DE102010041691A1 - Startervorrichtung - Google Patents

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Abstract

tung (10) für Brennkraftmaschinen. Die Startervorrichtung (10) umfasst einen Vorspuraktuator (16), bei dessen Betätigung ein Andrehritzel (22) in einen Zahnkranz (25) der Brennkraftmaschine eingespurt wird. Ein durch den Vorspuraktuator (16) betätigter Einrückhebel (190) ist durch einen Federspeicher (204) beaufschlagt. Der Federspeicher (204) umfasst mindestens ein erstes Federelement F1 und ein elastische Eigenschaften aufweisendes Anschlagelement (201) für den Einrückhebel (190).

Description

  • Stand der Technik
  • DE 196 16 666 A1 bezieht sich auf eine Freilaufeinrichtung für Andrehvorrichtungen von Brennkraftmaschinen. Die Freilaufeinrichtung weist einen der Andrehvorrichtung zugeordneten topfförmigen Mitnehmer auf, der einen Topfrand und einen Topfboden aufweist, wobei der Topfrand über Klemmstücke mit einer der Brennkraftmaschine zugeordneten Nabe zusammenwirkt. Der Topfrand weist zumindest im Bereich der Klemmstücke keine mechanische Verbindung zum Topfboden auf. Topfrand und Topfboden sind einstückig ausgebildet, wobei die Entkopplung durch partielle Einschnitte ausgeführt ist.
  • Bei heute eingesetzten elektrischen Maschinen, insbesondere bei Startvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, ist eine Dämpfung im Allgemeinen in einem Umlaufgetriebe, das insbesondere als Planetengetriebe ausgebildet ist, am Hohlrad des Planetengetriebes angebracht. Diese Dämpfung nimmt im Betrieb der elektrischen Maschine, insbesondere bei einer Startervorrichtung für Brennkraftmaschinen, auftretende Drehmomentspitzen auf und dient zusätzlich zur Geräuschminimierung an der elektrischen Maschine.
  • DE 1 811 631 offenbart eine Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen. Diese umfasst ein auf der Antriebswelle längsverschiebbares Ritzel, das mittels eines zweiarmigen Hebels in ein Zahnrad der Brennkraftmaschine eingespurt wird. Eine auf das Ritzel einwirkende Feder wird gespannt, wenn dieses bei seiner Einspurbewegung auf ein Hindernis trifft. Der Hebel ist in seinem Schwerpunkt auf einem Führungsglied entgegen dem Druck einer Feder verschiebbar gelagert.
  • DE 1 268 433 bezieht sich ebenfalls auf einen Andrehmotor für Brennkraftmaschinen mit Schubschraubtrieb. Der Andrehmotor umfasst ein verschiebbares und drehbares Antriebsritzel, das über eine Freilaufkupplung mit einer auf einem Gewindeabschnitt der Antriebswelle verschraubbaren Hülse verbunden ist. Auf dieser sitzt ein Ringkörper zwischen zwei Schultern der Hülse axial verschiebbar, den eine an der ritzelseitigen Schulter sich abstützende Schraubfeder gegen die andrehmotorseitige Schulter drückt und an dem beim Einspuren des Ritzels eine von einem Elektromagneten hervorgerufenen Axialkraft angreift. Diese schiebt über die Schraubenfeder die Hülse aus einer Ruhelage auf der Antriebswelle gegen eine Arbeitslage, wobei in jeder der beiden Lagen durch Löcher in der Hülse hindurchtretende, mit ihren Mittelpunkten in ein und derselben Querschnittsebene liegende Kugeln in jeweils eine Ringnut der Antriebswelle eingreifen und die Hülse gegen Längsverschieben sichern. Die über den Außenumfang der Hülse vorstehenden Kugeln bilden die andrehmotorseitige Schulter der Hülse, an denen sich der Ringkörper sowohl in der Ruhelage als auch in der Arbeitslage der Hülse abstützt.
