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Die
Erfindung betrifft einen Starter für eine Brennkraftmaschine
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere
einen Starter für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs,
sowie ein Verfahren zur Montage eines Starters für eine
Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
10.
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Stand der Technik
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Starter
der eingangs genannten Art, die auch als Anlasser oder Andrehvorrichtung
bezeichnet werden, finden bei der Anmelderin augenblicklich als
Serienstarter Verwendung. Bei diesen Serienstartern wird bei der
Montage zuerst der häufig als Gabelhebel bezeichnete Einrückhebel
schwenkbar im Gehäuse des Starters montiert, bevor anschließend
das Starterrelais und der Startermotor in das Gehäuse eingesetzt
werden. Dabei wird das vom Relaisanker des Starterrelais gebildete
Stellorgan formschlüssig mit dem ersten Hebelarm des Einrückhebels
und ein Mitnehmer der Einspurvorrichtung formschlüssig
mit dem zweiten Hebelarm des Einrückhebels in Eingriff gebracht,
so dass beim Einziehen des Stellorgans ein auf der Abtriebswelle
montiertes Starterritzel ausgefahren und in einen Zahnkranz der
Brennkraftmaschine eingespurt wird.
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Um
den formschlüssigen Eingriff zwischen dem auch als Gabelhebelkopf
bezeichneten ersten Hebelarm des Einrückhebels und dem über
das Gehäuse des Starterrelais überstehenden Ende
des Relaisankers herzustellen, ist dort der Gabelhebelkopf als gerundetes
Element ausgebildet, in das eine geschlitzte Aufnahme des Relaisankers
von außen her eingehängt wird.
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Weitere
Starter der eingangs genannten Art sind zum Beispiel aus der
WO 2001/031195 A1 und der
DE 297 21 953 U1 bekannt,
die zwei andere Wege zur Herstellung einer formschlüssigen
Verbindung zwischen dem Relaisanker des Starterrelais und dem ersten
Hebelarm des Einrück- oder Gabelhebels zeigen.
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Während
bei dem aus der
WO
2001/031195 A1 bekannten Starter der erste Hebelarm des
Einrückhebels zwei zur Aufnahme des freien Stirnendes des
Relaisankers dienende einseitig offene Gabelschenkel besitzt, und
mittels eines quer durch die Gabelschenkel und durch das Stirnende
des Relaisankers verlaufenden Mitnehmerstifts formschlüssig
mit dem Relaisanker verbunden wird, ist bei dem Starter aus der
DE 297 21 953 U1 der
erste Hebelarm des Einrückhebels als ein in Längsrichtung
des Einrückhebels geschlitztes Spreizteil ausgebildet,
das sich zur Montage am Relaisanker des Starterrelais in Aussparungen
auf entgegengesetzten Seiten eines über das Gehäuse
des Starterrelais überstehenden flachen Endabschnitts oder
Fortsatzes des Relaisankers einrasten lässt.
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Bei
diesen Startern sind jedoch zwei Nachteile zu verzeichnen. Da sich
der Relaisanker beim Betätigen des Starterrelais linear
bewegt, während der Einrückhebel verschwenkt wird,
besteht zum einen infolge von unterschiedlichen Bewegungspfaden beim
Einziehen des Relaisankers die Gefahr, dass es bei eingespurtem
Starterritzel und schräg stehendem Einrückhebel
zu einem unerwünschten Ausrücken des ersten Hebelarms
aus dem Eingriff mit dem Stellorgan kommen kann, was einen Ausfall
des Starters zur Folge hat. Dieses Problem kann auch nicht durch Vergrößerung
eines zum Eingriff mit dem Relaisanker bestimmten Eingriffsteils
des ersten Hebelarms beseitigt werden, da in diesem Fall bei der
Montage oder Demontage des Starters im Gehäuse des Starters
kein ausreichender Platz zum Ein- bzw. Aushängen des Relaisankers
im ersten Hebelarm mehr vorhanden ist.
