DE69400689T2

DE69400689T2 - Starting device for an internal combustion engine of a motor vehicle

Info

Publication number: DE69400689T2
Application number: DE69400689T
Authority: DE
Inventors: Giovanni Cerizza; Giancarlo Fasola
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1993-07-28
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2014-06-21
Also published as: ITTO930564A0; EP0636786B1; IT1260673B; ES2092846T3; EP0636786A1; ITTO930564A1; DE69400689D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlaßvorrichtung für eine Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug.The present invention relates to a starting device for an internal combustion engine for a motor vehicle.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Anlaßvorrichtung, beinhaltend:In particular, the invention relates to a starting device comprising:

- ein bewegliches Antriebszahnrad, das mit einem Zahnrad der Brennkraftmaschine kämmt;- a movable drive gear that meshes with a gear of the internal combustion engine;

- einen Steuerungs-Elektromagneten, der einen Kern besitzt, welcher zwischen einer Ruhe- und einer Betätigungsposition beweglich ist und über einen Antriebsfortsatz verfügt;- a control electromagnet having a core that is movable between a rest position and an actuated position and having a drive extension;

- eine Übersetzung zwischen dem Kern des Elektromagneten und dem Zahnrad, wobei die Übersetzung einen Kipphebel beinhaltet, dessen erstes Ende an ein bewegliches Glied gekoppelt ist, welches die Translation des Zahnrades steuert, und mit einem zweiten Ende, das mit Spiel so an den Antriebsfortsatz des Kerns gekoppelt ist, daß, wenn der Elektromagnet erregt ist, der Kern die Ruheposition verläßt und einen anfänglichen Totgang durchläuft, bevor das Anhängsel den Hebel schwenkt; und- a transmission between the core of the electromagnet and the gear, the transmission including a rocker arm the first end of which is coupled to a movable member which controls the translation of the gear, and with a second end which is coupled with play to the drive extension of the core so that when the electromagnet is excited, the core leaves the rest position and undergoes an initial lost motion before the appendage pivots the lever; and

- einen elektrischen Motor, der so gespeist ist, daß er das Zahnrad in Rotation versetzt, wenn der bewegliche Kern des Elektromagneten nach Erreichen der Betätigungsposition einen elektrischen Schalter schließt.- an electric motor powered to rotate the gear when the moving core of the electromagnet closes an electric switch after reaching the actuating position.

Die Übersetzung zwischen dem Kern des Elektromagneten und dem Zahnrad ist im allgemeinen nicht starr. Im speziellen ist der Kipphebel mit Spiel an den Antriebsfortsatz des Elektromagneten gekoppelt. Dieses Spiel ist vorgesehen, um dem beweglichen Kern (der sich in Betätigungsposition befindet (bei erregtem Elektromagnet)) bei Aberregen des Elektromagneten zu gestatten, sich über einen Teil eines Anschlages zu bewegen, welcher ihn in die Ruheposition zurückversetzt, in welcher er frei vom Druck des Hebels ist, sodaß der Schalter sich verläßlich öffnet und der Motor unversorgt ist.The transmission between the core of the electromagnet and the gear is generally not rigid. In particular, the rocker arm is coupled to the drive extension of the electromagnet with play. This play is provided to allow the movable core (which is in the actuating position (with the electromagnet energized)) to move over part of a stop when the electromagnet is de-energized, which returns it to the rest position in which it is free from the pressure of the lever, so that the switch opens reliably and the motor is unpowered.

Wie oben beschrieben ist die Übersetzung zwischen dem Kern des Elektromagneten und dem Zahnrad nicht starr und kann auch ein oder zwei Federn umfassen, die zum Beispiel das Kämmen des Antriebszahnrades und des Zahnkranzes der Brennkraftmaschine erleichtern, wenn die vordere Arbeitsstellung eingenommen wird. Des weiteren ist der Kipphebel selbst oftmals elastisch biegsam.As described above, the transmission between the core of the electromagnet and the gear is not rigid and can also include one or two springs, which, for example, allow the meshing of the drive gear and the ring gear of the internal combustion engine when the front working position is adopted. Furthermore, the rocker arm itself is often elastically flexible.

