DE29719524U1

DE29719524U1 - Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE29719524U1
Application number: DE29719524U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 1999-03-04
Anticipated expiration: 2007-11-05
Also published as: ITMI982298A1; FR2770588B1; ITMI982298A0; FR2770588A1; IT1302851B1

Description

R. 32730

06.10.97 Ws/Pi.

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart

Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen Andrehvorrichtungen wird der Zahnkranz bzw. das Zahnrad an der Brennkraftmaschine vom Starterritzel über den Startermotor, das Vorgelegegetriebe und eine Freilaufkupplung angetrieben. Dies geschieht dann, wenn das Anlaßrelais betätigt worden ist und über einen Einrückhebel die Abtriebswelle mit dem darauf gelagerten Starterritzel in Eingriff mit dem Zahnkranz bringt, wobei die Abtriebswelle über ein Steilgewinde mit dem Vorgelege verbunden bleibt. Zur Übertragung eines Drehmoments auf die Brennkraftmaschine wird nun ein Anschlag am Starterritzel bzw. an der Abtriebswelle benötigt, der die Axialkraft des Steilgewindes auf der Abtriebswelle aufnimmt. Beim Auftreffen des Anschlags an der Abtriebswelle auf den Innenring des Freilaufs wird der axiale Vortrieb des Starterritzels abrupt 0 gestoppt. Es entstehen dabei hohe Axialkräfte, die den Innenring und die Klemmrollen in Richtung auf die offene Seite einer das Freilaufgetriebe abschließenden Scheibe verschieben. Diese wird verformt, die Drehmomentübertragung wird beeinträchtigt und es kann Fett aus dem Rollenraum des Freilaufgetriebes austreten, wobei es ausgeschleudert wird.

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Derartige Andrehvorrichtungen sind beispielsweise bekannt aus der US-PF 5,317,933.

Vorteile der Erfindung
5

Die erfindungsgemäße Andrehvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die durch das abrupte Abstoppen der Axialbewegung des Starterritzels bzw. der Abtriebswelle entstehende hohe Axialkraft nicht auf den Innenring des Freilaufs weitergeleitet wird. Dadurch wird der verspannte Verband des Freilaufgetriebes, bestehend aus Innenring, Zylinderrollen, Mitnehmer und Abdeckscheibe nicht auseinandergezogen. Die Klemmwirkung des Freilaufs wird nicht gestört, da der Innenring, die Zylinderrollen und der Mitnehmer unabhängig vom axialen Vortrieb der Abtriebswelle ihre Position zueinander beibehalten. Die Lebensdauer und Funktionsfähigkeit des Freilaufgetriebes werden erhöht, die Fettverluste verringert. Ein Teil des Drehmoments wird durch die Verspannung zwischen Innenring und Mitnehmer durch Reibschluß übertragen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung.

Zeichnung

Die Zeichnung zeigt in Figur 1 einen Längsschnitt durch eine 0 Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen und in Figur eine Einzelheit.

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Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Beschreibung sind die nicht erfindungswesentlichen Bauteile nur kurz beschrieben, und zwar insoweit, wie sie zum Verständnis der Andrehvorrichtung notwendig sind. Diese hat einen Andrehmotor 10 mit einem Polgehäuse 11, in dem eine Erregerwicklung 12 angeordnet ist. Eine Antriebswelle 13 des Andrehmotors trägt einen Anker 15 und einen Kommutator 16, der mit Kohlebürsten 17 samt Stromzuführungen 18 zusammenwirkt. Oberhalb des Polgehäuses sitzt ein Einrückrelais 20, auf das weiter unten eingegangen ist.

Die Antriebswelle 13 hat an ihrem innenliegenden Ende eine Sackbohrung 22, in welche das innenliegende Ende 23 einer Abtriebswelle 24 eintaucht und dort auch gelagert ist. Das andere, außenliegende Ende der Abtriebswelle ist in einem Rollenlager 25 gelagert, das in einer Bohrung 26 des Lagerschilds 27A eines Antriebslagers 27 angeordnet ist, welches das Polgehäuse 11 verschließt. Lagerschild und Polgehäuse sind zusammen mit einem Kommutatorlager 29 durch außenliegende Zuganker 28 zusammengeschraubt. Die Antriebswelle ist ferner in einer im Kommutatorlager angeordneten Lagerbuchse 31 gelagert. Das Ganze ist durch einen Deckel 32 verschlossen.