  • Darstellung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei einer Startervorrichtung zum Andrehen von Verbrennungskraftmaschinen die von einem Vorspuraktuator ausgeübte Kraft in einem Federspeicher zu speichern, welches ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann und diesem Federspeicher so zu positionieren, dass dieser stets auf einen Einrückhebel wirkt. Bevorzugt wird der ein- oder mehrteilig ausgebildete Federspeicher, welcher dem Einrückhebel zugeordnet ist, durch einen Lagerbock abgestützt. Tritt zum Beispiel eine Zahn auf Zahn-Stellung, bezogen auf die Verzahnung des Zahnkranzes der Verbrennungskraftmaschinen. und die Verzahnung des Andrehritzels auf, wird die Relaiskraft, die in diesem Falle nicht zum Einspuren des Andrehritzels in den Zahnkranz genutzt werden kann, gespeichert und erlaubt trotz der Zahn/Zahn-Stellung zwischen Zahnkranz und Andrehritzel ein Andrehen der Startvorrichtung. Sobald die Zahn auf Zahn-Stellung aufgelöst wird, rückt das Andrehritzel mit Außenverzahnung in eine Innenverzahnung des Zahnkranzes der Verbrennungskraftmaschine ein, der Federspeicher, sei er ein- oder mehrteilig ausgebildet, entspannt sich, so dass das Andrehritzel sicher und verschleißfrei in die Verzahnung des Zahnkranzes eingespurt werden kann. Aufgrund der Arbeitsweise der Verbrennungskraftmaschine auftretende Stöße bei Kompressions- und Dekompressionsvorgänge der einzelnen Zylinder der Verbrennungskraftmaschine, können ebenfalls durch das ein- oder mehrteilig ausgebildete Federelement im Lagerbock des Einrückhebels gedämpft werden. Der Lagerbock selbst kann auch aus einem elastische Eigenschaften aufweisendem Material gefertigt sein, was die Dämpfung erheblich verbessert.
  • Während bei Startvorrichtungen mit Freilauf eine Einspurfeder unmittelbar hinter einem topfförmigen Bauteil des Freilaufes angeordnet ist, wird durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung, bei Startern ohne Freilaufeinrichtungen eine Dämpfung der auftretenden Stöße erreicht. Das Andrehritzel wird nun nicht mehr durch den Freilauf bzw. die auf diesen einwirkenden Einspurfedern beaufschlagt und gedämpft; bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist die Ritzelanfederung durch den Federspeicher, sei er einteilig ausgebildet, sei er mehrteilig ausgebildet, übernommen.
  • Der erfindungsgemäß vorgeschlagene Federspeicher, der den Einrückhebel zum Einrücken des Zahnkranzes in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine sowohl in der Einrückstellung als auch in der Ausrückstellung beaufschlagt, umfasst mindestens ein Federelement. Des Weiteren umfasst der Federspeicher ein elastische Eigenschaften aufweisendes tellerförmig ausgebildetes Anschlagelement. Das Anschlagelement kann in vorteilhafter Weise als Blechbiegeteil ausgebildet sein und eine eine Wölbung aufweisende gekrümmte Anschlagfläche aufweisen, die einen Hohlraum begrenzt. Alternativ zur Ausbildung des tellerförmig ausgebildeten Anschlagelementes des Federspeichers kann dieses Teil auch als Spritzgussbauteil aus Kunststoff gefertigt sein. Das klassische Eigenschaften aufweisende Anschlagelement wirkt wie eine Feder und wird durch das mindestens eine Federelement, welches den Federspeicher darstellt, beaufschlagt. Alternativ besteht die Möglichkeit, auch zwei zum Beispiel als Formfedern ausgebildete Federelemente als Federspeicher einzusetzen und das tellerförmige Anschlagelement als Abdeckung beziehungsweise Anschlagfläche zu nutzen. Der Federspeicher mit beispielsweise zwei Federelementen F1 beziehungsweise F2 stützt sich dabei einerseits an einem Lagerbock ab, der in das Gehäuse der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Startervorrichtung eingelassen ist. Dieser Lagerbock kann aus Stoffmaterial gefertigt sein und weist bevorzugt eine Planfläche auf, in dem sich das mindestens eine Federelement F1 oder zwei ineinander geschobene Federelemente F1 beziehungsweise