DE102010038441B4 - Starting system for internal combustion engines - Google Patents

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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears

Abstract

Startanlage für Brennkraftmaschinen (10), insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem Starter (11), dessen elektrischer Startermotor (12) zum Starten der Brennkraftmaschine von einem Startschalter (23) einschaltbar ist, und der ein Starterritzel (16) antreibt und der über ein mit dem Ritzel kämmendes Zwischenrad (17) in einen Zahnkranz (19) der Brennkraftmaschine radial einrückbar ist,dadurch gekennzeichnet,dass beim Einschalten des Startermotors (12) dieser über eine Reibverbindung (26) das Zwischenrad (17) zunächst in den Zahnkranz (19) einspurt und anschließend über Ritzel (16) und Zwischenrad (17) den Zahnkranz (19) zum Starten der Brennkraftmaschine (10) antreibt, wobei das Ritzel (16) mit dem Andrehen des Startermotors (12) das Zwischenrad (17) über die Reibverbindung (26) in den Zahnkranz (19) der Brennkraftmaschine (10) einspurt, unddass sich die Ritzeldrehung über die Reibverbindung (26) auf eine Schwenkmechanik (24) überträgt, wobei Zwischenrad (17) und Ritzel (16) jeweils in Lagerböcken (33 und 34) gelagert sind, die über Federelemente (35) miteinander derart verbunden sind, dass die Achsen von Ritzel (16) und Zwischenrad (17) innerhalb deren Zahnüberdeckung von einem maximalen Achsabstand (a) zueinander in der Ruhestellung des Zwischenrades (17) beim Verschwenken in die Arbeitsstellung entgegen der Kraft der Federelemente (35) auf einen minimalen Achsabstand (b) gedrückt werden.Starter system for internal combustion engines (10), in particular for motor vehicles, with a starter (11), the electric starter motor (12) of which can be switched on by a starter switch (23) to start the internal combustion engine, and which drives a starter pinion (16) and which drives a starter pinion (16) The intermediate gear (17) meshing with the pinion can be engaged radially in a toothed ring (19) of the internal combustion engine, characterized in that when the starter motor (12) is switched on, it first engages the intermediate gear (17) in the toothed ring (19) via a friction connection (26) and then via pinion (16) and intermediate wheel (17) drives the ring gear (19) to start the internal combustion engine (10), with the pinion (16) turning the starter motor (12) over the intermediate wheel (17) via the friction connection (26) ) meshes with the ring gear (19) of the internal combustion engine (10), and that the pinion rotation is transmitted via the friction connection (26) to a swivel mechanism (24), the intermediate gear (17) and pinion (16) each in Bearing blocks (33 and 34) are mounted, which are connected to one another via spring elements (35) in such a way that the axes of the pinion (16) and intermediate gear (17) within their tooth overlap of a maximum center distance (a) to one another in the rest position of the intermediate gear ( 17) when pivoting into the working position against the force of the spring elements (35) are pressed to a minimum center distance (b).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine Startanlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Patentanspruchs 1.The invention relates to a starting system for internal combustion engines, in particular for motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Bei den üblichen Startanlagen für Brennkraftmaschinen wird das Ritzel des Starters über eine Hubschraub-Bewegung in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine eingespurt, bevor der Startermotor zum Starten der Brennkraftmaschine eingeschaltet wird. Dabei liegt das Starterritzel in der Ruhelage am Außenumfang des Zahnkranzes zu diesem axial versetzt. Beim Startvorgang bewegt sich das Ritzel in einer leichten Drehbewegung auf den Zahnkranz zu. Um bei einer sogenannten Zahn-auf-Zahn-Stellung einen Fehlstart zu vermeiden, wird mit dem weiteren Vorspuren eine Feder vorgespannt. Mit dem Vorspannen der Feder wird das Ritzel weiter gedreht, bis es in die nächste Lücke des Zahnkranzes einspuren kann. Um ein sanftes Einspuren des Ritzels zu ermöglichen, wird zumeist erst ab einem bestimmten Vorspurweg des Ritzels der Hauptstrom des Startermotors eingeschaltet. Bei diesen Startanlagen erfordert die Hubschraub-Bewegung des Ritzels eine aufwändige kostspielige und komplizierte Mechanik. Ferner muss das Andrehmoment durch die Längsbewegung des Ritzels bei sogenannten frei ausstoßenden Startern mit einem ungünstig großen Hebelverhältnis auf den Zahnkranz der Maschine übertragen werden. Dies erfordert am Starter ein entsprechend kräftiges Ritzellager zur Aufnahme der dabei auftretenden Lagerkräfte.In the usual starting systems for internal combustion engines, the starter pinion is meshed with a toothed ring of the internal combustion engine via a helicopter movement before the starter motor is switched on to start the internal combustion engine. In the rest position on the outer circumference of the ring gear, the starter pinion is axially offset from this. During the starting process, the pinion moves slightly towards the ring gear. In order to avoid a false start in a so-called tooth-on-tooth position, a spring is pre-tensioned with the further pre-grooves. When the spring is pretensioned, the pinion is turned further until it can mesh with the next gap in the ring gear. In order to enable the pinion to engage smoothly, the main current of the starter motor is usually only switched on after a certain toe-in distance of the pinion. In these starting systems, the helicopter movement of the pinion requires complex, expensive and complicated mechanics. Furthermore, with so-called free-ejecting starters, the torque must be transmitted to the ring gear of the machine with an unfavorably large lever ratio due to the longitudinal movement of the pinion. This requires a correspondingly strong pinion bearing on the starter to absorb the bearing forces that occur.

Aus der Druckschrift EP 1 491 764 A2 ist ein Startersystem für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem eine Hubschraub-Bewegung des Starterritzels vermieden wird, indem zum Starten der Brennkraftmaschine das Starterritzel über ein um die Starterachse verschwenkbares, mit dem Ritzel kämmendes Zwischenrad den Zahnkranz der Maschine antreibt. Die Achse des Zwischenrades wird dabei mittels eines separaten Antriebsorganes von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung verschwenkt. Dabei steht das mit dem Starterritzel kämmende Zwischenrad in der Ruhestellung mit dem Zahnkranz der Maschine außer Eingriff. Zum Starten der Maschine wird das Zwischenrad um die Starterachse geschwenkt, so dass es in der Arbeitsstellung in den Zahnkranz der Maschine eingreift. Das separate Antriebsorgan greift dabei an einen Schwenkmechanismus an, an dem die Achse des Zwischenrades befestigt ist. Ähnliche Lösungen mit einem um die Starterachse verschwenkbaren, mit dem Starterritzel kämmenden Zwischenrad sind aus den Druckschriften DE 396 639 A und DE 402 458 A bekannt, bei denen der Schwenkmechanismus jedoch nicht von einem separaten Antriebsorgan betätigt wird, sondern in dem der Schwenkmechanismus mittels einer elektromagnetisch schaltbaren Kupplung mit der Antriebswelle des Starters verbunden wird.From the pamphlet EP 1 491 764 A2 a starter system for internal combustion engines is known in which helicopter movement of the starter pinion is avoided by the starter pinion driving the ring gear of the machine via an intermediate gear that can pivot about the starter axis and mesh with the pinion to start the internal combustion engine. The axis of the intermediate wheel is pivoted from a rest position into a working position by means of a separate drive element. The intermediate gear meshing with the starter pinion is disengaged from the gear rim of the machine in the rest position. To start the machine, the idler gear is swiveled around the starter axis so that it engages the gear rim of the machine in the working position. The separate drive element acts on a swivel mechanism to which the axis of the intermediate wheel is attached. Similar solutions with an intermediate wheel that can be pivoted about the starter axis and mesh with the starter pinion are found in the publications DE 396 639 A and DE 402 458 A known, in which the pivot mechanism is not actuated by a separate drive member, but in which the pivot mechanism is connected to the drive shaft of the starter by means of an electromagnetically switchable clutch.

