DE102014217125A1

DE102014217125A1 - Starting device for an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102014217125A1
Application number: DE102014217125.3A
Authority: DE
Inventors: Peter Farr
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Priority date: 2014-08-28
Filing date: 2014-08-28
Publication date: 2016-03-03
Also published as: CN105391245B; CN105391245A

Abstract

Eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine weist einen elektrischen Startermotor mit einer Kommutierungseinrichtung mit Kohlebürsten an einer Bürstenplatte auf, welche an einem Polgehäuse des Startermotors angeordnet ist. An einem Kommutatorlagerschild sind Formschlusselemente zur verdrehsicheren Verbindung mit dem Polgehäuse und mit der Bürstenplatte angeordnet.A starting device for an internal combustion engine has an electric starter motor with a commutation device with carbon brushes on a brush plate, which is arranged on a pole housing of the starter motor. On a commutator bearing plate form-fitting elements are arranged for torsion-proof connection with the pole housing and with the brush plate.

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

Aus der DE 297 04 299 U1 ist eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einem elektrischen Startermotor bekannt, dessen Rotorwelle über ein Getriebe ein Starterritzel antreibt. Auf der Rotorwelle ist ein Ankerpaket mit Wicklungen angeordnet, die über eine Kommutierungseinrichtung bestromt werden. Die Kommutierungseinrichtung umfasst mehrere über den Umfang verteilt angeordnete Kohlebürsten, die an einer Bürstenplatte angeordnet sind, welche in ein Polgehäuse des elektrischen Startermotors eingesetzt und von einem Kommutatorlagerschild abgedeckt ist. Der Kommutatorlagerschild ist auf die Stirnseite des Polgehäuses aufgesetzt und weist eine Ausnehmung auf, durch die eine Stromzufuhrleitung geführt ist, über die die Kohlebürsten mit Strom versorgt werden. Die Stromzufuhrleitung ist durch ein Dichtungselement in der Ausnehmung geführt.From the DE 297 04 299 U1 is a starting device for an internal combustion engine with an electric starter motor known whose rotor shaft drives a starter pinion gear. On the rotor shaft an armature package is arranged with windings, which are energized via a commutation device. The commutation device comprises a plurality of carbon brushes distributed over the circumference, which are arranged on a brush plate, which is inserted into a pole housing of the electric starter motor and covered by a Kommutatorlagerschild. The commutator bearing plate is placed on the front side of the pole housing and has a recess through which a power supply line is guided, via which the carbon brushes are supplied with power. The power supply line is guided by a sealing element in the recess.

Bei derartigen Startvorrichtungen muss über die Betriebsdauer die korrekte Winkellage der Kommutierungseinrichtung mit der Bürstenplatte und den Kohlebürsten im Polgehäuse des Startermotors gewährleistet werden. Zugleich ist auf eine hinreichende Dichtigkeit im Bereich der Kommutierungseinrichtung zu achten, um ein Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in das Polgehäuse des elektrischen Startermotors zu verhindern. In such starting devices, the correct angular position of the commutation device with the brush plate and the carbon brushes in the pole housing of the starter motor must be ensured over the operating time. At the same time, attention must be paid to a sufficient tightness in the region of the commutation device in order to prevent the penetration of dirt and moisture into the pole housing of the electric starter motor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einfachen konstruktiven Maßnahmen so auszubilden, dass über einen langen Betriebszeitraum die Funktionstüchtigkeit gewährleistet ist. The invention has the object of providing a generic starting device for an internal combustion engine with simple design measures in such a way that over a long period of operation, the functionality is guaranteed.

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 weist einen elektrischen Startermotor auf, der ein Starterritzel antreibt, welches in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine eingreift und dieses antreibt. Die Startvorrichtung kann als permanent eingespurte Startvorrichtung ausgeführt sein, bei der das Starterritzel permanent in den Zahnkranz eingespurt ist. Zur Drehzahluntersetzung kann dem Startermotor ein Getriebe, beispielsweise ein Planetengetriebe nachgeschaltet sein, das die Antriebsbewegung der Rotorwelle des Startermotors auf das Starterritzel überträgt.The starting device according to the invention is used for starting internal combustion engines and has an electric starter motor which drives a starter pinion, which engages in a ring gear of the internal combustion engine and this drives. The starting device can be designed as a permanently laced starting device, in which the starter pinion is permanently meshed in the ring gear. For speed reduction, the starter motor, a transmission, for example, be followed by a planetary gear, which transmits the drive movement of the rotor shaft of the starter motor to the starter pinion.

