WO2011057620A1 - Freilauf, insbesondere für permanent eingespurte starter - Google Patents

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WO2011057620A1
WO2011057620A1 PCT/DE2010/001328 DE2010001328W WO2011057620A1 WO 2011057620 A1 WO2011057620 A1 WO 2011057620A1 DE 2010001328 W DE2010001328 W DE 2010001328W WO 2011057620 A1 WO2011057620 A1 WO 2011057620A1
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outer ring
freewheel
carrier
clamping body
ring
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PCT/DE2010/001328
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gabor Izso
Oswald Friedmann
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F02N15/026—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the centrifugal type

Definitions

  • the invention relates to a freewheel which is used in particular permanently starred starters of internal combustion engines application and serves to decouple crankshaft or primary mass and starter ring gear during operation by the freewheel.
  • the freewheel works in such a way that it transmits the speed between crankshaft or primary mass and starter ring gear or starter shaft up to a certain moment and no torque is transmitted at an increasing moment.
  • a sprag clutch with cam-shaped clamping bodies which are arranged in the circumferential direction between an outer coupling element and an inner coupling element between two side plates, wherein the clamping body are received by a sprag cage, which is in driving connection with the side plates and in the the cam-shaped clamping body are used, which are acted upon by a circumferential annular coil spring with a radial spring force.
  • a starter freewheel for an electric starting device for internal combustion engines for the temporary coupling of the starter shaft with the crankshaft is also known from DE 100 19 593 A1.
  • the starter clutch comprises an inner ring coupled to the crankshaft, an outer ring coupled to the starter shaft and sprags effective for startup operation for frictional engagement of the two rings and a cage for the sprags and means for friction or positive engagement of the cage with the inner ring.
  • the clamping body are pivoted under the action of centrifugal force such that they are separated from the outer ring.
  • the object is to develop a freewheel, which finds application especially in permanently starred starters of internal combustion engines and which is not affected by the high centrifugal forces and the engine vibrations. This object is achieved with the characterizing features of the first claim.
  • the freewheel is used in particular for permanently starter starter having a coupled with the crankshaft / the primary mass inner ring, coupled to the starter shaft outer ring (sprocket) and a recorded on the engine block carrier on which a plurality of clamping body are pivotally / rotatably received in the decoupled state (idle) are spaced from the inner ring and are transferred at start by a rotational movement of the carrier by a arranged on the outer ring (sprocket) first stop in a coupled state, ie are supported on the inner ring and on the outer ring and transmit torque between the inner ring and the outer ring, wherein the freewheel means, which support the pivotal movement of the clamping body in the decoupled state and thus the decoupling of the freewheel after starting when stopped outer ring.
  • the means in the form of arranged on the outer ring second stops are formed, which pivot after stopping the outer ring with completion of starting the clamp body by a relative rotation between the outer ring and the carrier in the decoupled state / move.
  • the carrier continues to rotate due to its inertia, thereby favoring the opening / decoupling of the clamping bodies.
  • the rotational movement of the carrier for decoupling the clamping body is limited by at least one third stop, which is arranged on the stop on the outer ring and against which the carrier abuts.
  • the first stops and / or the second stops in the form of bolts connected to the outer ring and / or in the form of formations from the outer ring trained. It is possible to manufacture the outer ring from sheet metal and to form the first and / or second formations in the form of tabs formed from the sheet metal of the outer ring, which are bent / unwound in the axial direction to the clamping bodies. To ensure a secure coupling and decoupling each clamping body is arranged with its head portion between a first stop and a second stop.
  • the clamping bodies are pivotally mounted by means of a spring on the carrier so that the movement of the clamping body takes place in the coupled state against the spring force of the spring and that the spring supports the pivoting of the clamping body in the decoupled state.
  • the freewheel is mounted with a carrier on the engine block, the freewheel does not rotate after starting and there are no centrifugal forces acting on the clamping bodies.
  • the freewheel consists of sprags, carrier, outer ring and inner ring.
  • the carrier is mounted on the motor flange.
  • the starter ring gear is connected to the outer ring and the crankshaft to the inner ring.
  • the freewheel is in the open state, i. between the sprags and the inner ring is a gap.
  • the stop on the outer ring rotates the clamping body into the gap and the torque is transmitted from the outer ring through the clamping body to the inner ring.
  • Outer and inner ring and the carrier rotate at the same speed.
  • the outer ring stops.
  • the carrier continues to rotate because of the stored energy (mass of the carrier and the clamp body).
  • the clamping body run against a stop, causing the clamping body is opened again.
  • the inner ring (crankshaft) rotates faster than the carrier and thus acts in the opening direction for the clamping body.
  • the clamping bodies can also be decoupled / opened to the inner ring by a back-rotating ring gear or a back-rotating starter, wherein the ring gear can preferably be actuated / rotated back after starting by the back-rotating starter / starter.