Wegen des Spiels zwischen dem Antriebsfortsatz des Elektromagneten-Kerns in Ruhelage und dem Kipphebel und aufgrund der Tatsache, daß die Übersetzung als ganzes nicht starr ist, ist die Bewegung des Antriebszahnrades nicht genau proportional zu der des Kerns.Because of the play between the drive extension of the electromagnet core in the rest position and the rocker arm and due to the fact that the transmission as a whole is not rigid, the movement of the drive gear is not exactly proportional to that of the core.

Daher ist nicht immer sichergestellt, daß das Antriebszahnrad ausreichend mit dem Zahnkranz der Brennkraftmaschine kämmt, wenn der Kern die Betätigungsposition erreicht und der elektrische Motor gespeist wird.Therefore, it is not always guaranteed that the drive gear mesheds sufficiently with the ring gear of the internal combustion engine when the core reaches the actuating position and the electric motor is powered.

Um diesen Nachteil zu vermeiden wird in der Europäischen Patentanmeldung Nr. EP-A-O 520 957 im Namen der selben Antragsteller vorgeschlagen, den obengenannten Kipphebel mit einem so geformten Profil herzustellen, daß der anfängliche Totgang kleiner ist als er bei einem Arm mit einem im wesentlichen geraden Profil, unter Beibehaltung aller anderen Bedingungen, sein würde;In order to avoid this disadvantage, it is proposed in European patent application No. EP-A-0 520 957 in the name of the same applicants to manufacture the above-mentioned rocker arm with a profile shaped in such a way that the initial backlash is smaller than it would be for an arm with a substantially straight profile, all other conditions being maintained;

Typischerweise ist das zweite Ende des Kipphebels in Übereinstimmung mit dem Kernantriebsglied oder -fortsatz abgebogen.Typically, the second end of the rocker arm is bent in conformity with the core drive link or extension.

Diese Lösung hat jedoch einen Nachteil. Insbesondere kann diese Anordnung eine Abweichung des beweglichen Kerns des Elektromagneten verursachen, welcher in der Ruheposition wegen des Drucks der Kernrückstellfeder einer nicht-achsialen Rückwirkung unterworfen sein kann. Folglich wird der Kern in eine Vorzugsrichtung gedrängt.However, this solution has a disadvantage. In particular, this arrangement can cause a deviation of the moving core of the electromagnet, which in the rest position can be subject to a non-axial reaction due to the pressure of the core return spring. Consequently, the core is forced in a preferred direction.

Bei Eintreten dieser Bedingungen verschleißen die von der Brennkraftmaschine induzierten Vibrationen den beweglichen Kern und die Führung des beweglichen Kerns an den Kontaktpunkten. Da sie nicht achsial gleichförmig verteilt ist, kann diese Abnützung den beweglichen Kern dazu bringen, in seiner Führung hängenzubleiben, wenn der Anlasser betätigt wird, und damit ein Versagen des Anlassers verursachen.When these conditions occur, the vibrations induced by the internal combustion engine wear the moving core and the moving core guide at the contact points. Since it is not uniformly distributed axially, this wear can cause the moving core to get stuck in its guide when the starter is operated, thus causing starter failure.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bekannt, das zweite Ende des Kipphebels mit einem gewölbten Abschnitt im Bereich des Kontakts mit dem beweglichen Kern herzustellen. Diese Lösung beeinträchtigt jedoch teilweise die durch das Abbiegen des zweiten Endes des Kipphebels zum Antriebsfortsatz erzielten Vorteile.To avoid this drawback, it is known to make the second end of the rocker arm with a curved section in the area of contact with the moving core. However, this solution partially compromises the advantages achieved by bending the second end of the rocker arm towards the drive extension.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anlaßvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglicht, den oben genannten Nachteil hinreichend zu vermeiden.The aim of the present invention is to provide a starting device which makes it possible to sufficiently avoid the above-mentioned disadvantage.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine Anlaßvorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten kennzeichnenden Merkmalen erreicht.According to the invention, this is achieved by a starting device with the characterizing features mentioned in claim 1.

Weitere Vorteile und Charakteristika werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung klar ersichtlich, welche unter Bezug auf die angeschlossenen Zeichnungen, die ein nicht einschränkendes Beispiel darstellen, gegeben wird, wobei:Further advantages and characteristics will become clear from the following detailed description, which is given with reference to the attached drawings, which represent a non-limiting example, in which:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, teilweise im Schnitt, darstellt;Fig. 1 is a schematic diagram of a device according to the invention, partly in section;

Fig. 2 ein schematisches Diagramm einer Komponente der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist; undFig. 2 is a schematic diagram of a component of the device according to the invention; and

Fig. 3 ein Diagramm in Seitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Komponente ist.Fig. 3 is a side view diagram of the component shown in Fig. 2.

