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Die
vorliegende Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität aus der
japanischen Patentanmeldung Nr.
2005-159241 , eingereicht am 31. Mai 2005, deren Inhalt
hier unter Bezugnahme auf diese Anmeldung voll miteinbezogen wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Anlasser, bei denen ein
Kleinzahnrad in Kämmeingriff
mit einem Ringzahnrad einer Maschine über einen Schiebehebel gebracht
wird, um die Maschine zu starten.
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Spezieller
ausgedrückt
betrifft die Erfindung einen Anlasser, der ein Hebeldrehpunktauflager
aufweist, um einen Hebeldrehpunkt (fulcrum portion) eines Schiebehebels
während
der Schwenkbewegung des Schiebehebels abzustützen, um ein Kleinzahnrad in
kämmenden
Eingriff mit einem Ringzahnrad einer Maschine zu bringen.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Die
japanische Erst-Patentveröffentlichung Nr.
H05-263738 , von der das
US
Patent Nr. 5,370,009 ein Äquivalent ist, offenbart einen
Anlasser, bei dem ein Schiebehebel durch einen Solenoid-Schalter
angetrieben wird, um ein Kleinzahnrad in kämmenden Eingriff mit einem
Ringzahnrad einer Maschine zu bringen.
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Gemäß dieser
Offenbarung besitzt – Schiebehebel
einen Hebeldrehpunktabschnitt als Zentrum der Schwenkbewegung des
Schiebehebels, um das Kleinzahnrad in Kämmeingriff mit dem Ringzahnrad zu
bringen. Der Hebeldrehpunktabschnitt ist innerhalb einer Ausnehmung
angeordnet, die in einem Gehäuse
des Anlassers ausgebildet ist und wird durch eine Gummi-Verstemmung
gehaltert, die in eine Öffnung
der Ausnehmung eingepasst ist, und zwar während der Schwenkbewegung des
Schiebehebels.
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Jedoch
ist bei dem zuvor erläuterten
Anlasser die Gummi-Verstemmung (rubber caulk) in der Form einer
unabhängigen
Komponente des Anlassers vorgesehen und wird lediglich für den Zweck
der Halterung des Hebeldrehpunktabschnitts des Schiebehebels verwendet.
Demzufolge zählen
beide Teile zu dem Anlasser und der Arbeitszeitaufwand für das Zusammenbauen
des Anlassers wird erhöht.
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Da
ferner die Gummi-Verstemmung in der Form einer unabhängigen Komponente
vorliegt, ist es erforderlich, dass die Gummi-Verstemmung fest in Lage
gehalten wird oder befestigt wird, um zu verhindern, dass diese
während
des Betriebes des Anlassers herausfällt. Dies erhöht jedoch
weiter den Arbeitszeitaufwand zum Zusammenbauen des Anlassers, wodurch
die Produktivität
des Anlassers abgesenkt wird.
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Ferner
besitzt bei dem oben erläuterten
Anlasser der Schiebehebel ein erstes Ende, welches mit einem Tauchkolben
des Solenoid-Schalters gelenkig verbunden ist, und ein zweites Ende,
welches an das Kleinzahnrad abgelenkt ist, so dass eine Bewegung des
Tauchkolbens über
das erste Ende bewirkt, dass das zweite Ende sich an dem Hebeldrehpunkt schwenkt,
wodurch das Kleinzahnrad im Kämmeingriff
mit dem Ringzahnrad der Maschine gebracht wird. Während der
Schwenkbewegung des zweiten Endes an dem Hebeldrehpunktabschnitt,
wird die Gummi-Verstemmung, die als Hebeldrehpunktauflager dient,
zusammengedrückt
und verformt, was zu einer Abweichung in der Position des Hebeldrehpunktabschnitts
führt.
Diese Abweichung verursacht eine Abweichung in der Schließzeit der
Hauptkontakte des Solenoid-Schalters, wodurch die Kämmqualität des Kleinzahnrades
mit dem Ringzahnrad der Maschine verschlechtert wird.
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Weiterer
Stand der Technik auf diesem Gebiet wird in den Druckschriften (1)
WO 03/025425 A1 , (2)
US 6 134 977 A ,
(3)
FR 2 356 015 A1 und
(4)
US 5 718 147 A offenbart.
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Insbesondere
zeigt
WO 03/025425
A1 einen Fahrzeuganlasser, der mit einem Rahmen und einem Planetenraduntersetzungsgetriebe
mit einem Hohlrad vorgesehen ist, wobei das Hohlrad einen Außenteil
und einen inneren Teil aufweist, der koaxial zu dem äußeren Teil
montiert ist, sowie eine einstückige Schockabsorptionsvorrichtung,
die zwischen dem äußeren Untersetzungsgetriebeteil
und dem inneren Untersetzungsgetriebeteil angeordnet ist. Der Anlasserrahmen
enthält
ein offenes Ende nahe einer Basisplatte, wobei der Anlasserrahmen
fest mit dem Anlassergehäuse
montiert ist und der äußere Teil
des Hohlrades integral mit der Basisplatte ausgeführt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Hinblick auf die oben erläuterten
Probleme entwickelt.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Anlasser mit
einer verbesserten Konstruktion zu schaffen, mit der es möglich ist
sowohl die Anzahl der Teile des Anlassers zu reduzieren als auch
den Arbeitsaufwand zum Zusammenbauen des Anlassers zu reduzieren
und die Kämmqualität eines Kleinzahnrades
des Anlassers mit einem Ringzahnrad einer Maschine zu verbessern.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Anlasser geschaffen, der einen Motor, eine Ausgangswelle,
ein Kleinzahnrad, einen Hebel, eine Hebelbetätigungsvorrichtung, einen Halterungsrahmen und
ein Hebeldrehpunktauflager aufweist.
