Die Erfindung bezieht sich auf einen Halteflansch für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Starter einer Verbrennungskraftmaschine, zur Befestigung der elektrischen Maschine mit einem Lagerschild an der

Verbrennungskraftmaschine, wobei der Halteflansch eine zentrierte Kreisöffnung aufweist. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine elektrische Maschine, insbesondere Starter für eine Verbrennungskraftmaschine, mit einem Gehäuse und einem Lagerschild, an dem ein Zwischenflansch ausgebildet ist, auf den ein Halteflansch zur Befestigung mit der Verbrennungskraftmaschine montiert ist, wobei der Halteflansch Befestigungsbohrungen zur Befestigung an einem Zwischenflansch des Lagerschilds und Befestigungslöcher zur Befestigung an der Verbrennungskraftmaschine aufweist.

Es ist bekannt, um die spezifischen geometrischen Anforderungen, die zwischen einem Ritzel eines Starters und einem Zahnkranz von einer Verbrennungskraftmaschine auftreten, mittels eines Halteflansches anzupassen und auszugleichen. Somit kann ein standardisierter Starter mit einem standardisierten Lagerschild an verschiedenste Typen von Verbrennungsmotoren mit unterschiedlichen geometrischen Anforderungen verbaut werden. Um den Starter, der zur Ritzelwelle einen nicht gleichmäßig verteilten Außenumfang aufgrund eines Einspurrelais aufweist, in eine passende Einbauposition zu drehen, ist der Starter mittels eines sogenannten Drehflansches am Verbrennungsmotor einbaubar.

Beispielsweise sind aus dem Stand der Technik folgende Drehflansche bekannt:

• Die JP S62 160774, die JP H09 209885 und die US 5,847,471 beschreiben alle einen Starter mit einem Drehflansch zur Befestigung an einem Verbrennungsmotor.

Die DE 10 2006 038 350 beschreibt einen Halteflansch für einen Starter, der als elektrisch isolierter Drehflansch ausgebildet ist. Schraubenöffnungen im Halteflansch können auch als Langlöcher ausgebildet sein. Diese sind konzentrisch zu einer Drehachse der Antriebswelle angeordnet. Somit ist der Starter um die Drehachse drehbar oder in mehreren bestimmten Positionen befestigbar.

Die US 3,509,618 beschreibt eine Vorrichtung zur Befestigung und zum Zusammenbau von Strukturbauteilen zur Verbindung mit nicht exakt ausgerichteten Aufnahmelöchern zur Befestigung. Zwei zylindrische Buchsen mit exzentrischen Löchern und Anschlagflächen zur Aufnahme und sicherem Halt eines Strukturbauteils werden in die nicht exakt ausgerichteten Aufnahmelöscher eingesetzt und die exzentrischen Löcher werden in Übereinstimmung gebracht. Mittels einer Schraube mit Mutter werden die Strukturbauteile nun durch ein ausgerichtetes Loch der Buchsen sicher befestigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Halteflansch und eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass mit möglichst wenigen einfachen Standardbauteilen eine große Variabilität zur Anpassung an die geometrischen Anforderungen realisiert werden kann, die bezüglich eines Antriebsritzel einer elektrischen Maschine und einem Zahnkranz einer Verbrennungskraftmaschine bestehen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Gegenstand der Patentansprüche 1 und 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Ein Erfindungsgedanke ist, für eine Vielzahl von verschiedenen Typen von Verbrennungskraftmaschinen mit unterschiedlichen geometrischen, insbesondere radial einzustellenden Anforderungen bezüglich dem Abstand von einem Zahnkranz zum Antriebsritzel der Startermaschine mit einer justierbaren Exzentrizität die elektrische Maschine an dem Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine auszurichten. Dabei wird Exzentrizität vor dem Zusammenbau festgelegt und montiert. Die Exzentrizität bildet somit eine Montagelehre zur definierten Einstellung des Abstandes zwischen Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine und dem Antriebsritzel.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Halteflansch dadurch gelöst, dass der Halteflansch mit einem ringförmigen zweiten Bauteil mit einem zentrischen, kreisförmigen Loch und einer äußeren, zum Loch zentrischen Kreisumfangsfläche ausgebildet ist, wobei das zweite Bauteil in die Kreisöffnung des Halteflansches eingesetzt ist, und das zweite Bauteil, im folgenden auch Wechselexzentrizität genannt, eine nach außen ausgebildete Schulter mit einer exzentrischen Kreisumfangsfläche aufweist. Zur Montage des Halteflansches wird das zentrische Loch der Wechselexzentrizität mit einer exzentrischen Außenfläche als Schulter auf eine zylindrische zentrierte Fläche vom Lagerschild der elektrischen Maschine aufgeschoben. Um möglichst hohe Genauigkeitsanforderungen bezüglich der Exzentrizität zu erfüllen, ist das zentrische Loch zur zylindrisch zentrierten Fläche eine Passung. Das zentrische Loch kann auch als zentrische Kreisöffnung bezeichnet werden. Somit kann eine standardisierte Exzentrizität durch eine variable Einstellung für verschiedene Typen von Verbrennungskraftmaschinen und Applikationen angewendet werden. Der erfindungsgemäße Halteflansch ist dadurch ein Baukastensystem, das verhindert, dass für jede individuelle Exzentrizität eines bestimmten Typs ein neuer Halteflansch erstellt werden muss. Der Halteflansch ist ein Flanschgrundkörper, der für alle Exzentrizitäten, d.h. Beträge und Richtungen der Exzentrizität, eingesetzt werden kann.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Wechselexzentrizität am Halteflansch kraftschlüssig gesichert. Die Wechselexzentrizität und der Halteflansch können Markierungen auf einer Stirnseite haben, damit sie richtig zueinander montiert werden. Gemäß einem alternativen Fertigungsverfahren werden der Halteflansch und die Wechselexzentrizität mittels einer Fertigungslehre definiert zusammengefügt, damit die Exzentrizität an einer definierten Stelle im Halteflansch erzeugt wird.

