DE69800218T2

DE69800218T2 - Anlasser für Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE69800218T2
Application number: DE69800218T
Authority: DE
Inventors: Shinichi Nagashima; Koji Nara; Masaaki Ohya; Michio Okada; Yoshikazu Sato
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1997-03-25
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 2001-02-22
Anticipated expiration: 2018-03-13
Also published as: DE69800218D1; KR100538304B1; JPH10271759A; BR9800943A; EP0867612B1; CN1109194C; TR199800534A2; IN192610B; ID20107A; CA2232912C; EP0867612A1; CA2232912A1; TW370735B; CN1196444A; US5937696A; KR19980080608A; JP3379884B2; TR199800534A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anlasser für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Motoranlasser, bei dem die Ankerwelle des Elektromotors, die Abtriebswelle, auf dem das Ritzel axial verschiebbar angebracht ist, die Magneteinrichtung zum Verstellen des Ritzels und eine Schalteinheit koaxial angeordnet sind.
Bei herkömmlichen Motoranlassern ist es üblich, die Antriebswelle, die das axial verschiebbare und mit einem Zahnkranz in Eingriffgelangende Ritzel trägt, und die Magneteinrichtung, die das Ritzel axial bewegt, parallel anzuordnen. Da jedoch solche Biaxial- Motoranlasser eine Magneteinrichtung aufweisen, die vom Elektromotor radial nach außen ragt, und somit auf einer Seite eine beträchtliche Wölbung aufweisen, gibt es bei ihrem Einbau große Platzprobleme.
Zur Lösung dieser Probleme wurde ein Koaxialanlasser vorgeschlagen, der eine ringförmige Magneteinrichtung aufweist, die die Abtriebswelle umgibt (siehe z. B. die japanische offengelegte Patentanmeldung 8-319 926 des Anmelders der vorliegenden Erfindung).
In der japanischen Patentanmeldung 8-319 926 ist ein Anlasser für einen Verbrennungsmotor beschrieben, mit
- einem Gleichstrommotor,
- einer Abtriebswelle, die vom Gleichstrommotor angetrieben wird,
- einer über eine Keilnut mit der Abtriebswelle verbundenen Ritzeleinheit, die axial zwischen einer Ruheposition und einer Arbeitsposition, in der sie in den Zahnkranz des Verbrennungsmotors eingreift, hin- und herbewegt wird,
- einer Magneteinrichtung zum axialen Bewegen der Ritzeleinheit von der Ruheposition zur Arbeitsposition, wobei diese Magneteinrichtung zwischen der Ritzeleinheit und dem Gleichstrommotor angeordnet ist und die Abtriebswelle umgibt und eine erste Endfläche aufweist, die der Ritzeleinheit zugewandt ist, und eine zweite Endfläche aufweist, die dem Gleichstrommotor zugewandt ist,
- einem Abdeckelement (bzw. einer Getriebeabdeckung) mit einer im wesentlichen zylindrischen Innenseite, das zumindest die Ritzeleinheit und die Magneteinrichtung umgibt und einen ersten Teil, der einen ersten Innendurchmesser aufweist und die Ritzeleinheit aufnimmt, und einen zweiten Teil, der einen zweiten Innendurchmesser, der größer ist als der erste Innendurchmesser, aufweist und die Magneteinrichtung aufnimmt, umfaßt, wobei an der Grenze zwischen dem ersten und zweiten Teil eine ringförmige Schulterfläche gebildet ist, die an der ersten Endfläche der Magneteinrichtung anstößt und die Axialposition der Magneteinrichtung bestimmt, und
- einem ringförmigen Stopper, der zwischen der Ritzeleinheit und der Magneteinrichtung dergestalt koaxial angeordnet ist, daß er die Ruheposition der Ritzeleinheit bestimmt.
Bei der Montage der Magneteinrichtung in der Getriebeabdeckung wird die Magneteinrichtung in den breiteren Teil der Getriebeabdeckung gedrückt, bis ihre Endfläche an der in der Getriebeabdeckung gebildeten Schulterfläche anstößt. Auf diese Weise bestimmt die Schulterfläche der Getriebeabdeckung die Axialposition der Magneteinrichtung.
Zur vorteilhaften Anbringung des Stoppers zwischen der Magneteinrichtung und dem Ritzel sind am Stopper mehrere von seinem äußeren Rand radial nach außen ragende Zungen und an der Schulterfläche der Getriebeabdeckung entsprechende Vertiefungen zur Aufnahme der Zungen gebildet, so daß die Zungen des Stoppers zwischen diesen Vertiefungen der Schulterfläche und der Endfläche der Magneteinrichtung festgehalten werden.
