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Die Erfindung betrifft eine Startervorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Eine Startervorrichtung ist beispielsweise aus
DE 10 2010 033 072 A1 bekannt. Darin wird eine als permanent eingespurter Starter ausgeführte Startervorrichtung beschrieben, die einen Anlasser zur Erzeugung eines Drehmoments zum Anwerfen einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug aufweist. Der Anlasser ist mit einem Anlasserzahnkranz zur Übertragung des Drehmoments verbunden. Der Anlasserzahnkranz ist auf einem Zahnkranzträger aufgenommen, der über einen Freilauf mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Der Freilauf umfasst einen an dem Zahnkranzträger befestigten Freilaufaußenring, der über Klemmkörper mit einem Freilaufinnenring gekoppelt ist, der wiederum an dem Drehbauteil befestigt ist.
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Aus der
DE 10 2013 017 825 A1 ist eine weitere Startervorrichtung mit einem ersten Anlagebereich, der radial außerhalb von einem zweiten Anlagebereich angeordnet ist, und mit einem Freilaufausgangselement, das an einem mit einem Drehbauteil verbundenen Anschlussbauteil befestigt ist und auf diesem über einen Zentrierabschnitt, der einen ersten Zentrierbereich an dem Freilaufausgangselement umfasst, zentriert ist, bekannt.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Zentrierung der Startervorrichtung zu verbessern. Weiterhin soll die Startervorrichtung einfacher aufgebaut sein und leichter zusammengebaut werden können. Die Drehmomentübertragungsleistung der Startervorrichtung soll zunehmen.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch eine Startervorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann die Zentrierung der Startervorrichtung verbessert werden. Die Drehmomentübertragungsleistung der Startervorrichtung wird erhöht. Die Startervorrichtung kann zuverlässiger betrieben und einfacher zusammengebaut werden.
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Mögliche Abweichungen in der Ausrichtung und Form des Anschlussbauteils können durch den Zentrierabschnitt ausgeglichen werden.
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Die Startervorrichtung kann in einem Fahrzeug eingebaut sein. Das Fahrzeug kann als Hybridfahrzeug ausgeführt sein. Die Brennkraftmaschine kann ein Antriebsdrehmoment zur Fortbewegung des Fahrzeugs bereitstellen. Ein Elektromotor kann ein weiteres Antriebsdrehmoment zur Fortbewegung des Fahrzeugs bewirken.
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Die Startervorrichtung kann als permanent eingespurter Starter (PES) ausgeführt sein. Das Starterelement kann dauerhaft gegenüber dem Drehbauteil der Brennkraftmaschine eingespurt sein. Das Starterelement kann als, insbesondere elektrisch betriebener, Anlasser ausgeführt sein. Das Drehbauteil kann als Kurbelwelle und/oder Schwungrad ausgeführt sein.
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Das Starterelement kann eine drehbare Anlasserwelle aufweisen. Die Anlasserwelle kann mit einem Antriebsritzel drehfest verbunden sein. Das Antriebsritzel kann mit einem Anlasserzahnkranz über einen Verzahnungseingriff drehmomentübertragend verbunden sein. Der Anlasserzahnkranz kann an dem Verzahnungsträger aufgenommen, insbesondere drehfest, bevorzugt fest verbunden, sein. Der Verzahnungsträger kann ein Zahnkranzträger sein. Der Verzahnungsträger kann mit dem Freilaufeingangselement fest verbunden, insbesondere einteilig ausgeführt, sein.
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Der Verzahnungsträger und/oder das Freilaufeingangsteil kann an einem festgelegten Gehäuse gelagert und gegenüber diesem drehbar aufgenommen sein. Das Gehäuse kann ein Motorgehäuse der Brennkraftmaschine sein oder diesem fest zugeordnet sein.
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Das Freilaufausgangselement kann, wenigstens in dem ersten Anlagebereich, gehärtet ausgeführt sein. Das Freilaufeingangselement kann, wenigstens in dem zweiten Anlagebereich, gehärtet ausgeführt sein. Das Freilaufausgangselement und/oder das Freilaufeingangselement kann geschmiedet, gestanzt und/oder gefräst sein.
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Es können wenigstens zwei Klemmelemente wirksam zwischen dem Freilaufeingangselement und dem Freilaufausgangselement angeordnet sein. Die Klemmelemente können umfangsseitig beabstandet zueinander angeordnet sein. Das Klemmelement kann als Klemmkörper und/oder Klemmrolle ausgeführt sein.
