DE102006029458A1

DE102006029458A1 - Internal combustion engine starter with shock absorber

Info

Publication number: DE102006029458A1
Application number: DE200610029458
Authority: DE
Inventors: Kazuo Kariya Masaki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2026-06-28
Also published as: DE102006029458B4; FR2888291A1; JP4345718B2; JP2007009816A

Abstract

Es wird eine ständig in Eingriff stehende Startereinrichtung für eine Brennkraftmaschine geschaffen, die eine Stoßdämpferanordnung und einen Momentbegrenzer einschließt. Die Stoßdämpferanordnung besteht aus einer Vielzahl von Absorbereinheiten, die in Reihe in einem Momentübertragungsweg angeordnet sind. Jede der Absoebereinheiten schließt ein elastisch verformbares Pufferelement ein. Wenn einem Schlagmoment ausgesetzt, wird jedes der Pufferelemente in Richtung um den Momentübertragungsweg verformt, um das Schlagmoment zu absorbieren. Der Momentbegrenzer ist dem Stoßdämpfer im Momentübertragungsweg vorgeschaltet und dient dazu, die Übertragung des Moments, das ein eingestelltes Moment übertrifft, vom Stoßdämpfer zu einem Startermotor zu unterbrechen. Die Reihenanordnung der Absorbereinheiten erlaubt die Senkung der Federkonstante der gesamten Stoßdämpferanordnung, ohne das Moment, das von den Pufferelementen bei voller Verformung absorbiert werden soll, zu senken. Dies führt zu einer wesentlich verbesserten Fähigkeit der Stoßdämpferanordnung, den Schlag zu absorbieren.There is provided a continuously engaged starter device for an internal combustion engine including a shock absorber assembly and a torque limiter. The shock absorber assembly consists of a plurality of absorber units arranged in series in a torque transmission path. Each of the absorption units includes an elastically deformable buffer element. When subjected to impact torque, each of the buffer elements is deformed toward the torque transmission path to absorb the impact torque. The torque limiter is connected upstream of the shock absorber in the torque transmission path and serves to interrupt the transmission of the torque, which exceeds a set torque, from the shock absorber to a starter motor. The series arrangement of the absorber units allows the lowering of the spring constant of the entire shock absorber arrangement, without lowering the moment to be absorbed by the buffer elements at full deformation. This results in a much improved ability of the shock absorber assembly to absorb the shock.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION

1. Technisches Gebiet der Erfindung1. Technical Field of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Aufbau einer ständig eingreifenden Startereinrichtung, die so ausgelegt ist, dass sie ein Ritzel aufweist, das in ständigem Eingriff mit einem Zahnkranz der Brennkraftmaschine (nachstehend Maschine) eines Kraftfahrzeugs steht, und genauer eine solche Startereinrichtung, die mit einem Stoßdämpfer ausgerüstet ist, der dazu dient, das Schlagmoment, das von der Maschine übertragen wird, zu absorbieren.The The present invention relates generally to a permanent interlocking structure Starter device designed to have a pinion, that in constant Engagement with a ring gear of the internal combustion engine (hereinafter Machine) of a motor vehicle, and more particularly such a starter device, which is equipped with a shock absorber, which serves to transmit the impact torque transmitted by the machine is going to absorb.

2. Technischer Hintergrund2. Technical background

Die japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2004-190647 offenbart eine Maschinenstartereinrichtung, die mit einem Stoßdämpfer ausgerüstet ist, der dazu dient, das Schlagmoment, das beim Starten der Maschine oder einer plötzlichen Änderung des von der Maschine übertragenen Drehmoments entsteht, zu absorbieren.The Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-190647 an engine starter equipped with a shock absorber, the this serves, the impact moment, when starting the machine or a sudden change of the transmitted from the machine Torque arises to absorb.

Der Stoßdämpfer schließt Dämpfungselemente ein, die aus Gummi bestehen, und verhindert durch die Dämpfungselemente, dass ein Innenrad eines Planetenuntersetzungsgetriebes sich dreht. Ein Schlagmoment, das beim Starten der Maschine an das Innenrad angelegt wird, bewirkt, dass die Dämpfungselemente gegen das Innenrad gepresst werden, so dass sie sich verformen, wodurch das Innenrad sich drehen kann, um das Schlagmoment zu absorbieren.Of the Shock absorber closes damping elements a, which consist of rubber, and prevented by the damping elements, that an internal gear of a planetary reduction gear rotates. A beating moment when starting the machine to the inner wheel is applied, causes the damping elements against the inner wheel be pressed so that they deform, causing the inner wheel can rotate to absorb the impact moment.

Typische Startereinrichtungen, die in ständigem Eingriff stehen und so ausgelegt sind, dass sie ein Ritzel aufweisen, das in ständigem Eingriff mit einem Zahnkranz der Maschine steht, sind in der Regel einem starken Schlagmoment ausgesetzt, wenn die Maschine nach deren Start die Drehrichtung gewechselt hat oder stehen bleibt, was bewirkt, dass das Trägheitsmoment des Fahrzeugs selbst an die Starteinrichtung angelegt wird.typical Starters in permanent Engage and are designed so that they have a pinion, that in constant Engage with a sprocket of the machine are usually one exposed to strong impact torque when the machine after its launch the direction of rotation has changed or stops, which causes that the moment of inertia of the vehicle itself is applied to the starting device.

Die Fähigkeit des Stoßdämpfers, den Schlag zu absorbieren, hängt von der dynamischen Steifigkeit oder der Federkonstante der Dämpfungselemente ab. Falls es möglich ist, eine Verformungstoleranz der Dämpfungselemente zu gewährleisten, ohne das Moment zu senken, dem die Dämpfungselemente bei vollständiger Verformung widerstehen können, wird somit die Verbesserung der Dämpfungsfähigkeit durch Senken der Federkonstante der Dämpfungselemente erreicht. Der Aufbau wie in der oben genannten Veröffentlichung gelehrt weist jedoch die Beschränkung auf, dass er den nötigen Einbauraum für die Dämpfungselemente sicherstellen muss, was dazu führt, dass es schwierig ist, die Federkonstante zu senken, ohne dafür das Moment senken zu müssen, dem die Dämpfungselemente bei vollständiger Verformung standhalten können. Die Startereinrichtung, die in der oben genannten Veröffentlichung gelehrt wird, muss daher nur unter Verwendung des Stoßdämpfers ein Moment absorbieren, dass größer ist als dasjenige, das erforderlich ist, um den Kolben der Maschine das erst Mal vom Kompressionshub zum Expansionshub zu bringen, um die Maschine zu starten, und außerdem die Seitenteile der Maschine gegen den Schlag schützen.The ability the shock absorber, to absorb the blow depends from the dynamic stiffness or spring constant of the damping elements from. If possible is to ensure a deformation tolerance of the damping elements, without lowering the moment that the damping elements fully deform will be able to resist thus improving the damping ability Lowering the spring constant of the damping elements reached. The structure as in the above publication however, the restriction is pointed out on that he needed the necessary Installation space for the damping elements must ensure what causes that it is difficult to lower the spring constant without the moment to have to lower the damping elements at full deformation can withstand. The starter set out in the above publication is taught, therefore, only using the shock absorber Absorb the moment that is bigger as the one that is required to the piston of the machine the first time from the compression stroke to the expansion stroke to bring to start the machine, and besides protect the side panels of the machine against the impact.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Daher ist es die grundlegende Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.Therefore It is the fundamental object of the invention to overcome the disadvantages of Prior art to avoid.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Aufbaus für eine ständig in Eingriff stehende Startereinrichtung für die Maschine, die so ausgelegt ist, dass sie den Schlag, der auf die Startereinrichtung wirkt, besser absorbieren und die Übertragung eines übermäßigen Schlagmoments von der Maschine auf die Startereinrichtung unterbrechen kann.One Another object of the invention is to provide an improved Construction for one constantly engaged starter for the machine thus designed is that she is the blow that acts on the starter device, better absorb and transfer an excessive impact torque of the machine can interrupt the starter device.

