DE102010063507A1

DE102010063507A1 - Noise-optimized starter device

Info

Publication number: DE102010063507A1
Application number: DE102010063507A
Authority: DE
Inventors: Mathias Fein; Bernd Reinholtz; Lothar Schwarze; Lutz Schroeder
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2012-06-21
Also published as: WO2012084512A2; CN103384762A; WO2012084512A3; EP2655862A2

Abstract

tung (10), insbesondere zum Andrehen von Verbrennungskraftmaschinen mit einem Andrehritzel (22), welches in einen Zahnkranz (25) einer Verbrennungskraftmaschine eingespurt wird. Das Andrehritzel (22) weist eine Stirnseite (210) auf, die entweder mit einer Dämpfungsschicht (212) versehen ist oder ein Dämpfungselement (208) umfasst, das einem Haltering (202) gegenüberliegt.device (10), in particular for starting internal combustion engines with a starting pinion (22) which is meshed with a ring gear (25) of an internal combustion engine. The starter pinion (22) has an end face (210) which is either provided with a damping layer (212) or comprises a damping element (208) which is opposite a retaining ring (202).

Description

Stand der TechnikState of the art

Zum Starten von Verbrennungskraftmaschinen werden Antriebe eingesetzt, die mit einer von der Kraftstoffversorgung separierten Energieversorgung gespeist werden. Meistens werden hierzu Gleichstrommotoren eingesetzt, deren Antriebsritzel zunächst in den Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine eingerückt wird, um anschließend den Verbrennungsmotor beim Start durchzudrehen. Dies geschieht zum Beispiel mittels Startervorrichtungen, die gemäß dem Schub-Triebprinzip arbeiten. Nach dem Ende des Startvorgangs rückt das Ritzel wieder aus dem Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine aus. Startervorrichtungen für Verbrennungskraftmaschinen sind zum Beispiel aus der WO 03/072936 A1 , der DE 689 494 , der DE 601 391 , der DE 620 269 , der FR 2 826 695 und US 3,690,188 bekannt.For starting internal combustion engines drives are used, which are fed with a separate from the fuel supply power supply. Most DC motors are used for this purpose, the drive pinion is first engaged in the ring gear of the internal combustion engine to then turn the engine at startup. This happens, for example, by means of starter devices which operate according to the thrust-drive principle. After the end of the starting process, the pinion moves back out of the ring gear of the internal combustion engine. Starter devices for internal combustion engines are, for example, from WO 03/072936 A1 , of the DE 689 494 , of the DE 601 391 , of the DE 620 269 , of the FR 2 826 695 and US 3,690,188 known.

Die zunehmende Verbreitung von Start-Stopp-Systemen in Kraftfahrzeugen erfordert eine erweiterte Anforderung an das Startsystem und damit auch eine Funktionalität zur Erweiterung bisher eingesetzter Startervorrichtungen. Hierbei sind zum Beispiel schärfere Akustikanforderungen zu nennen sowie die Notwendigkeit, bei einem Anfahrwunsch des Fahrers jederzeit wieder starten zu können „Mind Change”-Funktionalität. Insbesondere beim Auslaufen der Verbrennungskraftmaschine ist dies mit dem klassischen Prinzip der bisher eingesetzten Starter nicht möglich.The increasing use of start-stop systems in motor vehicles requires an extended requirement for the starting system and thus also a functionality for expanding previously used starter devices. Here, for example, sharper acoustic requirements and the necessity to be able to restart at any time when the driver wants to start again can be called "Mind Change" functionality. In particular, when the internal combustion engine runs out, this is not possible with the classic principle of the starters used so far.

Durch eine geeignete Ansteuerung des Einrückmechanismus und des elektrischen Antriebs der Startervorrichtung kann diese in die Lage versetzt werden, bereits während des Auslaufens der Verbrennungskraftmaschine in den Zahnkranz einzurücken, so dass die oben genannte Funktionalität (Mind Change) erfüllt wird.By a suitable control of the engagement mechanism and the electric drive of the starter device it can be put into the position already engage during the expiration of the internal combustion engine in the sprocket, so that the above-mentioned functionality (Mind Change) is met.

DE 101 24 506 A1 bezieht sich auf einen Starter für ein Kraftfahrzeug. Der Starter umfasst ein Antriebslager, ein parallel dazu angeordnetes, einen Magnetschalter enthaltendes Einrückrelais, einen in einem Übergangsbereich zwischen Antriebslager und Einrückrelais drehbar gelagerten Einrückhebel für die Ankopplung des Startermotors an die Verbrennungskraftmaschine. Es kann eine Dichtung gegen Eindringen von Verunreinigungen und Feuchtigkeit in das Einrückrelais vorgesehen sein, insbesondere bei Geländewagen, abhängig von der zulässigen Wattiefe. Die Dichtung ist durch eine mit dem Gehäuse verbundene Gummimembran innerhalb des Übergangsbereichs zwischen dem Antriebslager und dem Einrückrelais gebildet. DE 101 24 506 A1 refers to a starter for a motor vehicle. The starter comprises a drive bearing, an engagement relay, which is arranged parallel thereto and contains a magnetic switch, an engagement lever, which is rotatably mounted in a transition region between drive bearing and engagement relay for coupling the starter motor to the internal combustion engine. There may be provided a seal against the ingress of contaminants and moisture in the engagement relay, especially in off-road vehicles, depending on the permissible wading depth. The seal is formed by a rubber membrane connected to the housing within the transition region between the drive bearing and the engagement relay.