Gemäß einem alternativen Montageverfahren wird die Wechselexzentrizität auf der zylindrischen, zentrierten Fläche des Lagerschilds von der elektrischen Maschine zuerst definiert angepasst eingesetzt, und danach der Halteflansch am Lagerschild beispielsweise über den Zwischenflansch beispielsweise mit Schrauben befestigt. Am Halteflansch sind Langlöcher ausgebildet, die die Exzentrizität des Halteflansches gegenüber dem Lagerschild tolerieren und mittels denen der Halteflansch am Lagerschild befestigt Gemäß einer besonderen Ausführungsform ist die Wechselexzentrizität am Halteflansch durch Pressen, Aufschrumpfen oder Klemmen gesichert. Dies sind einfache schnelle schlüssige Montageverfahren, die zudem preiswert zu fertigen sind. Die gleiche kraftschlüssige Verbindung kann auch alternativ zwischen der zentrischen Kreisöffnung der Wechselexzentrizität und der zylindrischen zentrierten Fläche des Lagerschilds vorgesehen sein.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Wechselexzentrizität am Halteflansch formschlüssig gesichert. Eine forrhschlüssige Verbindung schafft eine sichere definierte Befestigungsmöglichkeit.

Besonders bevorzugt ist die Wechselexzentrizität am Halteflansch durch eine Verschraubung gesichert. Eine Verschraubung hat den Vorteil, dass die Verbindung zur Demontage gelöst werden kann.

Gemäß einer die Erfindung weiterbildenden Ausführungsform ist die Wechselexzentrizität am Halteflansch stoffschlüssig gesichert. Eine stoffschlüssige Verbindung kann zu einer höheren Festigkeit der Verbindung führen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wechselexzentrizität am Halteflansch durch Schweißen, Löten oder Kleben gesichert. Wie oben beschrieben, kann die stoffschlüssige oder formschlüssige Verbindung auch zwischen der Wechselexzentrizität und dem Lagerschild alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einer elektrischen Maschine dadurch gelöst, dass der Halteflansch mittels einer variabel einstellbaren Wechselexzentrizität als Montagelehre zur exzentrischen Befestigung am Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist. Die Wechselexzentrizität, die in einem symmetrischen Halteflansch mit einer zentrischen Kreisöffnung eingesetzt ist, ist eine Montagehilfe, um den Halteflansch mit dem Lagerschild definiert exzentrisch an einer kreisförmigen zylindrischen Öffnung am Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine zu montieren.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Halteflansch gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet und das zentrische, kreisförmige Loch der Wechselexzentrizität ist in eine zylindrische zentrierte Fläche des Lagerschilds eingepasst. Die zylindrische zentrierte Fläche des Lagerschilds bildet mit dem zentrischen, kreisförmigen Loch der Wechselexzentrizität eine Passung. Die exzentrische Außenfläche als Schulter an der Wechselexzentrizität führt zu einem Halteflansch, der an der zylindrischen Öffnung des Gehäuses zur radialen Einstellung des Ritzels bezüglich dem Zahnkranz exzentrisch befestigbar ist. Somit werden höchst präzise Exzentrizitäten an definierten Positionen erreicht.