Entsprechend einem Aspekt der Erfindung wird eine ständig in Eingriff stehende Startereinrichtung für eine Maschine geschaffen, die folgendes einschließt: (a) einen Motor, der dazu dient, ein Moment an seiner Abtriebswelle zu erzeugen; (b) ein Vorgelege, das in einem Momentübertragungsweg, der vom Motor ausgeht, angeordnet ist, wobei das Vorgelege dazu dient, die Drehzahl der Abtriebswelle des Motors zu verringern; (c) eine Starterabtriebswelle, die mit der Abtriebswelle des Motors über das Vorgelege im Momentübertragungsweg verbunden ist; (d) ein Ritzel, das von der Starterabtriebswelle gehalten wird und in ständigem Eingriff mit einem Zahnkranz einer Maschine steht, wobei das Ritzel im Momentübertragungsweg angeordnet ist und sich als Folge der Drehung der Starterabtriebswelle dreht, um den Zahnkranz anzutreiben, wodurch die Maschine angedreht wird; (e) eine Stoßdämpferanordnung, die eine Vielzahl von Absorbereinheiten einschließt, die in Reihe zwischen dem Ritzel und dem Vorgelege im Übertragungsweg angeordnet sind, wobei jede der Absorbereinheiten ein elastisch verformbares Pufferelement einschließt, jedes der Pufferelemente, wenn einem Schlagmoment ausgesetzt, in einer Richtung um den Momentübertragungsweg herum verformt wird, um das Schlagmoment zu absorbieren; und (f) einen Momentbegrenzer, der dem Stoßdämpfer im Momentübertragungsweg vorgeschaltet ist. Der Momentbegrenzer dient dazu, die Übertragung eines Moments, das ein eingestelltes Moment übertrifft, vom Stoßdämpfer zum Motor zu unterbrechen. Ein maximales Moment, das durch Verformung sämtlicher Pufferelemente des Stoßdämpfers absorbiert werden soll, ist größer als ein maximales Andrehmoment, wie es erzeugt wird, um die Maschine anzudrehen, und kleiner als das eingestellte Moment des Momentbegrenzers. Das eingestellte Moment des Momentbegrenzers ist größer als das Startmoment, das benötigt wird, um die Maschine zu starten.In accordance with one aspect of the invention, there is provided a continuously-starting apparatus for an engine including: (a) a motor for generating a torque on its output shaft; (b) a countershaft arranged in a torque transmission path extending from the engine, the countershaft serving to reduce the speed of rotation of the output shaft of the engine; (c) a starter output shaft connected to the output shaft of the engine via the countershaft in the torque transmission path; (d) a pinion held by the starter output shaft and in constant mesh with a ring gear of a machine, the pinion being disposed in the torque transmission path and rotating as a result of rotation of the starter output shaft to drive the ring gear, thereby turning on the machine ; (e) a shock absorber assembly including a plurality of absorber units arranged in series between the pinion and the countershaft in the transmission path, each of the absorber units including an elastically deformable buffer member, each of the buffer members, when subjected to a striking moment, in one direction the torque transmission path is deformed around to absorb the impact torque; and (f) a torque limiter upstream of the shock absorber in the torque transmission path. The moment Limiter serves to interrupt the transmission of a torque that exceeds a set torque, from the shock absorber to the engine. A maximum torque to be absorbed by deformation of all of the buffer elements of the shock absorber is greater than a maximum torque that is generated to crank the engine and less than the set torque of the torque limiter. The set moment of the torque limiter is greater than the starting torque required to start the machine.

Die Reihenanordnung der Absorbereinheiten entlang des Momentübertragungswegs ermöglicht die Senkung der Federkonstante der gesamten Stoßdämpferanordnung ohne Senkung des Moments, das von den Pufferelemetn bei vollständiger Verformung absorbiert werden soll. Dies hat zur Folge, dass die Stoßdämpferanordnung den Schlag wesentlich besser absorbieren kann. Dies führt auch zu einer Senkung des mechanischen Geräuschs, das vom Auftreffen der Zähne des Ritzels auf denen des Zahnkranzes während des Andrehens der Maschine stammt und gewährleistet einen leisen Betrieb der Startereinrichtung.The Row arrangement of the absorber units along the torque transmission path allows the Reduction of the spring constant of the entire shock absorber arrangement without lowering of the moment absorbed by the buffer elements upon complete deformation shall be. This has the consequence that the shock absorber arrangement the shock substantially can absorb better. this leads to also to a reduction of the mechanical noise, the impact of the Teeth of the Pinion on which the ring gear comes while cranking the machine and guaranteed a quiet operation of the starter device.

Entsprechend dem zweiten Aspekt der Erfindung ist eine konstant in Eingriff stehende Startereinrichtung für eine Maschine vorgesehen, die folgendes einschließt: (a) einen Motor, der dazu dient, ein Moment an seiner Abtriebswelle zu erzeugen; (b) ein Vorgelege, das in einem Momentübertragungsweg, der vom Motor ausgeht, angeordnet ist, wobei das Vorgelege dazu dient, die Drehzahl der Abtriebswelle des Motors zu verringern; (c) eine Starterabtriebswelle, die mit der Abtriebswelle des Motors über das Vorgelege im Momentübertragungsweg verbunden ist; (d) ein Ritzel, das von der Starterabtriebswelle gehalten wird und in ständigem Eingriff mit einem Zahnkranz einer Maschine steht, wobei das Ritzel im Momentübertragungsweg angeordnet ist und sich als Folge der Drehung der Starterabtriebswelle dreht, um den Zahnkranz anzutreiben, wodurch die Maschine angedreht wird; (e) eine Stoßdämpferanordnung, die eine Vielzahl von Absorbereinheiten einschließt, die in Reihe zwischen dem Ritzel und dem Vorgelege im Übertragungsweg angeordnet sind, wobei jede der Absorbereinheiten ein elastisch verformbares Pufferelement einschließt, jedes der Pufferelemente, wenn einem Schlagmoment ausgesetzt, in einer Richtung um den Momentübertragungsweg herum verformt wird, um das Schlagmoment zu absorbieren; und (f) einen Momentbegrenzer, der dem Stoßdämpfer im Momentübertragungsweg vorgeschaltet ist. Der Momentbegrenzer dient dazu, die Übertragung eines Moments, das ein eingestelltes Moment übertrifft, vom Stoßdämpfer zum Motor zu unterbrechen. Ein maximales Moment, das durch Verformung sämtlicher Pufferelemente des Stoßdämpfers absorbiert werden soll, ist größer als ein Moment, das vom Motor, der bei Höchstleistung arbeitet, erzeugt wird, und kleiner als ein Sperrmoment des Motors. Das eingestellte Moment des Momentbegrenzers ist größer als das Startmoment, das benötigt wird, um die Maschine zu starten.Corresponding The second aspect of the invention is a constantly engaged one Starting device for A machine is provided which includes: (a) a motor that serves a moment on its output shaft to create; (b) a countershaft that is in a torque transmission path, the From the engine, is arranged, the counter-gear serves to to reduce the speed of the output shaft of the engine; (c) a Starter output shaft connected to the output shaft of the engine via the Transmission in torque transmission path connected is; (d) a pinion coming from the starter output shaft is kept and in constant Engages with a ring gear of a machine, wherein the pinion in the moment transmission path is arranged and as a result of the rotation of the starter output shaft turns to drive the sprocket, causing the machine turned on becomes; (e) a shock absorber assembly which includes a plurality of absorber units arranged in series between the Pinion and the countershaft in the transmission path are arranged, each of the absorber units an elastic deformable buffer element includes, each of the buffer elements, if subjected to a shock moment, in a direction around the torque transmission path is deformed around to absorb the impact moment; and (f) a torque limiter, which is the shock absorber in the moment transmission path upstream. The moment limiter is used to transfer of a moment surpassing a set moment from bumper to To interrupt the engine. A maximum moment caused by deformation of all Buffer elements of the shock absorber absorbed is to be, is greater than a moment generated by the engine working at peak performance is, and less than a locking torque of the engine. The set Torque limiter moment is greater than the starting moment, the needed will be to start the machine.

