DE102006044264A1 - Starter with constant engagement - Google Patents
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Abstract
Ein Anlasser (1) wird offenbart, der einen Motor (2) mit einem Anker (11) besitzt, einen elektromagnetischen Schalter (3), wirksam zum Öffnen und Schließen eines Hauptkontakts (MC) einer Anlasserschaltung (EC), und eine elektromagnetische Kupplung (7), geeignet zur Verbindung oder Trennung eines Drehmomentübertragungspfades des Anlassers (1). Der Anlasser (1) umfaßt Verzögerungsmittel (8, 7), die geeignet sind, es der Kupplungsscheibe (37) zu ermöglichen, in einen Kupplungszustand zur Etablierung des Drehmomentübertragungspfads zwischen dem Anlassermotor (2) und einem Zahnkranz (30) eines Verbrennungsmotors versetzt zu werden, bevor der Anker (11) sich zu drehen beginnt.One Starter (1) is disclosed, comprising a motor (2) with an armature (11) has, an electromagnetic switch (3), effective for opening and closing a Main contact (MC) of a starter circuit (EC), and an electromagnetic Clutch (7), suitable for connection or disconnection of a torque transmission path of the starter (1). The starter (1) comprises delay means (8, 7) suitable are to allow the clutch disc (37) in a clutch state for establishing the torque transmission path between the starter motor (2) and a ring gear (30) of an internal combustion engine to be offset before the armature (11) begins to rotate.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND THE INVENTION
Technisches Gebiet der Erfindungtechnical Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft Anlasser für Verbrennungsmotoren und insbesondere einen Anlasser der Bauart mit konstantem Eingriff, der ein Ritzel in konstantem Eingriff mit einem Zahnkranz des Motors aufweist.The The present invention relates to starters for internal combustion engines, and more particularly a constant engagement type starter, which is a pinion in constant mesh with a ring gear of the engine.
In den vergangenen Jahren ist zunehmend ein Trend zu einem Fahrzeug in Erscheinung getreten, das ein Motorsteuersystem anwendet (auch als Leerlaufstoppsystem, wirtschaftliches Betriebssystem, usw. bezeichnet), um automatisch ein Stoppen oder Wiederanlassen eines Verbrennungsmotors zu steuern. Das Motorsteuersystem ist derart ausgestaltet, daß es den Motor automatisch stoppt, wenn das Fahrzeug an einer Straßenkreuzung oder aufgrund der Verkehrssituation anhält, und den Motor automatisch wieder startet. Dies ermöglicht vorteilhafte Auswirkungen auf das Fahrzeug mit verbessertem Kraftstoffverbrauch und verbesserter Abgasemission oder dergleichen.In In recent years, there is an increasing trend towards a vehicle appeared in the application of a motor control system (also as idling stop system, economical operating system, etc.), to automatically stop or restart an internal combustion engine to control. The engine control system is configured such that it Engine automatically stops when the vehicle is at a road intersection or due to the traffic situation, and the engine stops automatically starts again. this makes possible beneficial effects on the vehicle with improved fuel economy and improved exhaust emission or the like.
Unter den Anlassern, die bei einem solchen Motorsteuersystem angewandt werden, ist bisher eine Anlasservorrichtung einer Bauform mit Riementrieb zum Starten des Motors bekannt geworden. Die Anlasservorrichtung umfaßt eine Anlasserriemenscheibe, die kontinuierlich über einen Riemen mit einer Kurbelwellenriemenscheibe des Motors verbunden ist. Die Anlasserriemenscheibe ermöglicht es dem Anlassersystem mit Riementrieb das Ausgangsdrehmoment eines Anlassermotors zu dessen Start auf einen Verbrennungsmotor zu übertragen. Im Hinblick auf den Schutz des Anlassermo tors vor einem Überdrehen (aufgrund der Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors) beim Starten des Verbrennungsmotors, schließt die Anlasservorrichtung im allgemeinen eine Einwegkupplung der mechanischen Bauart ein.Under the starters used in such an engine control system be so far, is a starter device of a design with belt drive become known for starting the engine. The starter device comprises a starter pulley, which is continuously connected via a belt with a Crankshaft pulley of the engine is connected. The starter pulley allows the starter system with belt drive the output torque of a To transfer starter motor to its start on an internal combustion engine. With regard to the protection of the starter motor from overspeeding (due to the output of the internal combustion engine) when starting of the internal combustion engine, closes the starter device is generally a one-way clutch of the mechanical type one.
Jedoch wird bei der eine Einwegkupplung enthaltenden Anlasservorrichtung unter Umständen, in denen der Verbrennungsmotor während einer Phase, wie beispielsweise dem Abwürgen des Verbrennungsmotors auf einer Steigung, sich in Gegenrichtung dreht, die Kupplung betätigt und in Eingriff gebracht. Dies führt dazu, daß die Ausgangsleistung des Verbrennungsmotors über die in Eingriff gebrachte Kupplung auf den Anlassermotor übertragen wird. Wenn dies stattfindet, wird eine Drehwelle des Anlassermotors veranlaßt, aufgrund eines Reduziergetriebes (Planetenradreduziergetriebe) mit doppelter Drehzahl zu rotieren, und deshalb leidet der Anlassermotor an extrem gesteigerter Belastung.however becomes in the one-way clutch containing starter device under certain circumstances, in those of the internal combustion engine during a phase, such as the stalling of the internal combustion engine on a slope, turning in the opposite direction, the clutch is actuated and engaged. this leads to to that the Output power of the internal combustion engine via the engaged Coupling is transmitted to the starter motor. When this occurs, a rotation shaft of the starter motor is caused due to a reducer (Planetenradreduziergetriebe) with double Rotate speed, and therefore suffers the starter motor to extreme increased load.