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Das Klemmelement kann radial zwischen dem ersten und zweiten Anlagebereich angeordnet sein. Der Klemmkörper kann unrund sein und/oder eine von einer Zylinderform abweichende Form aufweisen. Die Materialdicke des Klemmkörpers kann kleiner als wenigstens eine flächige Abmessung des Klemmkörpers sein. Der Klemmkörper kann scheibenförmig ausgeführt sein. Der Klemmkörper kann verdrehbar in einem Freilaufgehäuse aufgenommen sein. Das Freilaufgehäuse kann wenigstens zwei zueinander axial beabstandet angeordnete Seitenbleche aufweisen, zwischen denen das Klemmelement angeordnet ist. Das Freilaufgehäuse kann gegenüber dem Freilaufausgangselement axial gesichert sein.
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Die Zentrierung zwischen dem Freilaufausgangselement und dem Anschlussbauteil kann beim Zusammenbau über ein Zentrierwerkzeug unterstützt sein.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der erste Anlagebereich an einem Innenumfang des Freilaufausgangselements ausgeführt. Der zweite Anlagebereich kann an einem Aussenumfang des Freilaufeingangselements ausgeführt sein. Der erste Anlagebereich und/oder zweite Anlagebereich kann eine Zylindermantelfläche des jeweiligen Freilaufausgangselements oder Freilaufeingangselements sein.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Anschlussbauteil als Dämpfereingangsteil eines Drehschwingungsdämpfers ausgeführt. Das Dämpfereingangsteil kann einen wenigstens ein Federelement aufnehmenden Bogenfederkanal aufweisen. Der erste Zentrierbereich kann an dem Bogenfederkanal ausgeführt sein. Der erste Zentrierbereich kann radial innerhalb von dem Federelement liegen. Das Anschlussbauteil kann ungehärtet sein.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Freilaufausgangselement mit dem Anschlussbauteil durch wenigstens ein Nietelement vernietet. Das Nietelement kann radial überlappend zu dem Federelement des Drehschwingungsdämpfers angeordnet sein. Das Nietelement kann einteilig aus dem Freilaufausgangselement oder dem Anschlussbauteil ausgeführt sein.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Freilaufausgangselement auf dem Anschlussbauteil aufgepresst. Das Freilaufausgangselement kann durch Presspassung mit dem Anschlussbauteil verbunden sein. Der Presssitz zwischen dem Freilaufausgangselement und dem Anschlussbauteil kann durch Wärmebehandlung bewirkt oder verstärkt sein.
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Das Freilaufausgangselement kann gegenüber dem Anschlussbauteil durch einen Axialsicherungsbereich axial gesichert sein. Der Axialsicherungsbereich kann gestanzt sein und als Materialaufwurf, insbesondere an dem Freilaufausgangselement und/oder dem Anschlussbauteil, ausgeführt sein.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung weist das Freilaufausgangselement eine Pressverzahnung zum Aufpressen an dem Anschlussbauteil auf. Die Pressverzahnung kann an einem Innenumfang und/oder einem Aussenumfang an dem Freilaufausgangselement angeordnet sein. Das Anschlussbauteil kann alternativ oder zusätzlich eine Pressverzahnung aufweisen. Die Pressverzahnung kann als Schneidverzahnung und/oder Verdrängungsverzahnung ausgeführt sein.
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Der erste Zentrierbereich kann in axialer Richtung dem Anschlussbauteil zugewandt sein und zwischen dem Anschlussbauteil und der Pressverzahnung liegen. Der erste Zentrierbereich kann eine Selbstzentrierung des Freilaufausgangselements beim Verpressen mit dem Anschlussbauteil bewirken.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung bilden wenigstens das Freilaufausgangselement und das Anschlussbauteil eine erste Zusammenbaugruppe die mit einer wenigstens durch den Verzahnungsträger und das Freilaufeingangselement gebildeten zweiten Zusammenbaugruppe über die Befestigung des Anschlussbauteils an dem Drehbauteil verbunden ist. Die zweite Zusammenbaugruppe kann vor Befestigung mit der ersten Zusammenbaugruppe auf dem Gehäuse aufgenommen sein. Die erste Zusammenbaugruppe kann über das Anschlussbauteil an dem Drehbauteil zentriert sein.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Freilaufausgangselement ringförmig ausgeführt und an einem Innenumfang des Anschlussbauteils aufgenommen, wobei der zweite Zentrierbereich an dem Innenumfang des Anschlussbauteils gebildet ist. Der zweite Zentrierbereich kann radial innerhalb der Federelemente des Drehschwingungsdämpfers liegen.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Freilaufausgangselement scheibenförmig ausgeführt und der erste Zentrierbereich ist an einem axial abgebogenen Abschnitt des Freilaufausgangselements gebildet. Der Zentrierabschnitt kann axial versetzt zu dem Klemmelement angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Freilaufausgangselement radial innerhalb oder außerhalb von dem Zentrierabschnitt mit dem Anschlussbauteil verbunden. Der Zentrierabschnitt kann radial außerhalb von dem Klemmelement angeordnet sein.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Einen Halbschnitt einer Startervorrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Den Ausschnitt A aus 1 vergrößert dargestellt.
