DE2014902B2 - Anlaßeinrichtung für eine Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlaßeinrichtung für Brennkraftmaschinen, bei weicher das durch axiales Verschieben mit einem Zahnkranz der Brennkraftmaschine in Eingriff zu bringende Anlaßritzel außerhalb, d. h. nicht gleichachsig zur Welle des Anlaßmotors angeordnet ist und über ein zwischengeordnetes Zahngetriebe von diesem angetrieben wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlaßeinrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, bei welcher das Ritzel in stabiler Weise gelagert ist und die übliche Einwegkupplung derart angeordnet ist, daß sich ein kompakter Aufbau der Einrichtung ergibt.

Diese Aufgabe wird bei einer Anlaßeinrichtung der eingangs bezeichneten Art dadurch gelöst, daß das Ritzel mit seiner es tragenden Ritzelwelle in einer über das genannte Zahngetriebe angetriebenen, axial festliegenden Hohlwelle gegenüber dieser drehfest, doch axial verschiebbar gelagert ist, wobei eine im Verbindungsweg'; vom Anlaßmotor zur Hohlwelle angeordnete Einwegkupplung die Hohlwelle koaxial umgibt und in der Nabe des die Hohlwelle antreibenden Zahnrades sitzt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Darstellungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei zur Detaildarstellung ein Teil weggebrochen und geschnitten dargestellt ist;

F i g. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Teil der Anlaßeinrichtung nach F i g. 1 im Schnitt;

F i g. 3 ist ein Schnitt der Anlaßeinrichtung, wobei sich die Teile in Betriebsstellung befinden;

F i g. 4 ist ein Längsschnitt, der eine weitere Ausfüh-■ungsform der Erfindung zeigt; F i g. 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V in F i g. 4.

Gemäß F i g. 1 besitzt die erfindungsgemäße Anlaß-Hnrichtung einen Anlaßmotor mit einer Antriebswelle 1, die in einem Gehäuse 10 drehbar gestützt ist. Dii Antriebswelle 1 hat ein an ihrem Ende befestigtes Rit zel 2. Das Ritzel 2 kämmt mit einem Zwischenzahnrac 4. das ebenfalls an dem Gehäuse IO drehbar gelagert is und seinerseits mit einem Zahnrad 5 kämmt. Innerhall: des Gehäuses 10 ist in Lagern 8 und 9 eine zur An triebswelle 1 parallele hohle Keilnutenwelle 6 drehbai gelagert; das Zahnrad 4 ist mit Hilfe einer Einwegkupplung 3 auf der Keilnutenwelle 6 gestützt. Die Bezugszeichen 30 und 31 zeigen Lagerbuchsen für das Stützen des Zahnrads 5 auf der Welle 6. In der hohlen Keilnutenwelle 6 sitzt drehbar und axial verschiebbar eine zweite Keilnutenwelle 7b, an deren einem Ende ein Ritzel 7 befestigt ist. Die Welle 6 besitzt auf ihrer Innenfläche neben ihrem einen Ende ein schraubenförmiges Steilgewinde 6a. In dieses Steilgewinde 6a greift ein entsprechendes Steilgewinde 7a ein. das an dem Ende der Welle 7b des Ritzels 7 ausgebildet ist. An dem einen Ende des Keilnutenabschnitts 7a des Ritzels 7 ist eine Hülse 12 befestigt, die einen nach außen vorstehenden Ringflansch besitzt; zwischen diesem Ringflansch und der Keilnutenwelle 6 befindet sich eine Druckschraubenfeder 11. die den Ringflansch von der Keilnutenwelle 6 wegdrückt. Innerhalb des Gehäuses 10 ist außerdem ein ringförmiges Bremsglied 14 angeordnet, das den Keiinutenabschnitt 7a des Ritzels 7 umgibt und das mit Hilfe einer Schraubendruckfeder 13 gegen eine Ringschulter 10a gedrückt wird, die an der Innenfläche des Gehäuses vorgesehen ist. Die Feder 13 muß man sich mit ihrem einen Ende in ein an der äußeren Oberfläche der Keilnutenwelle 6 ausgebildetes Loch (nicht gezeigt) eingesetzt vorstellen, während das andere Ende in das Bremsglied 14 eingesetzt ist, wodurch das Bremsglied 14 mit der Keilnutenwelle 6 gedreht wird. Ferner hat der Flansch der Hülse 12 einen Außendurchmesser, der größer als der Innendurchmesser des ringförmigen Bremsgliedes 14 ist, so daß bei Bewegung des Ritzels 7 nach links der Flansch der Hülse 12 gegen das Bremsglied 14 stößt und dieses nach links gegen die Wirkung der Feder 13 und von der Schulter 10a des Gehäuses 10 wegdrückt.

