Stand der Technik
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Fixieren einer Haltescheibe an einem
Drehmomentübertragungsteil. Die Erfindung betrifft ferner ein Drehmomentübertragungsteil
mit fixierter Haltescheibe für Startvorrichtungen sowie eine Startvorrichtung, die
das Drehmomentübertragungsteil umfasst.
[0002] Zum Starten von Verbrennungskraftmaschinen werden üblicherweise Startvorrichtungen
bzw. Starter eingesetzt, die mit einer von der Kraftstoffversorgung separierten Energieversorgung
gespeist werden. Dazu werden meist Elektromotoren eingesetzt, deren Andrehritzel zunächst
in den Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine eingespurt wird, um die Verbrennungskraftmaschine
anzudrehen. Der Elektromotor beschleunigt dann über das Andrehritzel den Zahnkranz
der Verbrennungskraftmaschine, bis diese ohne Unterstützung weiterlaufen kann. Zwischen
Andrehritzel und Elektromotor befindet sich ein Freilauf, der verhindert, dass die
schon gestartete Verbrennungskraftmaschine über das noch eingespurte Starterritzel
den Elektromotor mit einer zu hohen Drehzahl antreibt und ihn dadurch beschädigen
könnte. Der Freilauf stellt somit eine Überholmöglichkeit für ein Starterritzel bereit,
wenn die Brennkraftmaschine gestartet ist und in der Dekompressionsphase schneller
dreht als ein Startermotor in dem Starter vorgibt.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Ausführungsformen für Freiläufe bekannt.
Üblicherweise handelt es sich hierbei um Rollenfreiläufe, die das Andrehritzel auf
der Abtriebswelle mit einem Mitnehmer auf der Antriebswelle verbinden.
DE 10 2009 001 738 A1 beschreibt einen Rollenfreilauf für einen Starter von einer Brennkraftmaschine. Eine
Führungsscheibe schließt Zwischenräume von einem mit einem Führungsteil ausgebildeten
Rollenfreilauf ab. An der Führungsscheibe liegt eine Haltescheibe an, die der axialen
Sicherung des Andrehritzels dient. Weiterhin verhindert die Haltescheibe auch das
Austreten von Schmiermittel. Ein Mitnehmer hält mit einer formschlüssig gesicherten
Verschlusskappe die Freilaufteile in einem Innenraum zusammen.
[0004] Bei Vorrichtungen der oben beschriebenen Art wird die Haltescheibe während der Montage
des Freilaufs durch Verprägen der Verschlusskappe befestigt. Je nach Dimensionierung
des Andrehritzels und des zugehörigen Freilaufes müssen während der Montage des Freilaufes
unterschiedliche Haltescheiben eingesetzt werden. So muss die Dicke, der Innen- und
der Außendurchmesser der Haltescheibe zu dem Kopfkreis der Ritzelverzahnung und Außendurchmesser
der Freilaufbahn passen. Das führt dazu, dass eine Vielzahl von unterschiedlichen
Haltescheiben für verschiedene Starterausführungen gekennzeichnet werden müssen. Weiterhin
erhöht dies den Produktionsaufwand, da in der Freilaufmontage eine Vielzahl von unterschiedlichen
Haltescheiben gelagert und montiert werden müssen. Letztlich ergibt sich daraus eine
gewisses Risiko, dass falsche Haltescheiben in der Freilaufmontage verbaut werden.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
[0005] Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Fixieren mindestens einer Haltescheibe an
einem Drehmomentübertragungsteil vorgeschlagen, wobei umfangsmäßig an einem Außendurchmesser
des Drehmomentübertragungsteils mindestens eine Vertiefung mit einem kleineren Außendurchmesser
vorgesehen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst folgende Schritte:
- a) Aufschieben der mindestens einen Haltescheibe bis zu der mindestens einen Vertiefung
des Drehmomentübertragungsteils, wobei die mindestens eine Haltescheibe so in radialer
Richtung verbogen ist, dass die mindestens eine Haltescheibe einen größeren Innendurchmesser
aufweist als der Außendurchmesser des Drehmomentübertragungsteils, und
- b) Fixieren der mindestens einen Haltescheibe in der mindestens einen Vertiefung des
Drehmomentübertragungsteils.
[0006] Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren ermöglicht es, die mindestens eine Haltescheibe
schon vor der Freilaufmontage an dem Drehmomentübertragungsteil anzubringen. D.h.
das Drehmomentübertragungsteil wird nach seiner Herstellung direkt mit mindestens
einer passenden Haltescheibe versehen. Erst danach werden die Bauteile des Freilaufs,
der Mitnehmer und die Verschlusskappe an dem Drehmomentübertragungsteil montiert.
