DE102015104381A1

DE102015104381A1 - Maschinenstarter mit Drehmomentvariator

Info

Publication number: DE102015104381A1
Application number: DE102015104381.5A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Fujita
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2015-10-01
Also published as: JP2015194145A; CN104948372B; US20150275842A1; CN104948372A; US10415531B2; JP6369135B2

Abstract

Ein Starter für eine Maschine ist mit einem Planetengetriebe als ein Drehmomentvariator ausgestattet, um das Drehmoment zu ändern, welches verwendet wird, um die Maschine zu starten. Der Drehmomentvariator ist fähig den Grad des Drehmoments zu ändern, welcher zwischen einem Planetenträger und dem Außenrad des Planetengetriebes übertragen wird, wobei dadurch ein Verhältnis der Geschwindigkeit des Sonnenrads zu der Geschwindigkeit des Planetenträgers des Planetengetriebes verändert wird, um den Grad des Drehmoments zu erhöhen oder zu senken, welches erforderlich ist, die Maschine zu starten. Dies stellt die Stabilität beim Starten der Maschine, beispielsweise unter kalten Bedingungen, sicher, und erreicht einen schnellen Start der Maschine, so wie dies benötigt wird.

Description

QUERVERWEIS AUF ÄHNLICHE DOKUMENTE
Die vorliegende Anmeldung beansprucht den Vorteil der Priorität der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2014-63814 , eingereicht am 26. März 2014, und der japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2014-111310 , eingereicht am 29. Mai 2014, deren Offenbarungen hiermit durch Bezugnahme mitaufgenommen werden.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Technisches Gebiet
Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen einen Maschinenstarter, welcher entwickelt wurde, um ein Drehmoment an ein Hohlrad einer Maschine anzulegen.
2. Stand der Technik
Es gibt einen Bedarf ein Ritzel eines Starters mit einer hohen Geschwindigkeit zu drehen bzw. zu rotieren, um die Zeit zu verkürzen, welche erforderlich ist, eine interne Verbrennungsmaschine zu starten. Wenn das Ritzel mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, erfordert dies, dass ein elektrischer Motor des Starters in seiner Größe vergrößert wird, um einen Grad eines Drehmoments zu erzeugen, welches groß genug ist, die Maschine in kalten Bedingungen zu starten.
Um die vorstehenden Erfordernisse zu erfüllen, schlägt die japanische Patentanmeldung mit der ersten Publikationsnummer 2004-218627 einen Starter vor, welcher derart entwickelt wurde, dass dieser ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis eines Ausgangsschafts eines elektrischen Motors auf ein Ritzel des Starters ändert und das dieser derart tätig ist, dass dieser das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis erhöht, um das Drehmoment nach Bedarf zu erheben, welches von dem elektrischen Motor abgegeben wird. Genauer gesagt ist der Starter mit einem Planetengetriebe, einem Nockenmechanismus und einem Gehäuse ausgestattet, in welchem das Planetengetriebe und der Nockenmechanismus installiert sind. Das Planetengetriebe beinhaltet ein Sonnenrad, welches mit einem Ausgangsschaft eines elektrischen Motors verbunden ist, Planetenräder, welche mit dem Sonnenrad eingreifen, ein Innenrad, welches mit den Planetenrädern eingreift und einen Träger, welcher die Planetenräder derart lagert, dass diese drehbar sind. Der Nockenmechanismus besteht aus einer stationären Nockenplatte, welche an dem Innenrad angebracht ist, einer beweglichen Nockenplatte, welche der stationären Nockenplatte gegenüberliegt, Kugeln, welche derart angeordnet sind, dass diese in Nockennuten bzw. Aussparungen rollbar sind, welche in der stationären und der beweglichen Nockenplatte ausgebildet sind, und ein elastisches Element, welches die bewegliche Nockenplatte in einen konstanten Kontakt mit der stationären Nockenplatte drückt bzw. drangt.
Der elektrische Motor des Starters gibt einen geringen Grad eines Drehmoments ab, bis das Zahnradgetriebe in das Hohlrad der internen Verbrennungsmaschine eingreift, so dass die bewegliche Nockenplatte in die stationäre Nockenplatte gedrückt gehalten wird. Dies verursacht, dass eine innere peripherieseitig angeschrägte bzw. konische Oberfläche der beweglichen Nockenplatte gegen eine äußere Peripherie einer äußeren Nocke gedrückt werden soll, welche mit dem Zahnradgetriebe verbunden ist, so dass die äußere Nocke und das innere Zahnradgetriebe fixiert sind, wobei dadurch ein Getriebereduktionsverhältnis des Planetengetriebes von eins etabliert wird.
Danach greift das Zahnradgetriebe in das Hohlrad ein. Der elektrische Motor ist dann erforderlich, um das Ausgangsdrehmoment zum Rotieren des Hohlrades zu erhöhen. Die bewegliche Nockenplatte wird von der stationären Nockenplatte so getrennt, dass die äußere Peripherie der äußeren Nocke von der inneren peripherieseitig angeschrägten Oberfläche der beweglichen Nockenplatte getrennt wird, und dass die äußere peripherieseitige angeschrägte Oberfläche der beweglichen Nockenplatte gegen eine angeschrägte Oberfläche des Gehäuses gedrückt bzw. gepresst wird. Dies hält das Innenrad davon ab, sich zu drehen, und führt zu einem erhöhten Reduktionsgeschwindigkeitsverhältnis in dem Planetengetriebe.
Der vorstehend erläuterte Starter weist den nachstehenden Nachteil auf. Wenn der Starter gestartet wird, um ein hohes Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis zu erzielen, jedoch die bewegliche Nockenplatte darin versagt hat, ein Eingreifen mit dem Gehäuse durch einen Kontakt unter Druck zwischen der äußeren peripherieseitig angeschrägten Oberfläche der beweglichen Nockenplatte und der inneren peripherieseitig angeschrägten Oberfläche des Gehäuses zu etablieren, dann gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass sich das Innenrad in eine Richtung dreht, die der Drehung des Sonnenrades entgegengesetzt ist, wobei dies in einem Versagen beim Übertragen des Drehmoments resultiert, das von dem Motor zu dem Zahnradgetriebe ausgegeben wird, um die Maschine zu starten. Zusätzlich, wenn eine Tiefe eines Eingreifens des Zahnradgetriebes und des Hohlrades gering ist, wenn das Ritzel mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, kann dies in einem Zerbrechen des Zahnradgetriebes oder des Hohlrads resultieren.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe dieser Offenbarung einen Maschinenstarter vorzusehen, welcher derart entwickelt ist, dass dieser das vorstehende Problem eliminiert, und dass dieser die Stabilität beim Starten einer Maschine sicherstellt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Starter für eine Maschine, wie zum Beispiel eine interne Verbrennungsmaschine für Automobile, vorgesehen. Der Starter weist das folgende auf: (a) einen Motor, welcher derart tätig ist, dass dieser ein Drehmoment erzeugt, wenn dieser elektrische erregt wird; (b) ein Planetengetriebe, welches ein Sonnenrad, das an einem Ausgangsschaft des Motors installiert ist, Planetenräder, welche mit dem Sonnenrad eingreifen, ein Außenrad, welches mit den Planetenrädern eingreift, und einen Planetenträger beinhaltet, der die Planetenräder derart lagert, dass diese drehbar sind, wobei das Planetengetriebe auf einen Eingang des Drehmoments reaktionsfähig ist, welches durch den Motor erzeugt wird, um ein Drehmoment von dem Planetenträger abzugeben; (c) ein Ritzel, welches mit einem Hohlrad einer Maschine eingreift, und welches derart tätig ist, dass dieses das Drehmoment so wie dieses von dem Planetenträger abgegeben wird, zu dem Hohlrad überträgt, um die Maschine zu starten; (d) einen Drehmomentvariator, welcher derart tätig ist, dass dieser ein Grad des Drehmoments variiert, welches von dem Außenrad zu dem Planetenträger übertragen wird; und (e) eine Einwegkupplung, welche es dem Außenrad erlaubt, in einer ersten Richtung zu drehen, in welcher das Sonnenrad dreht, wenn der Motor dreht, um das Drehmoment auf das Hohlrad auszuüben, um die Maschine zu starten, und dass dieses verhindert, dass das Außenrad in eine zweite Richtung dreht, welches der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Genauer gesagt ist der Starter mit dem Drehmomentvariator ausgestattet, welcher fähig ist, einen Grad eines Drehmoments zu erzeugen, welches zwischen dem Planetenträger und dem Außenrad übertragen wird, und welches verursacht, dass der Planetenträger und das Außenrad miteinander drehen. In anderen Worten sind der Planetenträger und das Außenrad aneinander befestigt oder zusammen verriegelt, so dass ein Verhältnis (d. h., das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis) der Geschwindigkeit des Sonnenrads zu der Geschwindigkeit des Planetenträgers eins ist. Dies erhöht die Geschwindigkeit des Hohlrads schnell, welches mit der Kurbelwelle der Maschine verbunden ist, bis zu einem Wert, welcher verursacht, dass die Maschine angestartet wird, wobei dadurch die Startfähigkeit der Maschine verbessert wird.
Der Drehmomentvariator ist ebenso fähig, den Grad des Drehmoments, das zwischen dem Planetenträgers und dem Außenrad übertragen wird, auf einen Wert hoch zu erhöhen, welcher das Verriegeln zwischen dem Planetenträger und dem Außenrad freigibt. Dies verursacht, dass das Sonnenrad durch den Motor angetrieben wird, dass die Planetenräder drehen. Das Außenrad wird durch die Drehung der Planetenträger gedrängt bzw. gedrückt, sich in eine Richtung zu drehen, einer Richtung entgegengesetzt ist, in welcher sich das Sonnenrad dreht. Eine solche Drehung des Außenrads wird jedoch durch die Einwegkupplung gestoppt, wobei dadurch ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis größer als eins in dem Planetengetriebe erzielt wird. Dies führt zu einer Erhöhung im Drehmoment, welches von dem Ritzel auf das Hohlrad angewandt werden soll, wobei dadurch die Stabilität beim Starten der Maschine beispielsweise unter kalten Bedingungen sichergestellt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegenden Erfindung wird von der detaillierten Beschreibung, welche nachfolgt und von der beiliegenden Zeichnung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung vollständig verstanden werden, welche jedoch nicht vollständig verstanden werden sollte, dass diese die Erfindung auf die spezifischen Ausführungsformen begrenzt, sondern diese dienen nur dem Zweck der Erläuterung des Verständnisses.
Es zeigt/es zeigen:
1 eine teilweise Querschnittsansicht, welche die Struktur eines Starters für eine Maschine gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
2 eine teilweise vergrößerte Ansicht der 1;
3(a), 3(b) und 3(c) nomographische Diagramme, welche Betriebsarten eines Planetengetriebes repräsentieren, das in dem Starter der 1 installiert ist;
4 einen Graphen, welcher Charakteristiken des Starters der 1 repräsentiert;
5 eine teilweise vergrößerte Ansicht, welche einen Starter gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt;
6 ein Blockdiagramm, welches einen Controller für den Starter der zweiten Ausführungsform in 5 darstellt;
7 ein Flussdiagramm eines Programmes, um einen Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis-Umschaltbetrieb in der zweiten Ausführungsform auszuführen;
8 einen Graphen, welcher Charakteristiken des Starters der zweiten Ausführungsform in 5 repräsentiert;
9 ein Flussdiagramm eines Programmes, um einen Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis-Umschaltbetrieb in der dritten Ausführungsform auszuführen;
10 eine teilweise Querschnittsansicht, welche die Struktur eines Starters für eine Maschine gemäß der vierten Ausführungsform zeigt;
11 einen Querschnitt, welcher einen der Drehmomentvariator darstellt, der in dem Starter der 10 installiert ist;
12 eine perspektivische Teilansicht einer Rotorzusammensetzung des Drehmomentvariators der 11;
13(a) und 13(b) sind Ansichten, welche einen Drehmomentübertragungsmechanismus des Drehmomentvariators der 12 zeigen;
14 eine perspektivische Explosionsansicht, welche Gummielemente darstellt, die in dem Drehmomentübertragungsmechanismus der 13(a) und 13(b) installiert sind;
15(a) und 15(b) sind Ansichten, welche Betriebsarten des Starters der 10 in der vierten Ausführungsform darstellen;
16(a) und 16(b) sind Ansichten, welche einen Drehmomentübertragungsmechanismus eines Drehmomentvariators gemäß der fünften Ausführungsform darstellen;
17(a) und 17(b) sind Ansichten, welche einen Drehmomentübertragungsmechanismus eines Drehmomentvariators gemäß der sechsten Ausführungsform darstellen;
18 einen Querschnitt, welcher einen Drehmomentübertragungsmechanismus eines Drehmomentvariators darstellt, der in einem Starter gemäß der siebten Ausführungsform installiert ist;
19 eine perspektivische Ansicht, welche einen Drehmomentvariator des Starters der 18 darstellt;
20(a) und 20(b) sind Ansichten, welche Betriebsarten des Starters der 18 in der siebten Ausführungsform darstellen;
21(a) und 21(b) sind Querschnitte, welche einen Drehmomentübertragungsmechanismus eines Drehmomentvariators darstellen, der in einem Starter gemäß der achten Ausführungsform installiert ist;
22(a) und 22(b) sind Schnittansichten, welche einen Drehmomentübertragungsmechanismus eines Drehmomentvariators darstellen, denn einem Starter gemäß der neunten Ausführungsform installiert ist;
23 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Drehmomentvariator eines Starters gemäß der zehnten Ausführungsform darstellt;
24 einen Querschnitt, welcher eine Einwegkupplung darstellt, der einem Starter gemäß der elften Ausführungsform installiert ist;
25 einen Querschnitt, welcher eine Einwegkupplung darstellt, der in einem Starter gemäß der zwölften Ausführungsform installiert ist;
26(a) und 26(b) sind Ansichten, welche einen Betrieb der Einwegkupplung der 15 darstellen;
27 einen Querschnitt, welcher eine modifizierte Form eines Starters darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten die gleichen Teile bezeichnen, insbesondere bezugnehmend auf die 1 und 2 ist in diesen Figuren ein Starter 10 für eine Maschine, wie zum Beispiel eine automobile interne Verbrennungsmaschine, gemäß der ersten Ausführungsform gezeigt.
Der Starter 10 beinhaltet einen elektrischen Motor 12, einen Magnetschalter 14, ein Planetengetriebe 16, ein Freilaufgetriebe 18, ein Zahnradgetriebe 20, eine Einwegkupplung 22 und ein Gehäuse 23. Der elektrische Motor 12 ist derart tätig, dass dieser ein Drehmoment erzeugt. Der Magnetschalter 14 steuert einen An-Aus-Betrieb des elektrischen Motors 12. Die Freilaufkupplung 18 ist mit einem Ausgang des Planetengetriebes 16 verbunden. Das Zahnradgetriebe 20 ist derart tätig, dass dieses Drehmoment abgibt, so wie dieses vom Planetengetriebe 16 über bzw. durch die Freilaufkupplung 18 übertragen wird. Das Gehäuse 23 nimmt die vorstehenden Komponenten darin auf.
