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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Anlaßmotor zum Anlassen einer internen
Verbrennungsmaschine, wobei der Anlaßmotor ein Planetenradgetriebe
zum Verringern einer Drehzahl eines elektrischen Motors aufweist.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Ein
Beispiel für
einen herkömmlichen
Anlaßmotor
dieser Art wird in
JP-B2-3158514 offenbart. Der
darin offenbarte Anlaßmotor
enthält
ein Planetenradgetriebe zum Verringern bzw. Untersetzen einer Drehzahl
eines elektrischen Motors und eine stoßabsorbierende Vorrichtung
zum Absorbieren eines übermäßigen Stoßes, der
auf das Planetenradgetriebe von der internen Verbrennungsmaschine ausgeübt wird.
Das Planetenradgetriebe enthält
ein Ringteil, an dessen innerer Oberfläche ein Innenzahnrad ausgebildet
ist. Das Ringteil ist mit einer drehbaren Scheibe der stoßabsorbierenden
Vorrichtung verbunden, so daß das
Ringteil sich zusammen mit der drehbaren Scheibe dreht, um einen
von dem Anlaßmotor
ausgeübten übermäßigen Stoß zu absorbieren.
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Der
Elektromotor wird von dem Planetenradgetriebe durch eine Trennplatte
getrennt, um zu verhindern, daß ein
dem Planetengetriebe zugesetztes Schmiermittel in eine Elektromotorkammer
eindringen kann. Die Trennplatte dient umgekehrt ebenso dazu, zu
verhindern, daß Bürstenstaub
des Elektromotors in das Planetenradgetriebe eindringen kann. Die
Trennplatte kontaktiert eine axiale Stirnfläche eines Zylinderab schnitts
des Ringteils, so dass das Ringteil sich zusammen mit der drehbaren
Scheibe relativ zu der Trennwand dreht, um eine von der internen
Verbrennungsmaschine auf den Anlaßmotor ausgeübten übermäßigen Stoß oder schlagartigen Krafteinfluß zu absorbieren.
Aufgrund der relativen Drehung zwischen dem Ringteil und der Drehplatte tritt
ein Abriebsverschleiß an
der axialen Stirnfläche des
zylindrischen Abschnitts auf. Demgemäß ist es hochwahrscheinlich,
daß Bürstenstaub,
der in der Kammer des Elektromotors erzeugt wird, in das Planetenradgetriebe
eindringt und dort eine Fehlfunktion bei Zahnradeingriff und eine
Lärmerzeugung
verursacht.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen gegenüber der bekannten Konstruktion
verbesserten Anlassmotor zu schaffen, bei welchem ein Abrieb zwischen
einer Trennplatte, die zwischen dem Elektromotor und dem Planetengetriebe
gelegen ist, einerseits, und einem Ringteil des Planetengetriebes
andererseits verringert bzw. unterdrückt wird und verhindert wird,
dass Bürstenstaub
in das Planetengetriebe eindringen kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des anliegenden Anspruchs 1 gelöst. Eine vorteilhafte Ausgestaltung
und Weiterbildung eines solchen Anlassmotors bildet Gegenstand des anliegenden
Anspruchs 2.
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Der
Anlassmotor zum Anlassen einer internen Verbrennungsmaschine ist
u. a. aus einem Elektromotor, einem Planetenradgetriebe, einer Einwegkupplung
und einem elektromagnetischen Schalter aufgebaut. Das Planetenradgetriebe
ist u. a. aus einem Sonnenzahnrad, das von dem Elektromotor angetrieben
wird, einem Innenzahnrad und Planetenzahnräder, die mit dem Sonnenzahnrad
und dem Innenzahnrad in Eingriff stehen, ausgebaut. Die Drehzahl
des Elektromotors wird durch das Planetenradgetriebe untersetzt
und ein Drehmoment wird auf ein Ritzel übertragen, das ein Tellerrad
des Motors durch die Einwegkupplung antreibt. Die Einwegkupplung überträgt das Drehmoment
während
einem Unterbrechen der Übertragung
des Drehmoments von dem Verbrennungsmotor zu dem Anlaßmotor auf
das Ritzel. Die elektrische Leistung wird dem Elektromotor durch
den elektromagnetischen Schalter zugeführt und das Ritzel wird in
eine Position verschoben, um mit dem Tellerrad durch einen Hebel,
der durch den elektromagnetischen Schalter angetrieben wird, in Eingriff
zu kommen. Der Anlaßmotor
enthält
eine stoßabsorbierende
Vorrichtung, die einen von dem Verbrennungsmotor zu dem Anlaßmotor übertragenen übermässigen Stoßes absorbiert.
