DE69302942T2

DE69302942T2 - Anlassmotor

Info

Publication number: DE69302942T2
Application number: DE69302942T
Authority: DE
Inventors: Shuzo Isozumi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2013-03-20
Also published as: US5370009A; EP0562475A1; HK1002238A1; EP0562475B1; DE69302942D1; JP2774730B2; JPH05263738A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anlaßmotor, der die Drehung einer Rotorwelle eines Gleichstrommotors zu einer Abtriebswelle überträgt, der die Drehung der Abtriebswelle über eine Freilaufkupplung zu einem Ritzel überträgt und einen Motor startet. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Anlaßmotor, umfassend: eine Abtriebswelle, die zur Aufnahme der Drehung einer Rotorwelle eines Gleichstrommotors angepaßt ist; eine Freilaufkupplung, die eine zur Kopplung an die Abtriebswelle über einen Schraubenkeil angepaßte äußere Kupplung und eine innere Kupplung beinhaltet, welche innere Kupplung über eine Rolle mit der äußeren Kupplung gekoppelt ist und eine Dehung in einer Richtung eines an einer vorderen Endseite geschaffenes Ritzel überträgt; einen Tragrahmen, der an einem festen Teil fest angebracht ist und über ein Lager den hinteren Endteil der Abtriebswelle trägt; einen Schalthebel, der einen mit einer ringförmigen Eingriffsnut in Axialrichtung in Eingriff stehenden unteren Endteil aufweist und der gedreht wird, um die Freilaufkupplung entweder in eine Vorwärtsposition oder eine rückwärtige Position zu bewegen, wobei die ringförmige Eingriffsnut mit einem hinteren Seitenteil der äußeren Kupplung geschaffen ist; und einen Anschlag, der an der Abtriebswelle vor dem Schraubenkeil geschaffen ist, um die Vorwärtsbewegung der äußeren Kupplung zu beschränken; wobei die ringförmige Eingriffsnut in der Freilaufkupplung derart adaptiert ist, daß sie einen Innenumfang an einer hinteren Endseite aufweist, die über den Halter vorspringt, wenn die äußere Kupplung in der rückwärtigen Position ist, und wobei der Innenumfang so ausgebildet ist, daß er einen größeren Durchmesser als ein Außenumfang eines äußeren Endes des Lagertragteils des Tragrahmens aufweist.
In Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht durch die wesentlichen Teile eines herkömmlichen Anlaßmotors gezeigt. Ein Gleichstrommotor 1 besitzt eine Rotorwelle 2, die sich von einem Rotor aus erstreckt und die Rotorwelle 2 besitzt einen vorderen Endteil, der mit einem Sonnenrad 2a versehen ist, das aus einem kleinen Ritzel gebildet ist. Das Bezugszeichen 3 bezeichnet ein Joch, das hierauf befestigte Feldpole (nicht gezeigt) aufweist. Das Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Zwischenträger, der über ein Lager 5 eine Vorderteilseite der Rotorwelle 2 stützt. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Vorderträger, der mit dem Joch 3 über den Zwischenträger 4 verbunden ist.
Das Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Abtriebswelle, die an einen vorderen Ende der Rotorwelle 2 über eine Stahlkugel 11 derart angeordnet ist, daß sie mit der Rotorwelle 2 koaxial ist und die einen Zwischenteil aufweist, der mit einem Schraubenkeil 8 versehen ist. Die Abtriebswelle besitzt einen e Anschlag 10 für eine äußere Kupplung, der hierauf vor dem Schraubenkeil 8 durch eine Ringnut 9 ausgebildet ist. Der Schraubenkeil 8 besitzt eine Vielzahl von Zahnzwischenräumen 8a, die hierin in Umfangsrichtung in gleichen Abständen ausgebildet sind. Zwischen jeden benachbarten Zahnzwischenräumen 8a ist ein einzelner durchgehender Zahnzwischenraum 8b ausgebildet. Der Anschlag 10 besitzt eine durchgehene Ausnehmung 10a, die hierin ausgebildet ist, um mit den durchgehenden Zahnzwischenräumen 8b übereinzustimmen. Die Abtriebswelle 7 weist einen Absatz von dem Gewindeabschnitt 7b auf, der hierauf hinter dem Schraubenkeil 8 geschaffen ist, um einen kleineren Durchmesser zu haben.