Wenn jedoch die Zungen zu dünn sind, läßt sich der Stopper nicht fest anbringen. Und wenn die Zungen zu dick sind, kann zwar der Stopper fest angebracht werden, die Magneteinrichtung aber daran gehindert werden, an der Schulterfläche der Getriebeabdeckung anzustoßen. In diesem Fall wird die Axialposition der Magneteinrichtung und somit die Leistung des Ankers durch die Dicke der Zungen bestimmt, was dazu führen kann, daß auf das Ritzel eine zu geringe Schubkraft ausgeübt wird oder die bewegbare Kontaktplatte der Schalteinheit, die zusammen mit dem Anker betätigt wird, um dem Elektromotor selektiv Strom zuzuführen, nicht genügend weit bewegt wird. Obwohl der Stopper meist aus einem Kunstharz hergestellt wird, ist die Verformung der Zungen des Stoppers eingeschränkt und reicht nicht aus, um eine Abweichung der Größe der Zungen von der Standardgröße zu absorbieren, da zur Befestigung des Stoppers in Drehrichtung die Zungen so geformt sind, daß sie in die entsprechenden Vertiefungen passen und zu wenig Raum übrig bleibt, um eine ausreichende Verformung der Zungen zuzulassen.
Angesichts dieser Probleme der herkömmlichen Technik besteht eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Koaxialanlasser für einen Verbrennungsmotor zu schaffen, bei dem sich der Stopper zur Bestimmung der Ruheposition des Ritzels in der Getriebeabdeckung fest anbringen läßt, ohne die Axialposition der Magneteinrichtung zu beeinflussen.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen solchen Anlasser zu schaffen, bei dem der Stopper in der Getriebeabdeckung in Drehrichtung gesichert ist.
Eine dritte Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen solchen Anlasser zu schaffen, ohne die Herstellungskosten wesentlich zu erhöhen.
Erfindungsgemäß werden diese und weitere Aufgaben dadurch gelöst, daß ein Anlasser für einen Verbrennungsmotor geschaffen wird, mit
- einem Gleichstrommotor,
- einer Abtriebswelle, die vom Gleichstrommotor angetrieben wird,
- einer über eine Keilnut mit der Abtriebswelle verbundenen Ritzeleinheit, die axial zwischen einer Ruheposition und einer Arbeitsposition, in der sie in den Zahnkranz des Verbrennungsmotors eingreift, hin- und herbewegt wird,
- einer Magneteinrichtung zum axialen Bewegen der Ritzeleinheit von der Ruheposition zur Arbeitsposition, wobei diese Magneteinrichtung zwischen der Ritzeleinheit und dem Gleichstrommotor angeordnet ist und die Abtriebswelle umgibt und eine erste Endfläche aufweist, die der Ritzeleinheit zugewandt ist, und eine zweite Endfläche aufweist, die dem Gleichstrommotor zugewandt ist,
- einem Abdeckelement mit einer im wesentlichen zylindrischen Innenseite, das zumindest die Ritzeleinheit und die Magneteinrichtung umgibt und einen ersten Teil, der einen ersten Innendurchmesser aufweist und die Ritzeleinheit aufnimmt, und einen zweiten Teil, der einen zweiten Innendurchmesser, der größer ist als der erste Innendurchmesser, aufweist und die Magneteinrichtung aufnimmt, umfaßt, wobei an der Grenze zwischen dem ersten und zweiten Teil eine ringförmige Schulterfläche gebildet ist, die an der ersten Endfläche der Magneteinrichtung anstößt und die Axialposition der Magneteinrichtung bestimmt, und
- einem ringförmigen Stopper, der zwischen der Ritzeleinheit und der Magneteinrichtung dergestalt koaxial angeordnet ist, daß er die Ruheposition der Ritzeleinheit bestimmt, und eine Zunge aufweist, die von seinem äußeren Rand radial nach außen ragt,
wobei an der Schulterfläche des Abdeckelements eine Vertiefung zur Aufnahme der Zunge des Stoppers gebildet ist und die Vertiefung und die Zunge in ihren Abmessungen einander so angepaßt sind, daß die Zunge sich zwischen der Vertiefung der Schulterfläche und der ersten Endfläche der Magneteinrichtung elastisch anordnen läßt und ein Raum gebildet wird, der die dabei auftretende Verformung der Zunge zuläßt.
Da der Raum, der die Verformung der Zunge des Stoppers zuläßt, in der Vertiefung der Schulterfläche vorgesehen ist, läßt sich die Zunge elastisch verformen, so daß der Stopper ohne Beeinflussung der Axialposition der Magneteinrichtung festgehalten wird. Da die Zunge zwischen der Vertiefung der Schulterfläche und der ersten Endfläche der Magneteinrichtung elastisch angeordnet ist, verlängert sich die Zeit, in der der Stopper zuverlässig festgehalten wird, auch wenn die Zunge oder die Vertiefung der Schulterfläche durch Reibung verschleißen.