Folglich ist es unumgänglich jeder Ritzel-Freilauf-Kombination die dafür vorgesehene(n)
Haltescheibe(n) mit den richtigen Durchmessern und der richtigen Dicke zuzuordnen.
Dabei ist der Durchmesser der Haltescheibe(n) für die axiale Sicherung von Bedeutung.
Die Dicke der Haltescheibe(n) ist dagegen für den Einspurvorgang relevant. Denn bei
einer zu dicken Scheibe könnte(n) die Haltescheibe(n) bzw. der Freilauf im eingespurten
Zustand gegen den Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine stoßen und somit Beschädigungen
hervorrufen. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Einbau der Haltescheibe(n)
zuverlässiger gestaltet werden, indem jedem Andrehritzel schon vor Freilaufmontage
die richtige Haltescheibe zugeordnet wird. Die Möglichkeit aufgrund der Vielzahl von
möglichen Kombinationen falsche Haltescheiben zu verbauen ist somit stark reduziert.
[0007] In einer bevorzugten Ausführungsform wird die mindestens eine Haltescheibe durch
Verbiegen in der mindestens einen Vertiefung des Drehmomentübertragungsteils so fixiert,
dass der Innendurchmesser der mindestens einen Haltescheibe kleiner ist als der Außendurchmesser
des Drehmomentübertragungsteils und der Innendurchmesser der mindestens einen Haltescheibe
größer ist als der Außendurchmesser der Vertiefung(en) in dem Drehmomentübertragungsteil.
Der Außendurchmesser der Vertiefung(en) in dem Drehmomentübertragungsteils und der
Innendurchmesser der mindestens einen Haltescheibe im fixierten Zustand wird ferner
so gewählt, dass sich zwischen der mindestens einen Haltescheibe und der Vertiefung(en)
in dem Drehmomentübertragungsteil eine Spielpassung ergibt. Dabei liegt eine Spielpassung
vor, wenn die mindestens eine Haltescheibe am Drehmomentübertragungsteil rotierbar
fixiert ist. Der Innendurchmesser der mindestens einen Haltescheibe ist somit größer
als der Außendurchmesser der Vertiefung(en) des Drehmomentübertragungsteils.
[0008] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die mindestens eine Haltescheibe
mittels eines Prägewerkzeuges in der mindestens einen Vertiefung verbogen und so unverlierbar
fixiert. Dieser Schritt wird besonders erleichtert, wenn die mindestens eine Haltescheibe
in einem weichen Zustand aufgeschoben wurde. Unter einem weichen Zustand ist im vorliegenden
Zusammenhang jeder Zustand zu verstehen, in dem die mindestens eine Haltescheibe plastisch
verformbar ist. Dies kann beispielsweise erreicht werden, wenn die mindestens eine
Haltescheibe heiß ist und das Material, aus dem die mindestens eine Haltescheibe gefertigt
ist, noch plastisch verformbar ist. Somit kann die mindestens eine Haltescheibe nach
dem Aufschieben in besonders einfacher Weise mittels eines Prägewerkzeugs radial verbogen
werden, d.h. der Innendurchmesser der mindestens einen Haltescheibe wird durch das
Verbiegen verkleinert. Nach dem Abkühlen der mindestens einen Haltescheibe sitzt diese
dann unverlierbar in der mindestens einen Vertiefung des Drehmomentübertragungsteils.
[0009] Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Drehmomentübertragungsteil zur Aufnahme eines
Freilaufes, insbesondere für Startvorrichtungen, umfassend ein Ritzel, einen Innenring
und mindestens eine Vertiefung vorgeschlagen, die umfangsmäßig an einem Außendurchmesser
des Drehmomentübertragungsteils vorgesehen ist, wobei in der mindestens einen Vertiefung
an dem Drehmomentübertragungsteil mindestens eine Haltescheibe aufgenommen ist.
[0010] Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Drehmomentübertragungsteil kann insbesondere zum
Einbau in Startern verwendet werden, wobei schon vor der Montage des Freilaufes die
mindestens eine Haltescheibe an dem Drehmomentübertragungsteil vorgesehen ist. Das
erfindungsgemäße Drehmomentübertragungsteil ermöglicht es somit, den Produktionsaufwand
zu reduzieren. Auch wird die Montage der Haltescheiben erheblich erleichtert und somit
die Produktion zuverlässiger gestaltet.