Solche Lösungen haben den Nachteil, dass anstelle einer komplizierten Mechanik für eine Hubschraub-Bewegung zum Einspuren des Starters in den Zahnkranz der Maschine der Schwenkmechanismus für das Zwischenrad einen separaten elektromagnetischen Antrieb beziehungsweise eine elektromagnetische Kupplung erfordert, was kostenintensiv und störanfällig ist und zudem eine zusätzliche Steuerung der elektromagnetischen Kupplung beziehungsweise des Antriebes erfordert.Such solutions have the disadvantage that instead of a complicated mechanism for a helicopter movement for engaging the starter in the ring gear of the machine, the swivel mechanism for the intermediate gear requires a separate electromagnetic drive or an electromagnetic clutch, which is costly and prone to failure and also requires an additional control the electromagnetic clutch or the drive requires.

Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, den Starter so zu vereinfachen, dass zum Einspuren des Zwischenrades in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine ein separater Verschwenkantrieb oder eine elektromagnetische Kupplung nicht benötigt werden.The aim of the present solution is to simplify the starter in such a way that a separate swivel drive or an electromagnetic clutch is not required for engaging the intermediate gear in the ring gear of the internal combustion engine.

DE 44 43 674 A1 offenbart eine Startanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Starter und einem elektrsichen Startermotor, der über ein Getriebe mit einer Freilaufkupplung ein Starterritzel antreibt und der über ein um die Starterachse verschwenkbares, mit dem Ritzel kämmendes Zwischenrad in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine radial einrückbar ist, wobei beim Einschalten des Startermotors dieser über eine Reibverbindung das Zwischenrad zunächst in den Zahnkranz einspurt und anschließend über Ritzel und Zwischenrad den Zahnkranz zum Starten der Brennkraftmaschine antreibt. DE 44 43 674 A1 discloses a starter system for internal combustion engines with a starter and an electric starter motor which drives a starter pinion via a gearbox with an overrunning clutch and which can be radially engaged in a ring gear of the internal combustion engine via an intermediate gear that is pivotable about the starter axis and meshing with the pinion Starter motor this first engages the intermediate gear in the ring gear via a friction connection and then drives the ring gear via pinion and intermediate gear to start the internal combustion engine.

US 1 448 926 A offenbart zusätzlich, dass das Zwischenrad auf einem federbelasteten axialverschiebbaren Lagerbolzen gelagert ist. U.S. 1,448,926 A additionally discloses that the intermediate gear is mounted on a spring-loaded axially displaceable bearing pin.

US 1 502 671 A offenbart zusätzlich, dass der Abstand zwischen Ritzel und Zwischenrad veränderbar ist. Sie sind auf einer Lagerplatte gemeinsam in einem Langloch gelagert. U.S. 1,502,671 A additionally discloses that the distance between the pinion and the idler gear can be changed. They are stored together in an elongated hole on a bearing plate.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Startanlage für Brennkraftmaschinen mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angeführten Merkmalen hat den Vorteil, dass zum Einspuren des Zwischenrades in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine eine Reibverbindung mit dem Startermotor verwendet wird, so dass ein zusätzlicher Verstellantrieb oder eine elektromagnetische Kupplung entfällt, was deutlich kostengünstiger, leichter und in der Bauweise kompakter herstellbar ist. Es entfällt auch die Hubschraub-Mechanik mittels eines Einrückrelais, wodurch kleinere Massenträgheitsmomente zu überwinden sind, die einen Startermotor mit geringerer Leistung erlauben.The starting system according to the invention for internal combustion engines with the features listed in the characterizing part of claim 1 has the advantage that a friction connection with the starter motor is used to mesh the intermediate gear in the ring gear of the internal combustion engine, so that an additional adjustment drive or an electromagnetic clutch is not required, which is significantly more cost-effective , lighter and more compact in construction. There is also no need for a helicopter mechanism by means of an engagement relay, which means that smaller moments of inertia have to be overcome, which allow a starter motor with lower power.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. In einfachster, kostengünstiger Weise wird dabei das Ritzel beim Andrehen des Startermotors das Zwischenrad über die Reibverbindung verschwenken und in den Zahnkranz der Maschine einspuren. Zweckmäßigerweise wird dazu eine Schwenkmechanik verwendet, auf die sich die Ritzeldrehung über die Reibverbindung überträgt.The measures listed in the subclaims result in advantageous developments and improvements of the features specified in the main claim. In the simplest, most cost-effective way, when the starter motor is cranked, the pinion will pivot the intermediate gear via the friction connection and mesh with the ring gear of the machine. For this purpose, a swivel mechanism is expediently used, to which the pinion rotation is transmitted via the friction connection.

Gemäß Stand der Technik werden Ritzel und Zwischenrad auf mindestens einer ihrer Stirnseiten an einer als Schwenkmechanik ausgebildeten Lagerplatte derart mit Abstand zueinander gelagert, dass die Zähne von Ritzel und Zwischenrad miteinander kämmen. Zweckmäßigerweise besteht dabei die Reibverbindung zwischen Lagerplatte und Ritzel beziehungsweise Zwischenrad, vorzugsweise auf deren Stirnseite. Dabei wird die Anzahl der zusätzlichen Bauteile auf ein Minimum reduziert. Um das Zwischenrad vor und nach dem Starten der Brennkraftmaschine eindeutig zu positionieren, ist vorgesehen, dass die Schwenkmechanik im Ruhezustand des Starters von einer Rückholfeder gegen einen Ruheanschlag am Starter gedrückt ist, wobei die Rückstellkraft bzw. das Rückstellmoment der Rückholfeder geringer ist als die beim Startvorgang an der Schwenkmechanik durch die Reibverbindung wirksame Verschwenkkraft beziehungsweise das Verschwenkmoment. Ferner ist für eine eindeutige Positionierung des Zwischenrades während des Startvorgangs der Brennkraftmaschine die Schwenkmechanik in ihrer Einspurstellung im Zahnkranz gegen einen Verschwenkanschlag am Starter gedrückt.According to the prior art, the pinion and intermediate wheel are supported on at least one of their end faces on a bearing plate designed as a pivot mechanism at a distance from one another in such a way that the teeth of the pinion and intermediate wheel mesh with one another. In this case, there is expediently the frictional connection between the bearing plate and the pinion or intermediate gear, preferably on the end face thereof. The number of additional components is reduced to a minimum. In order to clearly position the intermediate gear before and after starting the internal combustion engine, it is provided that the swivel mechanism is pressed by a return spring against a rest stop on the starter when the starter is at rest, the restoring force or the restoring torque of the return spring being lower than that during the starting process the pivoting force or pivoting moment acting on the pivoting mechanism through the friction connection. Furthermore, for a clear positioning of the intermediate gear during the starting process of the internal combustion engine, the swivel mechanism is pressed against a swivel stop on the starter in its meshing position in the ring gear.

