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Die Erfindung betrifft ein Drehmomentübertragungssystem mit einem Innenring und einem Außenring, zwischen denen ein Drehmoment übertragbar ist, und mit einem Freilauf, der Klemmkörper umfasst, die jeweils schwenkbar zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Drehmomentübertragungssystems.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2012 212 741 A1 ist ein Freilauf bekannt, insbesondere für einen permanent eingespurten Starter zum Entkoppeln der Kurbelwelle beziehungsweise der Primärmasse und des Anlasserzahnkranzes bei permanent eingespurten Startern von Brennkraftmaschinen, mit einem mit der Kurbelwelle / der Primärmasse gekoppelten Innenring, einem mit der Anlasserwelle gekoppelten Zahnkranz sowie mehreren federbeaufschlagten Klemmkörpern, die im gekoppelten Zustand an einer mit dem Zahnkranz verbundenen Mitnehmerscheibe (Außenring) und am Innenring wirken und ein Drehmoment zwischen der Mitnehmerscheibe und dem Innenring übertragen und die im entkoppelten Zustand (Leerlauf) von der Mitnehmerscheibe beabstandet sind.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung eines Drehmomentübertragungssystem mit einem Innenring und einem Außenring, zwischen denen ein Drehmoment übertragbar ist, und mit einem Freilauf, der Klemmkörper umfasst, die jeweils schwenkbar zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, zu vereinfachen.
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Die Aufgabe ist bei einem Drehmomentübertragungssystem mit einem Innenring und einem Außenring, zwischen denen ein Drehmoment übertragbar ist, und mit einem Freilauf, der Klemmkörper umfasst, die jeweils schwenkbar zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet sind, dadurch gelöst, dass der Innenring und der Außenring aus einem Metallblech ausgestanzt sind. Der Innenring und der Außenring sind, vorzugsweise in einem Hub, aus ein und demselben Stück Blechmaterial ausgestanzt. Dadurch wird die Herstellung des Innenrings und des Außenrings erheblich vereinfacht. Der Innenring und der Außenring können nach dem Ausstanzen getrennt voneinander unterschiedlichen Wärmebehandlungen unterzogen werden. Je nach Bedarf können der Innenring und der Außenring separat voneinander gehärtet werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehmomentübertragungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring, der Außenring und die Klemmkörper aus dem Metallblech ausgestanzt sind. Dadurch wird die Herstellung des Drehmomentübertragungssystems weiter vereinfacht. Die Klemmkörper sind vorzugsweise in einem ansonsten freibleibenden Ringraum zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehmomentübertragungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring, der Außenring und vorzugsweise auch die Klemmkörper aus dem gleichen Material gebildet sind und die gleiche Materialstärke aufweisen. Dadurch wird die Herstellung durch Stanzen vereinfacht.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehmomentübertragungssystems ist dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungssystem einen permanent eingespurten Starter umfasst. Bei dem Drehmomentübertragungssystem handelt es sich vorzugsweise um ein PES-System, wobei die Großbuchstaben PES einen permanent eingespurten Starter bezeichnen. Der Starter wird zum Beispiel in einem Stopp-Start-System eines Kraftfahrzeugs verwendet. Die Drehmomentübertragung erfolgt zum Beispiel von einem Starterritzel über einen Zahnkranz in ein auf einem Motorblock zentriertes erstes Teilsystem. Ein zweites Teilsystem ist im montierten Zustand zum Beispiel mittels Schrauben an einer Kurbelwelle befestigt, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung. Die Klemmkörper, die auch als Klemmelemente bezeichnet werden, ermöglichen eine Drehmomentübertragung zwischen den beiden Teilsystemen.