Zur Erleichterung der Bestimmung der Nachgiebigkeit der Zunge ist es vorzuziehen, daß es sich bei der Verformung der Zunge im wesentlichen um eine Biegeverformung handelt.
Die Zunge ist vorzugsweise so dimensioniert, daß sie von der Vertiefung der Schulterfläche mit unwesentlichem Verdrehspiel aufgenommen wird. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der Stopper in Drehrichtung um die Antriebswelle herum fixiert ist.
Bei einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung umfaßt die Zunge ein Paar Seitenwände und eine Stirnwand, die sich zwischen den axialen Enden der Seitenwände erstreckt, wobei die Stirnwand mit einem axialen Vorsprung versehen ist, der so ausgebildet ist, daß er an die Vertiefung der Schulterfläche oder die erste Endfläche der Magneteinrichtung anstoßen kann. Dadurch fixieren die beiden Seitenwände den Stopper in Drehrichtung, während die mit dem axialen Vorsprung versehene Stirnwand der Zunge eine ausreichende Nachgiebigkeit verleiht. Außerdem ist der Raum, der die Verformung der Stirn Wand zuläßt, günstigerweise zwischen den beiden Seitenwänden vorgesehen. Zusätzlich oder als Alternative kann die Zunge eine elastische gekrümmte Wand mit konvexer Oberfläche umfassen, die so ausgebildet ist, daß sie an die Vertiefung der Schulterfläche oder die erste Endfläche der Magneteinrichtung anstoßen kann.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 eine Gesamtansicht eines erfindungsgemäßen Motoranlassers,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Zunge, die am äußeren Rand eines erfindungsgemäßen Stoppers gebildet ist,
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Zunge von Fig. 2, in Radialrichtung gesehen, zur Erklärung der Funktionsweise der Zunge,
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 zur Darstellung der wesentlichen Teile des Stoppers und
Fig. 5 einen Teil eines Schnitts entlang Linie V-V in Fig. 4 zur Darstellung einer Endfläche des in der Getriebeabdeckung montierten Stoppers.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Motoranlasser, der mit einem Untersetzungsgetriebe ausgestattet ist, wobei die obere Hälfte der Zeichnung den Anlasser außer Betrieb und die untere Hälfte der Zeichnung den Anlasser in Betrieb darstellt. Dieser Anlasser 1 erzeugt ein Drehmoment zum Starten eines Verbrennungsmotors und umfaßt einen mit einem Planeten-Untersetzungsgetriebe 2 versehenen Elektromotor 3, eine über das Untersetzungsgetriebe 2 mit dem Elektromotor 3 verbundene Abtriebswelle 4, eine Einweg- Rollenkupplung 5 und ein Ritzel 6, die auf der Abtriebswelle 4 verschiebbar angebracht sind, eine Schalteinheit (in den Zeichnungen nicht gezeigt) zum wahlweisen Öffnen und Schließen der zum Elektromotor 3 führenden Stromleitung sowie eine Magneteinrichtung 9 zum axialen Bewegen eines bewegbaren Kontakts (in den Zeichnungen nicht gezeigt) der Schalteinheit und des Ritzels 6.
Bei dem Elektromotor 3 handelt es sich um einen bekannten Kommutator- Gleichstrommotor, dessen Ankerwelle 10 am rechten Ende in der Mitte einer Bodenplatte 11 und am linken Ende in der Mitte des rechten Endes der Abtriebswelle 4 drehbar gelagert ist. Die Ankerwelle 10 und die Abtriebswelle 4 sind koaxial angeordnet.
Das Untersetzungsgetriebe 2 ist auf der Innenseite der Deckplatte 12 des Elektromotors 3 vorgesehen. Das Untersetzungsgetriebe 2 umfaßt ein Sonnenrad 13, das an einem sich neben der Abtriebswelle 4 befindenden Teil der Ankerwelle 10 gebildet ist, mehrere mit dem Sonnenrad 13 in Eingriff stehende Planetenräder 14 und ein Hohlrad 15, das am inneren Rand der Deckplatte 12 gebildet ist und mit den Planetenrädern 14 in Eingriff steht. Am rechten Ende der Abtriebswelle 4, die in der Mitte der Deckplatte 12 drehbar gelagert ist, ist eine Tragplatte 16 für die Planetenräder 14 angebracht.
An der Deckplatte 12 ist eine Getriebeabdeckung (bzw. ein Abdeckelement) 17 angebracht, mit der sich der Anlasser am Verbrennungsmotor befestigen läßt. Das linke Ende der Abtriebswelle 4 ist in der Mitte der Innenseite der linken Wand der Getriebeabdeckung 17 drehbar gelagert.