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Drehmomentübertragungsteil einteilig
oder mehrteilig ausgebildet. Eine einteilige Ausführung hat den Vorteil, dass weniger
Montageschritte erforderlich sind, wobei eine mehrteilige Ausgestaltung das Gleichteilekonzept
unterstützt, da eine höhere Flexibilität in der Kombination von Komponenten möglich
ist. In vorteilhafter Weise sitzt die mindestens eine Haltescheibe mit Spielpassung
in der mindestens einen Vertiefung des Drehmomentübertragungsteils. Die Spielpassung
zwischen der mindestens einen Haltescheibe und der mindestens einen Vertiefung des
Drehmomentübertragungsteils ermöglicht es, dass die mindestens eine Haltescheibe am
Drehmomentübertragungsteil rotierbar fixiert ist. Dies ist notwendig, damit eine Entkopplung
zwischen der Anund Abtriebswelle durch den Freilauf stattfinden kann.
[0012] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die mindestens eine Haltescheibe in radialer
Richtung mindestens zwei Abschnitte unterschiedlicher Dicke auf. Die mindestens eine
Haltescheibe kann in dieser Ausführungsform so ausgestaltet werden, dass die Führungsscheibe
des Freilaufes in die mindestens eine Haltescheibe integriert ist. Dies reduziert
die Anzahl der auf dem Drehmomentübertragungsteil zu montierenden Teile und erleichtert
somit die spätere Montage des Freilaufes.
[0013] In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die mindestens eine Haltescheibe aus einem
metallischen Werkstoff wie zum Beispiel Federblech und/oder einem Kunststoff hergestellt.
Die zur Herstellung von Haltescheiben verwendeten Materialien müssen allerdings temperaturbeständig
sein, da im Freilauf starke Temperaturschwankungen auftreten können. So erzeugt beispielsweise
die Reibung des Freilaufs Temperaturen bis zu 180°C. Die verbauten Materialien unterliegen
somit starken Beanspruchungen. Weiterhin kann die mindestens eine Haltescheibe mit
einer Beschichtung versehen werden, die einen zusätzlichen Schutz für die mindestens
eine Haltescheibe gewährt. Beschichtungen wie beispielweise SiC, Gleitlack, Diamantbeschichtungen
wie DLC (Diamond like carbon), Bornitrit mit Phosphat, Titannitrit oder Hartchrom
sind als Schmiermittel im Freilauf vorstellbar.
[0014] Eine Startvorrichtung für Verbrennungsmaschinen, die ein Drehmomentübertragungsteil
mit mindestens einer eingebauten Haltescheibe in der mindestens einen Vertiefung schon
vor der Freilaufmontage umfasst, hat den Vorteil, dass der Aufwand hinsichtlich der
Haltescheiben erheblich reduziert wird und dadurch die Effizienz in der Produktion
von Startvorrichtungen steigt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0015] Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Startvorrichtung,
Fig. 2 eine Schnittdarstellung eines Drehmomentübertragungsteils, wobei sowohl der
Freilauf als auch der Mitnehmer montiert sind,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Drehmomentübertragungsteils, wobei der Freilauf
und der Mitnehmer bis auf die Verschlusskappe montiert sind,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Verfahrens zum Fixieren einer Haltescheibe
an einem Drehmomentübertragungsteil,
Fig. 5 ein Drehmomentübertragungsteil mit fixierter Haltescheibe.
Ausführungsformen der Erfindung
[0016] Figur 1 zeigt eine Startvorrichtung 10. Diese Startvorrichtung 10 weist beispielsweise
einen Startermotor 13 und ein Relais 16 auf. Der Startermotor 13 und das Relais 16
sind an einem gemeinsamen Antriebslagerschild 19 befestigt. Der Startermotor 13 dient
funktionell dazu, ein Andrehritzel 22 anzutreiben, welches in der Regel als Stirnzahnrad
ausgebildet ist. Das Andrehritzel 22 wird in einen Zahnkranz 25 einer in Figur 1 nicht
dargestellten Brennkraftmaschine eingespurt.