- 3: Einen Halbschnitt einer Startervorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 4: Den Ausschnitt B aus 3 vergrößert dargestellt.
- 5: Einen Ausschnitt eines Querschnitts einer Startervorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung in einem vereinzelten Zustand.
- 6: Einen Ausschnitt eines Querschnitts einer Startervorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung in einem vereinzelten Zustand.
- 7: Einen Ausschnitt eines Querschnitts einer Startervorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 8: Einen Ausschnitt eines Querschnitts einer Startervorrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung in einem vereinzelten Zustand.
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1 zeigt einen Halbschnitt einer Startervorrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Die Startervorrichtung 10 ist zum Anwerfen einer Brennkraftmaschine 12 in einem Fahrzeug angeordnet und als permanent eingespurter Starter (PES) ausgeführt. Die Startervorrichtung 10 umfasst ein hier nicht abgebildetes, als Anlasser ausgeführtes Starterelement, das mit einem Drehbauteil 14 der Brennkraftmaschine 12 gekoppelt ist. Das Starterelement ist über einen Verzahnungseingriff mit einem Anlasserzahnkranz 16 verbunden. Der Anlasserzahnkranz 16 ist auf einem Verzahnungsträger 18, hier einem Zahnkranzträger, drehfest aufgenommen. Der Verzahnungsträger 18 ist über ein Lagerelement 20 an einem festgelegten Gehäuse 22, beispielsweise einem Motorgehäuse der Brennkraftmaschine 12, drehbar aufgenommen.
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Ein von dem Starterelement zum Anwerfen der Brennkraftmaschine 12 bereitgestelltes Drehmoment wird über den Anlasserzahnkranz 16 und den Verzahnungsträger 18 auf einen Freilauf 24 übertragen, welcher zwischen dem Verzahnungsträger 18 und dem Drehbauteil 14 angeordnet ist. Der Freilauf 24 umfasst ein um eine Drehachse 26 drehbares Freilaufeingangselement 28, welches drehfest auf dem Verzahnungsträger 18 aufgenommen ist. Weiterhin umfasst der Freilauf 24 ein Freilaufausgangselement 30, welches mit einem Anschlussbauteil 32 fest verbunden ist. Hierfür ist das Freilaufausgangselement 30 durch Nietelemente 34 mit dem Anschlussbauteil 32 vernietet ist.
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Das Anschlussbauteil 32 ist als Dämpfereingangsteil 36 eines Drehschwingungsdämpfers 38, insbesondere eines Zweimassenschwungrads, ausgeführt. Der Drehschwingungsdämpfer 38 umfasst wenigstens ein Federelement 40, über welches das Dämpfereingangsteil 36 mit einem hier nicht abgebildeten Dämpferausgangsteil zur Dämpfung von Drehschwingungen der Brennkraftmaschine 12 verbunden ist. Die Nietelemente 34 liegen dabei radial auf Höhe des Federelements 40. Das Anschlussbauteil 32 ist mit dem Drehbauteil 14, beispielsweise mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 12, verschraubt.
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Das Freilaufeingangselement 28 ist über wenigstens ein Klemmelement 42, bevorzugt über mehrere umfangseitig beabstandet zueinander angeordnete Klemmelemente, mit dem Freilaufausgangselement 30 zur Drehmomentübertragung zwischen dem Starterelement und dem Drehbauteil 14 gekoppelt. Dabei bewirkt der Freilauf 24 über die Klemmelemente 42 eine Drehmomentübertragung zwischen dem Starterelement und dem Drehbauteil 14 in Richtung zu dem Drehbauteil 14 und unterbindet eine Drehmomentübertragung in die entgegengesetzte Richtung.
