DE102019103421B4

DE102019103421B4 - Anlasser

Info

Publication number: DE102019103421B4
Application number: DE102019103421.3A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko TABATA; Hirotoshi Deguchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-12-17
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: JP2019138250A; DE102019103421A1

Abstract

Anlasser (10), der zum Aufbringen eines Drehmoments auf einen Zahnkranz (18) einer Kraftmaschine (17) dient und Folgendes aufweist:einen Stator (30), der mit einem Magneten (32) ausgestattet ist;einen Rotor (20), der einen Rotorkern (21), der dem Magneten (32) zugewandt ist, und eine Rotorwicklung (22) hat, wobei der Rotor (20) so gehalten ist, dass er drehbar ist;einen Kraftübertragungsmechanismus (40), der dazu dient, ein Drehmoment von einer rotierenden Welle (23) des Rotors zu übertragen;eine Abtriebswelle (60), die so gehalten ist, dass sie in Ausrichtung mit der rotierenden Welle (23) drehbar ist, und zu der das Drehmoment von dem Kraftübertragungsmechanismus (40) übertragen wird; undein Ritzel (11), das an der Abtriebswelle (60) befestigt und mit dem Zahnkranz (18) der Kraftmaschine (17) in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dassder Magnet (32) einen magnetischen Mittelpunkt (X1) hat, der in einer axialen Richtung der rotierenden Welle (23) näher an der Abtriebswelle (60) befindlich ist als ein magnetischer Mittelpunkt (X2) des Rotorkerns (21), undein Axiallager (90) zwischen der Abtriebswelle (60) und der rotierenden Welle (23) bereitgestellt ist, wenn die Rotorwicklung (22) erregt ist, wobei die Abtriebswelle (60) durch das Axiallager (90) in der axialen Richtung mit der rotierenden Welle (23) in Kontakt gebracht ist.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Diese Offenbarung bezieht sich grundsätzlich auf einen Anlasser, der dazu dient, ein Drehmoment auf einen Zahnkranz aufzubringen, der an einer Kraftmaschine installiert ist.
Stand der Technik
Grundsätzlich wird an Anlassern, die ein Drehmoment auf einen Zahnkranz einer Kraftmaschine aufbringen, eine Minimierung eines mechanischen Geräusches beim Aktivieren des Anlassers erfordert. Um ein solches Problem zu beheben, offenbart WO 2017/ 154 363 A1 einen Anlasser, der so konstruiert ist, dass er einen Magneten hat, dessen magnetischer Mittelpunkt von dem magnetischen Mittelpunkt eines Ankers in einer axialen Richtung des Anlassers versetzt ist, wodurch ein Druck auf den Anker beim Aktivieren des Anlassers so ausgeübt wird, dass der Anker gegen eine Endfläche eines zylindrischen Lagers gedrückt wird, das zum Halten einer Ankerwelle funktioniert. Dies reduziert mechanische Vibrationen des Ankers in der axialen Richtung, um das mechanische Geräusch dann zu minimieren, wenn der Anlasser aktiviert ist.
Bei dem vorgenannten Anlasser wirkt der Druck jedoch auf den Anker außerhalb des Zahnkranzes der Kraftmaschine (d.h. einer Antriebswelle oder Abtriebswelle des Anlassers) in der axialen Richtung des Anlassers. Dies hat ein Risiko zur Folge, dass die Antriebswelle, auf der ein Ritzel montiert ist, im Gegensatz zu dem Anker, einem Druck in einer axialen Richtung davon ausgesetzt ist, sodass sie vibriert und ein mechanisches Geräusch erzeugt.
US 4 816 712 A zeigt einen Anlasser entsprechend der Präambel des Anspruchs 1 der vorliegenden Anmeldung. JP 2015 - 102 031 A zeigt einen weiteren Anlasser.
ZUSAMMENFASSUNG
Es ist eine Aufgabe dieser Offenbarung, einen Anlasser vorzusehen, der in der Lage ist, Vibrationen in einer axialen Richtung davon zu minimieren.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Anlasser vorgesehen, der zum Aufbringen eines Drehmoments auf einen Zahnkranz einer Kraftmaschine dient, der Folgendes aufweist: (a) einen Stator, der mit einem Magneten ausgestattet ist; (b) einen Rotor, der einen Rotorkern, der dem Magneten zugewandt ist, und eine Rotorwicklung hat, wobei der Rotor so gehalten ist, dass er drehbar ist; (c) einen Kraftübertragungsmechanismus, der dazu dient, ein Drehmoment von einer rotierenden Welle des Rotors zu übertragen; (d) eine Abtriebswelle, die so gehalten ist, dass sie in Ausrichtung mit der rotierenden Welle drehbar ist, und zu der das Drehmoment von dem Kraftübertragungsmechanismus übertragen wird; und (e) ein Ritzel, das an der Abtriebswelle befestigt und mit dem Zahnkranz der Kraftmaschine in Eingriff bringbar ist.
Der Magnet hat einen magnetischen Mittelpunkt, der in einer axialen Richtung der rotierenden Welle näher an der Abtriebswelle befindlich ist als ein magnetischer Mittelpunkt des Rotorkerns.
Ein Axiallager ist zwischen der Abtriebswelle und der rotierenden Welle bereitgestellt. Wenn die Rotorwicklung erregt ist, ist die Abtriebswelle durch das Axiallager in der axialen Richtung mit der rotierenden Welle in Kontakt gebracht.
Der magnetische Mittelpunkt des Magneten des Stators ist, wie vorstehend beschrieben, von dem magnetischen Mittelpunkt des Rotorkerns in Richtung der Abtriebswelle in der axialen Richtung versetzt. Dies wird im erregten Zustand eine Ausübung einer Axiallast (d.h. einer axialen Last) auf den Rotor bewirken. Die Abtriebswelle ist durch das Axiallager mit der rotierenden Welle in Kontakt dann gebracht, wenn der Rotor erregt ist, wodurch verhindert wird, dass die rotierende Welle und die Abtriebswelle durch die Axiallast in der axialen Richtung bewegt oder vibriert werden. Dies unterdrückt mechanische Vibrationen der rotierenden Welle und der Abtriebswelle, dadurch wird ein mechanisches Geräusch dann minimiert, wenn der Anlasser aktiviert ist (d.h. wenn der Rotor erregt ist).
In dem ersten bevorzugten Modus der Erfindung ist das Axiallager durch ein kugelförmiges Wälzbauteil umgesetzt.
Insbesondere ist das Axiallager, das das kugelförmige Wälzbauteil ist, in Linien- oder Punktkontakt mit Enden der Abtriebswelle und der rotierenden Welle gebracht. Ein Bereich um die Kontakte des Axiallagers mit der Abtriebswelle und der rotierenden Welle kann mit Schmiermittel gefüllt sein, wodurch die Zufuhr des Schmiermittels zu den Kontakten erleichtert wird, um eine mechanische Reibung zwischen dem Axiallager und der rotierenden Welle sowie zwischen dem Axiallager und der Abtriebswelle, im Vergleich zu einem Fall zu minimieren, in dem die Enden der rotierenden Welle und der Abtriebswelle in einem direkten Kontakt miteinander gebracht sind. Dies verbessert Verschleißfestigkeiten des Axiallagers, der Abtriebswelle und der rotierenden Welle. Das Axiallager besteht aus dem kugelförmigen Wälzbauteil, wodurch die Reibung zwischen dem Axiallager und der rotierenden Welle oder der Abtriebswelle beim Rotieren minimiert wird, wodurch die Stabilität hinsichtlich der Rotationsbewegung der rotierenden Welle oder der Abtriebswelle gewährleistet wird und zudem das mechanische Geräusch minimiert wird.
In dem zweiten bevorzugten Modus der Erfindung hat die Abtriebswelle eine Länge, wobei eine erste Endfläche der rotierenden Welle zugewandt ist und eine zweite Endfläche zu der ersten Endfläche entgegengesetzt ist. Die erste Endfläche hat eine darin ausgebildete Positionierungsvertiefung mit einer konischen Fläche, die auf einer Achse der Abtriebswelle zentriert ist und sich in der axialen Richtung öffnet. Die rotierende Welle hat eine Länge, wobei eine erste Endfläche der Abtriebswelle zugewandt ist und eine zweite Endfläche zu der ersten Endfläche entgegengesetzt ist. Die erste Endfläche der rotierenden Welle hat eine darin ausgebildete Positionierungsvertiefung (23a) mit einer konischen Fläche, die auf einer Achse der rotierenden Welle zentriert ist und sich in der axialen Richtung öffnet. Das Axiallager ist mit den konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen der Abtriebswelle und der Ankerwelle in der axialen Richtung in Kontakt gebracht.
Das Wälzbauteil, das, wie vorstehend beschrieben, das Axiallager ist, kontaktiert die konischen Flächen, die sich um die Achsen der Abtriebswelle und der rotierenden Welle öffnen, wodurch eine Ausrichtung des Mittelpunkts des Wälzbauteils mit den Achsen der Abtriebswelle und der rotierenden Welle erreicht wird. Dies vermeidet eine(n) unerwünschte(n) Neigung oder Versatz der Abtriebswelle und der rotierenden Welle. Dies verhindert eine Präzessionsbewegung des Rotors und der Abtriebswelle, um ein mechanisches Geräusch zu minimieren.
In dem dritten bevorzugten Modus der Erfindung hat der Anlasser zudem ein Gehäuse, in dem die Abtriebswelle so gehalten ist, dass sie drehbar ist, und ein zweites Axiallager zusätzlich zu einem ersten Axiallager, das das zwischen der Abtriebswelle und der rotierenden Welle bereitgestellte Axiallager ist. Das zweite Axiallager ist zwischen der zweiten Endfläche der Abtriebswelle, die von der rotierenden Welle entfernt ist, und einer Innenfläche des Gehäuses, die der zweiten Endfläche der Abtriebswelle zugewandt ist, angeordnet. Das zweite Axiallager besteht aus einem kugelförmigen Wälzbauteil. Dann, wenn die Rotorwicklung erregt ist, ist die Abtriebswelle durch das zweite Axiallager mit dem Gehäuse in der axialen Richtung in Kontakt gebracht.