Gemäß einer die Erfindung weiterbildenden Ausführungsform ist der Halteflansch als ein am Zwischenflansch der elektrischen Maschine in mindestens zwei Lageanordnungen positionierbarer Drehflansch ausgebildet. Durch die zusätzliche Funktion des Halteflansches als Drehflansch ist es möglich, das Lagerschild an die räumlichen Verhältnisse an der Verbrennungskraftmaschine anzupassen, da das Lagerschild an einer Seite aufgrund eines Einspurrelais nicht rotationssymmetrisch gleich, sondern hervorgehoben ausgebildet ist Die elektrische Maschine kann je nach Typ der Verbrennungskraftmaschine am Halteflansch möglicherweise gedreht eingebaut werden.

Weiter bevorzugt ist der Halteflansch als Isolierteil ausgebildet, zumindest teilweise aus einem elektrischen isolierenden Material hergestellt oder der Halteflansch weist ein auf dem Halteflansch angeordnetes Isolierelement auf. Somit wird, was für manche Anwendungen erforderlich ist, eine elektrische Potentialtrennung zwischen einem Gehäuse der elektrischen Maschine und der Verbrennungskraftmaschine sicher geschaffen.

Der Halteflansch mit der Wechselexzentrizität kann zweiteilig oder mehrteilig aufgebaut sein, d.h. es können im Halteflansch auch mehrere zum Beispiel zwei Wechselexzentrizitäten mit jeweils einer exzentrischen Kreisumfangsfläche, ineinander eingesetzt sein, die eine noch größere Variabilität ermöglichen. Im zentrischen Loch einer größeren kreisförmigen ist eine kleinere kreisförmige, exzentrische Wechselexzentrizität mit einem kreisförmigen, zentrischen Loch eingesetzt. Das zentrische Loch der kleineren Wechselexzentrizität wird auf die zylindrische Fläche des Lagerschilds eingeschoben.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1

eine perspektivische Ansicht eines aufgeschnittenen Halteflansches vor der Montage am Lagerschild einer elektrischen Maschine,

Fig. 2

eine perspektivische Ansicht der Fig. 1 mit einem exzentrisch eingesetzten Halteflansch,

Fig. 3

eine Wechselexzentrizität in der Draufsicht und

Fig. 4

einen Halteflansch in der Querschnittsansicht.

Die Fig. 1 zeigt in einer perspektivischen Ansicht einen Halteflansch 1, der zum Teil aufgeschnitten ist. Der Halteflansch 1 ist ein symmetrisches Bauteil mit einer zentrierten Kreisöffnung 2 und Befestigungsbohrungen 3, 4. Die Befestigungsbohrungen 3, 4 dienen zur Befestigung bzw. Verschraubung des Halteflansches 1 an einem Zwischenflansch 5 am Lagerschild 6 einer nicht weiter dargestellten elektrischen Maschine, die beispielsweise ein Starter für eine Verbrennungskraftmaschine ist. Der Zwischenflansch 5 hat zur Verschraubung des Halteflansches 1 eine Vielzahl von Gewindebohrungen 7, 8, 9, die um ein paar Winkelgrade zu einander versetzt ausgebildet sind. Die Vielzahl von Gewindebohrungen 7, 8 und 9 sind vorgesehen, um den Halteflansch 1 als Drehflansch einzusetzen und damit den Starter entsprechend den räumlichen Gegebenheiten gedreht einzubauen, da der Starter nicht eine rotationssymmetrische, sondern auf der einen Seite hervorgehobene Form aufweist. Hinter dem hervorgehobenen Gehäuse, des Starters befindet sich ein Einspurrelais, das ein Antriebsritzel in einen nicht dargestellten Zahnkranz eines Verbrennungsmotors einrücken kann.

Am Halteflansch 1 sind bezüglich der zentrierten Kreisöffnung 2 um 120° versetzte Befestigungslöcher 11, 12 ausgebildet, wobei das dritte Befestigungsloch vom Halteflansch 1 aufgrund der Schnittansicht nicht dargestellt ist. In einer anderen Ausführungsform sind die Befestigungslöcher um 90° zu einander versetzt. Über die Befestigungslöcher 11, 12 wird der Starter am Verbrennungsmotor montiert.

In die zentrierte Krelsöffnung 2 ist eine ringförmige Wechselexzentrizität 13 eingesetzt Die Wechselexzentrizität 13 hat eine zur zentrierten Kreisöffnung 2 als Passung ausgebildete zentrische Kreisumfangsfläche 14 mit einer als Stufe wirkenden, nach außen hervorstehenden Schulter, die eine exzentrische Kreisumfangsfläche 15 bezüglich der zentrischen Kreisumfangsfläche 14 aufweist. Zur exzentrischen Kreisumfangsfläche 14 der Wechselexzentrizität 13 ist zentrisch ein kreisförmiges Loch 16 ausgebildet. Das zentrische Loch 16 ist eine zylindrische Fläche, die auf eine zylindrische, zum Lagerschild 6 zentrierte Fläche 17 eingepasst wird. Natürlich ist es auch möglich gemäß einem anderen Montageverfahren, zuerst die Wechselexzentrizität 13 gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform definiert auf die zylindrische Fläche 17 zu montieren. Die Wechselexzentrizität 13 kann am Halteflansch 1 formschlüssig gesichert sein. Der Halteflansch 1 wird dann auf die Wechselexzentrizität 13 geschoben, zentrisch zum Zwischenflansch 5 angeordnet und an dem der Zwischenflansch 5 befestigt.