Ferner besitzt die Anlaßeinrichtung einen mit 15 bezeichneten Magnetschalter. Dieser besitzt einen Elektrosolenoidabschnitt 15a und einen Schaltabschnitt 15b. Der Solenoidabschnitt 15a besitzt eine Solenoidspule 16. einen beweglichen Eisenkern 17 sowie einen stationären Eisenkern J8, die in der Spule 16 untergebracht sind. Durch d-n beweglichen Kern 17 und dem stationären Kern ίτ- · streckt sich axial verschiebbar eine Stange 19. Li if Stange 19 hat einen Endflansch 19a in Form einer Scheibe, die an dem rechten Ende angeordnet ist und die gegen eine an der inneren Oberfläche des beweglichen Kerns 17 ausgebildete ringförmige Schulter stößt. Die Stange 19 ist gemäß Fig. 1 nach links mit Hilfe einer Druckschraubenfeder 20 vorgespannt, die zwischen dem Endflansch 19a und einer Endplatte 17a wirkt, wobei die letzlere an dem rechten Endabschnitt des beweglichen Kerns 17 vorgesehen ist. Die Stange 19 ist an ihrem linken Ende in eine Axialbohrung 22 eingesetzt, die in dem Keilnutenabschnitt 7a des Ritzels 7 ausgebildet ist, wobei die Stange über eine Kugel 23 mit dem Ritzel 7 in Berührung steht. An der linken Seite des beweglichen Kerns ist eine zylindrische Gleitbuchse 21 angeordnet, die aus unmagnetischem Material besteht und die Stange 19 umgibt. Das rechte Ende der Buchse 21 liegt an dem linken Ende des beweglichen Kerns 17 an.

Der Schaltabschnitt 15b des Maenetschalter« ii he.

sitzt einen Kontakt 24, der mit einer Energiequelle, z. B. einer Batterie, verbindbar ist, sowie einen weiteren Kontakt 25, der mit dem Anlaßmotor verbunden ist. Für das gegenseitige Verbinden der Kontakte 24 und 25 ist ein Schaltelement 26 vorgesehen. Das Schaltelement 26 wird normalerweise mit Hilfe einer Feder 29 in Offenstellung gehalten. Die Einrichtung für dar, Betätigen des Schaltelements 26 zum Schließen des Schalters besitzt einen Betätigungshebel 27, der bei 32 drehbar gelagert ist. Der Betätigungshebel 27 liegt mit seinem einem Ende an dem linken Ende der Gleitbuchse 21 des Solenoidabschnitts 15a an, so daß beim Verschieben der Gleitbuchse gemäß Darstellung in F i g. 2 nach links der Betätigungshebel 27 um den Schwenkpunkt 32 im Geger._hrzeigersinn geschwenkt und dabei das Schaltelement durch das andere Hebelende in Schließstellung bewegt wird. Das Bezugszeichen 28 zeigt einen Motorzahnkranz, mit dem das Ritzel 7 in Eingriff kommt, wenn letzteres nach links bewegt wird.