[0017] Der Startermotor 13 weist als Gehäuse ein Polrohr 28 auf, das an seinem Innenumfang
Polschuhe 31 trägt, die jeweils von einer Erregerwicklung 34 umwickelt sind. Die Polschuhe
31 umgeben wiederum einen Anker 37, der ein aus Lamellen 40 aufgebautes Ankerpaket
43 und eine in Nuten 46 angeordnete Ankerwicklung 49 aufweist. Das Ankerpaket 43 ist
auf einer Antriebswelle 44 aufgepresst. An dem Andrehritzel 22 abgewandten Ende der
Antriebswelle 44 ist des Weiteren ein Kommutator 52 angebracht, der unter anderem
aus einzelnen Kommutatorlamellen 55 aufgebaut ist. Die Kommutatorlamellen 55 sind
in bekannter Weise mit der Ankerwicklung 49 derart elektrisch verbunden, dass sich
bei Bestromung der Kommutatorlamellen 55 durch Kohlebürsten 58 eine Drehbewegung des
Ankers 37 im Polrohr 28 einstellt. Eine zwischen dem Einspurrelais 16 und dem Startermotor
13 angeordnete Stromzuführung 61 versorgt im Einschaltzustand sowohl die Kohlebürsten
58 als auch die Erregerwicklung 34 mit Strom. Die Antriebswelle 44 ist kommutatorseitig
mit einem Wellenzapfen 64 und einem Gleitlager 67 abgestützt, welches wiederum mit
einem Kommutatorlagerdeckel 70 ortsfest gehalten ist. Der Kommutatordeckel 70 wiederum
wird mittels Zuganker 73, die über den Umfang des Polrohrs 28 verteilt angeordnet
sind (Schrauben, beispielsweise zwei, drei oder vier Stück), im Antriebslagerschild
19 befestigt. Es stützt sich dabei das Polrohr 28 am Antriebslagerschild 19 ab, und
der Kommutatorlagerdeckel 70 am Polrohr 28.
[0018] In Antriebsrichtung schließt sich an den Anker 37 ein Sonnenrad 80 an, das Teil eines
Planetengetriebes 83 ist. Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern 86 umgeben,
üblicherweise drei Planetenrädern 86, die mittels Wälzlagern 89 auf Achszapfen 92
abgestützt sind. Die Planetenräder 86 wälzen in einem Hohlrad 95 ab, das im Polrohr
28 außenseitig gelagert ist. In Richtung zur Abtriebsseite schließt sich an die Planetenräder
86 ein Planetenträger 98 an, in dem die Achszapfen 92 aufgenommen sind. Der Planetenträger
98 wird wiederum in einem Zwischenlager 101 und einem darin angeordneten Gleitlager
104 gelagert. Das Zwischenlager 101 ist derart topfförmig gestaltet, dass in diesem
sowohl der Planetenträger 98 als auch die Planetenräder 86 aufgenommen sind. Des Weiteren
ist im topfförmigen Zwischenlager 101 das Hohlrad 95 angeordnet, das durch einen Deckel
107 gegenüber dem Anker 37 geschlossen ist. Auch das Zwischenlager 101 stützt sich
mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Polrohrs 28 ab. Der Anker 37 weist auf
dem vom Kommutator 52 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 einen weiteren Wellenzapfen
110 auf, der ebenfalls in einem Gleitlager 113 aufgenommen ist. Das Gleitlager 113
wiederum ist in einer zentralen Bohrung des Planetenträgers 98 aufgenommen. Der Planetenträger
98 ist einstückig mit der Abtriebswelle 116 verbunden. Die Abtriebswelle 116 ist mit
ihrem vom Zwischenlager 101 abgewandten Ende 119 in einem weiteren Lager 122, dem
A-Lager, welches im Antriebslagerschild 19 ausgebildet ist, abgestützt. Die Abtriebswelle
116 ist in verschiedene Abschnitte aufgeteilt: So folgt dem Abschnitt, der im Gleitlager
104 des Zwischenlagers 101 angeordnet ist, ein Abschnitt mit einer Geradverzahnung
125 (Innenverzahnung), die Teil einer Wellen-Naben-Verbindung 128 ist. Die WellenNabe-Verbindung
128 ermöglicht in diesem Fall das axial geradlinige Gleiten eines Mitnehmers 131.
Der Mitnehmer 131 ist ein hülsenförmiger Fortsatz, der einstückig mit einem topfförmigen
Außenring 132 des Freilaufs 137 ist. Der Freilauf 137 (Richtgesperre) besteht des
Weiteren aus dem Innenring 140, der radial innerhalb des Außenringes 132 angeordnet
ist. Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 sind Klemmkörper 138 angeordnet.
Die Klemmkörper 138 verhindern in Zusammenwirkung mit dem Innen- und dem Außenring
eine Relativbewegung zwischen dem Außenring und dem Innenring in einer zweiten Richtung.
Der Freilauf 137 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen Innenring 140 und Außenring
132 lediglich in eine Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Innenring 140
einstückig mit dem Andrehritzel 22 und dessen Schrägverzahnung 143 (Außenschrägverzahnung)
ausgeführt.