DE 10 2009 026 593.7 bezieht sich auf ein Verfahren zur mechanischen Synchronisation zweier sich drehender, achsversetzter Stirnzahnräder sowie auf einer Maschine, insbesondere einer elektrischen Startervorrichtung. Bei einem Schub-Schraubtriebstarter setzt sich der Einspurweg aus dem Schub- und dem Schraubweg zusammen. Beim Betätigen des Start- beziehungsweise Zünd-Start-Schalters wird der Relaisanker entgegen der Kraft einer Rückstellfeder eingezogen. Er ist lose mit einem Einrückhebel gekoppelt. Dieser schiebt mittels Führungsring und Einspurfeder den Freilauf gegen den Zahnkranz des Sprungrades der Verbrennungskraftmaschine. Der Anker des Startermotors dreht sich in dieser Phase noch nicht, da der Hauptstrom noch nicht geschaltet ist. Trifft nun ein Ritzelzahn direkt in eine Zahnlücke des Zahnkranzes der Verbrennungskraftmaschine, so spurt das Andrehritzel so weit ein, wie die Bewegung des Relais wirkt. Dann ist das Ende dieses Abschnitts des Einrückweges erreicht. Nach Erreichen des Ende des Schubweges schließt sich während des Einrückweges ein Schraubweg an. Unter Schraubweg wird die Distanz verstanden, die zwischen Ende des Schubweges und einer axialen Bewegung des Freilaufes bis zu einem Anschlagring zurückzulegen ist, und der durch die Wirkung eines Steilgewindes hervorgerufen wird. Durch diesen Abschnitt des Einrückweges, d. h. den Schraubweg, wird eine gesicherte Ausnutzung der Zahnkranzbreite erzielt. Das Steilgewinde der Startervorrichtung bewirkt, dass erst nach vollständigem Einspuren des Andrehritzels ein Drehmoment auf diese startende Verbrennungskraftmaschine übertragen werden kann. DE 10 2009 026 593.7 refers to a method for the mechanical synchronization of two rotating, off-axis spur gears and on a machine, in particular an electric starter device. In a push-screw starter, the Einspurweg from the push and the screw together. When the start or ignition start switch is actuated, the relay armature is pulled in against the force of a return spring. It is loosely coupled with an engagement lever. This pushes by means of guide ring and Einspurfeder the freewheel against the sprocket of the jump wheel of the internal combustion engine. The armature of the starter motor does not turn in this phase, because the main current is not yet switched. If a pinion tooth now hits a tooth gap of the ring gear of the internal combustion engine, the starter pinion will feel as far as the movement of the relay works. Then the end of this section of the Einrückweges is reached. After reaching the end of the thrust path closes during the Einrückweges a screw. Under Schraubweg the distance is understood, which is to be covered between the end of the thrust stroke and an axial movement of the freewheel up to a stop ring, and which is caused by the action of a coarse thread. Through this section of the Einrückweges, ie the Schraubweg, a secure utilization of the sprocket width is achieved. The steep thread of the starter device causes only after complete meshing of the Andrehritzels torque can be transmitted to this starting internal combustion engine.

Aus EP 0 702 152 A1 ist ein Starter für Verbrennungskraftmaschinen bekannt, bei dem ein ringförmiger Körper, der zum Beispiel aus Nylon gefertigt wird, auf der Abtriebswelle des Starters sitzt. Bei dem als Kunststoffkörper beschaffenen Ring handelt es sich um einen solchen, der aus PR6.6 oder PR6 gefertigt wird, wodurch eine Eigendämpfung dargestellt ist.Out EP 0 702 152 A1 For example, a starter for internal combustion engines is known in which an annular body made of, for example, nylon is seated on the output shaft of the starter. The ring made as a plastic body is one made of PR6.6 or PR6, showing self-damping.