Bei den vorgenannten Anordnungen kontaktiert die Abtriebswelle das Gehäuse durch das zweite Axiallager in der axialen Richtung dann, wenn die Rotorwicklung erregt ist. Die Ausübung der Axiallast auf die Abtriebswelle von der rotierenden Welle durch das erste Axiallager bewirkt somit, dass die Abtriebswelle durch das zweite Axiallager gegen das Gehäuse gedrückt wird, wodurch die Abtriebswelle davon abgehalten wird, sich in der axialen Richtung zu bewegen. Dies minimiert mechanische Vibrationen der rotierenden Welle und der Abtriebswelle in der axialen Richtung davon, um das mechanische Geräusch dann zu reduzieren, wenn der Anlasser aktiviert ist, mit anderen Worten wenn der Rotor erregt ist.
Die Axiallast von der Abtriebswelle wird durch das zweite Axiallager, das aus einem kugelförmigen Wälzbauteil besteht, auf das Gehäuse übertragen. Während einer solchen Übertragung ist das zweite Axiallager in Linien- oder Punktkontakt mit den Flächen der Abtriebswelle und des Gehäuses in der axialen Richtung gebracht.
Ein Bereich um die Kontakte des zweiten Axiallagers mit der Abtriebswelle und dem Gehäuse kann mit Schmiermittel gefüllt sein, wodurch die Zufuhr des Schmiermittels zu den Kontakten erleichtert wird, um eine mechanische Reibung zwischen dem zweiten Axiallager und dem Gehäuse und zwischen dem Axiallager und der Abtriebswelle im Vergleich mit einem Fall, in dem die Enden der Gehäusewelle und der Abtriebswelle in einem Flächenkontakt miteinander gebracht sind, zu minimieren. Dies verbessert Verschleißfestigkeiten des zweiten Axiallagers, der Abtriebswelle und des Gehäuses. Das zweite Axiallager besteht aus dem kugelförmigen Wälzbauteil, somit wird die Reibung zwischen dem zweiten Axiallager und dem Gehäuse oder der Abtriebswelle beim Rotieren minimiert, wodurch die Stabilität der Rotationsbewegung der Abtriebswelle gewährleistet wird und zudem das mechanische Geräusch minimiert wird.
In dem vierten bevorzugten Modus der Erfindung hat das Gehäuse eine Endfläche, die der Abtriebswelle zugewandt ist und in der eine Positionierungsvertiefung mit einer konischen Fläche ausgebildet ist. Die konische Fläche ist auf der Achse der Abtriebswelle zentriert und öffnet sich in der axialen Richtung. Die zweite Endfläche der Abtriebswelle hat eine Positionierungsvertiefung mit einer konischen Fläche, die auf der Achse der Abtriebswelle zentriert ist und sich in der axialen Richtung öffnet. Das zweite Axiallager ist mit den konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen der Abtriebswelle und des Gehäuses in der axialen Richtung in Kontakt gebracht.
Das kugelförmige zweite Axiallager kontaktiert, wie vorstehend beschrieben, die konischen Flächen, die sich um die Achse der Abtriebswelle öffnen, wodurch eine Ausrichtung des Mittelpunkts des zweiten Axiallagers mit der Achse der Abtriebswelle erreicht wird. Dies vermeidet eine(n) unerwünschte(n) Neigung oder Versatz der Abtriebswelle. Dies verhindert die Präzessionsbewegung der Abtriebswelle, um ein mechanisches Geräusch zu minimieren.
In dem fünften bevorzugten Modus der Erfindung ist der Mittelpunkt einer Verteilung eines Magnetfeldes, wie er durch den Permanentmagneten erzeugt wird, näher an der Abtriebswelle befindlich als der, wie er durch den Rotorkern erzeugt wird, um den magnetischen Mittelpunkt des Magneten näher an der Abtriebswelle zu platzieren als der magnetische Mittelpunkt des Rotorkerns. Dies erleichtert die Leichtigkeit, mit der eine Axiallast erzeugt wird, die auf den Rotorkern ausgeübt wird.
In dem sechsten bevorzugten Modus der Erfindung ist der Magnet durch einen Permanentmagneten umgesetzt, der so magnetisiert ist, dass er eine Magnetfeldverteilung hat, deren Mittelpunkt näher an der Abtriebswelle in der axialen Richtung befindlich ist als der Mittelpunkt einer Magnetfeldverteilung des Rotorkerns.
Eine Verwendung des auf die vorgenannte Weise magnetisierten Magneten ermöglicht es dem Mittelpunkt einer Länge des Magneten in der axialen Richtung, mit demjenigen des Rotorkerns in der radialen Richtung der rotierenden Welle ausgerichtet zu sein, wodurch ermöglicht wird, dass der Anlasser eine verringerte Länge in der axialen Richtung hat.
In dem siebten bevorzugten Modus der Erfindung ist der Magnet durch einen Elektromagneten umgesetzt, der mit einer Feldwicklung ausgestattet ist. Der Elektromagnet ist geometrisch asymmetrisch geformt, sodass ein Mittelpunkt einer Verteilung eines Magnetfeldes, wie es von dem Elektromagneten erzeugt wird, näher an der Abtriebswelle in der axialen Richtung befindlich ist als der, wie er von dem Rotorkern erzeugt wird.
Die Verwendung des auf die vorgenannte Weise asymmetrisch geformten Elektromagneten ermöglicht es dem Mittelpunkt einer Länge des Elektromagneten in der axialen Richtung, mit demjenigen des Rotorkerns in der radialen Richtung der rotierenden Welle ausgerichtet zu sein, wodurch ermöglicht wird, dass der Anlasser eine verringerte Länge in der axialen Richtung hat.
In dem achten bevorzugten Modus der Erfindung ist der Rotorkern geometrisch asymmetrisch geformt, sodass ein Mittelpunkt einer Verteilung eines Magnetfeldes, wie er von dem Rotorkern erzeugt wird, in der axialen Richtung weiter von der Abtriebswelle entfernt ist als der, wie er von dem Magneten erzeugt wird.
Die Verwendung des auf die vorgenannte Weise asymmetrisch geformten Rotorkerns ermöglicht es dem Mittelpunkt einer Länge des Magneten in der axialen Richtung, mit der des Rotorkerns in der radialen Richtung der rotierenden Welle ausgerichtet zu sein, wodurch ermöglicht wird, dass der Anlasser eine verringerte Länge in der axialen Richtung hat.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung besser verstanden, die jedoch nicht dazu dienen sollten, die Erfindung auf die konkreten Ausführungsbeispiele zu beschränken, sondern nur dem Zweck der Erklärung und des Verständnisses dienen.
In den Zeichnungen ist:

1 eine schematische Ansicht, die ein Kraftmaschinenanlasssystem darstellt;
2 eine Teils-Längsschnittansicht, die einen Anlasser gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
3 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Hervorhebung eines Aufbaus des Anlassers von 2 darstellt;
4 eine Längs-Teilschnittansicht, die einen Anlasser gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
5 eine Längs-Teilschnittansicht, die die erste Änderung eines Anlassers darstellt;
6 ist ein vergrößerter Teil einer Schnittansicht, der eine Hervorhebung eines Aufbaus der zweiten Änderung eines Anlassers darstellt; und
7 eine Längs-Teilschnittansicht, die eine zweite Änderung eines Anlassers darstellt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
ERSTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Mit Verweis auf die Zeichnungen, insbesondere auf 1, ist der Anlasser 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. In den folgenden Ausführungsbeispielen beziehen sich die gleichen Bezugszeichen auf die gleichen oder ähnlichen Teile.
Der Anlasser 10 ist als Planeten-Kraftmaschinenanlasser ausgelegt und hat den Elektromotor 12 und den Magnetschalter 13. Der Elektromotor 12 dient zum Rotieren des Ritzels (d.h. eines Ritzels) 11. Der Magnetschalter 13 dient als ein elektrisch angetriebenes Stellglied, um das Ritzel 11 in einer axialen Richtung des Ritzels 11 zu schieben.
Der Magnetschalter 13 ist mit einer Erregerspule (nicht dargestellt) und dem Kolben 14 ausgestattet, der innerhalb der Erregerspule so bereitgestellt ist, dass er auf einem Innenumfang der Erregerspule gleitbar ist. Die Erregerspule wird durch elektrische Leistung erregt, die von der Batterie 16, die außerhalb des Anlassers 10 bereitgestellt ist, dann zugeführt wird, wenn der Anlassschalter 15 durch eine Tastenbetätigung eines Bedieners (z.B. eines Fahrers in einem Fahrzeug) eingeschaltet wird, wodurch eine magnetische Anziehung erzeugt wird, um den Kolben 14 so anzuziehen, dass ein beweglicher Kontakt, der auf dem Kolben 14 montiert ist, mit einem Paar fester Kontakte zur elektrischen Anlage gebracht wird. Dies schließt einen Leistungszuführkreis, um elektrische Leistung von der Batterie 16 zu der Kraftmaschine zuzuführen.