Um eine solche Erscheinung zu bewältigen, wurden bisher Versuche unternommen, einen eine elektromagnetische Kupplung einschließenden Anlasser vorzusehen, um den Verbrennungsmotor vollständig von einem Anlassermotor zu trennen, wie dies in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 2001-342935 offenbart ist.Around to cope with such a phenomenon were So far, attempts have been made to provide an electromagnetic clutch inclusive Provide starter to the engine completely from to separate a starter motor, as disclosed in Japanese Patent Application No. 2001-342935.
Jedoch erhebt sich bei dem durch den oben erwähnten Stand der Technik vorgeschlagenen Anlasser die Notwendigkeit, für die Verwendung einer kostspieligen Steuerung, die einen Mikrocomputer zur Steuerung der Aufeinanderfolge der Einschaltungen der elektromagnetischen Kupplung und des Anlassermotors einschließt, was eine Kostensteigerung zur Folge hat.however rises in the proposed by the above-mentioned prior art Starter the need for the use of a costly controller that uses a microcomputer for Control of the sequence of activations of the electromagnetic Clutch and the starter motor, which adds to the cost Episode has.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGSHORT DESCRIPTION THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung wurde vollendet unter Berücksichtigung der obigen Probleme und hat zur Aufgabe, einen Anlasser mit konstantem Eingriff vorzusehen; der einfache Mittel mit niedrigen Kosten anwendet, um eine Kupplungsscheibe zu schaffen, die im Kupplungszustand derart wirkt, daß sie eine Drehmomentübertragung ausführt, bevor ein Anker des Anlassermotors sich zu drehen beginnt.The The present invention has been completed in consideration of the above problems and has for its object to provide a starter with constant engagement; The simple means with low cost applies to a clutch disc to create, which acts in the coupling state such that it transmits torque executing, before an armature of the starter motor starts to turn.
Um die obige Aufgabe zu bewältigen, sieht ein Aspekt der Erfindung einen Anlasser mit konstantem Eingriff zum Starten eines Verbrennungsmotors mit einem Zahnkranz vor. Der Anlasser mit konstantem Eingriff umfaßt eine Anlasserschaltung mit einem Hauptkontakt, einen elektromagnetischen Schalter zum Öffnen und Schließen des Hauptkontakts, einen Anlassermotor mit einem Anker zur Erzeugung eines Antriebsmoments, wenn der elektromagnetische Schalter den Hauptkontakt schließt, eine Ausgangswelle, die ansprechend auf ein über einen Drehmomentübertragungspfad übertragenes Antriebsdrehmoment in Rotation versetzbar ist und ein auf der Ausgangswelle zu gemeinsamer Rotation mit dieser angebrachtes Ritzel für konstanten Eingriff in den Zahnkranz des Verbrennungsmotors. Die elektromagnetische Kupplung ist im Drehmomentübertragungspfad angeordnet und weist ein Solenoid zur Bildung eines Elektromagneten und eine Kupplungsscheibe auf, die gegenüber dem Elektromagneten beweglich ist, um einen Kupplungszustand und einen entkuppelten Zustand zur Verbindung oder Trennung des Drehmomentübertragungspfades zu steuern. Eine Verzögerungsschaltung ist in der Anlasserschaltung angeordnet zur Erregung des elektromagnetischen Schalters zu einem Zeitpunkt mit einer vorgegebenen Zeitverzögerung gegenüber dem Zeitpunkt, zu dem die elektromagnetische Kupplung erregt wird, derart, daß die Kupplungsscheibe durch den Elektromagneten angezogen wird, um in den Kupplungszustand überführt zu werden, bevor der Anker zu rotieren beginnt.In order to accomplish the above object, one aspect of the invention provides a constant mesh starter for starting an internal combustion engine with a ring gear. The constant-engagement starter includes a starter circuit having a main contact, an electromagnetic switch for opening and closing the main contact, a starter motor having an armature for generating a driving torque when the electromagnetic switch closes the main contact, an output shaft responsive to a torque transmission path transmitted drive torque is set in rotation and on the output shaft for common rotation with this mounted pinion for constant engagement with the ring gear of the internal combustion engine. The electromagnetic clutch is disposed in the torque transmission path and includes a solenoid for forming an electromagnet and a clutch plate that is movable with respect to the solenoid to control a clutch state and a decoupled state for connection or disconnection of the torque transmission path. A delay circuit is arranged in the starter circuit for energizing the electromagnetic switch at a time with a predetermined time delay from the time when the electromagnetic clutch he is energized, such that the clutch disc is attracted by the electromagnet to be transferred to the clutch state before the armature begins to rotate.
Durch die vorstehend geschilderte Konstruktion wird die Kupplungsscheibe in den Kupplungszustand versetzt, um den Drehmomentübertragungspfad einzurichten, bevor der Anker zu rotieren beginnt, weil die Verzögerungsschaltung den elektromagnetischen Schalter zu einem Zeitpunkt mit einer gegebenen Verzögerung gegenüber dem Zeitpunkt erregen kann, zu dem die elektromagnetische Kupplung betätigt wird. Als Ergebnis kann das Antriebsmoment des Anlassermotors zuverlässig auf die Ausgangswelle übertragen werden, um das Ritzel in Rotation zu versetzen und dadurch den in ständigem Eingriff mit dem Ritzel stehenden Zahnkranz zu befähigen, für das Anwerfen des Verbrennungsmotors angetrieben zu werden.By the above-described construction becomes the clutch disc in the clutch state offset to the torque transmission path set up before the armature starts to rotate because of the delay circuit the electromagnetic switch at a time with a given delay across from can excite the time at which the electromagnetic clutch actuated becomes. As a result, the drive torque of the starter motor can reliably transmit the output shaft in order to set the pinion in rotation and thereby the in constant engagement enabled with the pinion gear ring, driven for starting the engine to become.
