DE102019124927B3

DE102019124927B3 - Freilaufanordnung mit einem tiefgezogenen Flansch

Info

Publication number: DE102019124927B3
Application number: DE102019124927.9A
Authority: DE
Inventors: Alexander Reimchen
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2019-09-17
Publication date: 2020-07-23
Anticipated expiration: 2039-09-18
Also published as: US20220268325A1; WO2021052527A1; US11906004B2; CN114286898A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Freilaufanordnung (1) mit einem einteiligen, tiefziehtechnisch ausgeformten Flansch (2) und einer einen Außenring (3) sowie mehrere innerhalb des Außenrings (3) aufgenommene und mit Klemmrampen (4) des Außenrings (3) zusammenwirkende Wälzkörper (5) aufweisenden Freilaufeinheit (6), wobei der Außenring (3) über einen Pressverbund (7) in einem Hülsenabschnitt (8) des Flansches (2) befestigt ist, wobei an einer Stirnseite (9) eines von dem Hülsenabschnitt (8) radial nach außen abstehenden Scheibenabschnittes (10) des Flansches (2) ein Zentrierbund (11) ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Freilaufanordnung, die vorzugsweise in einer einen elektrischen Startermotor aufweisenden Drehmomentübertragungsvorrichtung oder in einem Getriebe, vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug, wie einem Motorrad, eingesetzt ist, mit einem einteiligen, tiefziehtechnisch ausgeformten Flansch und einer einen Außenring sowie mehrere innerhalb des Außenrings aufgenommene und mit Klemmrampen des Außenrings zusammenwirkende Wälzkörper aufweisenden Freilaufeinheit, wobei der Außenring über einen Pressverbund in einem Hülsenabschnitt des Flansches befestigt ist.
Gattungsgemäße Freilaufanordnungen sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Beispielsweise offenbart die DE 10 2016 218 714 B4 eine Freilaufanordnung mit einem Freilauf sowie einem Flansch.
Ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungen besteht darin, dass bei einer kundenseitigen Montage dieser Freilaufanordnungen häufig ein relativ hoher Aufwand besteht, diese Freilaufanordnungen mit weiteren Bestandteilen zu verbinden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und eine Freilaufanordnung zur Verfügung zu stellen, die eine vereinfachte Montage in dem entsprechenden Einsatzbereich des Kraftfahrzeuges zulässt.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an einer Stirnseite eines von dem Hülsenabschnitt radial nach außen abstehenden Scheibenabschnittes des Flansches ein Zentrierbund ausgebildet ist. Unter einem Zentrierbund wird folglich ein axial von dem Flansch / Scheibenabschnitt abstehender Vorsprung verstanden, der eine radiale Auflagefläche / Zentrierfläche bildet.
Durch diesen Zentrierbund wird die weitere Montage deutlich vereinfacht, während der Flansch weiterhin möglichst einfach durch Tiefziehen herstellbar ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
Demnach ist es des Weiteren von Vorteil, wenn der Zentrierbund durch einen tiefziehtechnisch ausgeformten Vorsprung gebildet ist. Dadurch wird der Herstellaufwand weiter reduziert.
Für eine einfache Montage sowie eine einfache Ausbildung der mit dem Flansch verbindbaren weiteren Bestandteile ist es zudem vorteilhaft, wenn der Zentrierbund eine radial nach außen weisende, vorzugsweise ringförmige / vollständig umlaufende Auflagefläche ausbildet.
Sind in dem Scheibenabschnitt, radial außerhalb des Zentrierbundes, mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Durchgangslöcher eingebracht, wird eine gute Zugänglichkeit für die Montage der Freilaufanordnung, etwa über eine Verschraubung, ermöglicht.
Für eine kompakte axiale Bauweise ist es auch von Vorteil, wenn der Außenring dieselbe Länge (axiale Erstreckung) aufweist wie der Hülsenabschnitt.
Auch ist es von Vorteil, wenn auf einer, der den Zentrierbund aufweisenden ersten Stirnseite abgewandten, zweiten Stirnseite (des Scheibenabschnittes) eine umlaufende Rille eingedrückt ist.
Vorteilhafterweise weist der Hülsenabschnitt einen Außendurchmesser auf, der kleiner als ein Außendurchmesser des Zentrierbundes ist.
Ist die Rille auf einer gleichen radialen Höhe wie der Zentrierbund angeordnet, kann der Scheibenabschnitt axial sowie radial besonders kompakt umgesetzt werden.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der Scheibenabschnitt in einer axialen Richtung gesehen außermittig zu dem Hülsenabschnitt angeordnet ist.
In diesem Zusammenhang hat es sich zweckmäßig herausgestellt, wenn der Hülsenabschnitt und der Scheibenabschnitt derart relativ zueinander angeordnet sind, dass der Flansch gesamtheitlich eine (im Wesentlichen) L-förmige Querschnittsfläche aufweist.
In anderen Worten ausgedrückt, ist somit erfindungsgemäß ein Hülsenfreilauf (Freilaufeinheit) kombiniert mit einem gezogenen Flansch umgesetzt. Der tiefgezogene Flansch wird mittels Pressverband verbunden.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Freilaufanordnung nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel,
2 eine perspektivische Darstellung der Freilaufanordnung in einer Vollansicht von einer einem Zentrierbund abgewandten Stirnseite,
3 eine perspektivische Darstellung der Freilaufanordnung von einer den Zentrierbund aufweisenden Stirnseite,