Der Startermotor weist eine Kommutierungseinrichtung mit Kohlebürsten auf, die an einer Bürstenplatte angeordnet sind und an der Mantelfläche eines Kollektors anliegen, welcher mit der Rotorwelle umläuft. Die Rotorwelle ist Träger eines Ankerpakets mit über den Umfang verteilt angeordneten Wicklungen, die über die Kommutierungseinrichtung bestromt werden. The starter motor has a commutation device with carbon brushes, which are arranged on a brush plate and abut against the lateral surface of a collector, which rotates with the rotor shaft. The rotor shaft is carrier of an armature package with distributed over the circumference arranged windings, which are energized via the commutation.

Die Bürstenplatte mit den Kohlebürsten ist an einem Pol- bzw. Statorgehäuse des Startermotors angeordnet, auf das stirnseitig ein Kommutatorlagerschild aufgesetzt ist. Der Kommutatorlagerschild schließt das Polgehäuse axial ab und fixiert die Bürstenplatte mit den Kohlebürsten im Polgehäuse.The brush plate with the carbon brushes is arranged on a pole or stator housing of the starter motor, on the front side of a Kommutatorlagerschild is placed. The commutator bearing plate closes off the pole housing axially and fixes the brush plate with the carbon brushes in the pole housing.

Am Kommutatorlagerschild sind Formschlusselemente angeordnet, die zum einen eine verdrehsichere Verbindung des Kommutatorlagerschilds mit dem Polgehäuse und zum andern eine verdrehsichere Verbindung mit der Bürstenplatte gewährleisten. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass über den Kommutatorlagerschild die Drehlage der Bürstenplatte mit den Kohlebürsten im Polgehäuse dauerhaft fixiert wird. Mit dem Aufsetzen des Kommutatorlagerschilds auf die Stirnseite des Polgehäuses wird somit die Bürstenplatte in einer drehsicheren Lage am Polgehäuse fixiert; eine zusätzliche Fixierungseinrichtung zur drehsicheren Halterung der Bürstenplatte am Polgehäuse ist nicht zwingend erforderlich. Zusätzlich zur Drehsicherung fixiert der Kommutatorlagerschild die Bürstenplatte außerdem auch in Achsrichtung und sichert diese in der Sollposition im Polgehäuse.On Kommutatorlagerschild positive-locking elements are arranged, on the one hand ensure a torsion-proof connection of the commutator bearing plate with the pole housing and on the other hand a rotationally secure connection with the brush plate. This embodiment has the advantage that the rotational position of the brush plate with the carbon brushes in the pole housing is permanently fixed via the commutator bearing plate. With the placement of the commutator bearing plate on the front side of the pole housing thus the brush plate is fixed in a rotationally secure position on the pole housing; an additional fixing device for rotationally secure mounting of the brush plate on the pole housing is not mandatory. In addition to the rotation lock, the commutator end shield also fixes the brush plate in the axial direction and secures it in the set position in the pole housing.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass ein besserer Schutz gegenüber einem Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Startermotor gewährleistet ist. Der Kommutatorlagerschild behält auch bei Stößen und Vibrationen seine Position am Polgehäuse bei, eine Änderung der Relativdrehlage ist aufgrund der formschlüssigen Verdrehsicherung zwischen Kommutatorlagerschild und Polgehäuse ausgeschlossen. Da keine Relativbewegungen stattfinden, ist auch die Gefahr einer Spaltbildung zwischen Kommutatorlagerschild und Polgehäuse signifikant reduziert.Furthermore, it is advantageous that a better protection against ingress of dirt and moisture is ensured in the starter motor. The commutator bearing plate retains its position on the pole housing even with shocks and vibrations, a change in the relative rotational position is excluded due to the positive rotation between Kommutatorlagerschild and pole housing. Since no relative movements take place, the risk of gap formation between commutator bearing plate and pole housing is significantly reduced.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung unterscheiden sich die Formschlusselemente, über die der Kommutatorlagerschild mit dem Polgehäuse verdrehsicher verbunden ist, von den Formschlusselementen zur verdrehsicheren Verbindung mit Bürstenplatte. Dementsprechend sind erste und zweite Formschlusselemente an dem Kommutatorlagerschild angeordnet, die in Radialrichtung und/oder in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet sein können. Es kann beispielsweise zweckmäßig sein, die Formschlusselemente zur Verbindung mit der Bürstenplatte mit radialem Abstand zur Umfangsseite des Kommutatorlagerschilds anzuordnen, wohingegen die Formschlusselemente zur Verbindung mit dem Polgehäuse an der oder unmittelbar benachbart zur Umfangsseite des Kommutatorlagerschilds liegen und somit radial weiter nach außen versetzt sind. According to an expedient development, the interlocking elements, over which the commutator bearing plate is connected against rotation with the pole housing, differ from the interlocking elements for a torsion-proof connection with a brush plate. Accordingly, first and second positive locking elements are on the Commutator bearing plate arranged, which can be arranged offset in the radial direction and / or in the circumferential direction to each other. It may be expedient, for example, to arrange the interlocking elements for connection to the brush plate with a radial distance to the peripheral side of the commutator bearing plate, whereas the interlocking elements are for connection to the pole housing at or immediately adjacent to the peripheral side of the commutator bearing plate and thus radially offset further outwards.