Während bisher eingesetzte Startervorrichtungen an Kraftfahrzeugen ca. 40000 Anlassvorgänge und die entsprechenden Betriebszyklen durchlaufen, besteht bei heutigen Start-Stopp-Modi (SSM-Funktionalität) das Erfordernis, dass zur Einsparung von Kraftstoff bei längeren Wartephasen, so zum Beispiel geschlossenen Bahnübergängen, bei längeren Rotphasen oder im Stau und dergleichen, die Verbrennungskraftmaschine abgeschaltet werden kann. Dies wird bei heutigen Kraftfahrzeugen zunehmend durch die SSM-Funktionalität ermöglicht. Dies bedeutet für die zum Starten der Verbrennungskraftmaschinen bisher eingesetzten Startervorrichtungen eine erhöhte Betätigungsfrequenz, so dass diese derart ausgelegt sein müssen, bis zu einer halben Million und mehr Startvorgänge der Verbrennungskraftmaschine zu gewährleisten. Dies stellt einerseits hohe Anforderungen an die Lebensdauer und die Zuverlässigkeit der Startervorrichtungen und andererseits bei einer derart hohen Anzahl von Schaltvorgängen die Anforderung einer Minimierung des Geräusches. Es hat sich herausgestellt, dass die Startervorrichtung eine erhebliche Geräuschquelle darstellt, was bei deren Einsatz in Personenfahrzeugen der gehobenen Klassen durch die Kraftfahrzeughersteller nicht mehr toleriert wird, so dass Abhilfe zu schaffen ist.While previously used starter devices on motor vehicles go through approximately 40,000 starting operations and the corresponding operating cycles, in today's start-stop modes (SSM functionality) there is a requirement for saving fuel during longer waiting phases, for example closed level crossings, with longer red phases or in a traffic jam and the like, the internal combustion engine can be switched off. This is increasingly possible in today's motor vehicles by the SSM functionality. This means for the starter devices previously used for starting the internal combustion engines, an increased operating frequency, so that they must be designed so as to ensure up to half a million and more starting operations of the internal combustion engine. On the one hand, this places high demands on the service life and the Reliability of the starter devices and on the other hand, in such a high number of switching operations, the requirement of minimizing the noise. It has been found that the starter device represents a significant source of noise, which is no longer tolerated in their use in passenger vehicles of the upper classes by the motor vehicle manufacturer, so that remedy is to create.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend wird vorgeschlagen, anstatt des Einsatzes zusätzlicher Einzelteile, wie zum Beispiel Kunststoffelemente, Halteringe, Federn und dergleichen, zur Dämpfung des Geräusches an einer Startervorrichtung und zur Reduzierung des sich einstellenden Verschleißes vorhandene Bauteile mit einer Dämpfungsschicht zu beschichten. Dazu sind insbesondere Kunststoffmaterialien, wie zum Beispiel Vulkollan und Polyurethan und auch Gummi geeignet. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungsschicht kann daneben auch aus elastische Eigenschaften aufweisendem Eisen und Nichtmetall-Schichten aufgebaut sein. Des Weiteren eignen sich Federbleche, die unter den wirkenden Kräften im elastischen Bereich arbeiten.Following the proposed solution according to the invention it is proposed, instead of using additional individual parts, such as plastic elements, retaining rings, springs and the like, to dampen the noise on a starter device and to reduce existing wear existing components with a damping layer. For this purpose, in particular plastic materials, such as Vulkollan and polyurethane and rubber are suitable. The damping layer proposed according to the invention can also be constructed of elastic properties of iron and non-metal layers. Furthermore, spring plates are suitable, which operate under the forces acting in the elastic region.

Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung lässt sich das Geräusch an einer Startervorrichtung beim Aufschlagen des Andrehritzels auf einen Haltering an der Abtriebswelle, welches einen metallischen Kontakt darstellt, durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungsschicht reduzieren. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist im Vergleich zu Lösungen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, lediglich eine Anpassung am Andrehritzel durch eine Eindrehung notwendig. Am Starterritzel wird lediglich die Eindrehung vorgenommen, so dass sich – gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Haltebleches – ein Dämpfungselement in Ringform in der entsprechenden Eindrehung abstützt, gegebenenfalls durch das Halteblech abgestützt, an dem ein Haltering beispielsweise befestigt werden kann. Das Andrehritzel kann am Dämpfungselement bei Einsatz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung als Einheit ausgeliefert bzw. zugeliefert werden, so dass kein Einfluss auf existierende Produktionslinien besteht. Bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird das Dämpfungselement unmittelbar am Andrehritzel verbaut, insbesondere an dessen Stirnseite. Die bisher dem Haltering zugeschriebene Dämpfungswirkung wird der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend nunmehr in das Andrehritzel integriert, an dem der Haltering mittels des gegebenenfalls durch ein Halteblech abgestützten Dämpfungselementes aufgenommen ist.By the proposed solution according to the invention, the noise can be reduced at a starter device when striking the Andrehritzels on a retaining ring on the output shaft, which is a metallic contact, by the inventively proposed damping layer. In the solution proposed according to the invention, in comparison to solutions which are known from the prior art, only an adaptation to the starter pinion by a recess is necessary. On the starter pinion, only the recess is made so that - optionally supported with the aid of a retaining plate - a damping element in ring form in the corresponding recess, optionally supported by the retaining plate to which a retaining ring can be attached, for example. The starter pinion can be delivered or supplied as a unit to the damping element when using the proposed solution according to the invention, so that there is no influence on existing production lines. In the solution proposed according to the invention, the damping element is installed directly on the starting pinion, in particular on its end face. The previously attributed to the retaining ring damping effect of the proposed solution according to the invention is now integrated into the starter pinion on which the retaining ring is received by means of optionally supported by a retaining plate damping element.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungsschicht setzt das ansonsten auftretende Anschlaggeräusch des einrückenden Andrehritzels am Anschlagring drastisch herab, da die Auftreffgeschwindigkeit des Andrehritzels an den Anschlagring erheblich herabgesetzt wird und insbesondere ein harter intermetallischer Kontakt vermieden wird. Der Energieabbau des einrückenden Andrehritzels, d. h. des sich mit hohem Impuls auf den Anschlagring zu bewegenden Andrehritzels erfolgt kurz vor Erreichen der Einrückposition. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Dämpfungsschicht kann insbesondere vollflächig entlang der dem Zahnkranz zuweisenden Stirnseite des Andrehritzels aufgebracht sein.The inventively proposed damping layer sets the otherwise occurring impact noise of the engaging Andrehritzels the stop ring drastically down, since the impact speed of Andrehritzels is significantly reduced to the stop ring and in particular a hard intermetallic contact is avoided. The energy dissipation of the invading Andrehritzels, d. H. the Andrehritzels to be moved with a high impulse to the stop ring takes place shortly before reaching the engagement position. The damping layer proposed according to the invention may in particular be applied over the entire surface along the end face of the piecing sprocket that points to the sprocket.