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Das Klemmelement 42 liegt zur Drehmomentübertragung an dem Freilaufausgangselement 30 an einem ersten Anlagebereich 44 zur Drehmomentabgabe an das Anschlussbauteil 32 und an dem Freilaufeingangselement 28 an einem zweiten Anlagebereich 46 zur Drehmomentaufnahme von dem Verzahnungsträger 18 an. Der erste Anlagebereich 44 ist an einem Innenumfang des Freilaufausgangselements 30 und der zweite Anlagebereich 46 ist an einem Außenumfang des Freilaufeingangselements 28 eingerichtet.
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Der erste Anlagebereich 44 ist radial außerhalb von dem zweiten Anlagebereich 46 angeordnet. Dadurch wird das von dem Starterelement zu dem Drehbauteil 14 übertragene Drehmoment radial innen in den Freilauf 24 eingeleitet und radial außen von dem Freilauf 24 ausgegeben. Diese im Gegensatz zum Stand der Technik umgekehrte Anordnung des Freilaufs 24 ermöglicht eine einfachere Montage der Startervorrichtung 10.
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Das Anschlussbauteil 32 bildet zusammen mit dem Freilaufausgangselement 30 eine erste Zusammenbaugruppe 48 und der Verzahnungsträger 18 mit dem Freilaufeingangselement 28 eine zweite Zusammenbaugruppe 50. Die zweite Zusammenbaugruppe 50 ist auf dem Gehäuse 22 vormontiert aufgenommen und wird mit der ersten Zusammenbaugruppe 48 verbunden, indem das Anschlussbauteil 32 mit dem Drehbauteil 14 verschraubt wird.
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Das jeweilige Klemmelement 42 ist als Klemmkörper 52 ausgeführt, der in einem Freilaufgehäuse 54, welches durch zwei axial zueinander beabstandet angeordnete Seitenbleche 56 gebildet wird, aufgenommen ist. Die beiden Seitenbleche 56 liegen dabei axial an dem Freilaufausgangselement 30 vorgespannt an und bewirken dadurch eine axiale Sicherung des Freilaufgehäuses 54 mit den Klemmkörpern 52 an dem Freilaufausgangselement 30.
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In 2 ist der Ausschnitt A aus 1 vergrößert dargestellt. Das Freilaufausgangselement 30 ist scheibenförmig ausgeführt und über einen Zentrierabschnitt 58, der einen ersten Zentrierbereich 60 an dem Freilaufausgangselement 30 und einen konzentrisch dazu verlaufenden zweiten Zentrierbereich 62 an dem Anschlussbauteil 32 umfasst, zentriert. Dadurch kann die Zentrierung der Startervorrichtung 10 zuverlässiger und einfacher durchgeführt werden. Die Drehmomentübertragungsleistung der Startervorrichtung 10, insbesondere des Freilaufs 24 wird durch die besser ausgerichteten Klemmkörper 52 zwischen dem Freilaufeingangselement und dem Freilaufausgangselement 30 erhöht.
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Das Freilaufausgangselement 30 weist einen axial abgebogenen Abschnitt 64 auf, an dem der erste Zentrierbereich 60 zur Anlage an dem zweiten Zentrierbereich 62 ausgeführt ist. Dabei ist der erste Zentrierbereich 60 radial außerhalb des zweiten Zentrierbereichs 62 angeordnet. Der Zentrierabschnitt 58 liegt dabei radial außerhalb des Federelements 40 des Drehschwingungsdämpfers 38.
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3 zeigt einen Halbschnitt einer Startervorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Aufbau ähnelt dem aus 1, jedoch ist das Freilaufausgangselement 30 hier ringförmig ausgeführt und an einem Innenumfang des Anschlussbauteils 32 zentriert aufgenommen und mit diesem fest verbunden.
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Das Anschlussbauteil 32 ist einteilig mit dem Dämpfereingangsteil 36 ausgeführt. Das Dämpfereingangsteil 36 umfasst einen das Federelement 40 aufnehmenden Bogenfederkanal 66. Der zweite Zentrierbereich 62 ist dabei radial innerhalb des Federelements 40 an einem Innenumfang des Bogenfederkanals 66 ausgebildet. Mögliche Abweichungen in der Geometrie oder Anordnung des Bogenfederkanals 66 können durch Ausformung und Anordnung des zweiten Zentrierbereichs 62 ausgeglichen werden.