Die vorbeschriebene An'aßeinrichtung arbeitet in der folgenden Weise. Zunächst wird die Solenoidspule 16 des Solenoidabschnitts 15a im Magnetschalter 15 erregt, um den beweglichen Kern 17 in Richtung auf den stationären Kern 18 zu ziehen. Die Bewegung des Kerns 17 wird durch die Feder 20 auf die Stange 19 übertragen, so daß diese nach links bewegt wird. Die Bewegung der Stange 19 wiederum wird durch die Kugel 23 auf das Ritzel 7 übertragen, um dieses mit dem Zahnkranz 28 in Eingriff zu bringen. Gleichzeitig wird die Gleitbuchse 21 durch den beweglichen Kern 17 nach links bewegt, wodurch sie mit ihrem linken Ende das zugehörige Ende des Schalterbetätigungshebels 27 nach links drückt, so daß dieser eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn um den Schwenkpunkl 32 ausführt. Demzufolge bewegt sich das Schaltelement 26 in die Schließstellung und verbindet die Kontakle 24 und 25 miteinander, wodurch der Anlaßmotor in Drehung versetzt wird. Bei der Bewegung des Ritzels 7 nach links wird durch den Flansch der Hülse 12 das Bremsglied 14 gegen die Wirkung der Feder 13 von der ringförmigen Schulter 10a des Gehäuses 10 weg nach links bewegt, so daß die von dem Bremsglied 14 auf die Keilnutenwelle 6 ausgeübte Bremskraft verringert wird. Auf diese wird die Keilnutenwelle 6 über die Zahnräder 2. 4 und 5 und die Einwegkupplung 3 durch den Anlaßmotor angetrieben.

Wird das Ritzel 7, wie vorgeschrieben, bewegt und befinden sich die Zähne des Ritzels 7 nicht in Fluchtung mit denjenigen des Motorzahnkranzes 28, so gelangen sie nicht in Eingriff. In diesem Fall wird die Bewegung des Ritzels 7 auf halbem Wege gehemmt, wobei aber der bewegliche Kern 17 sich gegen den Einfluß der Feder 20 weiterhin nach links bewegt und die Gleitbuchse 21 nach links schiebt. Auf diese Weise wird das Schaltelement 26 in die Endstellung bewegt und schließt die Kontakte 24 und 25 (F i g. 2). Dementsprechend kommt der Startermotor in Drehung; dabei kommt das Ritzel 7 bei leichter Umdrehung in eine Stellung, in der es mit dem Motorzahnkranz 28 in Eingriff gebracht werden kann. Selbst wenn das Bremsglied 14 von der Ringschulter 10a des Gehäuses 10 wegbewegt wird, wird die Bremswirkung des Bremsgliedes 14 erst Null, wenn die Endfläche A der Hülse 12 zur Anlage anderEndflächejB der Keilnutenwelle 6 kommt, so daß eine plötzliche Drehung der Keilnutenwelle 6 verhindert wird. Bei der beschriebenen Anordnung ist die Stange 19 für das Bewegen des Ritzels 7 nicht an dem beweglichen Kern 17 befestigt, sondern über eine Feder 20 an diesen angeschlossen, so daß der Schalter der Einrichtung 15b durch die Bewegung des beweglichen Kerns 17 unabhängig von der Bewegung der Stange 19 geschlossen werden kann. Auf diese Weise wird ein außerordentlich weicher Einsatz gewährleistet. Ferner treibt die Stange 19 den Welltnabschnitt 7b des Ritzels 7 über die Kugel 23, wodurch Gleitreibung zwischen dem Ritzelwellenabschnitt 7b und der Stange 19 beträchtlich verringert werden kann.

Ist der Motor angelassen, so wird die Spule 16 des Magnetschalters 15 entregt. Dabei wird der bewegliche Kern 17 nach rechts rückgeführt, wobei gleichzeitig das Ritzel 7 unter dem Einfluß der Rückholfeder 11 zurückkehrt. Ferner wird gleichzeitig das Schaltelement 26 von den Kontakten 24 und 25 abgehoben, so daß die elektrische Energiezufuhr zum Anlaßmotor unterbrochen wird. Da das Bremsglied 14 unter der Wirkung der Feder 13 in Berührung mit der Ringschulter 10a des Gehäuses 10 gedrückt wird, wird die Keilnutenwelle 6 abgebremst. Durch diese Ausgestaltung kann die Keilnutenwelle 6 unmittelbar nach dem Anlassen des Motors angehalten werden, so daß selbst bei einem Fehlstart unmittelbar danach ein zweiter Anlaßversuch unternommen werden kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß das sich drehend.¹ Ritzel mit Gewalt in Eingriff mit dem Zahnkranz 28 gedrückt wird.