[0019] Das Relais 16 weist einen Bolzen 150 auf, der einen elektrischen Kontakt darstellt
und der an den Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die in der Darstellung
gemäß Figur 1 nicht dargestellt ist, angeschlossen ist. Der Bolzen 150 ist durch einen
Relaisdeckel 153 hindurchgeführt. Der Relaisdeckel 153 schließt ein Relaisgehäuse
156 ab, das mittels mehrerer Befestigungselemente 159 (Schrauben) am Antriebslagerschild
19 befestigt ist. Im Relais 16 sind weiterhin eine Einzugswicklung 162 und eine Haltewicklung
165 angeordnet. Die Einzugswicklung 162 und die Haltewicklung 165 bewirken beide jeweils
im eingeschalteten Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches sowohl das Relaisgehäuse
156 (aus elektromagnetisch leitfähigem Material), einen linear beweglichen Anker 168
und einen Ankerrückschluss 171 durchströmt. Der Anker 168 trägt eine Schubstange 174,
die beim linearen Einzug des Ankers 168 in Richtung zu einem Schaltbolzen 177 bewegt
wird. Mit dieser Bewegung der Schubstange 174 zum Schaltbolzen 177 wird dieser aus
seiner Ruhelage in Richtung zu zwei Kontakten 180 und 181 bewegt, so dass eine am
Ende des Schaltbolzens 177 angebrachte Kontaktbrücke 184 beide Kontakte 180 und 181
elektrisch miteinander verbindet. Dadurch wird vom Bolzen 150 elektrische Leistung
über die Kontaktbrücke 184 hinweg zur Stromzuführung 61 und damit zu den Kohlebürsten
58 geführt. Der Startermotor 13 wird dabei bestromt.
[0020] Das Relais 16 bzw. der Anker 168 hat aber darüber hinaus auch die Aufgabe, mit einem
Zugelement 187 einen im Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten Hebel zu
bewegen. Der Hebel 190, üblicherweise als Gabelhebel ausgeführt, umgreift mit zwei
hier nicht dargestellten "Zinken" an ihrem Außenumfang zwei Scheiben 193 und 194,
um einen zwischen diesen eingeklemmten Mitnehmerring 197 zum Freilauf 137 hin gegen
den Widerstand der Feder 200 zu bewegen und dadurch das Andrehritzel 22 in den Zahnkranz
25 der Verbrennungskraftmaschine einzuspuren.
[0021] Figur 2 zeigt einen schematischen Schnitt durch das Drehmomentübertragungsteil 212
mit montiertem Freilauf 137 und Mitnehmer 131. In der dargestellten Ausführungsform
ist das Drehmomentübertragungsteil 212 zylinderförmig zur Aufnahme auf der Abtriebswelle
116 eines Starters 10 ausgestaltet. Ferner weist das in Figur 2 dargestellte Drehmomentübertragungsteil
212 zwei Abschnitte auf, die durch eine Vertiefung 214 am Umfang des Drehmomentübertragungsteils
212 separiert sind. Dabei bildet das Andrehritzel 22 den ersten Abschnitt des Drehmomentübertragungsteils
212, an den sich die Vertiefung 214 gefolgt von dem Innenring 140 anschließt.
[0022] Das Andrehritzel 22 ist an dem zum Zahnkranz 25 der Verbrennungsmaschine hin gerichteten
Ende vorgesehen und kann in den Zahnkranz 25 eingespurt werden. Zusätzlich kann das
Andrehritzel 22 mit einer Schrägverzahnung 143 auf der axialer Länge des Drehmoment-übertagungsteils
ausgestaltet sein. Diese Ausführungsform des Andrehritzels 22 erleichtert den Einspurvorgang,
da durch die Schrägverzahnung 143 eine zusätzliche Kraft in Einspurrichtung ausgeübt
wird.
[0023] Die Vertiefung 214 ist umfangsmäßig an dem Außendurchmesser 216 des Drehmomentübertragungsteils
212 eingebracht und kann beispielsweise eckig, rund oder nach innen spitz zulaufend
ausgebildet sein. Der Außendurchmesser 220 der Vertiefung ist somit kleiner als der
Außendurchmesser 216 des Drehmomentübertragungsteils 212. In der vorliegenden Ausführungsform
weisen der Bereich des Ritzels 22 sowie der Klemmfläche 224 den gleichen Außendurchmesser
auf. Allerdings kann der Außendurchmesser 216 des Ritzels 22 auch größer oder kleiner
ausgestaltet sein als der Außendurchmesser 238 des Innenrings 140. Der zweite Abschnitt
des Drehmomentübertragungsteils 212 umfasst den Innenring 140, der mit einer Lauffläche
beziehungsweise Klemmfläche oder Klemmbahn 224 für die Klemmkörper 138 des Freilaufs
137 ausgeführt ist. Diese Klemmfläche 224 ist eine bearbeitete, vorzugsweise geschliffene
Oberfläche, auf der die Klemmkörper 138 des Freilaufes 137 angeklemmt werden.
