DE2828460A1

DE2828460A1 - Anlassermotor

Info

Publication number: DE2828460A1
Application number: DE19782828460
Authority: DE
Inventors: John David Hollyoak
Original assignee: Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1977-07-01
Filing date: 1978-06-29
Publication date: 1979-01-11
Also published as: US4206656A; ZA783651B; IT1105338B; IT7850090A0; FR2396174A1; AU3748378A; SU795514A3; ES471340A1; JPS5413846A; AR215937A1; BR7804195A

Description

LUCAS INDUSTRIES LIMITED
Great King Street
Birmingham B19 2XF₅ England

Anlassermotor

Die Erfindung betrifft einen Anlassermotor für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem den Motor einschließenden Gehäuse, in dem die Motorwelle gelagert ist, die eine aus einem Ritzel und einer Freilauf-Rollenkupplung bestehende Ritzelanordnung trägt, die in Achsrichtung der Welle zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung bewegbar ist und eine die Welle umgebende Buchse mit einem becherförmigen Ende aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Wellendurchmesser, in das sich ein mit dem Ritzel verbundener Teil erstreckt, und in dem die aus Rollen, Federn und Anschlägen bestehenden Teile der Kupplung angeordnet sind.

Bei solchen Anlassermotoren ergibt sich das Problem, daß Schmutz und Feuchtigkeit durch den Spalt zwischen der Rollenkupplung und dem Gehäuse eindringen können. Um diesem Problem zu begegnen, hat man am Gehäuse eine ringförmige Dichtung vorgesehen, die an der zylindrischen Außenfläche des becherförmigen Teils der Rollenkupplung anliegt. Diese Anordnung ist unbefriedigend, weil erstens die Dichtung rasch verschleißt wegen des großen Durchmessers, an dem die relative Rotationsbewegung zwischen

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ihr unci de~; heckerforad^en "'eil st-p.ttfinc.et, unü zweitens die axiale L-'in.rf.e des becherform.-en Teils oft nicht ausreicht, um den ¹Cc^ der Ritseianordnunc:. zwischen deren Rune- und Arbeitsstellung auszubleichen und ein Lösen der Dd cdtunr; von der becherförmigen Teil an manchen Jtellen des "'e^es auftritt. Zw?r kann ein Kompromiß dadurch erreicht werden, daß die LichtunR und der becherförmige ^q'eil in der Ruhestellung ineinander eingreifen, aber eine solche Anordnung hat den "-lachteil, daß die Dichtung den; wiederholten In- und Außereinrrriffkommen mit dem ständig·; laufenden becherförmigen Teil anrepaßt sein muß. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Anlassermotor zu schaffen, der diese lachteile nicht aufweist.

Gernäß der h-rfindunf: vrird das dadurch erreicht, daß die zylindrische Außenfläche der Buchse von einer ring'.förriin-en Dichtung dichtend umgeben ist, und eine Schutzwand einerseits durch die Dichtuno abgedichtet ist und andererseits an einen: Außenumfang gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist.

Dabei ist die Anordnung: vorzugsweise derart, daß eine Druckfeder die Buchse umgibt, und am einen Ende ar. einem von der Buchse getragenen Anschlag und mit ihrem anderen .(Jnde an der Schutzwand anliegt, so daß sie die Ritzelanordnung in ihre Ruhestellung drückt.

Zweckfiiäßicerweise liegt die Schutzwand an einem Dichtungsring an, der zwischen dieser ^Tiand und einem rinnförmijr.en Rand des Gehäuses liegt, wobei die Feder die Wand gegen den Rand des Gehäuses drückt. Dabei liegt die Dichtung vorzugsweise zwischen der Feder und der Schutzwand.

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Stattdessen kann die Dichtung an der Fläche der Schutzwand befestigt sein, die der Fische gegenüberliegt, an der die Feder anliegt.

Die Zeichnung zeigt Ausführun "jsbeispiele der Rrfinäun;;.