Der Magnetschalter 14 ist mit einer erregenden Spule (nicht näher dargestellt) und einem Kolben (nicht näher dargestellt) ausgestattet, welcher Gleitfähig innerhalb der erregenden Spule angeordnet ist. Die erregende Spule wird mit elektrischem Strom von einer Speicherbatterie versorgt, welche außerhalb des Starters 10 befestigt ist und dies beim Anschalten eines Starterschalters durch einen Bedienerpunkt, wenn diese erregt ist, erzeugt die erregte Spule eine magnetische Anziehungskraft, um den Kolben zu bewegen, um ein paar von beweglichen Kontakten in elektrischen Kontakt mit einem stationären Kontakt zu bringen, wobei dadurch ein Stromversorgungsschaltkreis von der Batterie zu dem elektrischen Motor 12 geschlossen wird.
Der elektrische Motor 12 ist ein bekannter DC (Gleichstrom) Elektromotor, welcher mit einem Anker 12a und einem Ankerschaft 12b ausgestattet ist, welcher als ein Rotationsschaft des Ankers 12a tätig ist. Wenn der magnetische Schalter 14 angeschaltet wird, so dass der Versorgungsschaltkreis geschlossen ist, wird der Anker 12a mit Elektrizität von der Batterie versorgt, so dass dieser einen Drehmoment erzeugt, um den Ankerschaft 12b zu drehen.
Das Planetengetriebe 16 ist mit einem Sonnenrad 24, einer Mehrzahl von Planetenräder 26 (drei Planetenräder 26 in dieser Ausführungsform), die externe Zahnräder sind, welche in das Sonnenrad 24 eingreifen, ein Außenrad 28, welches in die Planetenräder 26 eingreift bzw. verzahnt ist und ein Planetenträger 30, welcher die Planetenräder 26 derart hält, das diese drehbar sind. Das Sonnenrad 24 ist ein externes Zahnrad, welches an der Spitze des Ankerschafts 12b installiert ist. Das Planetengetriebe 16 ist typischerweise derart eingerichtet, so dass dieses Drehgeschwindigkeiten des Sonnenrades 24, der Planetenräder 33 und des Außenrads 28 aufweist, welche in dieser Reihenfolge auf einem nomographischen Diagramm auf einer geraden Linie liegen.
Der Planetenträger 30 ist mit Gleitlagern 30a, Pins 30b, welche die Planetenräder 26 derart lagern, dass diese über die Lager 30a drehbar sind, und einem Trägerschaft 30c ausgestattet, welcher die Pins 30b hält. Der Trägerschaft 30c, so wie dies in 2 dargestellt ist, beinhaltet einen zylindrischen Mittel- bzw. Mittenschaft 30c1 und eine Scheibe oder Flansch 30c2. Der zylindrische Mittelschaft 30c1 verbindet mit den Pins 30b und ist entlang der Mittenachse des Planetenträgers 30 angeordnet. Der Flansch 30c2 dient als ein Kontaktelement, welches nachstehend ebenso als Trägerseitiger Berührungsabschnitt bezeichnet werden wird. Der Ankerschaft 12b, das Sonnenrad 24, der Planetenträger 33 (d. h. der Trägerschaft 30c), und das Außenrad 28 sind koaxial zueinander derart ausgerichtet, dass deren Mittenachsen ineinander übergehen. Die Planetenräder 26 sind in gleichen Abständen voneinander auf einem Kreis angeordnet, welcher einen gegebenen Radius aufweist, und welcher mit der Mittenachse des Trägerschafts 30c auf einer Ebene zentriert ist, welche sich senkrecht zu der Mittenachse des Trägerschafts 30c erstreckt. Genauer gesagt, sind die drei Planetenräder 26 in einem Kreis in einem Intervall von 120° weg voneinander angeordnet.
Das Gehäuse 23 weist darin installiert eine Einwegkupplung 22 auf, welche dem Außenrad 28 gegenüberliegt. Die Einwegkupplung 22 erlaubt es dem Außenrad 28 sich in eine Richtung zu drehen (welche ebenso als eine Normalrichtung nachstehend bezeichnet werden wird), in welche das Sonnenrad 24 dreht, während der Motor 12 dreht, und diese verhindert, dass das Außenrad 28 in eine Rückwärtsrichtung dreht, die der Normalrichtung entgegengesetzt ist. Es wird angemerkt, dass die Normalrichtung und die Rückwärtsrichtung jeweils ebenso als eine erste Richtung und eine zweite Richtung bezeichnet werden.
Die Freilaufkupplung 18 erlaubt es, einem Drehmoment, welches darin eingeführt wird, nur in eine Richtung zu dem Zahnradgetriebe 20 übertragen zu werden, in welcher der Trägerschaft 30c dem Starten der Maschine dient, und diese läuft mit einem Drehmoment in die entgegengesetzte Richtung leer, um dieses zu blockieren (d. h. eine Richtung, in welche das Maschinendrehmoment den Trägerschaft 30c dreht). Der Trägerschaft 30c ist mit einem Innenring verbunden, welcher einen Eingang der Leerlaufkupplung 18 ist. Das Zahnradgetriebe 20 ist mit einem Außenring verbunden, welcher einen Ausgang der Leerlaufkupplung 18 ist. Der Ausgang der Leerlaufkupplung 18 und das Zahnradgetriebe 20 drehen sich miteinander. Die Leerlaufkupplung 18 ist in eine Richtung der vorstehend erläuterten Mittenachse (d. h. der Mittenachse des Trägerschafts 30c, welche nachstehend ebenso als eine Axialrichtung bezeichnet werden wird in Reaktion auf eine Bewegung des Hebels 32 bewegbar, der durch den Kolben des Magnetschalters 14 angetrieben wird.
Das Außenrad 28 beinhaltet einen kreisförmigen gezahnten Abschnitt 28a und einen Kupplungsberührungsabschnitt 28b. Der gezahnte Abschnitt 28a ist hohl und zylindrisch und weist an einer inneren Peripherie davon ein inneres Zahngetriebe auf, welches in die Planetenräder 28 eingreift. Der Kupplungsberührungsabschnitt 28b ist ebenso hohl und zylindrisch und ist näher an dem Zahnradgetriebe 20 als der gezahnte Abschnitt 28a in der Axialrichtung platziert. Der Kupplungsberührungsabschnitt 28b ist derart angeordnet, dass dieser eine äußere Peripherie aufweist, welche in Kontakt mit den Rollen der Einwegkupplung 22 platziert ist.
Der Kupplungsberührungsabstand 28b hat an einer Innenseite der inneren Peripherie davon einen äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c angeordnet, welcher sich von dem Kupplungsberührungsabschnitt 28b in Richtung der Mittenachse des Trägerschafts 30c nach innen erstreckt (d. h. in Richtung des Planetengetriebes 16). Der äußere radseitige Berührungsabschnitt 28c ist aus einer ringförmigen Platte hergestellt, die mit der Mittenachse des Trägerschafts 30c zentriert ist. Der äußere radseitige Berührungsabschnitt 28c weist eine gegebene Dicke mit entgegengesetzten Hauptoberflächen auf, welche nachstehend ebenso als eine erste und zweite Oberfläche bezeichnet werden. Die erste Oberfläche weist eine ringförmige Gleitoberfläche auf, auf welche eine ringförmige Gleitoberfläche des Trägerflansches 30c2 des Trägerschafts 30c gleitet. Genauer gesagt ist der ringförmige Gleitabschnitt mit der Mittenachse des Außenrads 28 zentriert und erstreckt sich senkrecht zu der Mittenachse des Außenrads 28 und auf dieser ist der trägerseitige Berührungsabschnitt (d. h., der Trägerflansch 30c2 gleitfähig). Die zweite Oberfläche des äußeren radseitigen Berührungsabschnittes 28c weist darauf ausgebildet einen Sitz für eine Feder auf, auf welchem ein Federmechanismus 36 dienend als eine Anpresselement reitet bzw. aufsitzt. Die Struktur des Federmechanismus 36 wird später im Detail beschrieben werden. Der Federsitz wird durch das Biegen einer äußeren und einer inneren Kante des äußeren radseitigen Berührungsabschnitts 28c in Richtung des Motors 12 in der Axialrichtung des Trägerschafts 33c definiert. Der trägerseitige Berührungsabschnitt (d. h. der Trägerflansch 33c2) weist eine ringförmige gleitende Oberfläche auf, welche mit der Mittenachse des Planetenträgers 30 zentriert ist und welche sich senkrecht zu der Mittenachse des Planetenträgers 30 erstreckt und auf welcher der äußere radseitige Berührungsabschnitt (d. h. der Trägerflansch 30c2) gleitfähig ist. Das Presselement (d. h., der Federmechanismus 36) drückt die ringförmige gleitende Oberfläche des äußeren radseitigen Berührungsabschnitts gegen die ringförmige gleitende Oberfläche des trägerseitigen Berührungsabschnitts (d. h., den Trägerflansch 30c2).
Der äußere radseitige Berührungsabschnitt 28c, der Trägerflansch 30c2 (d. h. der trägerseitige Berührungsabschnitt), und der Federmechanismus 36 bilden einen Drehmomentvariator, welcher derart tätig ist, dass dieser das Drehmoment variiert, welches von dem Außenrad 28 zu dem Planetenträger 30 übertragen wird.
Eine Außenradhalterung 28d ist innerhalb des äußeren radseitigen Berührungsabschnitts 28c angeordnet. Die Außenradhalterung 28d erstreckt sich von dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c in Richtung des Motors 12 in der Axialrichtung des Trägerschafts 30c. Die Außenradhalterung 28d hat eine hohle und zylindrische Form und ist derart tätig, dass diese das Außenrad 28 an der Peripherie des Mittenschafts 30c1 derart hält, dass diese drehbar ist.
Der gezahnte Abschnitt 28a und der Kupplungsberührungsabschnitt 28b werden durch das Maschinieren bzw. Schneiden eines einstückigen metallischen Elementes ausgebildet, um das Außenrad 28 zu vervollständigen. Der äußere radseitige Berührungsabschnitt 28c und die Außenradhalterung 28d sind aus Elementen hergestellt, die von dem Außenrad 28 getrennt sind. Das Außenrad 28, der äußere radseitige Berührungsabschnitt 28c und die Außenradhalterung 28d werden in eine Einheit zusammengebaut. Der Mittenschaft 30c1 ist derart angeordnet, dass dieser eine Mittenachse (d. h., eine longitudinale Mittenlinie) davon derart aufweist, dass sich diese in Übereinstimmung mit der Mittenachse des Planetenträgers 30 erstreckt. Der Mittenschaft 30c1 hält darin die Spitze des Ankerschafts 12b derart, dass dieser drehbar ist. Der Trägerflansch 30c2 des Trägerschafts 30c ist aus einem scheibenförmigen Element hergestellt, welches sich von dem Mittenschaft 30c1 in einer Richtung nach außen erstreckt, die senkrecht zu der Axialrichtung des Trägerschafts 30c ist. Der Trägerflansch 30c2 ist näher zu dem Zahnradgetriebe 20 als zu dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c in der Axialrichtung des Trägerschafts 30c angeordnet. Der Trägerflansch 30c2 weist entgegengesetzt angeordnete Hauptoberflächen auf. Eine dieser Oberflächen, welche dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c gegenüberliegt, weist eine ringförmige gleitende Oberfläche auf, auf welcher die gleitende Oberfläche des äußeren radseitigen Berührungsabschnitts 28c gleitfähig ist.
Der Mittenschaft 30c1 weist eine Schulter 30c3 auf, der sich senkrecht zu der Axialrichtung des Trägerschafts 30c erstreckt. Die Schulter 30c2 ist näher an dem Motor 12 als an dem Abschnitt des Mittenschafts 30c1 platziert, welcher die Außenradhalterung 28d berührt. Der Trägerschaft 30c weist an der äußeren Peripherie davon zwischen dem Trägerflansch 30c2 und der Schulter 30c3 eine ringförmige Nut auf, in welcher die Außenradhalterung 28d angeordnet ist. Das Außenrad 28, der äußere radseitige Berührungsabschnitt 28c, die Außenradhalterung 28d und der Mittenschaft 30c1 definieren eine ringförmige Kammer der äußeren Peripherie des Außenrings 28. In anderen Worten sind der Mittenschaft 30c1 und der äußere radseitige Berührungsabschnitt 28c innerhalb des inneren Umfangs des Außenrads 28 angeordnet, so dass diese eine ringförmige Kammer definieren, die durch den Mittenschaft 30c1, das Außenrad 28, und den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c geschlossen wird. Die ringförmige Kammer ist mit der Mittenachse des Trägerschafts 30c zentriert, und weist den Federmechanismus 36 darin installiert auf. Der Federmechanismus 36 ist beispielsweise aus Tellerfedern hergestellt, welche in Kontakt mit der zweiten Oberfläche des äußeren radseitigen Berührungsabschnitts 28c und der Schulter 30c3 platziert sind. Der Federmechanismus 36 wird komprimiert, um einen Federdruck bzw. eine Federkraft zu erzeugen, um den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c in ein konstantes Anstoßen bzw. Wiederstoßen mit dem Trägerflansch 30c2 zu bringen. Genauer gesagt, wird der Federmechanismus 36 durch ein elastisch verformbares Element implementiert, welches in einem komprimierten Zustand in der ringförmigen Kammer angeordnet wird, und welches derart tätig ist, dass dieses eine Rückstellkraft, welches aus dessen Kompression herrührt, auf den Mittenschaft 30c1 und den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c ausübt, um die ringförmige gleitende Oberfläche des äußeren radseitigen Berührungsabschnitts 28c gegen die ringförmige gleitende Oberfläche des trägerseitigen Berührungsabschnitts (d. h., des Trägerflansches 30c2) zu drücken.
Der Mittenschaft 30c1 und der Trägerflansch 30c2 sind aus einem einstückigen Element hergestellt, um den Trägerschaft 30c auszubilden, jedoch kann dieser alternativ aus einer Zusammensetzung von einzelnen bzw. diskreten Elementen ausgebildet werden, die mechanisch miteinander verbunden werden.
Der Betrieb des Starters 10 wird nachstehend mit Bezug auf die 3(a), 3(b) und 3(c) geschrieben werden. In dem nomographischen Diagramm in jeder der 3(a) bis 3(c) repräsentiert „S” das Sonnenrad 24. „C” repräsentiert den Trägerschaft 30c. „O” repräsentiert das Außenrad 28.