Vorteilhafterweise stehen die Formschlusselemente am Kommutatorlagerschild in Achsrichtung über. Mit dem Aufsetzen des Kommutatorlagerschilds auf die Stirnseite des Polgehäuses gelangen die Formschlusselemente axial in Eingriff mit zugeordneten Formschlusselementen einerseits am Polgehäuse und andererseits an der Bürstenplatte, wodurch die Verdrehsicherung erreicht wird. Advantageously, the interlocking elements on the commutator bearing plate in the axial direction over. With the placement of the commutator bearing plate on the front side of the pole housing, the interlocking elements axially engage with associated positive locking elements on the one hand on the pole housing and on the other hand on the brush plate, whereby the rotation is achieved.

Es sind beispielsweise die Formschlusselemente zur Verbindung mit der Bürstenplatte als Zentrierzapfen ausgeführt, die in zugeordnete Ausnehmungen in der Bürstenplatte einragen. Die Formschlusselemente zur Verbindung mit dem Polgehäuse können als axial überstehende Positioniergabeln ausgebildet sein, denen radial überstehende Positioniernasen am Polgehäuse zugeordnet sind. Die Positioniergabeln weisen zwei Gabelzinken auf, zwischen denen die Positioniernasen am Polgehäuse liegen.For example, the interlocking elements for connection to the brush plate are designed as centering pins which protrude into associated recesses in the brush plate. The interlocking elements for connection to the pole housing may be formed as axially projecting positioning forks, which are assigned radially projecting positioning lugs on the pole housing. The positioning forks have two forks, between which the positioning lugs are on the pole housing.

Bei einer radial außen liegenden Anordnung der Formschlusselemente im Bereich der Umfangsseite des Kommutatorlagerschilds befinden sich die zugeordneten Formschlusselemente am Polgehäuse vorzugsweise auf der außen liegenden Mantelfläche der Wandung des Polgehäuses. Es sind aber auch Ausführungen möglich, bei denen die Formschlusselemente auf Seiten des Polgehäuses an der Innenseite der Wandung des Polgehäuses angeordnet sind.In a radially outer arrangement of the form-locking elements in the region of the peripheral side of the commutator bearing plate, the associated positive-locking elements on the pole housing are preferably on the outer circumferential surface of the wall of the pole housing. However, embodiments are also possible in which the interlocking elements are arranged on the side of the pole housing on the inside of the wall of the pole housing.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung, die sich insbesondere auf die Ausführung der Formschlusselemente zur Verdrehsicherung mit der Bürstenplatte als Zentrierzapfen bezieht, liegen die Zentrierzapfen an der Innenseite der Wandung des Polgehäuses an. Die Zentrierzapfen können hierbei mit einer radialen Klemmkraft an der Innenseite der Wandung des Polgehäuses anliegen, wodurch auch eine axiale Klemmkraft ausgeübt wird und der Kommutatorlagerschild in Achsrichtung kraftschlüssig am Polgehäuse gesichert ist. Die Zentrierzapfen bewirken außerdem eine Zentrierung des Kommutatorlagerschilds in Radialrichtung, so dass der Kommutatorlagerschild koaxial zum Polgehäuse ausgerichtet wird. Durch das Ineinandergreifen der Formschlusselemente am Kommutatorlagerschild und an der Bürstenplatte wird auch eine koaxiale Ausrichtung der Bürstenplatte zum Polgehäuse erreicht.According to yet another advantageous embodiment, which relates in particular to the execution of the positive locking elements for preventing rotation with the brush plate as a centering, the centering are on the inside of the wall of the pole housing. The centering pins can in this case rest with a radial clamping force on the inside of the wall of the pole housing, whereby an axial clamping force is exerted and the commutator bearing plate is secured in the axial direction non-positively on the pole housing. The centering pins also cause a centering of the commutator bearing plate in the radial direction, so that the commutator bearing plate is aligned coaxially with the pole housing. By the intermeshing of the form-fitting elements on the commutator bearing plate and on the brush plate, a coaxial alignment of the brush plate with the pole housing is also achieved.