Das Ritzel 11 ist an einer Stelle platziert, an der es durch das Ritzel 11 gedrückt wird, um mit dem Zahnkranz 18 im Eingriff zu stehen, das mit einer Abtriebswelle (d.h. der Kurbelwelle 17a) der Kraftmaschine (z.B. einer Brennkraftmaschine) 17 verbunden ist. Insbesondere dann, wenn sich der Magnetschalter 13 in dem entregten Zustand befindet, ist das Ritzel 11 kontaktlos mit dem Zahnkranz 18 angeordnet, d.h. in einer nicht wirkverbundenen Position. Wenn der Anlassschalter 15 eingeschaltet ist, sodass er geschlossen ist, wird der Magnetschalter 13 mit Leistung von der Batterie 16 versorgt, um den Kolben 14 in der axialen Richtung davon anzuziehen. Dies bewirkt, dass das Ritzel 11 durch den Antriebshebel 14a, der mit dem Kolben 14 verbunden ist, in Richtung des Zahnkranzes 18 bewegt wird.
Zähne an einem Außenumfang des Ritzels 11 stehen daher mit Zähnen an einem Außenumfang des Zahnkranzes 18 im Eingriff, wodurch eine mechanische Verbindung dazwischen erreicht wird. Wenn das Ritzel 11 auf diese Weise mit dem Zahnkranz 18 im Eingriff steht, mit anderen Worten sich das Ritzel 11 in einer wirkverbundenen Position befindet, und der Motor 12 erregt ist, bewirkt dies, dass das Ritzel 11 den Zahnkranz 18 rotiert, um ein Anfangsdrehmoment auf die Kraftmaschine 17 aufzubringen, sodass sie angekurbelt wird.
Der Kolben 14 ist mit einer Rückstellfeder (nicht dargestellt) verbunden, die als ein Drängungsbauteil funktioniert. Die Rückstellfeder dient zum Aufbringen einer Drängungskraft auf den Kolben 14, um ihn in einer Richtung zu bewegen, die entgegengesetzt zu einer Richtung ist, in der der Kolben 14 durch die Erregerspule angezogen wird. Nachdem das Ankurbeln der Kraftmaschine vollständig beendet ist, wird die Erregerspule entregt, sodass nur die Drängungskraft, wie sie von der Rückstellfeder erzeugt wird, auf den Kolben 14 wirkt, wodurch bewirkt wird, dass das Ritzel 11 durch den Antriebshebel 14a von der wirkverbundenen Position zurück zu der nicht wirkverbundenen Position bewegt wird.
Der Aufbau des Motors 12 wird nachfolgend mit Bezug auf 2 beschrieben. Der Motor 12 ist durch einen bekannten Gleichstrom-Elektromotor mit einer Bürste umgesetzt und hat den Anker 20, der als ein Rotor dient, den Stator 30, den Planetengetriebezug 40, der als Kraftübertragungsmechanismus dient, die Kupplung 50, die Abtriebswelle 60, die vordere Abdeckung 81, die hintere Abdeckung 82 und das Ritzel 11.
Der Anker 20 hat den Ankerkern 21, der aus einem Eisenkern besteht, der als Rotorkern funktioniert, die Ankerspule 22, die als eine Rotorwicklung auf dem Ankerkern 21 gewickelt ist, die Ankerwelle 23, die eine rotierende Welle des Ankers 20 ist, und den Kommutator 24, der als ein Gleichrichter funktioniert.
Eine Längsrichtung der Ankerwelle 23 wird lediglich als eine axiale Richtung bezeichnet, die in 2 durch „Y“ gekennzeichnet ist.
Die Ankerwelle 23 des Ankers 20 wird von der hinteren Abdeckung 82 unter Verwendung des ersten Lagers 82a (d.h. eines Radiallagers), das in der hinteren Abdeckung 82 montiert ist, so gehalten, dass sie drehbar ist. Die Ankerwelle 23 hat den Ankerkern 21, der auf einem mittleren Abschnitt einer Länge davon bereitgestellt ist. Der Ankerkern 21 hat die darauf angeordnete Ankerspule 22. Der zylindrische Kommutator 24 ist auf der Ankerwelle 23 montiert und ist in der axialen Richtung näher an der hinteren Abdeckung 82 befindlich als die Ankerwicklung 22.
Der Kommutator 24 wird in einer radialen Richtung davon gegen die Leistungsversorgungsbürste 25 gedrückt. Die Leistungsversorgungsbürste 25 ist an der hinteren Abdeckung 82 gesichert. Wenn der Anker 20 rotiert, gleitet der Kommutator 24 auf der Leistungsversorgungsbürste 25. Dem Kommutator 24 wird elektrische Leistung von der Batterie 16 durch die Leistungsversorgungsbürste 25 zugeführt. Der Kommutator 24 ist mit der Ankerspule 22 verbunden, um die von der Leistungsversorgungsbürste 25 übertragene Leistung der Ankerspule 22 zuzuführen. Bei der Zufuhr von Leistung wird die Ankerspule 22 erregt, sodass der Ankerkern 21 eine Magnetkraft erzeugt.
Der Stator 30 hat das hohle zylindrische Joch 31 und eine Vielzahl von Permanentmagneten 32, die auf einer Innenumfangsfläche des Jochs 31 angeordnet sind. Das Joch 31 ist mit der hinteren Abdeckung 82 verbunden. Der Stator 30 ist dem Anker 20 zugewandt. Insbesondere sind die Permanentmagnete 32 des Stators 30 um den Ankerkern 21 herum angeordnet und dem Außenumfang des Ankerkerns 21 zugewandt. Ein Luftspalt ist zwischen den Permanentmagneten 32 und dem Ankerkern 21 ausgebildet. Wenn der Ankerkern 21 die Magnetkraft erzeugt, wird er bewirken, dass der Anker 20 relativ zu dem Stator 30 rotiert.
Der Planetengetriebezug 40 hat das Sonnenrad 41, das auf der Ankerwelle 23 montiert ist, eine Vielzahl (drei in diesem Ausführungsbeispiel) von Planetenrädern 42, die mit dem Sonnenrad 41 im Eingriff stehen, das Innenrad 43, das mit den Planetenrädern 42 im Eingriff steht, und den Planetenträger 44, der die Planetenräder 42 so hält, dass sie drehbar sind.
Das Sonnenrad 41 ist ein Außenrad, das an der Ankerwelle 23 so befestigt ist, dass es zusammen mit der Ankerwelle 23 drehbar ist. Das Innenrad 43 ist ein ringförmiges Innenrad, das koaxial mit der Rotationsachse des Sonnenrades 41 (d.h. einer Achse der Ankerwelle 23) angeordnet und an der vorderen Abdeckung 81 gesichert ist.
Die Planetenräder 42 sind Außenräder, die durch die rotierende Welle 45 gehalten sind, die auf dem Planetenträger 44 durch das zweite Lager 45a (d.h. ein Radiallager) so montiert ist, dass sie drehbar ist. Die Planetenräder 42 sind um die rotierende Welle 45 drehbar und zudem um das Sonnenrad 41 kreisend. Die Rotation des Sonnenrades 41 wird bewirken, dass die Planetenräder 42 in einer Richtung gegen eine Richtung rotieren, in der das Sonnenrad 41 rotiert. Die Planetenräder 42 stehen mit dem festen Innenrad 43 im Eingriff, sodass sie um das Sonnenrad 41 in der gleichen Richtung kreisen wie diejenige, in der das Sonnenrad 41 dann rotiert, wenn die Planetenräder 42 in der Richtung rotieren, die der Rotationsrichtung des Sonnenrades 41 entgegengesetzt ist.
Der Planetenträger 44 dient zum Ausgeben der Kreisbewegung der Planetenräder 42 durch die rotierende Welle 45. Mit anderen Worten wird der Planetenträger 44 dann um die rotierende Welle 45 rotiert, wenn die Planetenräder 42 kreisen. Der Planetenträger 44 ist einstückig mit dem Äußeren 51 der Kupplung 50 ausgebildet, was später ausführlich diskutiert wird.
Die Kupplung 50 ist durch eine Nocken- (oder Rollen-) Einwegkupplung umgesetzt und dient zum Übertragen eines Drehmoments von dem Äußeren 51 zu dem Inneren 53 unter Verwendung der Rollen 52, die in Nockenkammern montiert sind. Die Kupplung 50 dient zudem dazu, die Drehmomentübertragung von dem Inneren 53 zu dem Äußeren 51 zu sperren.
Die Abtriebswelle 60 ist in Ausrichtung mit der Ankerwelle 23 angeordnet. Die Abtriebswelle 60 hat ein Ende, das weit von dem Motor 12 entfernt ist und durch das vierte Lager 61 (d.h. ein Radiallager) drehbar gehalten ist, das in dem Antriebsgehäuse 70 montiert ist (was später ausführlich diskutiert wird). Die Abtriebswelle 60 hat zudem ein Ende, das näher an dem Motor 12 liegt und an dem das Innere 53 der Kupplung 50 montiert ist. Die Abtriebswelle 60 hat einen mittleren Abschnitt, der als eine männliche schraubenförmige Verzahnung (nicht dargestellt) mit spiralförmigen oder schraubenförmigen Stegen oder Zähnen gestaltet ist.
Das auf der Abtriebswelle 60 fest montierte Ritzel 11 ist durch ein ringförmiges Außenrad umgesetzt, das eine weibliche schraubenförmige Verzahnung (nicht dargestellt) mit schraubenförmigen Nuten hat, die in einem Innenumfang davon ausgebildet sind. Das Ritzel 11 steht durch die schraubenförmigen Verzahnungen mit der Abtriebswelle 60 im Eingriff, sodass ein Drehmoment von der Abtriebswelle 60 auf das Ritzel 11 übertragen wird. Das Ritzel 11 wird durch den Antriebshebel 14a entlang der schraubenförmigen Verzahnungen gedrückt oder bewegt.
Der Anschlagring 62 ist auf einem Abschnitt der Abtriebswelle 60 montiert, der weiter von dem Motor 12 entfernt ist als das Ritzel 11. Unmittelbar nachdem das Ritzel 11 geschoben wird und mit dem Zahnkranz 10 in Eingriff kommt, kontaktiert das Ritzel 11 den Anschlagring 62. Der Anschlagring 62 stoppt dann die Bewegung des Ritzels 11 und hält so das Ritzel 11 in der wirkverbundenen Position.