Unter Bezug auf Fig. 1 umfaßt die Anlaßvorrichtung für eine Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge ein Stützverkleidung 1, die in bekannter Anordnung einen elektrischen Antriebsmotor 2 und einen Elektromagnet 3 aufnimmt. In der abgebildeten Anordnung ist eine Freilaufkupplung 4 (freies Rad) auf die Welle des elektrischen Motors 2 befestigt. Eine Hülse 5 ist so befestigt, daß sie sich auf der Welle des Motors 2 zusammen mit der Verbindung 4 bewegt. An der dem Motor 2 gegenüberliegenden Seite ist ein Antriebszahnrad 6, das achsial entlang eines glatten Endstückes 2a der Welle des elektrischen Motors 2 beweglich ist, mit der Verbindung 4 verbunden. Das Antriebszahnrad 6 ist im speziellen beweglich zwischen einer eingezogenen Ruheposition und einer vorgeschobenen Arbeitsposition, in der es mit den Zähnen eines Schwungrades 7 der Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) kämmt.With reference to Fig. 1, the starter device for an internal combustion engine for motor vehicles comprises a support casing 1 which, in a known arrangement, houses an electric drive motor 2 and an electromagnet 3. In the arrangement shown, a freewheel clutch 4 (free wheel) is mounted on the shaft of the electric motor 2. A sleeve 5 is mounted so that it moves on the shaft of the motor 2 together with the link 4. On the side opposite the motor 2, a drive gear 6 which is axially movable along a smooth end piece 2a of the shaft of the electric motor 2 is connected to the link 4. The drive gear 6 is movable in particular between a retracted rest position and an advanced working position in which it meshes with the teeth of a flywheel 7 of the internal combustion engine (not shown).

Ein Kipphebel, drehbar um einen Stützpunkt 9 und als Übertragungsglied zwischen der Hülse 5, die als ein Glied zur Steuerung der Translation des Zahnrades 6 dient, und dem Kern des Elektromagneten 3 eingesetzt, ist mit 8 bezeichnet.A rocker arm, rotatable about a support point 9 and used as a transmission link between the sleeve 5, which serves as a link for controlling the translation of the gear 6, and the core of the electromagnet 3, is designated 8.

In der dargestellten Ausführungsform ist der Hebel 8, der im wesentlichen Y-förmig ist, vom Typ einer Flachfeder und umfaßt zwei verbundene Metallstreifen mit einem niedrigeren Ende 8a, das in passende Auflagen an den Seiten der Hülse 5 greift. Das zweite Ende des Hebels 8, mit 8b bezeichnet, ist mit dem beweglichen Kern 10 des Elektromagneten 3 in einer nachfolgend beschriebenen Art verbunden.In the embodiment shown, the lever 8, which is substantially Y-shaped, is of the flat spring type and comprises two connected metal strips with a lower end 8a engaging in matching supports on the sides of the sleeve 5. The second end of the lever 8, designated 8b, is connected to the movable core 10 of the electromagnet 3 in a manner described below.

Der Elektromagnet 3 besitzt einen beweglichen Kern 10, der achsial innerhalb einer Steuermagnetspule oder -wicklung 11 beweglich ist, welche von einer Spule 12 gehalten ist.The electromagnet 3 has a movable core 10 which is axially movable within a control magnet coil or winding 11 which is held by a coil 12.