F2 abstützen. Auf der dem Einrückhebel zuweisenden Seite sind das eine Federelement F1 beziehungsweise die beiden ineinander geschachtelten Federelemente des Federspeichers durch besagtes Anschlagelement überdeckt, welches seinerseits – für oben bereits dargelegte – federnde Eigenschaften aufweisen kann. Durch die Anordnung aus Federspeicher, sei er ein- oder mehrteilig, sowie das elastische Eigenschaften aufweisende Anschlagelement wird der Einrückhebel während jeder seiner Tätigungspositionen stets beaufschlagt. Dadurch kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass die vom Vorspuraktuator aufgebrachte Energie solange gespeichert bleibt, bis die Startervorrichtung. eine Zahn auf Zahn-Stellung von Zahnkranz und Andrehritzel aufgelöst hat und ein einwandfreies Einrücken des Andrehritzels in die Verzahnung des Zahnkranzes der Verbrennungskraftmaschine möglich ist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsvariante können die Federkennlinien derart gestaltet sein, dass bei einem mehrteilig ausgebildeten Federelement eine progressive Kennlinie erreicht wird, wenn beide verwendeten Federn, die parallel oder in Serie geschaltet werden können, unterschiedliche Federkonstanten aufweist und somit erst eine Feder auf Anschlag geht und dann erst die zweite Feder allmählich komprimiert wird, so dass sich eine progressive Kennlinie mit unterschiedlichen Steigungen erreichen lässt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
  • Es zeigt:
  • 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Startervorrichtung für Brennkraftmaschinen,
  • 2 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Startvorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen ohne Freilauf,
  • 3 der Verlauf von Federkennlinien zur Beaufschlagung des Einrückhebels und
  • 4 einen Schnitt durch ein außen und innen verzahntes Andrehritzel Ausführungsvarianten
  • 1 zeigt eine Startvorrichtung 10 in einem Längsschnitt.
  • Die Startvorrichtung 10 weist beispielsweise einen Startermotor 13 und einen Vorspuraktuator 16, zum Beispiel in Gestalt eines Relais auf. Der Startermotor 13 und der elektrische Vorspuraktuator 16 sind an einem gemeinsamen Antriebslagerschild 19 befestigt. Der Startermotor 13 dient funktionell dazu, ein Andrehritzel 22 anzutreiben, wenn es in einen Zahnkranz 25 einer hier nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine eingespurt ist.
  • Der Startermotor 13 weist als Gehäuse ein Polrohr 28 auf, das an seinem Innenumfang Polschuhe 31 trägt, die jeweils von einer Erregerwicklung 34 umwickelt sind. Die Polschuhe 31 umgeben wiederum einen Anker 37, der ein aus Lamellen 40 aufgebautes Ankerpaket 43 und eine in Nuten 46 angeordnete Ankerwicklung 49 aufweist. Das Ankerpaket 43 ist auf eine Antriebswelle 44 aufgepresst. An dem dem Andrehritzel 22 abgewandten. Ende der Antriebswelle 13 ist des Weiteren ein Kommutator 52 angebracht, der unter anderem aus einzelnen Kommutatorlamellen 55 aufgebaut ist. Die Kommutatorlamellen 55 sind in bekannter Weise mit der Ankerwicklung 49 derartig elektrisch verbunden, dass sich bei Bestromung der Kommutatorlamellen 55 durch Kohlebürsten 58 eine Drehbewegung des Ankers 37 im Polrohr 28 ergibt. Eine zwischen dem elektrischen Antrieb 16 und dem Startermotor 13 angeordnete Stromzufuhr 61, versorgt im Einschaltzustand sowohl die Kohlebürsten 58 als auch die Erregerwicklung 34 mit Strom. Die Antriebswelle 13 ist kommutatorseitig mit einem Wellenzapfen 64 in einem Gleitlager 67 abgestützt, welches wiederum in einem Kommutatorlagerdeckel 70 ortsfest gehalten ist. Der Kommutatorlagerdeckel 70 wiederum wird mittels Zugankern 73, die über den Umfang des Polrohrs 28 verteilt angeordnet sind, so zum Beispiel Schrauben, beispielsweise zwei, drei oder vier Stück, im Antriebslagerschild 19 befestigt. Es stützt sich dabei das Polrohr 28 im Antriebslagerschild 19 ab und der Kommutatorlagerdeckel 70 am Polrohr 28.