  • FIG. 1 shows the functional principle of the freewheel
  • 2 shows the sectional view of a freewheel
  • FIG. 4 shows the three-dimensional representation of the clamping bodies arranged on the carrier
  • FIG. 5 the representation of the outer ring with the sprocket
  • FIG. 6 shows the basic representation of the position of the clamping bodies before starting
  • FIG. 7 shows the basic representation of the position of the clamping bodies at the start of the start
  • FIG. 8 shows the basic illustration of the clamping bodies in the coupled position during the
  • FIG. 9 shows the basic representation of the clamping bodies after the start for decoupling
  • FIG. 10 shows the basic illustration of a freewheel clutch arranged in the freewheel for preventing the unwanted turning back of the carrier in the closing direction
  • FIG. 11 is a detail view of the pawl freewheel
  • Figure 12 shows the partial view of a variant of the Feilaufes with a third stop for
  • FIG. 13 the representation of an axial securing of the carrier
  • FIG. 17 shows the position of the opened clamping body according to FIGS. 14 and 16,
  • FIG. 18 shows the position of the clamping bodies in closed clamping bodies according to FIG. 15,
  • FIG. 22 shows the position of the opened clamping body according to FIG. 21,
  • the invention is used in permanently starred starters. It serves to decouple crankshaft or primary mass and starter ring gear during operation by a freewheel.
  • FIG 1 the principle of operation of the freewheel is shown.
  • the freewheel consists of inner ring 1, outer ring 2, clamping bodies 4, carrier 5 and is mounted with the carrier 5 on the motor flange 3 of the engine block.
  • the starter ring gear / sprocket is connected to the outer ring 2 and the crankshaft, not shown, with the inner ring 1.
  • the freewheel according to representation a in Figure 1 is in the open state.
  • Figure 2 and Figure 3 show the section and the plan view of the freewheel with the inner ring 1, the primary side 1a and the crankshaft 1b (only in Figure 2), the outer ring 2 with the ring gear 2a, the motor flange 3 (only in Figure 2) , the clamping bodies 4 and the carrier. 5
  • FIG. 4 shows the three-dimensional representation of the clamping body 4 arranged on the carrier 5.
  • the clamping body 4 are mounted on the carrier 5 by bent webs 5d.
  • a fixed to the carrier 5 sheet 5b leads the clamping body 4 axially.
  • a ring 5a is attached, which acts as an energy storage and ensures that after the start of the unit carrier 5, ring 5a and 5b sheet continues to rotate.
  • Carrier 5, ring 5a and plate 5b are connected to each other with a rivet 5c.
  • Figure 5 shows the representation of the outer ring 2 with the ring gear 2a.
  • the ring gear 2a is connected to the outer ring 2 and to the ring 2b. They can be welded or pressed together.
  • the ring 2b is the inner race of the freewheel. From the outer ring 2, the first and second stops 7, 8 are bent. These first and second stops 7, 8 actuate the clamping body, not shown here, and are slightly elastic by their embodiment.
  • Figure 6 shows when using a first and a second stop 7, 8, the schematic representation of the position of the clamping body 4 before starting, Figure 7 and 8, the schematic diagram the position of the clamping body 4 at the beginning of the start and Figure 9 shows the schematic diagram of the clamping body 4 in the coupled position during the start.
  • Figure 10 shows the schematic diagram of a freewheel arranged pawl freewheel to prevent the unwanted turning back of the carrier in the closing direction and Figure 11 shows the individual representation of the pawl freewheel.
  • the pawl 10.1 is constructed of sheet metal and secured to the motor flange with screws 11. The pawl 10.1 hooks into the holes 5e on the carrier 5 and prevents unwanted turning back of the carrier. 5
  • FIG. 12 shows the partial illustration of a variant of the filing run with a third stop 12 for stopping the carrier 5 after the clamping bodies 4 have been opened.
  • a third stop 12 on the carrier 5 constructed, which stops the carrier 5 when the third stop 12 reaches the first stopper 7 on the outer ring 2.
  • the carrier 5 is secured axially with flared webs of the plate of the pawl freewheel 10, whereby the entire freewheel is axially secured. This axial securing of the carrier 5 is shown in FIG.
  • Figures 14 to 16 the principle of operation of a freewheel using a first spring 14 for supporting the clamping body 4 and a first stop 7 is shown on the outer ring.
  • Figure 14 shows the freewheel before starting. The parts do not rotate and the clamping body 4 is opened with the first spring 14, which is designed in the form of a leg spring, so that the inner ring 1, a gap 6 is present. The clamping body 4 is rotated to a fourth stop 15, which is connected to the carrier 5.
  • the first stopper 7 of the outer ring 2 rotates the clamping body 4 against the spring force of the first spring 14 in the gap 6, so that the clamping body 4 is pressed against the inner ring 1 and transmits a torque.