Die Außenseite des mittleren Teils der Abtriebswelle 4 steht über eine schraubenförmige Keilnut 19 mit der Innenseite eines Außenteils 18 der Einweg-Rollenkupplung 5 in Eingriff Dieses Kupplungsaußenteil 18 wird normalerweise von einer Rückstellfeder 21, die zwischen einem Verbindungsabschnitt 18a, der es mit der schraubenförmigen Keilnut 19 der Abtriebswelle 4 verbindet, und einer am linken Teil der Abtriebswelle 4 befestigten Anschlagplatte 20 angeordnet ist, nach rechts gedrückt. Die Rückstellfeder 21 sitzt in einem ringförmigen Spalt, der von einer Manschette 18b, die auf der Innenseite des Kupplungsaußenteils 18 gebildet ist, und der Außenseite der Abtriebswelle 4 umgeben ist.
Das Kupplungsaußenteil 18 und ein Innenteil 22 der Einweg-Rollenkupplung 5 greifen so ineinander, daß sie sich gegeneinander drehen aber nicht axial verschieben lassen. Auf der Außenseite des linken Endes des Kupplungsinnenteils 22 ist das obengenannte Ritzel 6 angeformt, das mit dem Zahnkranz 23 des Verbrennungsmotors in Eingriff gebracht wird, um diesen zu starten. Das in einem Stück mit dem Ritzel 6 geformte Kupplungsinnenteil 22 sitzt drehbar und axial verschiebbar auf dem linken Ende der Abtriebswelle 4. Auf diese Weise bilden die Einweg-Rollenkupplung 5 und das Ritzel 6 eine Ritzeleinheit.
Im mittleren Teil der Getriebeabdeckung 17 ist eine Erregerwicklung 24 befestigt, die die aus einem nichtmagnetischen Material hergestellte Abtriebswelle 4 umgibt. Die Erreger wicklung 24 ist von einem Joch umgeben, das eine ringförmige Scheibe 26 und einen becherförmigen Halter 25 mit einem Innenflansch 25a, der die Abtriebswelle 4 umgibt, umfaßt. In einem Spalt, der zwischen der Innenseite der Erregerwicklung 24 und der Außenseite der Abtriebswelle 4 gebildet ist, sind ein äußeres Ankerelement 27 und ein inneres Ankerelement 28 koaxial und axial verschiebbar angeordnet, die beide aus einem ferromagnetischen Material hergestellt sind. Die linken Enden der Ankerelemente 27 und 28 sind der Innenseite des inneren Teils des Innenflansches 25a des Halters 25 zugewandt, wobei dieser innere Teil des Innenflansches 25a als Pol für die Ankerelemente 27 und 28 dient.
Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die Getriebeabdeckung 17 einen Teil mit einem kleineren Durchmesser zur Aufnahme der Ritzeleinheit, die wie oben erwähnt die Einweg-Rollenkupplung 5 und das Ritzel 6 umfaßt, und einen Teil mit einem größeren Durchmesser zur Aufnahme der Magneteinrichtung 9, die die Erregerwicklung 24, den becherförmigen Halter 25 und die ringförmige Scheibe 26 umfaßt. Zwischen diesen beiden Teilen der Getriebeabdeckung 17 ist eine ringförmige Schulterfläche 17b (siehe Fig. 3) gebildet, die an der axialen Endfläche der Magneteinrichtung 9 (genauer gesagt, der linken Endfläche des Halters 25) anstößt und die Axialposition der Magneteinrichtung 9 bestimmt.
Um zu verhindern, daß beim axialen Zurückbewegen der Ritzeleinheit in die Ruheposition die rechte Endfläche der Ritzeleinheit an die linke Endfläche des Halters 25 anstößt, ist zwischen diesen Flächen ein ringförmiger Stopper 30 angeordnet, der aus einem Kunstharz hergestellt werden kann. Wie in Fig. 2 bis Fig. 5 gezeigt, ist der Stopper 30 an seinem äußeren Rand mit mehreren Zungen 30a versehen, die radial nach außen ragen. Auf der dem Kupplungsaußenteil 18 zugewandten Seite jeder der Zungen 30a ist ein Vorsprung 30b gebildet. Auf der vom Vorsprung 30b abgewandten Seite sind die Zungen 30a ausgehöhlt. Insbesondere umfaßt jede Zunge 30a ein Paar Seitenwände 30c und eine Stirnwand 30d, die sich zwischen den axialen Enden der Seitenwände 30c erstreckt, so daß sie in Radialrichtung gesehen die Form einer eckigen Klammer "[" haben, wie in den Fig. 2, 3 und 5 gezeigt. Auf diese Weise weist, wie weiter unten genauer beschrieben, jede Zunge 30a ausreichende axiale Nachgiebigkeit auf, wobei zwischen den Seitenwänden 30c ein Raum gebildet ist, der eine Verformung der Stirnwand 30d gestattet. An der ringförmigen Schulterfläche 17b der Getriebeabdeckung 17 sind mehrere Vertiefungen 17a gebildet, die auf die Zungen 30a ausgerichtet sind und diese aufnehmen.