Die Antriebswelle 13 hat an ihrem innenliegenden Ende - also in der Nähe der Sackbohrung 22 - eine Erweiterung 34, welche eine Verzahnung aufweist, die das Sonnenrad 35 eines Planetengetriebes 36 bildet. Mit dem Sonnenrad kämmen mehrere Planetenräder 37, die auch mit einem feststehenden Hohlrad 38 in Kämmeingriff stehen. Die Planetenräder sind über nicht weiter bezeichnete Nadellager auf Bolzen 40 gelagert, die in einem glockenartig ausgebildeten Mitnehmer 41 eines Freilaufgetriebes 42 befestigt sind (Planetenträger).

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In Höhe des Mitnehmers 41 weist die Abtriebswelle 24 ein Außen-Steilgewinde 44 auf, in welches ein entsprechendes Innensteilgewinde 45 eines Innenrings 46 des Freilaufgetriebes 42 eingreift. Zwischen Mitnehmer 41 und Innenring 46 mit einer entsprechenden, bei Freiläufen notwendigen Keilbahn, befinden sich Zylinderrollen 47. Radial außerhalb des Planetengetriebes 36 und des Freilaufgetriebes 42 befindet sich ein Zwischenlager 49, an dem der Innenring 46 über ein Nadellager 50 abstützt bzw. gelagert ist.

Das Planetengetriebe 36 ist an seiner rechten Seite durch eine federnde Abdeckplatte 52 in seiner axialen Position gesichert. An die gegenüberliegende Seite des Freilaufgetriebes legt sich eine Abdeckscheibe 53 an den Mitnehmer 41, die durch einen abgewinkelten Haltering 55 am Mitnehmer 41 fixiert ist. An den Haltering 55 wiederum legt sich eine Lagerscheibe 54 an, die mit ihrer anderen Seite am Lagerauge 56 des Zwischenlagers 49 anliegt.

Innerhalb des Mitnehmers 41 und des Innenrings 46 liegt an der Abtriebswelle ein hutförmig ausgebildeter Anschlagring 58, der einen wesentlichen Teil der Erfindung bildet und der mit einer inneren Schulter 51 mit einem auf der Abtriebswelle 24 in einer Ringnut 61 angeordneten Sprengring 60 als Axialanschlag zusammenwirkt. Der Anschlagring weist noch einen dem Anker 15 zugewandten äußeren Rand auf, der an die Planetenräder 3 7 angrenzt. Außerdem hat der Anschlagring 58 noch eine Schulter 59, die eine innere Ringschulter 41B des Mitnehmers 41 berührt.

Das Anlaßrelais 2 0 weist eine Spule 65 auf, innerhalb welcher ein Anker 66 geführt ist. Er hat eine mittige Bohrung 67, in welcher einerseits ein Schaltbolzen 68 5 gelagert ist, der an seinem aus einem das Anlaßrelais

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verschließenden Lagerschild 70 herausragenden Ende einen Kontakt 71 trägt, welcher mit einer entsprechenden Kontaktfläche 72 zusammenwirkt. Auf den Schaltbolzen 68 wirkt eine Druckfeder 73, die sich einerseits am Kopf 68A des Schaltbolzens abstützt, andererseits an der Innenseite des Lagerschilds 70.

Achsgleich zum Schaltbolzen 68 ist in der Bohrung 67 des Magnetankers 66 ein Druckbolzen 75 fest angeordnet, der in eine Hülse 76 hineinragt. Es sei noch erwähnt, daß in der Bohrung 67 noch eine Druckfeder 78 angeordnet ist, die sich mit ihrem einen Ende am linken Ende der Bohrung 67 abstützt, während sie mit ihrem anderen Ende auf den Schaltbolzen 68 einwirkt und diesen gegen die Druckfeder 73 drückt. Die Druckfeder 78 ist in der Zeichnung kaum zu erkennen, da sie zusammengedrückt ist. Der Schaltbolzen 68 hat einen die Hülse 76 durchdringenden Fortsatz 79, welcher an seinem aus der Hülse herausragenden Ende einen Schlitz 81 aufweist, in welchen das eine Ende 82 eines Einrückhebels 83 0 hineingreift, der um ein gehäusefestes Lager 84 schwenkbar ist. In einer in der feststehenden Hülse 76 angeordneten verschiebbaren Hülse 80 ist eine Druckfeder 85 angeordnet, welche bestrebt ist, die Hülse an den Anker 66 zu drücken. Das andere Ende 86 des Einrückhebels ist an einer auf der Abtriebswelle 24 angeordneten, nicht weiter beschriebenen Vorrichtung 87 derart gelagert, daß er diese, wenn er verschwenkt wird, axial zu verschieben vermag. Am Ende der Abtriebswelle 24 ist das Andrehritzel 89 befestigt, das in einer bestimmten Stellung derselben in den Zahnkranz 90 der 0 Brennkraftmaschine einrastet.