Das Bezugszeichen 13 bezeichnet ein Umlaufreduziergetriebe, das wie folgt ausgebildet ist: Das Bezugszeichen 14 bezeichnet eine Vielzahl von Planetenrädem, die zusammen mit den Sonnenrad 2a laufen und die durch Tragstifte 15 über ein Lager 16 getragen werden. Die Tragstifte 15 sind an einem Träger 7a befestigt, der durch einen Flansch an hinteren Ende der Abtriebswelle 7 ausgebildet ist. Das Bezugszeichen 17 bezeichnet einen Rahmen mit Innenverzahnung, der an dem Vorderträger 6 befestigt ist und der einen mit einer Innenverzahnung 17a ausgebildeten inneren Umfang aufweist, wobei die Innenverzahnung zur Folge hat, daß die hiermit eingreifenden Planetenräder 14 sich drehen. Der Rahmen 17 mit Innenverzahnung besitzt einen Vorderendinnenumfang, der die Abtriebswelle an seinem hinteren Endabschnitt über ein Lager 18 trägt.
Das Bezugszeichen 20 bezeichnet eine Freilaufkupplung, die sich auf der Abtriebswelle 7 abstützt und die wie folgt aufgebaut ist: Das Bezugszeichen 21 bezeichnet eine äußere Kupplung, die Schraubenkeilgewinde 21a aufweist, die hierauf ausgebildet sind, um mit den Zahnzwischenräumen 8a des Schraubenkeils 8 auf der Abtriebswelle 7 einzugreifen. Das Bezugszeichen 22 bezeichnet eine innere Kupplung, die die Einwegdrehung über Rollen 23 zu der äußeren Kupplung 21 überträgt und die durch den Vorderträger 7 über ein Lager 24 gestützt wird und die die Abtriebswelle 7 über ein Lager 25 trägt. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet einen Eingriffsring, der in einen Hinterendaußenunfang der äußeren Kupplung 21 eingepaßt ist. Zwischen dem Eingriffsring und dem hinteren Ende eines vergrößerten Abschnitts der äußeren Kupplung ist eine ringförmige Eingriffsnut 21b augebildet. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet einen Sprengring, der in die Abtriebswelle 7 eingepaßt ist, um die äußere Kupplung 21 an einer vorbestimmten Position aufzunehmen, wenn die äußere Kupplung 21 sich rückwärtig bewegt, und der durch einen E- förmigen Sprengring gebildet ist.
Das Bezugszeichen 28 bezeichnet ein Ritzel, das an einen vorderen Ende der inneren Kupplung 22 durch eine Keilwellenverbindung getragen wird, das eine durch einen Anschlag 29 gehaltenes Vorderende aufweist und das durch eine Druckfeder 30 in eine Vorwärtsrichtung gedrückt wird.
Das Bezugszeichen 31 bezeichnet einen elektromagnetischen Schalter, der auf dem Vorderträger 6 befestigt ist, der einen einen bewegbaren Kern bildenden Kolben 32 aufweist und der einen Haken 33 besitzt, der in den Kolben 32 eingesetzt ist und durch den Kolben 32 getragen wird, so daß der Haken 33 ein vorkragendes Vorderende aufweist. Das Bezugszeichen 34 bezeichnet einen Schalthebel, der ein mit dem Haken 33 eingreifendes zweizinkiges oberes Ende aufweist, der ein zweizinkiges unteres Ende besitzt, das mit der ringförmigen Eingriffsnut 21b der Freilaufkupplung 20 in der Axialrichtung eingreift und der durch den Vorderträger 6 an einer Zwischenvorkragung 34a gestützt wird, um drehbar zu sein, wobei die Zwischenvorkragung 34a als Hebeldrehpunkt benutzt wird. Das Bezugszeichen 35 bezeichnet eine Gummidichtung, die in einer Ausnehmung des Vorderträgers 6 eingepaßt ist.
Die Befestigung der Freilaufkupplung 20 auf der Abtriebswelle 7 erfolgt folgendermaßen: Das Schraubenkeilgewinde 21a der äußeren Kupplung 21 der Freilaufkupplung 20, die bereits zusammengebaut ist, wird durch die durchgehenden Ausnehmungen loa des Anschlags 10 und durch die Zahnzwischenräume 8b des Schraubenkeils 8 hindurchgeführt, bis die Gewinde 21a die Abstufung 7b des Gewindeabschnitts erreicht haben. Die äußere Kupplung 21 wird mit einer halben Steigung der Gewinde 21a gedreht, die Gewinde 21a werden mit den Zahnzwischenräumen 8a des Schraubenkeils 8 in Eingriff gebracht, und die äußere Kupplung 21 wird in eine Vorwärtsrichtung zurückgeführt. Dann wird der Sprengring 27 in die Abtriebswelle 7 eingepaßt, um die Rückwärtsposition der äußeren Kupplung 21 zu beschränken. Wenn die Freilaufkupplung 20 sich vorwärtsbewegt, stoßen die vorderen Enden der Gewinde der äußeren Kupplung 21 gegen den Anschlag 10 an, um die vordere Position der äußeren Kupplung 21 zu begrenzen.