Wenn der Starterschalter angeschaltet wird, wird das Zahnradgetriebe 20 in Richtung des Außenrads 34 gedrückt und er Motor 12 wird angeschaltet. Das nomographische Diagramm der 3(a) gibt ein Beispiel an, bei dem Drehmoment, welches auf den Trägerschaft 30c wirkt, niedriger als das schlupffreie Drehmoment ist, wenn das Zahnradgetriebe 20 gedreht wird. Das schlupffreie Drehmoment ist ein Reibungsdrehmoment, welches auf eine Oberfläche des Kontakts zwischen dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c und dem Trägerflansch 30c2 wirkt bzw. dort auftritt, wenn sich der Motor 12 dreht, und dieses Drehmoment hängt von dem Druck ab, der durch den Federmechanismus 36 auf die Oberfläche des Kontakts ausgeübt wird. In dem Beispiel der 3(a) sind die Planetenräder 26 davor gestoppt, dass sich diese drehen. Die Drehung des Außenrads 28 wird nicht durch die Einwegkupplung 22 gestoppt. Dies führt dazu, dass das Sonnenrad 24, der Trägerschaft 24c und das Außenrad 28 miteinander drehen, so dass das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 eins ist, d. h., die Geschwindigkeit des Zahnradgetriebes 20 ist gleich der des Ankerschafts 12b. Das nomographische Diagramm der 3(b) gibt ein Beispiel an, bei dem das Drehmoment, welches auf den Trägerschaft 30c wirkt, das schlupffreie Drehmoment übersteigt. Das Reibungsdrehmoment zwischen dem Trägerflansch 30c2 und dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c verringert sich allmählich, um es dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c zu erlauben, auf dem Trägerflansch 30c2 zu gleiten. In anderen Worten wird es dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c erlaubt, relativ zu dem Trägerflansch 30c2 zu drehen, so dass die Planetenräder 26 damit beginnen, zu drehen. Dies verursacht, dass die Geschwindigkeiten des Planetenträgers 30 und des Außenrads 28 relativ zu der des Sonnenrads 24 fallen, so dass das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 damit beginnt, von eins an zu steigen. In dem Beispiel der 3(b) dreht das Außenrad 28 in der Normalrichtung, d. h., das Außenrad 28 wird durch die Einwegkupplung 22 nicht davor gestoppt, dass sich dieses dreht.
Das nomographische Diagramm der 3(c) gibt ein Beispiel an, bei dem das Drehmoment, welches auf den Trägerschaft 30c wirkt, weiter über das der 3(b) erhöht wird. Der äußere radseitige Berührungsabschnitt 28c gleitet vollständig auf dem Trägerflansch 30c2. Das Außenrad 28 ist auf diese Weise derart gedrängt, dass dieses auf die Rückwärtsrichtung dreht, jedoch wird dieses die Einwegkupplung 22 davor abgehalten, in die Rückwärtsrichtung zu drehen, wobei dadurch das Außenrad 28 davor gestoppt wird, sich zu drehen. Dies führt dazu, dass das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 auf einen gegebenen Wert fixiert wird, welche größer als eins ist. Das Planetengetriebe 16 dieser Ausführungsform ist derart entwickelt, dass dieses einen gegebenen Wert aufweist, welcher fünft ist. Nachdem die Maschine vollständig gestartet ist, wird der Starterschalter abgeschaltet, um die Zuführung des Stroms zu der erregenden Spule zu stoppen, um den Motor 12 zu stoppen, sich zu drehen. Dies führt dazu, dass das Zahnradgetriebe 12 von dem Hohlrad 34 auf eine Ruheposition gedrängt wird.
Wie dies aus der vorstehenden Diskussion deutlich wird, wenn das Drehmoment, das erforderlich ist, das Zahnradgetriebe 20 zu drehen, um die Maschine zu starten, niedrig ist, dann erreicht der Starter 10 eine Geschwindigkeitsreduktionsrate von eins und dreht das Zahnradgetriebe 20 mit einer hohen Geschwindigkeit, wobei dadurch die Maschine schnell gestartet wird.
Wenn es erforderlich ist, die Maschine unter einer kalten Bedingung zu starten, d. h., dass das Drehmoment, welches erforderlich ist, das Zahnradgetriebe 20 zu drehen, ist hoch, dann ist der Starter 10 derart tätig, dass dieser ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von fünf bei einem Initialzustand einer Maschinenstartzeitdauer zu erzielen, ohne dass es einen Bedarf gibt, den Strom zu steuern, der zu dem Motor 12 zugeführt wird. Dies führt dazu, dass die Maschine mit einem hohen Grad eines Drehmoments angekurbelt wird. Die Geschwindigkeit des Zahnradgetriebes 20 ist niedriger als die, wenn das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 eins ist, in anderen Worten, ist die Geschwindigkeit des Zahnradgetriebes 20 niedrig, wenn das Zahnradgetriebe 20 mit dem Polrad 34 einklemmt, so dass eine gewünschte tiefe des Eingreifens des Zahnradgetriebes 20 in das Hohlrad 34 sichergestellt wird, um eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit beim Starten der Maschine zu minimieren, welche aus einem Fehler bei dem Eingreifen zwischen dem Zahnradgetriebe 20 in das Hohlrad 34 auftritt. Danach, wenn die Geschwindigkeit der Maschine anwächst, so dass das Drehmoment, welches erforderlich ist, das Zahnradgetriebe 20 anzutreiben, verringert wird, dann wird das Drehmoment, welches auf den Trägerschaft 33c wirkt, unterhalb des schlupffreien Drehmoments gesenkt. Dies etabliert ein stabiles Eingreifen zwischen dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c und einem Trägerflansch 30c2, so dass das Planetengetriebe 16 auf ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins umgeschaltet wird, wobei dadurch es ermöglicht wird, dass der Starter 10 die Maschine mit einer hohen Geschwindigkeit ankurbelt.
Das Planetengetriebe 16 des Starters 10 ist, so wie dies aus der vorstehenden Diskussion deutlich wird, derart entwickelt, dass diese das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins auf einen ausgewählten Wert größer als eins ändert, wenn der Motor 12 in Betrieb ist und das Drehmoment, welches auf den Planetenträger 30 wirkt, das Reibungsdrehmoment überschreitet.
4 ist ein Graph, welcher Charakteristiken des Starters 10 repräsentiert. Die Horizontalachse gibt den Wert des elektrischen Stroms an, der dem Motor 12 zugeführt wird. Die Vertikalachse gibt den Pegel der Spannung, die an den Motor 12 angelegt wird, den Grad des Drehmoments, das durch den Starter erzeugt wird, die Ausgangsleistung des Starters 10, und die Geschwindigkeit des Zahnradgetriebes 20 an.
Der Graph der 4 gibt beispielhaft den Fall an, bei dem das Verriegeln des Außenrads 28 mit dem Trägerschaft 30c1, so wie dieses durch den Druck etabliert wird, der durch den Federmechanismus 36 auf den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c ausgeübt wird, freigegeben wird, wenn ein großer Strom von größer oder gleich 600A in den Motor 12 fließt, um die Maschine unter kalten Bedingungen zu starten. Dieses Design des Federmechanismus 36 erlaubt es dem Starter 10 ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von fünf zu erzielen, wenn der große Strom zu dem Motor 12 zugeführt wird, um das Starten der Maschine durchzuführen, und erlaubt es dann, ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von ein zu erzielen, wenn der Strom, der den Motor 12 zugeführt wird, verringert wird.
So wie dies aus der vorstehenden Diskussion deutlich wird, weist der Starter 10 dieser Ausführungsform eine einfache Struktur auf, welche mit dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c, dem Trägerflansch (d. h., dem trägerseitigen Berührungsabschnitt) 30c2 und der Einwegkupplung 22 ausgestattet ist, und welche derart eingerichtet ist, dass die Stabilität beim Starten der Maschine sichergestellt wird.
Die Oberflächen des äußeren radseitigen Berührungsabschnitts 28c und des Trägerflansches 30c2, welche in gleitenden Kontakt miteinander platziert sind, erstrecken sich senkrecht zu der Axialrichtung des Starter 10 (d. h., zu dem Trägerschaft 30c), wobei dadurch die Einfachheit umgesetzt wird, mit der ein Mechanismus hergestellt wird, welcher den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c und den Trägerflansch 30c2 in ein konstantes Anstoßen bzw. Zusammenstoßen miteinander über den Federmechanismus 36 drückt. Der Starter, so wie dies in der Einleitung dieser Anmeldung erläutert wurde, ist derart entwickelt, dass dieser das Verbinden der beweglichen Nockenplatte mit dem Gehäuse durch den Reibungswiderstand bei den angeschrägten Oberflächen davon etabliert, um ein hohes Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes zu erzielen, allerdings erfordert eine solche Struktur eine erhöhte Genauigkeit beim Maschinieren bzw. mechanischen Herstellen der angeschrägten Oberflächen der beweglichen Nockenplatte und des Gehäuses.
Der Starter 10 ist ebenso derart entwickelt, dass dieser im Inneren der inneren Peripherie des Kupplungsberührungsabschnitts 28b den Mechanismus angeordnet hat, welcher das Außenrad 28 und den Trägerschaft 30c zusammen fixiert oder diese voneinander trennt, wobei auf diese Weise es dem Mechanismus erlaubt wird, in seiner Größe minimiert zu werden, was zu einer Verringerung der Gesamtgröße des Starters 10 führt.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
5 ist eine teilweise Schnittansicht, welche den Starter 10 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt, welcher zur ersten Ausführungsform in der Verwendung einer elektromagnetischen Kupplung als variable Geschwindigkeitsreduzierung, welche ebenso Drehmomentvariator genannt wird, unterschiedlich ist, und welche das Außenrad 28, den Planetenträger 30 und den Federmechanismus 36 beinhaltet, und welche derart tätig ist, dass diese den Drehmoment variiert, welcher von dem Außenrad 28 zu dem Planetenträger 30 in der ersten Ausführungsform übertragen wird. Die gleichen Bezugszeichen, so wie diese bei der ersten Ausführungsform der 1 verwendet werden, bezeichnen die gleichen Teile, und eine detaillierte Erläuterung dieser wird hier weggelassen werden.
Die elektromagnetische Kupplung beinhaltet eine Erregerspule 38a, welche durch den Strom erregt wird, der von der Batterie zugeführt wird, ein Gehäuse 38b, welche um die Erregerspule 38a einen Magnetkreis ausbildet, und eine Kupplungsplatte 28e, welche einer Endoberfläche des Gehäuses 38b gegenüberliegt. Die Kupplungsplatte 28e ist aus einer ringförmigen bzw. kreisförmigen Scheibe hergestellt, und ist in der Axialrichtung des Starters 10 beweglich (d. h., in Richtung des Mittenschafts 30c1). Die Kupplungsplatte 28e wird durch einen Abschnitt des Außenrads 28 ausgebildet.
In Betrieb, wenn die Erregerspule 38a entregt ist, wird ein Luftspalt zwischen der Kupplungsplatte 28e und der Endoberfläche des Gehäuses 38b erzeugt. Dies löst die Verriegelung des Außenrads 28 mit dem Trägerschaft 30c oder gibt diese frei, sodass ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von fünf in dem Planetengetriebe 16 etabliert wird. Alternativ, wenn die Erregerspule 38a erregt ist, sodass eine Magnetkraft in dem Gehäuse 38b erzeugt wird, wird eine magnetische Anziehungskraft zwischen der Kupplungsplatte 28e und der Endoberfläche des Gehäuses 38b entwickelt, um die Kupplungsplatte 28e an das Gehäuse 38b anzuziehen. Dies fixiert oder verriegelt das Außenrad 28 an dem Trägerschaft 30c, sodass diese miteinander rotieren, wobei dadurch ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins in dem Planetengetriebe 16 erreicht wird.
Nachstehend wird ein Verfahren bzw. ein Betrieb zum Umschalten des Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisses beschrieben werden, welches die elektrische Erregung der elektromagnetischen Kupplung steuert.
Der Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisschaltbetrieb kann durch einen Controller ausgeführt werden, welcher in dem Starter 10 installiert ist, oder kann dieser durch einen Maschinencontroller ausgeführt werden, welcher außerhalb des Starters 10 befestigt ist, um einen Betrieb der Maschine zu steuern. Bei dieser Ausführungsform weist der Starter 10, so wie dies in 6 dargestellt ist, darin einen installierten Controller 10a auf, welcher den Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisschaltbetrieb durchführt. Es wird zu dem Controller 10a ein Signal von dem äußeren des Starters 10 eingegeben, welches indikativ für die Geschwindigkeit NE der Maschine ist.
7 ist ein Flussdiagramm einer Sequenz von logischen Schritten oder ein Programm, um den Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisschaltbetrieb auszuführen. Das Programm wird zyklisch durch den Controller 10a in einem gegebenen Zeitintervall durchgeführt.
Nachdem in das Programm eingetreten wurde, fährt die Routine mit Schritt S10 fort, wobei bestimmt wird, ob ein Maschinenstartbetrieb durchgeführt wurde oder nicht. Diese Bestimmung wurde getätigt, um zu bestimmen, ob der Motor 12 derart gestartet wurde, dass dieser angetrieben werden soll, oder nicht. Beispielsweise bestimmt der Controller 10a, ob Informationen über die Tatsache in den Controller 10a eingegeben wurde oder nicht, dass der Starterschalter umgeschaltet worden ist.
Falls in Schritt S10 eine JA-Antwort erhalten wurde, dann fährt die Routine mit Schritt S12 fort, wobei eine Zeit aufgerechnet bzw. zusammengezählt wird, die verstrichen ist, seit eine JA-Antwort in Schritt S10 erhalten wurde. Die Routine fährt dann mit Schritt S14 fort, wobei die Erregerspule 38a elektrisch erregt wird, um ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins in dem Planetengetriebe 16 zu erzielen.
Die Routine fährt dann mit Schritt S16 fort, wobei bestimmt wird, ob die verstrichene Zeit, so wie diese in Schritt S10 abgeleitet wird, eine Referenzzeit Tth erreicht wurde oder nicht. Falls eine NEIN-Antwort erhalten wird, wiederholt die Routine Schritt S16. Alternativ, falls eine JA-Antwort erhalten wird, dann fährt die Routine mit Schritt S18 fort, wobei bestimmt wird, ob die Geschwindigkeit NE der Maschine niedriger als eine Referenzgeschwindigkeit Nth ist oder nicht. Diese Bestimmung wird getätigt, um zu bestimmen, ob die Geschwindigkeit NE der Maschine immer noch unterhalb einer Geschwindigkeit liegt, welche erforderlich für die Maschine ist, dass diese angestartet oder hochgestartet wird oder nicht. Beispielsweise, wenn sich die Maschine in einem kalten Zustand befindet, kann eine JA-Antwort erhalten werden.
Falls eine JA-Antwort bei Schritt S18 erhalten wird, wobei diese bedeutet, dass die Geschwindigkeit NE der Maschine bis jetzt noch nicht die Referenzgeschwindigkeit Nth innerhalb der Referenzzeit Nth erreicht hat, dann fährt die Routine mit Schritt S20 fort, wobei die Zuführung des Stroms zu der Erregerspule 38a unterbrochen wird, um ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von 5 in dem Planetengetriebe 16 zum Vervollständigen des Anstartens der Maschine zu erzielen.
8 ist ein Graph, welcher Charakteristiken des Starters 10 repräsentiert, um das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisses des Planetengetriebes 16 durch die elektromagnetische Kupplung umzuschalten. Die horizontalen und vertikalen Achsen repräsentieren die gleichen Parameter, sowie dies in 4 der Fall ist.