Das Ritzel 11 und der Zahnkranz 18 haben ein vorgegebenes Übersetzungsverhältnis. Wenn ein Drehmoment von dem Motor 12 zu dem Zahnkranz 18 übertragen wird, ist eine Rotationsgeschwindigkeit, die durch Multiplikation einer Geschwindigkeit des Zahnkranzes 18 mit dem vorgegebenen Übersetzungsverhältnis hergeleitet wird, gleich einer Rotationsgeschwindigkeit des Ritzels 11. Wenn die Geschwindigkeit des Ritzels 11 höher ist als das Produkt der Geschwindigkeit des Zahnkranzes 18 und des vorgegebenen Übersetzungsverhältnisses, ist die Kupplung 50 demgemäß in einer drehmomentübertragenden Position (d.h. einer Eingriffsposition) gebracht, um ein Drehmoment zu dem Zahnkranz 18 zu übertragen. Alternativ, wenn die Geschwindigkeit des Ritzels 11 niedriger ist als das Produkt der Geschwindigkeit des Zahnkranzes 18 und des vorgegebenen Übersetzungsverhältnisses, ist die Kupplung 50 in einer drehmomentübertragungsfreien Position (d.h. eine ausgerückte Position) gebracht, um die Drehmomentübertragung von dem Zahnkranz 18 zu dem Motor 12 zu sperren.
Die vordere Abdeckung 81 hat eine hohle zylindrische Form mit einem Boden und hat eine dem Motor 12 zugewandte Öffnung. Das Joch 31 ist an einem offenen Ende der vorderen Abdeckung 81 gesichert. Die vordere Abdeckung 81 ist wie ein Gehäuse geformt, in dem der Planetengetriebezug 40 und die Kupplung 50 bereitgestellt sind. Die vordere Abdeckung 81 hat das Durchgangsloch 81a, das in dem Boden davon ausgebildet ist. Die Abtriebswelle 60 geht durch das Durchgangsloch 81a in dem Boden der vorderen Abdeckung 81 hindurch. Das Loch 81a hat das darin montierte dritte Lager 83 (d.h. ein Radiallager). Das dritte Lager 83 hält die Abtriebswelle 60 so, dass sie drehbar ist.
Die hintere Abdeckung 82 hat eine hohle zylindrische Form mit einem Boden. Die hintere Abdeckung 82 hat eine Öffnung, die der Abtriebswelle 60 in der axialen Richtung zugewandt ist. Das Joch 31 ist mit einem offenen Ende der hinteren Abdeckung 82 verbunden. Die hintere Abdeckung 82 ist wie ein Gehäuse geformt, in dem die Leistungsversorgungsbürste 25 und der Kommutator 24 bereitgestellt sind.
Der Motor 12 ist an dem Antriebsgehäuse 70 gesichert. Das Gehäuse 70 hat eine hohle zylindrische Form mit einem Boden und hat eine dem Motor 12 zugewandte Öffnung. Obwohl nicht dargestellt, ist der Magnetschalter 13 zudem an dem Gehäuse 70 gesichert. Das Gehäuse 70 hat den Boden 71 und das Loch 72 in dem Mittelpunkt des Bodens 71. Das vierte Lager 81 ist in dem Loch 72 montiert. Die Abtriebswelle 60 ist in dem vierten Lager 61 installiert. Das Gehäuse 70 hält die Abtriebswelle 60 unter Verwendung des vierten Lagers so, dass sie drehbar ist. Insbesondere hat die Abtriebswelle 60 Enden, die durch das in der vorderen Abdeckung 81 montierte dritte Lager 83 und das in dem Gehäuse 70 montierte vierte Lager 61 drehbar gelagert sind. Das Gehäuse 70 hat eine Öffnung, die in einer Seitenwand ausgebildet ist und einer radialen Richtung davon zugewandt ist. Der Zahnkranz 18 ist teilweise durch die Öffnung in dem Gehäuse 70 installiert.
Wenn der Anlasser 10 aktiviert ist, können die Abtriebswelle 60 und die Ankerwelle 23 in der axialen Richtung davon vibrieren, was ein mechanisches Geräusch bewirkt. Um ein solches Geräusch zu minimieren, ist der Aufbau des Anlassers 10 wie folgt gestaltet.
Jeder der Permanentmagnete 32 hat eine Länge, die sich in der axialen Richtung erstreckt, und hat den magnetische Mittelpunkt XI, der näher an der Abtriebswelle 60 befindlich ist als der magnetische Mittelpunkt X2 des Ankerkerns 21 in der axialen Richtung. „Der magnetische Mittelpunkt“, wie hierin bezeichnet, ist der Mittelpunkt einer Magnetfeldverteilung. Insbesondere ist der magnetische Mittelpunkt X1 der Permanentmagnete 32 in der axialen Richtung näher zu der Abtriebswelle 60 befindlich als der magnetische Mittelpunkt X2 des Ankerkerns 21. Die Permanentmagnete 32 sind so magnetisiert, dass sie den Mittelpunkt der Magnetfeldverteilung dort haben, wo die Magnetflussdichte am höchsten ist.
Die Ankerwelle 23 ist dazu gebracht, dass ein Ende davon mit dem Ende der Abtriebswelle 60 durch eine einzelne Kugel (d.h. ein Wälzbauteil) 90, die als Axiallager funktioniert, in Kontakt kommt.
Insbesondere hat die Abtriebswelle 60 das Ende, das nah an dem Motor 12 liegt und auf dem das Innere 53 der Kupplung 50, wie bereits beschrieben, montiert ist. Das Innere 53 ist scheibenförmig koaxial zu der Abtriebswelle 60 angeordnet und hat einen Durchmesser, der größer als derjenige der Abtriebswelle 60 ist (insbesondere der Durchmesser eines Abschnitts der Abtriebswelle 60, der weiter von dem Motor 12 entfernt befindlich ist als das Innere 53).
Das Innere 53 hat das in dem Mittelpunkt davon ausgebildete Loch 54, in dem das Ende der Ankerwelle 23 eingepasst ist. Das Loch 54 hat eine dem Motor 12 in der axialen Richtung zugewandte Öffnung, in der das vordere Ende der Ankerwelle 23 eingesetzt ist. Das vordere Ende der Ankerwelle 23 wird durch das fünfte Lager 55 gehalten, das ein Radiallager ist, das in dem Loch 54 so montiert ist, dass es relativ zu der Abtriebswelle 60 drehbar ist. Das fünfte Lager 55 kann alternativ durch ein Kugellager oder ein Gleitlager (zudem gleitendes Lager genannt) umgesetzt sein. Die Ankerwelle 23 ist drehbar durch das erste Lager 82a in der hinteren Abdeckung 82 und das fünfte Lager 55 in dem Loch 54 gehalten.
Das Loch 54 hat die darin angeordnete Kugel 90. Die Kugel 90 ist als ein kugelförmiges Wälzbauteil gestaltet, das in der axialen Richtung zwischen der Abtriebswelle 60 und der Ankerwelle 23 angeordnet ist. Insbesondere ist die Kugel 90 mit dem Boden des Lochs 54 und der der Abtriebswelle 60 zugewandten Endfläche der Ankerwelle 23 in Kontakt gebracht. Der Boden des Lochs 54 hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen mit demjenigen der Kugel 90 identisch ist. Die Kugel 90 ist innerhalb des Lochs 54 rollbar. Der Freiraum zwischen der Abtriebswelle 60 und der Ankerwelle 23 innerhalb des Lochs 54 ist, wie in 3 dargestellt ist, mit dem Schmiermittel 90a wie beispielsweise Fett gefüllt. Mit anderen Worten ist der Raum um die Kugel 90 in dem Loch 54, wie in 3 durch schraffierte Linien gekennzeichnet, mit dem Schmiermittel 90a gefüllt.
Die Scheibe 91, die aus einer kreisförmigen Platte besteht, ist auf der Abtriebswelle 60 zwischen der Bodenfläche (d.h. einer Innenfläche) der vorderen Abdeckung 81 und dem Inneren 53 bereitgestellt. Die Scheibe 91 hat einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen identisch ist mit einem Außendurchmesser der Abtriebswelle 60 (insbesondere einem Außendurchmesser eines Abschnitts der Abtriebswelle 60 zwischen der Bodenfläche der vorderen Abdeckung 81 und dem Inneren 53). Die Scheibe 91 hat zudem einen Außendurchmesser, der größer ist als derjenige des dritten Lagers 83, das in der vorderen Abdeckung 81 montiert ist. Die Scheibe 91 ist plattenförmig und hat eine Fläche, die auf einer Endfläche des dritten Lagers 83 gleitbar ist. Ebenso hat die Scheibe 91 zudem eine Fläche, die auf einer Endfläche des Inneren 53 gleitbar ist, die in der axialen Richtung weiter von dem Motor 12 entfernt ist.
3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Bereichs, der in 2 von einer gestrichelten Linie eingeschlossen ist. Die Ankerwelle 23 hat, wie in 3 deutlich dargestellt ist, die der Abtriebswelle 60 zugewandte Endfläche, in der die Positionierungsvertiefung 23a ausgebildet ist. Die Vertiefung 23a ist konisch geformt und öffnet sich in Richtung der Abtriebswelle 60 um die Achse der Ankerwelle 23. Die Positionierungsvertiefung 23a hat den Mittelpunkt, der mit der Längsmittellinie der Ankerwelle 23 übereinstimmt. Die dem Motor 12 zugewandte Endfläche der Abtriebswelle 60, d.h. die Bodenfläche des Lochs 43, hat die darin ausgebildete Positionierungsvertiefung 54a, die eine konische Form hat und in Richtung des Motors 12 offen ist. Die Positionierungsvertiefung 54a hat den Mittelpunkt, der mit der Längsmittellinie der Abtriebswelle 60 übereinstimmt.