Beim Zusammenbau wird zuerst der Stopper 30, der vorzugsweise außerdem zum Fixieren der Magneteinrichtung 9 in Drehrichtung dient, von rechts (Fig. 1) so in die Getriebeabdeckung 17 eingesetzt, daß die Zungen 30a in die entsprechenden Vertiefungen 17a gelangen. Danach wird die Magneteinrichtung 9 in die Getriebeabdeckung 17 gedrückt, bis die Endfläche des Halters 25 an der ringförmigen Schulterfläche 17b, die auf der Innenseite der Getriebeabdeckung 17 gebildet ist, anstößt. Daraufhin werden Teile der Getriebeabdeckung 17, die die ringförmige Scheibe 26 umgeben, umgeschlagen, um Vorsprünge 17c (Fig. 4) zu bilden, die den äußeren Rand der Endfläche der ringförmigen Scheibe 26 festhalten. Diese Vorsprünge 17c und die ringförmige Schulterfläche 17b klemmen die Magneteinrichtung 9 ein, so daß diese in der Getriebeabdeckung 17 fixiert ist. Der Stopper 30 ist dann so montiert, daß jede der Zungen 30a zwischen den entsprechenden Vertiefungen 17a der Schulterfläche 17b und der Endfläche des Halters 25 elastisch angeordnet ist. Insbesondere stoßen die axialen Vorsprünge 30b der Zungen 30a an die entsprechenden Vertiefungen 17a der Schulterfläche 17b an, wodurch die Stirnwände 30d der Zungen 30a elastisch verformt werden, wie in Fig. 3, die schematisch und nicht maßstabsgerecht ist, durch eine gestrichelte Linie wiedergegeben. Es ist zu bemerken, daß die Verformung der Stirnwand 30d der Zungen 30a durch den Raum ermöglicht wird, der zwischen den beiden Seitenwänden 30c der Zungen 30a gebildet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei der Verformung der Zunge 30a im wesentlichen um eine Biegeverformung wie diejenige der Stirnwand 30d, die eben beschrieben wurde, da sich die Nachgiebigkeit der Zungen 30a durch Änderung der Stärke der Stirnwand 30d ziemlich einfach bestimmen läßt, ohne daß das für die Zungen 30a verwendete Material einen wesentlichen Einfluß hat. Die Verformung der Zungen 30a kann aber auch eine komprimierende Komponente aufweisen. Somit wird der Stopper 30 in Axialrichtung elastisch eingeklemmt, und es entsteht kein Spiel, selbst wenn der Stopper 30 etwas von der Standardgröße abweicht oder die Vorsprünge 30b der Zungen 30a durch Reibung einen gewissen Verschleiß aufweisen. Die Axialposition der Magneteinrichtung 9 wird durch die Schulterfläche 17b der Getriebeabdeckung 17 genau bestimmt, so daß die Magneteinrichtung 9 ihre Funktion zuverlässig ausüben kann. Außerdem ist in Fig. 3 zu sehen, daß die Zungen 30a von den entsprechenden Vertiefungen 17a mit unwesentlichem Verdrehspiel aufgenommen werden, so daß der Stopper 30 in Drehrichtung fixiert ist.
Das rechte Ende des äußeren Ankerelements 27 ist mit der Schalteinheit (in den Zeichnungen nicht gezeigt) verbunden, die in der Nähe des Kommutators 31 des Elektromotors 3 vorgesehen ist. Das äußere Ankerelement 27 wird durch eine Rückstellfeder 35, die zwischen dem äußeren Ankerelement 27 und dem Innenflansch 25a des Halters 25 für die Erregerwicklung 24 angeordnet ist, ständig nach rechts gedrückt, befindet sich aber normalerweise an seiner neutralen Position, an der es die bewegbaren und nicht bewegbaren Kontaktplatten voneinander trennt.
Das innere Ankerelement 28 wird durch eine Schraubenfeder 36, die schwächer ist als die Rückstellfeder 21 des Kupplungsaußenteils 18, in bezug auf die Deckplatte 12 ständig nach links gedrückt. Das innere Ankerelement 28 ist mit einem aus einem nichtmagnetischen Material hergestellten Schubelement 37 verbunden, dessen linkes Ende am rechten Ende des Kupplungsaußenteils 18 anstößt. Die Erregerwicklung 24 ist mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Zündschalter elektrisch verbunden.