Fig. 1 zeigt im L-nf.sschnitt einen Teil eines

Anlassermotors für einen Verbrennungsmotor,

Fi;~. 2 zeigt in größerem Maßstab einen Ausschnitt aus Fig. I,

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch den die Ritze!anordnung aufweisenden Teil eines anderen Ausführun&sbeispiels,-

Fig. 4 zeigt einen Schnitt ähnlich Fig. 3 durch ein anderes Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsart.

Der in der Zeichnung dargestellte Startermotor umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 11, das auf der Abtriebsseite des Motors ein Lagerschild 12 besitzt, das das Gehäuse 11 teilweise schließt. Die Rotorwelle 13 des Motors ist in dem Gehäuse gelagert; das eine Lager 14 ist im Lagerschild 12 angeordnet.

Innerhalb des Gehäuses 11 trägt die Welle 13 den Rotor 15 eines Elektromotors, während das Gehäuse 11 den Stator 16 trägt. Zwischen dem Rotor 15 und dem Lager 14 weist die iv'elle eine ebene Zone 13a geringeren Durchmessers und daran zum Rotor hin anschließend eine Zone 13b mit schraubenförmigen Keilnuten auf. Die Welle 13 trägt zwischen dem

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Lager l4 und dem Rotor 15 eine Ritzelanordnung 17 auf, die ein Ritzel 18 und eine Rollenkupplunc; 19 umfaßt. Die Rollenkupplung 19 weist eine langestreckte Buchse 21 aufj deren Innenfläche eine Keilnutenverzahnung aufweist, die den Keilnuten der Zone 13b entspricht. An ihrem dem Lager 14 zugekehrten Ende ist die Buchse 21 zu einem becherförmigen Teil 22 erweitert, der im Verhältnis zur Buchse 21 eine kurze axiale Länge und einen großen Durchmesser hat. Das Ritzel 18 hat einen Ansatz 18a, der sich in den becherförmigen Teil 22 erstreckt, in dem sich die Rollen und Federn der Rollenkupplung befinden und dessen Innenumfang Nockenformen und Federanschläge der iiollenkupplung aufweist. Ein Schild 23 hält die Teile der Rollenkupplung im becherförmigen 'reil 22.

Die Ritzelanordnung 17 ist aus der in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung in eine Arbeitsstellung bewegbar, in der das Ritzel 18 an einem Endanschlag 24 anliegt, der auf der Welle 13 in der rJähe des Lagers 14 angeordnet ist. Wegen der Schrauben-Nut-Verbindung zwischen der V/eile 13 und der Buchse 21 kann die Ritzelanordnung axial über den Schaft bewegt werden zwischen seiner Ruhestellung und seiner Arbeitsstellung und kam dabei während des Rotierens der Welle durch die Welle angetrieben werden. Diese Längsbewegung der Ritzelanordnung zwischen Ruhe- und Arbeitsstellung ist begleitet von einer Rotation dieser Anordnung gegenüber der Welle. Die Rollenkupplung sichert, daß das Ritzel IC mit der Welle 13 in einem Drehsinn der Welle rotiert, aber gegenüber der Welle in entgegengesetztem Sinn drehbar ist. Die Kupplung ist so angeordnet, daß das Ritzel 18 mit der Welle rotiert, um den Verbrennungsmotor zwecks Anlassens anzuwerfen, wobei aber das Ritzel 18 schneller rotieren kann als die Welle 13, wenn es beim Anlassen im Eingriff mit dem Verbrennungsmotor bleibt.

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Der Mechanismus zum Bewegen der Ritze!anordnung aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung ist für die Erfindung von untergeordneter Bedeutung. In Fig. 1 ist dazu ein Elektromagnet 25 in dem Gehäuse 11 dargestellt, der ein Paar diametral gegenüberliegende elektromagnetische Pole (von denen nur einer dargestellt ist) aufweist, die von der Innenwandung des Gehäuses 11 nach innen radial vorstehen. Der Elektromagnet 25 umgibt einen Ringanker 26, der die Buchse 21 umgibt und eine Ringscheibe 2 7 trägt, die an dem den becherförmigen Teil 22 gegenüberliegenden Ende der Buchse 21 anliegt. In der Ruhestellung der Ritzelanordnung 17 hatte der Anker 26 einen axialen Abstand von den Polen des Elektromagneten 25. Bei Erregung des Elektromagneten 25 wird der Anker 26 gegen die Pole gezogen und somit die Ritzelanordnung 17 zum Anschlag 24 hin bewegt.

