen dem Umfang 68 der mehreren Rollenscheiben 46 und dem äußeren Laufring 56 definiert sein. Der Durchmesser des Flanschs 58 des äußeren Laufrings kann größer sein als der Durchmesser der Wand 43 des Kranzes 42, die die zylindrische Aussparung 44 definiert, so dass der Kranz 42 sich unabhängig von, jedoch innerhalb des Durchmessers des Flanschs 58 des äußeren Laufrings dreht.
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Wie in 3 gezeigt, ist eine Verbesserung einer Freilaufkupplungsanordnung 40 vom Rollentyp gezeigt. Die Kupplungsanordnung 40 kann ein Starterzahnrad 54, ein äußeres Laufringelement 56, einen Rollenkranz 42 mit mehreren Aussparungen 44 zum Abstützen von entsprechenden mehreren Rollenscheiben 46, ein inneres Laufringelement 60 und mindestens eine Feder 52 umfassen. Das Starterzahnrad 54 kann mit dem Hohlrad 34 in Eingriff gebracht werden und kann am äußeren Laufringelement 56 zur Drehung als einzelnes einheitliches Element befestigt sein. Wie in 3 gezeigt, kann das Starterzahnrad 54 um eine Drehachse drehbar sein und kann mehrere Zähne 76 zum Eingriff mit mehreren Zähnen 74 umfassen, die am Hohlrad 34 angeordnet sind, wie in 2 dargestellt. Die Zähne 76 des Starterzahnrades 54 können zur Drehung mit den Zähnen 74 des Hohlrades 34 in Eingriff verzahnen. Das äußere Laufringelement 56 kann koaxial in Bezug auf das Starterzahnrad 54 fest angeordnet sein. Das äußere Laufringelement 56 kann einen Flanschabschnitt 58 umfassen, der sich radial nach außen erstreckt und einen vergrößerten zylindrischen Wandabschnitt 58a abstützt, der sich longitudinal nach außen vom Starterzahnrad 54 erstreckt. Der vergrößerte zylindrische Wandabschnitt 58a kann eine innere Oberfläche aufweisen, die die Oberfläche 59 des inneren Laufrings definiert, die in der eingerückten Kupplungsposition von 5 mit einem Umfang 68 der mehreren Rollenscheiben 46 betriebsfähig in Eingriff gebracht werden kann.
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Der Rollenkranz 42 kann um die Drehachse drehbar sein und kann einen zylindrischen Wandabschnitt mit mehreren Aussparungen 44 umfassen, die darin ausgebildet sind, wie am besten in 6 zu sehen. Der Rollenkranz 42 kann auch einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 48 umfassen, der einen Trägheitsring abstützt, um einen Umfangabsatz 50 zu definieren. Der zylindrische Wandabschnitt des Rollenkranzes 42 mit mehreren Aussparungen 44 kann entsprechende mehrere Rollenscheiben 46 aufnehmen. Die Rollenscheiben 46 können drehbar und mit dem inneren Laufringelement 60 und dem äußeren Laufringelement 56 in Eingriff gebracht werden. Der äußere Flanschabschnitt 48 des Rollenkranzes 42 kann sich radial nach außen von der Drehachse erstrecken, während sich der Umfangsabsatz 50 longitudinal vom Starterzahnrad 54 nach außen erstrecken kann. Der Trägheitsring, der den Umfangsabsatz 50 definiert, kann die Drehbewegung des Rollenkranzes 42 verzögern, was ermöglicht, dass das innere Laufringelement 60 sich relativ zum Rollenkranz 42 dreht, in Abhängigkeit von der Beschleunigung der Antriebswelle des Startermotors 21, was eine Vorbelastungskraft der mindestens einen Feder 52 überwindet.