Zwischen der Deckplatte 12 und dem Kommutator 31 ist ein ringförmiges Zwischenstück 43 aus Metall angeordnet, um das Untersetzungsgetriebe 2 vom Elektromotor 3 zu trennen. In der Mitte des Zwischenstücks 43 ist ein zylindrischer Abschnitt 43a vorgesehen, der zum Kommutator 31 ragt und die Ankerwelle 10 unter Freilassung eines schmalen Spalts umgibt. Das freie Ende des zylindrischen Abschnitts 43a wird von einer in der axialen Endfläche des Kommutators 31 gebildeten Vertiefung 31a aufgenommen, wodurch verhindert wird, daß das Schmiermittel für das Untersetzungsgetriebe 2 zum Kommutator 31 gelangt.
Die Bodenplatte 11 ist mittels einer Durchgangsschraube 45, einem Joch 44 für den Elektromotor 3 und dem Zwischenstück 43 mit der Getriebeabdeckung 17 verbunden. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist das rechte Ende des Jochs 44 in Verbindungszapfen 11a der Bodenplatte 11 eingepaßt, wobei seine Innenfläche und Endfläche an der Bodenplatte 11 anliegen, während das linke Ende des Jochs 44, obwohl es mit der Getriebeabdeckung 17 direkt verbunden ist, in am Zwischenstück 43 gebildete Verbindungszapfen 43b eingepaßt ist, wobei seine Innenfläche und Endfläche am Zwischenstück 43 anliegen. Somit bleibt die Außenseite des Jochs 44 frei und berührt keine anderen Bauteile, so daß sie mit geringerer Präzision gebildet werden kann. Dadurch läßt sich die Herstellung des Jochs 44 vereinfachen.
Im folgenden wird die Arbeitsweise dieses Motoranlassers beschrieben. Im Nichtbetrieb befindet sich das äußere Ankerelement 27 aufgrund der Kraft der Rückstellfeder 3 5 ganz rechts, da der Erregerwicklung 24 kein Strom zugeführt wird, wobei die bewegbare Kontaktplatte (nicht gezeigt), die mit dem äußeren Ankerelement 27 verbunden ist, von der unbewegbaren Kontaktplatte (nicht gezeigt) entfernt ist. Gleichzeitig befindet sich das Kupplungsaußenteil 18, gegen das die Rückstellfeder 21 drückt, zusammen mit dem in einem Stück mit dem Ritzel 6 gebildeten Kupplungsinnenteil 22, dem Schubelement 37 und dem inneren Ankerelement 28 ganz rechts, so daß das Ritzel 6 nicht mit dem Zahnkranz 23 in Eingriff steht.
Wenn der Zündschalter in Anlaßposition gebracht wird, erhält die Erregerwicklung 24 Strom und wird magnetisiert. Zu diesem Zeitpunkt stößt das aus einem ferromagnetischen Material gebildete Kupplungsaußenteil 18 am Stopper 30 an; da jedoch der Stopper 30 aus einem nichtmagnetischen Kunstharz hergestellt ist, ist die Durchlässigkeit des Magnetflusses vom Halter 25 zum Kupplungsaußenteil 18 sehr gering. Sobald die Erregerwicklung 24 magnetisiert ist, ist in den Ankerelementen 27, 28 ein magnetischer Weg zum Leiten eines Magnetflusses hergestellt, wodurch die Ankerelemente 27, 28 nach links bewegt werden. Das äußere Ankerelement 27, das näher am inneren Teil (Pol) des Innenflansches 25a des Halters 25 ist als das innere Ankerelement 28, bewegt sich vor dem inneren Ankerelement 28. Infolgedessen gelangt die am äußeren Ankerelement 27 befestigte bewegbare Kontaktplatte, an die die Litzen der Bürsten des Elektromotors 3 angeschlossen sind, in Berührung mit der mit der Batterie verbundenen nicht bewegbaren Kontaktplatte, was jedoch in den Zeichnungen nicht dargestellt ist. Dadurch fließt Strom von der Batterie zum Elektromotor 3, so daß die Ankerwelle 10 gedreht wird.
Das äußere Ankerelement 27 wird gestoppt, bevor seine linke Endfläche den inneren Teil des Innenflansches 25a berührt, da ein Außenflansch 27a, der am rechten Ende des äußeren Ankerelements 27 angeformt ist, an der ringförmigen Scheibe 26 anstößt.
Die Drehzahl der Ankerwelle 10 wird durch das Untersetzungsgetriebe 2 reduziert und auf die Abtriebswelle 4 übertragen. Aufgrund der Trägheit des Kupplungsaußenteils 18, das über die schraubenförmige Keilnut 19 mit der Abtriebswelle 4 in Eingriff steht, wirkt die axiale Kraft, die durch die schraubenförmige Keilnut 19 entsteht, auf das Kupplungsaußenteil 18 ein, so daß sich dieses nach links bewegt. Gleichzeitig beginnt sich das innere Ankerelement 28, auf das die nach links gerichtete Anziehungskraft der Erregerwicklung 24 und der Druck der Schraubenfeder 36 einwirkt, nach links zu bewegen. Diese Kraft wird über das Schubelement 37 als axiale Kraft auf das Kupplungsaußenteil 18 übertragen.