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Zum
anderen ist es bei der Montage der bekannten Starter erforderlich,
das Starterrelais und die Einspurvorrichtung in zueinander entgegengesetzten Montagerichtungen
an die beiden Hebelarme des Einrückhebels anzunähern,
um sie mit diesen in Eingriff zu bringen, was montagetechnisch als
ungünstig angesehen wird.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Starter
und ein Montageverfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu
verbessern, dass ein unbeabsichtigtes Ausrücken des ersten
Hebelarms des Einrückhebels aus dem Eingriff mit dem Stellorgan
ebenso vermieden werden kann, wie das Erfordernis zweier verschiedener Montagerichtungen
bei der Herstellung des Eingriffs zwischen den beiden Hebelarmen
des Einrückhebels einerseits und dem Stellorgan bzw. dem
Mitnehmer der Einspurvorrichtung andererseits im Zuge der Montage
des Starters.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Starter
dadurch gelöst, dass sich der erste Hebelarm durch Einführen
eines Teils des Stellorgans in eine Aussparung des ersten Hebelarms
und durch eine anschließende Relativbewegung des Stellorgans
und des Einrückhebels quer zur Achse der Abtriebswelle
formschlüssig mit dem Stellorgan in Eingriff bringen lässt.
Durch diese Maßnahme kann ein unbeabsichtigtes Ausrücken
des ersten Hebelarms aus dem Eingriff mit dem Stellorgan vermieden
werden, zum Beispiel indem man den Bewegungsweg der Relativbewegung
nach einer anfänglichen Herstellung des Eingriffs länger
macht als den Bewegungsweg der während des Betriebs des
Starters bzw. während des Einziehens des Relaisankers auftretenden
Relativbewegung zwischen dem letzteren und dem ersten Hebelarm.
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Weiter
gestattet es diese Maßnahme auch, das Starterrelais und
den Mitnehmer der Einspurvorrichtung bei der Montage des Starters
in dieselbe Richtung zu bewegen, um sie mit dem zugehörigen Hebelarm
des vormontierten Einrückhebels in Eingriff zu bringen,
wenn ein Eingriffsteils des Stellorgans nach dem Einführen
in die Aussparung innerhalb der Aussparung von der Abtriebswelle
bzw. einem zwischen den Hebelarmen angeordneten Schwenklager des
Einrückhebels weg bewegt wird, um ihn formschlüssig
mit dem ersten Hebelarm in Eingriff zu bringen, während
der Mitnehmer der Einspurvorrichtung auf das Schwenklager zu bewegt
wird, um ihn mit dem zweiten Hebelarm in Eingriff zu bringen.
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Alternativ
dazu gestattet es die erfindungsgemäß Maßnahme
jedoch auch, bei der Montage des Einrückhebels im Gehäuse
gleichzeitig den ersten Hebelarm formschlüssig mit dem
Stellorgan und den zweiten Hebelarm formschlüssig mit dem
Mitnehmer der Einspurvorrichtung in Eingriff zu bringen.
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Wenn
das Stellorgan wie bei den Startern aus dem Stand der Technik von
einem Teil des Relaisankers des Starterrelais oder einem mit diesem
verbundenen Mitnehmer gebildet wird, sieht eine weitere vorteilhafte
Ausgestaltung der Erfindung vor, dass ein mit dem Hebelarm des Einrückhebels
in Eingriff tretender Eingriffsteil des Stellorgans oder Mitnehmers
zur Längsachse des Relaisankers rotationssymmetrisch ist,
so dass es sich als Drehteil aus Metall herstellen lässt.
Alternativ und bevorzugt wird das Stellorgan jedoch aus Kunststoff
hergestellt. Der Eingriffsteil besteht zweckmäßig
entweder aus einer zylindrischen Verdickung am freien Stirnende
eines über ein Gehäuse des Starterrelais überstehenden Endabschnitts
des Relaisankers oder Mitnehmers oder aus einem an entgegengesetzten
Seiten von Ringschultern begrenzten Einstich in dem als Rundstange
ausgebildeten Endabschnitt, der zweckmäßig nach
der Montage mit der Verdickung bzw. mit einer Ringschulter auf der
vom Gehäuse des Starterrelais abgewandten Seite gegen mindestens
einen Randabschnitt der Aussparung im Einrückhebel anliegt.