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Jede der mehreren Rollenscheiben 46 kann in Bezug auf die entsprechende Aussparung 44 innerhalb des zylindrischen Wandabschnitts des Rollenkranzes 42 drehbar sein. Die Rollenscheiben 46 können in nicht rollendem Kontakt zwischen der Oberfläche des inneren Laufrings und der Oberfläche des äußeren Laufrings verkeilt werden, um ein Drehmoment in einer Richtung vom inneren Laufringelement 60 auf das äußere Laufringelement 56 zu übertragen, in Reaktion auf die Beschleunigung der Antriebswelle des Startermotors 21 während des Starts. Die mehreren Rollenscheiben 46 werden anfänglich an der Oberfläche des inneren Laufrings benachbart zu einem zentralen Ort entlang einer entsprechenden flachen planaren Oberfläche des mutterförmigen inneren Laufringelements 60 gehalten, wie am besten im Detail von 4 dargestellt zu sehen. Während der Beschleunigung der Antriebswelle des Startermotors 21 beim Start bewegen sich die Rollenscheiben entlang der flachen planaren Oberfläche in Richtung einer Kante oder Ecke 60a, die zwischen zwei benachbarten flachen planaren Oberflächen definiert ist, und werden radial nach außen in verkeilten nicht rollenden Eingriff mit dem äußeren Laufringelements 56 angetrieben, um ein Drehmoment und die Drehung vom inneren Laufringelement 60 auf das äußere Laufringelement 56 zu übertragen, wie im Detail von 5 dargestellt am besten zu sehen. Wie in 4 dargestellt, kann das innere Laufringelement 60 radial von der Oberfläche 59 des äußeren Laufrings des äußeren Laufringelements 56 weg beabstandet sein. Das innere Laufringelement 60 kann koaxial zum äußeren Laufringelement 56 zur relativen Drehbewegung in Bezug auf einander, wenn sich die Kupplung in der ausgerückten Position von 4 befindet, und für eine Antriebsdrehbewegung sowohl des inneren als auch des äußeren Laufringelements 60, 56 zusammen, wenn sich die Kupplung in der eingerückten Position von 5 befindet, sein. Das innere Laufringelement 60 kann eine innere Oberfläche 62 und eine äußere Oberfläche 64 umfassen. Die äußere Oberfläche 64 kann mit dem Umfang 68 der mehreren Rollenscheiben 46 sowohl in der eingerückten als auch ausgerückten Position der Kupplung in Eingriff gebracht werden. Die innere Oberfläche 62 kann für die Verbindung mit der Antriebswelle 25 des Startermotors 21 mit Keilen versehen sein, wie am besten in 3 zu sehen. Die mindestens eine Feder 52 kann am Rollenkranz 42 befestigt sein. Die mindestens eine Feder 52 wirkt zum Verhindern einer Drehbewegung des Kranzes 42 relativ zum äußeren Laufring 59 durch Drängen der mehreren Rollenscheiben 46, so dass sie vorbelastet sind, in eine zentrierte Position in Kontakt mit der planaren Oberfläche 66 des inneren Laufrings 60, während sie vom äußeren Laufring 59 beabstandet sind.
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Die mehreren Rollenscheiben 46 können nicht drehbar sein, wenn sie sich in einer zentrierten Position befinden. Der Umfang 68 der mehreren Rollenscheiben 46 kann mit der äußeren Oberfläche 64 des inneren Laufrings 60 in Eingriff stehen, während er vom Eingriff mit der inneren Oberfläche 59 des Flanschs 56 des äußeren Laufrings in der normalen federvorbelasteten Position beabstandet ist. Die mehreren Rollenscheiben 46 bewegen sich entlang der planaren Oberfläche 66 des inneren Laufrings 60 in Reaktion auf die Beschleunigung des inneren Laufrings 60 durch den Startermotor 21, während der Rollenkranz 42 einer Widerstandskraft des Trägheitsrings unterliegt, der am Umfangsabsatz 50 angeordnet ist.