In einer alternativen Ausführungsvariante besteht die Möglichkeit, das Andrehritzel wie obenstehend beschrieben, mit einer Eindrehung zu versehen, so dass in dieser Eindrehung ein ringförmig ausgebildetes Dämpfungselement gegebenenfalls unter Verwendung eines Haltebleches eingelassen werden kann, an dem wiederum der Haltering befestigt ist.In an alternative embodiment, it is possible to provide the starter pinion as described above, with a recess, so that in this recess a ring-shaped damping element can optionally be inserted using a retaining plate, on which in turn the retaining ring is attached.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.With reference to the drawings, the invention will be described in more detail below.

Es zeigt:It shows:

1 einen Längsschnitt durch eine Startervorrichtung für Verbrennungskraftmaschinen, 1 a longitudinal section through a starter device for internal combustion engines,

2 eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfungseinrichtung 2 a first embodiment of the inventively proposed damping device

3 die Dämpfungseinrichtung gemäß 2 in vergrößertem Maßstab, 3 the damping device according to 2 on an enlarged scale,

4 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfungseinrichtung und 4 a further embodiment of the inventively proposed damping device and

5 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfungseinrichtung. 5 a further embodiment of the present invention proposed damping device.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine Startervorrichtung 10 in einem Längsschnitt. 1 shows a starter device 10 in a longitudinal section.

Die Startervorrichtung 10 weist beispielsweise einen Startermotor 13 und einen Vorspuraktuator 16, so zum Beispiel ein Relais in Gestalt eines Starterrelais 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 im Zahnkranz 25 der hier nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine eingespurt ist.The starter device 10 For example, has a starter motor 13 and a Vorspuraktuator 16 So, for example, a relay in the form of a starter relay on. The starter motor 13 and the electric Vorspuraktuator 16 are at a common Drive end shield 19 attached. The starter motor 13 Functionally, it serves as a starter pin 22 drive it when in the sprocket 25 the internal combustion engine, not shown here is eingespurt.

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. Anstelle der Polschuhe 31, die zur elektromagnetischen Erregung mit einer Erregerwicklung 34 versehen sind, könnten auch permanent magnetisch erregte Pole eingesetzt werden.The starter motor 13 has a pole tube as a housing 28 on, the pole pieces on its inner circumference 31 carries, each from a field winding 34 are wrapped. Instead of the pole shoes 31 for electromagnetic excitation with a field winding 34 are provided, permanently magnetically excited poles could be used.

Die Polschuhe 31 bzw. die Permanentmagnete 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. Antriebswelle 13 ist kommutatorseitig mit einem Wellenzapfen 64 in einem Gleitlager 67 abgestützt, welches wiederum mit 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 2, 3 oder 4 Stück, im Antriebslagerschild 19 befestigt. Es stützt sich dabei das Polrohr 28 am Antriebslagerschild 19 ab und der Kommutatorlagerdeckel 70 am Polrohr 28.The pole shoes 31 or the permanent magnets 31 in turn surround an anchor 37 that made a slats 40 built anchor package 43 and one in grooves 46 arranged armature winding 49 having. The anchor package 43 is on a drive shaft 44 pressed. At the Andrehritzel 22 opposite end of the drive shaft 13 is furthermore a commutator 52 attached, among other things, from individual Kommutatorlamellen 55 is constructed. The commutator bars 55 are in known manner with the armature winding 49 electrically connected in such a way that when the commutator bars are energized 55 through carbon brushes 58 a rotary motion of the anchor 37 in the pole tube 28 results. One between the electric drive 16 and the starter motor 13 arranged power supply 61 supplies both the carbon brushes when switched on 58 as well as the excitation winding 34 with electricity. drive shaft 13 is commutator side with a shaft journal 64 in a plain bearing 67 supported, which in turn with a Kommutatorlagerdeckel 70 is held stationary. The commutator bearing cover 70 turn is by tie rods 73 that go beyond the circumference of the pole tube 28 are distributed, such as screws, for example, 2, 3 or 4 pieces, in the drive end shield 19 attached. It supports the pole tube 28 at the drive end plate 19 off and the commutator bearing cover 70 at the pole tube 28 ,