Die Kugel 90 ist in direktem Kontakt mit oder leicht entfernt von den konischen Flächen der Vertiefungen 23a und 54a zwischen der Abtriebswelle 60 und der Ankerwelle 23 gebracht. Die Größe der Kugel 90 und der Winkel der konischen Flächen der Vertiefungen 23a und 54a sind so ausgewählt, dass ein Linienkontakt der Kugel 90 mit den konischen Flächen der Vertiefungen 23a und 54a dann erreicht wird, wenn die Kugel 90 zwischen der Abtriebswelle 60 und der Ankerwelle 23 gehalten ist. Die Linienkontakte erleichtern die Leichtigkeit, mit der das um die Kugel 90 vorhandene Schmiermittel 90a zu einem Gebiet des Linienkontakts zwischen der Kugel 90 und der Ankerwelle 23 oder der Abtriebswelle 60 dann zugeführt wird, wenn die Ankerwelle 23 oder die Abtriebswelle 60 relativ zu der Kugel 90 rotiert, im Vergleich zu dem Fall, in dem die Ankerwelle 23 und die Abtriebswelle 60 in Flächenkontakt miteinander stehen.
Mit den vorgenannten Anordnungen der Permanentmagnete 32 und des Ankerkerns 21 wird dann, wenn die Ankerspule 22 erregt ist, der Ankerkern 21 magnetisch angezogen, um den magnetischen Mittelpunkt X2 mit dem magnetischen Mittelpunkt X1 der Permanentmagnete 32 in der axialen Richtung in Übereinstimmung zu bringen, mit anderen Worten um den magnetischen Mittelpunkt X2 mit dem magnetischen Mittelpunkt X1 in der radialen Richtung der Ankerwelle 32 auszurichten. Insbesondere erzeugt die Erregung der Ankerspule 22 eine Axiallast, die auf den Anker 20 ausgeübt wird, um den Anker 20 in der axialen Richtung in Richtung der Abtriebswelle 60 zu drängen.
Die Ausübung der Axiallast auf die Ankerwelle 23 wird bewirken, dass das der Abtriebswelle 60 zugewandte Ende der Ankerwelle 23 gegen die Kugel 90 gedrückt, sodass eine Axiallast auf die Kugel 90 zur Abtriebswelle 60 wirkt. Eine solche Axiallast bewirkt, dass die Kugel 90 gegen das dem Motor 12 zugewandte Ende der Abtriebswelle 60, d.h. die Bodenfläche des Lochs 54, gedrückt wird, sodass die Abtriebswelle 60 dann, wenn die Ankerspule 22 erregt ist, durch die Kugel 90 in der axialen Richtung mit der Ankerwelle 23 in Kontakt gehalten ist. Daher wird eine Axiallast auf die Abtriebswelle 60 ausgeübt, um die Abtriebswelle 60 weg von dem Motor 12 zu drängen.
Die Ausübung der Axiallast auf die Abtriebswelle 60 wird bewirken, dass das an dem Ende der Abtriebswelle 60 montierte Innere 53 gegen das Ende des dritten Lagers 83 durch die Scheibe 91 in der axialen Richtung gedrückt wird, sodass die vordere Abdeckung 81 die Abtriebswelle 60 daran hindert, sich in der axialen Richtung zu bewegen, wodurch sie zudem die Kugel 90 und die Ankerwelle 23 von einer Bewegung abhält.
Die Scheibe 91 ist, wie vorstehend beschrieben, gleitbar auf der Endfläche des dritten Lagers 83. Ebenso ist die Scheibe 91 zudem auf der Endfläche des Inneren 53 gleitbar. Dies ermöglicht es der Abtriebswelle 60, dann zu rotieren, wenn die Abtriebswelle 60 gegen das dritte Lager 83 durch die Scheibe 91 gedrückt wird.
Wenn sie der Axiallast unterzogen ist, wird die Kugel 90 stark in Linienkontakt mit den konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen 23a und 54a gedrückt. Ein Bereich um den Linienkontakt herum ist mit dem Schmiermittel 90a gefüllt, wodurch eine mechanische Reibung zwischen der Kugel 90 und jeder der Positionierungsvertiefungen 23a und 54a bei Drehung der Ankerwelle 23 oder der Abtriebswelle 60 minimiert wird.
Die Ausübung der Axiallast auf die Kugel 90 bewirkt, dass die Kugel 90 gegen die Ankerwelle 23 gedrückt wird, sodass sie den Mittelpunkt der Kugel 90 mit dem Mittelpunkt der konischen Fläche der Positionierungsvertiefung 23a, d.h. der Achse der Ankerwelle 23, in Übereinstimmung bringt. Ebenso bewirkt die Ausübung der Axiallast auf die Kugel 90 zudem, dass die Kugel 90 gegen die Abtriebswelle 60 gedrückt wird, sodass sie den Mittelpunkt der Kugel 90 mit dem Mittelpunkt der konischen Fläche der Positioniereinrichtung 54a, d.h. der Achse der Abtriebswelle 60, in Übereinstimmung bringt. Dies gewährleistet die Ausrichtung der Kugel 90, der Abtriebswelle 60 und der Ankerwelle 23, wodurch eine Fehlausrichtung der Achsen der Abtriebswelle 60 und der Ankerwelle 23 in der radialen Richtung des Motors 12 bei einer Rotation davon vermieden wird.
Der vorgenannte Aufbau des Anlassers 10 bietet die folgenden Vorteile.
Der magnetische Mittelpunkt X1 der Permanentmagnete 32 ist von dem magnetische Mittelpunkt X2 des Ankerkerns 21 zur Abtriebswelle 60 in der axialen Richtung der Ankerwelle 23 versetzt. Dies bewirkt, dass eine Axiallast (d.h. eine axiale Last) auf den Anker 20 bei Erregung ausgeübt wird. Die Abtriebswelle 60 ist, wie vorstehend beschrieben, durch die Kugel 90 mit der Ankerwelle 23 in Kontakt dann gebracht, wenn der Anker 20 erregt ist, wodurch die Ankerwelle 23 und die Abtriebswelle 60 daran gehindert werden, durch die Axiallast in der axialen Richtung bewegt zu werden. Dies unterdrückt mechanische Vibrationen der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60, wodurch ein mechanisches Geräusch beim Erregen des Ankers 20 minimiert wird.
Die Kugel 90 besteht aus einem einzelnen kugelförmigen Wälzbauteil und wird zwischen der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60 in der axialen Richtung gehalten. Wenn der Anker 20 erregt ist, ist die Kugel 90 in Linienkontakt mit den Endflächen der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60 gebracht. Ein Bereich um die Linienkontakte herum ist mit dem Schmiermittel 90a gefüllt, wodurch die Zufuhr des Schmiermittels 90a zu den Linienkontakten erleichtert wird, um eine mechanische Reibung zwischen der Kugel 90 und der Ankerwelle 23 und zwischen der Kugel 90 und der Abtriebswelle 60 im Vergleich zu einem Fall zu minimieren, in dem die Enden der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60 in Flächenkontakt miteinander gebracht sind. Die Kugel 90 hat eine kugelförmige Fläche, somit wird die Reibung zwischen der Kugel 90 und der Ankerwelle 23 oder der Abtriebswelle 60 beim Rotieren minimiert, die Stabilität der Rotationsbewegung der Ankerwelle 23 oder der Abtriebswelle 60 gewährleistet und gleichzeitig das mechanische Geräusch minimiert.
Die Positionierungsvertiefung 54a ist, wie vorstehend beschrieben, an dem Ende der Abtriebswelle 60 ausgebildet, das der Ankerwelle 23, d.h. dem Boden des Lochs 54, zugewandt ist. Die Positionierungsvertiefung 54a hat die konische Fläche, die auf der Achse der Abtriebswelle 60 zentriert ist und sich in der axialen Richtung öffnet. Die Positionierungsvertiefung 23a ist in der Endfläche der Abtriebswelle 60 ausgebildet, die der Ankerwelle 23 zugewandt ist. Die Positionierungsvertiefung 23a hat die konische Fläche, die auf der Achse der Ankerwelle 23 zentriert ist und sich in der axialen Richtung öffnet. Die Kugel 90 kontaktiert die konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen 23a und 54a in der axialen Richtung.
Die Positionierungsvertiefungen 23a und 54a dienen somit dazu, den Mittelpunkt der Kugel 90 mit den Achsen der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60 auszurichten, wodurch eine(n) unerwünschte(n) Neigung oder Versatz der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60 vermieden wird. Dies verhindert eine Präzessionsbewegung der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60, um ein mechanisches Geräusch zu minimieren, und minimiert zudem einen Verschleiß der Leistungsversorgungsbürste 25, des ersten Lagers 82a und des vierten Lagers 61 aufgrund von Neigung oder Versatz der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60.
ZWEITES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL
Der Anlasser 10 des zweiten Ausführungsbeispiels ist so gestaltet, dass ein zweites Axiallager hat, das zwischen der Abtriebswelle 60 und dem Gehäuse 70 angeordnet ist.
Die Kugel 90 (die zudem als eine erste Kugel bezeichnet wird, die als ein erstes Axiallager funktioniert) ist, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, zwischen der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60 angeordnet.
Das Gehäuse 70, wie in 4 deutlich dargestellt ist, hat das in dem Boden davon ausgebildete Loch 72. Das Loch 72 durchdringt nicht eine Stärke des Bodens des Gehäuses 70 in der axialen Richtung.