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Wie in 3 dargestellt, kann der Rollenkranz 42 einen zylindrischen Wandabschnitt mit mehreren Aussparungen 44 zum Halten der mehreren Rollenscheiben 46 definieren. Der Rollenkranz 42 kann einen äußeren Flansch 48 umfassen, der sich von der primären Achse radial weg erstreckt, wobei ein Trägheitsring an oder benachbart zu einem Umfangsabsatz 50 angeordnet ist, der sich longitudinal von einer äußeren Umfangskante des äußeren Flanschs 48 erstreckt. Der zylindrische Wandabschnitt des Rollenkranzes 42 umfasst mehrere Aussparungen 44 zum Aufnehmen von entsprechenden mehreren Rollenscheiben 46, um ein Drehmoment vom inneren Laufringelement 60 auf das äußere Laufringelement 56 zu übertragen. Jede Rollenscheibe 46 kann eine zylindrische Form aufweisen, so dass der Durchmesser der Rollenscheibe oder die äußere Umfangsoberfläche 68 mit der äußeren Oberfläche 64 des inneren Laufrings 60 in den eingerückten und ausgerückten Kupplungspositionen in Eingriff gebracht werden kann, während sie mit der inneren Oberfläche 59 des Flanschs 58 des äußeren Laufrings nur in der eingerückten Kupplungsposition in Eingriff gebracht werden kann. Wie in 6 am besten zu sehen, umfasst der zylindrische Wandabschnitt des Rollenkranzes 42 mehrere Aussparungen 44, die den mehreren Rollenscheiben 46 entsprechen, die entlang des zylindrischen Wandabschnitts 43 des Kranzes 42 angeordnet sind. Wie in 3–6 am besten dargestellt, weist jede Rollenscheibe 46 eine Drehachse parallel zur primären Achse der Kupplungsanordnung 40 auf. Die mehreren Aussparungen 44 verhindern eine longitudinale, radiale und tangentiale Verlagerung jeder Rollenscheibe 46 in Zusammenwirkung mit Stiften, die sich durch eine Drehachse jeder Rollenscheibe 46 erstrecken, wobei äußere Enden am zylindrischen Wandabschnitt 43 des Rollenkranzes 42 befestigt sind. Es sollte erkannt werden, dass andere Verfahren zum Montieren der mehreren Rollenscheiben 46 innerhalb der mehreren Aussparungen 44 als innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung in Betracht gezogen werden. Jede der mehreren Aussparungen 44 kann zum Halten der entsprechenden Rollenscheibe 46 im Wesentlichen rechteckig sein. Die Rollenscheibe 46 kann von vier Seiten der Aussparung 44 umschlossen sein, um zu verhindern, dass die Rollenscheibe 46 verlagert wird. Jede der mehreren Rollenscheiben 46 kann sich unabhängig voneinander drehen, wenn sie innerhalb der mehreren Aussparungen 44 des Rollenkranzes 42 abgestützt ist.
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Wenn sich die Kupplungsanordnung 40 in einer Antriebsposition befindet, kann die Welle 25 des Startermotors 21 Keile umfassen, die von der inneren Oberfläche 62 des inneren Laufrings 60 aufgenommen werden sollen. Wie in 3 dargestellt, kann die innere Oberfläche 62 des inneren Laufrings 60 komplementäre Keile umfassen, um eine feste Drehverbindung zwischen der Welle 25 des Startermotors 21 und dem inneren Laufring 60 zu schaffen, während eine gewisse axiale Bewegung zwischen der Welle 25 des Startermotors 21 und dem inneren Laufring 60 ermöglicht wird, um Herstellungstoleranzen zu berücksichtigen. Wie in 3 dargestellt, kann die äußere Oberfläche 64 des inneren Laufrings 60 mehrere planare Oberflächen 66 zum Verkeilen der mehreren Rollenscheiben 46 und Verhindern der Drehung der mehreren Rollenscheiben 46 in der Antriebsposition in Bezug auf den äußeren Laufring 56 umfassen. Als Beispiel und nicht zur Begrenzung, wie in 3 dargestellt, kann eine Ausführungsform