  • In Antriebsrichtung gesehen, schließt sich an den Anker 37 ein Sonnerad 80 an, das Teil eines Umlaufgetriebes, so zum Beispiel eines Planetengetriebes 83 ist. Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern 86 umgeben, üblicherweise handelt es sich dabei um drei Planetenräder 86, die mittels Wälzlagern 89 auf Achszapfen 92 abgestützt sind. Die Planetenräder 86 wälzen sich in einem Hohlrad 95 ab, das im Polrohr 28 außenseitig gelagert ist. In Richtung zur Abtriebsseite schließt sich an die Planetenräder 86 ein Planetenträger 98 an, in dem die Achszapfen 92 aufgenommen sind. Der Planetenträger 98 wird wiederum in einem Zwischenlager 101 und einem daran angeordneten Gleitlager 104 gelagert. Das Zwischenlager 101 ist derartig topfförmig gestaltet, dass in diesem sowohl der Planetenträger 98 als auch die Planetenräder 86 aufgenommen sind. Des Weiteren ist im topfförmigen Zwischenlager 101 das Hohlrad 95 angeordnet, das letztlich durch einen Deckel 107 gegenüber dem Anker 37 geschlossen ist. Auch das Zwischenlager 101 stützt sich mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Polrohrs 28 ab. Der Anker 37 weist auf dem vom Kommutator 52 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 einen weiteren Wellenzapfen 110 auf, der ebenfalls in einem Gleitlager 113 aufgenommen ist. Das Gleitlager 113 wiederum ist in einer zentralen Bohrung des Planetenträgers 98 aufgenommen. Der Planetenträger 98 ist einstückig mit der Abtriebswelle 116 verbunden. Die Abtriebswelle 116 ist mit ihrem vom Zwischenlager 101 abgewandten Ende 119 in einem weiteren Lager 122, welches im Antriebslagerschild 19 befestigt ist, abgestützt.
  • Die Abtriebswelle 116 ist in verschiedene Abschnitte aufgeteilt: So folgt dem Abschnitt, der im Gleitlager 104 des Zwischenlagers 101 angeordnet ist, ein Abschnitt mit einer Geradverzahnung 125 (Innenverzahnung), die Teil einer Wellen-Naben-Verbindung 128 ist. Die Wellen-Naben-Verbindung 128 ermöglicht in diesem Falle das axial gradlinige Gleiten eines Mitnehmers 131. Bei dem Mitnehmer 131 handelt es sich um einen hülsenartigen Fortsatz, der einstückig mit topfförmigen Außenring 132 des Freilaufs 137 verbunden ist. Dieser Freilauf 137 – es kann sich auch um ein Richtgesperre handeln – besteht des Weiteren aus dem Innenring 140, der radial innerhalb des Außenringes 132 angeordnet ist. Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 sind Klemmkörper 138 angeordnet. Die Klemmkörper 138 verhindern in Zusammenwirkung mit dem Innenring 140 und dem Außenring 132 eine Relativbewegung zwischen dem Außenring 132 und dem Innenring 140 in eine zweite Richtung. Mit anderen Worten: Der Freilauf 137 ermöglicht eine umlaufende Relativbewegung zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 nur in eine Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Innenring 140 einstückig mit dem Andrehritzel 22 und dessen Schrägverzahnung 143, bei der es sich um eine Außenschrägverzahnung handelt, ausgeführt. Das Andrehritzel 22 kann alternativ auch als geradverzahntes Ritzel ausgeführt sein. Statt elektromagnetisch erregter Polschuhe 31 mit Erregerwicklung 34 könnten auch permanentmagnetisch erregte Pole verwendet werden.