Zweckmäßigerweise ist der Kommutatorlagerschild Träger eines Lagers, beispielsweise einer Lagerbuchse zur drehbaren Lagerung der Rotorwelle. Das Lager auf Seiten des Kommutatorlagerschilds ist insbesondere als ein Radiallager ohne axiale Abstützung ausgebildet. Indem die Formschlusselemente an dem Kommutatorlagerschild eine koaxiale Ausrichtung zur Längsachse des Polgehäuses ermöglichen, ist entsprechend auch eine koaxiale Anordnung des Lagers für die Rotorwelle gegeben. Conveniently, the commutator bearing plate carrier of a bearing, such as a bearing bush for rotatably supporting the rotor shaft. The bearing on the side of the commutator bearing plate is designed in particular as a radial bearing without axial support. By allowing the form-locking elements on the commutator bearing plate a coaxial alignment with the longitudinal axis of the pole housing, a coaxial arrangement of the bearing for the rotor shaft is given accordingly.

Gemäß noch einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist die Bürstenplatte Träger eines radialen Stromleiters, der von einem Dichtungselement eingefasst ist, welches in einer Ausnehmung in der Wandung des Polgehäuses liegt. Diese Ausnehmung ist vorzugsweise zur Stirnseite des Polgehäuses hin offen ausgebildet, so dass mit dem axialen Einführen der Bürstenplatte in die Stirnseite des Polgehäuses das den Stromleiter einfassende Dichtungselement in die Ausnehmung in der Wandung des Polgehäuses eingeführt wird. Der Stromleiter erstreckt sich in Radialrichtung, das Dichtungselement sorgt für eine strömungsdichte radiale Abdichtung im Übergang vom Stromleiter zur Wandung des Polgehäuses. According to yet another expedient embodiment, the brush plate carrier of a radial conductor, which is bordered by a sealing element which lies in a recess in the wall of the pole housing. This recess is preferably designed to be open towards the end face of the pole housing, so that with the axial insertion of the brush plate into the end face of the pole housing, the sealing element enclosing the conductor is inserted into the recess in the wall of the pole housing. The current conductor extends in the radial direction, the sealing element provides for a flow-tight radial seal in the transition from the current conductor to the wall of the pole housing.

Der Stromleiter ist vorteilhafterweise an einem Stromverteilring angeordnet, der die Kohlebürsten an der Bürstenplatte mit Strom versorgt. Der Stromverteilring ist an der Bürstenplatte gehalten, so dass die Bürstenplatte, die in Bürstenhalterungen radial verschieblich gelagerten Kohlebürsten und der Stromverteilring einschließlich Stromleiter und Dichtungselement eine zusammengehörende Baueinheit bilden, die bei der Montage axial über die Stirnseite in das Polgehäuse eingeführt und über den stirnseitig aufgesetzten Kommutatorlagerschild gesichert wird.The conductor is advantageously arranged on a Stromverteilring, which supplies the carbon brushes on the brush plate with power. The Stromverteilring is held on the brush plate, so that the brush plate, the brush holders radially slidably mounted carbon brushes and the Stromverteilring including conductor and sealing element form a coherent assembly that is inserted axially over the end face in the pole housing during assembly and on the front side mounted Kommutatorlagerschild is secured.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist die Bürstenplatte radial außenliegend einen umlaufenden, durchgehenden und nicht durchbrochenen Randbereich auf, mit dem die Bürstenplatte an der Stirnseite des Polgehäuses anliegt. Das Polgehäuse ist an seiner Stirnseite bevorzugt ebenfalls umlaufend durchgehend ohne Ausnehmungen – ggf. mit Ausnahme der Ausnehmung für den radialen Stromleiter und das Dichtungselement – ausgebildet, so dass das Polgehäuse an der Stirnseite dicht abgeschlossen ist und der Eintritt von Schmutz oder Feuchtigkeit von außen verhindert wird.According to yet another advantageous embodiment, the brush plate radially outwardly on a circumferential, continuous and not pierced edge region, with which the brush plate rests against the end face of the pole housing. The pole housing is on its front side preferably also circumferentially continuous without recesses - possibly with the exception of the recess for the radial conductor and the sealing element - formed so that the pole housing is sealed on the front side and the entry of dirt or moisture is prevented from the outside ,

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further advantages and expedient embodiments can be taken from the further claims, the description of the figures and the drawings. Show it:

1 einen Schnitt längs durch eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, mit einem elektrischen Startermotor, dessen Rotorwelle mit einem Getriebe gekoppelt ist, das ein Starterritzel drehend antreibt, 1 a longitudinal section through a starting device for an internal combustion engine, with an electric starter motor whose rotor shaft is coupled to a gear that rotatably drives a starter pinion,

2 in perspektivischer Ansicht ein Polgehäuse des Startermotors, 2 in perspective view, a pole housing of the starter motor,

3 das Polgehäuse mit stirnseitig eingesetzter Bürstenplatte, 3 the pole housing with frontally inserted brush plate,