Gemäß Stand der Technik ist vorgesehen, dass Ruheanschlag und Verschwenkanschlag am Innenumfang eines Gehäuseringes des Starters angeordnet sind, an dessen äußerer Stirnseite die Lagerplatte für Ritzel und Zwischenrad um die Starterachse verdrehbar gelagert ist. Auf dieses Weise sind die Anschläge der Verschwenkmechanik zur höheren Funktionssicherheit in den abgedichteten Bereich des Starters verlegt. In zweckmäßiger Weise ist dabei das Zwischenrad auf einen in der Lagerplatte axial verschiebbaren Achsbolzen gelagert, an dessen vorderem Ende eine Scheibe befestigt ist und an dessen hinterem Ende eine Schraubendruckfeder angreift, die sich unter Vorspannung an der Lagerplatte abstützt und im Ruhezustand das Zwischenrad mittels der Scheibe stirnseitig gegen die Lagerplatte drückt. Auf diese Weise lässt sich die Reibverbindung zwischen Lagerplatte und Zwischenrad über die Vorspannung der Schraubendruckfeder so einstellen, dass das Drehmoment zum Einspuren des Zwischenrades größer ist als das Rückstellmoment der an der Schwenkmechanik angreifenden Rückholfeder.According to the prior art, it is provided that the rest stop and pivot stop are arranged on the inner circumference of a housing ring of the starter, on the outer end of which the bearing plate for the pinion and intermediate gear is rotatably mounted about the starter axis. In this way, the stops of the pivoting mechanism are relocated to the sealed area of the starter for greater functional reliability. Conveniently, the intermediate wheel is mounted on an axially displaceable axle bolt in the bearing plate, at the front end of which a disk is attached and at the rear end of which a helical compression spring engages, which is supported under pretension on the bearing plate and the intermediate wheel by means of the disk when at rest presses on the face against the bearing plate. In this way, the frictional connection between the bearing plate and the intermediate gear can be adjusted via the preload of the helical compression spring so that the torque for engaging the intermediate gear is greater than the restoring torque of the return spring acting on the pivot mechanism.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Starter ein Mittel aufweist, welches die Reibverbindung zwischen Schwenkmechanik, insbesondere Lagerplatte und Ritzel beziehungsweise Zwischenrad in der Einspurstellung aufhebt. Dies hat den Vorteil, dass dadurch die volle Leistung des Motors auf den Zahnkranz der Maschine übertragen wirdGemäß Stand der Technik ist dabei der Verschwenkanschlag mit einer Rampe versehen, welche mit der hinteren Stirnseite des in der Lagerplatte axial verschiebbarem Achsbolzen zusammen wirkt, wodurch der Achsbolzen beim Einspuren des Zwischenrades in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine etwas axial nach außen gedrückt und damit der Anpressdruck zwischen Lagerplatte und Zwischenrad aufgehoben wird.A further embodiment of the invention consists in that the starter has a means which cancels the frictional connection between the swivel mechanism, in particular the bearing plate and the pinion or the intermediate gear in the meshing position. This has the advantage that the full power of the motor is transferred to the toothed ring of the machine. According to the state of the art, the pivot stop is provided with a ramp which interacts with the rear face of the axle bolt that is axially displaceable in the bearing plate The meshing of the intermediate gear in the ring gear of the internal combustion engine is pressed somewhat axially outwards and thus the contact pressure between the bearing plate and the intermediate gear is canceled.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass Zwischenrad und Ritzel jeweils in Lagerböcken gelagert sind, die über Federelemente miteinander derart verbunden sind, dass die Achsen von Ritzel und Zwischenrad innerhalb deren Zahnüberdeckung von einem maximalen Abstand zueinander in der Ruhestellung des Zwischenrades beim Verschwenken in die Arbeitsstellung auf einen minimalen Abstand entgegen der Kraft der Federelemente gedrückt werden. Durch diese variable Zahnüberdeckung zwischen Ritzel und Zwischenrad wird in vorteilhafter Weise für das Zwischenrad ein sicherer Einspurvorgang in den Zahnkranz der Maschine erreicht, indem bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung die Lagerböcke mit dem Zwischenrad soweit einfedern, bis der nächste Zahn des Zwischenrades eine Lücke des Zahnkranzes findet. Dies gewährleistet beim Andrehvorgang ein sanftes Einspuren des Zwischenrades.A particularly advantageous embodiment of the invention is that the intermediate gear and pinion are each mounted in bearing blocks that are connected to each other via spring elements in such a way that the axes of the pinion and intermediate gear within their tooth overlap from a maximum distance from each other in the idle position of the intermediate gear when pivoting in the working position can be pressed to a minimum distance against the force of the spring elements. This variable tooth overlap between the pinion and the intermediate gear ensures that the intermediate gear meshes reliably with the gear rim of the machine by compressing the bearing blocks with the intermediate gear until the next tooth of the intermediate gear is a tooth-on-tooth position Finds a gap in the ring gear. This ensures that the idler gear meshes smoothly during the cranking process.