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Die
zweckmäßig als Durchtrittsöffnung ausgebildete,
den Einrückhebel durchsetzende Aussparung besitzt vorzugsweise
eine schlüssellochartige Form mit einem erweiterten kreisförmigen
Aussparungsteil, durch den der über das Einrückrelais überstehende
Endabschnitt mit der Verdickung bzw. dem vor dem Einstich gelegenen
Stirnende hindurchgeschoben wird, und einem schmaleren länglichen Aussparungsteil
auf der vom Schwenkgelenk des Einrückhebels abgewandten
Seite des erweiterten Aussparungsteils, der mit diesem Aussparungsteil kommuniziert,
so dass ein hinter der Verdickung bzw. im Bereich des Einstichs
befindlicher Teil des Endabschnitts mit geringerem Durchmesser vom Schwenkgelenk
des Einrückhebels weg bewegt werden kann, um ihn so weit
in den schmaleren Aussparungsteil einzuführen, dass er
im Betrieb des Starters nicht bis zurück in den erweiterten
Aussparungsteil gelangen kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
teilweise geschnittene Ansicht eines Starters mit einem Starterrelais
und einem formschlüssig mit einem Relaisanker des Starterrelais
im Eingriff stehenden, zum Einspuren eines Andrehritzels dienenden
Einrückhebel;
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2 eine
vergrößerte, teilweise geschnittene Darstellung
eines Ausschnitts aus 1 mit einem Teil des Einrückhebels
und des Starterrelais;
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3 eine
vergrößerte Ansicht eines Teils des Starterrelais;
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4 eine
perspektivische Ansicht des Einrückhebels;
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5 eine
vergrößerte Vorderseitenansicht des Einrückhebels.
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Ausführungsform der
Erfindung
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Der
in 1 der Zeichnung dargestellte Starter 2 für
eine Brennkraftmaschine eines Personenkraftwagens weist ein Gehäuse 4 auf,
das einen Startermotor 6, ein als Planetengetriebe 8 ausgebildetes
Vorgelege sowie ein Einspurgetriebe 10 beherbergt und ein
drehfest mit einer Abtriebswelle 12 des Starters 2 verbundenes
Andrehritzel 14 aufweist, das sich beim Starten der Brennkraftmaschine
mit Hilfe eines am Gehäuse 4 angebrachten Starter-
oder Einrückrelais 16 mit einem Zahnkranz eines
Antriebsgetriebes (nicht dargestellt) der Brennkraftmaschine in Eingriff
bringen lässt.
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Wie
am besten in 2 dargestellt, besteht das Starter-
oder Einrückrelais 16 im Wesentlichen aus einer
Erregerwicklung 18 und einem Relaisanker 20, der
zum Starten der Brennkraftmaschine durch Stromzufuhr zur Erregerwicklung 18 parallel
zur Drehachse 22 der Abtriebswelle 12 in ein Gehäuse 24 des
Starterrelais 16 eingezogen werden kann.
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Ein
in den Relaisanker 20 des Starterrelais 16 eingesetzter
Mitnehmer 23 wirkt durch einen schwenkbar im Gehäuse 4 des
Starters 2 gelagerten zweiarmigen Einrück- oder
Gabelhebel 26 in bekannter Weise auf einen Mitnehmer 28 des
Einspurgetriebes 10 ein, so dass beim Einziehen des Relaisankers 20 die
Abtriebswelle 12 mit dem Andrehritzel 14 mit entgegengesetzter
Bewegungsrichtung aus dem Gehäuse 4 ausgefahren
und in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine eingespurt wird.
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Dazu
weist der durch Spritzgießen hergestellte Einrück-
oder Gabelhebel 26 einen durch den Mitnehmer 23 des
Relaisankers 20 betätigten ersten Hebelarm 30,
einen auf den Mitnehmer 28 des Einspurgetriebes 10 einwirkenden
zweiten Hebelarm 32 (nur teilweise dargestellt), sowie
zwei zwischen den Hebelarmen 30, 32 angeordnete,
nach entgegengesetzten Seiten überstehende Schwenkzapfen 34 eines
Schenkgelenks auf, die zur schwenkbaren Lagerung des Einrück-
oder Gabelhebels 26 in komplementäre Lagerstellen
(nicht dargestellt) des Gehäuses 4 eingreifen.