Bei einer solchen Ausführungsform schafft das bloße Einfügen der mit geringen Kosten konstruktiv vereinfachten Verzögerungsschaltung in die Anlasserschaltung die Befähigung, den elektromagnetischen Schalter zu einem Zeitpunkt zu erregen, der gegenüber dem Zeitpunkt verzögert ist, zu dem die elektromagnetische Kupplung erregt wird, wodurch eine Kostensteigerung im Vergleich mit der oben beschriebenen Konstruktion nach dem Stand der Technik unterdrückt werden kann.at such an embodiment creates the bare one Insert the low-cost structurally simplified delay circuit in the starter circuit the ability to energize the electromagnetic switch at a time that across from Delayed at the time is, to which the electromagnetic clutch is energized, whereby an increase in costs compared to the construction described above can be suppressed according to the prior art.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff kann der elektromagnetische Schalter eine Erregerspule einschließen und die Verzögerungsschaltung ein CR-Glied (Kondensator-Widerstand-Serienschaltung), bestehend aus einem Widerstand und einem in Serie mit dem Widerstand verbundenen Kondensator, das parallel zur Erregerspule geschaltet ist.At the Constant engagement starter can be the electromagnetic switch include an exciter coil and the delay circuit a CR element (capacitor-resistor series connection) consisting from a resistor and connected in series with the resistor Capacitor connected in parallel to the exciter coil.
Bei einer derartigen Konstruktion kann die Verzögerungsschaltung ein bekanntes CR-Glied verwenden, wodurch eine sich aus der Hinzufügung des CR-Glieds ergebende Kostenzunahme minimiert wird. Zudem besteht keine Notwendigkeit, die Verzögerungsschaltung separat außerhalb des Anlassers anzuordnen, vielmehr kann sie in den elektromagnetischen Schalter, parallelgeschaltet zur innerhalb des elektromagnetischen Schalters angeordneten elektromagnetischen Spule einbezogen werden.at Such a construction, the delay circuit, a well-known Use CR member, resulting in the addition of the CR member resulting cost increase is minimized. There is also no need the delay circuit separately outside the starter, rather, it can be in the electromagnetic Switch, connected in parallel to the electromagnetic Switch arranged electromagnetic coil can be included.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff kann die Verzögerungsschaltung den Zeitpunkt verzögern, zu dem der elektromagnetische Schalter erregt wird, gegenüber dem Zeitpunkt, zu dem die elektromagnetische Kupplung erregt wird, mit einer gegebenen Zeitverzögerung, deren Wert gleich oder kleiner 500 msec ist.At the Constant engagement starter allows the delay circuit to time delay, too the electromagnetic switch is energized against the Time at which the electromagnetic clutch is energized, with a given time delay, whose value is equal to or less than 500 msec.
Wenn die Zeitverzögerung so eingestellt ist, daß sie in den Bereich eines Wertes gleich oder kleiner 500 msec fällt, wird der Startvorgang nicht nachteilig beeinflußt und der Verbrennungsmotor kann somit gestartet werden, ohne daß beim Fahrer ein unbehagliches, unangenehmes oder seltsames Gefühl auftritt.If the time delay is set so that she falls within the range of a value equal to or less than 500 msec the starting process is not adversely affected and the internal combustion engine can thus be started without causing the driver an uneasy, unpleasant or strange feeling occurs.
Nach einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anlasser mit konstantem Eingriff mit einem Zahnkranz vorgesehen, der eine Anlasserschaltung mit einem Hauptkontakt umfaßt, einen elektromagnetischen Schalter zum Öffnen und Schließen des Hauptkontakts, einen Anlassermotor mit einem Anker zur Erzeugung eines Antriebsmoments, wenn der elektromagnetische Schalter den Hauptkontakt schließt, eine Ausgangswelle, die ansprechend auf ein über einen Drehmomentübertragungspfad übertragenes Antriebsdrehmoment in Rotation versetzbar ist, und ein auf der Ausgangswelle zu gemeinsamer Rotation mit dieser angebrachtes Ritzel für konstanten Eingriff in den Zahnkranz des Verbrennungsmotors. Eine elektromagnetische Kupplung ist im Drehmomentübertragungspfad angeordnet und weist ein Solenoid zur Bildung eines Elektromagneten und eine Kupplungsscheibe auf, die gegenüber dem Elektromagneten beweglich ist, um einen Kupplungszustand und einen entkuppelten Zustand zur Verbindung oder Trennung des Drehmomentübertragungspfades zu steuern. Ein Verzögerungsmechanismus ist der elektromagnetischen Kupplung und der Kupplungsscheibe zugeordnet, um die elektromagnetische Kupplung zu veranlassen, die Kupplungsscheibe in ihren kuppelnden Zustand zu ziehen, bevor der Anker zu rotieren beginnt.To Another aspect of the present invention is a starter provided with a constant mesh with a ring gear, the one Starter circuit comprising a main contact, an electromagnetic Switch to open and closing of the main contact, a starter motor with an anchor for generating a drive torque when the electromagnetic switch the main contact closes an output shaft that is responsive to a transmitted via a torque transmission path Drive torque is set in rotation, and one on the output shaft to common rotation with this attached pinion for constant Intervention in the ring gear of the internal combustion engine. An electromagnetic clutch is in the torque transmission path arranged and has a solenoid for forming an electromagnet and a clutch disc, which is movable relative to the electromagnet is to a clutch state and a decoupled state to Control connection or disconnection of the torque transmission path. A delay mechanism is associated with the electromagnetic clutch and the clutch disc, to cause the electromagnetic clutch, the clutch disc to pull into its coupling state before the anchor to rotate starts.