  • the clamping body 4 is now spaced from the fourth stop 15.
  • Figure 16 shows the freewheel after the start with stopped outer ring 2 (sprocket).
  • the carrier 5 continues to rotate and the additional restoring force of the first spring 14 rotates the clamping body 4 again against the fourth stop 15, whereby the freewheel is opened and again the gap 6 is formed.
  • the first spring thus acts in the opening direction of the clamping body. 4
  • FIG. 17 shows the position of the opened clamping bodies 4 according to FIGS. 14 and 16, and FIG. 18 shows the position of the closed clamping bodies 4 according to the functional principle illustrated in FIG.
  • the fourth stop 15 is formed on the carrier 5.
  • the carrier 5 has in the direction of the clamping bodies 4 a paragraph.
  • FIGS. 19 to 21 show the operating principle of a freewheel, in which the closing is not effected by the first stop, but by a second spring 16, which acts in the closing direction / clamping direction of the clamping body 4.
  • a second stop 8 for opening the clamping body and an outer ring 2 / ring gear 2a and a fifth stop 17 is provided, which is connected to the outer ring 2 / ring gear 2a.
  • FIG. 23 to 25 show the principle of operation of a freewheel, which rotates after cranking in contrast to Figure 1 by turning back the ring gear 2a or the outer ring 2. Before starting, the freewheel according to illustration 23 is in the open state.
  • the ring gear 2a can be mounted on the motor flange 3.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Freilauf, der insbesondere für permanent eingespurte Starter Anwendung findet, mit einem mit der Kurbelwelle / der Primärmasse gekoppelten Innenring, einen mit dem Anlasserkranz gekoppelten Außenring sowie einem am Motorblock aufgenommenen Träger, an dem mehrere Klemmkörper schwenkbar/drehbar aufgenommen sind, die im entkoppelten Zustand (Leerlauf) vom Innenring beabstandet sind und beim Start durch eine Drehbewegung des Trägers durch einen am Außenring angeordneten ersten Anschlag in einen gekoppelten Zustand überführt werden und ein Drehmoment zwischen dem Innenring und dem Außenring übertragen, wobei der Freilauf Mittel aufweist, die nach dem Starten bei gestopptem Außenring die Schwenkbewegung der Klemmkörper in den entkoppelten Zustand und somit das Entkoppeln des Freilaufes unterstützen.

Description

Freilauf, insbesondere für permanent eingespurte Starter
Die Erfindung betrifft einen Freilauf, der insbesondere bei permanent eingespurten Startern von Brennkraftmaschinen Anwendung findet und dazu dient, Kurbelwelle bzw. Primärmasse und Anlasserzahnkranz im Betrieb durch den Freilauf zu entkoppeln. Der Freilauf funktioniert dabei so, dass er bis zu einem bestimmten Moment die Drehzahl zwischen Kurbelwelle bzw. Primärmasse und Anlasserzahnkranz bzw. Anlasserwelle überträgt und bei einem größer werdenden Moment keine Drehmomentübertragung mehr erfolgt.
Aus DE 37 07 283 C2 ist eine Klemmkörperfreilaufkupplung mit nockenförmigen Klemmkörpern bekannt, die in Umfangsrichtung zwischen einem äußeren Kupplungselement und einem inneren Kupplungselement zwischen zwei Seitenplatten angeordnet sind, wobei die Klemmkörper von einem Klemmkörperkäfig aufgenommen werden, der in Mitnahmeverbindung mit den Seitenplatten steht und in den die nockenförmigen Klemmkörper eingesetzt sind, die über eine umlaufende ringförmige Spiralfeder mit einer radialen Federkraft beaufschlagt sind.
Ein Anlasserfreilauf für eine elektrische Anlassvorrichtung für Verbrennungsmotoren zur vorübergehenden Kupplung der Anlasserwelle mit der Kurbelwelle ist auch aus DE 100 19 593 A1 bekannt. Der Anlasserfreilauf umfasst einen mit der Kurbelwelle gekuppelten Innenring, einen mit der Anlasserwelle gekuppelten Außenring sowie im Anlassbetrieb wirksame Klemmkörper zum reibschlüssigen Verbinden der beiden Ringe und einen Käfig für die Klemmkörper und Mittel zur reib- oder formschlüssigen Verbindung des Käfigs mit dem Innenring. Im Überhol betrieb werden die Klemmkörper unter der Einwirkung der Fliehkraft derart verschwenkt, dass sie vom Außenring getrennt sind.
Nachteilig bei diesen Systemen ist, dass sie mit der Kurbelwelle drehen und deshalb hohe Zentrifugalkräfte an den Klemmkörpern auftreten und die Schwingungen des Motors sich ungünstig auf den Freilauf auswirken können.