Die Funktionsweise der Andrehvorrichtung ist wie folgt, wobei vorausgeschickt wird, daß die Figur 1 die Andrehvorrichtung so zeigt, daß das Andrehritzel 89 bereits in den Zahnkranz 90 eingerückt ist. Bevor die

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Andrehvorrichtung jedoch gestartet wird, befindet sich der Anker 66 infolge der Wirkung der Druckfeder 78 in seiner linken Endstellung, wobei der Einrückhebel 83 etwa senkrecht steht und die Abtriebswelle 24 ebenfalls ihre rechte Endstellung einnimmt. Dies zeigt ausschnittsweise die Figur 2. Hier sieht man die geöffneten Kontakte 71, 72 am Einrückrelais 20 und einen Spalt 5.

Wenn nun die Andrehvorrichtung durch Betätigen des Zündschlüssels im Kraftfahrzeug gestartet wird, bewegt sich der Anker 66 entgegen der Kraft der Feder 73 nach rechts, wodurch der Fortsatz 79 eingezogen wird. Er verschwenkt dabei den Einrückhebel 83 im Uhrzeigersinn, so daß die Abtriebswelle 24 soweit nach links verschoben wird, bis sich das Andrehritzel 89 an den Zahnkranz 90 anlegt. Es ist unwahrscheinlich, daß ein Zahn des Zahnritzels sofort eine Zahnlücke am Zahnkranz findet. Der Magnetanker 66 zieht weiter nach rechts und spannt dadurch die Einspurfeder 85 weiter vor, bis der Kontakt 71 am Schaltbolzen 78 die Kontaktfläche 72 berührt. Nun wird der Andrehmotor 10 gestartet, und die Antriebswelle 13 treibt über die Planetenräder 37 des Planetengetriebes 36 den Mitnehmer 41 des Freilaufgetriebes 42 an. Durch die Zylinderrollen 47 wird über seine Keilbahn der Innenring 46 des Freilaufs derart verspannt, daß er ebenfalls in Drehung versetzt wird. Hierzu ist zu bemerken, daß das Planetengetriebe die hohe Drehzahl des Andrehmotors 10 auf die notwendige, wesentlich niedrigere Antriebsdrehzahl für das Einspurgetriebe, also das Zahnritzel 8 9 und den Zahnkranz 90, herabsetzt. Über das Steilgewinde 45 im Innenring 46 und das entsprechende Steilgewinde 44 auf der Abtriebswelle 24 wird nun diese samt dem Starterritzel 8 9 in Drehung versetzt und bewegt sich entlang der Stirnfläche des Zahnkranzes 90 der Brennkraftmaschine. Ist eine Zahnlücke erreicht, so kann das Andrehritzel 89 über eine an seiner Stirnseite ausgebildete

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Schräge durch die Kraft der Einspurfeder 85 und den von ihr nun verschwenkten Einrückhebel 83 in die Zahnlücke eintauchen. Der eingetauchte Zahn des Zahnritzels legt sich an die entsprechende Flanke des Zahnkranzes 90 an. Durch diesen Kraftschluß wird das Andrehritzel 89 durch die beiden Steilgewinde 44, 45 und der dadurch hervorgerufenen Axialverschiebung der Abtriebswelle 24 vollends in den Zahnkranz 90 hineingeschoben. Die dabei entstehende Reaktionskraft bewegt das Freilaufgetriebe 42 nach rechts. Dieses kann sich nun über die Planetenräder 37 an der Abdeckplatte 52 abstützen.