Mit der oben beschriebenen Konstruktion kann die Kupplungsscheibe zur Einrichtung des Drehmomentübertragungspfades in den Kupplungszustand gebracht werden, bevor der Anker zu rotieren beginnt. Somit kann das Antriebsdrehmoment des Anlassermotors zuverlässig auf die Ausgangswelle übertragen werden, um das Ritzel in Rotation zu versetzen, das seinerseits mit konstantem Eingriff den Zahnkranz antreibt, um dadurch den Verbrennungsmotor zuverlässig zu starten.With the structure described above, the clutch disc for Establishment of the torque transmission path be brought into the coupling state before the anchor to rotate starts. Thus, the drive torque of the starter motor can reliably transmit the output shaft be used to set the pinion in rotation, which in turn with constant engagement drives the ring gear, thereby the internal combustion engine reliable to start.
Des weiteren befähigt der Verzögerungsmechanismus mit der elektromagnetischen Kupplung und der Kupplungsscheibe die elektromagnetische Kupplung innerhalb der kürzesten Zeitspanne nach der Erregung der elektromagnetischen Spule betätigt zu werden, um dadurch die Kupplungsscheibe in den Kupplungszustand zu ziehen. Als Ergebnis kann die Kupplungsscheibe wirksam gemacht werden, um in den Kupplungszustand zu gelangen, bevor der Anker zu rotieren beginnt. In einem solchen Falle besteht keine Notwendigkeit, eine kostspielige Steuerungsvorrichtung zur Ausübung einer elektronischen Steuerung anzuwenden und zudem besteht keine Notwendigkeit, die Anlasserschaltung neu mit zusätzlichen, kostspieligen Schaltungskomponenten zu versehen.Further, the deceleration mechanism with the electromagnetic clutch and the clutch disc enables the electromagnetic clutch to be operated within the shortest time period after the energization of the electromagnetic coil, thereby pulling the clutch disc into the clutch state. As a result, the clutch disc may be made operative to enter the clutch state before the armature begins to rotate. In such a case, there is no need to apply a costly control device for performing an electronic control and, moreover, there is no need to re-add the starter circuit with additional to provide expensive circuit components.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff kann der Verzögerungsmechanismus ein Kupplungsgehäuse einschließen, das eine Endfläche aufweist, die sich in einer Position befindet, die es der Kupplungsscheibe gestattet, sich mit einem vorgegebenen axialen Hub zu bewegen, wenn sie durch den Elektromagneten angezogen wird.At the Constant engagement starter, the deceleration mechanism may include a clutch housing that an end surface which is in a position that it is the clutch disc allowed to move with a given axial stroke when it is attracted by the electromagnet.
Bei einer solchen Konstruktion entsteht keine Notwendigkeit für die Anwendung zusätzlicher Komponenten zur Lösung der der vorliegenden Erfindung gestellten Aufgabe, weil der Verzögerungsmechanismus in einer Konstruktion nur dadurch ausgebildet wird, daß das Kupplungsgehäuse benutzt wird, um der Kupplungsscheibe die Bewegung im gegebenen axialen Hubbereich zu ermöglichen, wenn sie durch den Elektromagneten angezogen wird. Somit kann der Anlasser mit einer kompakten Struktur mit geringen Kosten hergestellt werden.at Such a construction does not create a need for the application additional components to the solution the object of the present invention, because of the delay mechanism is formed in a construction only by using the clutch housing is the movement of the clutch disc in the given axial Allow stroke range when attracted by the electromagnet. Thus, the Starter made with a compact structure at low cost become.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff kann der Verzögerungsmechanismus das Solenoid einschließen, das so eingestellt ist, daß es eine vorgegebene Anziehungskraft zum Anziehen der Kupplungsscheibe in den Kupplungszustand mit hoher Anzugsgeschwindigkeit aufweist, bevor der Anker zu rotieren beginnt, wenn das Solenoid erregt wird.At the With constant engagement starter, the deceleration mechanism can be the solenoid lock in, that is set so that it a given attraction for tightening the clutch disc in the coupling state with high tightening speed, before the armature starts to rotate when the solenoid is energized.
Bei einer Konstruktion der oben beschriebenen Art entsteht keine Notwendigkeit für die Anwendung zusätzlicher Bauteile, um die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen, weil der Verzögerungsmechanismus im Solenoid mit der gegebenen Anzugskraft umgesetzt werden kann, um die Kupplungsscheibe mit hoher Geschwindigkeit bewegen zu können, wenn sie vom Elektromagneten angezogen wird. Somit kann der Anlasser in einer kompakten Bauform mit niedrigen Kosten hergestellt werden.at a construction of the type described above is not necessary for the Application of additional Components, to the object underlying the present invention to solve, because of the delay mechanism can be implemented in the solenoid with the given tightening force, to move the clutch disc at high speed when it is attracted to the electromagnet. Thus, the starter be manufactured in a compact design at low cost.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein System zum automatischen Starten und Wiederstarten eines Verbrennungsmotors zur automatischen Steuerung eines Stopps und Wiederstarts des Verbrennungsmotors vor, das den Anlasser mit konstantem Eingriff enthält.One Another aspect of the present invention provides a system for automatic starting and restarting of an internal combustion engine for automatically controlling a stop and restart of the internal combustion engine before, which contains the starter with constant engagement.
Durch eine solche Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung stehen ein von der Ausgangswelle getragenes Ritzel und ein Zahnkranz des Verbrennungsmotors miteinander in konstantem Eingriff, ohne daß nach dem Starten des Verbrennungsmotors ein Lösen des Eingriffs dieser Bauteile in Erscheinung tritt. Deshalb tritt bei der Anwendung im oben genannten System zum automatischen Starten und Wiederstarten keine Notwendigkeit auf, das Ritzel zu verschieben, um es während des Wiederstarts des Verbrennungsmotors in Eingriff mit dem Zahnkranz zu bringen, wie dies bei den gewöhnlich benutzten Anlassern mit einrückbarem Ritzel erforderlich ist, was es ermöglicht, den Wiederstart des Verbrennungsmotors in kürzester Zeit in höchst zuverlässiger Weise du8rchzuführen.By Such a construction according to the present Invention are supported by the output shaft pinion and a sprocket of the internal combustion engine in constant mesh with each other, without after starting the internal combustion engine, a release of the engagement of these components appears in appearance. Therefore occurs in the application in the above Automatic startup and restart system no need to move the pinion to it during the restart of the To bring the internal combustion engine into engagement with the sprocket, such as this with the ordinary used starters with engageable Pinion is required, which makes it possible to restart the Internal combustion engine in the shortest possible time Time in the highest reliable Way to lead.