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Das
Planetenradgetriebe und die stoßabsorbierende
Vorrichtung sind in einem Mittelgehäuse untergebracht und von dem
Elektromotor durch eine Trennplatte getrennt. Das Planetenradgetriebe
enthält
ein Ringteil mit einem zylindrischen Abschnitt, auf dessen Innenoberfläche das
Innenzahnrad ausgebildet ist. Das Ringteil, das aus einem Material
wie etwa Harz hergestellt ist, wird in das Mittelgehäuse eingefügt, so daß sich das
Ringteil relativ zu dem Mittelgehäuse dreht, wenn ein übermäßiger Stoß über das
Planetengetriebe von der Verbrennungsmaschine zu dem Anlaßmotor übertragen
wird, wodurch der übermäßige Krafteinfluß (d. h.
der Schlag oder Stoß) absorbiert
wird. Eine axiale Stirnfläche
des zylindrischen Abschnitts kontaktiert die Trennplatte. Falls
die axiale Stirnfläche
sich durch Abrieb an der Trennplatte verschleißt, können Fremdpartikel, wie beispielsweise
Bürstenstaub,
in das Planetengetriebe eindringen und dadurch eine Fehlfunktion
im Zahnradeingriff bei dem Planetenradgetriebe bewirken und schädlichen
bzw. störenden
Lärm verursachen.
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Um
den Abriebsverschleiß der
axialen Stirnfläche
des zylindrische Abschnitts zu unterdrücken, wird ein vertiefter Abschnitt,
in welchem das dem Planetengetriebe zu gesetzte Schmiermittel aufbewahrt wird,
an der axialen Stirnfläche
ausgebildet. Die axiale Stirnfläche,
die relativ zu der Trennplatte drehbar ist, wird durch das Schmiermittel,
das im vertieften Abschnitt gehalten wird, geeignet geschmiert,
und dadurch wird der Abriebsverschleiß verringert bzw. unterdrückt. Der
vertiefte Abschnitt dient ebenso dazu, die Fremdpartikel darin zu
halten, um zu verhindern, daß diese
in das Planetenradgetriebe eindringen.
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Der
vertiefte Abschnitt kann verschiedentlich geformt sein. Er kann
z. B. eine durchgehende Ringnut oder mehr als zwei durchgehende
axial zu einander ausgebildete Ringnuten sein. Die Ringnut kann verbreiterte
Abschnitte zum Zurückhalten
einer größeren Menge
an Schmiermittel darin enthalten. Eine durchgehende Nut kann entlang
der Außenlinie
der Sehne des Innenzahnrades hergestellt sein. Viele diskrete Nuten
können
auf der axialen Stirnfläche ausgebildet
sein. Anstelle der axialen Stirnfläche kann der vertiefte Abschnitt
oder die Nut auf der Trennplatte in einem Bereich ausgebildet sein,
der die axiale Stirnfläche
kontaktiert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann der Abriebsverschleiß der axialen Stirnfläche des
zylindrischen Abschnittes durch das in dem vertieften Abschnitt
zurückgehaltene
Schmiermittel unterdrückt werden
und dadurch wird verhindert, daß Fremdpartikel,
wie beispielsweise Bürstenstaub,
in das Planetenradgetriebe eindringen kann.