4 eine teilweise Explosionsdarstellung der Freilaufanordnung, wobei eine einen Außenring und mehrere Wälzkörper aufweisende Freilaufeinheit noch nicht in einem Flansch eingepresst ist, sowie
5 eine perspektivische Darstellung des Flansches, wie er in den 1 bis 4 eingesetzt ist.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die mit 1 hinsichtlich ihres Aufbaus veranschaulichte erfindungsgemäße Freilaufanordnung 1 weist einen einteiligen Flansch 2 auf, der zu seiner radialen Innenseite eine Freilaufeinheit 6 fest aufnimmt. Die Freilaufanordnung 1 ist in einem bevorzugten Einsatzbereich in einer einen elektrischen Startermotor aufweisenden Drehmomentübertragungsvorrichtung eines Motorrades eingesetzt. In weiteren Ausführungen ist die Freilaufanordnung 1 auch in anderen Bereichen eines Kraftfahrzeuges, wie bspw. in einem Getriebe, eingesetzt.
Die Freilaufanordnung 1 weist eine zentrale Drehachse 17 auf, wie sie in 1 eingezeichnet ist. Die nachfolgend verwendeten Richtungsangaben, axial, radial und in Umfangsrichtung beziehen sich auf diese Drehachse 17. Mit axial / axialer Richtung ist folglich eine Richtung entlang der Drehachse 17, mit radial / radialer Richtung eine Richtung senkrecht zu der Drehachse 17 und mit in Umfangsrichtung eine Richtung entlang einer koaxial zur Drehachse 17 herum verlaufenden Kreislinie gemeint.
Wie mit den 1 und 4 zu erkennen, weist die Freilaufeinheit 6 einen Außenring 3 auf. Der Außenring 3 bildet an seiner radialen Innenseite unmittelbar mehrere Klemmrampen 4 aus, die in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind und jeweils mit einem Wälzkörper 5 zusammenwirken. Die Wälzkörper 5 wirken mit den Klemmrampen 4 im Sinne eines in einer Drehrichtung sperrenden Freilaufs, in Form eines Hülsenfreilaufs, zusammen. Die Wälzkörper 5 sind als Rollen realisiert, in weiteren Ausführungen jedoch auch auf andere Weise umsetzbar. Die Wälzkörper 5 sind jeweils über entsprechende Federn 18 in einer Umfangsrichtung vorgespannt. Auch sind die Wälzkörper 5 mittels eines Käfigs 19 geführt.
Wie in 1 gezeigt, ist der Außenring 3 in dem fertig montierten Zustand der Freilaufanordnung 1 in einem Hülsenabschnitt 8 des Flansches 2 eingepresst, d.h. mittels eines Pressverbundes 7 fixiert. In dieser Ausführung wird deutlich, dass der Außenring 3 eine gleiche axiale Erstreckung / Länge aufweist wie der Hülsenabschnitt 8. Der Hülsenabschnitt 8 verläuft in axialer Richtung.
Wie weiterhin in Verbindung mit den 2 bis 5 zu erkennen, erstreckt sich ein Scheibenabschnitt 10 des Flansches 2 von dem Hülsenabschnitt 8 unmittelbar nach radial außen weg. Dieser Scheibenabschnitt 10 bildet zusammen mit dem Hülsenabschnitt 8 eine im Wesentlichen L-förmige Querschnittsfläche 16 aus. Der Scheibenabschnitt 10 ist folglich in Bezug auf eine axiale Mitte des Hülsenabschnittes 8 versetzt, d. h. außermittig zu dem Hülsenabschnitt 8 angeordnet. Der Scheibenabschnitt 10 bildet einen typischen Flanschbereich aus, der mit axialen Durchgangslöchern 13 versehen ist, die in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Über die Durchgangslöcher 13 ist der Flansch 2 in einer montierten Stellung über Befestigungsmittel, vorzugsweise Schrauben, an einem entsprechenden Bestandteil anbringbar.
Erfindungsgemäß ist an einer (ersten) Stirnseite 9 des Scheibenabschnittes 10 unmittelbar ein Zentrierbund 11 ausgeformt. Dieser Zentrierbund 11, wie etwa in 3 zu erkennen, ist durch einen ringförmigen / in Umfangrichtung vollständig umlaufenden sowie axial hervorragenden Vorsprung 20 an der ersten Stirnseite 9 realisiert. Der Zentrierbund 11 weist eine radial nach außen weisende ringförmige Auflagefläche 12 auf, an der im Betrieb der entsprechende Gegenpart des weiteren Bestandteils des Kraftfahrzeuges anliegt. Der Zentrierbund 11 verläuft konzentrisch zu der Drehachse 17. Der Zentrierbund 11 ist mit seiner Auflagefläche 12 in radialer Richtung gesehen zwischen dem Hülsenabschnitt 8 und den Durchgangslöchern 13 angeordnet. Insbesondere weist der Zentrierbund 11 einen Außendurchmesser auf, der größer als ein Außendurchmesser des Hülsenabschnittes 8 (auf einer der ersten Stirnseite 9 abgewandten zweiten Stirnseite 14) ist, jedoch radial innerhalb der Durchgangslöcher 13 angeordnet ist. Auf der zweiten Stirnseite 14 ist zudem eine axiale Vertiefung in Form einer umlaufenden Rille 15 in den Scheibenabschnitt 10 mit eingeformt. Die Rille 15 befindet sich auf der gleichen radialen Höhe wie der Zentrierbund 11.
Der Flansch 2 ist als tiefgezogenes Element realisiert, wobei in einem Tiefziehvorgang der Scheibenabschnitt 10, der Hülsenabschnitt 8 sowie der Zentrierbund 11 und bevorzugt auch die Rille 15 gemeinsam in einem Tiefziehschritt, d. h. mittels eines Werkzeuges, ausgeformt werden.
In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß ein tiefgezogener Flansch 2 in Kombination mit einem Hülsenfreilauf 6 (FRAX-Freilauf) vorgesehen. Der L-förmige Flansch 2 mit einem an der Rückseite 9 angeformten Zentrierbund 11 wird mit dem FRAX-Freilauf 6 mittels Pressverband 7 verbunden. Beim Endkunden wird der Flansch 2 dann an ein Gehäuse mit Schrauben befestigt.
Bezugszeichenliste