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht einen Anlasser zum Starten eines Verbrennungsmotors mit konstantem Eingriff mit einem Zahnkranz vor. Der Anlasser mit konstantem Eingriff umfaßt eine Anlasserschaltung mit einem Hauptkontakt; einen elektromagnetischen Schalter zum Öffnen und Schließen des Hauptkontakts; einen Anlassermotor mit einem Anker zur Erzeugung eines Antriebsmoments, wenn der elektromagnetische Schalter den Hauptkontakt schließt; eine Ausgangswelle, die ansprechend auf ein über einen Drehmomentübertragungspfad übertragenes Antriebsdrehmoment in Rotation versetzbar ist und ein auf der Ausgangswelle zu gemeinsamer Rotation mit dieser angebrachtes Ritzel für konstanten Eingriff in den Zahnkranz des Verbrennungsmotors. Eine elektromagnetische Kupplung ist im Drehmomentübertragungspfad angeordnet mit einem Solenoid zur Bildung eines Elektromagneten und mit einer Kupplungsscheibe, die gegenüber dem Elektromagneten beweglich ist, um einen Kupplungszustand und einen entkuppelten Zustand zur Verbindung und Trennung des Drehmomentübertragungspfades zu steuern. Ein Verzögerungsmittel ist wirksam, dessen Aktion es ermöglicht, die Kupplungsscheibe in ihren Kupplungszustand zu bringen, bevor der Anker zu rotieren beginnt.One Another aspect of the present invention provides a starter for Starting an internal combustion engine with constant mesh with a ring gear in front. The constant-speed starter comprises a starter circuit with a main contact; an electromagnetic switch for opening and Shut down the main contact; a starter motor with an armature for generating a drive torque when the electromagnetic switch the Main contact closes; an output shaft that is responsive to a transmitted via a torque transmission path Drive torque is set in rotation and one on the output shaft to common rotation with this attached pinion for constant Intervention in the ring gear of the internal combustion engine. An electromagnetic Clutch is in the torque transmission path arranged with a solenoid to form an electromagnet and with a clutch disc which is movable with respect to the electromagnet, a coupling state and a disconnected state for connection and separation of the torque transmission path to control. A delaying agent is effective whose action allows the clutch disc bring into their coupling state before the anchor to rotate starts.
Weil bei einer solchen, oben erläuterten Konstruktion das Verzögerungsmittel wirksam ist, um die Kupplungsscheibe zur Herstellung des Drehmomentübertragungspfades in den Kupplungszustand zu bringen, bevor der Anker zu rotieren beginnt, führt das zu dem Ergebnis, daß das Drehmoment des Anlassermotors zuverlässig zur Drehung des Ritzels auf die Ausgangswelle übertragen wird, wodurch der konstante Eingriff des Zahnkranzes mit dem Ritzel zum Antrieb für das Anwerfen des Verbrennungsmotors ermöglicht wird.Because in such, explained above Construction the delay means is effective to the clutch disc for producing the torque transmission path bring into the coupling state before the anchor to rotate starts, that leads to the conclusion that the Torque of the starter motor reliable for rotation of the pinion transferred to the output shaft is, whereby the constant engagement of the ring gear with the pinion for Drive for the starting of the internal combustion engine is made possible.
Bei einer solchen Ausführungsform wird durch das bloße Hinzufügen des konstruktiv vereinfachten Verzögerungsmittels mit geringen Kosten die Fähigkeit geschaffen, den elektromagnetischen Schalter zu einem Zeitpunkt zu erregen, der gegenüber dem Zeitpunkt verzögert ist, zu dem die elektromagnetische Kupplung erregt wird, wodurch es möglich wird, eine Kostensteigerung zu unterdrücken im Vergleich zu jener, die bei der oben erwähnten Konstruktion nach dem Stand der Technik auftritt.at such an embodiment is by the mere Add the structurally simplified delay means with low Cost the ability created the electromagnetic switch at a time to excite the opposite Delayed at the time is, to which the electromagnetic clutch is energized, whereby it possible is to suppress an increase in costs compared to that those at the above mentioned Construction according to the prior art occurs.
Bei der oben geschilderten Ausführungsform kann der Anlasser mit konstantem Eingriff weiter eine Stoßabsorbierungsvorrichtung umfassen, die im Drehmomentübertragungspfad zwischen der Ausgangswelle und der elektromagnetischen Kupplung angeordnet ist, um das vom Verbrennungsmotor stammende, in Richtung auf die elektromagnetische Kupplung übertragene Stoßmoment zu absorbieren.In the above-described embodiment, the starter with a constant engagement further one Shock absorbing device, which is arranged in the torque transmission path between the output shaft and the electromagnetic clutch to absorb the originating from the internal combustion engine, transmitted in the direction of the electromagnetic clutch impact torque.
Bei einer solchen Konstruktion wird wegen der im Drehmomentübertragungspfad zwischen der Ausgangswelle und der elektromagnetischen Kupplung angeordneten Stoßabsorbierungsvorrichtung beim Anlassen des Verbrennungsmotors kein Stoßmoment auf die elektromagnetische Kupplung übertragen, was es ermöglicht, die elektro magnetische Kupplung mit geringer Größe auszubilden. Das ergibt eine Gestaltung des Anlassers mit geringer Größe und niedrigen Kosten.at Such a construction becomes because of the torque transmission path between the output shaft and the electromagnetic clutch arranged shock absorbing device in Starting the internal combustion engine no impact torque on the electromagnetic Transfer coupling, what makes it possible to form the small size electro-magnetic coupling. That gives a Design of starter with small size and low cost.