So wie dies aus der vorstehenden Diskussion deutlich wird, wenn sich die Geschwindigkeit NE der Maschine nicht auf die Referenzgeschwindigkeit Nth innerhalb der Referenzzeit Tth erhöht, arbeitet der Starter 10 derart, dass dieser das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 auf fünf bei dem Zeitpunkt umschaltet, bei dem die Referenzzeit Tth abläuft. Dies erzeugt einen großen Grad eines Drehmoments, um die Maschine unter kalten Bedingungen schnell zu starten, und dies stellt ebenso eine erforderliche Tiefe für das Eingreifen des Zahnradgetriebes 20 in das Hohlrad 34 der Maschine sicher. Wenn die Maschine nicht in die kalte Bedingung platziert wird, dann behält der Starter 10 das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 bei eins bei, um die Maschine mit einer hohen Geschwindigkeit anzukurbeln.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Der Starter 10 dieser Ausführungsform ist von denjenigen der zweiten Ausführungsform nur in dem Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisschaltbetrieb unterschiedlich. Andere Anordnungen sind identisch, und eine Erläuterung davon im Detail wird hier weggelassen werden.
9 ist ein Flussdiagramm einer Sequenz von logischen Schritten oder ein Programm, um den Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisschaltbetrieb auszuführen. Das Programm wird zyklisch durch den Controller 10a in einem gegebenen Zeitintervall durchgeführt. Die gleichen Schrittnummern, so wie diese in 7 verwendet werden bezeichnen die gleichen Betriebe bzw. Schritte.
Nachdem eine Zeit in Schritt S12 hochgezählt bzw. aufgerechnet wurde, die verstrichen ist, nachdem eine JA-Antwort in Schritt S10 erhalten wurde, fährt die Routine dann mit Schritt S20 fort, wobei die Erregerspule 38a entregt wird, und ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von fünf in dem Planetengetriebe 16 zu etablieren. Die Routine fährt dann mit Schritt S22 fort, wobei bestimmt wird, ob die verstrichene Zeit, so wie diese in Schritt S10 abgeleitet wird, eine Referenzzeit Ta erreicht hat oder nicht. Falls eine NEIN-Antwort erhalten wird, wiederholt die Routine dann Schritt S22. Alternativ, falls eine JA-Antwort erhalten wird, dann fährt die Routine mit Schritt S14 fort, wobei die Erregerspule 38a elektrisch erregt wird, um ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins in dem Planetengetriebe 16 zu erzielen.
So wie dies in der vorstehenden Diskussion deutlich wird, ist der Starter 10 dieser Ausführungsform derart tätig, dass dieser das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 in einem Initialzustand des Startens der Maschine erhöht, und dass dieser dann die Maschine mit einem Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins ankurbelt. Genauer gesagt wird die elektromagnetische Kupplung derart elektrisch gesteuert, dass diese einen nicht verriegelten Zustand etabliert, in welchem der Planetenträger 30 und das Außenrad 28 für eine gegebene Zeitdauer nicht miteinander rotieren, von dann, wenn die Maschine damit startet angestartet zu werden, bis dann, bis ein verriegelter Zustand erreicht wird, in welchem der Planetenträger 30 und das Außenrad 28 miteinander drehen, bis das Anstarten der Maschine beendet ist. Dies minimiert einen Fehler beim Eingreifen des Zahnradgetriebes 20 in das Hohlrad 34 und erreicht einen Hochgeschwindigkeits-Ankurbelbetrieb der Maschine.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 10 bis 14 stellen den Starter 10 gemäß der vierten Ausführungsform dar, welche von der ersten Ausführungsform in der Struktur eines variablen Geschwindigkeitsreduzierers unterschiedlich ist, der ebenso Drehmomentvariator genannt wird. Die gleichen Bezugszeichen, so wie diese in der ersten Ausführungsform der 1 und 2 verwendet werden, werden die gleichen Teile bezeichnen, und eine Erläuterung dieser im Detail wird hier weggelassen werden. Die 11 bis 14 sind schematische Ansichten, welche die Struktur der 10 teilweise weglassen oder vereinfachen.
Der Trägerschaft 30c (d. h., der Planetenträger 30) ist mit einem planetenseitigen Rotor 30c4 und einem ritzelseitigen Rotor 30c5 ausgestattet. Der planetenseitige Rotor 30c4 weist eine hohle und zylindrische Form auf, und ist an einem Ende davon, welches dem Motor 12 gegenüberliegt, mit den Pins 30b verbunden. Der ritzelseitige Rotor 30c5 ist aus einem diskreten Element hergestellt, welches getrennt von dem planetenseitigen Rotor 30c4 ist. Der planetenseitige Rotor 30c5 ist in Ausrichtung mit dem planetenseitigen Rotor 30c4 in der Axialrichtung des Starters 10 angeordnet. Der ritzelseitige Rotor 30c5 ist mit dem Zahnradgetriebe 20 über die Freilaufkupplung 18 verbunden. Die Mittenachse des planetenseitigen Rotors 30c4 und die Mittenachse des ritzelseitigen Rotors 30c5 sind an der Mittenachse des Trägerschafts 30c ausgerichtet, so wie dies durch die gestrichelte Linie in 10 angegeben ist.
Das Außenrad 28 ist, so wie dies in 10 dargestellt ist, mit dem gezahnten Abschnitt 28a und dem Kupplungsberührungsabschnitt 28g ausgestattet, welcher integral mit dem gezahnten Abschnitt 28a ausgebildet ist. Der Kupplungsberührungsabschnitt 28g ist hohl und zylindrisch und näher an dem Zahnradgetriebe 20 platziert, als der gezahnte Abschnitt 28a in der Axialrichtung des Außenrads 28 (d. h., des Starters 10) angeordnet ist. Der Kupplungsberührungsabschnitt 28g ist derart angeordnet, dass dieser eine äußere Peripherie aufweist, welche in Berührung mit den Rollen der Einwegkupplung 22 platziert ist.
Der planetenseitige Rotor 30c4 und der ritzelseitige Rotor 30c5 sind im Inneren der inneren Peripherie des Außenrads 28 angeordnet. Der Zusammenbau bzw. die Anordnung des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5, so wie dies klar in den 11 und 12 dargestellt ist, weist eine Mehrzahl von U-förmigen Trägernuten 50 auf, welche in der äußeren Peripherie davon ausgebildet sind. In anderen Worten ist jede der Trägernuten 50 in den äußeren Umfangsoberflächen von sowohl dem planetenseitigen Rotor 30c4 als auch dem ritzelseitigen Rotor 30c5 ausgebildet. Jede der Trägernuten 50 erstreckt sich über und entlang der Grenze bzw. Grenzfläche zwischen dem planetenseitigen Rotor 30c4 und dem ritzelseitigen Rotor 30c5 in einer Umfangsrichtung der Anordnung des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5. Bei dieser Ausführungsform weist die Anordnung des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5 vier Nuten 50 auf, welche in gleichen Intervallen von 90 Grad weg voneinander in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Stahlkugel 54 bzw. der Stahlball 54, welche eine sphärische Rolle ist, ist in jeder der Nuten 50 angeordnet, und dient als ein Rollelement. Die Breite von jeder der Nuten 50 ist etwas größer als die der Stahlkugel 54.
Der Kupplungsberührungsabschnitt 28g, so wie dies in 11 zu sehen ist, weist eine äußere Getriebenute 52 auf, welche in einem Abschnitt der äußeren Peripherie davon ausgebildet ist, welcher den Trägernuten 50 gegenüberliegt. Die äußere Getriebenute 52 erstreckt sich über das ganze des inneren Umfangs des Kupplungsberührungsabschnitts 28g.
Jede der Trägernuten 50 und der äußeren Getriebenute 52 definiert eine Rollerkammer, in welcher eine der Stahlkugeln 54 derart angeordnet ist, dass diese rollbar ist. Der ritzelseitige Rotor 30c5 weist kugelhaltende Nuten 50a auf, welche in der äußeren Umfangsoberfläche davon an einer stromabwärtsgelegenen Seite der Trägernuten 50 in einer Richtung ausgebildet sind, in welche der ritzelseitige Rotor 30c5 durch den Motor 12 gedreht wird. Genauer gesagt erstreckt sich jede der kugelhaltenden Nuten 50a in der Axialrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 und des planetenseitigen Rotors 30c4 kontinuierlich von der stromabwärtsgelegenen Seite der Trägernut 50 in der Richtung der Drehung des ritzelseitigen Rotors 30c5 und des planetenseitigen Rotors 30c4 und ist derart geformt, dass diese darin die Stahlkugel 54 davor abhält, die Grenze zwischen dem planetenseitigen Rotor 40c4 und dem ritzelseitigen Rotor 30c5 zu überschreiten. Die erste Nutenbreite W1, welche so wie dies in 12 zu sehen ist, ein Intervall bzw. Abstand zwischen der Innenwand von jeder der kugelhaltenden Nuten 50a in der Axialrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 und der Endoberfläche des ritzelseitigen Rotors 30c5, welche dem planetenseitigen Rotor 30c4 in der Axialrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 gegenüberliegt, ist, wird derart ausgewählt, dass diese etwas größer als der Durchmesser der Stahlkugeln 54 ist. Die zweite Nutenbreite W2, welche ein Intervall zwischen entgegengesetzten Abschnitten der Innenwand von jeder der kugelhaltenden Nuten 50a in der Umfangsrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 ist, wird derart ausgewählt, dass diese größer als der Durchmesser der Stahlkugeln 54 ist. Mit dieser Geometrie halten die ballhaltenden Nuten 50a die Stahlkugeln 54 davon ab, über den planetenseitigen Rotor 30c4 hinwegzurollen. Die Trägernuten 50 und die ballhaltenden Nuten 50a weisen eine Tiefe auf, welche allmählich von der stromabwärtsgelegenen Seite zu der stromaufwärtsgelegenen Seite davon in der Richtung der Drehung des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5 kleiner wird. In anderen Worten weisen sowohl die Trägernut 50 als auch die Haltenut 50a stromaufwärts und stromabwärts gelegene Tiefen in der Richtung der Drehung des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5 auf. Die stromaufwärtsgelegene Tiefe ist kleiner als die stromabwärtsgelegene Tiefe. Die äußere Getriebenut 52 weist eine konstante Tiefe über den ganzen Umfang des Kupplungsberührungsabschnitts 28g auf. Die äußere Getriebenute 52 weist eine Breite in der Axialrichtung des Außenrads 28 auf, welche etwas größer als oder gleich der Nutbreite W3 ist, welche ein Intervall bzw. Abstand zwischen der Innenwand von jeder der kugelhaltenden Nuten 54a und der Innenwand einer der entsprechenden der Trägernuten 50 in der Axialrichtung des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5 ist. Die kugelhaltenden Nuten 50a können an bzw. in den äußeren Umfangsoberflächen von zumindest einem des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 50c5 ausgebildet sein.
Der Starter 10 ist mit einem Drehmomentübertragungsmechanismus ausgestattet, so wie dies in den 13(a) bis 14 dargestellt ist. Der Drehmomentübertragungsmechanismus ist derart tätig, dass dieser ein Drehmoment von dem planetenseitigen Rotor 30c4 zu dem ritzelseitigen Rotor 30c5 überträgt, und dieser ist zwischen dem planetenseitigen Rotor 30c4 und dem ritzelseitigen Rotor 30c5 derart angeordnet, sodass ein Unterschied zwischen dem Drehmomentauftritt, welches auf den planetenseitigen Rotor 30c5 und dem Drehmomentauftritt, welches auf den ritzelseitigen Rotor 30c4 wirkt, wobei dadurch verursacht wird, dass der ritzelseitige Rotor 30c5 relativ zu dem planetenseitigen Rotor 30c4 rotiert. 13(a) ist eine Darstellung des ritzelseitigen Rotors 30c5, so wie dies von dem planetenseitigen Rotor 30c4 aus betrachtet wird. 13(b) ist eine Darstellung des planetenseitigen Rotors 30c4, so wie dies von dem ritzelseitigen Rotor 30c5 aus betrachtet wird.
Der ritzelseitige Rotor 30c5 weist Halteaussparungen 38a auf, welche an bzw. in der Endoberfläche davon ausgebildet sind, welche dem planetenseitigen Rotor 30c4 gegenüberliegt. Die Halteaussparungen 58a sind in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind die vier Halteaussparungen 58a 90 Grad weg voneinander in der Umfangsrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 platziert. Jede der Halteaussparungen 58a ist trapezförmig und weist eine Breitenvergrößerung in der radialen Auswärtsrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 auf. Der planetenseitige Rotor 30c4 weist Halteaussparungen 56a auf, welche an bzw. in der Endoberfläche davon ausgebildet sind, die dem ritzelseitigen Rotor 30c5 gegenüberliegt. Jede der Halteaussparungen 56a ist mit einer bzw. an einer der Halteaussparungen 58a in der Axialrichtung des planetenseitigen Rotors 30c4 ausgerichtet bzw. fällt mit dieser zusammen. Die Halteaussparungen 56a sind in ihrer Anzahl und Form (d. h., Geometrie) mit den Halteaussparungen 58a identisch. Die Halteaussparungen 56a und 58a dienen ebenso als Positionsmittel, um die Gummielemente 60 zu positionieren.
Jeweils eins der Gummielemente 60 passt in jede der Aussparungen 58a und 56a, so wie dies in 14 dargestellt ist. In anderen Worten dient jede der Aussparungen 56a und eine entsprechende der Aussparungen 58a als Gummihalter, in welchem eines der Gummielemente 60 gehalten wird. Jedes der Gummielemente 60 ist in seinem Querschnitt trapezförmig geformt bzw. konturiert, um mit der Form der Aussparungen 56a und 58a übereinzustimmen. Die Summe der Tiefen von jeder der Halteaussparungen 56a des planetenseitigen Rotors 30c4 und einer entsprechenden der Halteaussparungen 58a des ritzelseitigen Rotors 30c5 ist kürzer als die Länge der Gummielemente 60 in der Axialrichtung des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5, sodass die Gummielemente 60 in einem Luftspalt freigestellt sind, welche zwischen dem gegenseitig gegenüberliegenden Oberflächen des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5 geschaffen ist.