Die beschriebene Anordnung ist auch insofern von Vor'eil, als auf die die Keilnutenwelle 6 stützenden Lager 8 und 9 kaum ein beim Motoranlassen auftretender Axialschub ausgeübt wird. Gemäß F i g. 3 befindet sich während des Anlassens die Endfläche A der Hülse 12 in Anlageberührung mit der Endfläche B der Keilnutenwelle 6, wobei der Keilnutenabschnitt 7a des Ritzels 7 einem Axialschub ausgesetzt wird, der in Richtung des Pfeils C wirkt. Andererseits wirkt auf die Keilnutenwelle 6 eine Reaktionskraft, und zwar infolge der Axialkomponente der an dem Steilgewinde 6a ausgeübten Schubs, so daß die Hülse 12 in Richtung des Pfeils D beansprucht wird. Somit wird die Axialkraftkomponente des durch den Steilgewindeeingriff zwischen dem Keilnulenabschnitt 7a des Ritzels 7 und der Keilnutenwelle 6 erzeugten Schubs durch die Kcilnutenwelle 6 und die Hülse 12 aufgenommen und nicht über die Lager 8 und 9 auf die Seitenwände des Gehäuses 10 übertragen. Somit kann durch die beschriebene Anordnung Energieverlust infolge der Axialdruckkomponente, die während des Motoranlassens auftritt, im wesentlichen beseitigt und die Motorseitenwand vor Beanspruchung geschützt werden.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in den F i g. 4 und 5 gezeigt. Ein mit 70 bezeichneter Anlaßmotor hat einen Anker 71 und einen Permanentmagnet 72, die beide in einem Motorgehäuse 73 untergebracht sind. Der Anker 71 ist fest mit einem Kommutator 74 verbunden, der mit Bürsten 75 zusammenarbeitet. Der Anker 71 besitzt ferner eine Antriebswelle 77, die an einem Ende ein Kettenrad 78 aufweist. Um das Kettenrad 78 läuft eine Kette 79, die ebenfalls um ein Kettenrad 76 geht, das einen größeren Durchmesser als das Kettenrad 78 hat. Das Kettenrad 76 hat einen Nabenabschnitt 80 sowie Zähne 81 für den Eingriff in die Kette 79 und sitzt mittels Rollen 82 auf einer Hülse 86, die ihrerseits mit Hilfe von Lagern 83 und 84 drehbar am Gehäuse gestützt ist. In die Hülse 86 ist eine Ritzelwelle 88 eingesetzt, die an ihrem einen Ende ein Ritzel 90 aufweist. Die Hülse 86 und die Ritzelwelle 88 sind durch Keilnutenabschnitte 87 und 89 miteinander verbunden, die auf der Hülse 86 bzw. auf der Welle

88 ausgebildet sind. Die Innenfläche des Nabenabschnitts 80 und des Kettenrades 76, die Rollen 82 und die Außenfläche der Hülse 86 bilden zusammen eine Einwegkupplung bekannter Ausgestaltung. Das Bezugszeichen 85 zeigt ein Element für das Lagern des Kettenrades 76 auf der Hülse 86.