Beim oben beschriebenen Anlasser mit konstantem Eingriff kann die Stoßabsorbierungsvorrichtung ein erstes, der Kupplungsscheibe zugeordnetes drehbares Element, ein zweites, dem Ritzel zugeordnetes drehbares Element und wenigstens ein zwischen das erste und das zweite drehbare Element eingefügtes, stoßabsorbierendes Element umfassen, um den Stoß zu absorbieren, der vom Verbrennungsmotor in Richtung auf die elektromagnetische Kupplung übertragen wird.At the The constant-load starter described above can be the shock absorbing device a first, the clutch disc associated rotatable element, a second, the pinion associated rotatable element and at least a shock absorbing member interposed between the first and second rotatable members Include element to the shock absorbed by the internal combustion engine in the direction of the electromagnetic Transfer coupling becomes.
Bei einer solchen Konstruktion ermöglicht es die Verwendung der wenigstens ein Stoßabsorbierungselement enthaltenden Stoßabsorbierungsvorrichtung, das während des Startens des Verbrennungsmotors auf den Anlasser einwirkende Stoßmoment wirksam zu absorbieren, wodurch der Anlasser vor einer Beschädigung geschützt wird.at such a construction allows it containing the use of at least one shock absorbing element Stoßabsorbierungsvorrichtung, that while the starting of the internal combustion engine acting on the starter shock torque effectively absorb, thereby protecting the starter from damage.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff können das erste und das zweite drehbare Element und das stoßabsorbierende Element radial einwärts von der elektromagnetischen Kupplung angeordnet sein.At the Constant engagement starters can be the first and second rotatable element and the shock absorbing Element radially inward be arranged by the electromagnetic clutch.
Die Anordnung der Komponenten der Stoßabsorbierungsvorrichtung radial einwärts von der elektromagnetischen Kupplung ermöglicht eine Verringerung der Größe des Anlassers im Bereich des Durchmessers, so daß der Anlasser mit geringer Größe und geringem Gewicht gestaltet werden kann.The Arrangement of the components of the shock absorbing device radially inwards from the electromagnetic clutch allows a reduction of Size of the starter in the range of the diameter, so that the starter with small size and low Weight can be designed.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform kann der Anlasser mit konstantem Eingriff weiter einen der Stoßabsorbierungsvorrichtung zugeordneten Drehmomentbegrenzer umfassen, der geeignet ist, einen verbleibenden, von der Stoßabsorbierungsvorrichtung durchgelassenen Stoß zu eliminieren.at the embodiment described above For example, the constant-engagement starter may further use one of the shock absorbing devices associated torque limiter, which is suitable, a remaining, from the shock absorbing device transmitted shock too eliminate.
Den der Stoßabsorbierungsvorrichtung zugeordneten Drehmomentbegrenzer vorzusehen, schützt einen in den Drehmomentübertragungspfad einbezogenen Planeten getriebesatz vor der Einwirkung eines übermäßigen Drehmoments. Das erlaubt dem Anlasser eine hohe Lebensdauer mit einer hoch zuverlässigen Funktion während einer längeren Zeitspanne.The the shock absorbing device to provide associated torque limiter protects a included in the torque transmission path Planetary gear set before the action of excessive torque. That allows that Starter a long life with a highly reliable function while a longer one Period of time.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff kann das Verzögerungsmittel eine Verzögerungsschaltung umfassen, die in der Anlasserschaltung angeordnet und geeignet ist, den elektromagnetischen Schalter zu einem Zeitpunkt mit einer vorgegebenen zeitlichen Verzögerung gegenüber dem Zeitpunkt zu erregen, zu dem die elektromagnetische Kupplung erregt wird.At the Constant engagement starter, the delay means may comprise a delay circuit, which is arranged in the starter circuit and is suitable for the electromagnetic Switch at a time with a predetermined time delay over the Time to excite, when the electromagnetic clutch is energized.
Weil die Verzögerungsschaltung den elektromagnetischen Schalter zu einem Zeitpunkt mit einer gegebenen Zeitverzögerung gegenüber dem Zeitpunkt der Erregung der elektromagnetischen Kupplung erregt, wird bei der oben dargelegten Konstruktion die Kupplungsscheibe in den Kupplungszustand versetzt, um den Drehmomentübertragungspfad einzurichten, bevor der Anker zu rotieren beginnt. Das führt dazu, daß das Antriebsmoment des Anlassermotors zuverlässig auf die Ausgangswelle übertragen wird, um das Ritzel zu drehen, wodurch der in konstantem Eingriff mit dem Ritzel stehende Zahnkranz befähigt wird, zum Anlassen des Verbrennungsmotors angetrieben zu werden. Das bloße Hinzufügen der mit niedrigen Kosten konstruktiv vereinfachten Verzögerungsschaltung zur Anlasserschaltung bietet auch die Fähigkeit, den elektromagnetischen Schalter zu einem Zeitpunkt zu erregen, der gegenüber dem Zeitpunkt der Erregung der elektromagnetischen Kupplung verzögert ist, wodurch eine Zunahme der Kosten im Vergleich zu jenen der oben erwähnten Konstruktion nach dem Stand der Technik unterdrückt werden kann.Because the delay circuit the electromagnetic switch at a time with a given Time Delay across from excited at the time of excitation of the electromagnetic clutch, becomes in the construction set out above, the clutch disc in the clutch state offset to the torque transmission path set up before the anchor begins to rotate. This leads to, that this Drive torque of the starter motor reliably transmitted to the output shaft is to turn the pinion, causing the in constant mesh with the pinion gear ring is enabled to start the Internal combustion engine to be driven. The mere addition of the with low cost constructively simplified delay circuit to the starter circuit also offers the ability to use the electromagnetic To excite switch at a time opposite to the Time of excitation of the electromagnetic clutch is delayed, whereby an increase in cost compared to those of the construction mentioned above can be suppressed according to the prior art.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff schließt der elektromagnetische Schalter eine Erregerspule ein und die Verzögerungsschaltung kann ein CR-Glied übernehmen, das aus einem Widerstand und einem zum Widerstand in Reihe geschalteten Kondensator besteht und parallel zur Erregerspule geschaltet ist.At the Constant engagement starter closes the electromagnetic switch an excitation coil and the delay circuit can take over a CR element, that of a resistor and a resistor connected in series Capacitor is connected and parallel to the exciter coil.