Die Aufgabe besteht darin, einen Freilauf zu entwickeln, der insbesondere bei permanent eingespurten Startern von Brennkraftmaschinen Anwendung findet und der von den hohen Fliehkräften und den Motorschwingungen nicht beeinflusst ist. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Patentanspruchs gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der Freilauf findet insbesondere für permanent eingespurte Starter Anwendung, die eine mit der Kurbelwelle / der Primärmasse gekoppelten Innenring, einen mit der Anlasserwelle gekoppelten Außenring (Zahnkranz) sowie einem am Motorblock aufgenommenen Träger aufweisen, an dem mehrere Klemmkörper schwenkbar/drehbar aufgenommen sind, die im entkoppelten Zustand (Leerlauf) vom Innenring beabstandet sind und beim Start durch eine Drehbewegung des Trägers durch einen am Außenring (Zahnkranz) angeordneten ersten Anschlag in einen gekoppelten Zustand überführt werden, d.h. sich am Innenring und am Außenring abstützen und ein Drehmoment zwischen dem Innenring und dem Außenring übertragen, wobei der Freilauf Mittel aufweist, die nach dem Starten bei gestopptem Außenring die Schwenkbewegung der Klemmkörper in den entkoppelten Zustand und somit das Entkoppeln des Freilaufes unterstützen.
Vorzugsweise sind die Mittel in Form von am Außenring angeordneten zweiten Anschlägen ausgebildet, die nach dem Stoppen des Außenrings mit Beendigung des Startens die Klemmkörper durch eine Relativdrehung zwischen Außenring und Träger in den entkoppelten Zustand schwenken/bewegen.
Dazu dreht sich nach dem Stoppen des Außenrings mit Beendigung des Startens der Träger durch seine Massenträgheit weiter und begünstigt dadurch die Öffnung/das Entkoppeln der Klemmkörper.
Es ist auch möglich, dass sich dabei der Außenring in die Gegenrichtung dreht und durch diese entgegen gesetzte Relativdrehung die Öffnung/das Entkoppeln der Klemmkörper weiter begünstigt wird.
Vorteilhafter Weise wird die Drehbewegung des Trägers zum Entkoppeln der Klemmkörper durch wenigstens einen dritten Anschlag begrenzt, der am Anschlag am Außenring angeordnet ist und an dem der Träger anschlägt.
Vorzugsweise sind die ersten Anschläge und/oder die zweiten Anschläge in Form von mit dem Außenring verbundenen Bolzen und/oder in Form von Ausformungen aus dem Außen- ring ausgebildet. Es ist möglich, den Außenring aus Blech zu fertigen und die ersten und/oder zweiten Ausformungen in Form von aus dem Blech des Außenrings gebildeten Laschen auszuformen, die in axialer Richtung zu den Klemmkörpern gebogen/ausgeklingt sind. Zur Gewährleistung einer sicheren Kopplung und Entkopplung ist jeder Klemmkörper mit seinem Kopfbereich zwischen einem ersten Anschlag und einem zweiten Anschlag angeordnet.
Die Klemmkörper werden dabei schwenkbar mittels einer Feder am Träger so gelagert, dass die Bewegung der Klemmkörper in den gekoppelten Zustand entgegen der Federkraft der Feder erfolgt und dass die Feder das Schwenken der Klemmkörper in den entkoppelten Zustand unterstützt.
Dadurch, dass der Freilauf mit einem Träger auf dem Motorblock gelagert ist, dreht der Freilauf nach dem Start nicht mehr und es wirken keine Zentrifugalkräfte an den Klemmkörpern. Der Freilauf besteht aus Klemmkörpern, Träger, Außenring und Innenring. Vorzugsweise wird der Träger dabei auf dem Motorflansch gelagert.
Der Anlasserzahnkranz ist mit dem Außenring und die Kurbelwelle mit dem Innenring verbunden. Vor dem Start befindet sich der Freilauf im geöffneten Zustand, d.h. zwischen den Klemmkörpern und dem Innenring ist ein Spalt. Während des Starts dreht der Anschlag am Außenring den Klemmkörper in den Spalt hinein und es wird das Drehmoment vom Außenring durch den Klemmkörper zum Innenring übertragen. Außen- und Innenring sowie der Träger drehen mit gleicher Geschwindigkeit. Nach dem Start hält der Außenring an. Der Träger dreht jedoch wegen der gespeicherten Energie (Masse des Trägers und der Klemmkörper) weiter. Dadurch laufen die Klemmkörper gegen einen Anschlag, wodurch der Klemmkörper wieder geöffnet wird. Während dieser Phase dreht der Innenring (Kurbelwelle) schneller als der Träger und wirkt dadurch in Öffnungsrichtung für die Klemmkörper.