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Der
Motor enthält
eine Drehwelle und arbeitet in solcher Weise, um ein Drehmoment über die Drehwelle
auszugeben.
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Die
Ausgangswelle ist mit der Drehwelle des Motors verbunden, um das
Drehmoment aufzunehmen.
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Das
Kleinzahnrad ist an der Ausgangswelle vorgesehen. Das Kleinzahnrad
ist so konfiguriert, dass es mit einem Ringzahnrad einer Maschine
kämmen
kann und das Drehmoment der Ausgangswelle auf das Ringzahnrad übertragen
kann, um die Maschine zu starten.
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Der
Hebel besitzt ein erstes Ende, ein zweites Ende und einen Hebeldrehpunktabschnitt
zwischen dem ersten und dem zweiten Ende. Das zweite Ende ist an
das Kleinzahnrad angelenkt.
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Die
Hebelbetätigungsvorrichtung
arbeitet in solcher Weise, um das erste Ende des Hebels zu bewegen,
um das zweite Ende an dem Hebeldrehpunktabschnitt zu schwenken.
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Der
Halterungsrahmen ist dafür
ausgelegt, um die Ausgangswelle drehbar zu haltern.
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Das
Hebeldrehpunktauflager arbeitet in solcher Weise, dass es den Hebeldrehpunktabschnitt des
Hebels abstützt
oder haltert, um eine Schwenkbewegung des zweiten Endes zu erreichen,
um das Kleinzahnrad in Kämmeingriff
mit dem Ringzahnrad der Maschine zu bringen. Das Hebeldrehpunktauflager
ist einstückig
oder zusammenhängend
mit dem Halterungsrahmen ausgebildet.
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Bei
der zuvor erläuterten
Konstruktion sind sowohl die Anzahl der Teile des Anlassers als
auch der menschliche Arbeitsaufwand zum Zusammenbauen des Anlassers
reduziert und zwar aufgrund der integralen Ausbildung des Hebeldrehpunktauflagers
mit dem Halterungsrahmen.
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Ferner
wird aufgrund der integralen Ausbildung in zuverlässiger Weise
verhindert, dass der Hebeldrehpunktabschnitt aus der Öffnung des
Anlassers herausfallen kann und zwar ohne zusätzliche Mittel oder Vorrichtungen
um diesen zu haltern oder zu sichern. Demzufolge wird es möglich weiter
die Anzahl der Teile des Anlassers und den menschlichen Arbeitsaufwand
zu reduzieren, um den Anlasser zusammenzubauen, so dass es auch
möglich wird
die Produktivität
des Anlassers zu verbessern.
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Bei
dem Anlasser nach der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen,
dass sowohl der Halterungsrahmen als auch das Hebeldrehpunktauflager aus
Metall hergestellt sind.
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Wenn
demzufolge das zweite Ende des Hebels an dem Hebeldrehpunktabschnitt
geschwenkt wird und somit eine Last auf das Hebeldrehpunktauflager
aufgebracht wird, kann das Hebeldrehpunktauflager daran gehindert
werden sich aufgrund der hohen Steifigkeit des Halterungsrahmens
und des Hebeldrehpunktauflagers zu bewegen.
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Es
wird demzufolge möglich
jegliche Abweichung in der Position des Hebeldrehpunktabschnitts des
Hebels zu verhindern, wodurch in zuverlässiger Weise die Kämmqualität des Kleinzahnrades
mit dem Ringzahnrad der Maschine sichergestellt wird.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist das Hebeldrehpunktauflager so zusammenhängend mit
dem Halterungsrahmen ausgebildet, dass dieses in radialer Richtung von
der Ausgangswelle von einem Außenumfang des
Halterungsrahmens aus vorragt.
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Die
Hebelbetätigungsvorrichtung
besteht aus einem Solenoid-Schalter, der einen Solenoid, einen Tauchkolben
und einen Satz von Kontakten enthält. Der Solenoid-Schalter ist so konfiguriert,
dass bei einer Erregung des Solenoids der Tauchkolben veranlasst
wird sich zum Schließen
der Kontakte zu bewegen, so dass dadurch elektrische Energie zu dem
Motor zugeführt
wird. Der Tauchkolben ist mit dem ersten Ende des Hebels gelenkig
verbunden, so dass eine Bewegung des Tauchkolbens bewirkt, dass
das erste Ende sich bewegt, um das zweite Ende an dem Hebeldrehpunktabschnitt
zu schwenken.
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Der
Anlasser enthält
ferner ein Dichtungsteil, welches zwischen dem Hebeldrehpunktauflager
und dem Solenoid-Schalter in dichtem Kontakt dazwischen angeordnet
ist.
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Der
Anlasser enthält
ferner ein Gehäuse, welches
wenigstens den Hebel, das Drehpunktauflager und den Halterungsrahmen
aufnimmt. Der Hebeldrehpunktabschnitt des Hebels ist schwenkbar
in einer Ausnehmung angeordnet, die an einer Innenwand des Gehäuses ausgebildet
ist, und das Hebeldrehpunktauflager ist an einer Öffnung der
Ausnehmung eingepasst.
