DE69811191T2

DE69811191T2 - Anlasser für Kraftfahrzeug mit Untersetzungsgetriebe und Stossbegrenzervorrichtung

Info

Publication number: DE69811191T2
Application number: DE1998611191
Authority: DE
Inventors: Pascal Jacquin; Christophe Lecocq
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1997-08-11
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2003-09-11
Anticipated expiration: 2018-08-07
Also published as: DE69811191D1; FR2767157B1; EP0921307A1; EP0921307B1; ES2192753T3; FR2767157A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeuganlasser.
Die Erfindung betrifft im einzelnen einen Anlasser mit einem Elektromotor, dessen Ausgangswelle eine koaxiale Einspurvorrichtung unter Einfügung eines Untersetzungsgetriebes in der Ausführung als Rädergetriebe, insbesondere mit einem Planetengetriebezug, drehend antreibt.
Um den Wert des zwischen der Ausgangswelle des Elektromotors und der Welle der Einspurvorrichtung übertragbaren maximalen Drehmoments zu begrenzen, ist es bekannt, eine Drehmomentbegrenzungsvorrichtung vorzusehen.
Dazu ist, beispielsweise in der JP-A-06.078.495, ein Anlasser bekannt, dessen Planetengetriebezug ein zylindrisches Gehäuse umfasst, in dessen Innern das innen gezahnte Hohlrad drehbar gelagert ist, wobei das Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse über eine mit Reibung wirksame Drehmomentbegrenzervorrichtung verbunden ist, die axial zwischen dem Hohlrad und einem seitlichen Lagerschild des Gehäuses eingefügt ist.
In dieser Druckschrift umfasst die Reibungsvorrichtung eine ringförmige Reibungsscheibe, die drehfest mit dem Hohlrad verbunden ist und die sich in axialer Anlage an der Innenfläche eines der Lagerschilde des Gehäuses befindet, gegen die die Reibungsscheibe durch eine kegelstumpfförmige Federscheibe axial beaufschlagt wird.
Im Vergleich zu einem Planetengetriebezug ohne Drehmomentbegrenzervorrichtung kommen bei dieser Konstruktion daher wenigstens zwei zusätzliche Bauteile zum Einsatz, und zwar die Reibscheibe und die kegelstumpfförmige Federscheibe.
Abgesehen von dieser großen Bauteilezahl verkompliziert die in dieser Druckschrift vorgeschlagene Konstruktion die Gestaltung des Hohlrads des Planetengetriebezugs, während sie den axialen Bauraumbedarf des Planetengetriebezugs vergrößert und die Vorgänge zum Zusammenbau der verschiedenen Bauteile besonders aufwendig gestaltet.
Ebenfalls um die an die rotierenden Organe des Anlassers übertragenen starken mechanischen Überlastungen zu verringern, die sich aus plötzlichen Drehzahländerungen ergeben, die während der Anfahrphase aufgrund abrupter Verlangsamungen des Verbrennungsmotors auftreten, zu denen es im Anschluss an die ersten Explosionen zu weit im voraus bezogen auf das Erreichen des oberen Totpunkts der Kolben kommen kann, ist nach einer anderen Gestaltung außerdem vorgeschlagen worden, mit einem Untersetzungsgetriebe mit Planetengetriebezug einen oder mehrere Dämpfer zu verbinden, die aus Gummiblöcken bestehen, welche das gezahnte Hohlrad des Planetengetriebezugs gegen Verdrehung blockieren. Diese Lösung ist jedoch platzaufwendig, erfordert zusätzliche Bauteile und bedingt hohe Zusatzkosten, während sie gleichzeitig die Vorgänge zum Zusammenbau der Bauteile des Untersetzungsgetriebes und/oder des Anlassers verkomplizieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Konstruktion eines Anlassers der vorgenannten Art vorzuschlagen, durch die sich die vorstehend angesprochenen Nachteile beseitigen lassen.