  • Der elektrische Vorspuraktuator 16 bzw. der Anker 168 hat darüber hinaus auch die Aufgabe, mit einem Zugelement 187 einen dem Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten Hebel 190 zu bewegen. Der Hebel 190 ist üblicherweise als Gabelhebel ausgeführt und umgreift mit zwei, hier nicht dargestellten „Zinken” zwei Scheiben 193 und 194 jeweils an ihrem Außenumfang, um einen zwischen diesen eingeklemmten Mitnehmerring 197 zum Freilauf 137 hin gegen den Widerstand der Feder 200 zu bewegen und dadurch das Andrehritzel 22 in dem Zahnkranz 25 einzuspuren.
  • Nachfolgend wird näher auf den Einspurmechanismus eingegangen. Der elektrische Vorspuraktuator 16 weist einen Bolzen 150 auf, der einen elektrischen Kontakt darstellt und im Falle des Eingebautseins im Fahrzeug an den Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die hier nicht dargestellt ist, angeschlossen ist. Der Bolzen 150 ist durch einen Deckel 153 durchgeführt. Ein zweiter Bolzen 152 ist ein Anschluss für den elektrischen Startermotor 13, der über die Stromzufuhr 61 (dicke Litze) versorgt wird. Der Deckel 153 schließt ein Gehäuse 156 aus Stahl ab, welches mittels mehrere Befestigungselemente 159, bei denen es sich beispielsweise um Schrauben handeln kann, am Antriebslagerschild 19 befestigt ist. In dem elektrischen Vorspuraktuator 16 ist eine Schubeinrichtung 160 zur Ausübung einer Zugkraft auf den Gabelhebel 190 und eine Schalteinrichtung 161 angeordnet. Die Schubeinrichtung 160 hat eine Wicklung 162, die Schalteinrichtung 161 eine weitere Wicklung 165. Die Wicklung 162 der Schubeinrichtung 160 und die Wicklung 165 der Schalteinrichtung 161, bewirken jeweils im eingeschalteten Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches verschiedene Bauteile durchströmt. Die Wellen-Naben-Verbindung 128 kann statt mit einer Geradverzahnung 125 auch mit einer Steilgewindeverzahnung ausgebildet sein. Es sind dabei die Kombinationen möglich, wonach a) das Andrehritzel 22 schräg verzahnt ist, d. h. eine Außenschrägverzahnung 143 aufweist, und die Wellen-Naben-Verbindung 128 eine Geradverzahnung 125 enthält, b) das Andrehritzel 22 schräg verzahnt ist und die Wellen-Naben-Verbindung 128 eine Steilgewindeverzahnung aufweist oder c) das Andrehritzel 22 geradverzahnt ist und die Wellen-Naben-Verbindung 128 eine Steilgewindeverzahnung aufweist. Aus der Darstellung gemäß 1 lässt sich des Weiteren entnehmen, dass am Vorspuraktuator 16 der Startervorrichtung 10 ein Ankerrückschluss 171 ausgebildet ist, der mit dem linear beweglichen Anker 168 des Vorspuraktuators 16 zusammenwirkt. Bezugszeichen 174 bezeichnet eine Schubstange, welche den linear beweglichen Anker 168 durchzieht. Mit Bezugszeichen 177 ist ein Schaltbolzen bzw. eine Schaltachse des Vorspuraktuators 16 bezeichnet, die im Ankerrückschluss 171 aufgenommen ist. Der Bolzen 150 bzw. die Stromzuführung 61 sind jeweils mit Kontakten 180 bzw. 181 versehen, die einer Kontaktbrücke 184 gegenüberliegen.
  • Der Darstellung gemäß 2 ist ein teilweiser Längsschnitt durch eine Startvorrichtung zu entnehmen, die ohne Freilauf ausgeführt ist.
