DE112006001620T5

DE112006001620T5 - Anlasser

Info

Publication number: DE112006001620T5
Application number: DE112006001620T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Kiryu Ono; Tomohiko Kiryu Ikemori; Hiroshi Kiryu Ooka; Masaaki Kiryu Oya
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2006-06-22
Publication date: 2008-05-08
Also published as: JPWO2006137493A1; WO2006137493A1; CN101203673A; US20100013334A1

Abstract

Anlasser mit einem Motor, umfassend:
ein zylindrisches Joch; einen hinteren Halter, der an einem Öffnungsbereich des Jochs befestigt ist; Flanschabschnitte, die auswärts von dem Außenumfangsbereich des hinteren Halters vorstehen; und Bolzenelemente, die an den Flanschabschnitten befestigt sind und das Joch mit dem hinteren Halter verbinden, wobei die Bolzenelemente an der Außenseite des Jochs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass
der zentrale Bereich des hinteren Halters in Richtung der Innenseite des Motors in Bezug auf den Außenumfangsbereich desselben aufgeweitet ist, so dass die Innenseite des Motors konvex werden kann.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Anlasser, der an einer Maschine eines Automobils oder dergleichen befestigt ist und zum Anlassen der Maschine verwendet wird, und genauer gesagt auf eine Struktur eines hinteren Motorhalters des Anlassers, der drehend mit Hilfe eines Elektromotors angetrieben wird.
Stand der Technik
Bei Maschinen, die in Automobilen, zweirädrigen Kraftfahrzeugen und großen Generatoren verwendet werden, wird eine Anlassoperation normalerweise mit Hilfe eines elektrischen Anlassers durchgeführt, der an einer Maschine befestigt ist. 4 ist eine erläuternde Ansicht, welche die Konfiguration eines solchen Anlassers zeigt. Bei dem in 4 dargestellten Anlasser 101 wird ein elektrischer Anlassermotor 102 verwendet, und ein Zahnrad 103 wird über einen Untersetzungsgetriebemechanismus (nicht gezeigt) und eine Leerlaufkupplung (nicht gezeigt) drehend angetrieben. Das Zahnrad 103 ist in einer axialen Richtung bewegbar befestigt, wobei es mit Hilfe eines Hebels (nicht gezeigt) in der axialen Richtung bewegt und mit einem Zahnkranz 104 der Maschine in Eingriff gebracht wird.
Bei dem Anlassermotor 102, der in dem Anlasser 101 verwendet wird, sind ein hinterer Halter 106 und ein vorderer Halter 107 an dem Endbereich eines Jochs 105 befestigt. 5 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Struktur zum Befestigen des hinteren Halters 106 zeigt. Wie es in 5 dargestellt ist, ist der hintere Halter 106 scheibenförmig ausgebildet und an dem hinteren Ende (Endbereich, der weiter von der Maschine entfernt ist) des zylindrischen Körpers 105 mit Hilfe von Haltebolzen 108 befestigt. Die Haltebolzen 108 sind an der Außenseite des Jochs 105 angeordnet, und an dem Außenumfang des hinteren Halters 106 sind Flansche 109 vorgesehen, an denen die Befestigungsbolzen 108 befestigt sind. Bei der Montage werden die Befestigungsbolzen 108 von der Seite der Flansche 9 montiert und in Bolzenlöcher (nicht gezeigt) geschraubt, die in dem vorderen Halter 107 ausgebildet sind.
Eine Motorwelle 111 ist drehbar mit Hilfe eines Lagers 112 in dem zentralen Bereich des hinteren Halters 106 gehalten. Ein Kommutator 113 und ein drahtgewickelter (nicht gezeigt) Statorkern 114 sind an der Motorwelle 111 befestigt, wodurch ein Rotor 115 des Statormotors 102 gebildet wird. Eine Bürste 116 ist mit dem Kommutator 113 in einer radialen Richtung in Gleitkontakt.

Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2004-1943745
Patentdokument 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2002-130099

Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Beim Anlassen einer Maschine unter Verwendung eines Stators 101 kann ein sogenanntes "Rückschlag"-Phänomen ("kicking back") (nachfolgend als "Rückschlag" bezeichnet) auftreten, bei dem es sich um ein Phänomen handelt, bei dem die Maschine als Resultat einer Zündkerzenzündung vor dem oberen Totpunkt aufgrund eines versetzten Zündtaktes ("off ignition timing") in umgekehrter Richtung gedreht wird. Bei einer solchen Situation besteht das Problem, dass der Stoß auf die Seite des Anlassermotors 102 übertragen wird, wodurch eine Reaktionskraft auf den hinteren Halter 106 ausgeübt wird. In diesem Fall wird die Leerlaufkupplung mit dem Zahnrad 103 in Eingriff gebracht. Wenn das Zahnrad 103 in umgekehrter Richtung gedreht wird, werden die umgekehrten Umdrehungen jedoch nicht durch die Kupplung unterbrochen und direkt auf die Motorwelle 111 übertragen. Das umgekehrte Moment wird also von dem Zahnrad 103 über die Leerlaufkupplung und den Untersetzungsgetriebemechanismus auf die Motorwelle 111 des Anlassermotors 102 übertragen. Entsprechend kann die Stoßkraft, die von dem Rotor 115 auf den hinteren Halter 106 ausgeübt wird, zu einer plastischen Deformation des hinteren Halters 106 führen und den hinteren Halter 106 von dem Joch 105 abheben.