Die Reihenanordnung der Absorbereinheiten entlang des Momentübertragungswegs ermöglicht die Senkung der Federkonstante der gesamten Stoßdämpferanordnung, ohne das Moment, das von den Pufferelementen bei vollständiger Verformung absorbiert werden soll, zu senken. Dies hat zur Folge, dass die Stoßdämpferanordnung den Schlag wesentlich besser absorbieren kann. Dies führt auch zu einer Senkung des mechanischen Geräuschs, das vom Auftreffen der Zähne des Ritzels auf denen des Zahnkranzes während des Andrehens der Maschine stammt, und gewährleistet einen leisen Betrieb der Startereinrichtung. Ferner wird ein Momentgrad, der höher ist als das Startmoment für die Maschine, vom Momentbegrenzer unterbrochen, wodurch der Starter und Seitenteile der Maschine, wie eine Kupplung, die im Zahnkranz installiert ist, vor diesem übermäßigen Moment geschützt werden.The Row arrangement of the absorber units along the torque transmission path allows the Lowering the spring rate of the entire shock absorber assembly without the moment absorbed by the buffer elements at full deformation is to be lowered. This has the consequence that the shock absorber arrangement can absorb the blow much better. This also leads to a reduction of mechanical noise, from the impact of the Teeth of the Sprockets on which the sprocket originates during cranking of the machine, and guaranteed a quiet operation of the starter device. Furthermore, a momentum, the higher is as the starting moment for the machine, interrupted by the momentary limiter, causing the starter and side parts of the machine, such as a clutch, in the sprocket is installed, before this excessive moment protected become.

In einem bevorzugten Modus der Erfindung ist der Stoßdämpfer zwischen dem Vorgelege und der Starterabtriebswelle oder zwischen der Starterabtriebswelle und dem Ritzel angeordnet.In A preferred mode of the invention is the shock absorber between the countershaft and the starter output shaft or between the starter output shaft and the pinion arranged.

Jedes der Pufferelemente besteht aus synthetischem Gummi, der unter Verwendungsbedingungen um 50 % komprimiert werden kann.each The buffer elements are made of synthetic rubber under conditions of use can be compressed by 50%.

Das Vorgelege ist durch ein Planetenuntersetzungsgetriebe implementiert, das aus einem Sonnenrad, das an der Abtriebswelle des Motors angeordnet ist, einem drehbaren Innenrad, das koaxial mit dem Sonnenrad angeordnet ist, und Planetenrädern, die mit dem Sonnenrad und dem Innenrad kämmen, besteht. Das Innenrad wird durch den Momentbegrenzer am Drehen gehindert.The Countershaft is implemented by a planetary reduction gear, that of a sun gear, which is arranged on the output shaft of the engine is a rotatable inner wheel, which is arranged coaxially with the sun gear is, and planetary wheels that mesh with the sun gear and the inner wheel exists. The inner wheel is prevented from rotating by the torque limiter.

Die konstant in Eingriff stehende Startereinrichtung kann in einem automatischen Stop-/Neustartsystem für eine Maschine verwendet werden, das dafür ausgelegt ist, die Maschine automatisch anzuhalten und wieder zu starten.The Constantly engaged starter device can be in an automatic Stop / restart system for a machine that is designed to use the machine automatically stop and restart.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSHORT DESCRIPTION THE DRAWING

Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehend gegebenen Beschreibung und aus der begleitenden Zeichnung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung verständlicher, wobei diese jedoch nicht als Begrenzung der Erfindung auf die speziellen Ausführungsformen verstanden werden sollten, sondern nur der Erläuterung und Erklärung dienen.The The present invention will become apparent from the description given below and from the accompanying drawings of preferred embodiments more comprehensible to the invention, however, this is not intended to limit the invention to the specific ones embodiments should be understood, but only for explanation and explanation.

In der Zeichnung sind:In the drawing are:

1 eine Teil-Querschnittsdarstellung des Aufbaus einer konstant in Eingriff stehenden Startereinrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung; 1 a partial cross-sectional view of the structure of a constantly engaged starter device for an internal combustion engine according to the first embodiment of the invention;

2 ein Schaltplan, der eine Antriebsschaltung für die Startereinrichtung von 1 darstellt; 2 a circuit diagram showing a drive circuit for the starter device of 1 represents;

3(a) eine Draufsicht auf die Anordnung der Dämpfungselemente in einem von einem Paar von Gehäusen, das eine der Absorbereinheiten einer in der Startereinrichtung von 1 installierten Stoßdämpfereinheit bildet; 3 (a) a plan view of the arrangement of the damping elements in one of a pair of housings, the one of the absorber units one in the starter of 1 installed shock absorber unit forms;

3(b) eine Draufsicht auf den Aufbau des anderen von dem Paar von Gehäusen, das zusammen mit dem Gehäuse der 3(a) die eine der Absorbereinheiten bildet; 3 (b) a plan view of the structure of the other of the pair of housings, which together with the housing of 3 (a) which forms one of the absorber units;

4(a) eine Draufsicht, welche die Anordnung der Dämpfungselemente in einem der Gehäuse einer Stoßdämpferanordnung zeigt, wenn diese keinem Schlagmoment ausgesetzt ist; 4 (a) a plan view showing the arrangement of the damping elements in one of the housing of a shock absorber assembly when it is exposed to no impact torque;

4(b) eine Draufsicht, welche die Verformung der Dämpfungselemente in einem Gehäuse einer Stoßdämpferanordnung zeigt, wenn diese einem Schlagmoment ausgesetzt, ist; und 4 (b) a plan view showing the deformation of the damping elements in a housing of a shock absorber assembly when it is exposed to a shock moment; and

5 eine Kurve, die eine Motorkennlinie in Relation zu einem maximalen Verformungsmoment, das auf Dämpfungselemente einer Stoßdämpferanordnung wirkt, gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. 5 a curve showing an engine characteristic in relation to a maximum deformation torque acting on damping elements of a shock absorber arrangement, according to the second embodiment of the invention.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION PREFERRED EMBODIMENTS

In der Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen in mehreren Darstellungen gleiche Teile bezeichnen, und insbesondere in 1 ist eine ständig in Eingriff stehende Startereinrichtung 1 zur Verwendung in Leerlauf-Stopsystemen für Kraftfahrzeuge dargestellt. Die Leerlauf-Stopsysteme sind in der Regel als automatisches Maschinen-Stop-/Neustartsystem ausgelegt, um eine Kraftfahrzeugmaschine 2, wie in 2 dargestellt, automatisch anzuhalten, beispielsweise wenn das Fahrzeug an einer Kreuzung oder aufgrund einer Verkehrsstockung hält, und dann die Maschine 2 automatisch neu zu starten, wenn der Fahrzeuglenker eine bestimmte Startoperation durchführt (z.B. nachdem der Fahrer seinen Fuß vom Bremspedal genommen hat). Das Leerlauf-Stopsystem schließt in der Regel eine elektronische Steuereinheit (ECU) 3 ein, um die oben genannten Stop- und Neustartfunktionen durchzuführen.In the drawing, in which like reference numerals designate like parts throughout several views, and more particularly in FIG 1 is a constantly engaged starter 1 for use in idle stop systems for motor vehicles. The idle stop systems are typically designed as an automatic engine stop / restart system to an automotive engine 2 , as in 2 shown to stop automatically, for example, when the vehicle stops at an intersection or due to traffic congestion, and then the machine 2 restart automatically when the vehicle driver performs a specific start-up operation (eg, after the driver has removed his foot from the brake pedal). The idle stop system usually includes an electronic control unit (ECU) 3 on to perform the above stop and restart functions.