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Der
Halterungsrahmen besitzt einen Positionierungsabschnitt zum Positionieren
des Halterungsrahmens in Bezug auf das Gehäuse, durch welchen die Drehbewegung
des Halterungsrahmens in Bezug auf das Gehäuse eingeschränkt wird.
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Der
Anlasser enthält
ferner eine Energieübertragungsvorrichtung
oder Leistungsgetriebevorrichtung, die zwischen der Drehwelle des
Motors und der Ausgangswelle vorgesehen ist, um das Drehmoment von
der Drehwelle des Motors auf die Ausgangswelle zu übertragen.
Die Leistungsgetriebevorrichtung enthält einen Drehwellenabschnitt,
der an der Ausgangswelle fixiert ist und durch den Halterungsrahmen über ein
Lager gehaltert ist, welches an einem inneren Umfang des Halterungsrahmens
angeordnet ist.
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Der
Drehwellenabschnitt der Leistungsgetriebevorrichtung kann zusammenhängend mit
der Ausgangswelle ausgebildet sein.
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Die
Leistungsgetriebevorrichtung kann aus einem epizyklischen Reduktionsgetriebe
bestehen, welches eine hohe Drehzahl der Drehwelle des Motors in
eine niedrige Drehzahl der Ausgangswelle umsetzt. Der Drehwellenabschnitt
der Leistungsgetriebevorrichtung kann aus einer Planetengetriebe-Trägerwelle
des epizyklischen Reduktionsgetriebes bestehen.
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Der
Anlasser enthält
ferner ein Gehäuse, welches
die Leistungsgetriebevorrichtung aufnimmt und besitzt eine Endfläche und
eine Öffnung,
die durch die Endfläche
hindurch ausgebildet ist. Der Halterungsrahmen besitzt einen ringförmigen äußeren Abschnitt
und einen hohlen zylinderförmigen
Innenabschnitt. Der äußere Abschnitt
besitzt eine Seitenfläche,
die an der Endfläche
des Gehäuses
ansteht, und einen äußeren Umfang,
von welchem das Hebeldrehpunktauflager absteht und zwar nach außen hin.
Der innere Abschnitt erstreckt sich in der axialen Richtung der äußeren Welle,
um in die Öffnung des
Gehäuses
eingepasst zu sein und besitzt einen Innenumfang, auf welchem das
Lager angeordnet ist.
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Der
Motor enthält
ein Joch und das Gehäuse ist
zusammenhängend
oder einstückig
mit dem Joch ausgebildet.
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Der
Anlasser enthält
ferner einen Stoßabsorptionsmechanismus,
der zwischen dem Halterungsrahmen und der Leistungsgetriebevorrichtung vorgesehen
ist und in solcher Weise arbeitet, um einen Stoß zu absorbieren, der auf den
Halterungsrahmen aufgrund des Drehmoments ausgeübt wird, wenn das von der Drehwelle
des Motors zu der Leistungsgetriebevorrichtung übertragene Drehmoment über einen
vorbestimmten Wert liegt.
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Der
Stoßabsorptionsmechanismus
besteht aus einer Vielzahl von fixierten Wanden, einer Vielzahl
von bewegbaren Wänden
und einer Vielzahl von elastischen Teilen. Die fixierten Wände sind
einstückig
mit dem Halterungsrahmen ausgebildet und erstrecken sich in der
axialen Richtung der Ausgangswelle. Die bewegbaren Wände sind
einstückig
mit der Leistungsgetriebevorrichtung ausgebildet und erstrecken
sich in der axialen Richtung der Ausgangswelle. Die fixierten oder
feststehenden Wände
und die bewegbaren Wände
sind abwechselnd in Umfangsrichtung der Ausgangswelle angeordnet
und überlappen sich
einander. Jedes der elastischen Teile ist zwischen einem benachbarten
Paar von einem der feststehenden Wände und einem der bewegbaren
Wände zwischengefügt. Die
bewegbaren Wände
können sich
drehen, wenn das von der Leistungsgetriebevorrichtung übertragene
Drehmoment über
einen vorbestimmten Wert liegt, um die elastischen Teile zusammenzudrücken und
zu deformieren, wodurch der Stoß absorbiert
wird, der durch das Drehmoment verursacht wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorliegende Erfindung kann vollständiger anhand der folgenden
detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
unter Hinweis auf die Zeichnungen verstanden werden, die jedoch
nicht so zu interpretieren sind, dass sie die Erfindung auf die
spezifische Ausführungsform
beschränken,
sondern lediglich dem Zwecke der Erläuterung und des Verständnisses
dienen.
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In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Teil-Querschnittsseitenansicht, welche die Gesamtkonstruktion eines
Anlassers gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wiedergibt;
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2A eine
Endansicht, welche eine Ausgangswelleneinheit des Anlassers von 1 darstellt;
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2B eine
Teil-Querschnittsseitenansicht, welche die Ausgangswelleneinheit
von 2A veranschaulicht;
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3A eine
Frontansicht eines Schiebehebels des Anlassers von 1;
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3B eine
Seitenansicht des Schiebehebels von 3A;
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4 eine
Endansicht, welche eine Ausnehmung zeigt, die in einem Gehäuse des
Anlassers von 1 ausgebildet ist;
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5A eine
Endansicht eines Halterungsrahmens des Anlassers von 1;
und
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5B eine
Querschnittsansicht des Halterungsrahmens entlang der Linie A-O-A
in 5A.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORM
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Die
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die 1 bis 5 beschrieben.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass der Klarheit halber und dem Verständnis wegen
identische Komponenten mit identischen Funktionen, soweit dies möglich ist,
mit gleichen Bezugszeichen in jeder der Figuren bezeichnet sind.