Die Klemmkörper können nach dem Start auch durch einen zurückdrehenden Zahnkranz oder einen zurückdrehenden Starter zum Innenring entkoppelt/geöffnet werden, wobei der Zahnkranz nach dem Start vorzugsweise durch den zurückdrehenden Anlasser/Starter betätigbar/zurückdrehbar ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 das Funktionsprinzip des Freilaufes, Figur 2 die Schnittdarstellung eines Freilaufes,
Figur 3 die Draufsicht eines Freilaufes,
Figur 4 die dreidimensionale Darstellung der am Träger angeordneten Klemmkörper,
Figur 5 die Darstellung des Außenrings mit dem Zahnkranz,
Figur 6 die Prinzipdarstellung der Stellung der Klemmkörper vor dem Start,
Figur 7 die Prinzipdarstellung der Stellung der Klemmkörper beim Beginn des Starts,
Figur 8 die Prinzipdarstellung der Klemmkörper in gekoppelter Stellung während des
Starts,
Figur 9 die Prinzipdarstellung der Klemmkörper nach dem Start zum Entkoppeln,
Figur 10 die Prinzipdarstellung eines im Freilauf angeordneten Klinkenfreilaufes zur Verhinderung des unerwünschten Zurückdrehens des Trägers in Schließrichtung,
Figur 11 die Einzeldarstellung des Klinkenfreilaufes,
Figur 12 die Teildarstellung einer Variante des Feilaufes mit einem dritten Anschlag zum
Stoppen des Trägers nach dem Öffnen der Klemmkörper,
Figur 13 die Darstellung einer axialen Sicherung des Trägers,
Figur 14 bis 16 das Funktionsprinzip eines Freilaufes unter Verwendung einer Feder und einem ersten Anschlag am Träger und dabei
Figur 14 vor dem Start,
Figur 15 beim Start, Figur 16 nach dem Start,
Figur 17 die Lage der geöffneten Klemmkörper gemäß Figur 14 und 16,
Figur 18 die Lage der Klemmkörper in geschlossenen Klemmkörpern gemäß Figur 15,
Figur 19 bis 21 das Funktionsprinzip eines Freilauf unter Verwendung einer Feder und einem ersten Anschlag am Außenring/Zahnkranz und dabei
Figur 19 vor dem Start,
Figur 20 beim Start,
Figur 21 nach dem Start,
Figur 22 die Lage der geöffneten Klemmkörper gemäß Figur 21 ,
Figuren 23 bis 25 das Funktionsprinzip eines Freilaufes, der nach dem Anlassen durch ein Zurückdrehen des Zahnkranzes oder Außenrings zurückdreht und dabei
Figur 23 vor dem Start,
Figur 24 beim Start,
Figur 25 nach dem Start.
Die Erfindung wird bei permanent eingespurten Startern eingesetzt. Sie dient dazu, Kurbelwelle bzw. Primärmasse und Anlasserzahnkranz im Betrieb durch einen Freilauf zu entkoppeln.
In Figur 1 wird das Funktionsprinzip des Freilaufes dargestellt. Der Freilauf besteht aus Innenring 1 , Außenring 2, Klemmkörpern 4, Träger 5 und ist mit dem Träger 5 auf dem Motorflansch 3 des Motorblocks gelagert. Dadurch dreht der Freilauf nach dem Start nicht und es wirken keine großen Zentrifugalkräfte an den Klemmkörpern und die Motorschwingungen haben keinen Effekt an dem Freilauf. Der nicht dargestellte Anlasserzahnkranz/Zahnkranz ist mit dem Außenring 2 und die nicht dargestellte Kurbelwelle mit dem Innenring 1 verbunden. Vor dem Start befindet sich der Freilauf gemäß Darstellung a in Figur 1 in geöffnetem Zustand. Das heißt, dass zwischen den Klemmkörpern 4 und dem Innenring 1 ein Spalt 6 vorhanden ist, so dass über die Klemmkörper 4 kein Drehmoment zwischen Innenring 1 und Außenring 2 übertragen wird. Während des Starts (Darstellung b) dreht ein erster Anschlag 7 am Außenring 2 den Klemmkörper 4 in Spalt 6 hinein und es wird ein Drehmoment vom Außenring 2 durch den Klemmkörper 4 zum Innenring 1 übertragen. Der Außen- und Innenring 2, 1 und der Träger 5 drehen dabei mit gleicher Geschwindigkeit. Nach dem Start stoppt gemäß Darstellung c in Figur 2 der Außenring 2, aber der Träger 5 dreht wegen der gespeicherten Energie in der Masse des Trägers 5 und der Klemmkörper 4 weiter. Dadurch wird mit einem zweiten Anschlag 8, der ebenfalls am Außenring 2 angeordnet ist, der Klemmkörper 4 entgegen der Drehrichtung des Trägers 5 geöffnet. Während dieser Phase dreht ebenfalls der mit der Kurbelelle gekoppelte Innenring 1 schneller als der Träger 5 und wirkt dadurch ebenfalls auf den Klemmkörper 4 in Öffnungsrichtung.