4 das Polgehäuse mit zusätzlich stirnseitig aufgesetztem Kommutatorlagerschild, 4 the pole housing with additional front-mounted commutator bearing plate,

5 in vergrößerter Darstellung die formschlüssige Verdrehsicherung zwischen Kommutatorlagerschild und Polgehäuse, 5 in an enlarged view, the positive rotation between Kommutatorlagerschild and Polgehäuse,

6 das Polgehäuse mit eingesetzter Bürstenplatte und stirnseitig angeordnetem Kommutatorlagerschild im Schnitt, 6 the pole housing with inserted brush plate and frontally arranged Kommutatorlagerschild in section,

7 in perspektivischer Einzeldarstellung die Bürstenplatte einschließlich Kohlebürsten und einem Stromverteilring, 7 in a perspective individual representation of the brush plate including carbon brushes and a Stromverteilring,

8 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß 7, 8th a section through the device according to 7 .

9 in perspektivischer Ansicht den Kommutatorlagerschild, 9 in perspective view the commutator bearing shield,

10 einen Schnitt durch den Kommutatorlagerschild. 10 a section through the commutator bearing plate.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.

Die in 1 dargestellte Startvorrichtung 1 für eine Brennkraftmaschine ist als permanent eingespurter Starter ausgeführt und umfasst einen elektrischen Startermotor 2, ein Getriebe 3 und eine Antriebswelle 4 mit einem darauf drehfest angeordneten Starterritzel 5. Zum Starten der Brennkraftmaschine wird der elektrische Startermotor 2 gestartet, dessen drehende Antriebsbewegung über das Getriebe 3, beispielsweise ein Planetengetriebe, auf die Antriebswelle 4 und das Starterritzel 5 übertragen wird, welches mit einem Zahnkranz der Brennkraftmaschine in Eingriff steht und dieses antreibt.In the 1 illustrated starting device 1 for an internal combustion engine is designed as a permanently starter starter and includes an electric starter motor 2 , a gearbox 3 and a drive shaft 4 with a starter pinion rotatably mounted thereon 5 , To start the engine is the electric starter motor 2 started, whose rotary drive movement via the gearbox 3 , For example, a planetary gear, on the drive shaft 4 and the starter pinion 5 is transmitted, which is in engagement with a ring gear of the internal combustion engine and this drives.

Der elektrische Startermotor 2 ist als permanenterregter Elektromotor ausgeführt und weist an der Innenseite eines Pol- bzw. Statorgehäuses 6 Permanentmagnete 7 auf. Der Startermotor 2 ist als Innenläufermotor ausgebildet mit einer im Polgehäuse 6 drehbar gelagerten Rotorwelle 8, die Träger eines Ankerpakets 9 mit über den Umfang verteilten Wicklungen ist, welche über eine Kommutierungseinrichtung 10 mit Strom versorgt werden. Die dem Getriebe 3 axial gegenüberliegende Kommutierungseinrichtung 10 umfasst auf einer im Polgehäuse 6 angeordneten Bürstenplatte Kohlebürsten in Bürstenhalterungen und einen rotorseitigen Kollektor, gegen dessen Mantelfläche die Kohlebürsten in Radialrichtung kraftbeaufschlagt sind.The electric starter motor 2 is designed as a permanent-magnet electric motor and has on the inside of a pole or stator housing 6 permanent magnets 7 on. The starter motor 2 is designed as an internal rotor motor with a pole housing 6 rotatably mounted rotor shaft 8th , the carriers of an anchor package 9 is distributed over the circumference windings, which via a commutation device 10 be powered. The the gear 3 axially opposite commutation device 10 includes on a pole housing 6 arranged brush plate carbon brushes in brush holders and a rotor-side collector, against the lateral surface of the carbon brushes are subjected to a force in the radial direction.

Auf der Seite des Getriebes 3 ist benachbart zur Stirnseite ein Zahnrad 11 drehfest mit der Rotorwelle 8 verbunden, das ein Sonnenrad bildet und die drehbaren Bauteile des Getriebes 3 antreibt. Das Sonnenrad 11 kämmt mit Planetenrädern des Getriebes 3, die über Achszapfen an einem Planetenträger gehalten sind, welcher drehfest mit der Antriebswelle 4 verbunden ist, auf der das Starterritzel 5 aufsitzt. Das Getriebe 3 ist in einem Gehäusebauteil 16 aufgenommen, das sich stirnseitig an das Polgehäuse 6 des elektrischen Startermotors 2 anschließt und in dem auch die Antriebswelle 4 des Starterritzels 5 drehbar gelagert ist.On the side of the transmission 3 is adjacent to the front side of a gear 11 rotatably with the rotor shaft 8th connected, which forms a sun gear and the rotatable components of the transmission 3 drives. The sun wheel 11 meshes with planet gears of the transmission 3 , which are held by journals on a planet carrier, which rotatably with the drive shaft 4 connected on which the starter pinion 5 seated. The gear 3 is in a housing component 16 taken, the front side of the pole housing 6 of the electric starter motor 2 connects and in which also the drive shaft 4 of the starter pinion 5 is rotatably mounted.