Durch diese Konstruktion kann die Verzögerungsschaltung eine bekannte CR-Schaltung aufnehmen, wodurch eine sich aus der Hinzufügung der CR-Schaltung ergebende Kostensteigerung minimiert wird. Überdies erfordert es die Verzögerungsschaltung nicht separat außerhalb des Anlassers angebracht zu werden und sie kann in den elektromagnetischen Schalter einbezogen werden, parallel zu der innerhalb des elektromagnetischen Schalters angeordneten elektromagnetischen Spule.By This construction can be the delay circuit a known CR circuit absorb, resulting in the addition of the CR circuit Cost increase is minimized. Moreover, it requires the delay circuit not separately outside of the starter and it can be used in electromagnetic Switches are included, parallel to the inside of the electromagnetic Switch arranged electromagnetic coil.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff kann die Verzögerungsschaltung den Zeitpunkt, zu dem der elektromagnetische Schalter erregt wird, gegenüber dem Zeitpunkt, zu dem die elektromagnetische Kupplung erregt wird, mit einer gegebenen Zeitverzögerung verzögern, deren Wert gleich oder kleiner 500 msec ist.In the constant-engagement starter, the delay circuit can counteract the timing at which the electromagnetic switch is energized above the time at which the electromagnetic clutch is energized, with a given time delay, the value of which is equal to or less than 500 msec.
Wenn die Zeitverzögerung so eingestellt ist, daß sie einen Wert aufweist, der gleich oder geringer ist als 500 msec, wird das Startgefühl nicht maßgeblich verschlechtert und deshalb kann der Verbrennungsmotor gestartet werden, ohne beim Fahrer ein unangenehmes oder unbehagliches oder fremdartiges Gefühl hervorzurufen.If the time delay is set so that she has a value equal to or less than 500 msec, becomes the start feeling not relevant deteriorates and therefore the engine can be started be uncomfortable or uncomfortable with the driver strange feeling cause.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff kann das Verzögerungsmittel einen der elektromagnetischen Kupplung und der Kupplungsscheibe zugeordneten Verzögerungsmechanismus umfassen, der geeignet ist, die elektromagnetische Kupplung zu veranlassen, die Kupplungsscheibe in den kuppelnden Zustand zu ziehen, bevor der Anker zu rotieren beginnt.At the With constant engagement starter, the decelerator can be one of the electromagnetic Clutch and the clutch disc associated deceleration mechanism suitable to cause the electromagnetic clutch, to pull the clutch disc into the clutching state before the anchor begins to rotate.
Mit dem Verzögerungsmittel, das der elektromagnetischen Kupplung und der Kupplungsscheibe zugeordnet ist, wird keine zusätzliche Komponente zur Betätigung der Kupplungsscheibe benötigt, bevor der Anker sich zu drehen beginnt. Das unterdrückt ein Zunahme des Anlassers an Größe und Kosten.With the delaying agent, assigned to the electromagnetic clutch and the clutch disc is, no extra Component for actuation the clutch disc is needed before the anchor begins to turn. That suppresses Increase in the starter in size and cost.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff kann der Verzögerungsmechanismus ein Kupplungsgehäuse einschließen, das eine Endfläche aufweist, die sich in einer Position befindet, die es der Kupplungsscheibe gestattet, sich mit einem vorgegebenen axialen Hub zu bewegen, wenn sie durch den Elektromagneten angezogen wird.At the Constant engagement starter, the deceleration mechanism may include a clutch housing that an end surface which is in a position that it is the clutch disc allowed to move with a given axial stroke when it is attracted by the electromagnet.
Weil der Verzögerungsmechanismus in einer Konstruktion durch die bloße Nutzung des Kupplungsgehäuses gebildet wird, um der Kupplungsscheibe zu erlauben, sich mit dem gegebenen axialen Hub zu bewegen, wenn sie durch den Elektromagneten angezogen wird, besteht für diese Konstruktion keine Notwendigkeit, zusätzliche Komponenten einzubeziehen, um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen. Somit kann der Anlasser als kompakte Konstruktion mit niedrigen Kosten hergestellt werden.Because the delay mechanism formed in a construction by the mere use of the clutch housing is to allow the clutch disc, with the given axial stroke to move when tightened by the electromagnet is, exists for this design no need to include additional components, to achieve the object of the present invention. Thus, the starter be manufactured as a compact construction at low cost.
Beim Anlasser mit konstantem Eingriff kann der Verzögerungsmechanismus das Solenoid einschließen, das so eingestellt ist, daß es eine vorgegebene Anziehungskraft zum Anziehen der Kupplungsscheibe in den Kupplungszustand mit hoher Anzugsgeschwindigkeit aufweist, bevor der Anker zu rotieren beginnt, wenn das Solenoid erregt wird.At the With constant engagement starter, the deceleration mechanism can be the solenoid lock in, that is set so that it a given attraction for tightening the clutch disc in the coupling state with high tightening speed, before the armature starts to rotate when the solenoid is energized.