Bei der bisher beschriebenen Konstruktion besteht ein ringförmiger Spalt zwischen dem Außenumfang der Rollenkupplung und dem Innenumfang des Gehäuses, durch den Schmutz und Feuchtigkeit in das Gehäuse eintreten kann, wodurch die Wirkung des Elektromotors und des Mechanismus zum Bewegen der Ritzelanordnung beeinträchtigt werden können. Um das Gehäuse insoweit zu schützen, ist mit einem vorspringenden Rand 28 versehen. An dem Rand 28 liegt ein Dichtungsring 29 an und an diesem liegt der Umfang einer becherförmigen Schutzwand 31 an. Die becherförmige Schutzwand 31 ist so geformt, daß sie den becherförmigen Teil 22 der Rollenkupplung in deren Ruhestellung aufnimmt, wobei sein Innenumfang an die zylindrische Außenfläche der Buchse 21 angrenzt. Eine ringförmige Dichtung 32 liegt an der Schutzwand 31 an. Diese Dichtung 32 umgibt die Buchse 21 und ist in dichtender Verbindung sowohl mit der Oberfläche der Buchse 21 als auch mit dem Schutzschild 31. Eine schraubenförmige Druckfeder 33 umgibt die Buchse 21 und wirkt mit ihrem einen Ende gegen die Dichtung 32 und mit ihrem anderen Ende gegen einen Anschlag 34 der Buchse 21. Die Dichtung 32 und das Schutzschild 31 werden somit in radia-

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ler Richtung durch die Buchse 21 und das Gehäuse und in axialer Richtung durch die Feder 33 gehalten. Die Feder 33 drückt die Dichtung 32 in axialer Richtung fest gegen das Schutzschild J>1₃ wodurch eine Dichtung erzielt wird und drückt ferner das Schutzschild 31 in axialer Richtung gegen den Dichtungsring 29. Der Dichtungsring 29 liegt an dem Rand 28 an und kann an ihn angeklebt sein.

Auf diese Weise wird eine Dichtung erreicht zwischen dem Schutzschild 31 und dem Gehäuse sowie zwischen dem Schutzschild 31 und der Dichtung 32. Die Dichtung 32 liegt dichtend an der Buchse 21 an, und die Buchse 21 hat eine axialen Länge, die größer ist als der Weg der Ritzelanordnung zwischen deren Ruhe und Arbeitsstellung. Die Dichtung bleibt daher in Verbindung mit der Oberfläche der Buchse 21 während der gesamten Bewegung der Ritzelanordnung. Da der Durchmesser der Buchse 21 verhältnismäßig klein ist, ist die Reibgeschwindigkeit zwischen Buchse und Dichtung bei der Betätigung des Anlassermotors klein im Verhältnis zu vorbekannten Anordnungen, bei denen die Dichtung an den Außenumfang des becherförmigen Teils 22 anliegt.

Die Feder 33 drückt nicht nur die Dichtung 32 und die Schutzwand 31 in axialer Richtung gegeneinander, sondern drückt auch die Ritzelanordnung in ihre Ruhestellung. Sie wirkt also als Rückstellungsfeder.

Die Dichtung 32 kann verschiedenartigste Formen haben; in erster Linie muß dafür gesorgt sein, daß die Dichtung dicht an der Schutzwand 31 und der Buchse 21 anliegt, wobei die Rotation und die axiale Bewegung der Buchse 21 möglich sein muß.