des inneren Laufrings 60 acht planare Oberflächen 66 umfassen. Jede der mehreren planaren Oberflächen 66 kann mit dem Umfang 68 einer entsprechenden Rollenscheibe 46 in Eingriff gebracht werden. Der zylindrische Wandabschnitt 43 des Rollenkranzes 42 kann mehrere Aussparungen 44 umfassen, um die entsprechenden mehreren Rollenscheiben 46 zum betriebsfähigen Eingriff mit dem inneren Laufring 60 aufzunehmen. Nach der Aktivierung des Startermotors 21 verursacht dies die Drehung der Welle 25, die Welle 25 beschleunigt den inneren Laufring 60 während des Starts, so dass der innere Laufring 60 sich schnell dreht. Der Trägheitsring, der benachbart zum äußeren Umfangsabsatz 50 des Rollenkranzes 42 ausgebildet ist, erhöht die Trägheit des Rollenkranzes 42, was die Drehbewegung des Rollenkranzes 42 relativ zum inneren Laufring 60 verzögert, so dass die mehreren Rollenscheiben 46 sich entlang der entsprechenden planaren Oberflächen 66 in Richtung einer Kante oder Ecke 60a bewegen, so dass sie in nicht rollendem Eingriff zwischen dem inneren Laufring 60 und dem äußeren Laufring 56 eingeschlossen oder eingekeilt werden. Die mindestens eine Feder 52 kann wirken, um den inneren Laufring 60 und den Kranz 42 normalerweise in Richtung einer zentrierten Position in Bezug auf die planaren Oberflächen 66 vorzubelasten, was die Rollenscheiben 46 radial vom Eingriff mit dem äußeren Laufring 56 beabstandet. In Reaktion auf die Drehung des inneren Laufrings 60 wird die mindestens eine Feder 52 gebogen, um die verzögerte Drehbewegung des Rollenkranzes 42 in Bezug auf den inneren Laufring 60 zu ermöglichen. In Reaktion auf die verzögerte Drehung des Rollenkranzes 42 in Bezug auf den inneren Laufring 60 drehen sich die mehreren Rollenscheiben 46 entlang der planaren Oberflächen 66 des inneren Laufrings 60, bis der Umfang 68 der Rollenscheiben 46 sich in einen festen Eingriff zwischen der Oberfläche 59 des äußeren Laufrings des äußeren Laufrings 56 und der Oberfläche 66 des inneren Laufrings des inneren Laufrings 60 verkeilt, wie in 5 dargestellt. Jede Ecke oder Kante von benachbarten planaren Oberflächen 66 kann eng an der entsprechenden Rollenscheibe 46 verriegelt werden, was einen Drehmomentübertragungs-Antriebsweg zwischen dem inneren Laufring 60 und dem äußeren Laufring 56 durch die Rollenscheiben 46 erzeugt.
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Wie am besten in 5 dargestellt, wenn sowohl der innere Laufring 60 als auch der äußere Laufring 56 sich in der eingerückten Kupplungsposition befinden, wobei der Umfang 68 der mehreren Rollenscheiben 46 dazwischen eingekeilt ist, kann ein Drehmoment vom inneren Laufring 60 dem äußeren Laufring 56 erteilt werden, so dass der innere Laufring 60 und der äußere Laufring 56 sich in derselben Richtung als einzelne Einheit drehen. Die mindestens eine Feder 52 befindet sich in einer gebogenen Position, wenn die Kupplungsanordnung 40 sich in der eingerückten Kupplungsantriebsposition befindet. Der äußere Laufring 56 kann am Starterzahnrad 54 durch eine Keiloberflächengrenzfläche befestigt sein, damit sie zur Drehbewegung zusammen befestigt sind, während eine gewisse axiale Bewegung ermöglicht wird, um Herstellungstoleranzen auszugleichen. Wie in 3 am besten dargestellt, kann der äußere Laufring 56 fest an einer inneren Oberfläche des Starterzahnrades 54 befestigt sein, wie z. B. als Beispiel und nicht zur Begrenzung durch komplementäre Oberflächen mit zusammenpassenden Keilen. Der Rollenkranz 42, der innere Laufring 60, der äußere Laufring 56 und das