Die Startereinrichtung 1 schließt einen Elektromotor 5, einen Hauptschalter 6, einen elektromagnetischen Schalter 7 wie in 2 dargestellt, ein Vorgelege 8 wie in 1 dargestellt, eine Abtriebswelle 9, ein Ritzel 11, einen Momentbegrenzer 12 und eine Stoßdämpferanordnung 13 ein. Der Motor 5 dient dazu, ein Moment an einer Ankerwelle 4 (d.h. einer Abtriebswelle) zu erzeugen. Der Hauptschalter 6 ist im elektromagnetischen Schalter 7 installiert und wird geschlossen und geöffnet, um den Motor 5 anzuregen oder abzuregen. Das Vorgelege 8 dient dazu, die Drehzahl der Ankerwelle 4 zu verringern und diese auf die Abtriebswelle 9 zu übertragen. Das Ritzel 11 ist am Ende der Abtriebswelle 9 in ständigem Eingriff mit einem Zahnkranz 10 der Maschine 2 wie in 2 dargestellt installiert. Der Momentbegrenzer 12 dient dazu, die Übertragung des übermäßigen Moments auf das Vorgelege 8 (d.h. den Motor 5) zu unterbrechen. Die Stoßdämpferanordnung 13 dient dazu, ein Schlagmoment, das beim Starten der Maschine 2 entsteht und auf die Startereinrichtung 1 wirkt, zu absorbieren.The starter device 1 closes an electric motor 5 , a main switch 6 , an electromagnetic switch 7 as in 2 shown, a counter 8th as in 1 shown, an output shaft 9 , a pinion 11 , a moment limiter 12 and a shock absorber assembly 13 one. The motor 5 serves a moment on an armature shaft 4 (ie an output shaft) to produce. The main switch 6 is in the electromagnetic switch 7 installed and closed and opened to the engine 5 to stimulate or to relax. The counterpart 8th serves to increase the speed of the armature shaft 4 reduce and apply this to the output shaft 9 transferred to. The pinion 11 is at the end of the output shaft 9 in constant engagement with a sprocket 10 the machine 2 as in 2 shown installed. The moment limiter 12 This serves to transfer the excessive torque to the countershaft 8th (ie the engine 5 ) to interrupt. The shock absorber arrangement 13 This serves to provide a shock moment when starting the machine 2 arises and on the starter facility 1 acts to absorb.

Der Motor 5 ist ein typischer Wechselstrommotor, der mit einem Feldsystem ausgerüstet ist, das aus Permanentmagneten (oder Feldspulen), die am Innenumfang eines Jochs angeordnet sind, und einem Anker (nicht dargestellt) besteht, der so angeordnet ist, dass er sich im Feldsystem drehen kann, und dient dazu, das Moment am Anker durch eine elektromagnetische Kraft, die vom Feldsystem erzeugt wird, zu erzeugen.The motor 5 is a typical AC motor equipped with a field system consisting of permanent magnets (or field coils) arranged on the inner periphery of a yoke and an armature (not shown) arranged to rotate in the field system, and serves to generate the torque at the armature by an electromagnetic force generated by the field system.

In dem elektromagnetischen Schalter 7 ist ein Solenoid 7a installiert wie in 2 dargestellt, der durch elektrische Leistung von einer im Fahrzeug installierten Batterie 15 durch ein Starterrelais 14 angeregt wird. Wenn er angeregt ist, produziert der Solenoid 7a eine magnetische Anziehungskraft, um den Hauptkontakt 6 zu schließen. Das Starterrelais 14 weist eine Relaisspule 14a auf. Wenn der Fahrzeuglenker einen Starterschalter 16 in eine ST-Position bringt, um die Maschine 2 zu starten, wird die Relaisspule 14a angeregt, um das Starterrelais 14 zu schließen. Wenn die Maschine 2 neu gestartet werden muss, regt die ECU 3 die Relaisspule 14a an.In the electromagnetic switch 7 is a solenoid 7a installed as in 2 represented by electrical power from a battery installed in the vehicle 15 through a starter relay 14 is stimulated. When he is excited, the solenoid produces 7a a magnetic attraction to the main contact 6 close. The starter relay 14 has a relay coil 14a on. When the driver has a starter switch 16 in an ST position brings to the machine 2 to start, the relay coil 14a excited to the starter relay 14 close. When the machine 2 has to be restarted, the ECU stimulates 3 the relay coil 14a at.

Das Vorgelege 8 ist mit einem typischen epizyklischen Vorgelegestrang (auch als Planetenvorgelege bezeichnet) implementiert und besteht, wie in 1 deutlich dargestellt, aus einem Sonnenrad 8a, einem ringförmigen Innenrad 8b und Planetenrädern 8c. Das Sonnenrad 10 ist an einem Ende der Ankerwelle 4 des Motors 5 ausgebildet. Die Drehung des Innenrads 12 wird von einem Momentbegrenzer 12 gesteuert, wie noch ausführlich beschrieben werden wird. Die Planetenräder 8c stehen in Eingriff mit den Rädern 8a und 8b. Das Vorgelege 8 dient dazu, die Drehzahl der Ankerwelle 4 auf eine Umlaufgeschwindigkeit der Planetenräder 8c zu senken.The counterpart 8th is implemented with a typical epicyclic countersteel strand (also referred to as planetary gear) and consists, as in 1 clearly shown, from a sun wheel 8a , an annular inner wheel 8b and planet wheels 8c , The sun wheel 10 is at one end of the armature shaft 4 of the motor 5 educated. The rotation of the inner wheel 12 gets from a moment limiter 12 controlled, as will be described in more detail. The planet wheels 8c are engaged with the wheels 8a and 8b , The counterpart 8th serves to increase the speed of the armature shaft 4 on a rotational speed of the planet gears 8c to lower.

Die Abtriebswelle fluchtet mit der Ankerwelle 4 des Motors 5 und wird an einem Ende davon über ein Lager 17 an einem vorderen Gehäuse 18 gehalten.The output shaft is aligned with the armature shaft 4 of the motor 5 and is at one end of it about a camp 17 on a front housing 18 held.

Das Ritzel 11 ist über ein Lager 19 so an der Abtriebswelle 9 befestigt, dass es sich drehen kann und ist über die Stoßdämpferanordnung 13 mit der Abtriebswelle 9 verkuppelt.The pinion 11 is about a camp 19 so on the output shaft 9 attached that it can rotate and is over the shock absorber assembly 13 with the output shaft 9 verkuppelt.

Der Momentbegrenzer 12 besteht aus einer Mittelplatte 20, einem Drehteller 21 und einer Tellerfeder 22. Die Mittelplatte 20 wird von dem vorderen Gehäuse 18 am Drehen gehindert. Der Drehteller 21 wird von der Mittelplatte 20 durch Reibung am Drehen gehindert und ist mit dem Innenrad 8b des Vorgeleges 8 verkuppelt. Die Tellerfeder 22 ist so angeordnet, dass sie den Drehteller 21 gegen die Mittelplatte drängt, um einen Reibungsdruck zu erzeugen, der auf diese wirkt. Wenn ein übermäßiges Moment, das größer ist als das Haltemoment (d.h. das eingestellte Moment), wie es von dem Reibungsdruck eingerichtet ist, der verhindert, dass der Drehteller 21 sich dreht, auf das Innenrad 8b wirkt, bewirkt dies, dass der Drehteller 21 entgegen dem Reibungsdruck schlupft oder sich dreht, wodurch sich das Innenrad 8b drehen kann, um die Übertragung des übermäßigen Moments auf den Motor 5 zu blockieren. Das eingestellte Moment des Momentbegrenzers 12 ist so gewählt, dass es größer ist als ein Momentgrad (nachstehend auch als Startmoment bezeichnet), der erforderlich ist, um den Kolben der Maschine 2 das erste Mal vom Kompressionshub zum Expansionshub zu bringen, um die Maschine 2 zu starten.The moment limiter 12 consists of a middle plate 20 a turntable 21 and a plate spring 22 , The middle plate 20 is from the front housing 18 prevented from turning. The turntable 21 is from the center plate 20 is prevented from rotating by friction and is with the inner wheel 8b of the additional gear 8th verkuppelt. The plate spring 22 is arranged so that it is the turntable 21 urges against the center plate to create a friction pressure acting on it. If an excessive moment, which is greater than the holding torque (ie, the set moment), as it is set by the friction pressure, which prevents the turntable 21 turns on the inner wheel 8b acts, this causes the turntable 21 slips or rotates against the friction pressure, causing the inner wheel 8b can turn to transfer the excessive torque to the engine 5 to block. The set moment of the torque limiter 12 is set to be greater than a moment degree (hereinafter also referred to as a starting torque) required to the piston of the engine 2 the first time from the compression stroke to the expansion stroke to bring the machine 2 to start.