Der planetenseitige Rotor 30c4 weist aufrechte Wände (d. h., Vorsprünge) 56b auf, welche an einer Endoberfläche davon ausgebildet sind, die dem ritzelseitigen Rotor 30c5 gegenüberliegt. Die aufrechten Wände erstrecken sich in der Axialrichtung des planetenseitigen Rotors 30c4. Jeder der aufrechten Wände 56b ist an einer stromaufwärts gelegenen der vier Kanten bzw. Ecken einer entsprechenden der Halteaussparungen 56a in der Richtung der Rotation des Motors 12 platziert. Jede der aufrechten Wände 56b weist eine plattenähnliche Form auf, und weist eine Länge in der Axialrichtung des planetenseitigen Rotors 30c4 auf. Die Länge entspricht etwa der halben Länge der Gummielemente 60 in der Axialrichtung des planetenseitigen Rotors 30c4. In ähnlicher Weise weist der ritzelseitige Rotor 30c5 aufrechte Wände (d. h., Vorsprünge) 58b auf, welche an der Endoberfläche davon ausgebildet sind, die dem planetenseitigen Rotor 30c4 gegenüberliegen. Die aufrechten Wände 58b erstrecken sich in der Axialrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5. Jede der aufrechten Wände 58b ist an einer stromabwärtsgelegenen der vier Kanten der entsprechenden der Halteaussparungen 58a in der Richtung der Rotation des Motors 12 platziert. Jede der aufrechten Wände 58b weist eine plattenähnliche Form auf, und weist eine Länge in der Axialrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 auf. Die Länge entspricht etwa der Hälfte der Länge der Gummielemente 60 in der Axialrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5. Die Endoberflächen des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5, so wie dies in 11 zu sehen ist, liegen einander gegenüber, um die Gummihalter für die Gummielemente 60 zu definieren. Jede der aufrechten Wände 56b liegt einer der aufrechten Wände 58b in der Richtung der Drehung bzw. Rotation des Motors 12 gegenüber (d. h., in der Umfangsrichtung des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5), sodass diese als Gummistopper tätig sind. In anderen Worten wird jedes der Gummielemente 60 fest zwischen den entsprechenden aufrechten Wänden 56b und 58b in engen Kontakt dazwischen gehalten.
Wenn sich der Motor 12 dreht, sind die aufrechten Wände 56b des planetenseitigen Rotors 30c4 als Pressplatten tätig, um die Gummielemente 60 in der Richtung der Rotation bzw. Drehung des Motors 12 zu komprimieren, während die aufrechten Wände 58a des ritzelseitigen Rotors 30c5 als Stoppplatten tätig sind, um den Druck aufzunehmen, so wie dieser durch die Kompression der Gummielemente 60 erzeugt wird. Der Betrag (welcher nachstehend ebenso als ein relativer Rotationsbetrag bezeichnet werden wird), um den der ritzelseitige Rotor 30c5 relativ zu dem planetenseitigen Rotor 30c4 rotiert, erhöht sich mit einer Erhöhung im Unterschied zwischen dem Grad der Drehmomente, die auf den planetenseitigen Rotor 30c4 und dem ritzelseitigen Rotor 30c5 wirken. Der Betrag, um den der ritzelseitige Rotor 30c5 relativ zu dem planetenseitigen Rotor 30c4 dreht, weist eine gegebene obere Grenze in Bezug auf die Struktur davon auf.
Der Betrieb des Starters 10 dieser Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf die 15(a) und 15(b) beschrieben werden.
Wenn das Drehmoment, welches auf den ritzelseitigen Rotor 30c5 (d. h., auf das Zahnradgetriebe 20) wirkt, niedrig ist, dann wird der Betrag, um den sich der planetenseitige Rotor 30c4 relativ zu dem ritzelseitigen Rotor 30c5 dreht, klein oder null sein. Die Stahlkugeln 54 sind an der stromaufwärts gelegenen Seite der Trägernuten 50 in der Richtung der Drehung des Motors 12 platziert. Da sich die Tiefe der Trägernuten 50 allmählich von der stromaufwärts gelegenen Seite zu der stromabwärts gelegenen Seite in der Richtung der Rotation des Motors 12 verringert, werden die Stahlkugeln 54 gegen den Kupplungsberührungsabschnitt 28g des Außenrades 28 und den ritzelseitigen Rotor 30c5 gedrückt bzw. gepresst, wobei dadurch der Kupplungsberührungsabschnitt 28g (d. h., das Außenrad 28) und der ritzelseitige Rotor 30c5 verriegelt werden. Dies führt dazu, so wie dies schon in 3(a) dargestellt ist, dass das Sonnenrad 24, der Trägerschaft 30c und das Außenrad 28 miteinander drehen, wobei auf diese Weise ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins in dem Planetengetriebe 16 erzielt wird.
Wenn das Drehmoment, welches auf den ritzelseitigen Rotor 30c5 wirkt, über einen bestimmten Pegel bzw. Grad anwachst, werden die Gummielemente 60, welche zwischen den aufrechten Wanden 56b und 58b gehalten werden, in der Umfangsrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 komprimiert, so dass der planetenseitige Rotor 30c4, so wie dies in 15(b) dargestellt ist, um einen gegebenen Winkel weg von dem ritzelseitigen Rotor 30c5 versetzt wird. Dies führt dazu, dass jede der Stahlkugeln 54 stromabwärts in die kugelhaltende Nut 50a von der stromaufwärts gelegenen Seite der Trägernut 50 rollt, wobei dadurch der Kupplungsberührungsabschnitt 28g und der ritzelseitige Rotor 30c5 entriegelt werden. Dies erlaubt es, dem Außenrad 28 relativ zu dem Trägerschaft 30c zu rotieren, so dass sich die Planetenräder 26 drehen, so wie dies in 3(b) dargestellt ist. Die Einwegkupplung 22, so wie dies vorstehend beschrieben ist, halt das Außenrad 28 davon ab, sich in die Rückwärtsrichtung zu drehen, wobei auf diese Weise, so wie dies in 3(c) dargestellt ist, das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 auf einen gegebenen Wert größer als eins fixiert wird.
So wie dies aus der vorstehenden Diskussion deutlich wird, beinhaltet der Drehmomentvariator, welcher, so wie dies vorstehend beschrieben ist, ein Drehmoment zwischen dem Planetenträger 30 und dem Außenrad 28 in variabler Art und Weise überträgt, einen Verriegelungs-Entriegelungsmechanismus, welcher dazu dient, den Planetenträger 30 und das Außenrad 28 zu verriegeln, wenn der relative Rotationsbetrag, um den der ritzelseitige Rotor 30c5 relativ zu dem planetenseitigen Rotor 30c4 dreht, niedriger ist, als ein gegebener Wert, und um den Planetenträger 30 von dem Außenrad 28 zu entriegeln, wenn der relative Rotationsbetrag größer als oder gleich der gegebene Wert ist.
Genauer gesagt, wenn das Drehmoment, das erforderlich ist, das Zahnradgetriebe 20 zu drehen, niedrig ist, etabliert der Starter 10 ein Geschwindigkeitsrotationsverhältnis von eins in dem Planetengetriebe 16, so dass sich das Zahnradgetriebe 20 in einer hohen Geschwindigkeit dreht, wobei auf diese Weise die Startfähigkeit der Maschine verbessert wird. Alternativ, wenn das Drehmoment, das erforderlich ist, das Zahnradgetriebe 20 zu drehen, hoch ist, beispielsweise, in einem kalten Zustand, etabliert der Starter 10 ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von fünf in dem Planetengetriebe 16 bei dem Initialzustand des Startens der Maschine ohne den Bedarf zum Steuern der Erregung des Motors 12, wobei dadurch die Maschine mit einem großen Drehmoment angekurbelt wird.
Gewöhnlicherweise ist die Maschine einer Steuerung der Erhöhung des Treibstoffs beim Starten unterworfen. Diese Start-Kraftstoff-Erhöhungssteuerung dient der Erhöhung der Menge des Kraftstoffs, welche in die Maschine eingespritzt werden soll, einhergehend mit einer Verringerung der Temperatur der Maschine für eine Zeitdauer von dem Start der Maschine bis die Geschwindigkeit der Maschine einen gegebenen Wert überschreitet. Das Ankurbeln der Maschine mit einer hohen Geschwindigkeit verbessert die Startfähigkeit der Maschine und minimiert eine Zeitdauer, für die die Start-Kraftstoff-Erhöhungssteuerung durchgeführt werden sollte. Dies führt zu einer Verringerung der Menge des Kraftstoffs, der durch die Maschine verbraucht wird.
Wenn das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 des Starters 10 dieser Ausführungsform von eins auf einen größeren Wert umgeschaltet wird, gleitet der Kupplungsberührungsabschnitt 28g des Außenrads 28 nicht direkt auf sowohl den Rotor 30c4 als auch den Rotor 30c5, welche den Trägerschaft 30c ausbilden, wobei dadurch ein mechanisches Geräusch bzw. Störgeräusch minimiert wird, das von der Betätigung des Starters 10 herrührt, oder wird auf diese Weise die Langzeitstabilität des Starters 10 verbessert.
Die Rotoren 30c4 und 30c5 weisen die Halteaussparungen 56a und 58a auf, welche in den gegenseitig gegenüberliegenden Oberflächen der Rotoren 30c4 und 30c5 ausgebildet sind, wobei dadurch eine Erhöhung der Fläche der Berührung zwischen den Rotoren 30c4 und 30c5 und jeden der Gummielemente 60 bewirkt wird. Dies verbessert die Effizienz beim Übertragen des Drehmoments zwischen den Rotoren 30c4 und 30c5 über die Gummielemente 60 und erlaubt es ebenso, dass die axiale Länge des Zusammenbaus bzw. der Anordnung der Rotoren 30c4 und 30c5 verringert wird, wobei dies in einer Verringerung der Gesamtgröße des Starters 10 resultiert.
FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Der Starter 10 der fünften Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf die 16(a) und 16(b) beschrieben werden. Der Starter dieser Ausführungsform ist eine Modifizierung des Starters 10 der vierten Ausführungsform. Genauer gesagt ist der Starter 10, so wie dies in den 16(a) und 16(b) zu sehen ist, mit Spiralfedern 62 anstelle der Gummielemente 60 ausgestattet, welche in der vierten Ausführungsform verwendet werden. Die gleichen Bezugszeichen, so wie diese in den 13(a) und 13(b) verwendet werden, bezeichnen die gleichen Teile, und eine Erläuterung davon im Detail wird hier weggelassen werden.
Der planetenseitige Rotor 30c4 weist nicht die Halteaussparungen 56a auf, welche an der Endoberfläche davon ausgebildet sind, wobei diese dem ritzelseitigen Rotor 30c5 gegenüberliegt, während der ritzelseitige Rotor 30c5 Halteaussparungen 59a aufweist, die an der Endoberfläche davon ausgebildet sind, wobei diese dem planetenseitigen Rotor 30c4 gegenüberliegt. Die Halteaussparungen 59a sind in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 ausgebildet. Genauer gesagt sind die vier Halteaussparungen 59a 90° weg voneinander in der Umfangsrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 platziert. Abschnitte der Endoberfläche des ritzelseitigen Rotors 30c5, auf dem die aufrechten Wände 56b hervorstehen, werden durch die doppelt gepunkteten Kettenlinien in der 16(a) angegeben. Abschnitte der Endoberfläche des planetenseitigen Rotors 30c4, auf denen die Halteaussparungen 59a des ritzelseitigen Rotors 30c5 hervorstehen, werden in 16(b) durch doppelt gepunktete Kettenlinien angegeben.
Jede der Halteaussparungen 59a des ritzelseitigen Rotors 30c5 weist eine Spiralfeder 62 auf, die darin angeordnet ist. Jede der Halteaussparungen 59a weist einen Sitz auf, welcher auf einem Abschnitt der inneren Wand davon ausgebildet ist, welcher stromabwärts in der Richtung der Rotation des Motors 12 platziert ist, und auf welchem die Spiralfeder 62 reitet bzw. aufsitzt. Wenn die Endoberflächen des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5 miteinander verbunden werden, liegt jeder der aufrechten Wände 56b in einer entsprechenden der Halteaussparungen 59a oder ist in diesen angeordnet. Die 16(a) und 16(b) stellen den Fall dar, bei dem ein Betrag null ist, um den der planetenseitige Rotor 30c4 relativ zu dem ritzelseitigen Rotor 30c5 dreht. Wenn ein solcher Betrag der relativen Drehung null ist, werden die aufrechten Wände 56b des planetenseitigen Rotors 30c4 jederzeit durch die Spiralfedern 62 jeweils von der stromabwärts gelegenen Seite zu der stromaufwärts gelegenen Seite in der Richtung der Rotation des Motors 12 gepresst. Die Anordnung des planetenseitigen Rotors 30c4 und des ritzelseitigen Rotors 30c5 kann alternativ derart ausgestaltet sein, dass, wenn der Betrag der relativen Drehung null ist, der Druck, so wie dieser durch die Spiralfedern 62 erzeugt wird, nicht auf die aufrechten Wände 56b wirkt.
Der Stator 10 dieser Ausführungsform verwendet die Spiralfedern 62 als elastisch verformbare Elemente, um den Grad des Drehmoments zu steuern, der auf den ritzelseitigen Rotor 30c5 wirkt, welcher, so wie dies vorstehend beschrieben ist, es dem Außenrad 28 erlaubt, sich relativ zu dem Trägerschaft 30c zu drehen, so dass die Planetenräder 26, so wie dies in 3(b) dargestellt ist, drehen. Genauer gesagt ist jede der aufrechten Wände (d. h., die Vorsprünge) 56b in einer der Halteaussparungen 59a angeordnet, und ist einer Rückstellkraft unterworfen, so wie diese durch die Feder 62 erzeugt wird, wobei diese von der stromabwärts gelegenen Seite zu der stromaufwärts gelegenen Seite in der Richtung wirkt, in welche der planetenseitige Rotor 30c4 und der ritzelseitige Rotor 30c5 drehen, wenn der ritzelseitige Rotor 30c5 relativ zu dem planetenseitigen Rotor 30c4 dreht. Die Spiralfedern 62 sind gegenüber einer thermischen Alterung unempfindlich, wobei auf diese Weise die Stabilität beim Übertragen des Drehmoments zwischen dem planetenseitigen Rotor 30c4 und dem ritzelseitigen Rotor 30c5 verbessert wird.
SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 17(a) und 17(b) stellen den Starter 10 der sechsten Ausführungsform dar, welcher eine Modifizierung des Starters 10 der fünften Ausführungsform ist. Genauer gesagt weist der Starter 10 U-förmige Plattenfedern 64 auf, welche in den Halteaussparungen 59a des ritzelseitigen Rotors 30c5 anstelle der Spiralfedern 62 angeordnet sind, die in der fünften Ausführungsform verwendet werden. Die gleichen Bezugszeichen, so wie diese in den 16(a) und 16(b) verwendet werden, bezeichnen die gleichen Teile, und eine Erläuterung im Detail wird hier weggelassen werden So wie dies in der fünften Ausführungsform der Fall ist, werden die aufrechten Wände 56b des planetenseitigen Rotors 30c4 die ganze Zeit durch die Plattenfedern 64 jeweils von der stromabwärts gelegenen Seite zu der stromaufwärts gelegenen Seite in der Richtung der Rotation des Motors 12 gedrückt. Der Starter 10 dieser Ausführungsform weist die gleichen Vorteile auf, so wie dies in der fünften Ausführungsform beschrieben wurde.
SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
Der Starter 10 der siebten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben werden, wobei dieser in der Struktur der variablen Geschwindigkeitsreduzierung (ebenso als Drehmomentvariator bezeichnet) zu der vierten Ausführungsform der 10 bis 14 unterschiedlich ist.
Die 18 und 19 stellen den Starter 10 der siebten Ausführungsform dar. Die gleichen Bezugszeichen, so wie diese in den 10 bis 14 verwendet werden, bezeichnen die gleichen Teile, und eine Erläuterung davon im Detail wird hier weggelassen werden.