Figur 2 und Figur 3 zeigen den Schnitt und die Draufsicht des Freiläufes mit dem Innenring 1 , der Primärseite 1a und der Kurbelwelle 1 b (nur in Figur 2), dem Außenring 2 mit dem Zahnkranz 2a, dem Motorflansch 3 (nur in Figur 2), den Klemmkörpern 4 und dem Träger 5.
In Figur 4 wird die dreidimensionale Darstellung der am Träger 5 angeordneten Klemmkörper 4 gezeigt. Die Klemmkörper 4 sind auf dem Träger 5 durch ausgebogene Stege 5d gelagert. Ein am Träger 5 befestigtes Blech 5b führt die Klemmkörper 4 axial. An der den Klemmkörpern 4 abgewandten Rückseite des Trägers 5 ist ein Ring 5a befestigt, der als ein Energiespeicher wirkt und der sichert, dass nach dem Start die Einheit Träger 5, Ring 5a und Blech 5b weiterdreht. Träger 5, Ring 5a und Blech 5b sind mit einem Niet 5c miteinander verbunden.
Figur 5zeigt die Darstellung des Außenrings 2 mit dem Zahnkranz 2a. Der Zahnkranz 2a ist mit dem Außenring 2 und mit dem Ring 2b verbunden. Die können verschweißt oder zusam- mengepresst werden. Der Ring 2b ist die innere Laufbahn des Freilaufes. Vom Außenring 2 sind die ersten und die zweiten Anschläge 7, 8 ausgebogen. Diese ersten und zweiten Anschläge 7, 8 betätigen die hier nicht dargestellten Klemmkörper und sind durch ihre Ausführungsform leicht elastisch.
Figur 6 zeigt bei Verwendung eines ersten und eines zweiten Anschlages 7, 8 die Prinzipdarstellung der Stellung der Klemmkörper 4 vor dem Start, Figur 7 und 8 die Prinzipdarstellung der Stellung der Klemmkörper 4 beim Beginn des Starts und Figur 9 die Prinzipdarstellung der Klemmkörper 4 in gekoppelter Stellung während des Starts.
Vor dem Start befindet sich zwischen Klemmkörper 4 und Innenring 2 ein Spalt 6, so dass der Freilauf entkoppelt ist und kein Drehmoment zwischen Außenring 2 und Innenring 1 über die Klemmkörper 4 übertragen wird. Beim Start gemäß Figur 7 dreht der erste Anschlag 7 den Klemmkörper 4 in Spalt 6 und gemäß Figur 8 überträgt der Klemmkörper 4 ein Drehmoment zwischen Außenring 2 und Innenring 1. Der erste und der zweite Anschlag 7, 8 sind am Außenring angeordnet. Nach dem Start (Figur 9) stoppt der Außenring 2 (Zahnkranz) und der Träger 5 dreht weiter, bis die Energie durch Reibung abgebaut ist und der zweite Anschlag 8 öffnet den Klemmkörper 4 entgegen der Drehrichtung des Trägers 5.
Figur 10 zeigt die Prinzipdarstellung eines im Freilauf angeordneten Klinkenfreilaufes zur Verhinderung des unerwünschten Zurückdrehens des Trägers in Schließrichtung und Figur 11 die Einzeldarstellung des Klinkenfreilaufes. Nach dem Start darf der Träger 5 nicht in Schließrichtung des Freilaufes zurückdrehen. Das kann mit hoher Reibung oder z.B. mit einem Klinken- freilauf 10 gesichert werden. Die Klinke 10.1 ist aus Blech konstruiert und am Motorflansch mit Schrauben 11 befestigt. Die Klinke 10.1 hakt in die Löcher 5e am Träger 5 ein und verhindert das unerwünschte Zurückdrehen des Trägers 5.
Figur 12 zeigt die Teildarstellung einer Variante des Feilaufes mit einem dritten Anschlag 12 zum Stoppen des Trägers 5 nach dem Öffnen der Klemmkörper 4. Um sicher zu stellen, dass der Träger 5 nach dem Öffnen der Klemmkörper 4, ist ein dritter Anschlag 12 am Träger 5 konstruiert, der den Träger 5 stoppt, wenn der dritte Anschlag 12 den ersten Anschlag 7 am Außenring 2 erreicht. Der Träger 5 ist axial mit ausgestellten Stegen des Bleches des Klinkenfreilaufes 10 gesichert, wodurch der gesamte Freilauf axial gesichert ist. Diese axiale Sicherung des Trägers 5 ist in Figur 13 dargestellt.