Die Stoßdämpferanordnung 13 besteht aus drei Absorbereinheiten, die aus vier Gehäusen 23, 24, 25 und 26 und Puffern oder Dämpfungselementen 27 bestehen. Die Gehäuse 23 bis 26 sind so angelegt, dass sie sich entlang der Abtriebswelle 11 zwischen dem Ritzel 11 und dem Vorgelege 8 überlappen. Jedes der Dämpfungselemente 27 ist zwischen zwei benachbarten der Gehäuse 23 bis 26 angeordnet. Jede der Absorbereinheiten besteht aus zwei benachbarten der Gehäuse 23 bis 26 und einem der drei Dämpfungselemente 27, die dazwischen angeordnet sind.The shock absorber arrangement 13 consists of three absorber units, which consist of four housings 23 . 24 . 25 and 26 and buffers or damping elements 27 consist. The housing 23 to 26 are designed so that they are along the output shaft 11 between the pinion 11 and the counterpart 8th overlap. Each of the damping elements 27 is between two adjacent of the housing 23 to 26 arranged. Each of the absorber units consists of two adjacent ones of the housings 23 to 26 and one of the three damping elements 27 which are arranged between them.

Das Gehäuse 23 ist durch Verzahnungen mit dem Umfang eines zylindrischen Abschnitts 11a, der von einem hinteren Ende (d.h. einem rechten Ende in 1) des Ritzels 11 definiert ist, verkuppelt, so dass das Gehäuse 23 an einer Drehung relativ zum Ritzel 11 gehindert wird.The housing 23 is by gears with the circumference of a cylindrical section 11a which is from a rear end (ie a right end in 1 ) of the pinion 11 is defined, verkuppelt, so that the housing 23 at a rotation relative to the pinion 11 is prevented.

Das Gehäuse 26 weist eine zylindrische Nabe 26A auf, die mit dem Umfang der Abtriebswelle 9 durch Verzahnungen verkuppelt ist, so dass das Gehäuse 26 an einer Drehung relativ zur Abtriebswelle 9 gehindert wird.The housing 26 has a cylindrical hub 26A on that with the circumference of the output shaft 9 Coupled by gears, so that the housing 26 at a rotation relative to the output shaft 9 is prevented.

Die Gehäuse 24 und 24 sind am Umfang der zylindrischen Nabe 26A durch Lager befestigt, so dass sie sich relativ zur Nabe 26A drehen können.The housing 24 and 24 are on the circumference of the cylindrical hub 26A fastened by bearings so that they are relative to the hub 26A can turn.

Die Dämpfungselemente 27 sind, wie in 3(a) dargestellt, jeweils aus einem Stück ölbeständigen synthetischen Gummis (z.B. NBR) gefertigt und bestehen aus einem Hauptblock 27a, einem Nebenblock 27c und einer Brücke 27b, die die Haupt- und Nebenblöcke 27a und 27c verbindet. Die drei Dämpfungselemente 27 sind zwischen zwei benachbarten der Gehäuse 23 bis 26 angeordnet, die so gelegt sind, dass sie sich in axialer Richtung der Startereinrichtung 1 überlappen, und werden durch Vorsprünge, die an jedem der Dämpfungselemente ausgebildet sind, an Ort und Stelle gehalten, wie nachstehend ausführlich beschrieben wird.The damping elements 27 are, as in 3 (a) shown, each made of a piece of oil-resistant synthetic rubber (eg NBR) and consist of a main block 27a , a subblock 27c and a bridge 27b containing the main and secondary blocks 27a and 27c combines. The three damping elements 27 are between two adjacent ones of the housings 23 to 26 arranged, which are placed so that they are in the axial direction of the starter device 1 overlap, and are held in place by protrusions formed on each of the damper elements, as described in detail below.

Der Aufbau der Dämpfungselemente 27, die beispielsweise zwischen den Gehäusen 25 und 26 angeordnet sind, wird nachstehend mit Bezug auf 3(a) bis 4(b) beschrieben.The structure of the damping elements 27 For example, between the housings 25 and 26 are arranged below with reference to 3 (a) to 4 (b) described.

An einer Vorderseite des Gehäuses 26 (d.h. an der linken Oberfläche, wie in 1 zu sehen) sind gegenüber dem Vorgelege 8 eine Vielzahl von Vorsprüngen ausgebildet: ein erster Vorsprung 26b bis ein sechster Vorsprung 26f, wie in 3(a) dargestellt, die in axialer Richtung der Startereinrichtung 1 vorstehend angeordnet sind und die radial zum Gehäuse 26 verlaufen. Die Dämpfungselemente 27 sind zwischen die sechsten und ersten Vorsprünge 26f und 26a, zwischen die zweiten und dritten Vorsprünge 26b und 26c und zwischen die vierten und fünften Vorsprünge 26d und 26e gepasst.At a front of the case 26 (ie on the left surface, as in 1 to be seen) are opposite the counter 8th formed a plurality of projections: a first projection 26b to a sixth lead 26f , as in 3 (a) shown in the axial direction of the starter device 1 are arranged above and the radial to the housing 26 run. The damping elements 27 are between the sixth and first protrusions 26f and 26a between the second and third protrusions 26b and 26c and between the fourth and fifth protrusions 26d and 26e fit.

An der Rückseite des Gehäuses 25, welche auf die Vorderseite des Gehäuses 26 gerichtet ist, sind eine Vielzahl von Vorsprüngen ausgebildet: ein erster Vorsprung 25a bis ein sechster Vorsprung 25f wie in 3(b) dargestellt, welche in axialer Richtung der Startereinrichtung vorstehen und radial zum Gehäuse 25 verlaufen. Jeder der ersten, dritten und fünften Vorsprünge 25a, 25c und 25e ist, wie in 4(a) dargestellt, zwischen die Haupt- und Nebenblöcke 27a und 27c eines der Dämpfungselemente 27 eingepasst. Der zweite Vorsprung 25b ist zwischen den ersten und zweiten Vorsprüngen 26a und 26b des Gehäuses 26 angeordnet. Der vierte Vorsprung 25d ist zwischen den dritten und vierten Vorsprüngen 26c und 26d des Gehäuses 26 angeordnet. Der sechste Vorsprung 25f ist zwischen den fünften und sechsten Vorsprüngen 26e und 26f des Gehäuses 26 angeordnet.At the back of the case 25 pointing to the front of the case 26 is directed, a plurality of projections are formed: a first projection 25a to a sixth lead 25f as in 3 (b) shown, which protrude in the axial direction of the starter device and radially to the housing 25 run. Each of the first, third and fifth protrusions 25a . 25c and 25e is how in 4 (a) represented between the main and secondary blocks 27a and 27c one of the damping elements 27 fitted. The second projection 25b is between the first and second protrusions 26a and 26b of the housing 26 arranged. The fourth lead 25d is between the third and fourth protrusions 26c and 26d of the housing 26 arranged. The sixth lead 25f is between the fifth and sixth protrusions 26e and 26f of the housing 26 arranged.

Wenn das solchermaßen wie in 4(a) dargestellt angeordnete Gehäuse 25 mit einem Schlagmoment beaufschlagt wird, bewirkt dies, dass das Gehäuse 25, wie in 4(b) dargestellt, eine Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn relativ zum Gehäuse 26 durchmacht, wie von Pfeilen angezeigt. Dies bewirkt, dass die Hauptblöcke 27a der Dämpfungselemente 27 zwischen dem sechsten Vorsprung 26f des Gehäuses 26 und dem ersten Vorsprung 25a des Gehäuses 25, zwischen dem zweiten Vorsprung 26b des Gehäuses 26 und dem dritten Vorsprung 25c des Gehäuses 25 und zwischen dem vierten Vorsprung 26d des Gehäuses 26 und dem fünften Vorsprung 25e des Gehäuses 25 komprimiert werden, wodurch der Schlag absorbiert wird.If that's how in 4 (a) illustrated arranged housing 25 is subjected to a shock moment, this causes the housing 25 , as in 4 (b) shown, a counterclockwise rotation relative to casing 26 goes through as indicated by arrows. This causes the main blocks 27a the damping elements 27 between the sixth lead 26f of the housing 26 and the first lead 25a of the housing 25 , between the second projection 26b of the housing 26 and the third projection 25c of the housing 25 and between the fourth projection 26d of the housing 26 and the fifth projection 25e of the housing 25 be compressed, whereby the shock is absorbed.