Starterzahnrad 54 können koaxial und um eine gemeinsame Drehachse drehbar sein. Die Drehung des Starterzahnrades 54 beginnt in Reaktion auf die Übertragung eines Drehmoments vom inneren Laufring 60 auf den äußeren Laufring 56 durch die Rollenscheiben 46 in der eingerückten Kupplungsposition von 5 für die Antriebsdrehung des Hohlrades 34. Wie in 1 und 3 gezeigt, kann das Hohlrad 34 Zähne 74 umfassen, die mit Zähnen 76, die am Starterzahnrad 54 angeordnet sind, für eine Antriebsdrehung der Kurbelwelle 22 in Eingriff gebracht werden können, um den Start der Kraftmaschine einzuleiten. Nach dem Starten der Kraftmaschine kann die Kraftmaschine weiter laufen, während der Startermotor 21 sich nicht weiterhin dreht. Die Kupplungsanordnung 40 verleiht das Starterantriebsdrehmoment in nur einer Richtung vom Startermotor 21 zur Kraftmaschine. Ein Rückwärtsantriebsdrehmoment oder Rückschlag von der Kraftmaschine auf den Startermotor 21 wird mit der Kupplungsanordnung 40 in der ausgerückten Position verhindert, wie in 4 am besten gezeigt.
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In einer ausgerückten Kupplungsposition oder neutralen Position kann die Kupplungsanordnung 40 verhindern, dass ein Drehmoment in der Richtung von der Kraftmaschine zum Startermotor 21 übertragen wird, was manchmal als Rückschlagdrehung bezeichnet wird. Eine Kraftmaschine, die durch eine Kurbelwelle 22 gestartet wird, kann rückschlagen, um sich in einer Richtung entgegengesetzt zur anfänglichen Drehrichtung zu drehen, die vom äußeren Laufring 56 verliehen wird, so dass sich die Kurbelwelle 22 in der entgegengesetzten Richtung dreht. Die umgekehrte Drehbewegung der Kurbelwelle 22 kann dem Starterhohlrad 34, dem Starterzahnrad 54 und dem äußeren Laufring 56 erteilt werden. Die mindestens eine Feder 52 wirkt auf die Kupplungsanordnung 40, um den Rollenkranz 42 und die abgestützten Rollenscheiben 46 in die ausgerückte Kupplungsposition zu bewegen, in der die Rollenscheiben 46 benachbart zu einem zentralen Abschnitt der planaren Oberflächen 66 positioniert sind und radial von der Oberfläche 59 des äußeren Laufrings beabstandet sind, so dass die umgekehrte Drehbewegung nicht durch den inneren Laufring 60 zurück auf den Startermotor 21 übertragen wird. In der ausgerückten Kupplungsposition sind der innere Laufring 60 und der Rollenkranz 42 von der Antriebsbewegung isoliert, die vom äußeren Laufring 56 auf den inneren Laufring 60 durch die Rollenscheiben 46 übertragen wird. Die mindestens eine Feder 52 kann den Rollenkranz in Richtung der neutralen Position vorbelasten, was die Übertragung einer Drehung zwischen den inneren Laufring 60 und dem äußeren Laufring 56 verhindert. Die Beschleunigung der Welle 25 des Startermotors 21 während des Starts überwindet die Vorbelastung der mindestens einen Feder 52, während der Trägheitsring, der betriebsfähig dem Rollenkranz 42 zugeordnet ist, arbeitet, um die Drehbewegung des Rollenkranzes 42 zu verzögern, was verursacht, dass die Rollenscheiben zwischen dem inneren Laufring 60 und dem äußeren Laufring 56 eingekeilt werden, um das Drehmoment vom inneren Laufring 60 auf den äußeren Laufring 56 zu übertragen. Die mindestens eine Feder kann am Rollenkranz 42 an einem Ende fest befestigt sein und mit dem inneren Laufring 60 an einem anderen Ende betriebsfähig in Eingriff gebracht werden. Als Beispiel und nicht zur Begrenzung kann die mindestens eine Feder 52 fest am äußeren Flansch 48 des Kranzes 42 durch einen Ansatz oder irgendeine andere geeignete Verbindung befestigt sein.