Mit anderen Worten, das in dem Gehäuse 70 ausgebildete Loch 72 hat einen Boden, auf dem die zweite Kugel 180 bereitgestellt ist. Die zweite Kugel 190 ist zwischen der Abtriebswelle 60 und dem Gehäuse 70 in der axialen Richtung gehalten. Insbesondere ist die zweite Kugel 190 als ein kugelförmiges Wälzbauteil gestaltet, das zwischen der Endfläche der Abtriebswelle 60, die von der Ankerwelle 23 abgewandt ist, und einem Abschnitt einer Innenfläche des Gehäuses 70 angeordnet ist, die der Abtriebswelle 60 in der axialen Richtung zugewandt ist.
Mit anderen Worten, die zweite Kugel 190 ist zwischen der Bodenfläche des Lochs 72 und der dem Gehäuse 70 zugewandten Endfläche der Länge der Abtriebswelle 60 gehalten. Der Boden des Lochs 72 hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen identisch mit dem der zweiten Kugel 190 ist. Die zweite Kugel 190 ist in dem Loch 72 rollbar. Ein Freiraum zwischen der Abtriebswelle 60 und dem Gehäuse 70 in dem Loch 72 ist mit dem Schmiermittel 190a, beispielsweise Fett, gefüllt. Mit anderen Worten ist ein Bereich um die zweite Kugel 190 mit dem Schmiermittel 190a gefüllt. Der Boden des Lochs 72 des Gehäuses 70, der dem Ende der Abtriebswelle 60 zugewandt ist, hat die darin ausgebildete Positionierungsvertiefung 72a, die eine konische Fläche hat, deren Mittelpunkt mit der Achse der Abtriebswelle 60 übereinstimmt und die sich in der axialen Richtung in Richtung der Abtriebswelle 60 öffnet. Ebenso hat das Ende der Abtriebswelle 60, das dem Boden des Lochs 72 des Gehäuses 70 zugewandt ist, die darin ausgebildete Positionierungsvertiefung 60a hat, die eine konische Fläche hat, deren Mittelpunkt mit der Achse der Abtriebswelle 60 übereinstimmt und die sich in der axialen Richtung in Richtung des Bodens des Lochs 72 des Gehäuses 70 öffnet. Mit anderen Worten hat die Positionierungsvertiefung 72a den Mittelpunkt, der mit dem Mittelpunkt der Positionierungsvertiefung 60a in Längsrichtung der Abtriebswelle 60 ausgerichtet ist.
Die zweite Kugel 190 ist mit den konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen 60a und 72a zwischen der Abtriebswelle 60 und dem Gehäuse 70 in Kontakt gebracht. Insbesondere stehen die zweite Kugel 190, wie auch die erste Kugel 90, in Linienkontakt mit den konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen 60a und 72a. Die Größe der zweiten Kugel 190 und der Winkel der konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen 60a und 72a sind so ausgewählt, dass ein Linienkontakt der zweiten Kugel 190 mit den konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen 60a und 72a erreicht wird. Die Linienkontakte erleichtern die Leichtigkeit, mit der das um die zweite Kugel 190a herum vorhandene Schmiermittel 190a einem Gebiet des Linienkontakts zwischen der zweiten Kugel 190 und der Abtriebswelle 60 zugeführt wird, wenn die Abtriebswelle 60 relativ zu der zweiten Kugel 190 rotiert, im Vergleich zu einem Fall, in dem die Abtriebswelle 60 in Flächenkontakt mit dem Boden des Lochs 72 steht. Wenn die zweite Kugel 190 mit dem Gehäuse 70 und der Abtriebswelle 60 in Kontakt gebracht ist, wird ein Abstand zwischen der Endfläche der Inneren 53, die von dem Motor 12 abgewandt ist, und der Bodenfläche der vorderen Abdeckung 81 größer eingestellt als die Stärke der Scheibe 91 in der axialen Richtung.
Mit den vorgenannten Anordnungen des Anlassers 10 in dem zweiten Ausführungsbeispiel wird dann, wenn die Ankerspule 22 erregt ist, der Ankerkern 21 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel magnetisch angezogen, sodass er den magnetischen Mittelpunkt X2 mit dem magnetischen Mittelpunkt X1 der Permanentmagnete 32 in Übereinstimmung bringt. Insbesondere erzeugt die Erregung der Ankerspule 22 eine Axiallast, die auf den Anker 20 ausgeübt wird, um den Anker 20 in der axialen Richtung in Richtung der Abtriebswelle 60 zu drücken.
Die Ausübung der Axiallast auf die Ankerwelle 23 bewirkt, dass das der Abtriebswelle 60 zugewandte Ende der Ankerwelle 23 gegen die erste Kugel 90 gedrückt wird, sodass eine Axiallast auf die erste Kugel 90 in Richtung der Abtriebswelle 60 wirkt. Eine solche Axiallast bewirkt, dass die erste Kugel 90 gegen das dem Motor 12 zugewandte Ende der Abtriebswelle 60, d.h. die Bodenfläche des Lochs 54, gedrückt wird. Daher wird eine Axiallast auf die Abtriebswelle 60 ausgeübt, um die Abtriebswelle 60 in Richtung des Gehäuses 70 zu drängen.
Die Ausübung der Axiallast auf die Abtriebswelle 60 bewirkt, dass die dem Gehäuse 70 zugewandte Endfläche der Abtriebswelle 60 gegen die zweite Kugel 190 gedrückt wird, wodurch eine Axiallast auf die zweite Kugel 190 gegen den Boden des Lochs 72 aufgebracht wird. Die Ausübung der Axiallast auf die zweite Kugel 190 bewirkt, dass die zweite Kugel 190 gegen das Gehäuse 70 (d.h. den Boden des Lochs 72) gedrückt wird, sodass die Abtriebswelle 60 durch die zweite Kugel 190 gegen das Gehäuse 70 gedrückt wird.
Wenn die zweite Kugel 190 mit dem Gehäuse 70 und der Abtriebswelle 60 in Kontakt gebracht ist, ist ein Abstand zwischen der von dem Motor 12 abgewandten Endfläche der Inneren 53 und der Bodenfläche der vorderen Abdeckung 81, wie vorstehend beschrieben, länger als die Stärke der Scheibe 91 in der axialen Richtung, sodass das Innere 53 durch die Scheibe 91 fern von der vorderen Abdeckung 81 gehalten wird.
Wenn die zweite Kugel 190 einer Axiallast ausgesetzt ist, wird sie stark in Linienkontakt mit den konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen 60a und 72a gedrückt. Ein Bereich um die Linienkontakte herum ist mit dem Schmiermittel 190a gefüllt, wodurch die Zufuhr des Schmiermittels 190a zu den Linienkontakten dann erleichtert wird, wenn die Abtriebswelle 60 rotiert, im Vergleich mit einem Fall, in dem die Abtriebswelle 60 in Flächenkontakt mit dem Boden des Lochs 72 steht, was die mechanische Reibung zwischen der zweiten Kugel 190 und jeder der konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen 60a und 72a minimiert, wenn die Abtriebswelle 60 rotiert.
Die Ausübung der Axiallast auf die zweite Kugel 190 bewirkt, dass die zweite Kugel 190, wie die erste Kugel 90, gegen die Ankerwelle 23 gedrückt wird, sodass der Mittelpunkt der zweiten Kugel 190 mit dem Mittelpunkt der konischen Fläche jeder der Positionierungsvertiefungen 60a und 72a, d.h. der Achse der Abtriebswelle 60, in Übereinstimmung gebracht wird. Dies gewährleistet eine Ausrichtung des Mittelpunkts der zweiten Kugel 190 und der Achse der Abtriebswelle 60, wodurch eine Fehlausrichtung der Abtriebswelle 60 in der radialen Richtung des Motors 12 bei Rotation der Abtriebswelle 60 verhindert wird.
Der vorgenannte Aufbau des Anlassers 10 bietet folgende Vorteile.
Die zweite Kugel 190 ist zwischen dem von der Ankerwelle 23 abgewandten Ende der Abtriebswelle 60 und der dem Ende der Abtriebswelle 60 in der axialen Richtung zugewandten Innenfläche des Gehäuses 70 gehalten. Wenn der Anker 20 erregt ist, ist die Abtriebswelle 60 durch die zweite Kugel 190 mit dem Gehäuse 70 in Kontakt gebracht. Wenn die Abtriebswelle 60 einer Axialbelastung von der Ankerwelle 23 durch die erste Kugel 90 unterzogen ist, wird sie durch die zweite Kugel 190 stark gegen das Gehäuse 70 gedrückt, sodass die Abtriebswelle 60 von einer Bewegung in der axialen Richtung abgehalten wird. Dies minimiert mechanische Vibrationen der Ankerwelle 23 und der Abtriebswelle 60 bei erregtem Anlasser 10, d.h. wenn der Anker 20 erregt ist, was zu einer Reduzierung des mechanischen Geräusches führt.
Die Axiallast, wie sie durch die Abtriebswelle 60 auf das Gehäuse 70 ausgeübt wird, wird durch die zweite Kugel 190 übertragen, die eine kugelförmige Fläche hat. Während der Übertragung der Axiallast wird die zweite Kugel 190 durch Linienkontakte gegen die Flächen der Abtriebswelle 60 und des Gehäuses 70 gedrückt. Ein Bereich um die Linienkontakte herum ist mit dem Schmiermittel 190a gefüllt, wodurch die Zufuhr des Schmiermittels 190a zu den Linienkontakten erleichtert wird, um die mechanische Reibung zwischen der zweiten Kugel 190 und der Abtriebswelle 60 und zwischen der zweiten Kugel 190 und dem Gehäuse 70 im Vergleich zu einem Fall zu minimieren, in dem das Ende der Abtriebswelle 60 in Flächenkontakt mit der Innenfläche des Gehäuses 70 steht. Dies minimiert den mechanischen Verschleiß des Gehäuses 70, der zweiten Kugel 190 und der Abtriebswelle 60. Die Axiallast wird durch die zweite kugelförmige Kugel 190 zu dem Ende des Gehäuses 70 (d.h. dem Boden des Lochs 72) übertragen, somit wird eine Rotationsstabilität der Abtriebswelle 60 mit geringerer Reibung zwischen der zweiten Kugel 190 und dem Ende des Gehäuses 70 und zwischen der zweiten Kugel 190 und dem Ende der Abtriebswelle 60 gewährleistet, wenn die Abtriebswelle 60 rotiert. Dies minimiert das mechanische Geräusch.