FigurenlisteFigure list

Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine Startanlage für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen in schematischer Darstellung aus dem Stand der Technik,
  • 2 den vorderen Teil eines Startes in raumbildlicher Darstellung in Ruhestellung aus dem Stand der Technik,
  • 3 den Starter aus 2 mit einschwenkendem Zwischenrad bei Zahn-auf-Zahn-Stellung mit einem Zahnkranz aus dem Stand der Technik,
  • 4 den Starter aus 3 beim Einspuren des Zwischenrades in den Zahnkranz aus dem Stand der Technik,
  • 5 den Starter aus 4 in der Einspurstellung des Zwischenrades aus dem Stand der Technik,
  • 6 ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel mit einem Starter in der Vorderansicht mit einem federnd mit dem Ritzel kämmenden Zwischenrad in der Ruhestellung,
  • 7 den Starter aus 6 mit einschwenkendem Zwischenrad in Zahn-auf-Zahn-Stellung mit dem Zahnkranz,
  • 8 den Starter aus 7 mit in den Zahnkranz einspurendem Zwischenrad,
  • 9 den Starter aus 8 in der Einspurstellung des Zwischenrades,
  • 10 ein Ausführungsbeispiel aus dem Stand der Technik mit dem vorderen Teil eines Starters mit einer stirnseitig verdrehbar gelagerten Lagerplatte für das Zwischenrad in Ruhestellung,
  • 11 einen Querschnitt durch den vorderen Teil des Starters aus 10,
  • 12 einen Ausbruch am vorderen Teil des Starters aus 11 mit der Lagerplatte in raumbildlicher Darstellung in ihrer Ruhestellung,
  • 13 den Starter aus 12 mit der verschwenkten Lagerplatte kurz vor der Einspurstellung des nicht erkennbaren Zwischenrades,
  • 14 den Starter aus 13 in der Einspurstellung des Zwischenrades,
  • 15 den Starter in raumbildlicher Vorderansicht mit am Zahnkranz eingespurtem Zwischenrad und
  • 16 einen Längsschnitt durch den hinteren Teil des Starters aus 15 mit gelöster Reibverbindung zwischen Lagerplatte und Zwischenrad in der Einspurstellung.
Details of the invention are explained in more detail below by way of example with reference to the figures. Show it:
  • 1 a starting system for internal combustion engines of motor vehicles in a schematic representation from the prior art,
  • 2 the front part of a start in a three-dimensional representation in the rest position from the prior art,
  • 3rd the starter off 2 with swiveling intermediate gear in tooth-on-tooth position with a gear rim from the state of the art,
  • 4th the starter off 3rd when meshing the intermediate gear in the gear rim from the state of the art,
  • 5 the starter off 4th in the meshing position of the intermediate gear from the state of the art,
  • 6th an embodiment according to the invention with a starter in the front view with an intermediate gear meshing resiliently with the pinion in the rest position,
  • 7th the starter off 6th with swiveling intermediate gear in tooth-on-tooth position with the ring gear,
  • 8th the starter off 7th with an intermediate gear meshing with the gear rim,
  • 9 the starter off 8th in the meshing position of the intermediate wheel,
  • 10 an embodiment from the prior art with the front part of a starter with a bearing plate rotatably mounted on the end face for the intermediate wheel in the rest position,
  • 11 a cross section through the front part of the starter 10 ,
  • 12th a breakout on the front part of the starter 11 with the bearing plate in three-dimensional representation in its rest position,
  • 13th the starter off 12th with the pivoted bearing plate shortly before the meshing position of the intermediate gear, which cannot be seen,
  • 14th the starter off 13th in the meshing position of the intermediate wheel,
  • 15th the starter in a three-dimensional front view with an intermediate gear meshed with the ring gear and
  • 16 a longitudinal section through the rear part of the starter 15th with released frictional connection between the bearing plate and the intermediate gear in the meshing position.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist in schematischer Darstellung eine Startanlage für eine Brennkraftmaschine 10 in Kraftfahrzeugen aus dem Stand der Technik abgebildet. Sie umfasst einen Starter 11, der in seinem Gehäuse einen Startermotor 12, ein Getriebe 13 sowie eine Freilaufkupplung 14 enthält. Auf einer Abtriebswelle 15 des Starters 11 ist an dessen vorderen Stirnseite ein Ritzel 16 befestigt, das mit einem Zwischenrad 17 kämmt. Zum Starten der Brennkraftmaschine 10 ist am Außenumfang eines Schwungrades 18 der Brennkraftmaschine 10 ein Zahnkranz 19 angeordnet, der mit dem Zwischenrad 17 zusammenwirkt. Ein unmittelbar am Starter 11 angeordnetes Startrelais 20 schaltet den Startermotor 12 über einen Schaltkontakt 21 an eine Plusklemme 22 einer nicht dargestellten Akkumulatorbatterie zur Versorgung des Kraftfahrzeug-Bordnetzes. Das Startrelais 20 wird dabei über einen Startschalter 23 auf Pluspotential geschaltet.In 1 is a schematic representation of a starting system for an internal combustion engine 10 mapped in motor vehicles from the prior art. It includes a starter 11 that has a starter motor in its housing 12th , a transmission 13th as well as a one-way clutch 14th contains. On an output shaft 15th of the starter 11 is a pinion on its front face 16 attached, that with an intermediate gear 17th combs. To start the internal combustion engine 10 is on the outer circumference of a flywheel 18th the internal combustion engine 10 a ring gear 19th arranged with the idler 17th cooperates. One right at the starter 11 arranged start relay 20th switches the starter motor 12th via a switching contact 21st to a positive terminal 22nd an accumulator battery, not shown, for supplying the vehicle electrical system. The start relay 20th is done using a start switch 23 switched to positive potential.

Zum Starten der Brennkraftmaschine 10 wird der Startermotor 12 über den Startschalter 23 und das Startrelais 20 eingeschaltet. Dabei wird zunächst das Zwischenrad 17 vom Startermotor 12 über eine Reibverbindung von außen radial in den Zahnkranz 19 eingespurt und anschließend wird der Zahnkranz 19 vom Ritzel 16 über das Zwischenrad 17 zum Starten der Brennkraftmaschine 10 angetrieben. Der Startvorgang wird mit dem Öffnen des Startschalters 23 beendet und das Zwischenrad 17 wird aus dem Zahnkranz 19 ausgespurt.To start the internal combustion engine 10 becomes the starter motor 12th via the start switch 23 and the start relay 20th switched on. First the intermediate gear 17th from the starter motor 12th Radially into the ring gear from the outside via a friction connection 19th meshed and then the ring gear 19th from the pinion 16 via the intermediate gear 17th to start the internal combustion engine 10 driven. The start-up process starts with the opening of the start switch 23 finished and the idler 17th becomes from the ring gear 19th tracked out.

Das Verschwenken des Zwischenrades 17 mittels einer Schwenkmechanik und einer Reibverbindung wird im Folgenden in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In einem ersten Ausführungsbeispiel aus dem Stand der Technik gemäß 2 bis 5 ist in raumbildlicher Darstellung der vordere Endbereich 11a des Starters 11 mit dem Ritzel 16 und dem Zwischenrad 17 sowie ein Abschnitt des Zahnkranzes 19 der Brennkraftmaschine 10 aus 1 erkennbar. Das Zwischenrad 17 ist hier in einer Schwenkmechanik 24 gelagert, welche um die Starterachse X aus der dargestellten Ruhestellung zum Zahnkranz 19 hin verschwenkbar gelagert ist. Die Schwenkmechanik 24 wird hier durch zwei Lagerplatten 24a gebildet, die an den beiden Stirnseiten von Ritzel 16 und Zwischenrad 17 angeordnet sind. Dadurch sind Ritzel 16 und Zwischenrad 17 in den Lagerplatten 24a so gelagert, dass deren Zähne miteinander kämmen. Das Zwischenrad 17 ist drehbar auf einem Lagerbolzen 25 gelagert, dessen Enden in entsprechende Lagerbohrungen der Lagerplatten 24a verstemmt sind. Damit wird zugleich an den beiden Stirnseiten des Zwischenrades 17 eine Reibverbindung 26 zwischen den Lagerplatten 24a und dem Zwischenrad 17 gebildet. Der Starter-Endbereich 11a trägt eine Stirnplatte 27 mit einer Ausnehmung 28 für die Schwenkmechanik 24. Die Schwenkmechanik 24 wird im Ruhezustand des Starters 11 von einer Rückholfeder 29 gegen einen Ruheanschlag 30 in der Ausnehmung 28 der Stirnplatte 27 gedrückt. Die Rückholfeder 29 ist so ausgebildet, dass ihre Rückstellkraft geringer ist als die Reibkraft der Reibverbindung 26 zwischen den Lagerplatten 24a und dem Zwischenrad 17. Damit wird erreicht, dass sich beim Einschalten des Startermotors 12 die Ritzeldrehung über die Reibverbindung 26 auf die Schwenkmechanik der Lagerplatten 24a überträgt.The pivoting of the intermediate wheel 17th by means of a pivot mechanism and a friction connection is explained in more detail below in several exemplary embodiments. In a first embodiment from the prior art according to 2 to 5 is the front end area in three-dimensional representation 11a of the starter 11 with the pinion 16 and the idler 17th as well as a section of the ring gear 19th the internal combustion engine 10 out 1 recognizable. The intermediate gear 17th is here in a swivel mechanism 24 stored, which around the starter axis X from the illustrated rest position to the ring gear 19th is pivotably mounted towards. The swivel mechanism 24 is here by two bearing plates 24a formed on the two end faces of pinion 16 and intermediate gear 17th are arranged. This means that there are pinions 16 and intermediate gear 17th in the bearing plates 24a stored so that their teeth mesh with each other. The intermediate gear 17th is rotatable on a bearing pin 25th stored, the ends of which in corresponding bearing bores of the bearing plates 24a are caulked. This is at the same time on the two end faces of the intermediate gear 17th a friction connection 26th between the bearing plates 24a and the idler 17th educated. The starter end area 11a carries a faceplate 27 with a recess 28 for the swivel mechanism 24 . The swivel mechanism 24 is in the idle state of the starter 11 from a return spring 29 against a rest stop 30th in the recess 28 the faceplate 27 pressed. The return spring 29 is designed so that its restoring force is less than the frictional force of the friction connection 26th between the bearing plates 24a and the idler 17th . This ensures that when the starter motor is switched on 12th the pinion rotation via the friction connection 26th on the swivel mechanism of the bearing plates 24a transmits.