  • Aus der Ansicht gemäß 2 geht hervor, dass der linear bewegliche Anker 168 des Vorspuraktuators 16 den Einrückhebel 190 beaufschlagt. Der Einrückhebel 190 ist von einem Federspeicher 204 beaufschlagt. Der Federspeicher 204 kann lediglich ein erstes Federelement F1 oder er kann zwei in Serie geschaltete Federelemente F1, F2 aufnehmen. Eine Progressivität der Federkennlinie kann dadurch erreicht werden, dass der Federspeicher 204 insbesondere zwei in Serie geschaltete Federelemente F1, F2 aufweist, von denen ein erstes Federelement F1 eine erste Kennlinie 210, vergleiche Darstellung in
  • 3 und das weitere zweite Federelement F2 eine zweite Kennlinie 212 aufweist (vergleiche Darstellung gemäß 3). Der Federspeicher 204 ist durch einen Lagerbock 202 abgestützt. Wie 2 zeigt, umfasst der Federspeicher 204 beispielsweise eine erste Schraubenfeder sowie ein tellerförmig ausgebildetes Anschlagelement 201. Das Anschlagelement 201 des Federspeichers 204 kann beispielsweise als ein Blechbiegeteil ausgebildet sein, welches eine gewölbt ausgebildete Anschlagfläche umfasst. Die gewölbt ausgebildete Anschlagfläche des Federspeichers 204 begrenzt einen Hohlraum des beispielsweise als Blechbiegeteil ausgebildeten tellerförmigen Anschlagelementes 201. In einer alternativen Ausführungsmöglichkeit kann das tellerförmig ausgebildete Anschlagelement 201 auch als Kunststoffspritzgussbauteil ausgebildet sein.
  • Wie aus der Darstellung gemäß 2 hervorgeht, stützt sich der Federspeicher 204 beziehungsweise das erste Federelement F1 beziehungsweise zwei ineinander geschachtelte Federelemente F1 und F2 an einer Planseite des Lagerbocks 202 ab. Der Lagerbock 202 wird bevorzugt aus Kunststoffmaterial gefertigt. Der Federspeicher 204 kann demnach einer ersten Ausführungsmöglichkeit mit einem Federelement F1 und dem elastische Eigenschaften aufweisenden Deckelement 201 ausgebildet werden oder alternativ beispielsweise zwei Federelemente F1 beziehungsweise F2 umfassen, die als Raumfedern ineinander geschachtelt sind, sowie das eine Abdeckung darstellende tellerförmig ausgebildete Anschlagelement 201. Beide Ausführungsvarianten sind möglich, beide Ausführungsvarianten führen zu unterschiedlichen Federkennliniencharakteristika und zu unterschiedlichen Federkennlinienverläufen.
  • Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass der Einrückhebel 190 mit seinem unteren Ende, d. h. dem dem Vorspuraktuator 16 abweisenden Ende, die erste Scheibe 193 bzw. die zweite Scheibe 194 beaufschlagt. Im Federspeicher 204 wird die Betätigungsenergie, die durch den Vorspuraktuator 16 aufgebracht wird, gespeichert. Der Einrückhebel 190 ist um eine oberhalb des Federspeichers 204 angeordnete Drehachse 220 betätigbar. Steht das Andrehritzel 22 mit der Verzahnung des Zahnkranzes 25 (vergleiche Darstellung gemäß 1) in einer Zahn auf Zahnstellung, so kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erreicht werden, dass, ohne einen Freilauf zu benötigen, bei Erreichen einer Zahnlücke, der Federspeicher 204 den Einrückvorgang, d. h. eine Axialbewegung des Andrehritzels 22 bewirkt, auch wenn der Vorspuraktuator 16 nicht bestromt ist. Darüber hinaus kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erreicht werden, dass Kompressions- oder Dekompressionsstöße, die über das Andrehritzel 22, die Abtriebswelle 116 sowie die auf der Abtriebswelle 116 aufgenommene ein- oder mehrteilig ausgebildete Einrückhülse 208 an die Startvorrichtung 10 übertragen werden, gedämpft werden. Insofern fungieren das eine oder die mehreren im Federspeicher 204 aufgenommenen Federelemente F1, F2 sowie das elastische Eigenschaften aufdeckende Anschlagelement 201 als Andrehritzelanfederung. Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass die Scheiben 193 und 194 auf der Einrückhülse 208 angeordnet sind. Bei einer Aufhebung einer Zahn auf Zahnstellung und vorgespanntem Federspeicher 204 erfolgt bei Drehbewegung eine Axialbewegung des Einrückhebels 190, bewirkt durch den Federspeicher 204, demzufolge eine Axialbewegung der durch die Scheiben 193, 194 mit dem Einrückhebel 190 verbundenen Axialhülse 208 und damit ein Einfahren der Schrägverzahnung 143 am Außenumfang des Andrehritzels 22 in die korrespondierende Innenverzahnung des Zahnkranzes 25.