Insbesondere wenn der hintere Halter 106 ein solcher der äußeren Art ist, wie es in 5 gezeigt ist, bei dem die Befestigungsbolzen 108 an der Außenseite des Jochs 105 befestigt sind, macht die Bolzenbefestigungskraft, die auf den Außenumfangsbereich des hinteren Halters 106 ausgeübt wird, den Einsetzabschnitt P des Jochs 105 und den hinteren Halter 106 zu einem Lagerpunkt, so dass die Stoßkraft auf den hinteren Halter 106 übertragen wird. Verglichen mit dem hinteren Halter der inneren Art, bei dem die Befestigungsbolzen 108 an der Innenseite des Jochs 105 angeordnet sind, ist bei dem hinteren Halter 106 der äußeren Art entsprechend ein größerer Abstand zwischen dem Lagerpunkt und dem Angriffspunkt der Stoßkraft vorhanden, und ferner wird keine Bolzenbefestigungskraft zwischen dem Lagerpunkt und dem Angriffspunkt der Stoßkraft ausgeübt. Wenn also ein "Zurückschlagen" auftritt, wird der zentrale Bereich des hinteren Halters 106 aufgrund der ausgeübten Stoßkraft entsprechend leicht von dem Rotor 115 abgehoben, und es ist wünschenswert, dieses Problem zumindest teilweise zu lösen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Anlasser zu schaffen, der einen hinteren Halter aufweist, der resistent gegen eine Deformation aufgrund einer Stoßkraft ist, die durch ein "Zurückschlagen" ausgeübt wird.
Mittel zum Lösen der Probleme
Der Anlasser gemäß der vorliegenden Erfindung, der einen Motor aufweist, umfasst: ein zylindrisches Joch; einen hinteren Halter, der an einem Öffnungsbereich des Jochs befestigt ist; Flanschbereiche, die auswärts von dem Außenumfangsbereich des hinteren Halters vorstehen; und Bolzenelemente, die an den Flanschabschnitten befestigt sind und das Joch mit dem hinteren Halter verbinden, wobei die Bolzenelemente an der Außenseite des Jochs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Bereich des hinteren Halters in Richtung der Innenseite des Motors in Bezug auf den Außenumfangsbereich desselben aufgeweitet ist, so dass die Innenseite des Motors konvex werden kann.
Da der hintere Halter bei dem Anlasser gemäß der vorliegenden Erfindung an seinem zentralen Bereich in Richtung der Innenseite des Motors aufgeweitet ist, wird der Einfluss einer Stoßkraft durch den zentralen Bereich, der einwärts nach vorn versetzt, verringert, selbst wenn der hintere Halter dem Stoß aufgrund eines "Zurückschlagens" ausgesetzt ist. Trotz seiner außenbolzenartigen Konfiguration kann der Anlasser gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechend verhindern, dass sich der hintere Halter aufgrund des "Zurückschlagens" abhebt, wodurch die Lebensdauer und die Wasserfestigkeit desselben verbessert werden.
Bei dem Anlasser kann der hintere Halter kugelartig mit dem Außenumfangsbereich als eine Basis und mit dem zentralen Bereich als Spitze ausgebildet sein. Ferner kann der hintere Halter winkelartig an demjenigen Bereich ausgebildet sein, der sich durch den zentralen Bereich erstreckt und die gegenüberliegenden Regionen des äußeren Umfangsbereichs mit den gegenüberliegenden Regionen des äußeren Umfangsbereichs als eine Basis um mit dem zentralen Bereich als eine Spitze verbindet. In diesem Fall können die gegenüberliegenden Regionen des äußeren Umfangsbereichs als Flanschabschnitte verwendet werden. Ferner kann ein bogenförmig ausgebildeter Stoßminderungsabschnitt zwischen dem zentralen Bereich und dem äußeren Umfangsbereich vorgesehen sein, wodurch der Stoßminderungseffekt weiter verbessert wird, wenn ein "Rückschlag-Phänomen" auftritt.