Bei bekannten Andrehvorrichtungen dieser Art ohne den Anschlagring 58 wird die Längsbewegung der Abtriebswelle samt Andrehritzel durch Anschlagen des Sprengrings 60 an den Innenring 46 gestoppt. Dabei treten hohe Axialkräfte in Richtung des Zahnkranzes 90 nach links auf, die den Innenring gegenüber den mit ihm verspannten Zylinderrollen 47 und den Mitnehmer 41 nach links verschiebt. Die das 0 Freilaufgetriebe 42 auf der linken Seite abdeckende Scheibe 53 wird durch die dem Innenring 46 erteilte Axialkraft aufgebogen. Die bekannte Andrehvorrichtung kann hierdurch beschädigt werden.

Erfindungsgemäß wird die Längsbewegung der Abtriebswelle mit dem Andrehritzel 89 durch Anschlagen des Sprengrings an der Schulter 57 des Anschlagrings 58 gestoppt. Dieser stützt sich durch seine Ringschulter 59 an einer Ringschulter 41B des Mitnehmers 41 ab. Die hohe Axialkraft 0 wird also vom Anschlagring 58 aufgenommen und auf den Mitnehmer 41 übertragen. Über diesen wird das gesamte Freilaufgetriebe 42 nach links gedrückt. Der Innenring 46 und die Zylinderrollen 47 stützen sich durch die Reaktionskraft beim Einspurvorgang von Andrehritzel 89 und

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Zahnkranz 90 an der Ringschulter 41A des Mitnehmers 41 ab. Der Verband wird somit nicht mehr auseinandergezogen.

Es ist noch zu erwähnen, daß das Freilaufgetriebe 42 dazu dient, eine eventuelle Überdrehzahl am Zahnkranz 90, von der Brennkraftmaschine herrührend, nicht an den Andrehmotor 10 zu übertragen. In diesem Fall wird die Freilaufsperre aufgehoben.

Claims

R. 32730 06.10.97 Ws/Pi. ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart Ansprüche

1. Andrehvorrichtung für Brennkrafmaschinen mit einem Andrehmotor (10), dessen Antriebswelle (13) über ein Vorgelege (36) und ein Freilaufgetriebe (42) mit einer Abtriebswelle (24) in Wirkverbindung steht, die Teile eines Einspurgetriebes mit Andrehritzel (89) sind, das auf der Abtriebswelle (24) drehfest angeordnet ist und durch axiales Verschieben derselben mit einem Zahnkranz (90) der Brennkraftmaschine in Eingriff gebracht werden kann, sowie mit einem elektrischen Anlaßrelais (20) mit Elektromagnet (65, 66), dessen Anker (66) über einen Fortsatz (79) mit einem um einen gehäusefesten Punkt (86) gelagerten Einrückhebel (83) in Wirkverbindung steht und durch eine Schwenkbewegung die Abtriebswelle axial zu verschieben vermag, wobei ferner am innenliegenden Ende der Antriebswelle (13) eine Verzahnung (35) ausgebildet ist, welche das Sonnenrad des Vorgeleges (36 bis 38) bildet, dessen Planetenräder (37) auf Bolzen (40) gelagert sind, welche in einem hohlzylindrischen Mitnehmer (41) festgehalten sind, in dem Zylinderrollen (47) liegen, die einen von der Abtriebswelle (24) durchdrungenen Innenring

(46) kontaktieren und welche Teile das Freilaufgetriebe (42) bilden, weiterhin mit einer auf dem Außendurchmesser der Abtriebswelle (24) fest angeordneten Anschlag (60), der im Zusammewirken mit einem axial gehäusefest liegenden Teil die Axialbewegung der Abtriebswelle nach dem Vorrücken des

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Andrehritzels (89) in den Zahnkranz (90) stoppt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des auf der Abtriebswelle (24) angeordneten Anschlagteils (60) ein Anschlagring (58) derart angeordnet ist, daß er mit je einer Ringschulter (59, 57) einerseits am Mitnehmer (41) und andererseits am Anschlagteil (60) einen Endanschlag für die Axialverschiebung der Abtriebswelle (24) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (58) hutförmig ausgebildet ist, und außen eine Ringschulter (63) aufweist, welche einerseits am Planetenrad (37) und andererseits mit einer gegenüberliegenden Schulter (59) am Innenring (46) anliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (60) ein in einer Ringnut (61) der Abtriebswelle (24) liegender Sprengring (60) ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Andrehritzel (89) zugewandten Seite des Mitnehmers (41) eine Abdeckscheibe (53) anliegt, welche den Innenring (46) axial sichert.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Abdeckscheibe (53) und einer an einem Zwischenlager (49) gebildeten Ringschulter eine Lagerscheibe (54) angeordnet ist.