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Bei einem Verfahren zum Herstellen eines vorab beschriebenen Drehmomentübertragungssystems ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass der Innenring und der Außenring und vorzugsweise auch die Klemmkörper aus einem Stück Blechmaterial ausgestanzt werden. Dadurch wird zum einen die Herstellung des Drehmomentübertragungssystems vereinfacht. Darüber hinaus kann der beim Stanzen anfallende Abfall signifikant reduziert werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring und der Außenring und vorzugsweise auch die Klemmkörper in einem Hub ausgestanzt werden. Dadurch kann die Herstellung des Drehmomentübertragungssystems erheblich beschleunigt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsstege zwischen dem Innenring und dem Außenring und vorzugsweise auch an den Klemmkörpern nach dem Stanzen entfernt werden. Die Verbindungsstege können zum Beispiel mit einem geeigneten Trennverfahren entfernt werden. Danach können der Innenring, der Außenring und vorzugsweise auch die Klemmkörper weiteren Bearbeitungsschritten unterzogen werden, und zwar besonders vorteilhaft unabhängig voneinander.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Stanzkörper mit einem Innenring und einem Außenring, die durch Verbindungsstege miteinander verbunden sind. Der Stanzkörper ist separat handelbar.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Stanzkörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Innenring und dem Außenring Klemmkörper angeordnet sind, die durch Verbindungsstege mit dem Innenring und/oder dem Außenring verbunden sind. Auch dieser Stanzkörper ist separat handelbar.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Innenring, einen Außenring und/oder einen Klemmkörper für ein vorab beschriebenes Drehmomentübertragungssystem. Die genannten Teile sind separat handelbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 ein Drehmomentübertragungssystem mit einem Innenring und einem Außenring, zwischen denen ein Drehmoment übertragbar ist, und mit einem Freilauf im Halbschnitt;
- 2 einen Stanzkörper gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in der Draufsicht; und
- 3 den Stanzkörper gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in der Draufsicht.
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In 1 ist ein Drehmomentübertragungssystem 1 teilweise vereinfacht im Halbschnitt dargestellt. Das Drehmomentübertragungssystem 1 umfasst einen nur durch ein Bezugszeichen angedeuteten permanent eingespurten Starter 27. Dabei dient ein Freilauf 19 in an sich bekannter Art und Weise zur Drehmomentübertragung zwischen dem permanent eingespurten Starter 27 und einer Kurbelwelle 5.
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Ein Starterrad 3 ist mit Hilfe einer Wälzlagerung 4 auf einem Motorblock 2 drehbar gelagert. Der Motorblock 2 gehört zu einer Brennkraftmaschine, zu der wiederum die Kurbelwelle 5 gehört. Der permanent eingespurte Starter 27 ist am Motorblock 2 befestigt. Zum Starten der Brennkraftmaschine wird über ein Starterritzel ein Drehmoment auf das mit einer Außenverzahnung ausgestattete Starterrad 3 übertragen.
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An der Kurbelwelle 5 ist durch eine Schraubverbindung 6 ein Gehäusekörper 7 einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 8 befestigt. Die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 8 ist zum Beispiel als Zweimassenschwungrad mit einer Federeinrichtung 9 ausgeführt. Über die Federeinrichtung 9 und den Gehäusekörper 7 ist ein Flanschkörper 10 der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 8 drehschwingungsgedämpft mit der Kurbelwelle 5 verbunden.
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Der Freilauf 19 umfasst einen Außenring 11 und einen Innenring 12. Der Innenring 12 des Freilaufs 19 ist durch ein Befestigungsmittel 13 an dem Starterrad 3 befestigt. Der Außenring 11 ist an dem Gehäusekörper 7 der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 8 befestigt. Mit Hilfe einer Trageinrichtung, die Seitenplatten 16, 17 und einen Lagerbolzen 15 umfasst, sind Klemmkörper 14 des Freilaufs 19 schwenkbar an dem Außenring 11 angebracht.