Die Positionierungsvertiefung 72a ist, wie vorstehend beschrieben, in der Fläche des Gehäuses 70 (d.h. der Bodenfläche des Lochs 72) ausgebildet, die der Abtriebswelle 60 zugewandt ist. Die Positionierungsvertiefung 72a ist auf der Achse der Abtriebswelle 60 zentriert und hat die konische Fläche, die sich in der axialen Richtung in Richtung der Abtriebswelle 60 öffnet. Die Positionierungsvertiefung 60a ist in dem Ende der Abtriebswelle 60 ausgebildet, das dem Ende des Gehäuses 70 zugewandt ist. Die Positionierungsvertiefung 60a ist auf der Achse der Abtriebswelle 60 zentriert und hat die konische Fläche, die sich in Richtung zu dem Ende des Gehäuses 70 in der axialen Richtung öffnet. Wenn der Anker 20 erregt ist, wird die zweite Kugel 190 stark gegen die konischen Flächen der in der Abtriebswelle 60 und dem Gehäuse 70 ausgebildeten Positionierungsvertiefungen 60a und 72a gedrückt, wodurch eine Ausrichtung des Mittelpunkts der zweiten Kugel 190 mit der Achse der Abtriebswelle 60 gewährleistet wird. Dies beseitigt ein Risiko einer Fehlausrichtung der Rotationsachse der Abtriebswelle 60, wodurch die Präzisionsbewegung der Abtriebswelle 60 minimiert wird, um das mechanische Geräusch zu minimieren, und zudem der mechanische Verschleiß der Abtriebswelle 60 minimiert wird, der durch die Präzessionsbewegung hervorgerufen wird.
ANDERE AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
In den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist der magnetische Mittelpunkt X1 der Permanentmagnete 32 von dem magnetischen Mittelpunkt X2 des Ankerkerns 21 in der axialen Richtung versetzt, d.h. ist näher an der Abtriebswelle 60 befindlich als der magnetische Mittelpunkt X2 des Ankerkerns 21, jedoch kann der Anlasser 10 alternativ auf andere Weise gestaltet sein. Beispielsweise können die Permanentmagnete 32 verwendet werden, die eine Magnetfeldverteilung haben, deren Mittelpunkt näher an der Abtriebswelle 60 befindlich ist als der Mittelpunkt einer Magnetfeldverteilung des Ankerkerns 21 in der axialen Richtung, alternativ können die Permanentmagnete 32 angewendet sein, die so magnetisiert sind, dass sie die vorgenannte magnetische Beziehung zu dem Ankerkern 21 haben.
Alternativ kann der Ankerkern 21 geometrisch asymmetrisch mit Bezug auf eine sich in dessen radialer Richtung erstreckenden Referenzlinie geformt sein, sodass der Mittelpunkt einer Magnetfeldverteilung, wie er durch den Ankerkern 21 erzeugt wird, in der axialen Richtung weiter entfernt von der Abtriebswelle 60 liegt als der Mittelpunkt einer Magnetfeldverteilung, wie er durch die Permanentmagneten 32 erzeugt wird. Insbesondere ist der Ankerkern 21 geometrisch so geformt, dass er einen ersten Luftspalt zwischen den Permanentmagneten 32 und einem Abschnitt des Ankerkerns 21, der näher an der Abtriebswelle 60 liegt, und einen zweiten Luftspalt zwischen den Permanentmagneten 32 und einem Abschnitt des Ankerkerns 21, der von der Abtriebswelle 60 entfernt ist, hat. Der zweite Luftspalt ist größer eingestellt als der erste Luftspalt. Der Ankerkern 21 kann alternativ so gestaltet sein, dass er einen inneren Hohlraum hat, der von der Abtriebswelle 60 entfernt ist. Dies ermöglicht es dem Mittelpunkt einer Länge jedes der Permanentmagnete 32 in der axialen Richtung, mit demjenigen des Ankerkerns 21 in der radialen Richtung der Ankerwelle 23 ausgerichtet zu sein, wodurch dem Anlasser 10 ermöglicht wird, eine verringerte Länge in der axialen Richtung zu haben.
Der Anlasser 10 in jedem der vorgenannten Ausführungsbeispiele kann alternativ, wie in 5 dargestellt ist, so gestaltet sein, dass der Elektromagnet 300 anstelle der Permanentmagnete 32 verwendet wird. Der Elektromagnet 300 ist mit der Feldwicklung 300a ausgestattet. Der Elektromagnet 300 ist geometrisch asymmetrisch mit Bezug auf eine sich in der radialen Richtung davon erstreckenden Referenzlinie gestaltet, sodass der Mittelpunkt einer Magnetfeldverteilung, wie er durch den Elektromagneten 300 erzeugt wird, in der axialen Richtung näher an der Abtriebswelle 60 liegt als der Mittelpunkt einer Magnetfeldverteilung, wie sie durch den Ankerkern 21 erzeugt wird. Genauer gesagt, ist der Elektromagnet 300 geometrisch so geformt, dass er einen ersten Luftspalt zwischen dem Ankerkern 21 und einem Abschnitt des Elektromagneten 300, der näher an der Abtriebswelle 60 liegt, und einen zweiten Luftspalt zwischen dem Ankerkern 21 und einem Abschnitt des Elektromagneten 300, der von der Abtriebswelle 60 entfernt ist, hat. Der zweite Luftspalt ist etwas länger eingestellt als der erste Luftspalt. Dies ermöglicht es dem Mittelpunkt einer Länge jedes der Permanentmagnete 32 in der axialen Richtung, mit demjenigen des Ankerkerns 21 in der radialen Richtung der Ankerwelle 23 ausgerichtet zu sein, wodurch dem Anlasser 10 ermöglicht wird, eine verringerte Länge in der axialen Richtung zu haben.
Der Anlasser 10 kann so gestaltet sein, dass er die Positionierungsvertiefungen 23a, 54a, 60a und 72a nicht hat oder mit mindestens einer davon ausgestattet ist. In Abwesenheit der Positionierungsvertiefung 23a, 54a, 60a oder 72a ist die Kugel 90 oder 190 in Punkt-zu-Punkt-Kontakt mit dem Ende der Ankerwelle 23, dem Ende der Abtriebswelle 60 oder dem Ende des Gehäuses 70 gebracht, was zu einer erhöhten Verschleißfestigkeit im Vergleich zu dem Fall führt, in dem die Enden des Gehäuses 70 und der Abtriebswelle 60 oder die Enden der Abtriebswelle 60 und der Ankerwelle 23 in direktem Kontakt miteinander stehen.
Der Anlasser 10 verwendet in den vorgenannten Ausführungsbeispielen die kugelförmige Kugel 90 oder 190 als ein Axiallager, kann jedoch mit einem anderen Lagertyp ausgestattet sein, wie beispielsweise einem bekannten Axialkugellager mit einer Vielzahl von Kugeln oder einem bekannten Axialrollenlager mit einer Vielzahl von Rollen. Die Verwendung eines solchen Lagers erhöht zudem die Verschleißfestigkeit der Abtriebswelle 60 oder der Ankerwelle 23.
Der Anlasser 10 kann, wie in 6 dargestellt ist, den kugelförmigen Vorsprung 301 an dem Ende der Ankerwelle 23 ausgebildet haben, das der Abtriebswelle 60 zugewandt ist. Dies beseitigt die Notwendigkeit der ersten Kugel 90. Der kugelförmige Vorsprung 301 funktioniert somit als ein erstes Axiallager. Ebenso kann das Ende der Abtriebswelle 60 (d.h. der Boden des Lochs 54) einen kugelförmigen Vorsprung haben. Dies beseitigt ebenso die Notwendigkeit der ersten Kugel 90. Der kugelförmige Vorsprung funktioniert als ein erstes Axiallager.
Ebenso kann das dem Gehäuse 70 zugewandte Ende der Abtriebswelle 60 einen kugelförmigen Vorsprung haben. Dies beseitigt die Notwendigkeit der zweiten Kugel 190. Der kugelförmige Vorsprung funktioniert als ein zweites Axiallager. Ebenso kann das Ende des Gehäuses 70 (d.h. der Boden des Lochs 72) zudem einen kugelförmigen Vorsprung haben. Dies beseitigt die Notwendigkeit der zweiten Kugel 190. Der kugelförmige Vorsprung funktioniert als ein zweites Axiallager.
Der Anlasser 10 kann anstelle des Planetengetriebezugs 40 einen Drehmomentübertragungsmechanismus verwenden, solange er in der Lage ist, ein Drehmoment von der Ankerwelle 23 auf die Abtriebswelle 60 zu übertragen.
Die Abtriebswelle 60 kann das darin ausgebildete Loch 54 nicht haben. Insbesondere kann die Kugel 90 zwischen den Endflächen der Abtriebswelle 60 und der Ankerwelle 23 gehalten sein.