Wenn der relative Winkel zwischen den Gehäusen 25 und 26 einen bestimmten Wert erreicht, anders ausgedrückt, wenn die Komprimierbarkeit der Dämpfungselemente 27 (d.h. der Hauptblöcke 27a) einen eingestellten Wert erreicht, kommen die zweiten, vierten, und sechsten Vorsprünge 25b, 25d und 25f des Gehäuses 25, wie in 4(b) dargestellt, an den ersten, dritten und fünften Vorsprüngen 26a, 26c und 26e des Gehäuses 26 zum Anliegen, wodurch die Gehäuse 25 und 26 gehindert werden, sich relativ zueinander zu drehen.When the relative angle between the housings 25 and 26 reaches a certain value, in other words, when the compressibility of the damping elements 27 (ie the main blocks 27a ) reaches a set value, the second, fourth, and sixth projections come 25b . 25d and 25f of the housing 25 , as in 4 (b) shown at the first, third and fifth protrusions 26a . 26c and 26e of the housing 26 to concern, thereby reducing the housing 25 and 26 be prevented from rotating relative to each other.

Die Dämpfungselemente 27 sind so in den Gehäusen 25 bis 26 ausgebildet und angeordnet, dass sie eine Komprimierbarkeit von 50 % oder weniger aufweisen, wenn die Gehäuse 25 und 26 am Drehen gehindert werden, d.h. wenn die zweiten, vierten und sechsten Vorsprünge 25b, 25d und 25f des Gehäuses 25 an den ersten, dritten und fünften Vorsprüngen 26a, 26c und 26e des Gehäuses 26 zum Anliegen kommen. Anders ausgedrückt, die Dämpfungselemente 27 machen keine Kompression durch, die eine Komprimierbarkeit von 50 % überschreitet.The damping elements 27 are so in the cases 25 to 26 formed and arranged to have a compressibility of 50% or less when the housing 25 and 26 are prevented from rotating, ie when the second, fourth and sixth projections 25b . 25d and 25f of the housing 25 at the first, third and fifth protrusions 26a . 26c and 26e of the housing 26 come to the concern. In other words, the damping elements 27 do not undergo compression that exceeds 50% compressibility.

Wenn das Moment vom Gehäuse 25 gelöst wird, bewirkt dies, dass die Reaktionskraft, wie sie von den Dämpfungselementen 27 (d.h. den Hauptblöcken 27a) erzeugt wird, das Gehäuse 25 in umgekehrter Richtung (d.h. in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn) aus der Position von 4(b) in die Ausgangsposition von 4(a) dreht.If the moment from the case 25 is solved, this causes the reaction force as given by the damping elements 27 (ie the main blocks 27a ) is generated, the housing 25 in the opposite direction (ie in the counterclockwise direction) from the position of 4 (b) to the starting position of 4 (a) rotates.

Anordnung und Funktionsweise der Dämpfungselemente 27, die wie oben beschrieben zwischen den Gehäusen 25 und 26 angeordnet sind, gelten auch für diejenigen zwischen den Gehäusen 25 und 24 und zwischen den Gehäusen 24 und 23. Genauer können sich das Gehäuse 23, das mit dem Ritzel 11 verbunden ist, und das Gehäuse 26, das mit der Abtriebswelle 9 verbunden ist, um die Summe der zulässigen Drehwinkel zwischen dem Gehäuse 26 und 25, zwischen den Gehäusen 25 und 24 und zwischen den Gehäusen 24 und 23 relativ zueinander drehen.Arrangement and mode of operation of the damping elements 27 as described above between the housings 25 and 26 are also applicable to those between the housings 25 and 24 and between the housings 24 and 23 , More precisely, the housing can 23 that with the pinion 11 connected, and the housing 26 that with the output shaft 9 connected to the sum of the allowable rotation angle between the housing 26 and 25 , between the housings 25 and 24 and between the housings 24 and 23 rotate relative to each other.

Die Stoßdämpferanordnung 13 ist so ausgelegt, dass sie durch die Verformung der Dämpfungselemente 27 ein maximales Moment absorbiert, welches größer ist als ein maximales Andrehmoment, wie es während des Andrehens der Maschine 2 erzeugt wird, aber kleiner ist als das eingestellte Moment des Momentbegrenzers 12.The shock absorber arrangement 13 is designed to withstand the deformation of the damping elements 27 absorbed a maximum torque which is greater than a maximum torque, as it is during cranking of the machine 2 is generated, but is smaller than the set torque of the torque limiter 12 ,

Beim Betrieb der Startereinrichtung 1, wenn es erforderlich ist, die Maschine 2 zu starten, und der Solenoid 7a des elektromagnetischen Schalters 7 durch das Starterrelais 14 angeregt wird, wird bewirkt, dass der Hauptkontakt geschlossen wird, um den Motor 5 anzuschalten, wodurch das Moment an der Ankerwelle 4 mittels der elektromagnetischen Leistung erzeugt wird. Das Moment der Ankerwelle 4 wird über das Vorgelege 8 auf die Abtriebswelle 9 und auf das Ritzel 11 übertragen, um den Zahnkranz 10 zu drehen, wodurch die Maschine 2 angedreht wird. Die Maschine 2 weist in der Regel eine große Trägheitsenergie auf. Infolgedessen kommt es in dem Augenblick, in dem das Moment des Ritzels 11 an den Zahnkranz 10 angelegt wird, zu einem Schlag, der auf das Ritzel wirkt, und der wiederum von der Stoßdämpferanordnung 13, die zwischen dem Ritzel 11 und dem Stoßdämpfer angeordnet ist, absorbiert wird.During operation of the starter device 1 if necessary, the machine 2 to start, and the solenoid 7a of the electromagnetic switch 7 through the starter relay 14 is excited, causes the main contact is closed to the engine 5 turn on, causing the moment at the armature shaft 4 generated by the electromagnetic power. The moment of the armature shaft 4 is about the counter 8th on the output shaft 9 and on the pinion 11 transferred to the sprocket 10 to turn, causing the machine 2 is turned on. The machine 2 usually has a large inertial energy. As a result, it comes at the moment in which the moment of the pinion 11 to the sprocket 10 is applied, to a shock acting on the pinion, and in turn of the shock absorber assembly 13 between the pinion 11 and the shock absorber is arranged, is absorbed.

Nach dem Starten der Maschine 2 wird das Starterrelais 14 geöffnet, um den Solenoid 7a abzuregen. Dies bewirkt, dass der Hauptkontakt 6 geöffnet wird, um den Motor 5 abzustellen, so dass die Drehung der Ankerwelle 4 angehalten wird. Nach dem Starten der Maschine 2 wird in der Regel die Übertragung eines Moments von der Maschine 2 zum Motor 5 durch eine (nicht dargestellte) Einwegkupplung, die im Zahnkranz 10 installiert ist, blockiert, um die Startereinrichtung 1 mechanisch gegeben die Maschine 2 zu isolieren.After starting the machine 2 becomes the starter relay 14 opened to the solenoid 7a cool off. This causes the main contact 6 is opened to the engine 5 turn off so that the rotation of the armature shaft 4 is stopped. After starting the machine 2 is usually the transmission of a moment from the machine 2 to the engine 5 by a one-way clutch (not shown) in the sprocket 10 is installed, blocked to the starter device 1 mechanically given the machine 2 to isolate.