In Antriebsrichtung gesehen schließt sich an den Anker 37 ein Sonnenrad 80 an, das Teil eines Umlaufgetriebes, wie zum Beispiel eines Planetengetriebes 83, ist. Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern 86 umgeben, üblicherweise drei Planetenrädern 86, die mittels Wälzlagern 89 auf Achszapfen 92 abgestützt sind. Die Planetenräder 86 wälzen innerhalb eines Hohlrades 95 ab, welches im Polrohr 28 außenseitig gelagert ist. In Richtung zur Abtriebsseite hin, schließt sich an die Planetenräder 86 ein Planetenträger 98 an, in welchem 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 13 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.Viewed in the drive direction closes to the anchor 37 a sun wheel 80 on, the part of a planetary gear, such as a planetary gear 83 , is. The sun wheel 80 is from several planet wheels 86 surrounded, usually three planet wheels 86 that by rolling bearings 89 on axle journal 92 are supported. The planet wheels 86 roll within a ring gear 95 off, which in the pole tube 28 is stored outside. Towards the output side, closes to the planetary gears 86 a planet carrier 98 on, in which the axle journal 92 are included. The planet carrier 98 will turn into an interim storage 101 and a sliding bearing arranged thereon 104 stored. The interim storage 101 is designed pot-shaped, that in this both the planet carrier 98 as well as the planet wheels 86 are included. Furthermore, in cup-shaped intermediate storage 101 the ring gear 95 arranged, which ultimately by a cover 107 opposite the anchor 37 closed is. Also the interim storage 101 supports with its outer circumference on the inside of the pole tube 28 from. The anchor 37 indicates that of the commutator 52 opposite end of the drive shaft 13 another shaft journal 110 on, who also in a plain bearing 113 is included. The plain bearing 113 in turn is in a central hole of the planet carrier 98 added. The planet carrier 98 is integral with the output shaft 116 connected. The output shaft 116 is with her from the interim storage 101 opposite end 119 in another camp 122 , which in the drive end shield 19 is fixed, supported.

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.The output shaft 116 is divided into different sections, so follows the section that is in the plain bearing 104 of the interim storage 101 is arranged, a section with a straight toothing 125 (Internal teeth), which are part of a shaft-hub connection 128 is.

Die Wellen-Naben-Verbindung 128 ermöglicht in diesem Fall das axial geradlinige Gleiten eines Mitnehmers 131. Dieser Mitnehmer 131 ist ein hülsenartiger Fortsatz, der einstückig mit einem topfförmigen Außenring 132 des Freilaufs 137 verbunden ist. Der Freilauf 137 (Richtgesperre) besteht des Weiteren aus einem Innenring 140, der radial innerhalb eines Außenrings 132 angeordnet ist. Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 sind Klemmkörper 138 angeordnet. Die Klemmkörper 138 verhindern in Zusammenwirken mit dem Innen- und dem Außenring 132, 140 eine Relativdrehung zwischen den 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 Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist der Innenring 140 einstückig mit dem Andrehritzel 122 und dessen Schrägverzahnung 142 (Außenschrägverzahnung) 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 eingesetzt werden.The shaft-hub connection 128 allows in this case the axially rectilinear sliding of a driver 131 , This driver 131 is a sleeve-like extension, which is integral with a cup-shaped outer ring 132 of the freewheel 137 connected is. The freewheel 137 (Richtgesperre) further consists of an inner ring 140 that is radially inward of an outer ring 132 is arranged. Between the inner ring 140 and the outer ring 132 are clamp bodies 138 arranged. The clamp body 138 prevent in cooperation with the inner and outer ring 132 . 140 a relative rotation between the outer ring 132 and the inner ring 140 in a second direction. In other words: the freewheel 137 allows a circumferential relative movement between the inner ring 140 and the outer ring 132 only in one direction. In embodiment according to 1 is the inner ring 140 integral with the starter pinion 122 and its helical toothing 142 (External helical teeth) executed. The starter pin 22 Alternatively, it can be designed as a straight-toothed pinion. Instead of electromagnetically excited pole shoes 31 with excitation winding 34 could also permanent magnetically excited poles are used.