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Im Betrieb des Drehmomentübertragungssystems 1 sind Relativverdrehungen zwischen dem Starterrad 3 mit dem Innenring 12 und der Kurbelwelle 5 mit dem Außenring 11 des Freilaufs 19 um eine Drehachse 18 möglich. Beim Starten der Brennkraftmaschine ermöglichen die in ihrer Klemmstellung zwischen dem Außenring 11 und dem Innenring 12 eingeklemmten Klemmkörper 14 eine Drehmomentübertragung zwischen dem Starterritzel und der Kurbelwelle 5. In der entgegengesetzten Drehrichtung ermöglichen die Klemmkörper 14 in ihrer Freigabestellung den gewünschten Freilauf ohne Drehmomentübertragung.
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In den 2 und 3 ist durch Stanzkörper 20; 30 veranschaulicht, dass der Außenring 11 und der Innenring 12, die auch als Freilaufringe bezeichnet werden, beide zusammen aus einer Platine gestanzt werden. Bei der Platine handelt es sich zum Beispiel um ein Metallblech 28, das in den 2 und 3 nur ausschnittsweise angedeutet ist.
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In den 2 und 3 sieht man, dass die Freilaufringe 11, 12 im Wesentlichen die Gestalt von Kreisringscheiben mit einem Innendurchmesser und einem Außendurchmesser aufweisen. Die Freilaufringe 11, 12 sind in den 2 und 3 konzentrisch angeordnet und durch Verbindungsstege 21 bis 24 einstückig miteinander verbunden.
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Durch gestrichelte Linien 25 und 26 ist in den 2 und 3 angedeutet, dass die Verbindungsstege 21 bis 24 zwischen dem Innenring 12 und dem Außenring 11 nach dem Ausstanzen mit Hilfe eines geeigneten Trennverfahrens entfernt werden. Dann können die Freilaufringe 11, 12 unabhängig voneinander weiteren Behandlungsschritten unterzogen werden. Bei den weiteren Bearbeitungsschritten kann es sich um ein Wärmebehandlungsverfahren und/oder ein Härteverfahren handeln.
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Bei dem in 3 dargestellten Stanzkörper 30 ist veranschaulicht, dass nicht nur die Freilaufringe 11, 12 sondern auch die Klemmkörper 14 aus dem Metallblech 28 in einem Hub ausgestanzt werden können. In einem Ringraum zwischen einem Außendurchmesser des Innenrings 12 und einem Innendurchmesser des Außenrings 11 sieht man in 3 insgesamt acht Klemmkörper 14.
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Durch gestrichelte Linien 31, 32 sind in 3 Verbindungsstege zwischen den Klemmkörpern 14 und den Freilaufringen 11, 12 angedeutet. Die Verbindungsstege 31, 32 werden nach dem Ausstanzen in gleicher Art und Weise wie die Verbindungsstege 21 bis 24 mit Hilfe eines geeigneten Trennverfahrens entfernt. Dann können die Klemmkörper 14 und die Freilaufringe 11, 12 unabhängig voneinander weiteren Bearbeitungsschritten unterzogen werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungssystem
- 2
- Motorblock
- 3
- Starterrad
- 4
- Wälzlagerung
- 5
- Kurbelwelle
- 6
- Schraubverbindung
- 7
- Gehäusekörper
- 8
- Drehschwingungsdämpfungseinrichtung
- 9
- Federeinrichtung
- 10
- Flanschkörper
- 11
- Außenring
- 12
- Innenring
- 13
- Befestigungsmittel
- 14
- Klemmkörper
- 15
- Lagerbolzen
- 16
- Seitenplatte
- 17
- Seitenplatte
- 18
- Drehachse
- 19
- Freilauf
- 20
- Stanzkörper
- 21
- Verbindungssteg
- 22
- Verbindungssteg
- 23
- Verbindungssteg
- 24
- Verbindungssteg
- 25
- Trennstelle
- 26
- Trennstelle
- 27
- permanent eingespurter Starter
- 28
- Metallblech
- 30
- Stanzkörper
- 31
- Verbindungssteg
- 32
- Verbindungssteg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012212741 A1 [0002]