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1 zeigt
die Gesamtkonstruktion eines Anlassers 1 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, der dafür
ausgelegt ist, um eine Brennkraftmaschine (nicht gezeigt) eines
Automobils zu starten.
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Wie
in 1 gezeigt ist, enthält der Anlasser 1 hauptsächlich einen
Anlassermotor 2, ein Drehzahluntersetzungsgetriebe 3,
eine Ausgangswelle 4, eine Kupplung 5, ein Kleinzahnrad 6,
einen Schiebehebel 7, einen Solenoid-Schalter 8,
ein Gehäuse 12, einen
Halterungsrahmen 16 und ein Gehäuse 18.
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Der
Anlassermotor 2 arbeitet in solcher Weise, um ein Drehmoment
(Drehkraft) zu erzeugen. Der Anlassermotor 2 besteht aus
einem Gleichstrommotor eines gut bekannten Typs, der ein Magnetfeldsystem
und einen Anker 10 enthält.
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Das
Magnetfeldsystem arbeitet in solcher Weise, um ein Magnetfeld zu
erzeugen. Das Magnetfeldsystem ist mit einem Joch 9 konfiguriert,
um einen magnetischen Kreis zu bilden, und mit einer Vielzahl von
Permanentmagneten (nicht gezeigt) konfiguriert, die an einem Innenumfang
des Joches 9 angeordnet sind. Das Joch 9 dient
auch als ein Rahmen des Anlassermotors 2. Es sei zusätzlich darauf
hingewiesen, dass Feldwicklungen verwendet werden können und
zwar anstelle der Permanentmagnete, um das magnetische Feld zu erzeugen.
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Der
Anker 10 ist drehbar innerhalb des Magnetfeldsystems angeordnet
und enthält
eine Ankerwelle 11, über
die das Drehmoment, welches von dem Anlassermotor 2 erzeugt
wird, ausgegeben wird.
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Das
Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 ist zwischen der Ankerwelle 11 des
Anlassermotors 2 und der Ausgangswelle 4 geschaltet,
um das Drehmoment, welches von der Ankerwelle 11 ausgegeben
wird, auf die Ausgangswelle 4 zu übertragen, wobei eine hohe
Drehzahl der Ankerwelle 11 auf eine niedrigere Drehzahl
der Ausgangswelle 4 umgewandelt wird. Das Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 besteht
aus einem gut bekannten epizyklischen Typ und ist innerhalb des
Gehäuses 12 angeordnet,
welches dadurch gebildet ist indem das Joch 9 des Anlassermotors 2 in
der axialen Richtung zur Ausgangswelle 4 hin (das heißt in 1 nach
links hin) verlängert wird
Das Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 enthält ein Sonnenzahnrad,
eine Vielzahl an Planetenzahnrädern 13,
eine Planetenzahnrad-Trägerwelle 14 und ein
inneres Zahnrad 17. Das Sonnenzahnrad ist auf der Ankerwelle 11 des
Anlassermotors 2 montiert. Die Planetenzahnräder 13 befinden
sich in Kämmeingriff
mit sowohl dem Sonnenzahnrad als auch dem inneren Zahnrad 17.
Die Planetenzahnrad-Trägerwelle 14,
die in solcher Weise arbeitet, dass sie die Umlaufbewegung der Planetenzahnräder 13 ausgibt,
ist drehbar durch den Halterungsrahmen 16 über ein
Lager 15 gehaltert, welches an einem Innenumfang des Halterungsrahmens 16 angeordnet
ist. Das interne Zahnrad 17 ist in Bezug auf das Gehäuse 12 drehbar;
jedoch ist die Drehbewegung des inneren Zahnrades 17 durch
den Halterungsrahmen 16 über einen Stoßabsorptionsmechanismus 25 eingeschränkt, der
an späterer
Stelle noch in Einzelheiten beschrieben wird.
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Die
Ausgangswelle 4 ist gemäß den obigen Erläuterungen
an die Ankerwelle 11 des Anlassermotors 2 über das
Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 angeschlossen. Spezifischer
ausgedrückt
ist ein Ende der Ausgangswelle 4 zusammenhängend oder
einstückig
mit der Planetenzahnrad-Trägerwelle 14 des Drehzahluntersetzungsgetriebes 3 ausgebildet;
das andere Ende ist durch das Gehäuse 18 über ein
Lager 21 gehaltert, welches an einem Innenumfang des Gehäuses 18 angeordnet
ist. Das Gehäuse 18 nimmt wenigstens
die Ausgangswelle 4, die Kupplung 5, das Kleinzahnrad 6,
den Schiebehebel 7 und den Halterungsrahmen 16 auf.
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Gemäß den 2A bis 2B ist
die Ausgangswelle 4 mit der Kupplung 5, dem Kleinzahnrad 6,
dem Halterungsrahmen 16 und dem internen Zahnrad 17 zusammengebaut,
um eine Ausgangswelleneinheit des Anlassers 1 zu bilden.