[0024] Das Drehmomentübertragungsteil 212 ist in Figur 2 einteilig ausgestaltet. Eine mehrteilige
Ausführung ist allerdings ebenfalls möglich. In einer zweiteiligen Ausführungsform
kann das Andrehritzel 22 beispielsweise mit einem hülsenartigen Fortsatz ausgestaltet
sein. Dieser hülsenartige Fortsatz kann eine Art Rohr darstellen, auf dem der Innenring
140 aufgeschoben fixiert ist. Die Fixierung kann durch Aufschieben oder Aufschrumpfen
des Innenrings 140 realisiert werden, wobei eine reibschlüssige Verbindung zwischen
dem hülsenartigen Fortsatz und dem Innenring 140 besteht. Der Innenring 140 kann aber
auch beispielsweise stoffschlüssig (Schweißen, Löten) oder mittels einer Welle-Nabe-Verbindung
befestigt sein. In einer weiteren Ausführungsvariante kann das Drehmomentübertragungsteil
212 dreiteilig ausgestaltet sein, indem nicht nur der Innenring 140 sondern auch das
Andrehritzel 22 auf den hülsenartigen Fortsatz angebracht werden.
[0025] Um eine Überholmöglichkeit für das Starterritzel bereitzustellen, wenn die Verbrennungskraftmaschine
schneller dreht als der Startermotor, ist zwischen Drehmomentübertragungsteil 212
und Mitnehmer 131 ein Freilauf 137 vorgesehen. In Figur 2 ist der Freilauf 137 als
Rollenfreilauf ausgestaltet, andere Ausführungen wie beispielsweise ein Lamellenfreilauf
sind ebenfalls denkbar. In Figur 2 sind zwischen dem Innenring 140 des Drehmomentübertragungsteils
212 und dem Außenring 132 des Mitnehmers 131 Klemmkörper 138 beispielsweise in Form
der dargestellten zylindrischen Freilaufrollen eingebracht. Als Klemmkörper 138 können
jedoch auch kugel- oder tonnenförmige Freilaufkörper verwendet werden. Um optimale
und dauerhaft gute Gleit- und Verschleißeigenschaften des Freilaufs 137 zu gewährleisten,
kann eine Beschichtung mit besonders guten Gleiteigenschaften und sehr hoher Verschleißfestigkeit
auf die innere Fläche 226 des Außenrings 132, auf die Oberfläche der Klemmkörper 138
sowie auf die äußere Klemmfläche 224 des Innenrings 140 aufgetragen werden.
[0026] In axialer Richtung wird der Freilauf 137 an dem Drehmomentübertragungsteil 212 einerseits
durch den Mitnehmer 131 und anderseits durch in der Vertiefung 214 eingebrachte Haltescheibe
210 fixiert. Diese Elemente haben die Funktion den Austritt von Schmiermittel aus
dem Freilauf 137 zu vermeiden und das Andrehritzel 22 axial zu sichern. Das Drehmomentübertragungsteil
212, der Freilauf 137 und der Mitnehmer 131 werden durch eine Verschlusskappe 228
miteinander fixiert. Diese Verschlusskappe 228 verbindet die Außenfläche des Außenrings
132 mit einer Haltescheibe 210 und einer Führungsscheibe 230. Des Weiteren kann die
Oberfläche des Außenrings 132 mit Zapfen ausgestattet sein, die eine zuverlässigere
Verbindung mit der Verschlusskappe 228 ermöglichen.
[0027] Die Haltescheibe 210 ist in der Vertiefung 214 angeordnet und ist dort in Spielpassung
angebracht. Die Haltescheibe 210 dient somit einerseits der axialen Sicherung des
Andrehritzels 22, erlaubt aber andererseits eine freie Rotation zwischen Drehmomentübertragungsteil
212 und Mitnehmer 131. Auf diese Weise kann der Freilauf 137 bei Verklemmung der Klemmkörper
138 das Drehmomentübertragungsteil 212 und den Mitnehmer 131 voneinander entkoppeln.
[0028] Weiterhin kann eine Führungsscheibe 230 zur Führung der Klemmkörper 138 im Freilauf
137 vorgesehen sein. Diese Führungsscheibe 230 kann als eigenständige Scheibe ausgebildet
sein. In einer alternativen Ausführungsform weist die Haltescheibe 210 radial unterschiedliche
Dicken auf, so dass die Führungsscheibe 230 und die Haltescheibe 210 einteilig ausgebildet
sind.