Die Rotorwelle 8 des Startermotors 2 ist zum einen in einem kommutatorseitigen Lager 12 drehbar gelagert, das in einem Kommutatorlagerschild 13 aufgenommen ist, welches auf Seiten der Kommutierungseinrichtung 10 auf die Stirnseite des Polgehäuses 2 aufgesetzt und mit diesem verbunden ist. The rotor shaft 8th the starter motor 2 is on the one hand in a Kommutatorseitigen camp 12 rotatably mounted, in a Kommutatorlagerschild 13 is included, which on the part of the commutation 10 on the front of the Polgehäuses 2 attached and connected to this.

Zum andern ist die Rotorwelle 8 auf der Getriebeseite in einem weiteren Lager 14 drehbar aufgenommen, das an einem Lagerschild 15 gehalten ist. Die Lager 12 und 14 sind jeweils als Lagerbuchse ausgeführt, die aus einem verschleißfesten Werkstoff bestehen. Die Rotorwelle 8 und die Antriebswelle 4 sind koaxial angeordnet und weisen eine gemeinsame Längsachse 17 auf.The other is the rotor shaft 8th on the transmission side in another warehouse 14 rotatably received, that on a bearing plate 15 is held. Camps 12 and 14 are each designed as a bearing bush, which consist of a wear-resistant material. The rotor shaft 8th and the drive shaft 4 are arranged coaxially and have a common longitudinal axis 17 on.

In den 2 bis 6 ist das Polgehäuse 6 des elektrischen Startermotors in verschiedenen Stadien des Einbaus der Kommutierungseinrichtung und des Kommutatorlagerschilds 13 dargestellt. Die Kommutierungseinrichtung 10 ist in den 7 und 8 ohne rotorseitigen Kollektor dargestellt und umfasst eine Bürstenplatte 18, die Träger von Bürstenhalterungen 19 mit darin radial verschieblich angeordneten Kohlebürsten 20 ist. Im montierten Zustand liegt die radial innen liegende Stirnseite der Kohlebürsten 20 an der Mantelfläche des Kollektors 21 (1) an, der drehfest mit der Rotorwelle 8 verbunden ist. In the 2 to 6 is the pole housing 6 the electric starter motor in various stages of installation of the commutation and the Kommutatorlagerschilds 13 shown. The commutation device 10 is in the 7 and 8th shown without rotor-side collector and includes a brush plate 18 , the bearers of brush holders 19 with therein radially displaceably arranged carbon brushes 20 is. In the assembled state, the radially inner end face of the carbon brushes 20 on the lateral surface of the collector 21 ( 1 ), which rotatably with the rotor shaft 8th connected is.

Die Bürstenplatte 18 ist des Weiteren Träger eines Stromverteilrings 22, über den die Kohlebürsten 19 mit Strom versorgt werden. Einteilig mit dem Stromverteilring 22 ist ein radial nach außen geführter Stromleiter 23 ausgebildet, der im eingebauten Zustand über die Mantelfläche des Polgehäuses 6 radial hinausragt. Der Stromleiter 23 ist ringförmig ausgebildet und liegt parallel versetzt zur Ebene der Bürstenplatte 18. Der Außendurchmesser des Stromverteilrings 22 ist kleiner als der Außendurchmesser der Bürstenplatte 18.The brush plate 18 is further carrier of a power distribution ring 22 over which the carbon brushes 19 be powered. In one piece with the power distribution ring 22 is a radially outwardly guided conductor 23 formed, in the installed state over the lateral surface of the pole housing 6 protrudes radially. The conductor 23 is annular and is offset parallel to the plane of the brush plate 18 , The outside diameter of the Stromverteilrings 22 is smaller than the outer diameter of the brush plate 18 ,

Der radial nach außen ragende Stromleiter 23 ist von einem Dichtungselement 24 eingefasst, das im montierten Zustand in eine Ausnehmung 25 in der Wandung des Polgehäuses 6 (2) eingesetzt ist. Die Ausnehmung 25 ist zur Stirnseite des Polgehäuses 6 hin offen ausgebildet und weist zur Stirnseite einen sich verbreiternden Querschnitt auf. Das Dichtungselement 24 ist mit einer Einkerbung 26 versehen (8), mit der das Dichtungselement 24 auf die die Ausnehmung 25 begrenzenden Wandungen des Polgehäuses 6 aufschiebbar ist.The radially outwardly projecting conductor 23 is of a sealing element 24 bordered, in the mounted state in a recess 25 in the wall of the pole housing 6 ( 2 ) is used. The recess 25 is to the front of the pole housing 6 formed open and has the end face on a widening cross-section. The sealing element 24 is with a notch 26 Mistake ( 8th ), with which the sealing element 24 on the the recess 25 bounding walls of the pole housing 6 is deferrable.