Dazu schlägt die Erfindung einen Kraftfahrzeuganlasser mit einem Gehäuse vor, in dem ein Elektromotor angeordnet ist, dessen Ausgangswelle eine koaxiale Einspurvorrichtung unter Einfügung eines Untersetzungsgetriebes drehend antreibt, das ein innen gezahntes Hohlrad umfasst, das in einer Austiefung des Gehäuses gelagert ist, in der es gegen Verdrehung gesichert ist und die eine innen gezahnte zylindrische ringförmige Einfassung umfasst, die an einem ihrer axialen Enden durch eine radiale Wand mit einer Bohrung in ihrer Mitte für den Durchgang einer Ausgangswelle des Untersetzungsgetriebes abgeschlossen ist, wobei das gezahnte Hohlrad einen durch Torsion elastisch verformbaren Bereich umfasst, der an einem der axialen Enden der innen gezahnten Einfassung angeordnet ist, um zwischen dieser und einem benachbarten Teil des Hohlrads wirksam zu werden, der Mittel für die Drehsicherung des Hohlrads in seiner Austiefung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch verformbare Bereich aus einer Reihe von in etwa axial ausgerichteten elastisch verformbaren Verbindungsarmen besteht, die das axiale Ende der gezahnten Einfassung mit dem benachbarten Teil des gezahnten Hohlrads verbinden, der die Drehsicherungsmittel umfasst.
Nach anderen Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:
- Die Verbindungsarme sind winklig gleichmäßig um die Achse des Hohlrads verteilt.
- Zwei benachbarte Verbindungsarme sind durch eine Ausnehmung getrennt, die wenigstens teilweise in der radialen Dicke eines axialen Endabschnitts der innen gezahnten Einfassung ausgebildet ist.
- Die Ausnehmung geht radial durch den axialen Endabschnitt der innen gezahnten Einfassung hindurch.
- Der elastisch verformbare Bereich ist am axialen Ende der innen gezahnten Einfassung angeordnet, die durch die radiale Wand abgeschlossen ist.
- Die Ausnehmung erstreckt sich axial in der radialen Wand.
- Die Mittel zur Drehsicherung des gezahnten Hohlrads in seiner Austiefung umfassen wenigstens eine am Hohlrad angebrachte Nase, die in eine formschlüssige Aufnahme des Gehäuses eingesetzt ist.
- Die Nase erstreckt sich axial von der Außenfläche der radialen Zwischenwand des Hohlrads aus.
- Das Untersetzungsgetriebe ist als Planetengetriebezug ausgeführt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Darin zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine im Teilaxialschnitt ausgeführte Ansicht des Elektromotors eines Anlassers in Verbindung mit seinem Planetengetriebezug, der eine gemäß den Lehren der Erfindung ausgeführte Drehmomentbegrenzervorrichtung umfasst;
Fig. 2 eine im Axialschnitt ausgeführte vergrößerte Ansicht des gezahnten Hohlrads des Untersetzungsgetriebes des Anlassers von Fig. 1; und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des gezahnten Hohlrads von Fig. 2.
In Fig. 1 ist ein Teil eines Kraftfahrzeuganlassers 10 dargestellt, der einen Elektromotor 12 umfasst, dessen Läufer 14 drehbar um eine Achse X-X im Innern eines hinteren Teils 16 des Anlassergehäuses gelagert ist, der durch einen vorderen Teil in Form einer Abdeckkappe ergänzt wird.
Der (nicht im einzelnen veranschaulichte) obere Teil des Anlassers 10 umfasst ein elektromagnetisches Einrückrelais, das über einen gabelförmigen Hebel 20 in bekannter Weise auf eine Einspurvorrichtung 22 einwirkt, die verschiebbar an einer mit der Ausgangswelle 26 des Elektromotors 12 koaxialen Einspurwelle 24 gelagert ist.
Die drehfest mit dem Läufer 14 verbundene Ausgangswelle 26 des Elektromotors 12 steht axial nach vorn über die Vorderseite 28 des Ständers 30 hinaus vor und treibt ein Ritzel 32 drehend an, bei dem es sich um das Sonnenrad eines Planetengetriebezugs 34 handelt, der ein zwischen der Ausgangswelle 26 und der Einspurwelle 24 eingefügtes Untersetzungsgetriebe bildet.
Das Sonnenrad 32 wirkt mit den Planetenrädern 36 des Planetengetriebezugs 34 zusammen, die drehbar um Achsen 38 gelagert sind, die wiederum an einer radialen Planetenträgerplatte 40 gelagert sind, die drehfest mit der Ausgangswelle 42 des Untersetzungsgetriebes 34 verbunden ist, bei der es sich um eine Hohlwelle handelt, in deren Inneren das (nicht dargestellte) genutete hintere Ende der Einspurwelle 24 für den Drehantrieb dieser Welle durch die Ausgangswelle 42 eingesetzt ist.
Der Planetengetriebezug 34 umfasst außerdem ein innen gezahntes Hohlrad 44, in dessen Inneren die Planetenräder 36 eingreifen und das im Verhältnis zum Gehäuse des Anlassers 10 gegen Verdrehung gesichert ist.