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Um
zu erreichen, dass beim Einziehen des Relaisankers 20 in
das Gehäuse 24 des Starterrelais 16 der
Einrück- oder Gabelhebel 26 verschwenkt und der
Mitnehmer 28 des Einspurgetriebes 10 in axialer Richtung
der Abtriebswelle 12 verlagert wird, wie in 1 dargestellt,
wird bei der Montage des Starters 2 der erste Hebelarm 30 formschlüssig
mit dem Mitnehmer 23 des Relaisankers 20 und der
zweite Hebelarm 32 formschlüssig mit dem Mitnehmer 28 des Einspurgetriebes 10 in
Eingriff gebracht. Der Eingriff ist dabei derart, dass trotz der
Axialbewegung des Relaisankers 20 und der davon abweichenden Schwenkbewegung
des Einrück- oder Gabelhebels 26 eine gemeinsame
axiale Bewegung der jeweils im Eingriff stehenden Teile 20, 30 bzw. 32, 28 gewährleistet
und ein Ausrücken dieser Teile 20, 30 bzw. 32, 28 sicher
verhindert wird.
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Zu
diesem Zweck weist der Mitnehmer 23 des Relaisankers 20 einen
einseitig über das Gehäuse 24 des Starterrelais 16 und über
den Relaisanker 20 überstehenden Endabschnitt 36 auf,
der wie der innerhalb des Gehäuses 24 befindliche
Rest des Relaisankers 20 als rotationssymmetrisches Bauteil
aus Metall oder Kunststoff ausgebildet ist und an seinem freien
Ende eine zur Längsachse 38 des Relaisankers 20 koaxiale
flache zylindrische Erweiterung 40 aufweist, während
der erste Hebelarm 30 des Einrück- oder Gabelhebels 26 zur
Aufnahme des Endabschnitts 36 eine im Querschnitt schlüssellochförmige
Aussparung 42 aufweist, die sich in Bewegungsrichtung des
Relaisankers 20 durch den Hebelarm 30 hindurch
erstreckt. Wie am besten in 5 dargestellt,
weist diese Aussparung 42 einen erweiterten Aussparungsteil 44 mit
einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf, dessen
Innendurchmesser geringfügig größer als
der Außendurchmesser der flachen zylindrischen Erweiterung 40 am
Stirnende des Relaisankers 20 ist, so dass bei der Montage
des Starters 2 der Endabschnitt 36 des Mitnehmers 23 des
Relaisankers 20 in Richtung seiner Längsachse 38 mit
der Erweiterung 40 voran durch den Aussparungsteil 44 hindurch
gesteckt werden kann, sowie einen länglichen Aussparungsteil 46 mit einem
gerundeten Stirnende 48, der zwischen dem Aussparungsteil 44 und
dem Stirnende 48 von zwei parallelen Randabschnitten 50 begrenzt
wird. Der Abstand der beiden gegenüberliegenden Randabschnitte 50 bzw.
der Innendurchmesser des gerundeten Stirnendes 48 ist geringfügig
größer als der Außendurchmesser eines
hinter der Erweiterung 40 befindlichen Eingriffsteils 52 des
zylindrischen Endabschnitts 36 des Mitnehmers 23 des
Relaisankers 20, jedoch kleiner als der Außendurchmesser
der zylindrischen Erweiterung 40. Dadurch kann nach dem Hindurchtritt
der Erweiterung 40 durch den Aussparungsteil 44 der
Eingriffsteil 50 durch eine Relativbewegung quer zur Längsachse 38 des
Relaisankers 20 und quer zur Achse 22 der Abtriebswelle 12 in
den anderen Aussparungsteil 46 eingeführt werden,
so dass die Erweiterung 40 die Randabschnitte 50 auf der
vom Gehäuse 24 abgewandten Seite hintergreift, um
den Endabschnitt 36 des Relaisankers 20 formschlüssig
mit dem ersten Hebelarm 30 in Eingriff zu bringen. Die
Länge des Aussparungsteils 46 und sein Abstand
von den Schwenkzapfen 34 des Schwenklagers des Einrückhebels 26 ist
so gewählt, dass der Eingriffsteil 52 im Betrieb
des Starters 2 innerhalb des länglichen Aussparungsteils 46 bleibt
und nicht bis in den Aussparungsteil 44 gelangen kann,
wenn er sich infolge der Schwenkbewegung des Einrückhebels 26 und
der Axialbewegung des Relaisankers 20 innerhalb des Aussparungsteils 46 hin
und her bewegt. Dadurch kann ein ungewolltes Ausrücken
des Endabschnitts 36 des Relaisankers 20 aus dem
Eingriff mit dem ersten Hebelarm 30 sicher vermieden werden.