An einem Ende hat der Kern 10 eine achsiale Verlängerung 13, an die eine Abdeckscheibe 14 befestigt ist. Die Verlängerung 13 des Kerns 10 endet in einem Fortsatz 15, der einen Einschnitt 16 aufweist, in den das zweite Ende 8b des Kipphebels 8 hineinragt. Eine Spiralfeder 17, die gegen die Abdeckscheibe 14 drückt, läßt den Kern 10 die dargestellte Position beibehalten, in welcher er teilweise aus der Steuermagnetspule oder -wicklung 11 herausragt und in welcher das obere Ende 8b des Hebels 8 sich an der rechten Seite des Einschnitts 16 befindet (wie in der Fig. 1 ersichtlich). Dieses Ende des Hebels befindet sich daher in einer gewissen Entfernung zur linken Seite des Einschnitts 16 (wie in Fig. 1 ersichtlich).At one end, the core 10 has an axial extension 13, to which a cover plate 14 is attached. The extension 13 of the core 10 terminates in an extension 15 which has a notch 16 into which the second end 8b of the rocker arm 8 projects. A spiral spring 17, which presses against the cover plate 14, causes the core 10 to maintain the position shown, in which it projects partially from the control solenoid coil or winding 11 and in which the upper end 8b of the lever 8 is located on the right side of the notch 16 (as can be seen in Fig. 1). This end of the lever is therefore located at a certain distance from the left side of the notch 16 (as can be seen in Fig. 1).

Erfindunggemäß besteht der Hebel 8 aus zwei verbundenen Metallstreifen. Diese zwei Streifen sind jedoch an ihrem zweiten Ende 8b in bezug auf den oben beschriebenen Stand der Technik verschieden geformt. Die Hebelhälfte, die sich am weitesten vom Kern 10 entfernt befindet, ist ähnlich geformt wie das in bezug auf den Stand der Technik Beschriebene und ist daher in Richtung des Antriebsglieds 15 des Kerns 10 abgebogen. Die in Fig. 3 gezeigte Hebelhälfte hingegen, die dem Kern 10 näher liegt, hat einen gewölbten Endabschnitt mit einem dem Kern 10 zugewandten konkaven Teil.According to the invention, the lever 8 consists of two connected metal strips. However, these two strips are shaped differently at their second end 8b with respect to the prior art described above. The lever half which is located furthest from the core 10 is shaped similarly to that described with respect to the prior art and is therefore bent in the direction of the drive member 15 of the core 10. The lever half shown in Fig. 3, however, which is closer to the core 10, has a curved end section with a concave part facing the core 10.

Diese Hohlrundung ist vorteilhafterweise so dimensioniert, daß die nichtachsiale Rückwirkung in bezug auf den Kern 10 gleich null ist, wenn sich der Hebel 8 in der Ruheposition befindet.This concave shape is advantageously dimensioned so that the non-axial reaction with respect to the core 10 is zero when the lever 8 is in the rest position.

Auf diese Art und Weise ist es nicht länger möglich, daß der Nachteil des Standes der Technik Anlaß zur vorerwähnten nichtachsialen Rückwirkung gibt. Gleichzeitig bleiben die Vorteile, die aus der Abwinklung des zweiten Endes 8b des Kipphebels 8 resultieren, erhalten.In this way, it is no longer possible for the disadvantage of the prior art to give rise to the aforementioned non-axial reaction. At the same time, the advantages resulting from the bending of the second end 8b of the rocker arm 8 are retained.

Claims

1. Starting device for an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising:

- a movable drive gear (6) which meshes with a ring gear (7) of the internal combustion engine;

- a control electromagnet (3) having a core (10) which is movable between a rest position and an actuated position and has a drive extension (15);

- a transmission (8,5) between the core (10) of the electromagnet (3) and the gear (6); the transmission includes a rocker arm (8) having a first end (8a) coupled to a movable member (5) which controls the translation of the gear (6), and a second end (8b) coupled with play to the drive extension (15) of the core (10) such that when the electromagnet (3) is excited, the core (10) leaves the rest position and undergoes an initial lost motion before the appendage (15) pivots the lever (8); and

- an electric motor (2) powered so as to cause the gear (6) to rotate when the movable core (10) of the electromagnet (3) closes an electric switch after reaching the actuating position;

- the rocker arm (8) having a profile shaped so that the initial backlash is smaller than it would be for an arm having a substantially straight profile, while maintaining all other geometric conditions;

characterized in that the second end (8b) of the rocker arm (8) in correspondence with the drive extension (15) of the core (10) of the electromagnet (3) has a profile the shape of which is substantially perpendicular to the translation axis of the core (10) when the core (10) is in the rest position.

2. Device according to claim 1, characterized in that the profile cooperates with the drive extension (15) and faces the core (10) and is substantially concave.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the rocker arm (8) comprises two metal strips, a first strip facing the drive extension (15) which is bent towards the second end (8b) in correspondence with the latter, and a second strip facing the core (10) which has a profile which is substantially concave to the core (10).