Andererseits umfasst der Anlasser gemäß der vorliegenden Erfindung, der einen Motor aufweist: ein zylindrisches Joch; einen hinteren Halter, der an einem Öffnungsbereich des Jochs befestigt ist; Flanschabschnitte, die auswärts von dem äußeren Umfangsbereich des hinteren Halters vorstehen; und Bolzenelemente, die an den Flanschabschnitten befestigt sind und das Joch mit dem hinteren Halter verbinden, wobei die Bolzenelemente an der Außenseite des Jochs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Halter einen Stoßminderungsabschnitt zum Mindern der Stoßkraft aufweist, die auf den hinteren Halter ausgeübt wird. In diesem Fall kann ein bogenartiger Seitenwandbereich zwischen dem Außenumfangsbereich und dem zentralen Bereich als Stoßminderungsabschnitt ausgebildet sein.
Da bei dem Anlasser gemäß der vorliegenden Erfindung ein Stoßminderungsabschnitt zwischen dem zentralen Bereich und dem Außenumfangsbereich des hinteren Halters vorgesehen ist, wird der Einfluss der Stoßkraft durch diesen Stoßminderungsabschnitt gemindert, selbst wenn der hintere Halter einem Stoß aufgrund eines "Zurückschlagens" ausgesetzt ist.
Trotz seiner Konfiguration der Außenbolzenart kann der Anlasser gemäß der vorliegenden Erfindung ein Anheben des hinteren Halters aufgrund eines "Zurückschlagens" verhindern, wodurch die Lebensdauer und die Wasserfestigkeit desselben verbessert werden.
Vorteile der Erfindung
Bei dem Anlasser der vorliegenden Erfindung umfasst ein Anlasser, der einen Motor aufweist: einen hinteren Halter, der an einem Öffnungsbereich eines zylindrischen Jochs befestigt ist; und Bolzenelemente, die an den Flanschabschnitten befestigt sind, die auswärts von dem Außenumfangsbereich des hinteren Halters vorstehen, und das Joch mit dem hinteren Halter verbinden, wobei die Bolzenelemente an der Außenseite des Jochs angeordnet sind und der zentrale Bereich des hinteren Halters in Richtung der Innenseite des Motors in Bezug auf den Außenumfangsbereich desselben aufgeweitet ist. Auf diese Weise kann der Einfluss der Stoßkraft, die auf den hinteren Halter aufgrund eines "Zurückschlagens" ausgeübt wird, verringert werden. Trotz seiner Konfiguration der Außenbolzenart kann der Anlasser gemäß der vorliegenden Erfindung somit ein Abheben des hinteren Halters aufgrund eines "Zurückschlagens" verhindern, wodurch die Lebensdauer und die Wasserfestigkeit desselben verbessert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine teilweise Seitenquerschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Anlassers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine Vorderansicht, die einen hinteren Halter zeigt, der in dem in 1 dargestellten Anlasser verwendet wird;
3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 2;
4 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Konfiguration eines herkömmlichen Anlassers zeigt; und
5 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Befestigungsstruktur eines hinteren Halters zeigt, der in dem in 4 dargestellten Anlasser verwendet wird.
Bester Modus zum Ausführen der Erfindung
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben. 1 ist eine teilweise Querschnittsansicht, die eine Konfiguration eines Anlassers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Der Anlasser 1 gemäß 1 wird zum Anlassen einer Maschine eines Automobils verwendet und überträgt Drehungen, die zur Kraftstoffzufuhr, Verdüsung, Verdichtung und Zündung erforderlich sind, an eine Maschine, die sich in einem angehaltenen Zustand befindet.
Grob gesprochen umfasst der Anlasser 1 einen Motorabschnitt 2, einen Getriebeabschnitt 3, einen Magnetschalterabschnitt 4 und einen Gehäuseabschnitt 5. In dem Motorabschnitt 2 ist ein elektrischer Motor 11 (nachfolgend als Motor 11 bezeichnet) als eine Antriebsquelle vorgesehen, und in dem Getriebeabschnitt 3 sind ein Planetengetriebemechanismus 12 als Untersetzungsgetriebe, eine Leerlaufkupplung 13 und ein Ritzel 14 angeordnet. Das Ritzel 14 ist derart befestigt, dass es axial beweglich ist (in der Links- und Rechtsrichtung in der Figur), und wenn es in der Figur in die Linksrichtung bewegt wird (nachfolgend werden die Begriffe Links- und Rechtsrichtung basierend auf 1 verwendet, wobei auf den Wortlaut "in der Figur" verzichtet wird), kommt das Ritzel 14 mit einem Zahnkranz 16 der Maschine in Eingriff. Das Moment des Motors 11 wird auf das Ritzel 14 über den Planetengetriebemechanismus 12 und die Leerlaufkupplung 13 übertragen, woraufhin es von dem Ritzel 14 auf den Zahnkranz 16 übertragen wird, so dass die Maschine angelassen wird.