[0029] Figur 3 zeigt eine perspektivische Ansicht des Drehmomentübertragungsteils 212, wobei
nur der Freilauf 137 und der Mitnehmer 131 montiert sind, die Verschlusskappe 228
allerdings noch nicht angebracht ist. Die Haltescheibe 210 ist in der Vertiefung 214
fixiert und dient der axialen Sicherung des Drehmomentübertragungsteils 212.
[0030] In den im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Fixierung der Haltescheibe 210
wird diese bei Verprägen der Verschlusskappe 230 befestigt. Dazu wird zum Bilden der
Verschlusskappe 228 ein Blechteil verprägt, d.h. es wird eine Stufe eingedrückt, wobei
die Haltescheibe 210 in der Vertiefung 214 mit dem Außenring 132 des Mitnehmers 131
befestigt wird. Dieser Schritt erfolgt üblicherweise während der Montage des Freilaufs
137 und erfordert einen erhöhten Aufwand in der Produktion von Startern 10. So ist
für jede Ausführungsform von Startern 10 für verschiedene Applikationen eine Vielzahl
von unterschiedlichen Haltescheiben 210 notwendig. Diese Vielzahl von unterschiedlichen
Haltescheiben 210 müssen in der Freilaufmontage extra gelagert, gekennzeichnet und
montiert werden. Der Umstand, dass das Fixieren der Haltescheibe 210 erst in der Freilaufmontage
erfolgt, kann zu Verwechslungen hinsichtlich der Haltescheiben 210 führen, was die
Freilaufmontage erschwert.
[0031] Figur 4 illustriert in einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße Verfahren
zur Fixierung mindestens einer Haltescheibe 210. Dieses Verfahren geht von einer verbogenen
Haltescheibe 210 aus, die einen größeren Innendurchmesser 218 hat als das Drehmomentübertragungsteil
212 (siehe Außendurchmesser 216 oder 238), so dass die Haltescheibe auf das Drehmomentübertragungsteil
212 aufgeschoben werden kann. Die Haltescheibe 210 weist einen Außendurchmesser 236
auf und ist bei einem Durchmesser 234 radial verbogen, was zu einem Abschnitt 232
mit Durchmesser 218 führt. Der Biegedurchmesser 234 ist dabei größer gleich dem Innendurchmesser
218 der Haltescheibe 210.
[0032] Die Haltescheibe 210 kann aus einfachem Blech, wie beispielsweise Federblech, oder
Kunststoff hergestellt sein. Im Falle von Blech kann die radiale Verbiegung 232 der
Haltescheibe 210 durch jedes dem Fachmann bekannte Fertigungsverfahren erreicht werden,
das ein Biegemoment auf beispielsweise ein Blech aufbringt und so das zumindest teilweise
Umklappen eines Flächenteils bewirkt. Beispiele solcher Verfahren sind Stempeln, Tiefziehen,
Laserbiegen oder jegliches andere Biegeverfahren. Eine aus Kunststoff hergestellte
Haltescheibe kann durch Spritzgießen oder ähnliche Verfahren direkt im radial verbogenen
Zustand hergestellt werden. Das Ziel dieser Verfahren ist es, den Innendurchmesser
218 der Haltescheibe 210 reversibel zu verkleinern, so dass diese auf das Drehmomentübertragungsteil
212 aufgeschoben werden kann.
[0033] Das Aufschieben der Haltescheibe 210 auf das Drehmomentübertragungsteil 212 kann
aus Richtung des Starterritzels 22 oder, wie in Figur 4 mit A angedeutet, aus Richtung
des Innenringes 140 mit Außendurchmesser 238 erfolgen. Vorzugweise erfolgt das Aufschieben
über den Innenring 140, um das Starterritzel 22 nicht zu beschädigen. Auf Höhe der
Vertiefung 214 wird dann ein Prägewerkzeug 222, wie in Figur 4 angedeutet, angebracht.
Mit Hilfe dieses Prägewerkzeugs 22 wird die verbogene Haltescheibe 210 vorzugsweise
im weichen Zustand zumindest teilweise wieder gerade gebogen, so dass sich der Innendurchmesser
218 der Scheibe verkleinert. Auf diese Weise kann die Haltescheibe 210 mit Spielpassung
in der Vertiefung 214 an dem Drehmomentübertragungsteil 212 fixiert werden. Spielpassung
ist im vorliegenden Zusammenhang so zu verstehen, dass die Haltescheibe 210 unverlierbar
in der Vertiefung 214 eingebracht ist und Relativbewegungen ermöglicht. Die Haltescheibe
210 sitzt demnach nicht im Presssitz an dem Drehmomentübertragungsteil 212. Die Scheibe
kann sich also innerhalb der Vertiefung axial bewegen sowie um die in Figur 4 horizontale
Achse des Drehmomentübertragungsteils 212 rotieren.