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Wie in 3–5 dargestellt, kann die äußere Oberfläche 64 des inneren Laufrings 60 mehrere planare Oberflächen 66 umfassen, so dass jede der mehreren planaren Oberflächen 66 mit einer entsprechenden Rollenscheibe 46 in Eingriff gebracht werden kann. Wenn die mindestens eine Feder 52 sich in einer neutralen Position befindet, wird der Rollenkranz 42 vorbelastet, um die Rollenscheiben 46 in Richtung einer zentralen Position der planaren Oberflächen 66 zu bewegen, in der sie von der Oberfläche 59 des äußeren Laufrings radial beabstandet sind. Der innere Laufring 60, der Rollenkranz 42 und die mehreren Rollenscheiben 46 können sich normalerweise in der neutralen Position befinden, in der sie von der Drehbewegung des äußeren Laufrings 56 isoliert sind. Wenn der innere Laufring 60 und der Rollenkranz 42 vom Antrieb durch die Bewegung des äußeren Laufrings 56 isoliert sind, steht der Umfang 68 der mehreren Rollenscheiben 46 mit der äußeren Oberfläche 64 des inneren Laufrings 60 in Eingriff, während sie vom Eingriff mit der Oberfläche 59 des äußeren Laufrings des äußeren Laufrings 56 radial beabstandet sind. Wie in 4 dargestellt, existiert ein Spalt 70 zwischen dem Umfang 68 der mehreren Rollenscheiben 46 und der Oberfläche 59 des äußeren Laufrings des äußeren Laufrings 56, wenn sich die Kupplung in der ausgerückten Position befindet. Wenn die mehreren Rollenscheiben 46 nicht mit dem äußeren Laufring 56 in Eingriff stehen, befindet sich die Kupplungsanordnung 40 in einer ausgerückten Position und kein Drehmoment kann zwischen dem inneren Laufring 60 und dem äußeren Laufring 56 in beiden Drehrichtungen übertragen werden.
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Die Kupplungsanordnung 40 hilft, irgendeine Beschädigung zu verhindern, die durch eine Drehmomentübertragung auf den Startermotor 21 von einem Rückschlag oder einer Rückwärtsdrehung der Kraftmaschine verursacht wird. Wenn die Kraftmaschine durch Übertragen eines Drehmoments in einer Richtung vom Startermotor 21 durch die Kupplungsanordnung 40 und auf die Kraftmaschine gestartet wird, kann ein Rückschlag oder eine Rückwärtsdrehbewegung in Bezug auf die ursprüngliche Drehbewegung auftreten, die durch die Kupplungsanordnung 40 erteilt wird. Der Rückschlag oder die Rückwärtsdrehbewegung kann auch auftreten, während die Kraftmaschine stoppt. Die Rückwärtsdrehbewegung kann über das Starterhohlrad 34 auf das Starterzahnrad 54 und das äußere Laufringelement 56 übertragen werden. Die normale Vorbelastungskraft der mindestens einen Feder 52 verhindert, dass sich der innere Laufring 60 und die mehreren Rollenscheiben 46 drehen, um die Oberfläche 59 des äußeren Laufrings des äußeren Laufrings 56 in Eingriff zu bringen, was die Übertragung des Drehmoments vom äußeren Laufringelement 56 auf das innere Laufringelement 60 verhindert, wodurch die potentiell beschädigende Übertragung einer Rückwärtsdrehbewegung auf den Startermotor 21 verhindert wird. Die offenbarte Freilaufkupplungsanordnung 40 vom Rollentyp verhindert eine Beschädigung am Startermotor 21 und schafft einen reibungsloseren Betrieb des Fahrzeugs.