Der Motor 11 ist derart konfiguriert, dass ein Rotor 22 drehbar innerhalb eines zylindrischen Motorgehäuses 21 angeordnet ist. Das Motorgehäuse 21 wirkt auch als das Joch des Motors 11 und ist aus einem magnetischen Material hergestellt, wie beispielsweise Eisen. Ein metallischer hinterer Halter 23 ist an dem rechten Endöffnungsbereich des Motorgehäuses 21 befestigt, und eine Getriebeabdeckung 24 des Gehäuseabschnitts 5 ist an dem linken Endöffnungsbereich des Motorgehäuses 21 befestigt. An dem Außenumfangsbereich des hinteren Halters 23 sind auswärts vorstehende Flansche 23a vorgesehen, und Bolzenmittel 23d sind in den Flanschen 23a ausgebildet. Befestigungsbolzen (Bolzenelemente) 25 sind durch die Bolzenlöcher 23b geschraubt. Zur Befestigung werden die Befestigungsbolzen 25 in Bolzenlöcher (nicht gezeigt) geschraubt, die in einer Getriebeabdeckung 24 vorgesehen sind. Der hintere Halter 23 ist mit dem Motorgehäuse 21 mit Hilfe der Befestigungsbolzen 25 verbunden, und das Motorgehäuse 21 ist zwischen dem hinteren Halter 23 und der Getriebeabdeckung 24 gesichert.
2 ist eine Vorderansicht, die einen hinteren Halter 23 zeigt, und 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A in 2. Wenn, wie es zuvor beschrieben wurde, ein "Zurückschlagen" auftritt, wird von dem Rotor 22 eine Stoßkraft axial auf den hinteren Halter 23 ausgeübt. Da der Anlasser 1 ein solcher der äußeren Art ist, bei dem die Befestigungsschrauben 25 an der Außenseite des Motorgehäuses 21 positioniert sind, besteht zudem die Möglichkeit, dass der hintere Halter 23 durch die Stoßkraft, die auf den zentralen Bereich desselben wirkt, abgehoben wird. Daher ist der zentrale Bereich des hinteren Halters bei dem vorliegenden Anlasser 1 in Richtung der Innenseite des Motors in Bezug auf den Außenumfangsbereich desselben vorn aufgeweitet, so dass die Innenseite des Motors konvex werden kann, wodurch der Einfluss der Stoßkraft gemindert wird.
Wie es in 3 gezeigt ist, ist der hintere Halter 23 derart ausgebildet, dass er insgesamt kugelartig gebogen ist, wie es durch einen Pfeil X gezeigt ist, wobei der Außenumfangsbereich 23c als eine Basis und der Innenendbereich 23e eines Lagerabschnitts 23d, der in dem zentralen Bereich desselben angeordnet ist, als eine Spitze dient. Die konvexe Form des hinteren Halters 23 ist in 3 übertrieben dargestellt, und bei dem realen hinteren Halter 23 ist der innere Endbereich 23e um etwa 1 mm aufgeweitet (Abmessung Y in der Figur). Wenn dieser hintere Halter 23 an dem Endbereich des Motorgehäuses 21 befestigt wird und die Befestigungsbolzen 25 angezogen werden, ist der hintere Halter 23 derart montiert, dass sein zentraler Bereich einwärts leicht aufgeweitet ist.
Bei dem Anlasser 1 mit diesem hinteren Halter kann die innere Spannung des einwärts aufgeweiteten hinteren Halters 23 einen Stoß selbst dann mindern, wenn der hintere Halter 23 einem Stoß aufgrund eines Zurückschlagens ausgesetzt wird. Selbst wenn der hintere Halter 23 aufgrund dieser Stoßkraft deformiert wird, kann die Deformation zudem um das Maß des Aufweitungsversatzes absorbiert werden. Der hintere Halter 23 hat also eine Deformationsbegrenzung gegen einen Stoß von vorne, wobei auch der Einfluss des Stoßes aufgrund eines "Zurückschlagens" gemindert werden kann.
Wenn der hintere Halter 23 kugelartig (oder winkelartig, was nachfolgend beschrieben wird) ausgebildet ist, wird ferner ein bogenförmiger Seitenwandbereich 23f zwischen dem Außenumfangsbereich 23c und dem Lagerabschnitt 23d des zentralen Bereichs ausgebildet. Dieser Seitenwandbereich 23f hat die Wirkung, dass er einen auf den hinteren Halter 23 ausgeübten Stoß zerstreut, wodurch auch der Stoß zum Zeitpunkt des "Zurückschlagens" gemindert wird. Zudem trägt die elastische Deformation des Seitenwandbereichs 23f zur Stoßminderung bei. Bei dem hinteren Halter 23 wirkt also nicht nur der aufgeweitete zentrale Bereich desselben als ein Stoßminderungsabschnitt, sondern auch der Seitenwandbereich 23f wirkt als ein Stoßminderungsabschnitt.