1: Freilaufanordnung
2: Flansch
3: Außenring
4: Klemmrampe
5: Wälzkörper
6: Freilaufeinheit
7: Pressverbund
8: Hülsenabschnitt
9: erste Stirnseite
10: Scheibenabschnitt
11: Zentrierbund
12: Auflagefläche
13: Durchgangsloch
14: zweite Stirnseite
15: Rille
16: Querschnittsfläche
17: Drehachse
18: Feder
19: Käfig

Claims

Freilaufanordnung (1) mit einem einteiligen, tiefziehtechnisch ausgeformten Flansch (2) und einer einen Außenring (3) sowie mehrere innerhalb des Außenrings (3) aufgenommene und mit Klemmrampen (4) des Außenrings (3) zusammenwirkende Wälzkörper (5) aufweisenden Freilaufeinheit (6), wobei der Außenring (3) über einen Pressverbund (7) in einem Hülsenabschnitt (8) des Flansches (2) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnseite (9) eines von dem Hülsenabschnitt (8) radial nach außen abstehenden Scheibenabschnittes (10) des Flansches (2) ein Zentrierbund (11) ausgebildet ist.
Freilaufanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbund (11) eine radial nach außen weisende Auflagefläche (12) ausbildet.
Freilaufanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Scheibenabschnitt (10), radial außerhalb des Zentrierbundes (11), mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Durchgangslöcher (13) eingebracht sind.
Freilaufanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (3) dieselbe Länge aufweist wie der Hülsenabschnitt (8).
Freilaufanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer, der den Zentrierbund (11) aufweisenden ersten Stirnseite (9) abgewandten, zweiten Stirnseite (14) eine umlaufende Rille (15) eingedrückt ist.
Freilaufanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rille (15) auf einer gleichen radialen Höhe wie der Zentrierbund (11) angeordnet ist.
Freilaufanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (8) einen Außendurchmesser aufweist, der kleiner als ein Außendurchmesser des Zentrierbundes (11) ist.
Freilaufanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Scheibenabschnitt (10) in einer axialen Richtung gesehen außermittig zu dem Hülsenabschnitt (8) angeordnet ist.
Freilaufanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hülsenabschnitt (8) und der Scheibenabschnitt (10) derart relativ zueinander angeordnet sind, dass der Flansch (2) gesamtheitlich eine L-förmige Querschnittsfläche (16) aufweist.