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Wie
am besten in 4 und 5 dargestellt,
ist der Einrück- oder Gabelhebel 26 entlang der äußeren
Ränder der beiden Hebelarme 30, 32 durch umlaufende
Versteifungsstege 54, 56 verstärkt, wobei
die am ersten bzw. zweiten Hebelarm 30, 32 angeformten
Versteifungsstege 54, 56 nach entgegengesetzten
Seiten überstehen und der am ersten Hebelarm 30 angeformte
Versteifungssteg 54 einen mit der schlüssellochförmigen
Aussparung 42 versehenen flacheren Randteil 58 der
Aussparung 42 umgibt.
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Wenn
bei der Montage des Starters 2 das Starterrelais 16 und
die Abtriebswelle 12 mit dem Einspurgetriebe 10 und
dem Mitnehmer 28 montiert und mit den entgegengesetzten
Hebelarmen 30 bzw. 32 in Eingriff gebracht werden,
kann die Montage des Starterrelais 16 und der Abtriebswelle 10 nebst
Einspurgetriebe 10 und Mitnehmer 28 mit derselben Montagerichtung
erfolgen, indem der Mitnehmer 28 in Richtung des Pfeils
A in 5 mit dem gabelförmigen zweiten Hebelarm 32 des
Einrückhebels 26 in Eingriff gebracht wird und
indem nach dem Hindurchtritt der Erweiterung 40 am Stirnende
des Endabschnitts 36 des Relaisankers 20 durch
die Aussparung 42 des ersten Hebelarms 30 das
Starterrelais 16 mit dem Relaisanker 20 ebenfalls
in Richtung des Pfeils A bewegt wird, um den Eingriffsteil 52 in den
Aussparungsteil 46 zu bewegen und den Mitnehmer 23 des
Relaisankers 20 damit in formschlüssigen Eingriff
mit dem ersten Hebelarm 30 zu bringen.
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Das
zur Montage erforderlich Bewegungsmuster gestattet es jedoch auch,
als Alternative zuerst den Einrückhebel 26 und
die Abtriebswelle 12 mit dem Einspurgetriebe 10 und
dem Mitnehmer 28 im Gehäuse 4 zu montieren,
bevor dann das Starterrelais 16 am Gehäuse 4 montiert
wird. Zur Montage des Starterrelais 16 wird dann zuerst
der Endabschnitt 36 des Mitnehmers 23 des Relaisankers 20 durch
eine zu dessen Längsachse 38 parallele Bewegung
des ersten Hebelarms 30 in den Aussparungsteil 44 eingeführt,
bis die Erweiterung 40 durch die Aussparung 42 hindurch
getreten ist, und dann der Einrückhebel 26 quer
zur Längsachse 38 des Relaisankers 20 bzw.
quer zur Drehachse 22 der Abtriebswelle 12 auf
diese zu bewegt, wobei gleichzeitig sein erster Hebelarm 20 formschlüssig
mit dem Eingriffsteil 52 des Relaisankers und sein zweiter
Hebelarm 32 formschlüssig mit dem Mitnehmer 28 in
Eingriff gebracht wird.
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Wenn
zum Start der Brennkraftmaschine der Relaisanker 20 des
Starterrelais 16 durch Stromzufuhr zur Erregerwicklung 18 eingezogen
wird, drückt die gegen die Randabschnitte 50 des
Aussparungsteils 46 anliegende Erweiterung 40 den
ersten Hebelarm 30 in Richtung des Gehäuses 24 des
Starterrelais 16, wobei sich die Erweiterung 40 infolge
der Axialbewegung des Relaisankers 20 und der Schwenkbewegung
des Einrückhebels 26 in Richtung des erweiterten
Aussparungsteils 44 bewegt, diesen jedoch auch bei vollständig
eingezogenem Relaisanker 20 nicht erreicht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2001/031195
A1 [0004, 0005]
- - DE 29721953 U1 [0004, 0005]