Die Funktion des herkömmlichen Anlaßnotors wird nun erläutert. Wenn ein Startschalter für einen Motor eines Kraftfahrzeugs etc. betätigt wird, wird eine Erregerspule (nicht gezeigt) des elektromagnetischen Schalters 31 erregt, um den Kolben 32 einwärts anzuziehen oder zurückzuziehen. Der Schalthebel 34 wird durch den Kolben entgegen dem Uhrzeigersinn (bezugnehmend zu Fig. 4) über den Haken 33 gedreht, um die Freilaufkupplung 20 vorwärts zu bewegen. Die Vorwärtsbewegung der Freilaufkupplung 20 veranlaßt das Ritzel 28 mit einem Ringzahnrad des Motors zusammenzulaufen. Das Zurückziehen des Kolbens 32 verursacht einen bewegbaren Kontakt (nicht gezeigt), um in Druckkontakt mit einem Paar von befestigten Kontakten (nicht gezeigt) zu gelangen, wodurch ein Energiekreis des Gleichstrommotors 1 geschlossen wird. Aufgrunddessen dreht sich der Rotor, die Drehung der Rotorwelle 2 wird zu dem Ritzel 28 über das Umlaufreduktionsgetriebe 13 und zu der Freilaufkupplung 20 übertragen, um das Ringzahnrad des Motors zu drehen, wodurch der Motor gestartet wird.
Wenn der Motor gestartet wurde, treibt die Drehung mit hoher Geschwindigkeit des Motors das Ritzel 28 in der gleichen Richtung an. Jedoch verhindert die Freilaufkupplung 20, daß die Rotorwelle 2 die Antriebskraft aufnimmt.
Wenn der Motor gestartet wurde und der Startschalter ausgeschaltet wurde, bewegt sich der Kolben 32 des elektromagnetischen Schalters 31 vorwärts und kehrt zu der vorwärtigen Position zurück, um den Schalthebel 34 in dieser Figur in Uhrzeigerrichtung in die ursprüngliche Position zurückzuführen, wobei die Freilaufkupplung 20 veranlaßt wird, sich rückwärts zu bewegen und in die ursprüngliche Position zurückzukehren.
Bei dem wie oben angegebenen, herkömmlichen Anlaßmotor ist die ringförmige Eingriffsnut 21b vor dem Sprengring 27 plaziert, wenn die Freilaufkupplung 20 in der rückwärtigen Position ist. Dies bedeutet, daß der Abstand zwischen dem vorderen Ende der Freilaufkupplung 20 und dem Sprengring 27 groß wird, was zu einen Problem führt, in dem daß die Außenlänge des Anlaßnotors vergrößert ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Problem zu lösen und einen Anlaßmotor zu schaffen, bei dem die Länge einer Freilaufkupplung in einer Vorwärtsseite bezüglich eines in einer Abtriebswelle eingepaßten Halters gekürzt ist. In gewisser Weise und gemäß einer allgemeinen Aufgabe in Beziehung zu der vorgenannten US-A-5,028,805, ist es möglich, die Außenlänge des Anlaßmotors zu reduzieren.
Entsprechend der Erfindung ist ein Anlaßmotor entsprechend dem Eingangsabsatz dieser Beschreibung geschaffen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Halter an ein Hinterendteil der Abtriebswelle eingepaßt und geeignet ist, ein Hinterende der äußeren Kupplung aufzunehmen, das zu einer rückwärtigen Position zurückgekehrt ist, wobei der Anschlag benachbart zu dem Schraubenkeil plaziert ist und die ringförmige Eingriffsnut der äußeren Kupplung mit der äußeren Kupplung als eine einteilige Konstruktion ausgebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Länge der Freilaufkupplung in einer Vorwärtsrichtung bezüglich des Halters gekürzt, um die Außenlänge des Anlaßmotors zu reduzieren.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Position der ringförmigen Eingriffsnut der äußeren Kupplung bezüglich der Position des Halters rückwärtig versetzt. Der Abstand zwischen dem vorderen Ende der Freilaufkupplung und dem Halter ist entsprechend gekürzt, um die Form des Anlaßmotors in Axialrichtung kleiner zu machen.