In 3 ist die Schwenkmechanik 24 vom Ritzel 16 von außen in Radialrichtung zum Zahnkranz 19 hin soweit verschwenkt worden, dass das Zwischenrad 17 den Zahnkranz 19 in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung 31 berührt. Da nun ein weiteres Verschwenken des Zwischenrades 17 zum Zahnkranz 19 nicht mehr möglich ist, wird bei der weiteren Ritzeldrehung durch die Antriebskraft des Startermotors 12 in Pfeilrichtung A die Reibkraft der Reibverbindung 26 überwunden und das Zwischenrad 17 in Pfeilrichtung B gedreht. Durch die Weiterdrehung des Zwischenrades 17 spurt dieses nun gemäß 4 in die nächste Lücke des Zahnkranzes 19 ein. Nunmehr kann die Schwenkmechanik 24 vom Ritzel 16 über die Reibverbindung 26 mit dem Zwischenrad 17 weiter in Pfeilrichtung C verschwenkt werden, bis gemäß 5 die Schwenkmechanik 24 in der Einspurstellung des Zwischenrades 17 im Zahnkranz 19 gegen einen Verschwenkanschlag 32 in der Ausnehmung 28 der Stirnplatte 27 am Starter-Endbereich 11a gedrückt ist. In dieser Stellung wird nun erneut die Reibkraft der Reibverbindung 26 von dem an den Zähnen des Zwischenrades 17 wirksamen Drehmoment des Ritzels 16 überwunden und der Zahnkranz 16 wird in Pfeilrichtung D vom Startermotor 12 mit voller Kraft zum Starten der Brennkraftmaschine 10 gedreht.In 3rd is the swivel mechanism 24 from the pinion 16 from the outside in the radial direction to the ring gear 19th been swiveled out so far that the intermediate gear 17th the ring gear 19th in a tooth-on-tooth position 31 touched. There is now another pivoting of the intermediate wheel 17th to the ring gear 19th is no longer possible, the drive force of the starter motor causes the pinion to continue to turn 12th in the direction of the arrow A. the frictional force of the friction connection 26th overcome and the idler 17th in Direction of arrow B. turned. By continuing to turn the intermediate wheel 17th feels this now accordingly 4th into the next gap in the ring gear 19th a. The swivel mechanism can now 24 from the pinion 16 via the friction connection 26th with the idler 17th continue in the direction of the arrow C. be pivoted until according to 5 the swivel mechanism 24 in the meshing position of the intermediate wheel 17th in the ring gear 19th against a pivot stop 32 in the recess 28 the faceplate 27 at the starter end area 11a is pressed. In this position, the frictional force of the friction connection is now again 26th from the one on the teeth of the idler gear 17th effective torque of the pinion 16 overcome and the ring gear 16 is in the direction of the arrow D. from the starter motor 12th with full power to start the internal combustion engine 10 turned.

Während des Andrehvorganges wird die Schwenkmechanik 24 in der Einspurstellung des Zwischenrades 17 gegen den Verschwenkanschlag 32 gedrückt, indem sich die Zähne des Zwischenrades 17 an den Zahnflanken des Zahnkranzes 19 abstoßen. Nach dem erfolgreichen Start der Brennkraftmaschine 10 wird nun die Drehzahl des Zahnkranzes 19 so hoch, dass bei abgeschaltetem Startermotor 12 das Zwischenrad 17 durch den Zahnkranz 19 angetrieben wird. Dies führt zur Umkehr der Drehmomente und der Zahnkranz 19 unterstützt nun aktiv das Ausspuren des Zwischenrades 17. Nach dem Startvorgang bringt die Rückholfeder 29 die Schwenkmechanik 24 wieder in die Ausgangsposition gemäß 2.During the turning process, the swivel mechanism 24 in the meshing position of the intermediate wheel 17th against the pivot stop 32 pressed by the teeth of the idler gear 17th on the tooth flanks of the ring gear 19th repel. After the internal combustion engine has started successfully 10 now the speed of the ring gear 19th so high that when the starter motor is switched off 12th the intermediate gear 17th through the ring gear 19th is driven. This leads to the reversal of the torques and the ring gear 19th now actively supports the disengagement of the intermediate gear 17th . After the starting process, the return spring brings 29 the swivel mechanism 24 back to the starting position according to 2 .