Der elektrische Vorspuraktuator 16 bzw. ein linear beweglicher Anker 138 haben darüber hinaus auch die Aufgabe, mit einem Zugelement 187 einen im Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten Hebel 190 zu bewegen. Der Hebel 190, der üblicherweise als Gabelhebel ausgeführt ist, umgreift mit zwei hier nicht dargestellten Zinken zwei Scheiben 193, 194 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 den Zahnkranz 25 der Verbrennungskraftmaschine einzuspuren.The electric Vorspuraktuator 16 or a linearly movable anchor 138 In addition, they also have the task of using a tension element 187 one in the drive end plate 19 rotatably arranged lever 190 to move. The lever 190 , which is usually designed as a fork lever, surrounds with two tines, not shown here, two discs 193 . 194 on its outer circumference, around an entrained between these driver ring 197 to the freewheel 137 towards the resistance of the spring 200 to move and thereby the starter pinion 22 in the sprocket 25 einzuspuren the internal combustion engine.

Nachfolgend wird auf den Einspurmechanismus eingegangen. Der elektrische Vorspurakturator 16 weist einen Bolzen 150 auf, der einen elektrischen Kontakt darstellt und im Falle des Eingebautseins im Fahrzeug an dem Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die hier nicht dargestellt ist, angeschlossen ist. Der Bolzen 150 ist durch einen Deckel 153 hindurchgeführt. Ein zweiter Bolzen 152 stellt einen Anschluss für den elektrischen Startermotor 13 dar, der über die Stromzufuhr 61 (dicke Litze) versorgt wird. Der Deckel 153 schließt ein Gehäuse 156 aus Stahl ab, welches mittels mehrerer 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 umfasst eine Wicklung 162, die Schalteinrichtung 161 eine weitere Wicklung 165. Die Wicklung 162 der Schubeinrichtung 160 und die weitere Wicklung 165 der Schalteinrichtung 161 bewirken jeweils im eingeschalteten Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches verschiedene Bauteile durchströmt. Die Wellen-Naben-Verbinung 128 kann statt mit einer Geradverzahnung 125 auch mit einer Steilgewindeverzahnung ausgestattet sein.Subsequently, the Einspurmechanismus will be discussed. The electric Vorspurakturator 16 has a bolt 150 on, which represents an electrical contact and in the case of being installed in the vehicle at the positive terminal of an electric starter battery, which is not shown here, is connected. The bolt 150 is through a lid 153 passed. A second bolt 152 provides a connection for the electric starter motor 13 that's about the power supply 61 (thick wire) is supplied. The lid 153 closes a housing 156 made of steel, which by means of several fasteners 159 , which may be, for example, screws on the drive end shield 19 is attached. In the electric Vorspuraktuator 16 is a push device 160 for exerting a tensile force on the fork lever 190 and a switching device 161 arranged. The pushing device 160 includes a winding 162 , the switching device 161 another winding 165 , The winding 162 the pushing device 160 and the further winding 165 the switching device 161 each effect in the on state, an electromagnetic field, which flows through various components. The shaft-hub connection 128 can take place with a spur gear 125 also be equipped with a steep thread toothing.

Es sind dabei die Kombinationen möglich, wonach a) das Andrehritzel 22 schrägverzahnt ist und die Wellen-Naben-Verbindung 128 eine Geradverzahnung 125 aufweist, oder b) das Andrehritzel 22 schrägverzahnt ist und die Wellen-Naben-Verbindung 128 eine Steilgewindeverzahnung aufweist, oder c) das Andrehritzel 22 geradverzahnt ausgeführt ist und die Wellen-Naben-Verbindung 128 eine Steilgewindeverzahnung aufweist.There are the combinations possible, after which a) the starter pinion 22 is helical and the shaft-hub connection 128 a straight toothing 125 or b) the starting pinion 22 is helical and the shaft-hub connection 128 has a steep thread toothing, or c) the starter pinion 22 is straight teeth and the shaft-hub connection 128 has a steep thread toothing.

Der Darstellung gemäß 2 ist eine erste Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfung zu entnehmen.The representation according to 2 is a first embodiment of the inventively proposed damping can be seen.