Diese axiale Kraft schiebt das Kupplungsaußenteil 18 gegen die Kraft der Rückstellfeder 21 nach links, wodurch auch das Ritzel 6, das in einem Stück mit dem Kupplungsinnenteil 22 gebildet und somit mit dem Kupplungsaußenteil 18 verbunden ist, nach links geschoben wird. Wenn das Kupplungsaußenteil 18 an der Anschlagplatte 20 anstößt und das Ritzel 6 in den Zahnkranz 23 eingreift, wird die Drehung der Abtriebswelle 4 auf den Zahnkranz 23 übertragen und der Verbrennungsmotor gestartet. Dabei berührt die linke Endfläche des inneren Ankerelements 28 den inneren Teil des Innenflansches 25a des Halters 25, und es entsteht zwischen der linken Endfläche des Schubelements 37, das sich zusammen mit dem inneren Ankerelement 28 bewegt hat, und dem Kupplungsaußenteil 18 ein kleiner Spalt. Da auf das innere Ankerelement 28, das den inneren Teil des Innenflansches 25a des Halters 25 berührt, die Anziehungskraft der Erregerwicklung 24 maximal einwirkt, wird durch das Schubelement 37 verhindert, daß sich das Kupplungsaußenteil 18 nach rechts bewegt, selbst wenn auf das Ritzel 6 eine Kraft einwirkt, die es vom Zahnkranz 23 lösen würde. Dadurch werden das Ritzel 6 und der Zahnkranz 23 in Eingriff gehalten.
Der elektrische Strom, der benötigt wird, um die Ankerelemente 27 und 28 nach Beendigung ihres Wegs an Ort und Stelle zu halten, ist wesentlich geringer als derjenige, der zum Auslösen der Bewegung der Ankerelemente 27 und 28 erforderlich ist. Da zum Auslösen der Bewegung der Einweg-Rollenkupplung 5, die das Ritzel 6 umfaßt, aber die durch die schraubenförmige Keilnut 19 bewirkte axiale Kraft genutzt wird, kann die Leistung der Erregerwicklung 24 und somit deren Größe verringert werden. Wenn der Motor angesprungen ist und die Drehzahl des Motors diejenige des Ritzels 6 überschreitet, läuft das Ritzel 6 aufgrund der Einweg-Rollenkupplung 5 frei, wie das auch bei herkömmlichen Anlassern der Fall ist.
Wenn der Erregerwicklung 24 kein Strom mehr zugeführt wird, wird das Ritzel 6 aufgrund der Kraft der Rückstellfeder 21, die auf das Kupplungsaußenteil 18 einwirkt, und der Kraft der Rückstellfeder 35, die auf das äußere Ankerelement 27 einwirkt, vom Zahnkranz 23 wegbewegt. Dabei werden die bewegbare und die nicht bewegbare Kontaktplatte voneinander getrennt, so daß der Elektromotor 3 ausgeschaltet wird.
Wie oben beschrieben, ist bei dem erfindungsgemäßen Motoranlasser an einem ringförmigen Stopper, der zwischen der Ritzeleinheit und der Magneteinrichtung so angeordnet ist, daß er die Ruheposition der Ritzeleinheit bestimmt, eine Zunge gebildet, die von seinem äußeren Rand radial nach außen ragt, und an einer Schulterfläche, die so an der Getriebeabdeckung gebildet ist, daß sie an einer Endfläche der Magneteinrichtung anstößt und somit die Axialposition der Magneteinrichtung bestimmt, eine Vertiefung zur Aufnahme der Zunge des Stopperl vorgesehen, wobei die Vertiefung und die Zunge in ihren Abmessungen einander so angepaßt sind, daß die Zunge sich zwischen der Vertiefung der Schulterfläche und der Endfläche der Magneteinrichtung elastisch anordnen läßt und ein Raum gebildet wird, der die dabei auftretende Verformung der Zunge zuläßt. Da in der Vertiefung der Schulterfläche ein Raum für die Verformung der Zunge des Stoppers vorgesehen ist, kann die Zunge zum Festhalten des Stoppers elastisch verformt werden, ohne dadurch die Axialposition der Magneteinrichtung zu beeinflussen.