Bei der Montage wird die Bürstenplatte 18 einschließlich der daran angeordneten Komponenten stirnseitig in das Polgehäuse 6 eingeschoben, bis die Bürstenplatte 18 die Stirnseite des Polgehäuses 6 abdeckt (3). Anschließend wird, wie in den 4 bis 6 dargestellt, der Kommutatorlagerschild 13 auf die Stirnseite des Polgehäuses 6 aufgesetzt. Hierbei wird die Bürstenplatte 18 von dem Kommutatorlagerschild 13 am Polgehäuse 6 in Umfangsrichtung fixiert.During assembly, the brush plate 18 including the components arranged thereon end face in the pole housing 6 pushed in until the brush plate 18 the front of the pole housing 6 covering ( 3 ). Subsequently, as in the 4 to 6 shown, the commutator bearing plate 13 on the front of the Polgehäuses 6 placed. This is the brush plate 18 from the commutator bearing plate 13 at the pole housing 6 fixed in the circumferential direction.

Die Fixierung erfolgt mithilfe von Formschlusselementen 27 in Form von Zentrierzapfen, die an der Innenseite des Kommutatorlagerschilds 13 mit radialem Abstand zur Umfangsseite des Kommutatorlagerschilds angeordnet sind und sich in Achsrichtung erstrecken. Über den Umfang sind insgesamt sechs Zentrierzapfen 27 am Kommutatorlagerschild 13 angeordnet. Den Zentrierzapfen 27 sind Zentrierausnehmungen 28 in der Bürstenplatte 18 zugeordnet (3), in die die Zentrierzapfen 27 axial einragen. Auf diese Weise wird die Bürstenplatte 18 verdrehsicher am Kommutatorlagerschild 13 fixiert.The fixing takes place with the help of positive locking elements 27 in the form of centering pins on the inside of the commutator bearing plate 13 are arranged at a radial distance to the peripheral side of the commutator bearing plate and extending in the axial direction. There are six centering pins over the circumference 27 at the commutator bearing plate 13 arranged. The centering pin 27 are centering recesses 28 in the brush plate 18 assigned ( 3 ) into which the centering pins 27 protrude axially. In this way, the brush plate 18 against rotation on the commutator end shield 13 fixed.

Der Kommutatorlagerschild 13 weist außerdem zusätzliche Formschlusselemente 29 an der Umfangsseite des Kommutatorlagerschilds 13 auf, die als Positioniergabeln ausgebildet sind. Über den Umfang verteilt sind ebenfalls sechs derartige Positioniergabeln mit jeweils zwei zueinander beabstandeten Positionierzinken am Umfang des Kommutatorlagerschilds 13 angeordnet. Die Positioniergabeln 29 sind gegenüber den radial weiter innen liegenden Zentrierzapfen 27 in Umfangsrichtung versetzt angeordnet. Sowohl die Zentrierzapfen 27 als auch die Positioniergabeln 29 erstrecken sich in Achsrichtung, wobei die Positioniergabeln 29 weiter axial herausragen als die Zentrierzapfen 27. The commutator end shield 13 also has additional positive locking elements 29 on the peripheral side of the commutator bearing plate 13 on, which are designed as positioning forks. Distributed over the circumference are also six such positioning forks, each with two spaced-apart positioning tines on the circumference of the commutator bearing plate 13 arranged. The positioning forks 29 are opposite to the radially inner centering pins 27 arranged offset in the circumferential direction. Both the centering pins 27 as well as the positioning forks 29 extend in the axial direction, with the positioning forks 29 continue to protrude axially than the centering pins 27 ,

Den Positioniergabeln 29 sind Formschlusselemente 30 in Form von Positioniernasen an der Außenseite der Wandung des Polgehäuses 6 zugeordnet. Die Positioniernasen 30 sind als radiale Erhebungen mit rundem Querschnitt ausgebildet, die im montierten Zustand zwischen den beiden Zinken der Positioniergabeln 29 liegen. Auf diese Weise findet in Drehrichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Kommutatorlagerschild und dem Polgehäuse 6 statt. Zugleich wird über den Eingriff der Zentrierzapfen 17 in die Zentrierausnehmungen 28 in der Bürstenplatte 18 auch eine Verdrehsicherung der Bürstenplatte 18 einschließlich der darauf befindlichen Komponenten gegenüber dem Polgehäuse 6 erreicht. The positioning forks 29 are positive locking elements 30 in the form of positioning lugs on the outside of the wall of the pole housing 6 assigned. The positioning noses 30 are formed as radial projections with a round cross-section, which in the assembled state between the two prongs of the positioning forks 29 lie. In this way, takes place in the direction of rotation a positive connection between the commutator bearing plate and the pole housing 6 instead of. At the same time is about the engagement of the centering pin 17 in the centering holes 28 in the brush plate 18 also a rotation of the brush plate 18 including the components thereon relative to the pole housing 6 reached.