Obwohl der vorliegende Anlasser 1 als ein solcher der Außenbolzenart konfiguriert ist, wie es zuvor beschrieben wurde, kann er ein Abheben des hinteren Halters 23 aufgrund eines "Zurückschlagens" effektiv verhindern, indem ein hinterer Halter 23 mit einer gebogenen Struktur verwendet wird. Wenn der hintere Halter 23 von dem Motorgehäuse 21 abgehoben wird, besteht die Gefahr, dass Staub und Feuchtigkeit durch den Spalt zwischen diesen Bauteilen hindurch dringt und das Anzugsmoment der Befestigungsschrauben 25 verringert wird. Wenn also der hintere Halter 23 durch die Konfiguration der vorliegenden Erfindung an einem Abheben gehindert wird, können auch die Lebensdauer und die Wasserfestigkeit des Anlassers 1 verbessert werden.
Mehrere Permanentmagnete 26 sind an der Innenumfangsfläche des Motorgehäuses 21 in einer Umfangsrichtung befestigt, und ein Rotor 22, der an einer Motorwelle 27 gesichert ist, ist innerhalb der Permanentmagnete 26 vorgesehen. Der rechte Endbereich der Motorwelle 27 ist drehbar durch ein Metalllager 31 gehalten, das an dem hinteren Halter 23 befestigt ist. Der linke Endbereich der Motorwelle 27 ist drehbar durch einen Endbereich einer Antriebswelle 32 gehalten, an der das Ritzel 14 befestigt ist. An dem rechten Endbereich der Antriebswelle 32 ist ein Lagerabschnitt 33 konkav vorgesehen, und die Motorwelle 27 ist drehbar durch ein Metalllager 34 gehalten, das an dem Lagerabschnitt 33 befestigt ist.
In dem Rotor 22 ist ein Kommutator 35 vorgesehen, der auf der Motorwelle 27 angeordnet und an dieser gesichert ist. Mehrere Kommutatorteile 36 aus einem leitenden Material sind an der Außenumfangsfläche des Kommutators 35 angeordnet, und der Endabschnitt der Rotorspule (nicht gezeigt) ist an jedem der Kommutatorteile 36 befestigt. Ein Bürstenhalter 37 ist an dem linken Endabschnitt des Motorgehäuses 21 befestigt. Bürstenhalteabschnitte 38 sind in dem Bürstenhalter 37 angeordnet, wobei diese in einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind, und eine Bürste 39 ist in jedem Bürstenhalterabschnitt 38 aufgenommen, so dass diese frei zum Vorschein kommen. Das vorstehende distale Ende (distale Innendurchmesserseitenende) der Bürste 39 ist in Gleitkontakt mit der Außenumfangsfläche des Kommutators 35.
Die Bürste 39 ist elektrisch mit einer leitenden Platte 41 verbunden, die an dem Bürstenhalter 37 vorgesehen ist. Ein Schalterabschnitt 42 ist an der leitenden Platte 41 vorgesehen, und wenn eine Schalterplatte 43 mit der leitenden Platte 41 in Kontakt kommt, wird eine elektrische Verbindung zwischen einem Stromquellenanschluss 44 und den Bürsten 39 hergestellt, so dass dem Kommutator 35 elektrische Energie zugeführt wird. Die Schalterplatte 43 ist an einer Schalterwelle 45 befestigt, und wenn der Magnetschalterabschnitt 4 die Elektrizität einschaltet, bewegt sich die Schalterwelle 45 nach links, um die Schalterplatte 43 mit der leitenden Platte 41 in Kontakt zu bringen.
In dem Nebengetriebemechanismus 12 des Getriebeabschnitts 3 sind eine innere Getriebeeinheit 46 und eine Antriebsplatteneinheit 47 vorgesehen. Die innere Getriebeeinheit 46 ist an der rechten Endseite der Getriebeabdeckung 24 befestigt, und an der Innenumfangsseite derselben ist ein inneres Getriebe 48 ausgebildet. Ein Metalllager 49 ist in der Mitte der inneren Getriebeeinheit 46 aufgenommen, das die rechte Endseite der Antriebswelle 32 drehbar hält. Die Antriebsplatteneinheit 47 ist an der rechten Endseite der Antriebswelle 32 befestigt, und drei Planetengetriebe 51 sind gleichmäßig voneinander beabstandet vorgesehen. Die Planetengetriebe 51 sind drehbar durch einen Haltestift 53 gehalten, der an einer Basisplatte 52 mit Hilfe eines Metalllagers 54 befestigt ist. Die Planetengetriebe 51 sind mit dem inneren Getriebe 48 in Eingriff. An der linken Endseite der Motorwelle 27 ist ein Sonnenrad 55 ausgebildet. Das Sonnenrad 55 ist mit den Planetengetrieben 51 in Eingriff, und die Planetengetriebe 51 drehen sich zwischen dem Sonnenrad 55 und dem inneren Getriebe 48. Wenn der Motor 11 betrieben wird, dreht das Sonnenrad 55 zusammen mit der Motorwelle 27, und die Drehungen des Sonnenrads 55 gehen mit Drehungen der Planetengetriebe 51 um das Sonnenrad 55 einher, wobei die Planetengetriebe 51 mit dem inneren Getriebe 48 in Eingriff sind. Auf diese Weise wird die Basisplatte 52, die an der Antriebswelle 32 befestigt ist, gedreht, so dass die verlangsamten Drehungen der Motorwelle 27 auf die Antriebswelle 32 übertragen werden.