Die Abtriebswelle 60 in dem zweiten Ausführungsbeispiel kann so gestaltet sein, dass sie in dem vorderen Ende davon ein vertieftes Gehäuse statt der Positionierungsvertiefung 60a hat, in dem die zweite Kugel 190 angeordnet ist. So kann beispielsweise die Abtriebswelle 60, wie in 7 dargestellt ist, das vertiefte Gehäuse 200 haben, das in der dem Gehäuse 70 zugewandten Endfläche der Abtriebswelle 60 ausgebildet ist. Das vertiefte Gehäuse 200 hat eine dem Ende des Gehäuses 70 zugewandte Öffnung. Das vertiefte Gehäuse 200 kann zylindrisch geformt sein und eine Achse (d.h. eine Längsmittellinie) haben, die mit der Achse der Abtriebswelle 60 ausgerichtet ist. Das vertiefte Gehäuse 200 kann so geformt werden, dass es eine Kammer definiert, in der mindestens ein Teil der zweiten Kugel 190 angeordnet ist. Ein solcher Aufbau der Abtriebswelle 60 ermöglicht es dem Anlasser 10, so ausgelegt zu sein, dass er eine verringerte Länge hat.
Der Anlasser 10 hat in den vorgenannten Ausführungsbeispielen den Planetengetriebezug 40 und die Kupplung 50, die als eine Einheit zusammengebaut sind, aber alternativ können sie als eigenständige oder getrennte Teile gestaltet sein.
Jede der Positionierungsvertiefungen 23a, 54a, 60a und 72a hat die konische Fläche, kann aber alternativ in einer anderen Form geformt sein. Beispielsweise kann jede der Positionierungsvertiefungen 23a, 54a, 60a und 72a so geformt sein, dass sie eine kugelförmige Fläche hat. Die kugelförmige Fläche kann so geformt sein, dass ihr der Mittelpunkt mit der Achse der Ankerwelle 23 oder der Abtriebswelle 60 ausgerichtet ist.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsbeispiele offenbart wurde, um ein besseres Verständnis davon zu ermöglichen, ist zu beachten, dass die Erfindung auf verschiedene Weise ausgeführt werden kann, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen. Daher sollte die Erfindung so verstanden werden, dass sie alle möglichen Ausführungsbeispiele und Änderungen an den dargestellten Ausführungsbeispielen umfasst, die ausgeführt werden können, ohne von dem in den beigefügten Ansprüchen dargelegten Prinzip der Erfindung abzuweichen.
Ein Anlasser ist so gestaltet, dass er ein Drehmoment auf einen Zahnkranz einer Kraftmaschine aufbringt, um die Kraftmaschine anzulassen. Der Anlasser hat einen Stator, der mit einem Magneten ausgestattet ist, einen Rotor, einen Kraftübertragungsmechanismus, eine Abtriebswelle und ein Ritzel, das mit dem Zahnkranz in Eingriff bringbar ist. Die Abtriebswelle wird in Ausrichtung mit einer rotierenden Welle des Rotors gehalten. Der Kraftübertragungsmechanismus dient zum Übertragen eines Drehmoments auf die Abtriebswelle. Der Magnet hat einen magnetischen Mittelpunkt, der in einer axialen Richtung der rotierenden Welle von demjenigen eines Rotorkerns in Richtung der Abtriebswelle versetzt ist, um eine Axiallast, die auf die rotierende Welle ausgeübt wird, dann zu erzeugen, wenn eine Rotorwicklung erregt ist. Bei der Erzeugung der Axiallast wird die rotierende Welle durch ein Axiallager, das zwischen der Abtriebswelle und der rotierenden Welle angeordnet ist, gegen die Abtriebswelle gedrückt. Dies minimiert mechanische Vibrationen der rotierenden Welle und der Abtriebswelle, wodurch ein mechanisches Geräusch dann minimiert wird, wenn der Anlasser erregt ist, d.h. wenn der Rotor erregt ist.

Claims

Anlasser (10), der zum Aufbringen eines Drehmoments auf einen Zahnkranz (18) einer Kraftmaschine (17) dient und Folgendes aufweist: einen Stator (30), der mit einem Magneten (32) ausgestattet ist; einen Rotor (20), der einen Rotorkern (21), der dem Magneten (32) zugewandt ist, und eine Rotorwicklung (22) hat, wobei der Rotor (20) so gehalten ist, dass er drehbar ist; einen Kraftübertragungsmechanismus (40), der dazu dient, ein Drehmoment von einer rotierenden Welle (23) des Rotors zu übertragen; eine Abtriebswelle (60), die so gehalten ist, dass sie in Ausrichtung mit der rotierenden Welle (23) drehbar ist, und zu der das Drehmoment von dem Kraftübertragungsmechanismus (40) übertragen wird; und ein Ritzel (11), das an der Abtriebswelle (60) befestigt und mit dem Zahnkranz (18) der Kraftmaschine (17) in Eingriff bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnet (32) einen magnetischen Mittelpunkt (X1) hat, der in einer axialen Richtung der rotierenden Welle (23) näher an der Abtriebswelle (60) befindlich ist als ein magnetischer Mittelpunkt (X2) des Rotorkerns (21), und ein Axiallager (90) zwischen der Abtriebswelle (60) und der rotierenden Welle (23) bereitgestellt ist, wenn die Rotorwicklung (22) erregt ist, wobei die Abtriebswelle (60) durch das Axiallager (90) in der axialen Richtung mit der rotierenden Welle (23) in Kontakt gebracht ist.
Anlasser (10) nach Anspruch 1, wobei das Axiallager (90) durch ein kugelförmiges Wälzbauteil umgesetzt ist.
Anlasser (10) nach Anspruch 2, wobei die Abtriebswelle (60) eine Länge mit einer ersten Endfläche, die der rotierenden Welle (23) zugewandt ist, und einer zweiten Endfläche entgegengesetzt zu der ersten Endfläche hat, wobei die erste Endfläche eine darin ausgebildete Positionierungsvertiefung (54a) mit einer konischen Fläche hat, die auf einer Achse der Abtriebswelle (60) zentriert ist und sich in der axialen Richtung öffnet, wobei die rotierende Welle (23) eine Länge hat, wobei eine erste Endfläche der Abtriebswelle (60) zugewandt ist und eine zweite Endfläche entgegengesetzt zu der ersten Endfläche ist, wobei die erste Endfläche der rotierenden Welle (23) eine darin ausgebildete Positionierungsvertiefung (23a) mit einer konischen Fläche hat, die auf einer Achse der rotierenden Welle (23) zentriert ist und sich in der axialen Richtung öffnet, und wobei das Axiallager (90) mit den konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen der Abtriebswelle (60) und einer Ankerwelle in der axialen Richtung in Kontakt gebracht ist.
Anlasser (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der ferner ein Gehäuse (70), in dem die Abtriebswelle (60) so gehalten ist, dass sie drehbar ist, und ein zweites Axiallager (190) zusätzlich zu einem ersten Axiallager (90), das das zwischen der Abtriebswelle (60) und der rotierenden Welle (23) bereitgestellte Axiallager (90) ist, aufweist, wobei das zweite Axiallager (190) zwischen der zweiten Endfläche der Abtriebswelle (60), die von der rotierenden Welle (23) entfernt ist, und einer Innenfläche des Gehäuses, die der zweiten Endfläche der Abtriebswelle (60) zugewandt ist, angeordnet ist, wobei das zweite Axiallager (190) aus einem kugelförmigen Wälzbauteil gefertigt ist, und wobei dann, wenn die Rotorwicklung (22) erregt ist, die Abtriebswelle (60) durch das zweite Axiallager (190) mit dem Gehäuse in der axialen Richtung in Kontakt gebracht ist.
Anlasser (10) nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse eine Endfläche hat, die der Abtriebswelle (60) zugewandt ist und in der eine Positionierungsvertiefung (72a) mit einer konischen Fläche ausgebildet ist, wobei die konische Fläche auf der Achse der Abtriebswelle (60) zentriert ist und sich in der axialen Richtung öffnet, wobei die zweite Endfläche der Abtriebswelle (60) eine Positionierungsvertiefung (60a) mit einer konischen Fläche hat, die auf der Achse der Abtriebswelle (60) zentriert ist und sich in der axialen Richtung öffnet, und wobei das zweite Axiallager (190) mit den konischen Flächen der Positionierungsvertiefungen der Abtriebswelle (60) und des Gehäuses in der axialen Richtung in Kontakt gebracht ist.
Anlasser (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Mittelpunkt einer Verteilung eines Magnetfeldes, wie er durch den Permanentmagneten erzeugt wird, näher an der Abtriebswelle (60) befindlich ist als der, wie er durch den Rotorkern (21) erzeugt wird, sodass der magnetische Mittelpunkt (X1) des Magneten (32) näher an der Abtriebswelle (60) platziert ist als der magnetische Mittelpunkt (X2) des Rotorkerns (21).
Anlasser (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Magnet (32) durch einen Permanentmagneten umgesetzt ist, der so magnetisiert ist, dass er eine Magnetfeldverteilung hat, deren Mittelpunkt in der axialen Richtung näher an der Abtriebswelle (60) befindlich ist als der Mittelpunkt einer Magnetfeldverteilung des Rotorkerns (21).
Anlasser (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Magnet (32) durch einen Elektromagneten (300) umgesetzt ist, der mit einer Feldwicklung (300a) ausgestattet ist, wobei der Elektromagnet geometrisch asymmetrisch geformt ist, sodass ein Mittelpunkt einer Verteilung eines Magnetfeldes, wie er durch den Elektromagneten erzeugt wird, in der axialen Richtung näher an der Abtriebswelle (60) angeordnet ist als der, der durch den Rotorkern (21) erzeugt wird.
Anlasser (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Rotorkern (21) geometrisch asymmetrisch geformt ist, sodass ein Mittelpunkt einer Verteilung eines durch den Rotorkern (21) erzeugten Magnetfeldes in der axialen Richtung weiter von der Abtriebswelle (60) entfernt ist als der, der durch den Magneten (32) erzeugt wird.