Die Einrichtung für das Bewirken der Axialbewegung der Ritzelwelle 88 besitzt eine Elektrosolenoideinrichtung 91 mit einer Solenoidspule 93, einem beweglichen Eisenkern 92 und einem stationären Eisenkern 94. Der bewegliche Kern 92 hat eine Schubstange 95, die sich axial in Richtung auf die Ritzelwelle 88 erstreckt und an ihrem freien Ende in eine Axialbohrung eingesetzt ist, die an dem benachbarten Ende der Ritzelwelle 88 ausgebildet ist. Die Schubstange 95 trägt eine Platte 96, die verschiebbar auf dieser Stange sitzt; ferner sitzt auf der Schubstange verschiebbar eine zweite Platte 98. Zwischen den Platten % und 98 ist eine Feder 97 angeordnet, die die Platten voneinander wegdrückt. Auf der Schubstange 95 ist neben deren Ende ein Anschlagring 99 angeordnet, der die Linksbewegung der Platte 98 begrenzt, so daß die Feder 97 die Platte 98 gegen den Anschlagring 99 und die Platte 96 auf eine Ringschulter an der Schubstange 95 drückt. Wird die Magneteinrichtung 91 erregt, so bewegt sich der Kern 92 nach links und verschiebt die Schubstange 95 nach links. Dabei wird auch die Platte % nach links bewegt. Diese Bewegung wird durch die Feder 97 auf die zweite Platte 98 übertragen, die ihrerseits die Ritzelwelle 98 durch Erfassen der Ringschulter an der Axialbohrung der Ritzelwelle 88 nach links drückt.

Wird die Magneteinrichtung 91 entregt, wird der bewegliche Kern 92 nach rechts zurückgezogen, so daQ die Schubstange 95 und die Platten % und 98, die auf der Schubstange 95 sitzen, ebenfalls nach rechts bewegt werden. Dann wird die Ritzelwelle 88 mit Hilfe einer Rückholfeder 101 nach rechts rückgeführt, die auf einen am rechten Ende der Ritzelwelle vorgesehenen Flansch 100 wirkt.

Gemäß F i g. 5 trägt die Platte 96 ein Schalterbetätigungsglied 102. Das Schalterbetätigungsglied 102 trägt seinerseits an seinem Ende ein Schaltelement 103. Die Bezugszeichen 104 und 105 zeigen Kontakte, die in einem elektrischen Kreis für den Anlaßmotor angeordnet sind. Diese Kontakte werden durch das Schaltelement 103 geschlossen. Das Bezugszeichen 106 zeigt eine zwischen dem Schalterbetätigungsglied 102 und dem Schaltelement 103 angeordnete Feder, die nachgiebig das Schaltelement 103 nach links drückt. Das Bezugszeichen 107 zeigt eine Rückholfeder, die die Platte 98 nach rechts drückt. Wird dementsprechend die Magneteinrichtung 91 erregt und dabei die Platte 96 nach links bewegt, so wird auch das Schaltelement 103 nach links bewegt, so daß die Kontakte 104 und 105 geschlossen werden. Das Bezugszeichen 108 bezeichnet ein Führungsglied für die Platte 96; das Bezugszeichen 109 bezeichnet eine Rückholfeder. Die Anordnung nach den F i g. 4 und 5 hat die gleichen Vorteile wie die eingangs beschriebene Ausführungsform: ferner ist die Drehzahluntersetzungseinrichtung zwischen dem Anlaßmotor 70 und der Ritzelwelle 88 sehr kompakt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anlaßeinrichtung für Brennkraftmaschinen, bei welcher das durch axiales Verschieben mit einem Zahnkranz der Brennkraftmaschine in Eingriff zu bringende Anlaßritzel außerhalb, d. h. nicht gleichachsig zur Welle des Anlaßmotors angeordnet ist und über ein zwischengeordnetes Zahngetriebe von diesem angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (7) mit seiner es tragenden Ritzelwelle (7b) in einer über das Zahngetriebe (2, 4. 5) angetriebenen, axial festliegenden Hohlwelle (6) gegenüber dieser drehfest doch axial verschiebbar gelagert ist, wobei eine im Verbindungswege vom Anlaßmotor zur Hohlwelle angeordnete Einwegkupplung (3) die Hohlwelle koaxial umgibt und in der Nabe des die Hohlwelle antreibenden Zahnrades (5) sitzt.

2. Anlaßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzelwelle (7b) in an sich bekannter Weise mittels einer magnetisch betätigten Einrichtung (16.17,18,19) verschiebbar ist.

3. Anlaßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Anlaßmotor und Hohlwelle (86) ein Kettenzahntrieb vorgesehen ist.