  • Aus der Darstellung gemäß 2 geht hervor, dass die Startvorrichtung 10 gemäß der Darstellung in 2 ebenfalls mit einem Umlaufgetriebe 83, insbesondere einem Planetengetriebe ausgestattet ist, welches mehrere Planetenräder 86 aufweist, die in Wälzlagern 89 auf Achszapfen 92 in einem Planetenträger 98 gelagert sind. Des Weiteren umfasst das Umlaufgetriebe 83, insbesondere ausgebildet als Planetengetriebe, ein Hohlrad 95 analog zur Darstellung der Startvorrichtung 10 gemäß 1. Mit Bezugszeichen 101 ist ein Zwischenlager bezeichnet, welches der Zwischenschaltung eines Gleitlagers 104 den Planetenträger 98 aufnimmt. Das freie Ende, der die Einrückhülse 208 aufnehmenden Abtriebswelle 116 ist in der Darstellung gemäß 2 durch Bezugszeichen 119 identifiziert.
  • Der Darstellung gemäß 3 ist in schematischer Weise die Federcharakteristik des Federspeichers zu entnehmen.
  • Bei der Darstellung gemäß 3 wird davon ausgegangen, dass der Federspeicher 204 zumindest ein erstes Federelement F1 und ein zweites Federelement F2 aufweist. Aus der Darstellung gemäß 3 geht hervor, dass die beiden Federelemente F1 beziehungsweise F2 unterschiedliche Federsteifigkeiten aufweisen. Anstelle des ersten Federelementes F1 kann dieses in einer möglichen Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Federspeichers 204 bereits durch das tellerförmig ausgebildete, beispielsweise als Blechbiegebauteil hergestellte Anschlagelement 201, dargestellt werden. In diesem Falle umfasst der Federspeicher 204 lediglich dieses als tellerförmig ausgebildete Anschlagelement 201 sowie das zweite Federelement F2. Für diesen Fall wird das erste Federelement F1 durch das tellerförmig ausgebildete Anschlagelement 201 dargestellt.
  • Alternativ in einer in 3 nicht dargestellten Ausführungsvariante besteht die Möglichkeit, dass der Federspeicher 204 neben dem tellerförmig ausgebildeten Anschlagelement mit elastischen Eigenschaften 201 das erste Federelement F1 und das zweite Federelement F2 umfasst. In diesem Falle ließen sich beispielsweise die beiden Federelemente F1 und F2 ineinander schachteln, d. h. sehr bauraumsparend, einsetzen. Im Falle der 3 wird ein Federspeicher 204 umfasst, der zwei Federelemente aufweist, die, wie oben stehend dargelegt, durch das zweite Federelement F2 und durch das elastische Eigenschaften aufweisende Anschlagelement 201 gebildet sind.