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Andere
Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus einem
besseren Verständnis
der bevorzugten Ausführungsform,
die nachstehend unter Bezugnahme auf die folgende Zeichnung beschrieben
wird, leichter ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 zeigt
eine Draufsicht, die eine axiale Stirnfläche eines zylindrischen Abschnitts
zeigt, an welchem zwei Ringnuten ausgebildet sind;
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2 zeigt
eine Seitenansicht, teilweise in Querschnittsansicht, die einen
Gesamtaufbau eines Anlaßmotors
zeigt;
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht, die eine stoßabsorbierende Vorrichtung
ein Planetenradgetriebe zeigt, die beide in einem Mittelgehäuse des Anlaßmotors
untergebracht sind;
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4 ist
eine Draufsicht, die eine axiale Stirnfläche eines Zylinderabschnitts
zeigt, auf welchen eine Ringnut mit verbreiterten Abschnitten ausgebildet
ist;
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5 ist
eine Draufsicht, die eine axiale Stirnfläche eines zylindrischen Abschnitts
zeigt, auf welchen entlang der Zähne
eines Innenzahnrads eine Zickzack-Nut ausgebildet ist;
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6 ist
eine Draufsicht, die eine axiale Stirnfläche eines zylindrischen Abschnitts
zeigt, auf welchen eine relativ breite Ringnut ausgebildet ist; und
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7 ist
eine Draufsicht, die eine axiale Stirnfläche eines zylindrischen Abschnitts
zeigt, auf welchen eine Vielzahl von diskreten Nuten ausgebildet
sind.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben.
In 2 wird zunächst
ein Gesamtaufbau eines Anlaßmotors
gemäß der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Ein Anlaßmotor 1 ist dabei
u. a. aus einem Elektromotor 2, einem Ritzel 3, das
durch den Elektromotor 2 angetrieben wird, einem elektromagnetischem
Schalter 6 zum Verschieben des Ritzels 3 und zum
Schließen
der Kontakte des Elektromotors 2 und anderen dazugehörigen Bauteilen
aufgebaut. Ein Drehmoment des Elektromotors 2 wird durch
ein Planetenradgetriebe zur Untersetzung einer Drehzahl des Elektromotors 2 auf das
Ritzel 3 übertragen.
Das Ritzel 3 steht mit einem Tellerrad 4 einer
internen Verbrennungsmaschine zum Anlassen des Motors in Eingriff.
Der Anlaßmotor enthält darüber hinaus
eine stoßabsorbierende
Vorrichtung zum Absorbieren eines übermäßigen Stoßes, der von dem Verbrennungsmotor
zu dem Anlaßmotor 1 übertragen
wird.
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Der
Elektromotor 2 ist ein bekannter Gleichstromelektromotor.
Nach dem Einschalten eines Zündschalters
wird einer Spule (nicht gezeigt), die in dem elektromagnetischen
Schalter 6 enthalten ist, elektrische Leistung zugeführt. Elektrische
Kontakte (nicht gezeigt), die in dem elektromagnetischen Schalter 6 enthalten
sind, werden geschlossen, wodurch einem Anker 8 des Elektromotors 2 über Bürsten 7 elektrische
Leistung zugeführt
wird. Gleichzeitig wird ein Kolben, der mit einem Hebel 9 verbunden
ist, durch die Spule angezogen, wodurch eine Einwegkupplung 10 heraus
gefahren wird. Die Einwegkupplung 10 ist mit einer Ausgangswelle 5 über einen schraubenförmigen Keil,
der auch auf der Ausgangswelle 5 ausgebildet ist, gekoppelt.
Die Einwegkupplung 10 überträgt ein Drehmoment
der Ausgangswelle 5 auf das Ritzel 3, und unterbricht
die Drehmomentübertragung
von dem Ritzel 3 auf die Ausgangswelle 5, wenn
eine Drehzahl des Ritzels 3 die Drehzahl der Ausgangswelle 5 übersteigt.
Das Ritzel 3, das integral mit einem Innenteil 10a der
Einwegkupplung 10 ausgebildet ist, ist mit der Ausgangswelle 5 über ein
Lager 11 gleitend gelagert.
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Die
Ausgangswelle 5 ist koaxial mit einer Ankerwelle 8a angeordnet.