Die Wechselexzentrizität 13, wie sie in Fig. 1 gezeigt wird, kann kraftschlüssig durch Pressen oder Klemmen oder Aufschrumpfen am Halteflansch 1 eingesetzt sein oder stoffschlüssig verbunden, beispielsweise eingeklebt, sein. Die Wechselexzentrizität 13 ist eine Montagelehre, um den Halteflansch 1 mit dem zentrischen Lagerschild 6 in einem definiert radialen Abstand in einer zylindrischen, nicht gezeigten Öffnung eines Gehäuses einer Verbrennungskraftmaschine bezüglich einem Zahnkranz zu positionieren. Durch die Exzentrizität wird der radiale Abstand zwischen dem Einspurritzel des Starters und Zahnkranz festgelegt. In der zentrischen Position wird der Halteflansch 1 mittels Schrauben, die in die Gewindebohrungen 7, 8 und 9 eingeschraubt werden, befestigt.

Die Fig. 2 zeigt den Halteflansch 1 mit der Wechselexzentrizität 13 in einer auf die zylindrische Fläche 17 des Lagerschilds 6 eingesetzten Position. Der Halteflansch 1 ist noch nicht am Zwischenflansch 5 mit Schrauben in den Gewindebohrungen 7 verschraubt.

Die Fig. 3 zeigt in einer Draufsicht die Wechselexzentrizität 13 mit einer symmetrischen zentrischen Kreisumfangsfläche 14, in der das kreisförmige Loch 16 zentrisch, also koaxial zur Drehachse 20 ausgebildet ist. Vorzugsweise zur präzisen Montage ist eine Passung am kreisförmigen Loch 16 bezüglich der zylindrischen Fläche 17 am Lagerschild 6 ausgebildet. Erfindungsgemäß ist eine zylindrische Kreisumfangsfläche 15, die als Schulter vor der Kreisumfangsfläche 14 absteht, zu der Kreisumfangsfläche 14 exzentrisch ausgebildet. Mit der exzentrischen Kreisumfangsfläche 15 wird der Halteflansch am nicht dargestellten Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine definiert eingesetzt.

Die Fig. 4 zeigt in einer aufgeschnittenen Seitenansicht den Halteflansch 1, wie er beispielsweise in der Fig. 1, 2 dargestellt ist, mit einem Befestigungsloch 12. In die zentrierte Kreisöffnung 2 am Halteflansch 1 ist die Wechselexzentrizität 13 mit der zentrischen Kreisumfangsfläche 14 eingesetzt. Die Wechselexzentrizität 13 ist bis zur Schulter eingeschoben und verbreitert das einpassbare zentrische, kreisförmige Loch 16 in der Tiefe. Die Schulter bildet die exzentrische Kreisumfangsfläche 15 zum passgenauen Einsatz in das Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine.

Durch den in den Fig. 1 - 4 gezeigten Halteflansch 1 sind mindestens zwei Funktionen realisiert, zum einen ist der Halteflansch 1 als Drehflansch ausgebildet, um den Starter an die räumlichen Anforderungen bei der Verbrennungskraftmaschine anzupassen, zum anderen weist er einen variablen exzentrischen Aufbau auf, mit dem eine Exzentrizität des Antriebsritzels zum Zahnkranz definiert einstellbar ist. Durch einen solchen modularen Aufbau, einem Drehflansch und einem Exzentrizitätseinsatz als Wechselexzentrizität kann somit ein breites Anwendungsfeld mit Standardkomponenten ohne Änderung der Werkzeuge abgedeckt werden. Es muss also nicht für jede individuelle Exzentrizitätsanforderung ein neuer exzentrischer, spezifischer, einteiliger Drehflansch gefertigt werden.

Der Halteflansch 1 und die Wechselexzentrizität 13 sind vorzugsweise aus Metall hergestellt. Sie können auch aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, einem keramischen Werkstoff, Kunststoff- oder Verbundwerkstoff hergestellt sein, solange die notwendigen Festigkeiten erreicht werden.

Alle Figuren zeigen lediglich schematische nicht maßstabsgerechte Darstellungen.