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Die
Kupplung 5 ist gemäß der Darstellung
in 2B an der Ausgangswelle 4 zusammen mit
dem Kleinzahnrad 6 vorgesehen und steht in Eingriff mit spiralförmigen Schiebekeilen 4a,
die auf der Ausgangswelle 4 ausgebildet sind. Die Kupplung 5 besteht
aus einer Einweg-Kupplung, die ein Drehmoment, welches von dem Anlassermotor 2 erzeugt wird,
von der Ausgangswelle 4 auf das Kleinzahnrad 6 übertragen
kann, jedoch verhindert, dass eine umgekehrte Drehmomentübertragung
von dem Kleinzahnrad 6 auf die Ausgangswelle 4 erfolgt,
wenn die Drehzahl des Kleinzahnrades 6 diejenige der Ausgangswelle 4 überschreitet
und zwar nach dem Starten der Maschine.
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Das
Kleinzahnrad 6 ist so konfiguriert, dass es sich zusammen
mit der Kupplung 5 entlang der Ausgangswelle 4 zu
einer Richtung bewegt, die von dem Anlassermotor 2 weg
verläuft,
um mit einem Ringzahnrad (nicht gezeigt) der Maschine in Kämmeingriff
zu gelangen und um das Drehmoment, welches von dem Anlassermotor 2 erzeugt
wird, auf das Ringzahnrad zu übertragen.
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Der
Solenoid-Schalter 8 enthält einen Solenoid 8a (in 1 mit
strichlierten Linien gezeigt), einen Tauchkolben 22, einen
Satz von Hauptkontakten 8b (in 1 mit strichlierten
Linien veranschaulicht) und eine Rückholfeder (nicht gezeigt).
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Der
Solenoid 8a ist so ausgebildet, um einen Elektromagneten
zu bilden, wenn elektrische Energie von einer Batterie (nicht gezeigt)
nach dem Schließen
eines Anlasserschalters (nicht gezeigt) zugeführt wird. Der Elektromagnet
zieht den Tauchkolben 22 an, so dass er sich in 1 in
einer Richtung nach rechts hin bewegt, um die Hauptkontakte 8b zu schließen, wodurch
elektrische Energie zu dem Anlassermotor 2 zugeführt wird.
Die Rückholfeder
bewegt den Tauchkolben 22 zu der Anfangsposition desselben
hin, wenn die magnetische Anziehung verschwindet und zwar aufgrund
der Beendigung der Zufuhr der elektrischen Energie zu dem Solenoid 8a.
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Der
Schiebehebel 7 besitzt gemäß der Darstellung in den 3A bis 3B einen
Hebeldrehpunktabschnitt 7a, ein erstes Ende 7b und
zweites Ende 7c.
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Der
Hebeldrehpunktabschnitt 7a hat eine zylinderförmige Gestalt
und sowohl das erste als auch das zweite Ende 7b und 7c sind
zwei-klauig (two-pronged) ausgebildet. Der Hebeldrehpunktabschnitt 7a ist
in einer Ausnehmung 23 schwenkbar angeordnet, die an der
Innenwand des Gehäuses 18 ausgebildet
ist, wie in den 1 und 4 gezeigt ist.
Das erste Ende 7b ist mit dem Tauchkolben 22 des
Solenoid-Schalters 8 verbunden, während das zweite Ende 7c mit
der Kupplung 5 in Eingriff oder Angriff steht, wodurch
die Bewegung des Tauchkolbens 22 auf die Kupplung 5 übertragen
wird. Spezifischer ausgedrückt,
wenn der Tauchkolben 22 angezogen wird, so dass er sich
in 1 in einer Richtung nach rechts hin bewegt, wird
das erste Ende 7b ebenfalls angezogen, um sich in der gleichen
Richtung zu bewegen, so dass das zweite Ende 7c veranlasst
wird sich um den Hebeldrehpunktabschnitt 7a zu schwenken,
so dass die Kupplung 5 angestoßen wird und das Kleinzahnrad 6 in
einer Richtung von 1 nach links hin bewegt wird.
Während
dieser Schwenkbewegung des Schiebehebels 7 wird der Hebeldrehpunktabschnitt 7a durch
ein Hebeldrehpunktauflager abgestützt, wie weiter unten noch
beschrieben wird.
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Um
nun auf die 5A bis 5B einzugehen,
so besitzt der Halterungsrahmen 16 einen ringförmigen äußeren Abschnitt 16a,
einen hohlen zylinderförmigen
inneren Abschnitt 16b, einen vorspringenden Abschnitt 16c und
ein Paar von Positionierabschnitten 16d. Der Halterungsrahmen 16 ist
aus Metall wie beispielsweise Aluminium hergestellt.
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Eine
Seitenfläche
des äußeren Abschnitts 16a stößt gegen
eine Endfläche 12a des
Gehäuses 12,
durch welche eine Öffnung 12b des
Gehäuses 12 hindurch
ausgebildet ist, während
der innere Abschnitt 16b sich in der axialen Richtung erstreckt,
um in die Öffnung 12b hinein
zu passen, wodurch die Öffnung 12b verschlossen
wird, wie in 1 gezeigt ist.
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Der
vorspringende Abschnitt 16c ist so ausgebildet, dass er
radial von dem äußeren Abschnitt 16a nach
außen
hin vorspringt. Der vorspringende Abschnitt 16c ist in
eine Öffnung 23a der
Ausnehmung 23 eingepasst, so dass er als ein Hebeldrehpunktauflager
für den
Hebeldrehpunktabschnitt 7a des Schiebehebels 7 wirkt.