Ein Ende der Ausgangswelle 5 wird durch ein vorderes Gehäuse 13 über ein
Lager 12 drehbar gelagert, und das andere Ende der Ausgangswelle 5 wird
durch ein Mittelgehäuse 15 über ein
Lager 14 (in 3 gezeigt) drehbar gelagert.
Das Mittelgehäuse 15,
das zwischen dem vorderen Gehäuse 13 und
dem Joch 2a gehalten wird, deckt das Planetenradgetriebe
und die stoßabsorbierende
Vorrichtung ab.
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3 zeigt
das Planetenradgetriebe und die stoßabsorbierende Vorrichtung,
die durch das Mittelgehäuse 15 abgedeckt
wird. Das Planetenradgetriebe ist aus einem Sonnenzahnrad 16,
das auf der Ankerwelle 8a ausgebildet ist, einem Innenzahnrad 18, das
auf einer inneren Oberfläche
des Ringteils 17 ausgebildet ist (wird später im Detail
beschrieben), und Planetenzahnrädern 19,
die mit sowohl dem Sonnenzahnrad 16 als auch dem inneren
Zahnrad 18 im Eingriff stehen, aufgebaut. Das Planetenradgetriebe
ist in dem Mittelgehäuse 15 angeordnet
und von dem Elektromotor 2 durch eine Trennplatte 20 getrennt,
wie es in 2 gezeigt ist.
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Das
Ringteil 17 ist aus einem Material wie beispielsweise Harz
hergestellt und wird im Mittelgehäuse 15 angeordnet,
so daß sich
das Ringteil 17 relativ zu dem Mittelgehäuse 15 dreht,
wenn eine übermäßige Kraft
von dem Verbrennungsmotor darauf ausgeübt wird. Das Ringteil 17 weist
einen Zylinderabschnitt 17a auf, der sich in einer axialen
Richtung erstreckt. Das Innenzahnrad 18 ist auf einer inneren Oberfläche des
zylindrischen Abschnitts 17a ausgebildet. Auf einer axialen
Stirnfläche 17b des
zylindrischen Abschnitts 17a sind zwei Ringnuten 21 ausgebildet,
wie in 1 gezeigt. Drei oder mehr Ringnuten 21 können auf
der axialen Stirnfläche 17b ausgebildet
sein.
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Wenn
das Sonnenzahnrad 16 durch die Drehung des Ankers 8 gedreht
wird, drehen sich die Planetenzahnräder 19, die mit dem
Sonnenzahnrad 16 und dem Innenzahnrad 18 in Eingriff
stehen, um einen Stift 23, der die Planetenzahnräder 19 lagert.
Der Stift 23 wird durch einen flanschförmigen Halter 22 fest
gelagert, welcher integral mit der Ausgangswelle 5 ausgebildet
ist. Der flanschförmige
Halter 22, der die Planetenzahnräder 19 trägt, dreht
sich um das Sonnenzahnrad 16, wenn die Planetenzahnräder 19 sich
um den jeweiligen Stift 23 drehen. Somit wird die Drehung
des Ankers 8 auf die Ausgangswelle 5 über das
Planetenradgetriebe übertragen.
Die Drehzahl des Ankers 8 wird durch das Planetenradgetriebe
mit einem bestimmten Untersetzungsverhältnis, das durch den Aufbau
des Planetenradgetriebes bestimmt ist, untersetzt.
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Die
schockabsorbierende Vorrichtung, die in 3 gezeigt
ist, besteht u. a. aus einer drehbaren Scheibe 24 (Abschleifscheibe),
einer stationären Scheibe 25,
einer Scheibenfeder 26 und einer Justierungsschraube 27.
Wenn ein übermäßiger Stoß von dem
Verbrennungsmotor auf den Anlaßmotor 1 ausgeübt wird,
dreht sich die drehbare Scheibe 24 gegen eine Abschleifkraft,
die darauf ausgeübt
wird, wodurch der Stoß absorbiert
wird. Die drehbare Scheibe 24 ist aus einer Platte, die
beispielsweise aus Metall ist, hergestellt, und weist eine Vielzahl
von auf beiden Oberflächen
davon ausgebildeten Vorspringen auf. Die Oberflächen mit den Vorsprüngen dienen
als eine Reibungs- oder Schleifoberfläche. Die drehbare Scheibe 24 ist
zwischen einer vorderen Wand des Mittelgehäuses 15 und der stationären Scheibe 25 angeordnet.