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, dass in den 6 bis 9 dargestellt ist, besteht die Schwenkmechanik 24 aus zwei Lagerböcken 33 und 34 anstelle der Lagerplatten 24a. Am unteren Lagerbock 33 ist das Ritzel 16 mit der Abtriebswelle 15 gelagert, während am oberen Lagerbock 34 das Zwischenrad 17 mit dem Lagerbolzen 25 gelagert ist. Der Lagerbock 34 des Zwischenrades 17 ist über Führungen gegenüber dem Lagerbock 33 des Ritzels 16 in Radialrichtung des Ritzels 16 innerhalb der Zahnüberdeckung von Ritzel 16 und Zwischenrad 17 radial verschiebbar. Beide Lagerböcke 33 und 34 sind außerdem über Federelemente 35 derart miteinander verbunden, dass ihre Achsen innerhalb der Zahnüberdeckung entgegen der Kraft der vorgespannten Federelemente 35 von einem maximalen Abstand a zueinander in der Ruhestellung des Zwischenrades 17 nach 6 auf einen minimalen Abstand b gemäß 9 gedrückt werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Reibverbindung 26 zwischen den beiden Stirnseiten des Ritzels 16 und dem Lagerbock 33. Auch hier ist die Reibverbindung 26 so eingestellt, dass die Reibkraft größer ist als die Rückstellkraft der Rückholfeder 29.In one embodiment of the invention that in the 6th to 9 is shown, there is the pivot mechanism 24 from two bearing blocks 33 and 34 instead of the bearing plates 24a . On the lower bearing block 33 is the pinion 16 with the output shaft 15th stored while on the upper bearing block 34 the intermediate gear 17th with the bearing pin 25th is stored. The bearing block 34 of the intermediate gear 17th is via guides opposite the bearing block 33 of the pinion 16 in the radial direction of the pinion 16 within the tooth overlap of the pinion 16 and intermediate gear 17th radially displaceable. Both bearing blocks 33 and 34 are also about spring elements 35 Interconnected in such a way that their axes within the tooth overlap against the force of the pretensioned spring elements 35 of a maximum distance a from one another in the rest position of the intermediate gear 17th to 6th to a minimum distance b according to 9 can be pressed. In this exemplary embodiment, there is a frictional connection 26th between the two faces of the pinion 16 and the bearing block 33 . Here, too, is the friction connection 26th adjusted so that the frictional force is greater than the restoring force of the return spring 29 .

6 zeigt den Starter 11 in seiner Ruhelage, bei dem die Schwenkmechanik 24 von der Rückholfeder 29 gegen den Ruheanschlag 30 gedrückt ist. Ritzel 16 und Zwischenrad 17 haben mit dem maximalen Abstand a ihrer Achsen noch eine zur Drehung ausreichende Zahnüberdeckung. Mit dem Einschalten des Startermotors 12 wird die Schwenkmechanik 24 über die Reibverbindung 26 vom Ritzel 16 in Pfeilrichtung C gemäß 7 soweit verschwenkt, bis sie im ungünstigsten Fall das Zwischenrad 17 in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung 31 gegen den Zahnkranz 19 drückt. Nun wird die Reibkraft der Reibverbindung 26 überwunden und das Zwischenrad 17 wird vom Ritzel 16 in Pfeilrichtung B verdreht. Die Zahn-auf-Zahn-Stellung 31 wird dadurch aufgelöst und die Schwenkmechanik 24 kann nun gemäß 8 das Zwischenrad 17 weiter in den Zahnkranz 19 kämmend einspuren. Zugleich wird dabei der äußere Lagerbock vom Zahnkranz 19 gegen den Lagerbock 33 des Ritzels 16 gedrückt, wobei die Federelemente 35 weiter vorgespannt werden. Hat das Zwischenrad 17 danach gemäß 9 seine Einspurstellung im Zahnkranz 19 erreicht, kommt der Lagerbock 34 des Zwischenrades 17 am Verschwenkanschlag 32 in der Ausnehmung 28 der Stirnplatte 27 am Starter 11 zur Anlage. Der Zahnkranz 19 drückt dabei den Lagerbock 34 entgegen der Kraft der Federelemente 35 bis auf den minimalen Achsabstand b gegen den Lagerbock 33 des Ritzels 16. Wie zum ersten Ausführungsbeispiel näher erläutert, wird nunmehr zum Starten der Brennkraftmaschine der Zahnkranz 19 mit der vollen Kraft des Startermotors 12 angetrieben. Nach dem Starten wird die Schwenkmechanik 24 bei abgeschaltetem Startermotor 12 von der Rückholfeder 29 wieder in die Ruhelage gemäß 6 zurück geschwenkt. 6th shows the starter 11 in its rest position, in which the swivel mechanism 24 from the return spring 29 against the rest stop 30th is pressed. pinion 16 and intermediate gear 17th with the maximum distance a of their axes still have sufficient tooth overlap for rotation. When the starter motor is switched on 12th becomes the swivel mechanism 24 via the friction connection 26th from the pinion 16 in the direction of the arrow C. according to 7th pivoted until, in the worst case, the intermediate gear 17th in a tooth-on-tooth position 31 against the ring gear 19th presses. Now the frictional force of the friction connection 26th overcome and the idler 17th is from the pinion 16 in the direction of the arrow B. twisted. The tooth-on-tooth position 31 is thereby dissolved and the swivel mechanism 24 can now according to 8th the intermediate gear 17th further into the ring gear 19th lane combing. At the same time, the outer bearing block is removed from the ring gear 19th against the bearing block 33 of the pinion 16 pressed, the spring elements 35 be further pretensioned. Has the idler 17th afterwards according to 9 its meshing position in the ring gear 19th reached, the bearing block comes 34 of the intermediate gear 17th at the swivel stop 32 in the recess 28 the faceplate 27 at the starter 11 to the system. The ring gear 19th presses the bearing block 34 against the force of the spring elements 35 except for the minimum center distance b against the bearing block 33 of the pinion 16 . As explained in more detail for the first exemplary embodiment, the ring gear is now used to start the internal combustion engine 19th with the full power of the starter motor 12th driven. After starting the swivel mechanism 24 with the starter motor switched off 12th from the return spring 29 back to the rest position according to 6th swiveled back.

In einem Ausführungsbeispiel aus dem Stand der Technik gemäß der 10 bis 16 wird die Schwenkmechanik 24 für das Zwischenrad 17 durch eine Lagerplatte 24b realisiert, die an einer äußeren Stirnseite 36a eines Gehäuseringes 36 am Starter-Endabschnitt 11 a um die Starterachse X verdrehbar gelagert ist. Ferner ist im Zentrum dieser Lagerplatte 24b die Abtriebswelle 15 mit dem Ritzel 16 gelagert. 10 zeigt den Starter 11 mit der Schwenkmechanik 24 in Ruhestellung, in der das Zwischenrad 17 am Zahnkranz 19 der Brennkraftmaschine 10 ausgespurt ist, jedoch mit dem Ritzel 16 kämmt. 11 zeigt den Starter-Endbereich 11a aus 10 im Längsschnitt mit Startermotor 12, Getriebe 13 und Freilauf 14 in vereinfachter Darstellung. Die Lagerplatte 24b hat im Bereich der Stirnseiten von Ritzel 16 und Zwischenrad 17 einen Sockel 37, in dem der Lagerbolzen 25 des Zwischenrades 17 axial verschiebbar gelagert ist. Am vorderen Ende 25a des Lagerbolzens 25 ist eine Scheibe 38 aus Stahl oder einem anderen geeigneten Material befestigt. Am hinteren Ende 25b ist ein Pilzkopf 39 angeformt. Ferner ist am hinteren Ende 25b eine Schraubendruckfeder 40 angeordnet, die sich einerseits am Pilzkopf 39 des Lagerbolzens 25 und andererseits unter Vorspannung an der Lagerplatte 24b abstützt. Durch diese Schraubendruckfeder 40 wird das Zwischenrad 17 im Ruhezustand über den axial verschiebbaren Lagerbolzen 25 mittels der Scheibe 38 stirnseitig gegen den Sockel 37 der Lagerplatte 24b gedrückt. Damit erhält man zwischen der Lagerplatte 24b und dem Zwischenrad 17 die zum Einspuren erforderliche Reibverbindung 26.In an exemplary embodiment from the prior art according to FIG 10 to 16 becomes the swivel mechanism 24 for the intermediate gear 17th through a bearing plate 24b realized that on an outer end face 36a a housing ring 36 at the starter end section 11 a around the starter axis X is rotatably mounted. Furthermore, this bearing plate is in the center 24b the output shaft 15th with the pinion 16 stored. 10 shows the starter 11 with the swivel mechanism 24 in the rest position, in which the intermediate gear 17th on the ring gear 19th the internal combustion engine 10 is disengaged, but with the pinion 16 combs. 11 shows the starter end area 11a out 10 in longitudinal section with starter motor 12th , Transmission 13th and freewheel 14th in a simplified representation. The bearing plate 24b has in the area of the face of the pinion 16 and intermediate gear 17th a pedestal 37 in which the bearing pin 25th of the intermediate gear 17th is axially displaceable. At the front end 25a of the bearing pin 25th is a disc 38 made of steel or other suitable material. At the far end 25b is a mushroom head 39 molded. Further is at the rear end 25b a helical compression spring 40 arranged on the one hand on the mushroom head 39 of the bearing pin 25th and on the other hand under preload on the bearing plate 24b supports. Through this helical compression spring 40 becomes the idler 17th at rest via the axially displaceable bearing pin 25th by means of the disc 38 frontal against the base 37 the bearing plate 24b pressed. This gives you between the bearing plate 24b and the idler 17th the friction connection required for meshing 26th .