Die Erfindung wird nun beispielhaft und unter Bezugnahme zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine Querschnittsansicht der wesentlichen Teile des Anlaßmotors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A eine Querschnittsansicht, die die Beziehung zwischen einer ringförmigen Eingriffsnut und einem Halter einer äußeren Kupplung einer Freilaufkupplung zeigt;
Fig. 2B eine Querschnittsansicht, die den Zustand zeigt, bei dem die äußere Kupplung rückwärtig bewegt wurde, um die Freilaufkupplung auf einer Abtriebswelle zu befestigen;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht, welche die wesentlichen Teile eines herkömmlichen Anlaßmotors zeigt.
Es wird nun Bezug genommen zu Fig. 1, in der eine axiale Querschnittsansicht gezeigt ist, die die wesentlichen Teile einer ersten Ausführungsform des Anlaßmotors der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Bezugszeichen 1-11, 13-18, 22-25, 27-35, 2a, 7a, 7b, 8a, 8b, 10a, 17a und 34a bezeichnen Teile, die den in der Fig. 3 gezeigten Teile gleichen. Das Bezugszeichen 40 bezeichnet eine Freilaufkupplung, die auf der Abtriebswelle 7 befestigt ist und die eine äußere Kupplung 41 und die innere Kupplung 22 umfaßt, wobei die innere Kupplung die Einwegdrehung von der äußeren Kupplung 41 über die Rollen 23 die Einwegdrehung aufnimmt. Die äußere Kupplung 41 besitzt einen inneren Umfangsabschnitt, der mit Schraubenkeilgewinden 41a ausgebildet ist, die mit den Zahnzwischenräumen 8a des Schraubenkeils 8 der Abtriebswelle 7 in Eingriff bringbar sind. Die äußere Kupplung 41 weist einen inneren Durchmesser an einem Hinterendabschnitt auf, der größer ausgebildet ist, als der äußere Durchmesser des Sprengrings 27, so daß der hintere Endabschnitt über den Sprengring auskragt und verlängert ist. Die äußere Kupplung 41 besitzt an einem hinteren Ende einen Außenumfang, der mit einer Eingriffsvorkragung 41b versehen ist. Zwischen dem Eingriffsabschnitt 41b und einer Hinterendoberfläche eines vergrößerten Abschnitts der äußeren Kupplung 41 ist eine ringförmige-Eingriffsnut 41c ausgebildet, die mit einem unteren Ende des Schalthebels 34 in Axialrichtung in Eingriff steht.
Da der hintere Endabschnitt der äußeren Kupplung 41 rückwärtig verlängert ist, um über den oben erläuterten Sprengring 27 vorzustehen, ist die ringförmige Eingriffsnut 41c bezüglich der Plazierung des Sprengrings 27 im Vergleich mit dem herkömmlichen Anlaßmotor rückwärtig versetzt ausgebildet. Der Abstand zwischen der vorderen Endposition der äußeren Kupplung 41 und der Position des Sprengrings 27 ist demgemäß im Vergleich mit der herkömmlichen Vorrichtung gekürzt. Aufgrunddessen ist ebenso der Abstand zwischen einem vorderen Ende der Freilaufkupplung 40 und dem Sprengring 27 gekürzt, um die Außenlänge des Anlaßmotors zu reduzieren.
Nun wird Bezug genommen zu der Fig. 2A, in der ein Anordnungsverhältnis zwischen dem hinteren Endabschnitt der äußeren Kupplung 41 der Freilaufkupplung 40 und einem Lagertragabschnitt einer Endplatte des Rahmens 17 mit Innenverzahnung gezeigt ist. Der innere Durchmesser D des hinteren Endabschnitts der äußeren Kupplung 41 ist ausgebildet, um größer zu sein als der äußere Durchmesser d des Lagertragabschnitts des Rahmens 17 mit Innenverzahnung. Auf diese Art und Weise wird im Vergleich mit der herkömmlichen Vorrichtung der Abstand t zwischen dem hinteren Ende der äußeren Kupplung 41 und der Endplatte des Rahmens 17 mit Innenverzahnung kleiner.
Nun wird Bezug genommen zu Fig. 2B, in der ein Zustand gezeigt ist, bei dem die äußere Kupplung 41 rückwärtig eingesetzt ist, um die Freilaufkupplung 40 auf der Abtriebswelle 7 zu befestigen. Es ist ersichtlich, daß die äußere Kupplung 41 rückwärtig bewegt wurde, während der innere Durchmesser des hinteren Endabschnitts der äußeren Kupplung 41 dem äußeren Durchmesser des Lagertragabschnitts des Rahmens 17 mit Innenverzahnung ausweicht.
Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sind zum besseren Verständnis gedacht und beschränken den Schutzbereich nicht.