Wie bereits erwähnt, ist die Art des Mechanismus zum Bewegen der Ritzelanordnung aus ihrer Ruhestellung in ihre Arbeitsstellung ohne Bedeutung für die Erfindung, und es

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daher verständlich, daß andere Mechanismen benutzt werden können als der beschriebene Mechanismus. Beispielsweise könnte die Scheibe 27 von einem schwenkbaren Hebel betätigt werden, der von einem Elektromagneten bewegt wird, der außerhalb des Gehäuses 11 liegt. Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei solcher Anordnungen. In Fig. 3 ist ein starrer Hebel 36 vorgesehen, während in Fig. 4 ein Hebel 37 vorgesehen ist, der nachgiebig ist und aus einem Paar von Blättern 37a, 37b besteht.

Eine ähnliche Dichtungsanordnung kann angewandt werden bei einem Schwungrad-Anlassermotor mit einer Rollenkupplung. Bei einem Schwungrad-Anlassermotor wird die Ritzelanordnung in ihrer Arbeitsstellung durch eine schraubverzahnte Kupplung zwischen Ritzelanordnung und Motorwelle während der relativen Rotation zwischen Welle und Ritzelanordnung bewegt, wobei die Trägheit der Ritzelanordnung ihrer Rotation einen Widerstand entgegensetzt, wenn die Welle zu laufen beginnt. Bei der in Fig. 5 dargestellten Anordnung ist die Dichtung 32 angeklebt oder auf andere Weise mit der Fläche der Schutzwand 31 verbunden, die auf der anderen Seite der Fläche der Wand liegt, an der die Dichtung 32 bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen liegt. Die Dichtung 32 liegt daher an der Schutzwand 31 an, statt an der Feder 33. Selbstverständlich kann zur Erreichung der Dichtung zwischen Gehäuse 11 und Schutzwand 31 andere Anordnungen getroffen werden als die Anordnung mit einem Dichtungsring 29·

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L e e r s e i t e

Claims

COHAUSZ & FLORACK

PATENTANWALTSBÜRO

SOHUMANNSTR. 97 . D-4000 DÜSSELDORF

Telefon: (0211) 683346 Telex: 08586513 cop d

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ ■ Dipl.-Ing. R. KNAUF - Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER · Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

28.6.1978

Ansprüche:

/ 1.JAnlassermotor für eine Verbrennungskraftmaschine mit einem den Motor einschließenden Gehäuse, in deia die Motorwelle gelagert ist, die eine aus einem Ritzel und einer Freilauf-Rollenkupplung bestehende Ritzelanordnung trägt, die in Achsrichtung der Welle zwischen einer Ruhestellung und einer Arbeitsstellung bewegbar ist und eine die Welle umgebende Buchse mit einem becherförmigen Ende aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Wellendurchmesser, in das sich ein mit dem Ritzel verbundener Teil erstreckt, und in dem die aus Rollen, Federn und Anschlägen bestehenden Teile der Kupplung angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Außenfläche der Buchse (21) von einer -ringförmigen Dichtung (32) dichtend umgeben ist, und eine Schutzwand (31) einerseits durch die Dichtung (32) abgedichtet ist und andererseits an einem Außenumfang gegenüber dem Gehäuse (12, 13) angedichtet ist.
2. Anlassermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (33) die Buchse (21) umgibt, und am einen Ende an einem von der Buchse (21) getragenen Anschlag (3^) und mit ihrem anderen Ende an der Schutzwand (31) anliegt, so daß sie die Ritzelanordnung (17) in ihre Ruhestellung drückt.

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3. Anlassermotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzwand (31) an einem Dichtungsring (29) anliegt, der zwischen dieser Wand (3D und einem ringförmigen Rand (28) des Gehäuses (11, 12) liegt, wobei die Feder (33) die Wand (31) gegen den Rand (28) des Gehäuses drückt.
4. Anlassermotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (32) zwischen der Feder (33) und der Schutzwand (31) liegt.
5. Anlassermotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (33) die Dichtung (32) gegen die Schutzwand (3D hält.
6. Anlassermotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (32) an der Fläche der Schutzwand (31) befestigt ist, die der Fläche gegenüberliegt, an der die Feder (33) anliegt.

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