12 zeigt in raumbildlicher Darstellung den Gehäusering 36 und die Lagerplatte 24b von der Gehäuseinnenseite. Dort ist an der Lagerplatte 24b neben dem Lagerbolzen 25 ein Anschlagsockel 41 erkennbar, der mit einem am Innenumfang des Gehäuseringes 36 ausgebildeten Ruheanschlag 30 und einem Verschwenkanschlag 32 zusammenwirkt. Die Rückholfeder 29 ist hier als Schenkelfeder ausgebildet, deren eines Ende am Ruheanschlag 30 anliegt, während das andere Ende am Anschlagsockel 41 der Lagerplatte 24b fixiert ist. Durch die Vorspannkraft dieser Rückholfeder 29 wird das Zwischenrad 17 in der Ausspurstellung gemäß 10 gehalten. 12th shows the housing ring in a three-dimensional representation 36 and the bearing plate 24b from the inside of the housing. There is on the bearing plate 24b next to the bearing pin 25th a stop base 41 recognizable, the one on the inner circumference of the housing ring 36 trained rest stop 30th and a pivot stop 32 cooperates. The return spring 29 is designed here as a leg spring, one end of which is at the rest stop 30th while the other end is against the stop base 41 the bearing plate 24b is fixed. Due to the pre-tensioning force of this return spring 29 becomes the idler 17th in the tracking position according to 10 held.

Mit dem Einschalten des Startermotors 12 wird auch hier das Zwischenrad 17 über die Reibverbindung 26 mit der Lagerplatte 24b gekoppelt und auf diese Weise mit der Ritzeldrehung die Schwenkmechanik 24 in Radialrichtung zum Zahnkranz 19 hin verschwenkt. Dabei wird die Rückholfeder 29 weiter gespannt. In 13 ist die Position der Lagerplatte 24b dargestellt, bei der das Zwischenrad 17 in den Zahnkranz 19 einzuspuren beginnt. Die Rückholfeder 29 ist hier stärker gespannt und der dem Anschlagsockel 41 in Umfangsrichtung vorgelagerte Lagerbolzen 25 gelangt mit seinem Pilzkopf 39 an den Verschwenkanschlag 32. Der Verschwenkanschlag 32 ist mit einer radial nach innen vorspringenden Rampe 42 versehen, die mit dem Pilzkopf 39 an der hinteren Stirnseite des Lagerbolzens 25 derart zusammenwirkt, dass mit dem weiteren Verdrehen der Lagerplatte 24b beim Einspuren des Zwischenrades 17 in den Zahnkranz 19 der Brennkraftmaschine 10 der Lagerbolzen 25 von der Rampe 42 axial nach außen gedrückt wird. Dadurch wird der Anpressdruck zwischen der vorderen Scheibe 38 des Lagerbolzens 25 und dem Zwischenrad 17 aufgehoben und die Reibverbindung 26 des Zwischenrades 17 und der Lagerplatte 24b gelöst.When the starter motor is switched on 12th becomes the idler gear here too 17th via the friction connection 26th with the bearing plate 24b coupled and in this way the swivel mechanism with the pinion rotation 24 in radial direction to the ring gear 19th pivoted towards. Thereby the return spring 29 further excited. In 13th is the position of the bearing plate 24b shown in which the intermediate gear 17th in the ring gear 19th starts to track. The return spring 29 is more tense here and that of the stop base 41 in the circumferential direction upstream bearing bolts 25th arrives with his mushroom head 39 to the pivot stop 32 . The pivot stop 32 is with a radially inwardly protruding ramp 42 provided with the mushroom head 39 on the rear face of the bearing pin 25th cooperates in such a way that with the further rotation of the bearing plate 24b when meshing the intermediate gear 17th in the ring gear 19th the internal combustion engine 10 the bearing pin 25th off the ramp 42 is pushed axially outwards. This creates the contact pressure between the front pane 38 of the bearing pin 25th and the idler 17th lifted and the friction connection 26th of the intermediate gear 17th and the bearing plate 24b solved.