Die Leerlaufkupplung 13 überträgt die Drehungen, die durch den Planetengetriebemechanismus 12 verlangsamt werden, auf das Ritzel 14 in einer Drehrichtung. Die Leerlaufkupplung 13 ist derart konfiguriert, dass eine Walze (nicht gezeigt) und eine Kupplungsfeder (nicht gezeigt) zwischen einer äußeren Kupplung 56 und einer inneren Kupplung 57 angeordnet ist. Die äußere Kupplung 56 umfasst einen Nabenabschnitt 56a und einen Kupplungsabschnitt 56b, und der Nabenabschnitt 56a ist an einem schraubenförmigen Keilabschnitt 61 der Antriebswelle 32 befestigt. An der Innenumfangsseite des Nabenabschnitts 56a ist ein Keilabschnitt 62 ausgebildet, der mit dem schraubenförmigen Keilabschnitt 61 in Eingriff ist, wobei die äußere Kupplung 56 auf der Antriebswelle 32 entlang des schraubenförmigen Keilabschnitts 61 axial bewegbar ist.
Ein Anschlag 63 ist an der Antriebswelle 32 befestigt. Der Anschlag 63 wird an einer axialen Bewegung durch einen Anlagering 64 gehindert, der an der Antriebswelle 32 angeordnet ist. Eine Endseite einer Getrieberückholfeder 65 ist an dem Anschlag 63 befestigt. Die andere Endseite der Getrieberückholfeder 65 ist mit der Innenendwand 66 des Nabenbereichs 56a in Kontakt. Die äußere Kupplung 56 wird durch diese Getrieberückholfeder 65 nach rechts gedrückt, und normalerweise (zu demjenigen Zeitpunkt, zu dem keine Stromverteilung stattfindet) ist die äußere Kupplung 56 in Kontakt mit einem Kupplungsanschlag 67 gehalten, der an der Getriebeabdeckung 24 befestigt ist.
An dem Innenumfang des Kupplungsabschnitts 56b der äußeren Kupplung 56 ist eine innere Kupplung 57 vorgesehen, die integral mit dem Ritzel 14 ausgebildet ist. Mehrere Paare von Walzen 58 und Kupplungsfedern (nicht gezeigt) sind zwischen der äußeren Kupplung 56 und der inneren Kupplung 57 angeordnet. Zudem ist an dem Außenumfang des Kupplungsabschnitts 56b eine Kupplungsabdeckung 68 vorgesehen, und eine Kupplungsscheibe 69 ist zwischen der linken Endfläche des Kupplungsabschnitts 56b und der Kupplungsabdeckung 68 eingesetzt. Durch diese Kupplungsscheibe 69 werden die Walze 58 und die Kupplungsfeder an der Innenumfangsseite des Kupplungsabschnitts 56b aufgenommen, wobei sie an einer axialen Bewegung gehindert werden.
Die Innenumfangswand des Kupplungsabschnitts 56b ist als eine Nockenfläche ausgebildet, die einen kegelförmigen Neigungsabschnitt und einen gebogenen Abschnitt aufweist. Die Walze 58 wird normalerweise durch die Kupplungsfeder zur Seite des gebogenen Abschnitts gedrückt. Wenn sich die äußere Kupplung 56 dreht und die Walze 58 zwischen dem kegelförmigen Neigungsabschnitt und der Außenumfangsfläche der inneren Kupplung 57 gegen die Stoßkraft der Kupplungsfeder 59 angeordnet ist, dreht sich die innere Kupplung 57 zusammen mit der äußeren Kupplung 56 über die Walze 58. Wenn der Motor 11 betrieben wird und sich die Antriebswelle 32 dreht, werden auf diese Weise die Drehungen derselben von der äußeren Kupplung 56 über die Walze 58 auf die Kupplung 57 übertragen, so dass das Ritzel 14 gedreht wird.