  • Abhängig vom Federweg, d. h. vom Vorspannweg, welche der als Einrückhebel dienende Hebel 190 bei Betätigung des Vorspuraktuators 16 zurücklegt, erfolgt eine Kompression der Federn. Gemäß 3 wird davon ausgegangen, dass der Federspeicher 204 Federelemente aufweist, denen jeweils eine unterschiedliche Federcharakteristik innewohnt. Das erste Federelement F1 – dargestellt durch das tellerförmige Anschlagelement 201 – hat eine flacher verlaufende Federkennlinie 210, die an einem Knickpunkt 214 Blocklänge erreicht. Danach wirkt das zweite Federelement F2, welches eine härtere Federkennlinie 212 aufweist, demzufolge steifer ausgelegt ist. Durch die in Serieschaltung der beiden Federelemente F1 und F2 wird der in 3 dargestellte charakteristische Verlauf mit progressiver Kennlinie erreicht. Beide Federn F1, F2 haben unterschiedliche Federraten, wonach das zweite Federelement F2 erst dann wirkt, vergleiche Kennlinienverlauf 212, wenn das erste Federelement F1 vollständig zusammengepresst ist, d. h. seine Blocklänge erreicht hat. Anstelle von Schraubenfedern könnten als Federelemente F1, F2 auch Tellerfedern zum Einsatz kommen, die entweder gleichsinnig oder gegensinnig angeordnet sind, oder auch zu gleich- oder gegensinnig orientierten Federpaketen zusammengefasst sein könnten. Die Tellerfedern wie die Tellerfedernpakete – gleich welcher Orientierung – werden bevorzugt im Bereich des Lagerbockes 202 angeordnet.
  • Der Darstellung gemäß 4 ist ein Schnitt durch das Andrehritzel zu entnehmen.
  • Aus der Darstellung gemäß 4 geht hervor, dass das Andrehritzel 22 an seiner Außenumfangsfläche eine Außenschrägverzahnung oder eine Außengradverzahnung 143 aufweist. Das Andrehritzel 22 umfasst des Weiteren eine durch Bezugszeichen 216 kenntlich gemachte Innenverzahnung oder eine Innenmehrkeilprofilierung.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • DE 1811631 [0003]
    • DE 1268433 [0004]

Claims (10)

  1. Startervorrichtung (10) für Brennkraftmaschinen mit einem Vorspuraktuator (16), bei dessen Betätigung ein Andrehritzel (22) in einen Zahnkranz (25) der Brennkraftmaschine eingerückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch den Vorspuraktuator (16) betätigter Einrückhebel (190) durch einen Federspeicher (204) beaufschlagt ist, der mindestens ein erstes Federelement F1 und ein elastische Eigenschaften aufweisendes Anschlagelement (201) für den Einrückhebel (190) umfasst.
  2. Startervorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Eigenschaften aufweisende Anschlagelement (201) den Federspeicher (204) abdeckt und tellerförmig ausgeführt ist.
  3. Startervorrichtung (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher (204) ein erstes Federelement F1 mit einer ersten Federkennlinie (210) und ein zweites Federelement F2 mit einer zweiten Federkennlinie (212) umfasst.
  4. Startervorrichtung (10) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente F1 und F2 in Serie geschaltet sind.
  5. Startervorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement (201) des Einrückhebels (190) einen Lagerbock (202) aufweist, an dem sich das mindestens eine Federelement F1 des Federspeichers (204) an einer Planseite anliegend, abstützt.
  6. Startervorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente F1 und F2 als ineinander geschobene Schraubenfedern ausgeführt sind.
  7. Startervorrichtung (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Federelemente F1 und F2 als Tellerfedern ausgeführt sind.
  8. Startervorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerbock (202) aus einem elastische Eigenschaften aufweisendem Material gefertigt ist.
  9. Startervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einrückhebel (190) sowohl in einer in den Zahnkranz (25) eingespurten als auch in aus diesem ausgerückter Position stets vom Federspeicher (204) beaufschlagt ist.
  10. Startervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Eigenschaften aufweisende Anschlagelement (201) als Blechbiegeteil, mit einer einer Wölbung aufweisenden Anschlagfläche, die ein Hohlraum begrenzt, oder als Kunststoffspritzgussbauteil ausgebildet ist.
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