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Das Anschlussbauteil 32 weist radial innen einen axial abgebogenen Abschnitt 68 auf, mit dem das Anschlussbauteil 32 an dem Drehbauteil 14 zentriert aufgenommen ist. Dadurch kann die erste Zusammenbaugruppe 48 über die Zentrierung des Anschlussbauteils 32 gegenüber der zweiten Zusammenbaugruppe 50 zentriert sein.
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In 4 ist der Ausschnitt B aus 3 vergrößert dargestellt. Der Zentrierabschnitt 58 wird durch den ersten Zentrierbereich 60 des Freilaufausgangselement 30 und den radial außerhalb liegenden zweiten Zentrierbereich 62 des Anschlussbauteils 32 gebildet. Das Freilaufausgangselement 30 ist dabei auf dem Anschlussbauteil 32 aufgepresst.
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5 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts einer Startervorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung in einem vereinzelten Zustand. Das Freilaufausgangselement 30 weist eine Pressverzahnung 70 zum Aufpressen an dem Anschlussbauteil 32 auf. Die Pressverzahnung 70 ist an einem Außenumfang des Freilaufausgangselements 30 angeordnet und als Schneidverzahnung ausgeführt. Der erste Zentrierbereich 60 ist dabei in axialer Richtung dem Anschlussbauteil 32 zugewandt und zwischen dem Anschlussbauteil 32 und der Pressverzahnung 70 angeordnet.
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Das Freilaufausgangselement 30 wird zur Befestigung mit dem Anschlussbauteil 32 auf dieses über den ersten Zentrierbereich 60 und den zweiten Zentrierbereich 62 zentriert eingeschoben und über die Pressverzahnung 70 mit diesem fest verbunden. Dadurch kann eine Selbstzentrierung des Freilaufausgangselements 30 beim Verpressen mit dem Anschlussbauteil 32 bewirkt werden.
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In 6 ist ein Ausschnitt eines Querschnitts einer Startervorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung in einem vereinzelten Zustand dargestellt. Die Pressverzahnung 70 weist eine Verzahnungsfase 72 zur einfacheren Befestigung des Freilaufausgangselements 30 an dem Anschlussbauteil 32 auf.
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7 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts einer Startervorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Freilaufausgangselement 30 ist gegenüber dem Anschlussbauteil 32 zusätzlich durch einen Axialsicherungsbereich 74 axial gesichert. Der Axialsicherungsbereich 74 ist an dem Anschlussbauteil 32 gestanzt und als Materialaufwurf des Anschlussbauteils 32, welcher das Freilaufausgangselement 30 an dem Anschlussbauteil 32 axial gesichert, ausgeführt.
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In 8 ist ein Ausschnitt eines Querschnitts einer Startervorrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung in einem vereinzelten Zustand dargestellt. Die Befestigung des Freilaufausgangselements 30 an dem Anschlussbauteil 32 erfolgt hier durch Unterstützung eines Zentrierwerkzeugs 76, welches an dem Freilaufausgangselement 30 angesetzt ist und über welches das Freilaufausgangselement 30 an das Anschlussbauteil 32 zentriert herangeführt wird. Das Freilaufausgangselement 30 wird auf das Anschlussbauteil 32 aufgeschoben und mit diesem über eine Pressverzahnung 70 fest verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Startervorrichtung
- 12
- Brennkraftmaschine
- 14
- Drehbauteil
- 16
- Anlasserzahnkranz
- 18
- Verzahnungsträger
- 20
- Lagerelement
- 22
- Gehäuse
- 24
- Freilauf
- 26
- Drehachse
- 28
- Freilaufeingangselement
- 30
- Freilaufausgangselement
- 32
- Anschlussbauteil
- 34
- Nietelement
- 36
- Dämpfereingangsteil
- 38
- Drehschwingungsdämpfer
- 40
- Federelement
- 42
- Klemmelement
- 44
- erster Anlagebereich
- 46
- zweiter Anlagebereich
- 48
- erste Zusammenbaugruppe
- 50
- zweite Zusammenbaugruppe
- 52
- Klemmkörper
- 54
- Freilaufgehäuse
- 56
- Seitenblech
- 58
- Zentrierabschnitt
- 60
- erster Zentrierbereich
- 62
- zweiter Zentrierbereich
- 64
- Abschnitt
- 66
- Bogenfederkanal
- 68
- Abschnitt
- 70
- Pressverzahnung
- 72
- Verzahnungsfase
- 74
- Axialsicherungsbereich
- 76
- Zentrierwerkzeug