Der Trägerschaft 30c beinhaltet den planetenseitigen Rotor 30c6 (welcher ebenso als ein erster Rotor bezeichnet werden wird) und den ritzelseitigen Rotor 30c8 (welcher ebenso als ein zweiter Rotor bezeichnet werden wird). Der planetenseitige Rotor 30c6 ist an einem Ende davon, das dem Motor 12 gegenüberliegt, mit den Pins 30b verbunden. Der ritzelseitige Rotor 30c8 ist aus einem einzelnen bzw. diskreten Element hergestellt, das zu dem planetenseitigen Rotor 30c6 getrennt angeordnet ist. Der ritzelseitige Rotor 30c8 ist mit dem Zahnradgetriebe 20 über die Leerlaufkupplung 18 verbunden. Die Mittenachse des planetenseitigen Rotors 30c6 und die Mittenachse des ritzelseitigen Rotors 30c8 sind an der Mittenachse des Trägerschafts 30c ausgerichtet, so wie dies durch die gestrichelte Linie in 18 angegeben ist.
Der planetenseitige Rotor 30c6 weist einen planetenseitigen Verschluss 30c7 auf, welcher sich von dem äußeren Umfang davon zu dem Äußeren des äußeren Umfangs des ritzelseitigen Rotors 30c8 erstreckt. Der planetenseitige Verschluss 30c7 ist aus einem hohlen Zylinder ausgebildet, welcher integral mit dem planetenseitigen Rotor 30c6 ausgebildet ist, und wird ebenso als ein äußerer Ring bezeichnet werden. Das Außenrad 28 ist mit dem gezahnten Abschnitt 28a und dem Kupplungsberührungsabschnitt 28h ausgestattet, welcher integral mit dem gezahnten Abschnitt 28a ausgebildet ist. Der Kupplungsberührungsabschnitt 28g ist hohl und zylindrisch und näher an dem Zahnradgetriebe 20 platziert, als der gezahnte Abschnitt 28a in der Axialrichtung des Starters 10 platziert ist. Der Kupplungsberührungsabschnitt 28h ist derart angeordnet, dass dieser eine äußere Peripherie aufweist, welche in Kontakt mit den Rollen der Einwegkupplung 20 platziert ist. In dieser Offenbarung ist einer des planetenseitigen Rotors 30c6 und des ritzelseitigen Rotors 30c8, welcher der inneren Umfangsoberfläche des Außenrads 28 gegenüberliegt und den äußeren Ring aufweist (d. h., den planetenseitigen Verschluss 30c7), der sich in der Axialrichtung des planetenseitigen Rotors 30c6 und des ritzelseitigen Rotors 30c8 erstreckt, als der erste Rotor definiert, und einer des planetenseitigen Rotors 30c6 und des ritzelseitigen Rotors 30c8, welcher im Inneren des inneren Umfangs des äußeren Rings (d. h., der planetenseitige Verschluss 30c7) ist als der zweite Rotor definiert.
Der Kupplungsberührungsabschnitt 28h des Außenrads 28, so wie dies in den 18 und 19 klar dargestellt ist, weist an einer inneren Peripherie davon eine Mehrzahl von Vorsprüngen 72 auf, welche an einer inneren Peripherie davon in der Form eines U-förmigen Grats ausgebildet sind. Die Vorsprünge 72 treten nach innen in der Radialrichtung des Kupplungsberührungsabschnitts 28h hervor, und sind in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung des Kupplungsberührungsabschnitts 28h angeordnet. Der planetenseitige Verschluss 30c7 (d. h., der äußere Ring) weist eine Mehrzahl von kreisförmigen bzw. runden Durchgangslöchern 68 auf, die darin ausgebildet sind.
Genauer gesagt tritt jedes der Löcher 68 durch den planetenseitigen Verschluss 30c7 hindurch, in anderen Worten treten diese durch die Dicke bzw. Dickenrichtung des planetenseitigen Verschlusses 30c7 hindurch. Die Löcher 68 sind in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung des planetenseitigen Verschlusses 30c7 angeordnet. Die Löcher 68 sind derart geformt, dass diese einen Durchmesser aufweisen, welcher größer als derjenige der Stahlkugeln 54 ist, so dass es den Stahlkugeln 54 erlaubt ist, durch die Löcher 68 hindurch zu treten. Der ritzelseitige Rotor 30c8 weist eine Mehrzahl von Kugelhalterungen 70 auf, die an der äußeren Peripherie davon gegenüberliegend dem planetenseitigen Verschluss 30c7 in der Form einer domförmigen konkaven Bohrung oder Aussparung ausgebildet sind. Die Kugelhalterungen 70 sind in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung des planetenseitigen Verschlusses 30c7 ausgebildet. Die Kugelhalterungen 70 und die Vorsprünge 72 sind in ihrer Anzahl identisch mit den Durchgangslöchern 68. Der Betrieb des Starters 10 dieser Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf die 20(a) und 20(b) beschrieben werden.
Wenn das Drehmoment, welches auf den ritzelseitigen Rotor 30c8 wirkt, niedrig ist, ist der Betrag, um den der planetenseitige Rotor 30c6 relativ zu dem ritzelseitigen Rotor 30c8 dreht, so wie dies in 20(a) gezeigt ist, klein oder null. Die Stahlkugeln 54 werden durch den planetenseitigen Verschluss 30c7 von der stromaufwärts gelegenen Seite zur stromabwärts gelegenen Seite in der Richtung der Rotation des Motors 12 gegen die Vorsprünge 72 gepresst bzw. gedrückt. Dies bewirkt eine mechanische Verbindung oder Verriegelung zwischen dem Kupplungsberührungsabschnitt 28h und dem planetenseitigen Verschluss 30c7 durch bzw. über die Stahlkugeln 54. Dies führt dazu, dass das Sonnenrad 24, der Trägerschaft 30c und das Außenrad 28 miteinander drehen, wobei dadurch ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins in dem Planetengetriebe 16 erzielt wird.
Wenn das Drehmoment, welches auf den ritzelseitigen Rotor 30c8 wirkt, einen gegebenen Pegel bzw. Level überschreitet, wird der planetenseitige Rotor 30c6 (d. h., der planetenseitige Verschluss 30c7), so wie dies in 20(b) dargestellt ist, um einen gegebenen Winkel weg von dem ritzelseitigen Rotor 30c8 versetzt, in anderen Worten wird der relative Rotationsbetrag, um den der ritzelseitige Rotor 30c8 relativ zu dem planetenseitigen Rotor 30c6 dreht, größer oder gleich als der gegebene Wert sein. Dies führt dazu, dass jede der Stahlkugeln 54 in eine der Kugelhalterungen 70 hinab fällt, wobei dadurch der Kupplungsberührungsabschnitt 28h von dem planetenseitigen Rotor 30c6 und dem ritzelseitigen Rotor 30c8 entriegelt wird. Dies erlaubt es dem Außenrad 28 relativ zu dem Trägerschaft 30c zu drehen, so dass die Planetenräder 28 drehen. Die Einwegkupplung 22, so wie dies vorstehend beschrieben ist, hält das Außenrad 28 davon ab, in die Rückwärtsrichtung zu drehen, wobei auf diese Weise das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 auf einen gegebenen Wert größer als eins fixiert wird.
Die Struktur des Starters 10 dieser Ausführungsform offenbart den Vorteil, dass es möglich ist, den Mechanismus, der das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 ändert, bei verringerten Kosten einfach zu gestalten. Dies wird durch das Maschinieren bzw. durch das Bohren der Durchgangslöcher 68 erreicht.
ACHTE AUSFÜHRUNGSFORM
Der Starter 10 der achten Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf die 21(a) und 21(b) beschrieben werden, welcher eine Modifikation des Starters 10 der siebten Ausführungsform ist. Der Starter 10 ist mit Spiralfedern 74 ausgestattet, von denen jede eine der Stahlkugeln 54 mit dem planetenseitigen Verschluss 30c7 verbindet. Genauer gesagt verbindet jede der Spiralfedern 74 eine der Stahlkugeln 54 mit einem stromabwärts gelegenen Abschnitt der inneren Wand einer entsprechenden der Durchgangslöcher 68 in der Richtung der Rotation des planetenseitigen Rotors 30c6 und des ritzelseitigen Rotors 30c8 (d. h., des Motors 12). Die gleichen Bezugszeichen in den 21(a) und 21(b), so wie diese in den 20(a) und 20(b) verwendet werden, werden die gleichen Teile bezeichnen, und eine Erläuterung davon im Detail wird hier weggelassen werden.
Im Betrieb, wenn sich der Trägerschaft 30c dreht, wird dies dazu führen, dass auf die Stahlkugeln 54 eine Zentrifugalkraft wirkt. Wenn die Verriegelung des Kupplungsberührungsabschnitts 28a und des ritzelseitigen Rotors 30c8, so wie dies in 21(b) dargestellt ist, gelöst wird, wird die Zentrifugalkraft, welche auf die Stahlkugeln 54 ausgeübt wird, zu einer Instabilität der Bewegung der Stahlkugeln 54 innerhalb einer Kammer führen, welche durch den Kupplungsberührungsabschnitt 28h und den ritzelseitigen Rotor 30c8 definiert wird. Beispielsweise treffen die Stahlkugeln 54 den Kupplungsberührungsabschnitt 28h, wobei auf diese Weise ein mechanisches Geräusch oder ein mechanischer Verschleiß der Stahlkugeln 54 und des Kupplungsberührungsabschnitts 28h erzeugt wird. Die Spiralfedern 74 dienen der Lösung solcher Probleme. Genauer gesagt ist jede der Spiralfedern 74 derart tätig, dass diese die Stahlkugel 54 in ein kontaktierendes bzw. berührendes Anschlagen mit der Kante der Kugelhalterung 70 elastisch anzieht oder drängt, wobei dadurch eine Stabilität in der Bewegung der Stahlkugel 54 sichergestellt wird.
NEUNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 22(a) und 22(b) stellen den Starter 10 der neunten Ausführungsform dar, welcher eine Modifikation der achten Ausführungsform ist. Der planetenseitige Verschluss 30c7 des planetenseitigen Rotors 30c6 weist darin ausgebildete Durchgangslöcher 68 auf. Jedes der Löcher 68 weist eine geneigte Oberfläche 76 auf, die durch einen Abschnitt der inneren Wand davon definiert ist, welche an der stromabwärts gelegenen Seite in der Richtung der Rotation des Motors 12 platziert ist. Die geneigte Oberfläche 76 ist nach innen der Radialrichtung des planetenseitigen Rotors 30c6 orientiert, in anderen Worten liegt diese dem ritzelseitigen Rotor 30c8 gegenüber, wobei dadurch die Spiralfeder 74 nach innen in der Radialrichtung f des planetenseitigen Rotors 30c6 geneigt wird. Die gleichen Bezugszeichen in den 22(a) und 22(b), so wie dies in den 21(a) und 21(b) verwendet werden, werden die gleichen Teile bezeichnen, und eine Erläuterung davon im Detail wird hier weggelassen werden.
Im Betrieb, wenn das Drehmoment, welches auf den ritzelseitigen Rotor 30c8 wirkt, den gegebenen Level überschreitet, so dass jede der Stahlkugeln 54 in eine der Kugelhalterungen 70 hinabfällt, wird die Rückstellkraft, die durch die Spiralfeder 74 erzeugt wird, in ähnlicher Weise, so wie dies in der achten Ausführungsform der Fall ist, auf die Stahlkugel 54, jedoch wird eine Komponente der Rückstellkraft in einer Richtung der Zentrifugalkraft, die auf die Stahlkugeln 54 ausgeübt wird, im Vergleich zur achten Ausführungsform gering sein. Dies erhöht die Stabilität der Bewegung der Stahlkugeln 54 noch weiter.
ZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM
Der Starter 10 der zehnten Ausführungsform wird nachstehend mit Bezug auf die 23 beschrieben werden, welcher eine Modifikation des Starters 10 der siebten Ausführungsform der 18 und 19 ist. Genauer gesagt ist der Starter 10 dieser Ausführungsform mit zylindrischen Rollen 54a anstelle der Stahlkugeln 54 ausgestattet. Die gleichen Bezugszeichen in der 23, so wie diese in den 18 und 19 verwendet werden, werden die gleichen Teile bezeichnet, und eine Erläuterung davon im Detail wird hier weggelassen werden.
Der planetenseitige Verschluss 30c7 weist eine Mehrzahl von rechteckigen Durchgangslöchern 68a auf, die darin ausgebildet sind. Die Löcher 68a sind in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung des planetenseitigen Verschlusses 30c7 angeordnet. Die Löcher 68a sind derart geformt, dass diese eine Größe aufweisen, die groß genug ist, dass die Rollen 54a dort hindurch treten können. Der ritzelseitige Rotor 30c8 weist eine Mehrzahl von Rollenhalterungen 70a auf, welche in der äußeren Peripherie davon gegenüberliegend dem planetenseitigen Verschluss 30c7 in der Form einer halbkreisförmigen konkaven Bohrung oder konturierten Nut ausgebildet sind, um die Rollen 54a darin aufzunehmen. Die Rollenhalterungen 70a sind in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung des planetenseitigen Verschlusses 30c7 angeordnet. Die Rollenhalterungen 70a und die Vorsprünge 72 sind in ihrer Anzahl identisch mit den Durchgangslöchern 68a.
Der Betrieb des Starters 10 dieser Ausführungsform wird nachstehend beschrieben werden.
Wenn das Drehmoment, welches auf den ritzelseitigen Rotor 30c8 wirkt, niedrig ist, werden die Rollen 54a, ähnlich wie dies in der siebten Ausführungsform der Fall ist, durch den planetenseitigen Verschluss 30c7 gegen die Vorsprünge 72 gepresst bzw. gedrückt, wobei dadurch eine mechanische Verbindung oder Verriegelung zwischen dem Kupplungsberührungsabschnitt 28h und dem planetenseitigen Verschluss 30c7 über die Rollen 54a erzielt wird. Dies führt dazu, dass das Sonnenrad 24, der Trägerschaft 30c und das Außenrad 28 miteinander drehen, wobei dadurch ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins in dem Planetengetriebe 16 erreicht wird.
Wenn das Drehmoment, welches auf den ritzelseitigen Rotor 30c8 wirkt, einen gegebenen Pegel überschreitet, fällt jede der Rollen 54s in eine der Rollenhalterungen 70a, wobei dadurch der Kupplungsberührungsabschnitt 28h von dem planetenseitigen Rotor 30c6 und dem ritzelseitigen Rotor 30c8 entriegelt wird. Dies erlaubt es dem Außenrad 28 sich relativ zu dem Trägerschaft 30c zu drehen, so dass sich die Planetenträger 26 drehen. Die Einwegkupplung 22, so wie dies vorstehend beschrieben ist, hält das Außenrad 28 davon ab, sich in die Rückwärtsrichtung zu drehen, wobei dadurch das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis des Planetengetriebes 16 auf einen gegebenen Wert größer als eins fixiert wird.
ELFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Der Starter 10 der elften Ausführungsform wird nachstehend beschrieben werden, wobei dieser in einer Struktur einer Einwegkupplung zu der siebten Ausführungsform der 18 und 19 unterschiedlich ist. 24 stellt den Starter 10 der elften Ausführungsform dar. Die gleichen Bezugszeichen, so wie diese in den 18 und 19 verwendet werden, werden die gleichen Teile bezeichnen, und eine Erläuterung davon im Detail wird hier weggelassen werden.
Der Trägerschaft 30c beinhaltet den ritzelseitigen Rotor 30c8 (welcher ebenso als ein ersten Rotor bezeichnet werden wird) und den planetenseitigen Rotor 30c6 (welcher ebenso als ein zweiter Rotor bezeichnet werden wird). Der ritzelseitige Rotor 30c8 weist einen ritzelseitigen Verschluss 30c9 auf, welcher sich von dem äußeren Umfang davon zu dem Äußeren des äußeren Umfangs des planetenseitigen Rotors 30c6 erstreckt. Der ritzelseitige Verschluss 30c9 ist aus einem hohlen Zylinder hergestellt, welcher integral mit dem ritzelseitigen Rotor 30c8 ausgebildet ist, und welcher ebenso als ein äußerer Ring bezeichnet werden wird. Der ritzelseitige Verschluss 30c9 weist eine Mehrzahl von kreisförmigen bzw. runden Durchgangslöchern 80 auf, die darin ausgebildet sind. Die Löcher 80 sind in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung des ritzelseitigen Verschlusses 30c9 ausgebildet. Die Löcher 80 sind derart geformt, dass diese einen Durchmesser aufweisen, der größer als derjenige der Stahlkugeln 54 ist. Der planetenseitige Rotor 30c6 weist eine Mehrzahl von Kugelhalterungen 78 auf, die in der äußeren Peripherie davon ausgebildet sind, die dem ritzelseitigen Verschluss 30c9 gegenüberliegt, wobei die Kugelhalterungen 78 die Form einer domförmigen konkaven Bohrung oder Aussparung aufweisen. Die Kugelhalterungen 78 sind in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung des ritzelseitigen Verschlusses 30c9 angeordnet. Die Kugelhalterungen 78 und die Vorsprünge 72 sind in ihrer Anzahl mit den Durchgangslöchern 80 identisch. In dieser Offenbarung ist einer des planetenseitigen Rotors 30c6 und des ritzelseitigen Rotors 30c8, welcher der inneren Umfangsoberfläche des Außenrads 28 gegenüberliegt, und welcher den äußeren Ring (d. h., dem planetenseitigen Verschluss 30c9) aufweist, der sich in der Axialrichtung des planetenseitigen Rotors 30c6 und des ritzelseitigen Rotors 30c8 erstreckt, als der erste Rotor definiert, und einer des planetenseitigen Rotors 30c6 und des ritzelseitigen Rotors 30c8, welcher innerhalb des inneren Umfangs des äußeren Rings (d. h., des planetenseitigen Verschlusses 30c9) angeordnet ist, als der zweite Rotor definiert. Der Betrieb des Starters 10 dieser Ausführungsform ist im Wesentlichen identisch mit dem der siebten Ausführungsform, so wie dies schon mit Bezug auf die 20(a) und 20(b) diskutiert wurde, und eine Erläuterung davon im Detail wird hier weggelassen werden.
ZWÖLFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Der Starter 10 der zwölften Ausführungsform wird nachstehend beschrieben werden, wobei dieser in der Struktur einer Einwegkupplung zu der siebten Ausführungsform der 18 und 19 unterschiedlich ist. 25 stellt den Starter 10 der zwölften Ausführungsform dar. Die gleichen Bezugszeichen, so wie dies in den 18 und 19 verwendet werden, werden die gleichen Teile bezeichnen, und eine Erläuterung davon im Detail wird hier weggelassen werden. Das Außenrad 28 ist, so wie dies in 25 dargestellt ist, mit einem ringförmigen Kupplungsberührungsabschnitt 28i ausgestattet, welcher sich von dem gezahnten Abschnitt 28a in Richtung des Motors 12 in der Axialrichtung des Starters 10 erstreckt. In anderen Worten ist der Kupplungsberührungsabschnitt 28a benachbart zu dem gezahnten Abschnitt 28a in der Axialrichtung des Außenrads 28 und näher an dem Motor 12 angeordnet, als die Planetenräder 26 angeordnet sind. Der Kupplungsberührungsabschnitt 28i ist von hohler und zylindrischer Form. Die Einwegkupplung 84 ist mit einem äußeren Lauf 84a bzw. einer äußeren Rille 84a, einer inneren Rille 84b bzw. einem inneren Lauf 84b und einer Mehrzahl von Nocken 84c ausgestattet. Der äußere Lauf 84a ist an einem inneren Umfang des Kupplungsberührungsabschnitts 28i befestigt. Der innere Lauf 84b ist an einem äußeren Umfang einer Lagerhalterung 23a des Gehäuses 23 befestigt. Die Lagerhalterung 23a ist näher an dem Motor 12 als die Planetenräder 26 angeordnet. Die Lagerhalterung 23a ist von hohler und zylindrischer Form und ist integral mit dem Gehäuse 23 ausgebildet. Beispielsweise werden das Gehäuse 23 und die Lagerhalterung 23a durch das Maschinieren oder Schneiden eines einstückigen Materialblocks ausgebildet.
Die Einwegkupplung 84 weist die folgende Funktion zusätzlich zu der Einwegkupplung 22 auf, so wie diese in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Motors 12 niedriger als ein gegebener Wert ist, ist die Einwegkupplung 84 derart tätig, dass diese über die Nocken 84c den äußeren Lauf 84a und den inneren Lauf 84b verriegelt. Wenn die Geschwindigkeit des Motors 12 den gegebenen Wert überschreitet, sind die Nocken 84c der Zentrifugalkraft unterworfen, so dass diese aus der Berührung mit dem inneren Lauf 84b herausbewegt werden. Die Einwegkupplung 84 ist eine sogenannte lösende Kupplung.
Die Einwegkupplung 84 ist ebenso mit einem Drahtkasten und einer Schlauchfeder ausgestattet (nicht näher dargestellt). Der Drahtkasten ist eine Halterung, um die Nocken 84 in gleichen Abständen weg voneinander in der Umfangsrichtung der Einwegkupplung 84 anzuordnen. Die Schlauchfeder ist ein Mechanismus, der derart tätig ist, dass dieser einen Druck auf die Nocken 84c in Kontakt mit dem äußeren Lauf 84a und dem inneren Lauf 84b ausübt.
Die Ankerwelle 12b bzw. der Ankerschaft 12b wird durch ein Schaftlager 82 derart gehalten, dass diese drehbar ist. Das Schaftlager 82 ist an dem inneren Umfang der Lagerhalterung 23a befestigt. Genauer gesagt ist die Schaftlagerung 82 derart platziert, dass sich diese mit der Einwegkupplung 84 in der Radialrichtung der Schaftlagerung 82 überlappt.
Der Betrieb der Einwegkupplung 84 wird nachstehend mit Bezug auf die 26(a) und 26(b) beschrieben werden. In den 26(a) und 26(b) repräsentiert ”G” den Massenschwerpunkt der Nocke 84c.
Wenn das Außenrad 28 in die Normalrichtung dreht, und die Geschwindigkeit des Motors 12 niedriger als ein gegebener Wert ist, dann ist das Momentum, welches bei einem Kontakt bzw. einer Berührung zwischen der Nocke 84c und dem äußeren Lauf 84a zentriert ist, und welches aus der Zentrifugalkraft herrührt, welche auf die Nocke 84c wirkt (was nachstehend ebenso als ein Zentrifugal-Momentum bezeichnet werden wird), niedriger als das Momentum, welches durch die Schlauchfeder auf die Nocke 84c in konstanten Kontakt mit dem äußeren Lauf 84a und dem inneren Lauf 84b ausgeübt wird (was nachstehend ebenso als ein Rückstell-Momentum bezeichnet werden wird). Dies platziert, so wie dies in 26(a) gezeigt ist, die Nocke 84c in mechanischen Kontakt mit dem äußeren Lauf 84a und dem inneren Lauf 84b, um eine mechanische Verbindung zwischen dem äußeren Lauf 84a und dem inneren Lauf 84b zu erreichen.
Wenn sich das Außenrad 28 in die Normalrichtung dreht, und die Geschwindigkeit des Motors 12 den gegebenen Wert überschreitet, dann erhöht sich das zentrifugale Momentum auf einen Wert oberhalb des Rückstell-Momentums. Dies führt dazu, so wie dies in 26(b) dargestellt ist, dass die Nocke 84c von dem inneren Lauf 84b hochgehoben wird, so dass die Nocke 84c in einen Nicht-Kontakt mit dem inneren Lauf 84b platziert wird.
So wie dies aus der vorstehenden Diskussion deutlich wird, sind die Nocken 84c außer Kontakt mit dem inneren Lauf 84b angeordnet, um ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis von eins in dem Planetengetriebe 16 zu erreichen. Dies minimiert das mechanische Geräusch, welches aus dem Betrieb des Starters 10 herrührt, und verbessert die Haltbarkeit des Starters 10.
Die Schaftlagerung 82 ist an dem inneren Umfang der Lagerhalterung 23a derart befestigt, so dass diese mit der Einwegkupplung 84 in der Radialrichtung der Schaftlagerung 82 überlappt. Dies verbessert die Verwendung des Innenraumgehäuses 23 und erlaubt es, den Starter 10 in seiner Größe zu verkleinern.
MODIFIKATIONEN
Der Starter 10 von jeder der vorstehenden Ausführungsformen kann in den folgenden Arten und Weisen modifiziert werden.
Der Ort der Einwegkupplung 22 ist nicht auf den Ort der ersten Ausführungsform beschränkt. Beispielsweise kann der Starter 10 alternativ, so wie dies in 27 gezeigt ist, die Einwegkupplung 40 aufweisen, welche näher an der Mittenachse (d. h., der longitudinalen Mittellinie) des Starters 10 angeordnet ist, als die Einwegkupplung 22. Die gleichen Bezugszeichen in 27, so wie diese in den 1 und 2 verwendet werden, bezeichnen die gleichen Teile. Die Einwegkupplung 40 der 27 ist in Kontakt mit einem Abschnitt 28f des Außenrades 28 platziert, welches sich von dem Ende des gezahnten Abschnitts 28a in Richtung des Zahnradgetriebes 20 in der Axialrichtung des Starters 10 erstreckt. Diese Anordnung führt zu einer Verringerung der Umfangsgeschwindigkeit des Abschnitts 28f in dem Außenlager 28, welches die Einwegkupplung 40 kontaktiert, und verbessert die Zuverlässigkeit beim Betrieb der Einwegkupplung 40.
Die elektromagnetische Kupplung der zweiten Ausführungsform kann alternativ die Erregerspule 38a und das Gehäuse 38b aufweisen, welche näher an dem Außenrad 28 angeordnet sind, und diese kann die Kupplungsplatte 28e aufweisen, welche näher an dem Trägerschaft 30c angeordnet ist.
Der Starter 10 der ersten Ausführungsform weist den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c und den trägerseitigen Berührungsabschnitt 30c2 auf, welche in der Axialrichtung des Starters 10 gegeneinander gedrückt sind, jedoch können diese alternativ derart entwickelt sein, dass diese gegeneinander in einer Richtung gedrückt werden, die senkrecht zu der Axialrichtung ist (d. h., in der Radialrichtung des Starters 10).
Der Federmechanismus 36 dient als ein Druckelement, um den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c gegen den trägerseitigen Berührungsabschnitt 30c2 elastisch zu drücken, jedoch kann eine andere Art eines elastisch verformbaren Elements oder eines elastischen nicht verformbaren Elements alternativ verwendet werden, solange dieses derart tätig ist, dass dieses den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt 28c und den trägerseitigen Berührungsabschnitt 30c2 in berührenden Kontakt miteinander drängt.
Die kugelhaltenden Nuten 50a des Starters 10 der vierten Ausführungsform können alternativ nur in dem planetenseitigen Rotor 30c4 oder sowohl in dem planetenseitigen Rotor 30c4 als auch dem ritzelseitigen Rotor 50c5 ausgebildet sein.
In der vierten Ausführungsform kann einer der Halteaussparungen 56a des planetenseitigen Rotors 30c4 oder der Halteaussparungen 58a des ritzelseitigen Rotors 30c5 weggelassen werden. In diesem Fall wird die Länge der Gummielemente 60 in der Axialrichtung des Starters 10 beispielsweise um die Tiefe der Halteaussparungen 56a oder 58a verringert. Alternativ können sowohl die Halteaussparungen 56a als auch die Halteaussparungen 58a weggelassen werden. In diesem Fall wird jedes der Gummielemente 60 fest am Platz durch die aufrechten Wände 56b und 58b gehalten. Die aufrechten Wände 58b des ritzelseitigen Rotors 30c5 können ebenso weggelassen werden.
Die Gummielemente 60, welche in der vierten Ausführungsform verwendet werden, können alternativ derart geformt sein, dass diese rechteckförmig, parallel flach bzw. quaderförmig, oder zylindrisch sind.
Anstelle der Spiralfedern 62 oder der Plattenfedern 64, welche in der fünften oder sechsten Ausführungsform verwendet werden, können flache Spiralfedern bzw. Tellerfedern verwendet werden.
Genauer gesagt ist es für den Starter 10 notwendig, einen Federmechanismus aufzuweisen, um die aufrechten Wände 56b in die Umfangsrichtung des ritzelseitigen Rotors 30c5 zu drängen. Der planetenseitige Rotor 30c4 in der fünften oder sechsten Ausführungsform kann alternativ derart entwickelt sein, dass dieser die Halteaussparungen 56a aufweist, in welchen die Federn angeordnet sind, während der ritzelseitige Rotor 30c5 die aufrechten Wände 56b aufweisen kann, welche darauf in der Form von Vorsprüngen ausgebildet sind, die durch die Federn vorgespannt oder gepresst werden.
Die Spiralfedern 74, welche in der achten und neunten Ausführungsform verwendet werden, können ebenso verwendet werden, um die Rollen 54a der zehnten Ausführungsform elastisch zu halten.
Die Struktur der zwölften Ausführungsform, so wie dies in den 25 und 26 dargestellt ist, kann ebenso in der vierten Ausführungsform der 10 verwendet werden.