Wie aus der Darstellung gemäß 2 hervorgeht, weist das Andrehritzel 22 an seinem Außenumfang eine Anzahl von Einzelzähnen 214 auf, die eine Geradverzahnung 125 darstellen. Eine Stirnseite des Andrehritzels 22 ist durch Bezugszeichen 210 identifiziert. An der Stirnseite 210 des Andrehritzels 22 gemäß der ersten Ausführungsvariante ist eine Eindrehung 204 ausgeführt. In die Eindrehung wird ein ringförmig ausgebildetes Dämpfungselement 208 eingelassen, welches seinerseits in Form eines Käfigs von einem Halteelement 206, so zum Beispiel einem Halteblech, stirnseitig begrenzt ist. Das Halteelement 206 umfasst ein erstes Ringteil 216 und ein zweites Ringteil 218. Das erste Ringteil 216 stützt sich am Boden der Eindrehung 204 des Andrehritzels 22 ab und liegt an der Stirnseite des ringförmig ausgebildeten Dämpfungselements 208 an. Das zweite Ringteil 218 befindet sich zwischen dem in Ringform ausgebildeten Dämpfungselement 208 und einer Stirnseite eines Halteringes 202, der aus einem elastische Eigenschaften aufweisenden Material gefertigt ist, was einen harten metallischen Kontakt zwischen der Stirnseite 210 des aus Metall gefertigten Andrehritzels 22 und eines Anschlagringes auf der Abtriebswelle 116 der Startervorrichtung 10 verhindert.As shown in the illustration 2 shows, the Andrehritzel 22 on its outer periphery a number of individual teeth 214 on that a straight toothing 125 represent. An end face of the Andrehritzels 22 is by reference numerals 210 identified. At the front 210 of the Andrehritzels 22 According to the first embodiment is a recess 204 executed. In the recess is an annular formed damping element 208 let in, which in turn in the form of a cage of a holding element 206 , For example, a holding plate, the end face is limited. The holding element 206 comprises a first ring part 216 and a second ring part 218 , The first ring part 216 rests on the bottom of the recess 204 of the Andrehritzels 22 from and lies on the front side of the annular design damping element 208 at. The second ring part 218 located between the ring-shaped damping element 208 and an end face of a retaining ring 202 made of a material having elastic properties, resulting in a hard metallic contact between the end face 210 made of metal Andrehritzels 22 and a stop ring on the output shaft 116 the starter device 10 prevented.

Die Baueinheit aus Dämpfungselement 208 und Halteelement 206 kann vorkonfektioniert, so zum Beispiel vulkanisiert, werden. An dem Andrehritzel 22 ist lediglich die zur Aufnahme des Halteelementes 206 und des Dämpfungselementes 208 vorgesehene Eindrehung 204 auszuführen, so dass die Baugruppe aus Halteelement 206 und Dämpfungselement 208 am Andrehritzel 22 montiert, so zum Beispiel in dieses eingepresst werden kann, ohne dass Produktionslinien beeinträchtigt bzw. geändert werden müssten. An die Baugruppe aus Dämpfungselement 208 und Halteelement 206 ist der Haltering 202 angestellt, der seinerseits auf der Abtriebswelle 16 befestigt ist.The assembly of damping element 208 and holding element 206 can be prefabricated, such as vulcanized, for example. At the starter pin 22 is only the for receiving the retaining element 206 and the damping element 208 provided recess 204 perform, so that the assembly of retaining element 206 and damping element 208 at the starter pin 22 mounted, so for example can be pressed into this, without production lines would be affected or changed. To the assembly of damping element 208 and holding element 206 is the retaining ring 202 employed, in turn, on the output shaft 16 is attached.

Wie aus der Darstellung gemäß 2 hervorgeht, ist das Dämpfungselement 208 ringförmig ausgebildet. Die Stirnseiten des ringförmig ausgebildeten Dämpfungselementes 208 sind von den Ringteilen 216 bzw. 218 des Halteelementes 206 umschlossen, es kann jedoch auch, vergleiche Darstellung gemäß 4, lediglich eine Stirnseite des ringförmig ausgebildeten Dämpfungselementes 208 von lediglich einem Ringteil 216 des Halteelementes 206 umschlossen sein. In beiden Varianten wird das ringförmig ausgebildete Dämpfungselement 208 zum Beispiel aus einer Gummischicht gefertigt, die vulkanisierbar ist. Die Shorehärte dieser Gummischicht wird entsprechend der Startvorrichtung 10 errechnet beziehungsweise experimentell bestimmt und liegt zum Beispiel in der Größenordnung von 70 +/– 5 Shore. Die beiden Ringteile 216, beziehungsweise 218 des zweiteiligen Halteelementes gemäß 3 und das eine Ringteil 216 des einteilig ausgebildeten Halteelementes 206 werden beispielsweise aus Stahlblech gefertigt, welches phosphatierbar ist, so dass der Vulkanisationsprozess hinsichtlich des Fügens mit dem ringförmig ausgebildeten Dämpfungselement 208 möglich ist. Die Phosphatierbarkeit des Materials, aus dem das Haltelement 206 beziehungsweise dessen Ringteile 216, 218 gefertigt wird, ist eine Grundvoraussetzung für die Haftbarkeit eines Gummibauteiles.As shown in the illustration 2 shows, is the damping element 208 ring-shaped. The end faces of the annular formed damping element 208 are from the ring parts 216 respectively. 218 of the holding element 206 it may, however, also, compare representation according to 4 , only one end face of the annular damping element 208 of only one ring part 216 of the holding element 206 be enclosed. In both variants, the ring-shaped damping element 208 For example, made of a rubber layer that is vulcanizable. The Shore hardness of this rubber layer becomes according to the starting device 10 calculated or determined experimentally and is for example in the order of 70 +/- 5 Shore. The two ring parts 216 , respectively 218 of the two-part retaining element according to 3 and that one ring part 216 of the integrally formed holding element 206 are made of sheet steel, for example, which is phosphatable, so that the vulcanization process in terms of joining with the annular damping element 208 is possible. The phosphatability of the material making up the retaining element 206 or its ring parts 216 . 218 is a prerequisite for the liability of a rubber component.