Wenn die Maschine hingegen angelassen wird und sich die innere Kupplung 57 schneller als die äußere Kupplung 56 dreht, bewegt sich die Walze 58 zur Seite des gebogenen Abschnitts, wodurch die innere Kupplung 57 in einen Leerlaufzustand in Bezug auf die äußere Kupplung 56 überführt wird. Wenn die innere Kupplung 57 also in einen Leerlaufzustand überführt wird, ist die Walze 58 nicht zwischen dem kegelförmigen Neigungsabschnitt und der Außenumfangsfläche der inneren Kupplung 57 angeordnet, und die Drehungen der inneren Kupplung 57 werden nicht auf die äußere Kupplung 56 übertragen. Selbst wenn die innere Kupplung 57 von der Maschinenseite nach dem Anlassen der Maschine schneller gedreht wird, werden ihre Drehungen durch die Leerlaufkupplung 13 unterbrochen und entsprechend nicht auf die Seite des Motors 11 übertragen.
Das Ritzel 14 ist ein Stahlelement, das durch Kaltschmieden hergestellt und integral mit der inneren Kupplung 57 ausgebildet ist. An der Innenumfangsseite des Ritzels 14 sind ein Wellenloch 74 und ein Federhalteabschnitt 75 ausgebildet. In das Wellenloch 74 ist ein Metallzahnrad 76 eingesetzt, und das Ritzel 14 ist drehbar durch die Antriebswelle 32 über ein Metallzahnrad 76 gehalten. Der Federhalteabschnitt 75 ist an der Innenumfangsseite der inneren Kupplung 57 ausgebildet, und ein Anschlag 63 und eine Getrieberückholfeder 65 sind daran gehalten.
Der Magnetschalterabschnitt 4 ist konzentrisch mit dem Motor 11 und dem Planetengetriebemechanismus 12 an der linken Seite des Planetengetriebemechanismus 12 angeordnet. Der Magnetschalterabschnitt 4 umfasst einen gesicherten Abschnitt 77 aus Stahl, der an der Getriebeabdeckung 24 gehalten ist, und einen bewegbaren Abschnitt 78, der in Linksrichtung und Rechtsrichtung entlang der Antriebswelle 32 bewegbar angeordnet ist. In dem gesicherten Abschnitt 77 sind ein Gehäuse 79, das an der Gehäuseabdeckung 24 befestigt ist, eine Spule 81, die in einem Gehäuse 79 gehalten ist, und ein nicht dargestellter stationärer Eisenkern 82 vorgesehen, der an der Innenumfangsseite des Gehäuses 79 befestigt ist. In dem bewegbaren Abschnitt 78 ist ein bewegbarer Eisenkern 83 vorgesehen, an dem die Schalterwelle 45 befestigt ist, und an der Innenumfangsseite des bewegbaren Eisenkerns 83 ist ein Getriebekolben 84 befestigt. An der Außenumfangsseite (untere Endseite in der Figur) des bewegbaren Eisenkerns 83 ist eine Schalterrückholfeder 90 angeordnet. Die andere Endseite der Schalterrückholfeder 90 ist mit der Getriebeabdeckung 24 in Kontakt, und der bewegbare Eisenkern 83 wird nach rechts gedrückt.
An dem Innenumfang des bewegbaren Eisenkerns 83 ist ferner eine Halterplatte 85 befestigt. Ein Ende einer Kolbenfeder 86 ist an der Halterplatte 85 dichtend befestigt. Wenn der Zündschalter ausgeschaltet wird (in dem Zustand gemäß 1), berührt das andere Ende der Kolbenfeder 86 einen Getriebekolben 84, und der Getriebekolben 84 wird von der Kolbenfeder 86 nach links gedrückt. Der Getriebekolben 84 ist axial bewegbar an der Antriebswelle 32 befestigt, und ein Gleitlager 87 ist zwischen dem Getriebekolben 84 und der Innenumfangsfläche des bewegbaren Eisenkerns 83 vorgesehen.
Der Gehäuseabschnitt 5 ist mit der Aluminiumdruckguss-Getriebeabdeckung 24 versehen, und die linke Endseite der Antriebswelle 32 ist drehbar durch die Getriebeabdeckung 24 über ein Metalllager 88 gehalten. Innerhalb der Getriebeabdeckung 24 sind, wie es zuvor beschrieben wurde, der Kupplungsanschlag 67 aus synthetischem Harz (beispielsweise glasfaserverstärktes Polyamid) und das Gehäuse 79 befestigt, und an der rechten Endseite derselben sind das Motorgehäuse 21 und die Endabdeckung 23 mit Hilfe der Befestigungsbolzen 25 befestigt.