Während die vorliegende Erfindung mittels der bevorzugten Ausführungsformen offenbart worden ist, um ein besseres Verständnis dieser zu ermöglichen, sollte es verstanden werden, dass die Erfindung auf verschiedene Arten und Weisen umgesetzt werden kann, ohne vom Prinzip der Erfindung abzuweichen. Daher sollte es verstanden werden, dass die Erfindung alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen der gezeigten Ausführungsformen beinhaltet, welche umgesetzt werden können, ohne von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen, das in den angehängten Ansprüchen definiert wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014-63814 [0001]
JP 2014-111310 [0001]
JP 2004-218627 [0004]

Claims

Starter für eine Maschine, aufweisend: einen Motor, welcher derart tätig ist, dass dieser ein Drehmoment erzeugt, wenn dieser elektrisch bestromt wird; ein Planetengetriebe, welches ein Sonnengetriebe, das an einem Ausgangsschaft des Motors installiert ist, Planetenräder, welche in das Sonnenrad einkämmen, ein Außenrad, welches mit den Planetenrädern einkämmt, und einen Planetenträger, der die Planetenräder derart hält, dass diese drehbar sind, aufweist, wobei das Planetengetriebe auf den Eingang des Drehmoments reagiert, das durch den Motor erzeugt wird, um ein Drehmoment aus dem Planetenträger abzugeben; ein Zahnradgetriebe, welches mit einem Hohlrad einer Maschine einkämmt und welches derart tätig ist, dass dieses das Drehmoment, so wie dieses von dem Planetenträger abgegeben wird, an das Hohlrad übertragt, um die Maschine zu starten; einen Drehmomentvariator, welcher derart tätig ist, dass dieser ein Rad des Drehmoments variiert, welches von dem Außenrad zu dem Planetenträger übertragen wird; und eine Einwegkupplung, welche es dem Außenrad erlaubt, in eine erste Richtung zu drehen, in welche das Sonnenrad dreht, wenn der Motor dreht, um zum Starten der Maschine das Drehmoment auf das Hohlrad auszuüben, und welche es verhindert, dass das Außenrad in eine zweite Richtung dreht, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist.
Starter gemäß Anspruch 1, wobei das Außenrad und der Planetenträger koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der Planetenträger einen planetenseitigen Rotor, einen ritzelseitigen Rotor und einen Drehmomentübertragungsmechanismus beinhaltet, wobei der planetenseitige Rotor mit Pins verbunden ist, welche die Planetenräder derart halten, dass diese drehbar sind, und wobei diese koaxial mit dem Planetenrad angeordnet sind, und wobei der ritzelseitige Rotor derart angeordnet ist, dass dieser eine Mittenachse aufweist, welche mit einer Mittenachse des planetenseitigen Rotors ausgerichtet ist, und welche mit dem Zahnradgetriebe verbindet, und wobei der Drehmomentübertragungsmechanismus derart tätig ist, dass dieser ein Drehmoment von dem planetenseitigen Rotor zu dem ritzelseitigen Rotor überträgt, und dieser zwischen dem planetenseitigen Rotor und dem ritzelseitigen Rotor so angeordnet ist, dass ein Unterschied zwischen dem Drehmoment, welches auf dem planetenseitigen Rotor wirkt, und dem Drehmoment, welches auf dem ritzelseitigen Rotor wirkt, auftritt. wobei dadurch verursacht wird, dass sich der ritzelseitige Rotor relativ zu dem planetenseitigen Rotor dreht, wobei das Außenrad eine hohle und zylindrische Form aufweist, wobei der planetenseitige Rotor und der ritzelseitige Rotor im Inneren eines inneren Umfangs des Außenrads angeordnet sind, und wobei der Drehmomentvariator einen Verriegelungs-Entriegelungsmechanismus beinhaltet, welcher dazu dient, den Planetenträger und das Außenrad zu verriegeln, wenn ein relativer Rotationsbetrag, um den der ritzelseitige Rotor relativ zu dem planetenseitigen Rotor dreht, niedriger als ein gegebener Wert ist, und um den Planetenträger und das Außenrad zu entriegeln, wenn der relative Rotationsbetrag größer als oder gleich dem gegebenen Wert ist.
Starter gemäß Anspruch 2, wobei der Drehmomentübertragungsmechanismus ein elastisch verformbares Element und Vorsprünge beinhaltet, wobei das elastisch verformbare Element auf einer ersten Oberfläche angeordnet ist, welche zumindest eine der gegenseitig gegenüberliegenden Oberflächen des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors ist, wobei die Vorsprünge auf einer zweiten Oberfläche angeordnet sind, welche die andere der gegenseitig gegenüberliegenden Oberflächen des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors ist, wobei die Vorsprünge sich von der zweiten Oberfläche in einer Axialrichtung des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors erstrecken und diese das elastisch verformbare Element in einer Umfangsrichtung des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors komprimieren.
Starter gemäß Anspruch 3, wobei das elastisch verformbare Element durch eine Feder implementiert wird, welche in einer Halteaussparung gehalten wird, die in der ersten Oberfläche ausgebildet ist, und wobei die Vorsprünge in der Halteaussparung angeordnet sind und einer Rückstellkraft, so wie diese durch die Feder erzeugt wird, von einer stromabwärtsgelegenen Seite zu einer stromaufwärtsgelegenen Seite in einer Richtung unterworfen sind, in welcher der planetenseitige Rotor und der ritzelseitige Rotor drehen, wenn der ritzelseitige Rotor relativ zu dem planetenseitigen Rotor dreht.
Starter gemäß Anspruch 3, wobei die erste Oberfläche eine darin ausgebildete Halteaussparung aufweist, in welcher das elastisch verformbare Element angeordnet ist, und wobei das elastisch verformbare Element derart geformt ist, dass dieses von der ersten Oberfläche in einer Axialrichtung des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors hervorsteht.
Starter gemäß Anspruch 2, wobei der Verriegelungs-Entriegelungsmechanismus eine Trägernut, eine Rolle, und eine Haltenut beinhaltet, wobei die Trägernut in den äußeren Umfängen des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors ausgebildet ist, und sich über und entlang einer Grenze zwischen dem planetenseitigen Rotor und dem ritzelseitigen Rotor in einer Umfangsrichtung des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors erstreckt, wobei die Rolle eine sphärische Form aufweist und in der Trägernut derart angeordnet ist, dass diese rollbar ist, wobei die Haltenut in einer äußeren Umfangsoberfläche von zumindest einem des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors ausgebildet ist, wobei die Haltenut sich in einer Axialrichtung des ritzelseitigen Rotors und des planetenseitigen Rotors kontinuierlich von einer stromabwärtsgelegenen Seite der Trägernut in einer Richtung der Drehung des ritzelseitigen Rotors und des planetenseitigen Rotors erstreckt, und diese derart geformt ist, dass diese darin die Rolle davon abhält, die Grenzen zwischen dem planetenseitigen Rotor und dem ritzelseitigen Rotor zu überschreiten, und wobei sowohl die Trägernut als auch die Haltenut stromaufwärts und stromabwärts definierte Tiefen in der Richtung der Drehung des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors aufweisen, wobei die stromaufwärtsgelegene Tiefe kleiner als die stromabwärtsgelegene Tiefe ist.
Starter gemäß Anspruch 2, wobei der Planetenträger einen ersten Rotor und einen zweiten Rotor beinhaltet, wobei der erste Rotor einer des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors ist, welcher einer inneren Umfangsoberfläche des Außenrads gegenüberliegt, und welcher einen äußeren Ring aufweist, der sich in einer Axialrichtung des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors erstreckt, wobei der zweite Rotor einer des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors ist, welcher im Inneren eines inneren Umfangs des äußeren Rings angeordnet ist, und wobei der Verriegelungs-Entriegelungsmechanismus eine Rolle, ein Durchgangsloch, einen Vorsprung und eine Aussparung aufweist, wobei die Rolle entweder eine sphärische oder eine zylindrische Form aufweist, wobei das Durchgangsloch durch den äußeren Ring in einer Radialrichtung des äußeren Rings hindurch tritt und derart geformt ist, dass es diese der Rolle erlaubt, durch das Loch hindurchzutreten, wobei sich der Vorsprung von einem Abschnitt einer inneren Umfangsoberfläche des Außenrads in Richtung einer äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Rings erstreckt, wobei die Aussparung in einem Abschnitt einer äußeren Umfangsoberfläche des zweiten Rotors ausgebildet ist, welche einer inneren Umfangsoberfläche des äußeren Rings gegenüberliegt, wobei die Aussparung die Rolle darin hält, und wobei das Durchgangsloch und die Aussparung derart geformt sind, dass die Rolle in die Aussparung hineinfällt, wenn der relative Rotationsbetrag größer oder gleich dem gegebenen Wert ist.
Starter gemäß Anspruch 7, wobei eine Feder derart angeordnet ist, dass diese die Rolle und einen stromabwärtsgelegenen Abschnitt einer inneren Wand des Durchgangslochs in einer Richtung der Drehung des planetenseitigen Rotors und des ritzelseitigen Rotors verbindet.
Starter gemäß Anspruch 1, wobei der Drehmomentvariator einen äußeren radseitigen Berührungsabschnitt, einen trägerseitigen Berührungsabschnitt und ein Presselement beinhaltet, wobei der äußere radseitige Berührungsabschnitt zusammen mit dem äußeren Ring drehbar ist, wobei der trägerseitige Berührungsabschnitt zusammen mit dem Planetenträger drehbar ist, wobei das Presselement derart tätig ist, dass dieses den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt gegen den trägerseitigen Berührungsabschnitt drückt.
Starter gemäß Anspruch 9, wobei das Außenrad und der Planetenträger koaxial zueinander angeordnet sind, wobei der trägerseitige Berührungsabschnitt eine ringförmige gleitende Oberfläche aufweist, welche an einer Mittenachse des Planetenträgers zentriert ist, und welche sich senkrecht zu der Mittenachse des Planetenträgers erstreckt, und auf welcher der äußere radseitige Berührungsabschnitt gleitfähig ist, wobei der äußere radseitige Berührungsabschnitt eine ringförmige gleitende Oberfläche aufweist, welche mit einer Mittenachse des Außenrads zentriert ist, und welche sich senkrecht zu der Mittenachse des Außenrads erstreckt, und auf welcher der trägerseitige Berührungsabschnitt gleitfähig ist, und wobei das Presselement die ringförmige gleitende Oberfläche des äußeren radseitigen Berührungsabschnitts gegen die ringförmige gleitende Oberfläche des trägerseitigen Berührungsabschnitts drückt.
Starter gemäß Anspruch 10, wobei das Außenrad einen ringförmigen gezahnten Abschnitt aufweist, welcher an einer inneren Peripherie davon ein inneres Zahngetriebe aufweist, welches in die Planetenräder einkämmt, wobei der äußere radseitige Berührungsabschnitt näher an dem Zahnradgetriebe als der gezahnte Abschnitt in einer Axialrichtung des Außenrads angeordnet ist, wobei der Planetenträger einen Mittenschaft beinhaltet, welcher die Pins verbindet, welche die Planetenräder derart halten, dass diese drehbar sind, und welcher entlang einer Mittenachse des Planetenträgers angeordnet ist, wobei der Mittenschaft und der äußere radseitige Berührungsabschnitt im Inneren eines inneren Umfangs des Außenrads angeordnet sind, sodass diese eine Kammer definieren, die durch den Mittenschaft, das Außenrad, und den äußeren radseitigen Berührungsabschnitt abgeschlossen wird, wobei das Presselement ein elastisch verformbares Element ist, welches in einem komprimierten Zustand in der ringförmigen Kammer angeordnet ist, wobei das Presselement derart tätig ist, dass dieses eine Rückstellkraft ausübt, welches aus einer Kompression dessen auf dem Mittenschaft und dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt herrührt, um die ringförmige gleitende Oberfläche des äußeren radseitigen Berührungsabschnitts gegen die ringförmige gleitende Oberfläche des trägerseitigen Berührungsabschnitts zu drücken.
Starter gemäß Anspruch 9, wobei, wenn der Motor tätig ist, und ein Drehmoment, welches auf dem Planetenträger wirkt, ein Reibungsdrehmoment überschreitet, das Planetengetriebe ein Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis davon von eins auf einen gegebenen Wert größer als eins ändert, wobei das Reibungsdrehmoment derart gestaltet ist, dass dieses auf einer Kontaktoberfläche zwischen dem äußeren radseitigen Berührungsabschnitt und dem trägerseitigen Berührungsabschnitt auftritt, und dass dieses von dem Druck abhängig ist, der durch das Druckelement ausgeübt wird.
Starter gemäß Anspruch 1, wobei der Drehmomentvariator eine elektromagnetische Kupplung beinhaltet, welche derart tätig ist, dass diese zwischen einem verriegelten Zustand, in welchem der Planetenträger und das Außenrad miteinander drehen, und einem entriegelten Zustand, in welchem der verriegelte Zustand freigegeben wird, umschaltet.
Starter gemäß Anspruch 13, wobei, wenn eine Geschwindigkeit der Maschine einen gegeben Wert innerhalb einer gegebenen Referenzzeit, welche dann beginnt, wenn die Maschine gestartet wird, nicht erreicht, die elektromagnetische Kupplung elektrisch betätigt wird, um von dem verriegelten Zustand auf den entriegelten Zustand umzuschalten.
Starter gemäß Anspruch 13, wobei die elektromagnetische Kupplung elektrisch derart gesteuert wird, dass diese den entriegelten Zustand für eine gegebene Zeitdauer, welche dann beginnt, wenn die Maschine startet, etabliert, um gestartet zu werden, und dann den verriegelten Zustand erreicht, bis das Anstarten der Maschine beendet ist.
Starter gemäß Anspruch 1, wobei das Außenrad und der Planetenträger koaxial zueinander angeordnet sind, wobei das Außenrad einen ringförmigen gezahnten Abschnitt, einen ringförmigen Kupplungsberührungsabschnitt und einen hohlen zylindrischen Lagerhalter aufweist, wobei der ringförmige gezahnte Abschnitt an einer Peripherie davon ausgebildet ein inneres Zahngetriebe aufweist, welches mit den Planetenrädern einkämmt, wobei der ringförmige Kupplungsberührungsabschnitt benachbart zu dem gezahnten Abschnitt in der Axialrichtung des Außenrads angeordnet ist, wobei der Lagerhalter im Inneren eines inneren Umfangs des Kupplungsberührungsabschnitts in Verbindung mit einem Gehäuse des Starters angeordnet ist, wobei die Einwegkupplung einen inneren Lauf, einen äußeren Lauf und eine Nocke aufweist, wobei der innere Lauf an einem äußeren Umfang des Lagerhalters befestigt ist, wobei der äußere Lauf an einem inneren Umfang des Kupplungsberührungsabschnitts befestigt ist, wobei die Nocke einen mechanischen Kontakt mit dem inneren Lauf und dem äußeren Lauf etabliert, um eine Verbindung dazwischen zu erreichen, wenn eine Geschwindigkeit des Motors niedriger als ein gegebener Wert ist, und diese einen Nicht-Kontakt mit dem inneren Lauf erzeugt, wenn die Geschwindigkeit des Motors den gegebenen Wert überschreitet.
Starter gemäß Anspruch 16, wobei der Lagerhalter eine ringförmige Form aufweist, und näher an dem Motor als die Planetenräder angeordnet ist, wobei der Kupplungsberührungsabschnitt näher an dem Motor angeordnet ist, als die Planetenräder, und wobei ein Schaftlager in Verbindung mit einem inneren Umfang der Lagerhalterung angeordnet ist, um den Ausgangsschaft des Motors derart zu halten, dass dieser drehbar ist.