Bei einer solchen Konstruktion, wie sie oben beschrieben wurde, schließt der Verzögerungsmechanismus das Solenoid ein, welches so eingestellt ist, daß es eine gegebene Anzugskraft aufweist, durch die die Kupplungsscheibe mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, wenn sie vom Elektromagneten angezogen wird. Somit besteht kein Bedürfnis für die Verwendung zusätzlicher Baukomponenten, um eine beabsichtigte Funktion des Solenoids zu erreichen. Der Anlasser kann also in kompakter Konstruktion mit niedrigem Kostenaufwand hergestellt werden.at Such a construction as described above includes the deceleration mechanism the solenoid which is set to provide a given tightening force through which the clutch disc at high speed is moved when it is attracted by the electromagnet. Consequently there is no need for the use additional Building components to an intended function of the solenoid too to reach. The starter can so in a compact design with low cost.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS
In den beigefügten Zeichnungen ist:In the attached Drawings is:
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Es werden nun unten verschieden Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung so ausgelegt, daß sie nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt ist und das technische Konzept der vorliegenden Erfindung in Kombination mit anderen bekannten Technologien oder mit einer anderen Technologie ausgeführt werden kann, die diesen bekannten Technologien äquivalente Funktionen aufweist.It Now, various embodiments according to the present invention will be described below Invention described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is designed so that it does not on such embodiments limited is and the technical concept of the present invention in combination with other known technologies or with another technology accomplished which has equivalent functions to these known technologies.
[Erste Ausführungsform]First Embodiment
Unter
Bezugnahme auf die
Der
Anlassermotor
Wie
in
Der
Hauptkontakt MC besteht aus einem Satz stationärer Kontakte
Die
beiden Klemmenschrauben
Wie
in
Die
Reduziergetriebeeinheit
Die
koaxial zur Ankerwelle
Der
Zwischenabschnitt
Die
stoßabsorbierende
Vorrichtung SA besteht aus einer Mehrzahl von stufen (mit einer
dreistufigen Konstruktion bei der ersten, in
Die
schockabsorbierende Vorrichtung SA wirkt derart, daß, wenn
der Verbrennungsmotor beginnt, sich mit Energie von großer Trägheit zu
drehen, die Stoßabsorbie renden
Elemente
Die
elektromagnetische Kupplung umfaßt eine den Elektromagneten
bildende Kupplungsspule
Wenn
die Kupplungsspule
Der
Drehmomentbegrenzer TL besteht aus einer Mittelscheibe
Der
Drehmomentbegrenzer TL wirkt in der Weise, daß in dem Zustand, in dem die
Drehung der Mittelscheibe
Wie
in
Die
Verzögerungsschaltung
Mehr
im Einzelnen besitzt das Spulengehäuse
Wie
am besten aus den
Wie
in
Des
weiteren wird eine Leitung
Es
wird nun unten der Anlasser
Wenn
der Anlasserschalter
Das
ermöglicht
es, daß die
Kupplungsspule
Danach
drehen sich, weil das Ausgangsdrehmoment des Anlassermotors
Wenn
der Verbrennungsmotor vollständig gestartet
ist, wird der Anlasserschalter
In
der Zwischenzeit verringert wegen der unterbrochenen Versorgung
der Kupplungsspule
(Vorteilhafte Wirkung der vorliegenden Ausführungsform)(Advantageous effect the present embodiment)
Beim
Anlasser
Inzwischen
unterbricht die Anlasserschaltung EC die Versorgung der Kupplungsspule
Meanwhile, the starter circuit EC interrupts the supply of the clutch coil
Des
weiteren wird keine Drehung des Verbrennungsmotors auf den Anlassermotor
Außerdem kann,
wenn der Verbrennungsmotor dabei ist, automatisch zu stoppen, das
heißt, wenn
die Notwendigkeit auftritt, den Verbrennungsmotor in einem Zustand
wieder zu starten, in dem sich der Verbrennungsmotor unter der Wirkung
seiner eigenen Trägheit
dreht, die elektromagnetische Kupplung
Beim
Anlasser
Des
weiteren nimmt bei der ersten Ausführungsform die Verzögerungsschaltung
Weil
die Verzögerungsschaltung
[Zweite Ausführungsform]Second Embodiment
Beim
Anlasser
Das
heißt,
der zum Schließen
oder Öffnen des
Hauptkontakts MC wirksame elektromagnetische Schalter
Um
auf diesen Umstand einzugehen, wird ein geringer Spalt als vorgegebener
Hub in der Größenordnung
von beispielsweise etwa 0,3 mm zwischen der Endfläche des
Kupplungsgehäuses
Durch
solche Anordnungen kann die Kupplungsscheibe
Somit besteht bei dem Anlasser nach der zweiten Ausführungsform keine Notwendigkeit, ihn mittels einer elektronischen Steuerung zu betreiben, die eine kostspielige Steuereinheit erfordert. Überdies besteht keine Notwendigkeit für die zusätzliche Anwendung neuer Schaltungskomponenten. Dies führt zu einer Kostenreduzierung eines Anlassers in wirkungsvoller Weise.Consequently in the starter according to the second embodiment, there is no need to to operate it by means of an electronic control, the one expensive control unit required. Moreover, there is no need for the additional application new circuit components. This leads to a cost reduction a starter in an effective way.
Während die speziellen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben wurden, ist es für den Fachmann verständlich, daß im Lichte der umfassenden Lehre der Offenbarung vielfältige Modifikationen und Alternativen zu diesen Details entwickelt werden können. Demgemäß sind die beschriebenen, besonderen Anordnungen nur erläuternd zu verstehen und nicht als den Umfang der vorliegenden Erfindung beschränkend, die in voller Breite aus den folgenden Ansprüchen und all ihren Äquivalenten hervorgeht.While the special embodiments of the The present invention has been described in detail, it is for the expert understandable, that in the light The comprehensive teaching of Revelation manifold modifications and alternatives can be developed to these details. Accordingly, the described, special explanations only and not as the scope of the present invention restrictive the full breadth of the following claims and all their equivalents evident.
Claims (18)
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