Das gemäß den Lehren der Erfindung ausgeführte gezahnte Hohlrad 44 besteht im wesentlichen aus einer zylindrischen ringförmigen Einfassung 46, die an ihrem hinteren Ende 48 axial offen ist und deren vorderes Ende durch eine radiale Wand 50 abgeschlossen ist, in deren Mitte ein Loch 52 eingearbeitet ist, in dem die Ausgangswelle 42 drehend gelagert ist.
Die Umfangsfläche 56 der Einfassung 46 ist eine zylindrische Fläche, und das gezahnte Hohlrad 44 ist in einer formschlüssigen hohlzylindrischen Austiefung 58 eingesetzt, die in der Abdeckkappe 18 des Gehäuses des Anlassers 10 ausgebildet ist und die axial nach hinten offen ist, um das, mit Blick auf Fig. 1 von rechts nach links erfolgende, axiale Einsetzen des gezahnten Hohlrads 44 in die Austiefung 58 zu ermöglichen, wobei letztere durch eine radiale Schulter 60 axial begrenzt ist.
Die zylindrische Innenfläche der Einfassung 46 ist gezahnt und umfasst dazu eine Reihe von Zähnen 62, die sich auf der gesamten axialen Länge der gezahnten Innenfläche 61 erstrecken, das heißt insbesondere in etwa bis zum Boden des gezahnten Hohlrads 44, der aus der radialen Innenfläche 64 der Wand 50 besteht.
Um einen durch Torsion elastisch verformbaren Bereich 66 zu bilden, umfasst gemäß den Lehren der Erfindung der vordere axiale Endabschnitt der Einfassung 46 eine Reihe von Ausnehmungen 70, die winklig gleichmäßig um die Achse XX des gezahnten Hohlrads 44 verteilt sind.
Die Ausnehmungen 70, die radial von einer Seite zur anderen durch die Dicke des Werkstoffs, aus dem die Einfassung 46 besteht, hindurchgehen, begrenzen zwischen ihnen liegend eine entsprechende Anzahl von Verbindungsarmen 72, die sich jeweils axial erstrecken, um die Einfassung 46 mit der radialen Bodenwand 50 zu verbinden.
Die Gesamtheit der Arme 72 bildet den durch Torsion elastisch verformbaren Bereich 66; das heißt, dass ihre elastische Verformung es durch Querdurchbiegung der Arme 72 ermöglicht, die Einfassung 46 insgesamt im Verhältnis zur Wand 50 zu drehen.
Das gezahnte Hohlrad 44 ist drehfest mit dem Gehäuse 10 durch eine Reihe von Nasen 74 verbunden, von denen hier drei Stück vorgesehen sind und die sich jeweils von der radialen Außenfläche 76 der Wand 50 aus axial nach vom erstrecken.
Die zylindrische Oberseite 78 jeder Nase 74 befindet sich in der Verlängerung der zylindrischen Außenfläche 56 der Einfassung 46, und jede Nase 74 ist in eine formschlüssige Aufnahme eingesetzt, die in der Bodenschulter 60 der Austiefung 58 ausgebildet ist.
Wie insbesondere in Fig. 2 zu erkennen ist, erstreckt sich jede Ausnehmung 70 axial nach hinten in der Bodenwand 50, um in der radialen Vorderseite 76 dieser Wand zu münden, wobei die Ausnehmung radial nach hinten durch einen Innenrand 75 begrenzt ist.
Wenn sich das gezahnte Hohlrad 44 in seiner Position in der Abdeckkappe 18 des Anlassergehäuses befindet, wie dies in Fig. 1, veranschaulicht ist, wird sie durch die Nasen 74 insgesamt gegen Verdrehung gesichert.
Aufgrund des Vorhandenseins des verformbaren Bereichs 66 kann sich die gezahnte Einfassung 46 jedoch im Verhältnis zur Wand 50 und somit auch im Verhältnis zum Gehäuse drehen.
Erfindungsgemäß umfasst der Anlasser 10 daher Mittel zur elastischen Torsionsdämpfung, die im Bereich des Untersetzungsgetriebes 34 angeordnet sind und bei denen kein zusätzliches Bauteil im Vergleich zu einem Anlasser mit einem herkömmlichen Planetengetriebezug zum Einsatz kommt, während lediglich die Gestaltung des gezahnten Hohlrads gemäß den Lehren der Erfindung entsprechend verändert wird.
Die Erfindung ist nicht auf ein Untersetzungsgetriebe mit Planetengetriebezug beschränkt, sondern sie kann auch in anderen Fällen zur Anwendung kommen, beispielsweise wenn es sich bei dem Untersetzungsgetriebe 34 um ein Rädergetriebe mit versetzten Zahnrädern mit einem innen gezahnten Hohlrad handelt.