Falls die Drehrichtung der Maschine 2 bei ihrem Start umgekehrt wurde oder sie angehalten wurde, bewirkt dies einen Momentgrad, der das Startmoment übertrifft und der einen unerwünschten Schlag erzeugt, welcher wiederum auf die Dämpfungselemente 27 der Stoßdämpferanordnung 13 wirkt und diese komprimiert, bis eine bestimmte Komprimierbarkeit erreicht ist. Genauer werden die Dämpfungselemente 27 verformt, bis der relative Winkel zwischen den Gehäusen 23 und 26 einen bestimmten zulässigen Maximalwerte erreicht, wonach der Drehteller 21 des Momentbegrenzers 12 schlupft, wodurch die Übertragung des Schlags auf den Motor 5 unterbrochen wird.If the direction of rotation of the machine 2 has been reversed at its launch or has been stopped, this causes a moment level that exceeds the starting torque and produces an undesirable shock, which in turn is due to the damping elements 27 the shock absorber arrangement 13 acts and compresses them until a certain compressibility is achieved. More precisely, the damping elements 27 deformed until the relative angle between the housings 23 and 26 reached a certain permissible maximum values, after which the turntable 21 of the moment limiter 12 slips, causing the transfer of the blow to the engine 5 is interrupted.

Allgemein kann die Beziehung des Schlagmoments mit der Dynamik einer Maschinenstartereinrichtung wie folgt modelliert werden:

wobei Tmax das Schlagmoment ist, N ein Drehzahlunterschied zwischen der Startereinrichtung und der Maschine (d.h. die Winkelgeschwindigkeit nach Erzeugung des Schlagmoments) ist, Ks die Torsionssteifigkeit der Startereinrichtung ist, Js das Trägheitsmoment der Startereinrichtung ist, Je das Trägheitsmoment der Maschine ist.In general, the relationship of the impact torque to the dynamics of an engine starter device can be modeled as follows:

where Tmax is the impact torque, N is a speed difference between the starter and the engine (ie, the angular velocity after the impact torque is generated), Ks is the torsional rigidity of the starter, Js is the moment of inertia of the starter, the inertia of the engine is.

Die obige Gleichung zeigt, dass das Schlagmoment proportional zum Unterschied der Drehzahl zwischen der Startereinrichtung 1 und der Maschine 2 und der Quadratwurzel der Torsionssteifigkeit der Startereinrichtung 1 ist und als Funktion des Trägheitsmoments der Startereinrichtung 1 und der Maschine 2 bestimmt ist. Eine Abnahme des Schlagmoments wird daher durch Senken des Drehzahlunterschieds zwischen der Startereinrichtung 1 und der Maschine 2, der Torsionssteifigkeit der Startereinrichtung 1 und dem Trägheitsmoment der Startereinrichtung 1 und der Maschine 2 erreicht.The above equation shows that the impact torque is proportional to the difference in speed between the starter 1 and the machine 2 and the square root of the torsional rigidity of the starter 1 is and as a function of the moment of inertia of the starter device 1 and the machine 2 is determined. A decrease in the impact torque is therefore by lowering the speed difference between the starter 1 and the machine 2 , the torsional stiffness of the starter 1 and the moment of inertia of the starter 1 and the machine 2 reached.

Der Drehzahlunterschied zwischen der Startereinrichtung 1 und der Maschine 2 und das Trägheitsmoment der Startereinrichtung 1 und der Maschine 2 hängen im allgemeinen vom Startverhalten oder der Größe des Motors 5, der Struktur des Körpers der Maschine 2 einschließlich der Kolben und Zylinder und der Größe eines Schwungrads und des Zahnkranzes 10 ab. Dies sind alles mechanische Faktoren des Designs der Struktur und des Verhaltens der Startereinrichtung 1 und der Maschine 2 und sollten in der Regel nicht geändert werden.The speed difference between the starter 1 and the machine 2 and the moment of inertia of the starter 1 and the machine 2 generally depend on the starting behavior or the size of the motor 5 , the structure of the body of the machine 2 including the pistons and cylinders and the size of a flywheel and sprocket 10 from. These are all mechanical factors of the structure and behavior of the starter device 1 and the machine 2 and usually should not be changed.

Die Torsionssteifigkeit der Startereinrichtung 1 kann klein genug sein, um die Maschine 2 zu starten, und durch Installation der Dämpfungselemente 27 in einem Momentübertragungsweg, der vom Kolben 11 bis zum Motor 5 innerhalb der Startereinrichtung 1 verläuft, um das übermäßige Moment zu dämpfen, verändert werden, unabhängig von den Motorspezifikationen der Startereinrichtung 1 und Teilen der Maschine 2.The torsional rigidity of the starter device 1 may be small enough to machine 2 to start, and by installing the damping elements 27 in a momentum transmission path from the piston 11 to the engine 5 within the starter facility 1 runs to dampen the excessive torque, regardless of the engine specifications of the starter 1 and parts of the machine 2 ,

Die Startereinrichtung 1 ist, wie oben beschrieben, mit der Stoßdämpferanordnung 13 ausgerüstet, die aus drei Sätzen der Dämpfungselemente 27 besteht, die in Reihe entlang des Momentübertragungswegs angeordnet sind. Die Torsionssteifigkeit Ks der Startereinrichtung 1 kann durch die folgende Gleichung definiert werden.

wobei Ks die Torsionssteifigkeit der Startereinrichtung 1 ist, Ka die Torsionssteifigkeit der Startereinrichtung 1 außer der Stoßdämpfereinrichtung 13 ist und Kbn die Torsionssteifigkeit eines der Sätze aus den Dämpfungselementen 27 ist (n = Zahl der Sätze aus Dämpfungselementen 27).The starter device 1 is, as described above, with the shock absorber assembly 13 equipped with three sets of damping elements 27 which are arranged in series along the torque transmission path. The torsional rigidity Ks of the starter device 1 can be defined by the following equation.

where Ks is the torsional rigidity of the starter 1 Ka is the torsional stiffness of the starter 1 except the shock absorber device 13 and Kbn is the torsional stiffness of one of the sets of the damping elements 27 is (n = number of sets of damping elements 27 ).

Die Reihenanordnung der drei Sätze aus Dämpfungselementen 27 (d.h. der drei Absorptionseinheiten) entlang des Momentübertragungswegs wie oben beschrieben erlaubt es, die Steifigkeit der Startereinrichtung 1 zu verringern, was zu einer wesentlichen Verbesserung der Fähigkeit der Stoßdämpferanordnung 13, den Schlag zu absorbieren, führt. Dies führt auch zu einer Senkung des mechanischen Geräuschs, das vom Aufschlagen der Zähne des Ritzels 11 auf denen des Zahnkranzes 10 während des Andrehens der Maschine kommt, und gewährleistet einen leisen Betrieb der Startereinrichtung 1.The series arrangement of the three sets of damping elements 27 (ie, the three absorption units) along the torque transmission path as described above allows the rigidity of the starter device 1 reduce, resulting in a substantial improvement in the ability of the shock absorber assembly 13 to absorb the blow leads. This also leads to a reduction of the mechanical noise, the impact of the teeth of the pinion 11 on those of the sprocket 10 during engine cranking, ensuring quiet operation of the starter 1 ,

Der Momentbegrenzer 12 wie oben beschrieben dient dazu, die Übertragung des Schlagmoments, das das Startmoment der Maschine 2 übertrifft, auf den Motor 5 zu unterbrechen, wodurch die Seitenteile der Maschine, wie eine Kupplung, die im Zahnkranz 10 installiert ist, ebenso wie die Startereinrichtung 1 geschützt werden.The moment limiter 12 as described above, the transmission of the impact torque, which is the starting torque of the machine 2 surpasses, on the engine 5 to interrupt, causing the side parts of the machine, such as a clutch in the sprocket 10 installed, as well as the starter device 1 to be protected.

Die Startereinrichtung 1 der zweiten Ausführungsform wird nachstehend beschrieben.The starter device 1 The second embodiment will be described below.

5 stellt Eigenschaften des Motors 5 in Beziehung zu einem maximalen Absorptionsmoment der Dämpfungselemente 27 dar. 5 represents characteristics of the engine 5 in relation to a maximum absorption moment of the damping elements 27 represents.