Die Zentrierzapfen 27 liegen an der Innenseite der Wandung des Polgehäuses 6 an und üben eine Klemmkraft auf die Wandung des Polgehäuses aus, zugleich wird über die Zentrierzapfen 27 der Kommutatorlagerschild 13 am Polgehäuse 6 zentriert und koaxial zur Längsachse 17 ausgerichtet. Aufgrund des Eingriffs der Zentrierzapfen 27 in die Zentrierausnehmungen 28 wird auch die Bürstenplatte 18 einschließlich der daran gehaltenen Komponenten koaxial zur Längsachse 17 ausgerichtet.The centering pins 27 lie on the inside of the wall of the pole housing 6 and exert a clamping force on the wall of the pole housing, at the same time on the centering pin 27 the commutator bearing plate 13 at the pole housing 6 centered and coaxial with the longitudinal axis 17 aligned. Due to the engagement of the centering pin 27 in the centering holes 28 also becomes the brush plate 18 including the components held thereon coaxial with the longitudinal axis 17 aligned.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 29704299 U1 [0002]

Claims

Starting device for an internal combustion engine, with an electric starter motor ( 2 ) for driving a starter pinion ( 5 ) is transferable, wherein the starter motor ( 2 ) a commutation device ( 10 ) with carbon brushes ( 20 ), which on a brush plate ( 18 ) which are arranged on a pole housing ( 6 ) of the starter motor ( 2 ) and with one adjacent to the brush plate ( 18 ) arranged commutator ( 13 ) on the front side of the pole housing ( 6 ), characterized in that at the commutator ( 13 ) Form-locking elements ( 27 . 29 ) for torsionally secure connection to the pole housing ( 6 ) and also for non-rotatable connection with the brush plate ( 18 ) are arranged.

Starting device according to claim 1, characterized in that the commutator ( 13 ) first positive locking elements ( 29 ) for connection to the pole housing ( 6 ) and second form-locking elements ( 27 ) for connection to the brush plate ( 18 ) are arranged.

Starting device according to claim 3, characterized in that the first and second positive locking elements ( 27 . 29 ) are offset in the circumferential direction to each other.

Starting device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the positive-locking elements ( 27 ) at the commutator bearing plate ( 13 ) for connection to the brush plate ( 18 ) as axially projecting centering pins ( 27 ) are formed, which in corresponding Zentrierausnehmungen ( 28 ) in the brush plate ( 18 protrude, wherein the commutator bearing plate ( 13 ) via the centering pins ( 27 ) on the front side of the pole housing ( 6 ) is clamped.

Starting device according to claim 4, characterized in that the centering pins ( 27 ) on the inside of the wall of the pole housing ( 6 ) issue.

Starting device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the positive-locking elements ( 29 ) at the commutator bearing plate ( 13 ) for connection to the pole housing ( 6 ) as axially projecting positioning forks ( 29 ) are formed, which positioning lugs ( 30 ) on the pole housing ( 6 ) assigned.

Starting device according to claim 6, characterized in that the positioning forks ( 29 ) on the outside of the wall of the pole housing ( 6 ) issue.

Starting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the brush plate ( 18 ) Carrier of a conductor ( 23 ) and the conductor ( 23 ) of a sealing element ( 24 ) is enclosed, which in a recess ( 25 ) in the wall of the pole housing ( 6 ) lies.

Starting device according to claim 8, characterized in that the recess ( 25 ) in the wall of the pole housing ( 6 ) to the end face of the pole housing ( 6 ) is open.

Starting device according to claim 8 or 9, characterized in that the current conductor ( 23 ) on a power distribution ring ( 22 ) arranged with several carbon brushes ( 20 ) on the brush plate ( 18 ) is in contact.

Starting device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the commutator bearing plate ( 13 ) Carrier of a warehouse ( 12 ) for the rotor shaft ( 8th ).

Starting device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the brush plate ( 18 ) radially outboard has a circumferential, continuous edge region, with which the brush plate ( 18 ) on the front side of the pole housing ( 6 ) is present.