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Die
Positionierungsabschnitte 16d sind jeweils auf beiden Seiten
des vorspringenden Abschnitts 16c ausgebildet. Die Positionierungsabschnitte 16d sind
dafür vorgesehen,
um den Halterungsrahmen 16 in Bezug auf das Gehäuse 18 in
der Umfangsrichtung zu positionieren, wenn der Halterungsrahmen 16 mit
dem Gehäuse 18 zusammengebaut
wird. Nach dem Zusammenbau arbeiten die Positionierungsabschnitte 16d in
solcher Weise, dass sie die Drehbewegung des Halterungsrahmen 16 in Bezug
auf das Gehäuse 18 einschränken.
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Um
erneut auf 2B einzugehen, so ist der Anlasser 1 mit
dem Stoßabsorptionsmechanismus 25 zwischen
dem Halterungsrahmen 16 und dem inneren Zahnrad 17 des
Drehzahluntersetzungsgetriebes 3 vorgesehen.
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Der
Stoßabsorptionsmechanismus 25 besteht
aus einer Vielzahl von feststehenden Wänden 19, einer Vielzahl
an bewegbaren Wänden 20 und
einer Vielzahl aus elastischen Teilen 26.
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Wie
in den 5A bis 5B gezeigt
ist, sind die feststehenden Wände 19 zusammenhängend oder
einstückig
in solcher Weise mit dem Halterungsrahmen 16 ausgebildet,
dass sie von dem inneren Abschnitt 16b in der axialen Richtung
vorragen und zwar mit einer Plattengestalt und in Umfangsrichtung
zueinander beabstandet sind. Auf der anderen Seite sind die bewegbaren
Wände 20 zusammenhängend oder
einstückig
mit dem inneren Zahnrad 17 ausgebildet und ragen von dem
inneren Zahnrad 17 in der axialen Richtung mit einer Plattengestalt
vor und sind voneinander in der Umfangsrichtung beabstandet. Die
elastischen Teile 26 sind aus einem ölwiderstandsfähigem Gummi
wie beispielsweise NBR hergestellt.
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Nach
dem Zusammenbau des Anlassers 1 werden die feststehenden
Wände 19 und
die bewegbaren Wände 20 abwechselnd
in der Umfangsrichtung angeordnet, so dass sie einander überlappen. Jedes
der elastischen Teile 26 ist zwischen einem benachbarten
Paar von einem der feststehenden Wände 19 und einem der
bewegbaren Wände 20 zwischengefügt.
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Der
Stoßabsorptionsmechanismus 25 arbeitet
in solcher Weise, dass er einen Stoß absorbiert, der auf den Halterungsrahmen 16 aufgrund
eines übermäßig hohen
Drehmoments ausgeübt
wird, wenn ein übermäßig hohes
Drehmoment über
einen vorbestimmten Wert auf das Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 übertragen
wird. Spezifischer ausgedrückt,
wenn das übermäßig hohe
Drehmoment auf das Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 übertragen wird,
können
sich die bewegbaren Wände 20 drehen und
zwar zusammen mit dem inneren Zahnrad 17, um die elastischen
Teile 26 zusammenzudrücken und
zu deformieren, wodurch dann der Stoß absorbiert wird.
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Nachdem
die Gesamtkonstruktion des Anlassers 1 beschrieben wurde,
wird mm dessen Betriebsweise im Folgenden beschrieben.
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Wenn
der Anlasserschalter eingeschaltet wird, wird elektrische Energie
dem Solenoid 8a des Solenoid-Schalters 8 zugeführt, um
den Elektromagneten zu bilden.
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Der
Elektromagnet zieht den Tauchkolben 22 des Solenoid-Schalters 8 an,
so dass sich dieser in einer Richtung nach rechts in 1 bewegt.
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Diese
Bewegung des Tauchkolbens 22 bewirkt über den Schiebehebel 5,
dass sich die Kupplung 5 und das Kleinzahnrad 6 entlang
der Ausgangswelle 4 in einer Richtung nach links in 1 bewegen
bis das Kleinzahnrad 6 Berührung mit einer Endfläche des
Ringzahnrades der Maschine erreicht.
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Dann
werden die Hauptkontakte 8b des Solenoid-Schalters 8 geschlossen,
so dass elektrische Energie zu dem Anlassermotor 2 zugeführt wird,
um die Ankerwelle 11 in Drehung zu versetzten.
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Die
Drehung der Ankerwelle 11 wird dann über eine Drehzahluntersetzung
mit Hilfe des Drehzahluntersetzungsgetriebes 3 auf die
Ausgangswelle 4 übertragen.
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Die
Drehung der Ausgangswelle 4 wird weiter über die
Kupplung 5 auf das Kleinzahnrad 6 übertragen,
wodurch das Kleinzahnrad 6 veranlasst wird sich zu einer
Winkelposition zu drehen, in der es die Möglichkeit erhält in Kämmeingriff
zu gelangen beziehungsweise mit dem Ringzahnrad an dieser Winkelposition
in Kämmeingriff
zu gelangen.
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Wenn
sich das Kleinzahnrad 6 in Kämmeingriff mit dem Ringzahnrad
befindet, wird das Drehmoment, welches von dem Anlassermotor 2 erzeugt wird,
auf das Ringzahnrad übertragen,
wodurch dann die Maschine angekurbelt wird.