Die Stoßdämpferanordnung 13 der ersten Ausführungsform ist dafür ausgelegt, die Dämpfungselemente 27 zu verformen, um einen Grad des Moments (nachstehend auch als maximales Absorptionsmoment bezeichnet), der über einem maximalen Andrehmoment liegt, wie es während des Andrehens der Maschine erzeugt wird, und der kleiner ist als das eingestellte Moment des Momentbegrenzers 12, zu absorbieren. Die Stoßdämpferanordnung 13 der zweiten Ausführungsform ist dafür ausgelegt, einen Grad des Moments zu absorbieren, der über dem liegt, der von dem mit Höchstleistung arbeitenden Motor 5 erzeugt wird, kleiner oder gleich dem Sperrmoment des Motors 5 ist.The shock absorber arrangement 13 The first embodiment is adapted to the damping elements 27 to deform by a degree of torque (hereinafter also referred to as the maximum absorption torque), which is above a maximum torque, as it is generated during cranking of the engine, and which is smaller than the set torque of the torque limiter 12 to absorb. The shock absorber arrangement 13 The second embodiment is designed to absorb a degree of torque higher than that of the high-performance engine 5 is generated, less than or equal to the blocking torque of the motor 5 is.

Das Moment, das erforderlich ist, um die Maschine 2 anzudrehen, ist in der Regel kleiner als das Moment, das vom Motor 5, der bei Höchstleistung arbeitet, ausgegeben wird. Das maximale Absorptionsmoment der Stoßdämpferanordnung 13 dieser Ausführungsform wird zwischen dem Moment, das vom Motor 5 während des Höchstleistungsbetriebs erzeugt wird, und dem Sperrmoment des Motors 5 gewählt. Dies zeigt im Wesentlichen die gleichen Wirkungen wie diejenige der Startereinrichtung 1 der ersten Ausführungsform.The moment that is needed for the machine 2 turning is usually smaller than the moment that comes from the engine 5 working at peak performance. The maximum absorption moment of the shock absorber arrangement 13 This embodiment is between the moment that the engine 5 during peak power operation, and the lockout torque of the motor 5 selected. This shows substantially the same effects as that of the starter device 1 the first embodiment.

Die Dämpfungselemente 27 der Stoßdämpferanordnung 13 bestehen, wie oben beschrieben, aus synthetischem Gummi, können aber aus jedem beliebigen elastischen Material abgesehen von Gummi, wie einer Spiraltorsionsfeder, bestehen.The damping elements 27 the shock absorber arrangement 13 consist of synthetic rubber, as described above, but can be made of any elastic material apart from Gum mi, such as a spiral torsion exist.

Die Stoßdämpferanordnung 13 kann alternativ zwischen der Abtriebswelle 9 und dem Vorgelege 8 angeordnet sind.The shock absorber arrangement 13 Alternatively, between the output shaft 9 and the counterpart 8th are arranged.

Die Zahl der Sätze aus Dämpfungselementen 27 (d.h. die Zahl der Absorbereinheiten) der Stoßdämpferanordnung 13 ist nicht auf drei (3) beschränkt, sondern kann zwei oder vier oder mehr betragen.The number of sets of damping elements 27 (ie the number of absorber units) of the shock absorber assembly 13 is not limited to three (3) but may be two or four or more.

Während die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die bevorzugten Ausführungsformen offenbart wurde, um deren Verständnis zu erleichtern, sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf unterschiedliche Weisen ausgeführt werden kann, ohne von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen. Daher sollte die Erfindung so verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsformen und Modifikationen der gezeigten Ausführungsformen einschließt, welche verwirklicht werden können, ohne von den Grundlagen der Erfindung abzuweichen, wie sie in den beigefügten Ansprüchen dargelegt sind.While the present invention with respect to the preferred embodiments was revealed to their understanding to facilitate, it should be noted that the invention to different Ways without departing from the principles of the invention. Therefore, the invention should be understood to embrace all possible embodiments and modifications of the illustrated embodiments, which can be realized without departing from the principles of the invention, as in the attached claims are set out.

Claims

constantly engaging starter for an internal combustion engine, which has the following: a motor that serves to one To generate torque on its output shaft; a counterfeit, that in a momentary transmission path is arranged, which emanates from the engine, the countershaft to serves to reduce the speed of the output shaft of the engine; a Starter output shaft connected to the output shaft of the engine via the Transmission in torque transmission path is verkuppelt; a sprocket coming from the starter output shaft is held and in constant Engaged with a ring gear of an internal combustion engine, wherein the pinion in the moment transmission path is arranged and rotates as a result of the rotation of the starter output shaft, to rotate the ring gear, causing the engine turned on becomes; a shock absorber arrangement, which includes a plurality of absorber units which in series between the pinion and the countershaft in the moment transmission path are arranged, each of the absorber units an elastic includes deformable buffer element, each of the buffer elements, when subjected to a shock moment, towards the torque transmission path is deformed to absorb the impact moment, and one Torque limiter, which is the shock absorber in the moment transmission path upstream, the torque limiter serving to transmit a moment, that exceeds a set moment, from the shock absorber to interrupt the engine, being a maximum moment, that by the deformation of all Buffer elements of the shock absorber absorbed will, is bigger as a maximum torque, as it is generated to the internal combustion engine turn, and is smaller than the set moment of the torque limiter, and where the set torque of the torque limiter is greater as a starting torque, which is required to the internal combustion engine to start.

constantly An engaged starter according to claim 1, wherein said Shock absorber between the Countershaft and the starter output shaft or between the starter output shaft and the pinion is arranged.

constantly engaging starter device according to one of claims 1 or 2, wherein each of the buffer elements is made of synthetic rubber, the under use conditions has a compressibility of 50%.

constantly engaging starter device according to one of claims 1 to 3, wherein the countershaft of a planetary reduction gear implemented That is, a sun gear attached to the output shaft of the engine installed, a rotatable inner wheel coaxial with the sun gear is arranged, and planetary gears, which are in engagement with the sun gear and the internal gear, and wherein the internal gear is prevented from rotating by the torque limiter.

constantly engaging starter device according to one of claims 1 to 4, which is constantly in Engaging start device in an automatic engine stop / restart system used for that is designed to stop the engine automatically or to restart.

A continuously engaged starter apparatus for an internal combustion engine, comprising: a motor for generating a torque on its output shaft; a countershaft disposed in a torque transmission path extending from the engine, the countershaft serving to reduce the speed of rotation of the output shaft of the engine; a starter output shaft coupled to the output shaft of the engine via the countershaft in the torque transmission path; a pinion that is held by the starter output shaft and is in constant mesh with a ring gear of an internal combustion engine, wherein the pinion is arranged in the torque transmission path and rotates as a result of rotation of the starter output shaft to rotate the ring gear, whereby the Internal combustion engine is turned on; a shock absorber assembly including a plurality of absorber units arranged in series between the pinion and the countershaft in the torque transmission path, each of the absorber units including an elastically deformable buffer member, each of the buffer members being deformed toward the torque transmission path when subjected to a striking moment to absorb the impact torque, and a torque limiter upstream of the shock absorber in the torque transmission path, the moment limiter serving to interrupt the transmission of a torque exceeding a set torque from the shock absorber to the engine, a maximum torque is absorbed by the deformation of all the buffer elements of the shock absorber, is greater than a moment which is generated by the engine which operates at maximum power, and is smaller than the locking torque of the engine, and wherein the set torque of the torque limiter is greater t as a starting torque required to start the engine.

constantly An engaged starter device according to claim 6, wherein the Shock absorber between the Countershaft and the starter output shaft or between the starter output shaft and the pinion is arranged.

constantly engaged starter device according to one of claims 6 or 7, wherein each of the buffer elements is made of synthetic rubber, the under use conditions has a compressibility of 50%.

constantly Engaging starter device according to one of claims 6 to 8, wherein the countershaft implemented by a planetary reduction gearbox That is, a sun gear attached to the output shaft of the engine installed, a rotatable inner wheel coaxial with the sun gear is arranged, and planetary gears, which are in engagement with the sun gear and the internal gear, and wherein the internal gear is prevented from rotating by the torque limiter.

constantly Engaging starter device according to one of claims 6 to 9, being the constant engaged starter in an automatic engine start / restart system, for that is designed to stop the engine automatically or to restart.