Claims

1. Kraftfahrzeuganlasser (10) mit einem Gehäuse (18), in dem ein Elektromotor (12) angeordnet ist, dessen Ausgangswelle (26) eine koaxiale Einspurvorrichtung (22) unter Einfügung eines Untersetzungsgetriebes (34) drehend antreibt, das ein innen gezahntes Hohlrad (44) umfasst, das in einer Austiefung (58) des Gehäuses gelagert ist, in der es gegen Verdrehung gesichert ist und die eine innen gezahnte zylindrische ringförmige Einfassung (46) umfasst, die an einem ihrer axialen Enden durch eine radiale Wand (50) mit einer Bohrung in ihrer Mitte für den Durchgang einer Ausgangswelle (42) des Untersetzungsgetriebes abgeschlossen ist, wobei das gezahnte Hohlrad (44) einen durch Torsion elastisch verformbaren Bereich (66) umfasst, der an einem der axialen Enden der innen gezahnten Einfassung (46) angeordnet ist, um zwischen dieser und einem benachbarten Teil des Hohlrads wirksam zu werden, der Mittel (74) für die Drehsicherung des Hohlrads (44) in seiner Austiefung (58) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch verformbare Bereich aus einer Reihe von in etwa axial ausgerichteten elastisch verformbaren Verbindungsarmen (72) besteht, die das axiale Ende der gezahnten Einfassung (46) mit dem benachbarten Teil (50) des gezahnten Hohlrads (44) verbinden, der die Drehsicherungsmittel (74) umfasst.

2. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsarme (72) winklig gleichmäßig um die Achse (X-X) des Hohlrads verteilt sind.

3. Anlasser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Verbindungsarme (72) durch eine Ausnehmung (70) getrennt sind, die wenigstens teilweise in der radialen Dicke eines axialen Endabschnitts der innen gezahnten Einfassung (46) ausgebildet ist.

4. Anlasser nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Ausnehmung radial durch den axialen Endabschnitt der innen gezahnten Einfassung hindurchgeht.

5. Anlasser nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch verformbare Bereich (66, 70, 72) am axialen Ende der innen gezahnten Einfassung angeordnet ist, die durch die radiale Wand (50) abgeschlossen ist.

6. Anlasser nach Anspruch 5 in Kombination mit einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die besagte Ausnehmung (70) axial in der radialen Wand (50) erstreckt.

7. Anlasser nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Drehsicherung des gezahnten Hohlrads in seiner Austiefung wenigstens eine am Hohlrad (44) angebrachte Nase (74) umfassen, die in eine formschlüssige Aufnahme (60) des Gehäuses eingesetzt ist.

8. Anlasser nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nase (74) axial von der Außenfläche (76) der radialen Zwischenwand (50) des Hohlrads (44) aus erstreckt.

9. Anlasser nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Untersetzungsgetriebe (34) als Planetengetriebezug ausgeführt ist.