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Wenn
die Maschine startet und dann der Anlasserschalter ausgeschaltet
wird, verschwindet die magnetische Anziehung, die den Tauchkolben 27 anzieht,
und die Rückholfeder
bewegt den Tauchkolben 22 zu seiner anfänglichen Position zurück, wodurch dann
die Hauptkontakte 8b des Solenoid-Schalters 8 geöffnet werden.
Demzufolge wird die Drehung der Ankerwelle 11 angehalten
und zwar aufgrund der Beendigung der Zufuhr der elektrischen Energie
zu dem Anlassermotor 2.
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Zur
gleichen Zeit bewirkt die Rückholbewegung
des Tauchkolben 22 über
den Schiebehebel 7, dass die Kupplung 5 und das
Kleinzahnrad 6 entlang der Ausgangswelle 4 in
einer Richtung nach rechts hin in 1 bewegt
werden, bis die stationären
Positionen derselben erreicht sind, die in 1 gezeigt sind.
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Der
oben beschriebene Anlasser 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
besitzt die folgenden Vorteile.
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Bei
dem Anlasser 1 ist der Hebeldrehpunkt 7a des Schiebehebels 7 schwenkbar
in der Ausnehmung 23 angeordnet, die an der Innenwand des
Gehäuses 18 ausgebildet
ist, und der vorspringende Abschnitt 16c des Halterungsrahmens 17 ist
in die Öffnung 23a der
Ausnehmung 13 eingepasst, um den Hebeldrehpunktabschnitt 7a zu
haltern.
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Da
der vorspringende Abschnitt 16c, der als Hebeldrehpunktauflager
für den
Hebeldrehpunktabschnitt 7a des Schiebehebels 7 dient,
als Teil des Halterungsrahmens 16 ausgebildet ist, und
somit keine unabhängige
Komponente des Anlassers 1 darstellt, werden sowohl die
Zahl der Teile des Anlassers 1 als auch der menschliche
Arbeitsaufwand zum Zusammenbauen des Anlassers 1 reduziert.
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Ferner
wird aufgrund der integralen Ausbildung des Hebeldrehpunktauflagers
mit dem Halterungsrahmen 16 das Hebeldrehpunktauflager
in zuverlässiger
Weise daran gehindert während
des Betriebes des Anlassers 1 herauszufallen und zwar ohne
die Verwendung von zusätzlichen
Mitteln oder Vorrichtungen zum Haltern oder zum Sichern desselben.
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Es
wird demzufolge möglich
sowohl die Anzahl der Teile des Anlassers 1 als auch den
menschlichen Arbeitszeitaufwand zum Zusammenbauen des Anlassers 1 zu
reduzieren, so dass die Möglichkeit geschaffen
wird die Produktivität
des Anlassers 1 zu verbessern.
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Wenn
darüber
hinaus das erste Ende 7b des Schiebehebels 7 durch
den Tauchkolben 22 angezogen wird oder mit anderen Worten
wenn eine Last auf den vorspringenden Abschnitt 16c des
Halterungsrahmens 16 über
den Hebeldrehpunktabschnitt 7a des Schiebehebels 7 aufgebracht
wird, kann der vorspringende Abschnitt 16c daran gehindert
werden sich zu bewegen und zwar aufgrund der hohen Steifigkeit des
Halterungsrahmens 16, der aus einem Metall hergestellt
ist.
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Ferner
stößt bei dem
Anlasser 1 der äußere Abschnitt 16a des
Halterungsrahmens 16 gegen die Endfläche 12a des Gehäuses 12 an.
Selbst wenn daher eine Last auf den vorspringenden Abschnitt 16c aufgebracht
wird, kann sich der Halterungsrahmen 16 nicht in der axialen
Richtung zu dem Anlassermotor 2 hin bewegen, wodurch der
vorspringende Abschnitt 16c in zuverlässiger Weise daran gehindert wird
sich in der gleichen Richtung zu bewegen.
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Es
wird demzufolge möglich
jegliche Abweichung in der Position des Hebeldrehpunktabschnitts 7a des
Schiebehebels 7 zu verhindern und somit auch jegliche Abweichung
in der Schließzeit
der Hauptkontakte 8b des Solenoid-Schalters 8 zu
verhindern, wodurch zuverlässig
die Kämmqualität des Kleinzahnrades 6 mit
dem Ringzahnrad der Maschine sichergestellt wird.
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Bei
dem Anlasser 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
besitzt der Halterungsrahmen 16 die Positionierungsabschnitte 16d,
mit denen beim Zusammenbauen des Halterungsrahmens 16 mit dem
Gehäuse 18 es
möglich
wird in exakter Weise den Halterungsrahmen 16 in Bezug
auf das Gehäuse 18 zu
positionieren und auch den Einpassvorgang des vorspringenden Abschnitts 16c in
die Öffnung 23a der
Ausnehmung 23 in dem Gehäuse 18 zu vereinfachen.
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Nachdem
darüber
hinaus der Zusammenbau des Halterungsrahmens 16 mit dem
Gehäuse 18 erfolgt
ist, wird die Drehbewegung des Halterungsrahmens 16 in
Bezug auf das Gehäuse 18 mit
Hilfe der Positionierungsabschnitte 16d eingeschränkt.
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Wenn
demzufolge ein übermäßig hohes Drehmoment
auf das Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 übertragen
wird, ist es möglich
den Halterungsrahmen 16 daran zu hindern sich in der Umfangsrichtung
zu bewegen, wodurch die Möglichkeit geschaffen
wird in zuverlässiger
Weise den Stoß zu
absorbieren, der aufgrund des übermäßig hohen
Drehmoments hervorgerufen wird.