In den Figuren 14 bis 16 wird das Funktionsprinzip eines Freilaufes unter Verwendung einer ersten Feder 14 zur Lagerung der Klemmkörper 4 und einem ersten Anschlag 7 am Außenring dargestellt. Figur 14 zeigt den Freilauf vor dem Start. Die Teile drehen nicht und der Klemmkörper 4 ist mit der ersten Feder 14, die in Form einer Schenkelfeder ausgebildet ist, geöffnet, so dass zum Innenring 1 ein Spalt 6 vorhanden ist. Der Klemmkörper 4 wird bis zu einem vierten Anschlag 15 gedreht, der mit dem Träger 5 verbunden ist. Beim Start (Figur 15) dreht der erste Anschlag 7 des Außenrings 2 den Klemmkörper 4 entgegen der Federkraft der ersten Feder 14 in den Spalt 6, so dass der Klemmkörper 4 am Innenring 1 angepresst wird und ein Drehmoment überträgt. Der Klemmkörper 4 ist nun vom vierten Anschlag 15 beabstandet. Figur 16 zeigt den Freilauf nach dem Start bei gestopptem Außenring 2 (Zahnkranz). Der Träger 5 dreht dabei weiter und die zusätzliche Rückstellkraft der ersten Feder 14 dreht den Klemmkörper 4 wieder gegen den vierten Anschlag 15, wodurch der Freilauf geöffnet und wieder der Spalt 6 gebildet wird. Die erste Feder wirkt somit in Öffnungsrichtung der Klemmkörper 4.
Figur 17 zeigt die Lage der geöffneten Klemmkörper 4 gemäß Figur 14 und 16 und Figur 18 die Lage der geschlossenen Klemmkörper 4 gemäß des in Figur 15 dargestellten Funktionsprinzips. Der vierte Anschlag 15 ist dabei am Träger 5 ausgebildet. Der Träger 5 weist dazu in Richtung zu den Klemmkörpern 4 einen Absatz auf.
Die Figuren 19 bis 21 zeigen das Funktionsprinzip eines Freilaufes, bei welchem das Schließen nicht durch den ersten Anschlag, sondern durch eine zweite Feder 16 erfolgt, die in Schließrichtung/Klemmrichtung der Klemmkörper 4 wirkt. Es ist ein zweiter Anschlag 8 zum Öffnen der Klemmkörper und ein Außenring 2/Zahnkranz 2a und ein fünfter Anschlag 17 vorgesehen, der mit dem Außenring 2/Zahnkranz 2a verbunden ist.
Vor dem Start (Figur 19) drehen die Teile nicht und der Klemmkörper 4 ist durch den zweiten Anschlag 8 entgegen der Federkraft der zweiten Feder 16 geöffnet, wodurch zum Innenring 1 ein Spalt 6 vorhanden ist und kein Drehmoment übertragen wird. Bei dem in Figur 20 dargestellten Start dreht der zweite Anschlag 8 weg und die zweite Feder 16 schließt den Klemmkörper 4, wodurch dieser in den Spalt gedreht und am Innenring 1 angepresst wird, wodurch über den Klemmkörper 4 ein Drehmoment zwischen Außenring 2 und Innenring 1 übertragen wird. Nach der Beendigung des Starts stoppt der Zahnkranz und somit der Außenring 2 und der Träger 5 dreht weiter, wodurch der zweite Anschlag 8 den Klemmkörper 4 entgegen der Federkraft der zweiten Feder 16 in Öffnungsposition dreht und der Freilauf geöffnet/entkoppelt wird, wodurch zwischen Klemmkörper und Innenring 1 wieder ein Spalt 6 entsteht. Die Drehbewegung des Trägers 5 in Öffnungsposition wird durch den fünften Anschlag 17 begrenzt. Die Figuren 23 bis 25 zeigen das Funktionsprinzip eines Freilaufes, der nach dem Anlassen im Unterschied zu Figur 1 durch ein Zurückdrehen des Zahnkranzes 2a oder des Außenrings 2 zurückdreht. Vor dem Start befindet sich der Freilauf gemäß Darstellung 23 in geöffnetem Zustand. Das heißt, dass zwischen den Klemmkörpern 4 und dem Innenring 1 ein Spalt 6 vorhanden ist, so dass über die Klemmkörper 4 kein Drehmoment zwischen Innenring 1 und Außenring 2 übertragen wird. Während des Starts (Figur 24) dreht der erste Anschlag 7 am Außenring 2 den Klemmkörper 4 in Spalt 6 hinein und es wird ein Drehmoment vom Außenring 2 durch den Klemmkörper 4 zum Innenring 1 übertragen. Der Außen- und Innenring 2, 1 und der Träger 5 drehen dabei mit gleicher Geschwindigkeit. Nach dem Start (Figur 25) dreht der Außenring 2 mit dem Zahnkranz 2a in die entgegengesetzt Drehrichtung 18 und der Träger 5 dreht wegen der gespeicherten Energie in der Masse des Trägers 5 und der Klemmkörper 4 weiter. Durch diese entgegen gesetzte Relativdrehung zwischen Träger 5 und Außenring 2/Zahnkranz 2a wird mit dem zweiten Anschlag 8, der ebenfalls am Außenring 2 angeordnet ist, der Klemmkörper 4 entgegen der Drehrichtung des Trägers 5 geöffnet. Der Zahnkranz 2a kann z.B. durch einen zurückdrehenden Starter (Anlasser) betätigt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass nach dem Start der Träger stehen bleibt und der Außenring 2 in die Drehrichtung 18 zurückdreht, wodurch ebenfalls der Klemmkörper durch den zweiten Anschlag 8 geöffnet wird.
Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsvariante kann der Zahnkranz 2a auf dem Motorflansch 3 gelagert werden.
Bezugszeichenliste Innenring
a Primärseite
b Kurbelwelle
Außenring
a Zahnkranz
b Ring
Motorflansch
Klemmkörper
.1 Kopfbereich der Klemmkörper
Träger
a Ring
b Blech
c Niet
d Stege
e Löcher am Träger
Spalt
erster Anschlag
zweiter Anschlag 0 Klinkenfreilauf
0.1 Klinke
1 Schrauben
2 Dritter Anschlag 4 erste Feder
5 vierter Anschlag
6 zweite Feder
7 fünfter Anschlag
8 Drehrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Freilauf, insbesondere für permanent eingespurte Starter, mit einem mit der Kurbelwelle (1b) / der Primärmasse (1a) gekoppelten Innenring (1 ), einen mit dem Anlasserkranz gekoppelten Außenring (2) sowie einem am Motorblock aufgenommenen Träger (5), an dem mehrere Klemmkörper (4) schwenkbar/drehbar aufgenommen sind, die im entkoppelten Zustand (Leerlauf) vom Innenring (1 ) beabstandet sind und beim Start durch eine Drehbewegung des Trägers (5) durch einen am Außenring (2) angeordneten ersten Anschlag (7) in einen gekoppelten Zustand überführt werden und ein Drehmoment zwischen dem Innenring (1 ) und dem Außenring (2) übertragen, wobei der Freilauf Mittel aufweist, die nach dem Starten bei gestopptem Außenring (2) die Schwenkbewegung der Klemmkörper (2) in den entkoppelten Zustand und somit das Entkoppeln des Freilaufes unterstützen.
2. Freilauf nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel in Form von am Außenring (2) angeordneten zweiten Anschlägen (8) und/oder Federn ausgebildet, die nach dem Stoppen des Außenrings (2) mit Beendigung des Startens, die Klemmkörper (4) durch eine Relativdrehung zwischen Außenring (2) und Träger (5) in den entkoppelten Zustand schwenken/bewegen.
3. Freilauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich nach dem Stoppen des Außenrings (2) mit Beendigung des Startens der Träger (5) durch seine Massenträgheit weiterdreht und die Öffnung/das Entkoppeln der Klemmkörper (4) begünstigt.
4. Freilauf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich nach dem Stoppen des Außenrings (2) mit Beendigung des Startens der Träger (5) durch seine Massenträgheit weiterdreht und dass sich der Außenring (2) in die Gegenrichtung dreht und diese entgegen gesetzte Relativdrehung die Öffnung/das Entkoppeln der Klemmkörper (4) begünstigt.
5. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung des Trägers (5) zum Entkoppeln der Klemmkörper (4) durch wenigstens einen dritten Anschlag (12) begrenzt ist.
6. Freilauf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Anschlag (12) am Außenring (2) angeordnet ist.
7. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Anschläge (7) und/oder die zweiten Anschläge (8) in Form von mit dem Außenring (2) verbundenen Bolzen und/oder in Form von Ausformungen aus dem Außenring (2) ausgebildet sind.
8. Freilauf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2) aus einem Blech (5b) besteht und dass die ersten und/oder zweiten Ausformungen in Form von aus dem Blech (5b) des Außenrings (2) gebildeten Laschen ausgebildet sind, die in axialer Richtung zu den Klemmkörpern (4) gebogen/ausgeklingt sind.
9. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Kopfbereich (4.1 ) eines Klemmkörpers (4) zwischen einem ersten Anschlag (7) und einem zweiten Anschlag (8) sitzt.
10. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (4) mittels der Feder am Träger (5) so gelagert sind, dass die Bewegung der Klemmkörper (4) in dem gekoppelten Zustand entgegen der Federkraft der Feder erfolgt und dass die Feder das Schwenken der Klemmkörper (4) in den entkoppelten Zustand unterstützt.
11. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf nach dem Start durch einen zurückdrehenden Zahnkranz (2a) entkoppelt/geöffnet wird.
12. Freilauf nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf nach dem Start durch einen zurückdrehenden Anlasser (Starter) entkoppelt/geöffnet wird.
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