DE102013223447A1 - Starting device for an internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine weist ein Starterritzel, einen elektrischen Startermotor und ein Getriebe auf, wobei zwischen dem Getriebe und dem Motorgehäuse ein Entkopplungselement angeordnet ist.A starting device for an internal combustion engine has a starter pinion, an electric starter motor and a transmission, wherein a decoupling element is arranged between the gearbox and the motor housing.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a starting device for an internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
Stand der TechnikState of the art
Bekannt sind Startvorrichtungen für Brennkraftmaschinen, beispielsweise aus der
Bei den mechanischen Bewegungen der Bauteile der Startvorrichtung entstehen Impulse, die zu einer Geräuschentwicklung führen. Beispielsweise gelangt das Starterritzel beim Ein- und Ausspuren in bzw. aus dem Zahnkranz der Brennkraftmaschine stoßartig in Kontakt mit anderen Bauteilen, wobei sich der Impuls über die Antriebswelle des Starterritzels und das Getriebe bis zum Startermotor fortpflanzen kann, der einen geräuschverstärkenden Resonanzkörper bildet. The mechanical movements of the components of the starting device generate pulses that lead to a noise. For example, the starter pinion when entering and leaving in and out of the ring gear of the internal combustion engine jerky in contact with other components, wherein the pulse can propagate through the drive shaft of the starter pinion and the transmission to the starter motor, which forms a sound-enhancing sound box.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen die Geräuschentwicklung in Startvorrichtungen für Brennkraftmaschinen zu reduzieren.The invention has for its object to reduce the noise in starting devices for internal combustion engines with simple design measures.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.This object is achieved with the features of claim 1. The dependent claims indicate expedient developments.
Die erfindungsgemäße Startvorrichtung wird zum Starten von Brennkraftmaschinen eingesetzt und umfasst ein Starterritzel, das zwischen einer Außerfunktionsposition und einer vorgerückten Eingriffsposition verstellbar ist, in welcher das Starterritzel mit einem Zahnkranz der Brennkraftmaschine kämmt. Die Verstellbewegung des Starterritzels wird üblicherweise mithilfe eines elektromagnetischen Starterrelais erzeugt, dessen Hubanker eine axiale Stellbewegung ausführt, welche über einen Stellhebel auf das Starterritzel übertragen wird. Die Vorrückbewegung des Starterritzels ist vorzugsweise eine axiale Bewegung entlang der Ritzellängsachse; in Betracht kommen aber auch Vorrückbewegungen mit einer Komponente quer zur Ritzellängsachse.The starting device according to the invention is used for starting internal combustion engines and comprises a starter pinion, which is adjustable between a non-functional position and an advanced engagement position, in which meshes the starter pinion with a ring gear of the internal combustion engine. The adjustment movement of the starter pinion is usually generated by means of an electromagnetic starter relay, the lifting armature performs an axial adjusting movement, which is transmitted via a lever to the starter pinion. The advancing movement of the starter pinion is preferably an axial movement along the pinion longitudinal axis; but also come forward movements with a component transverse to the pinion longitudinal axis.
Im vorgerückten bzw. eingespurten Zustand wird das Starterritzel von einem elektrischen Startermotor drehend angetrieben, wobei die Drehbewegung der Ankerwelle des Startermotors über ein Getriebe in die Drehbewegung des Starterritzels umgesetzt wird. Über das Getriebe kann die Motordrehzahl auf die gewünschte Starterritzeldrehzahl reduziert werden. Ein Zahnrad auf der Ankerwelle treibt das Getriebe an, das abtriebsseitig eine Antriebswelle in Drehung versetzt, auf der das Starterritzel aufsitzt. Bei dem elektrischen Startermotor handelt es sich beispielsweise um einen permanenterregten Gleichstrommotor, dessen Anker ein Ankerpaket mit Wicklungen aufweist, wobei zur Stromübertragung und -wendung der Ankerwicklungen eine Kommutierungseinrichtung vorgesehen ist.In the advanced or eingespten state, the starter pinion is driven in rotation by an electric starter motor, wherein the rotational movement of the armature shaft of the starter motor is converted via a transmission in the rotational movement of the starter pinion. The engine speed can be reduced to the desired starter pinion speed via the gearbox. A gear on the armature shaft drives the transmission, the output side of a drive shaft in rotation, on which the starter pinion is seated. The electric starter motor is, for example, a permanent-magnet DC motor whose armature has an armature core with windings, wherein a commutation device is provided for current transmission and application of the armature windings.