Die vorliegende Erfindung wurde zwar anhand bevorzugter Ausführungen beschrieben, der Fachmann erkennt aber, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung, der in den beigefügten Ansprüchen festgelegt ist, zu verlassen. Beispielsweise ist bei der abgebildeten Ausführung der axiale Vorsprung, der an der Stirnwand der Zunge vorgesehen ist, so ausgebildet, daß er an die Vertiefung der Schulterfläche anstößt und bewirkt, daß die Stirnwand zur Magneteinrichtung hin gebogen wird. Der axiale Vorsprung und die biegsame Stirnwand der Zunge können aber auch an der Seite, die der Magneteinrichtung zugewandt ist, gebildet werden. Außerdem könnte die Zunge ohne Seitenwände gebildet werden, obwohl die Zunge, die Seitenwände aufweist, hinsichtlich der Fixierung des Stoppers in Drehrichtung vorteilhaft ist. Ferner könnte die Zunge als elastische gekrümmte Wand mit konvexer Oberfläche gebildet werden, die so ausgebildet ist, daß sie an die Vertiefung der Schulterfläche anstößt. Eine solche Zunge könnte in Radialrichtung gesehen einen C-förmigen, kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt aufweisen.

Claims

1. Anlasser für einen Verbrennungsmotor, mit

- einem Gleichstrommotor (3),

- einer Abtriebswelle (4), die vom Gleichstrommotor (3) angetrieben wird,

- einer über eine Keilnut mit der Abtriebswelle (4) verbundenen Ritzeleinheit (6), die axial zwischen einer Ruheposition und einer Arbeitsposition, in der sie in den Zahnkranz (23) des Verbrennungsmotors eingreift, hin- und herbewegt wird,

- einer Magneteinrichtung (9) zum axialen Bewegen der Ritzeleinheit (6) von der Ruheposition zur Arbeitsposition, wobei diese Magneteinrichtung (9) zwischen der Ritzeleinheit (6) und dem Gleichstrommotor (3) angeordnet ist und die Abtriebswelle (4) umgibt und eine erste Endfläche aufweist, die der Ritzeleinheit (6) zugewandt ist, und eine zweite Endfläche aufweist, die dem Gleichstrommotor (3) zugewandt ist,

- einem Abdeckelement (17) mit einer im wesentlichen zylindrischen Innenseite, das zumindest die Ritzeleinheit (6) und die Magneteinrichtung (9) umgibt und einen ersten Teil, der einen ersten Innendurchmesser aufweist und die Ritzeleinheit (6) aufnimmt, und einen zweiten Teil, der einen zweiten Innendurchmesser, der größer ist als der erste Innendurchmesser, aufweist und die Magneteinrichtung (9) aufnimmt, umfaßt, wobei an der Grenze zwischen dem ersten und zweiten Teil eine ringförmige Schulterfläche (17b) gebildet ist, die an der ersten Endfläche der Magneteinrichtung (9) anstößt und die Axialposition der Magneteinrichtung (9) bestimmt, und

- einem ringförmigen Stopper (30), der zwischen der Ritzeleinheit (6) und der Magneteinrichtung (9) dergestalt koaxial angeordnet ist, daß er die Ruheposition der Ritzeleinheit (6) bestimmt, und eine Zunge (30a) aufweist, die von seinem äußeren Rand radial nach außen ragt,

wobei an der Schulterfläche (17b) des Abdeckelements (17) eine Vertiefung (17a) zur Aufnahme der Zunge (30a) des Stoppers (30) gebildet ist und die Vertiefung (17a) und die Zunge (30a) in ihren Abmessungen einander so angepaßt sind, daß die Zunge (30a) sich zwischen der Vertiefung (17a) der Schulterfläche (17b) und der ersten Endfläche der Ma gneteinrichtung (9) elastisch anordnen läßt und ein Raum gebildet wird, der die dabei auftretende Verformung der Zunge (30a) zuläßt.

2. Anlasser für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, bei dem es sich bei der Verformung der Zunge (30a) im wesentlichen um eine Biegeverformung handelt.

3. Anlasser für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, bei dem die Zunge (30a) so dimensioniert ist, daß sie von der Vertiefung (17a) der Schulterfläche (17b) mit unwesentlichem Verdrehspiel aufgenommen wird.

4. Anlasser für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, bei dem die Zunge (30a) ein Paar Seitenwände (30c) und eine Stirnwand (30d), die sich zwischen den axialen Enden der Seitenwände (30c) erstreckt, umfaßt, wobei die Stirnwand (30d) mit einem axialen Vorsprung (30b) versehen ist, der so ausgebildet ist, daß er an die Vertiefung (17a) der Schulterfläche (17b) oder die erste Endfläche der Magneteinrichtung (9) anstoßen kann.

5. Anlasser für einen Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, bei dem die Zunge (30a) eine elastische gekrümmte Wand mit konvexer Oberfläche umfaßt, die so ausgebildet ist, daß sie an die Vertiefung (17a) der Schulterfläche (17b) oder die erste Endfläche der Magneteinrichtung (9) anstoßen kann.