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Bei
dem Anlasser 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist der Stoßabsorptionsmechanismus 25 so
konfiguriert, dass die feststehenden Wände 19 und die bewegbaren
Wände 20 einander überlappen,
wobei die elastischen Teile 26 dazwischen eingefügt sind.
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Mit
dieser Konfiguration wird die axiale Länge des Stoßabsorptionsmechanismus 25 minimal
gehalten.
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Darüber hinaus
ist ein Halterungsrahmen, der keinen vorspringenden Abschnitt 16c aufweist, traditionsgemäß in der
Nachbarschaft des Schiebehebels 7 angeordnet, um die Planetenzahnrad-Trägerwelle 14 des
Drehzahluntersetzungsgetriebes 3 abzustützen.
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Demzufolge
kann der Halterungsrahmen 16 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
in einfacher Weise auf der Grundlage des herkömmlichen oder traditionellen
Halterungsrahmens erhalten werden und zwar ohne eine größere Konstruktionsänderung,
wodurch die Herstellungskosten des Anlassers 1 reduziert
werden.
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Bei
dem Anlasser 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform
ist das Gehäuse 12 so
ausgebildet, indem das Joch 9 des Anlassermotors 2 in
der axialen Richtung zur Ausgangswelle 4 hin verlängert ist.
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Bei
dieser Ausbildung werden sowohl die Zahl der Teile des Anlassers 1 als
auch der menschliche Arbeitszeitaufwand zum Zusammenbauen des Anlassers 1 reduziert.
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Zusätzlich ist
bei dem Anlasser 1 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform
ein Dichtungsteil 24 gemäß der Darstellung in 1 zwischen
dem vorspringenden Teil 16c des Halterungsrahmens 16 und dem
Solenoid-Schalter 8 in engem Kontakt zwischengefügt.
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Da
das Dichtungsteil 24 den Raum zwischen dem vorspringenden
Abschnitt 16c und dem Solenoid-Schalter 8 abdichtet,
wird es möglich
zu verhindern, dass Verunreinigungen von außerhalb des Anlassers 1 in
den Solenoid-Schalter 8 eindringen.
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Obwohl
oben eine spezielle Ausführungsform
der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen,
dass für
Fachleute, welche die Erfindung praktizieren vielfältige Modifikationen, Änderungen
und Verbesserungen beim Gegenstand der Erfindung vorgenommen werden
können,
ohne dadurch den Rahmen des beschriebenen Konzeptes zu verlassen.
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Beispielsweise
ist bei der früheren
Ausführungsform
das Gehäuse 12,
welches das Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 umgibt, einstückig mit
dem Joch 9 des Anlassermotors 2 ausgebildet.
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Jedoch
kann das Gehäuse 12 auch
unabhängig
oder zusammenhängend
mit dem Halterungsrahmen 16 ausgebildet sein.
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Bei
der früheren
beziehungsweise zuvor beschriebenen Ausführungsform ist der Stoßabsorptionsmechanismus 25 dadurch
gebildet indem die elastischen Teile 26 zwischen die feststehenden Wände 19 und
die bewegbaren Wände 20 zwischengefügt sind.
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Jedoch
kann der Stoßabsorptionsmechanismus 25 auch
dadurch konfiguriert werden indem man ein Verfahren entsprechend
der Realisierung eines Reibeingriffes oder Reibangriffes zwischen
schleifenden und fixierten Scheiben anwendet.
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Bei
der früheren
Ausführungsform
ist das Kleinzahnrad 6 so konfiguriert, dass es sich zusammen
mit der Kupplung 5 entlang der Ausgangswelle 4 bewegt,
um mit dem Ringzahnrad der Maschine in Kämmeingriff zu gelangen.
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Jedoch
kann das Kleinzahnrad 6 auch so konfiguriert sein, dass
es sich ohne Begleitung durch die Kupplung 5 entlang der
Ausgangswelle 4 bewegt, um in Kämmeingriff mit dem Ringzahnrad
der Maschine zu gelangen. Im anderen Fall kann das Kleinzahnrad 6 auch
so konfiguriert sein, dass es auf der Ausgangswelle 4 fixiert
ist und die Ausgangswelle 4 kann so konfiguriert sein,
dass sie sich über
den Schiebehebel 7 bewegt, um das Kleinzahnrad 6 in Kämmeingriff
mit dem Ringzahnrad der Maschine zu bringen.
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Mit
anderen Worten ist es zum Implementieren der vorliegenden Erfindung
lediglich erforderlich, dass das Kleinzahnrad 6 mit Hilfe
des Schiebehebels 7 bewegt wird, um dann mit dem Ringzahnrad
der Maschine zu kämmen.
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Bei
der früheren
beziehungsweise zuvor beschriebenen Ausführungsform ist das Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 zwischen
der Ankerwelle 11 des Anlassermotors 2 und der
Ausgangswelle 4 vorgesehen.
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Es
kann jedoch auch das Drehzahluntersetzungsgetriebe 3 weggelassen
werden und es können somit
die Ankerwelle 11 und die Ausgangswelle 4 direkt
miteinander verbunden sein.
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Derartige
Modifikationen, Änderungen
und Verbesserungen sind für
einen Fachmann offensichtlich und sind durch die anhängenden
Ansprüche
abgedeckt.