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Ein Verfahren zum Montieren der Freilaufkupplungsanordnung 40 vom Rollentyp kann das Vorsehen eines Starterzahnrades 54 mit einer Drehachse und Zähnen umfassen, die mit Zähnen eines Starterhohlrades 34 in Eingriff gebracht werden können. Das Verfahren kann das feste Befestigen eines äußeren Laufringelements 56 am Starterzahnrad 54 umfassen. Ein Rollenkranz 42 kann in die Oberfläche 59 des äußeren Laufrings des äußeren Laufringelements 56 entlang einer gemeinsamen koaxialen Drehachse mit dem Starterzahnrad 54 eingesetzt werden. Der Rollenkranz 42 kann mehrere Aussparungen 44 zum Abstützen von entsprechenden mehreren Rollenscheiben umfassen. Das äußere Laufringelement 56 kann eine Oberfläche 59 des äußeren Laufrings umfassen, die mit den mehreren Rollenscheiben 46 in Eingriff gebracht werden kann, wenn sich die Kupplung in der eingerückten Position befindet. Der Rollenkranz 42 kann einen sich radial auswärts erstreckenden Flansch 48 in Bezug auf die gemeinsame Drehachse umfassen, der einen Trägheitsring benachbart zu einer äußeren Kante eines Umfangsabsatzes 50 zum Verzögern der Drehbewegung des Kranzes 42 relativ zu einem inneren Laufringelement 60 während der Beschleunigung der Welle 25 des Startermotors 21 abstützt. Das Verfahren kann auch das Vorsehen eines inneren Laufringelements 60 mit einer äußeren Umfangsoberfläche mit mehreren im Wesentlichen flachen planaren Oberflächen, die ein mutterförmiges Element definieren, und das Positionieren des inneren Laufringelements 60 entlang der gemeinsamen koaxialen Drehachse mit den flachen planaren Oberflächen in abstützendem Kontakt mit den Rollenscheiben 46 des Rollenkranzes 42 umfassen. Mindestens eine Vorbelastungsfeder 52 kann zwischen dem Rollenkranz 42 und dem inneren Laufringelement 60 zum Drängen der Rollenscheiben in Richtung eines zentralen Abschnitts der im Wesentlichen flachen planaren Oberflächen des mutterförmigen inneren Laufringelements 60 und so, dass sie radial vom Eingriff mit der Oberfläche 59 des äußeren Laufrings des äußeren Laufringelements 56 beabstandet sind, wenn sich die Kupplung in der normalen ausgerückten Position befindet, verbunden werden. Im Betrieb wird die Kupplungsanordnung 40 von der normalen ausgerückten Position in die eingerückte Position in Reaktion auf die Beschleunigung der Welle 25 des Startermotors 21 angetrieben, der das innere Laufringelement 60 dreht, während der Trägheitsring des Rollenkranzes 42 die Drehung des Rollenkranzes 42 ausreichend verzögert, um das Drängen der mindestens einen Feder 52 zu überwinden, damit die Rollenscheiben 46 entlang der im Wesentlichen flachen planaren Oberflächen 66 rollen, bis sie in einem nicht rollenden Eingriff zwischen einer Kante oder Ecke von zwei benachbarten im Wesentlichen flachen planaren Oberflächen des inneren Laufringelements 60 und der Oberfläche 59 des äußeren Laufrings des äußeren Laufringelements 56 eingekeilt werden, um das Drehmoment vom inneren Laufringelement 60 auf das äußere Laufringelement 56 zu übertragen.
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Obwohl die Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was derzeit als praktischste und bevorzugteste Ausführungsform betrachtet wird, ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf die offenbarten Ausführungsformen begrenzt, sondern soll im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken, die innerhalb des Gedankens und Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche enthalten sind, wobei dem Schutzbereich die breiteste Interpretation gewährt werden soll, um alle solchen Modifikationen und äquivalenten Strukturen, die unter dem Gesetz zugelassen sind, einzuschließen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 8485332 [0002]
- US 8448767 [0002]
- US 8397888 [0002]
- US 8393453 [0002]
- US 7861836 [0002]
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- US 5520273 [0002]
- US 5279400 [0002]
- US 2421814 [0002]
- CN 201013515 Y [0002]