Ein Kropfabschnitt 24a, der am äußeren Umfang der drehbaren
Scheibe ausgebildet ist, wird in eine Ausschnitt 17c eingefügt, der
in dem Ringteil 17 ausgebildet und fest mit dem Ringteil 17 verbunden
ist.
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Im
folgenden wird der Betrieb des voranstehend beschriebenen Anlaßmotors 1 erläutert. Nach Einschalten
des Zündschlüssels wird
der Kolben des elektromagnetischen Schalters 6 durch eine
elektromagnetische Kraft, die durch die Spule erzeugt wird, angezogen.
Die Einwegkupplung 10 wird zusammen mit dem Ritzel 3,
das auf der Ausgangswelle 3 gleitet, durch den Hebel 9,
der durch den Kolben angetrieben wird, verschoben. Das Ritzel 3 stößt an einer Seitenoberfläche des
Tellerrads 4 an. Da der Kolben weiter angezogen wird, werden
die in dem elektromagnetischen Schalter 6 vorhandenen Kontakte
geschlossen, wodurch eine elektrische Leistung dem Anker 8 zugeführt wird.
Die Drehzahl des Ankers 8 wird durch das Planetenradgetriebe
untersetzt und das Drehmoment des Ankers 8 wird auf die
Ausgangswelle 5 übertragen.
Die Drehung der Ausgangswelle 5 wird über die Einwegkupplung 10 auf das
Ritzel 3 übertragen.
Das Ritzel 3 kommt mit dem Tellerrad 4 in Eingriff,
wenn das Ritzel 3 sich in eine Position dreht, bei der
ein In-Eingriff-Kommen möglich
ist. Somit wird das Drehmoment des Ritzels 3 auf das Tellerrad 4 übertragen
und dadurch die Verbrennungsmaschine angelassen.
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Falls
ein übermäßiger Stoß (ein Drehmoment)
aufgrund eines pulsierenden Drehmoments des Verbrennungsmotors auf
den Anlaßmotor 1 während eines
Anlaßbetriebs
ausgeübt
wird, wird der Stoß auf
das Ringteil 17 über
das Innenzahnrad 18, das mit den Planetenzahnrädern 19 in
Eingriff steht, übertragen.
Der Stoß wird
weiterhin von dem Ringteil 17 auf die drehbare Scheibe 24 übertragen,
welche mit dem Ringteil 17 verbunden ist. Falls das Drehmoment
aufgrund des Stoßes
eine Reibungskraft übersteigt,
die auf die drehbare Scheibe 24 ausgeübt wird, um sie in Position
zu halten, dreht sich die drehbare Scheibe 24 gegen die
Reibungskraft. Somit wird der übermäßige Stoß, der von
dem Verbrennungsmotor auf den Anlaßmotor 1 ausgeübt wird,
absorbiert.
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Nach
Abschalten des Zündungsschalters, wird
die Leistungszufuhr zu der Spule des elektromagnetischen Schalters 6 unterbrochen
bzw. beendet. Der durch die Spule angezogene Kolben kehrt in seine
ursprüngliche
Position zurück.
Das Ritzel 3 wird außer
Eingriff mit dem Tellerrad 4 gebracht und gleitet auf der
Ausgangswelle zusammen mit der Einwegkupplung 10 zu seiner
ursprünglichen
Position zurück.
Gleichzeitig werden die Kontakte zum Zuführen von elektrischer Leistung
zu dem Anker 8 geöffnet,
wodurch die Drehung des Ankers 8 stoppt.
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Durch
die vorliegende Erfindung werden folgende Vorteile erzielt. Schmiermittel,
das innerhalb des Ringteils 17 enthalten ist, spritzt aufgrund
der Drehung der Planetenzahnräder 19.