[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens befindet sich die Haltescheibe
210 nach dem Aufschieben auf das Drehmomentübertragungsteil 212 noch im weichen Zustand.
Dies erleichtert das Verbiegen und vereinfacht somit das Fixieren der Haltescheibe
210.
[0035] Figur 5 zeigt das mittels oben beschriebenen Verfahren hergestellte Drehmomentübertragungsteil
212, an welchem eine Haltescheibe 210 in der Vertiefung 214 angebracht ist. Dieses
Teil kann mittels erfindungsgemäßem Verfahren unabhängig von der Freilaufmontage hergestellt
werden. Da die unterschiedlichen Haltescheiben 210 schon vorher auf das Drehmomentübertragungsteil
212 aufgebracht werden, kann die Zuverlässigkeit der Produktion erhöht werden. So
ist aufgrund der unterschiedlichen Durchmesser die Möglichkeit einer Fehlmontage geringer,
da beim Aufschieben der Innendurchmesser 218 der radial verbogene Haltescheibe 210
über den Außendurchmesser 216 des Drehmomentübertragungsteils 212 passen muss. Dies
kann insgesamt als Sicherung aufgefasst werden, die vor dem Verbauen falscher Haltescheiben
210 schützt.
1. Verfahren zum Fixieren mindestens einer Haltescheibe (210) an einem Drehmomentübertragungsteil
(212), wobei umfangsmäßig an einem Außendurchmesser (216, 238) des Drehmomentübertragungsteils
(212) eine Vertiefung (214) mit einem kleineren Außendurchmesser (220) vorgesehen
ist, umfassend folgende Schritte:
a) Aufschieben der mindestens einen Haltescheibe (210) bis zu der Vertiefung (214)
des Drehmomentübertragungsteils (212), wobei die mindestens eine Haltescheibe (210)
so in radialer Richtung verbogen ist, dass die mindestens eine Haltescheibe (210)
einen größeren Innendurchmesser (218) aufweist als der Außendurchmesser (216, 238)
des Drehmomentübertragungsteils (212), und
b) Fixieren der mindestens einen Haltescheibe (210) in der Vertiefung (214) des Drehmomentübertragungsteils
(212).
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltescheibe (210) in Schritt b) durch Verbiegen so fixiert wird,
dass der Innendurchmesser (218) der mindestens einen Haltescheibe (210) kleiner ist
als der Außendurchmesser (216, 238) des Drehmomentübertragungsteils (212) und der
Innendurchmesser (218) der mindestens einen Haltescheibe (210) größer ist als der
Außendurchmesser (220) der Vertiefung (214) in dem Drehmomentübertragungsteil (212).
3. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltescheibe (210) mittels eines Prägewerkzeuges (222) in der
Vertiefung (214) verbogen und fixiert wird.
4. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltescheibe (210) in Schritt a) in einem weichen Zustand aufgeschoben
wird.
5. Drehmomentübertragungsteil (212) zur Aufnahme eines Freilaufes (137), insbesondere
für Startvorrichtungen (10), umfassend ein Andrehritzel (22), einen Innenring (140)
und eine Vertiefung (214), die umfangsmäßig an einem Außendurchmesser (216, 238) des
Drehmomentübertragungsteils vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vertiefung (214) an dem Drehmomentübertragungsteil (212) mindestens eine Haltescheibe
(210) aufgenommen ist.
6. Drehmomentübertragungsteil (212) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltescheibe (210) in radialer Richtung zwei Abschnitte unterschiedlicher
Dicke aufweist.
7. Drehmomentübertragungsteil (212) gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltescheibe (210) aus einem metallischen Werkstoff und/oder
einem Kunststoff hergestellt ist.
8. Drehmomentübertragungsteil (212) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltescheibe (210) eine Beschichtung aufweist.
9. Drehmomentübertragungsteil (212) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Haltescheibe (210) in Spielpassung in der Vertiefung (214) sitzt.
10. Drehmomentübertragungsteil (212) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentübertragungsteil (212) einteilig oder mehrteilig ausgebildet ist.
11. Startvorrichtung (10) für Verbrennungsmaschinen umfassend ein Drehmomentübertragungsteil
(212) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10.