Das Getriebe ist in der Startvorrichtung aufgenommen und gehalten und wird an einem oder an mehreren Bauteilen der Startvorrichtung abgestützt. Die Startvorrichtung weist als Gehäuse einen Lagerschild auf, in welchem die Antriebswelle mit dem Starterritzel drehbar gelagert ist und an dem auch das Starterrelais sowie der elektrische Startermotor gehalten sind. Das Getriebe stützt sich am Lagerschild und/oder am Motor- bzw. Polgehäuse des elektrischen Startermotors ab.The transmission is received and held in the starting device and is supported on one or more components of the starting device. The starting device has as a housing to a bearing plate in which the drive shaft is rotatably mounted with the starter pinion and on which the starter relay and the electric starter motor are held. The gearbox is supported on the end shield and / or on the motor or pole housing of the electric starter motor.
Zur Dämpfung und Reduzierung der Geräusche, die beim Betrieb der Startvorrichtung insbesondere durch die Verstellbewegung des Starterritzels auftreten können, jedoch auch während des Drehantriebs entstehen, ist mindestens ein Entkopplungselement vorgesehen, das zwischen dem Getriebe und mindestens einem das Getriebe abstützenden Bauteil der Startvorrichtung angeordnet ist. Dieses abstützende Bauteil ist der Lagerschild und/oder das Motor- bzw. Polgehäuse des Startermotors. Das Entkopplungselement wirkt insbesondere in Achsrichtung von Starterritzel bzw. Startermotor und ist somit in der Lage, eine Schwingungsausbreitung, welche von dem Starterritzel ausgeht, axial in Richtung des Startermotors zu dämpfen bzw. zu reduzieren. Hierdurch wird erreicht, dass sich nur ein geringerer Anteil der Stöße bzw. Schwingungen bis zum Motorgehäuse ausbreitet, was zu einer signifikanten Geräuschreduzierung führt. For damping and reducing the noise that may occur during operation of the starting device in particular by the adjustment of the starter pinion, but also arise during the rotary drive, at least one decoupling element is provided, which is arranged between the transmission and at least one gearbox supporting the starting device. This supporting component is the end shield and / or the motor or pole housing of the starter motor. The decoupling element acts in particular in the axial direction of the starter pinion or starter motor and is therefore able to attenuate or reduce oscillation propagation, which originates from the starter pinion, axially in the direction of the starter motor. This ensures that only a smaller proportion of the shocks or vibrations propagates to the motor housing, which leads to a significant noise reduction.
Die Schwingungsentkopplung über das Entkopplungselement erfolgt im Wesentlichen in Achsrichtung im Übertragungsweg zwischen dem Starterritzel und dem Startermotor. Der Übertragungsweg kann jedoch auch eine radiale Komponente aufweisen, da die Abstützung der verschiedenen, im kinematischen Übertragungsweg liegenden Bauteile der Startvorrichtung mit radialem Abstand zur Längsachse des Starterritzels bzw. des Startermotors liegt. Über die Abstützungen der verschiedenen, an der kinematischen Übertragung beteiligten Bauteile werden die Schwingungen axial vom Starterritzel zum Startermotor übertragen. Die Entkopplungselemente sitzen somit üblicherweise mit radialem Abstand zur Längsachse in der Startvorrichtung.The vibration decoupling via the decoupling element takes place substantially in the axial direction in the transmission path between the starter pinion and the starter motor. However, the transmission path can also have a radial component, since the support of the various, in the kinematic transmission lying components of the starting device is at a radial distance to the longitudinal axis of the starter pinion and the starter motor. About the supports of the various components involved in the kinematic transmission, the vibrations are transmitted axially from the starter pinion to the starter motor. The decoupling elements thus usually sit at a radial distance from the longitudinal axis in the starting device.