Das verspritzte Schmiermittel wird in den Ringnuten 21,
die an der axialen Stirnfläche 17b des
zylindrischen Abschnitts 17a ausgebildet sind, zurückgehalten.
Ein Abrieb zwischen der axialen Stirnfläche 17b und der Trennplatte 20,
welcher auftritt, wenn das Ringteil 17 sich zum Absorbieren
eines übermäßigen Stoßes, der von
die Verbrennungsmaschine auf den Anlaßmotor 1 ausgeübt wird,
sich dreht, wird durch das in den Ringnuten 21 zurückgehaltene
Schmiermittel verringert und das Schmiermittel wird an der axialen
Stirnfläche 17b und
einer Oberfläche
der Trennplatte, die die axiale Stirnfläche 17b kontaktiert,
angebracht.
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Zwei
Ringnuten 21 werden wie in 1 gezeigt
ausgebildet, d. h., eine äußere Ringnut
wird so ausgebildet, daß sie
eine innere Ringnut umgibt. Falls Fremdpartikel, wie beispielsweise
Bürstenstaub,
in den Kontaktabschnitt zwischen der axialen Stirnfläche 17b und
der Trennplatte 20 eindringt, werden die Fremdpartikel
in einer der beiden Ringnuten 21 zurückgehalten. Dem entsprechend
kann schädlicher
oder unerwünschter
Lärm, der
durch Fremdpartikel verursacht wird, die in die Planetenzahnradräume eindringen,
wirksam verhindert werden.
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Die
Form der in 1 gezeigten Ringnuten kann auf
zahlreiche Art modifiziert werden. 4 bis 7 zeigen
modifizierte Formen der Nuten. Die Ringnut 21, die in 4 gezeigt
ist, weist vier verbreiterte Abschnitte 21a auf. Der verbreiterte
Abschnitt 21a ist zumindest an einer Stelle auf der ringförmigen Nut 21 ausgebildet
oder kann an mehr als zwei Stellen ausgebildet werden. In den verbreiterten
Abschnitten 21a kann eine größere Menge an Schmiermittel
zurückgehalten
werden. Die Nut 21, die in 5 ge zeigt
ist, ist entlang der Außenlinie
der Zähne
des Innenzahnrads 18 in einer Zickzack-Form ausgebildet. Da die zickzack-förmige Nut 21 parallel zu
der Außenlinie
der Innenzahnradzähne
ist, wird die mechanische Stärke
der Zähne
nicht durch ein Herstellen der Nut verringert. Die Nut 21,
die in 6 gezeigt ist, weist eine breitere Breite auf
als die der in 1 gezeigten Nut. Es wird bevorzugt,
die Nutbreite mit ca. 1/3 der Gesamtbreite der axialen Stirnfläche 17b einschließlich der
Höhe der
Innenzahnräder herzustellen.
Durch ein breiteres Ausbilden der Nut kann die axiale Stirnfläche 17b und
die kontaktierende Oberfläche
der Trennplatte 20 sorgfältig geschmiert werden. Bei
einer in 7 gezeigten Modifikation werden
eine Vielzahl von diskreten Nuten 21 auf der axialen Stirnfläche 17b ausgebildet.
Die vielen diskreten Nuten können ähnliche
Effekte erzielen, wie die durchgehende Ringnut.
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Obwohl
die Nut oder Nuten 21 bei der vorhergehenden Ausführungsform
einschließlich
der Modifikationen auf der axialen Standfläche 17b ausgebildet
worden sind, ist es möglich,
die Nut oder Nuten auf der Oberfläche der Trennplatte 20,
die die axiale Stirnfläche 17b kontaktiert,
auszubilden. Eine Nut oder Nuten, die eine ähnliche Funktion ausführen, können auf
anderen Oberflächen,
die eine relative Drehbewegung ausführen, ausgebildet werden.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung in Zusammenhang mit der vorhergehend bevorzugten
Ausführungsform
gezeigt und beschrieben worden ist, ist es dem Fachmann offensichtlich,
daß Änderungen
in Form und Detail daran vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der
Erfindung, wie er durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist, abzuweichen.