Die 14 bis 16 zeigen den Starter 11 in der Einspurstellung des Zwischenrades 17. Gemäß 14 liegt nun der Anschlagsockel 41 der Lagerplatte 24b am Verschwenkanschlag 32 an. Er wird dort beim Andrehen der Brennkraftmaschine 10 durch die Drehung des Ritzels 16 und des Zwischenrades 17 in Pfeilrichtung A beziehungsweise B nach 15 durch die am Zahnkranz 19 wirkende Andrehkraft während des Startvorganges gehalten. In 16, die einen Längsschnitt durch den vorderen Endbereich 11a des Starters zeigt, ist die Position des axial verschobenen Lagerbolzens 25 erkennbar, dessen Pilzkopf 39 sich gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 40 an der Rampe 42 des Verschwenkanschlages 32 abstützt. Ferner ist erkennbar, dass die Scheibe 38 am vorderen Ende des Lagerbolzens 25 sich dabei von der Stirnseite des Zwischenrades 17 abhebt, wodurch die Reibverbindung 26 zum Sockel 37 der Lagerplatte 24b aufgehoben ist. Durch das nun frei drehende Zwischenrad 17 ist es möglich, die Kraft des Startermotors 12 für den Startvorgang der Brennkraftmaschine auf den Zahnkranz 19 voll zu übertragen. Zur besseren Darstellung dieses Vorgangs ist in 16 die Abtriebswelle 15 und das Ritzel 16 des Starters 11 weggelassen.The 14th to 16 show the starter 11 in the meshing position of the intermediate wheel 17th . According to 14th The stop base is now in place 41 the bearing plate 24b at the swivel stop 32 at. It is there when the internal combustion engine is started 10 by the rotation of the pinion 16 and the idler gear 17th in the direction of the arrow A. respectively B. to 15th by the one on the ring gear 19th effective starting force held during the starting process. In 16 showing a longitudinal section through the front end region 11a of the starter shows the position of the axially displaced bearing pin 25th recognizable, its mushroom head 39 against the force of the helical compression spring 40 at the ramp 42 of the swivel stop 32 supports. It can also be seen that the disc 38 at the front end of the bearing pin 25th from the face of the intermediate gear 17th lifts off, creating the frictional connection 26th to the base 37 the bearing plate 24b is canceled. With the now freely rotating idler gear 17th is it possible to use the power of the starter motor 12th for the starting process of the internal combustion engine on the ring gear 19th fully transferable. To better illustrate this process, see 16 the output shaft 15th and the pinion 16 of the starter 11 omitted.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern umfasst alle Lösungen, die dem unabhängigen Anspruch 1 entsprechen. Dies gilt insbesondere für die Reibverbindung zwischen der Schwenkmechanik einerseits und dem Zwischenrad und/oder dem Ritzel andererseits. Zur Vermeidung einer verringerten Andrehleistung ist die zum Drehen des Zwischenrades zu überwindende Reibkraft möglichst gering zu halten oder in der Einspurstellung ganz aufzuheben. Die Schwenkmechanik kann dabei auch außerhalb der Starterachse schwenkbar gelagert sein, sofern ein Einspuren des Zwischenrades von außen in den Zahnkranz der Maschine erfolgt. Für die erfindungsgemäße Startanlage können ebenfalls verschiedene Startertypen wie zum Beispiel sogenannte Maulstarter verwendet werden. Die Reibverbindung der Schwenkmechanik kann auch als Rutschkupplung oder dergleichen dargestellt werden.The invention is not restricted to the exemplary embodiment shown, but rather encompasses all solutions that correspond to independent claim 1. This applies in particular to the frictional connection between the swivel mechanism on the one hand and the intermediate gear and / or the pinion on the other hand. In order to avoid a reduced starting power, the frictional force to be overcome for turning the idler gear is to be kept as low as possible or to be completely eliminated in the meshing position. The swivel mechanism can also be swivel-mounted outside the starter axis, provided that the intermediate gear meshes with the gear rim of the machine from outside. Different types of starters, such as so-called mouth starters, can also be used for the starter system according to the invention. The friction connection of the swivel mechanism can also be represented as a slip clutch or the like.

Claims (6)

Startanlage für Brennkraftmaschinen (10), insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem Starter (11), dessen elektrischer Startermotor (12) zum Starten der Brennkraftmaschine von einem Startschalter (23) einschaltbar ist, und der ein Starterritzel (16) antreibt und der über ein mit dem Ritzel kämmendes Zwischenrad (17) in einen Zahnkranz (19) der Brennkraftmaschine radial einrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einschalten des Startermotors (12) dieser über eine Reibverbindung (26) das Zwischenrad (17) zunächst in den Zahnkranz (19) einspurt und anschließend über Ritzel (16) und Zwischenrad (17) den Zahnkranz (19) zum Starten der Brennkraftmaschine (10) antreibt, wobei das Ritzel (16) mit dem Andrehen des Startermotors (12) das Zwischenrad (17) über die Reibverbindung (26) in den Zahnkranz (19) der Brennkraftmaschine (10) einspurt, und dass sich die Ritzeldrehung über die Reibverbindung (26) auf eine Schwenkmechanik (24) überträgt, wobei Zwischenrad (17) und Ritzel (16) jeweils in Lagerböcken (33 und 34) gelagert sind, die über Federelemente (35) miteinander derart verbunden sind, dass die Achsen von Ritzel (16) und Zwischenrad (17) innerhalb deren Zahnüberdeckung von einem maximalen Achsabstand (a) zueinander in der Ruhestellung des Zwischenrades (17) beim Verschwenken in die Arbeitsstellung entgegen der Kraft der Federelemente (35) auf einen minimalen Achsabstand (b) gedrückt werden.Starter system for internal combustion engines (10), in particular for motor vehicles, with a starter (11), the electric starter motor (12) of which can be switched on by a starter switch (23) to start the internal combustion engine, and which drives a starter pinion (16) and which drives a starter pinion (16) The intermediate gear (17) meshing with the pinion can be engaged radially in a toothed ring (19) of the internal combustion engine, characterized in that when the starter motor (12) is switched on, it first engages the intermediate gear (17) in the toothed ring (19) via a friction connection (26) and then via pinion (16) and intermediate wheel (17) drives the ring gear (19) to start the internal combustion engine (10), with the pinion (16) turning the starter motor (12) over the intermediate wheel (17) via the friction connection (26) ) meshes with the ring gear (19) of the internal combustion engine (10), and that the pinion rotation is transmitted via the friction connection (26) to a swivel mechanism (24), with the intermediate gear (17) and pinion (16) respectively s are mounted in bearing blocks (33 and 34) which are connected to one another via spring elements (35) in such a way that the axes of the pinion (16) and intermediate gear (17) within their tooth overlap from a maximum axis distance (a) to each other in the rest position of the intermediate wheel (17) when pivoting into the working position against the force of the spring elements (35) are pressed to a minimum center distance (b). Startanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkmechanik (24) im Ruhezustand des Starters (11) von einer Rückholfeder (29) gegen einen Ruheanschlag (30) am Starter (11) gedrückt ist, wobei die Rückstellkraft der Rückholfeder (29) geringer ist als die an der Schwenkmechanik (24) durch die Reibverbindung (26) wirksame Verschwen kkraft.Starting system after Claim 1 , characterized in that the pivot mechanism (24) in the rest state of the starter (11) is pressed by a return spring (29) against a rest stop (30) on the starter (11), the restoring force of the return spring (29) being less than that on the pivot mechanism (24) by the friction connection (26) effective pivoting force. Startanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkmechanik (24) in der Einspurstellung des Zwischenrades (17) im Zahnkranz (19) gegen einen Verschwenkanschlag (32) am Starter (11) gedrückt ist.Starting system after Claim 2 , characterized in that the pivot mechanism (24) is pressed against a pivot stop (32) on the starter (11) in the meshing position of the intermediate wheel (17) in the ring gear (19). Startanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Starter (11) ein Mittel (42) aufweist, welches die Reibverbindung (26) an der Schwenkmechanik (24), insbesondere zwischen Lagerplatte (24b) und Zwischenrad (17), in der Einspurstellung aufhebt.Starting system according to one of the preceding claims, characterized in that the starter (11) has a means (42) which the friction connection (26) on the pivot mechanism (24), in particular between the bearing plate (24b) and the intermediate gear (17), in the Cancels lane position. Startanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Startermotor (12) über ein Getriebe (13) mit einer Freilaufkupplung (14) das Starterritzel (16) antreibt.Starting system according to one of the preceding claims, characterized in that the starter motor (12) drives the starter pinion (16) via a gear (13) with an overrunning clutch (14). Startanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenrad (17) um eine Starterachse (X) verschwenkbar ist.Starting system according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate wheel (17) can be pivoted about a starter axis (X).
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