Der Darstellung gemäß 3 ist das in 2 im eingebauten Zustand dargestellte Dämpfungselement in seiner ersten Ausführungsvariante mit zweiteilig ausgebildetem Halteelement 206 zu entnehmen. Wie aus der Darstellung gemäß 3 hervorgeht, umschließen die Ringteile 216 beziehungsweise 218 die Stirnseiten des Dämpfungselementes 208 überdeckend dessen Randbereich in Umfangsrichtung.The representation according to 3 is that in 2 in the installed state shown damping element in its first embodiment variant with two-part holding element 206 refer to. As shown in the illustration 3 shows, enclose the ring parts 216 respectively 218 the end faces of the damping element 208 covering its edge region in the circumferential direction.

Bei der Darstellung gemäß 4 handelt es sich um eine weitere zweite Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dämpfungselementes, an dem lediglich eine Stirnseite beziehungsweise ein Randbereich in Umfangsrichtung gesehen vom Ringteil 216 die einteilig ausgebildeten Halterelemente 206 umschlossen ist.In the presentation according to 4 it is a further second embodiment of the inventively proposed damping element, on which only one end face or an edge region in the circumferential direction seen from the ring part 216 the integrally formed holder elements 206 is enclosed.

Der Darstellung gemäß 5 ist eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung zu entnehmen.The representation according to 5 a further embodiment of the solution proposed by the invention can be seen.

Gemäß der Darstellung in 5 befindet sich das Andrehritzel 22 der Startervorrichtung 10 auf der Abtriebswelle 116 der Startervorrichtung 10. Die Stirnseite 210 des Andrehritzels 22, an dessen Außenumfang Einzelzähne 214 vorgesehen sind, die eine Geradverzahnung 125 darstellen, ist eine Dämpfungsschicht 212 vollflächig aufgebracht. Die Schicht 212 kann aus Materialien, wie zum Beispiel Vulkollan^®, Polyurethan oder auch aus Gummi beschaffen sein. Sie überdeckt die Stirnseite 210 des Andrehritzels 22 vollflächig. Dadurch wird eine harter metallischer Kontakt zwischen dem der Stirnseite 210 des Andreritzels 22 gegenüberliegenden Seite eines Anschlagringes, der stationär auf der Abtriebswelle 116 aufgebracht ist, vermieden. Dadurch verringert sich das Geräusch der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Startervorrichtung 10 beim Einspuren des Andrehritzels 22 in den in 1 angedeuteten Zahnkranz 25 der Verbrennungskraftmaschine.As shown in 5 is the starter pinion 22 the starter device 10 on the output shaft 116 the starter device 10 , The front side 210 of the Andrehritzels 22 , on its outer circumference single teeth 214 are provided, which is a spur toothing 125 represent, is a damping layer 212 applied over the entire surface. The layer 212 can be selected from materials such as, for example, Vulkollan ^®, polyurethane or rubber obtain. It covers the front side 210 of the Andrehritzels 22 the entire surface. This will cause a hard metallic contact between the end face 210 of the Andreritzels 22 opposite side of a stop ring, stationary on the output shaft 116 is applied, avoided. This reduces the noise of the inventively proposed starter device 10 at the Einspuren the Andrehritzels 22 in the in 1 indicated sprocket 25 the internal combustion engine.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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DE 601391 [0001]
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Claims

Starter device ( 10 ), in particular for cranking internal combustion engines with a starter pinion ( 22 ), which in a sprocket ( 25 ) of an internal combustion engine, characterized in that the starter pinion ( 22 ) an end face ( 210 ), which - either with a damping layer ( 212 ) is coated or - in which a damping element ( 208 ), which is a retaining ring ( 202 ) is opposite.

Starter device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the damping layer ( 212 ) made of Vulkollan ^® , polyurethane or rubber.

Starter device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the damping element ( 208 ) in a recess ( 204 ) of the Andrehritzels ( 22 ) is admitted.

Starter device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the damping element ( 208 ) of a holding element ( 206 ) is enclosed.

Starter device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that a first ring part ( 216 ) of the retaining element ( 206 ) at the recess ( 204 ) of the Andrehritzels ( 22 ) is supported.

Starter device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that a second ring part ( 218 ) of the retaining element ( 206 ) the retaining ring ( 202 ) is supported.

Starter device ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the damping element ( 208 ) is annular and from the first ring part ( 216 ) and from the second ring part ( 218 ) is frontally limited.

Starter device ( 10 ) according to claims 5 and 6, characterized in that at least one of the ring parts ( 216 ) 218 ) the damping element ( 208 ) encloses in the edge region of its lateral surface.

Starter device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the damping element ( 208 ) is annular.