Die Abstützung über das mindestens eine Entkopplungselement erfolgt über die Außenseite des Getriebes, also an einem oder an mehreren Getriebegehäusebauteilen bzw. -abschnitten. Das Getriebe ist entweder an dem Lagerschild oder am Motorgehäuse oder sowohl am Lagerschild als auch am Motorgehäuse abgestützt. Es genügt grundsätzlich, nur ein Entkopplungselement an den entsprechenden Abstützungsstellen zwischen dem Getriebegehäuse und den umgebenden, abstützenden Bauteilen vorzusehen. Möglich ist es aber auch, mehrere Entkopplungselemente anzuordnen, beispielsweise ein erstes Entkopplungselement zwischen dem Lagerschild der Startvorrichtung und dem Getriebegehäuse und ein zweites Entkopplungselement zwischen dem Getriebegehäuse und dem Motorgehäuse. The support via the at least one decoupling element via the outside of the transmission, so at one or more transmission housing components or sections. The gearbox is supported either on the end shield or on the motor housing or on both the end shield and the motor housing. It is basically sufficient to provide only one decoupling element at the corresponding support points between the gear housing and the surrounding, supporting components. It is also possible, however, to arrange a plurality of decoupling elements, for example, a first decoupling element between the end plate of the starting device and the gear housing and a second decoupling element between the gear housing and the motor housing.
Als Entkopplungselement können beispielsweise Dämpfungselemente eingesetzt werden, zum Beispiel Elastomere oder Kunststoffe, die als üblicherweise kompakt ausgeführte Bauteile zwischen das Getriebegehäuse und einem angrenzenden Bauteil der Startvorrichtung eingesetzt werden. Derartige Entkopplungselemente sind in der Lage, zum einen verhältnismäßig hohe Stützkräfte aufzunehmen und zum andern für eine wirkungsvolle Schwingungsdämpfung zu sorgen. Bei einer Ausführung des Entkopplungselementes aus einem Dämpfungsmaterial wie zum Beispiel Elastomer oder Kunststoff kann das Material gegebenenfalls unmittelbar entweder an einem Getriebegehäusebauteil oder am Lagerschild bzw. dem Motorgehäuse angespritzt sein.As a decoupling element, for example, damping elements can be used, for example elastomers or plastics, which are used as usually compact designed components between the gear housing and an adjacent component of the starting device. Such decoupling elements are able to take on a relatively high support forces and on the other hand to provide effective vibration damping. In one embodiment of the decoupling element of a damping material such as elastomer or plastic, the material may optionally be injected directly either on a transmission housing component or on the end shield or the motor housing.
In Betracht kommt als Entkopplungselement aber auch ein Federelement, das zwischen dem Getriebegehäuse und dem angrenzenden Bauteil eingesetzt wird. Das Federelement ist beispielsweise als Federscheibe oder Wellscheibe ausgeführt.In consideration comes as a decoupling element but also a spring element which is inserted between the gear housing and the adjacent component. The spring element is designed for example as a spring washer or wave washer.
Bei dem Getriebe handelt es sich vorzugsweise um ein Planetengetriebe. An der axialen Stirnseite der Ankerwelle befindet sich ein drehfest angeordnetes Sonnenrad, das Planetenräder im Planetengetriebe antreibt. Die Planetenräder laufen üblicherweise an der Innenverzahnung eines Hohlrades ab und sind drehbar an einem Planetenträger aufgenommen, der mit der Antriebswelle verbunden ist.The transmission is preferably a planetary gear. At the axial end face of the armature shaft is a rotatably mounted sun gear, which drives planet gears in the planetary gear. The planet gears usually run on the internal teeth of a ring gear and are rotatably received on a planet carrier, which is connected to the drive shaft.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und der Zeichnung zu entnehmen, in der ein Schnitt längs durch eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine dargestellt ist.Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawing, in which a section is shown longitudinally through a starting device for an internal combustion engine.
Die Startvorrichtung
Der Startermotor
Das Planetengetriebe
Die Freilaufkupplung
Die axiale Verstellbewegung des Starterritzels
Sobald das Starterritzel
Das Getriebegehäusebauteil
An das Entkopplungselement
Das Planetengetriebe
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10034313 A1 [0002] DE 10034313 A1 [0002]
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DE102013223447.3A DE102013223447A1 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Starting device for an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102013223447.3A DE102013223447A1 (en) | 2013-11-18 | 2013-11-18 | Starting device for an internal combustion engine |
Publications (1)
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DE102013223447A1 true DE102013223447A1 (en) | 2015-05-21 |
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Citations (2)
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US4899605A (en) * | 1988-04-19 | 1990-02-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Starter with planet gear speed reducer |
DE10034313A1 (en) | 1999-07-30 | 2001-02-22 | Valeo Equip Electr Moteur | Rotating electrical machine and starter with a small axial operating clearance of the rotor shaft |
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2013
- 2013-11-18 DE DE102013223447.3A patent/DE102013223447A1/en not_active Ceased
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