Claims

1. Anlaßmotor, umfassend:

eine Abtriebswelle (7), die zur Aufnahme der Drehung einer Rotorwelle (2) eines Gleichstrommotors (1) angepaßt ist;

eine Freilaufkupplung (40), die eine zur Kopplung an die Abtriebswelle (7) über einen Schraubenkeil (8) angepaßte äußere Kupplung (41) und eine innere Kupplung (22) beinhaltet, welche innere Kupplung (22) über eine Rolle (23) mit der äußeren Kupplung (41) gekoppelt ist und eine Drehung in einer Richtung eines an einer vorderen Endseite geschaffenen Ritzels (28) überträgt;

einen Tragrahmen (17), der an einem festen Teil fest angebracht ist und über ein Lager (18) den hinteren Endteil der Abtriebswelle (7) trägt;

einen Schalthebel (34), der einen mit einer ringförmigen Eingriffsnut (41c) in Axialrichtung in Eingriff stehenden unteren Endteil aufweist und der gedreht wird, um die Freilaufkupplung (40) entweder in eine Vorwärtsposition oder eine rückwärtige Position zu bewegen, wobei die ringförmige Eingriffsnut (41c) mit einem hinteren Seitenteil der äußeren Kupplung (41) geschaffen ist; und

einen Anschlag (10), der an der Abtriebswelle (7) vor dem Schraubenkeil (8) geschaffen ist, um die Vorwärtsbewegung der äußeren Kupplung (41) zu beschränken;

wobei die ringförmige Eingriffsnut (41c) in der Freilaufkupplung (40) derart adaptiert ist, daß sie einen Innenumfang an einer hinteren Endseite aufweist, die über einen Halter (27) vorspringt, der zur Aufnahme eines hinteren Endes der äußeren Kupplung (41) angepaßt ist, wenn die äußere Kupplung (41) in einer rückwärtigen Position ist, und wobei der Innenumfang so ausgebildet ist, daß er einen größeren Durchmesser als ein Außenumfang eines äußeren Endes des Lagertragteils des Tragrahmens (17) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Halter (27) auf ein hinteres Endteil der Abtriebswelle (7) aufgepaßt ist;

der Anschlag (10) benachbart dem Schraubenkeil (8) plaziert ist, und

die ringförmige Eingriffsnut (41c) der äußeren Kupplung (41) mit der äußeren Kupplung als eine einteilige Konstruktion ausgebildet ist.

2. Anlaßmotor nach Anspruch 1, bei dem die äußere Kupplung (41) an einem hinteren Endteil einen Außenumfang an einem hinteren Endteil besitzt, der mit einem Eingriffsabschnitt (41b) versehen ist, der mit der äußeren Kupplung (41) als eine einteilige Konstruktion ausgebildet ist.

3. Anlaßmotor nach Anspruch 2, bei dem die ringförmige Eingriffsnut (41c) zwischen dem Eingriffsabschnitt (41b) und einem vergrößerten Abschnitt der äußeren Kupplung (41) ausgebildet ist.