Nachfolgend wird die Anlassoperation einer Maschine unter Verwendung eines elektrischen Anlassermotors 1 beschrieben. Wenn der Zündschalter eines Automobils ausgeschaltet wird, so kontaktiert die äußere Kupplung 56, wie es in 1 gezeigt ist, zunächst den Kupplungsanschlag 67 aufgrund der Stoßkraft der Getrieberückholfeder 65. Zu diesem Zeitpunkt ist die Schalterplatte 43 von der leitenden Platte 41 beabstandet, so dass dem Motor 11 kein Strom zugeführt wird. Ferner öffnet sich das Leerlaufgetriebe 15 in der entkoppelten Position auf der rechten Seite und ist nicht mit dem Zahnkranz 16 in Eingriff.
Wenn der Zündschalter hingegen eingeschaltet wird, wie es in 4 gezeigt ist, bewegt sich das Leerlaufgetriebe 15 nach links und kommt mit dem Zahnkranz 16 in Eingriff. Wenn also der Zündschalter eingeschaltet wird, so fließt zunächst Strom zur Spule 81, wodurch an dem Magnetschalterabschnitt 4 ein Sog erzeugt wird. Wenn die Spule 81 angeregt wird, wird ein magnetischer Weg erzeugt, der sich durch das Gehäuse 79 und den stationären Eisenkern 82 erstreckt, so dass der bewegbare Eisenkern 83 nach links gezogen wird. Wenn der bewegbare Eisenkern 83 gegen die Stoßkraft der Schalterrückholfeder 90 nach links bewegt wird, bewegt sich auch die Schalterwelle 45 nach links, so dass die Schalterplatte 43 in Kontakt mit der leitenden Platte 41 gebracht wird, um einen Kontakt zu schließen. Auf diese Weise wird eine elektrische Verbindung zwischen dem Stromquellenanschluss 44 und der Bürste 39 erzeugt, so dass dem Kommutator 35 Strom zugeführt wird, um den Motor 11 zu starten und den Rotor 22 zu drehen. Zudem bewegt sich auch die Halterplatte 85 nach links, so dass die Kolbenfeder 86 komprimiert wird.
Wenn der Motor 22 gedreht wird, so wird die Antriebswelle 32 über den Planetengetriebemechanismus 12 gedreht. Die Drehungen der Antriebswelle 32 gehen mit den Drehungen der äußeren Kupplung 56 einher, die an dem schraubenförmigen Keilabschnitt 61 befestigt ist. Die Verdrehrichtung des schraubenförmigen Keilabschnitts 61 ist unter Berücksichtigung der Drehrichtung der Antriebswelle 32 eingestellt. Wenn sich die äußere Kupplung 56 schneller dreht, so bewegt sich die äußere Kupplung 56 entlang des schraubenförmigen Keilabschnitts 61 aufgrund ihrer Trägheitsmasse nach links (Ruheposition → Betriebsposition). Wenn die äußere Kupplung 56 nach links vorsteht, bewegt sich auch das Ritzel 14 zusammen mit der äußeren Kupplung 56 nach links und kommt mit dem Zahnkranz 16 in Eingriff. Zu diesem Zeitpunkt wird auch die Getrieberückholfeder 65 komprimiert, indem sie durch die äußere Kupplung 56 gedrückt wird.
Wenn das Leerlaufgetriebe 15 mit dem Zahnkranz 16 in Eingriff kommt, so werden die Drehungen des Motors 11 auf den Zahnkranz 16 übertragen, so dass der Zahnkranz 16 gedreht wird. Der Zahnkranz 16 ist mit einer Kurbelwelle der Maschine verbunden. Die Drehungen des Zahnkranzes 16 gehen mit den Drehungen der Kurbelwelle einher, wodurch die Maschine angelassen wird. Wenn die Maschine angelassen wurde, wird das Ritzel 14 durch das Zahnrad 16 über das Leerlaufgetriebe 15 mit einer hohen Drehzahl gedreht. Seine Drehungen werden aufgrund der Wirkung der Leerlaufkupplung 13 jedoch nicht auf die Seite des Motors 11 übertragen.
Wenn sich die äußere Kupplung 56 nach links bewegt, bewegt sich ferner der Getriebekolben 84 aufgrund der Stoßkraft der komprimierten Kolbenfeder 86 nach links und berührt dann die rechte Endfläche der äußeren Kupplung 56. Zu diesem Zeitpunkt wird die Kolbenfeder 86 in einen natürlichen Längenzustand überführt, so dass ein kleiner Spalt zwischen dem Getriebekolben 84, der die äußere Kupplung 56 berührt, und der Kolbenfeder 86 erzeugt wird.
Wenn die Maschine angelassen wird, so wird das Ritzel 14 mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht, und die Leerlaufkupplung 13 wird in eine Leerlaufrichtung gedreht. Wenn die Leerlaufkupplung 13 in die Leerlaufrichtung gedreht wird, wird in der Kupplung ein Leerlaufmoment erzeugt, so dass an der äußeren Kupplung 56 ein Moment angelegt wird, das als Schneidmoment bezeichnet wird. Dieses Moment erzeugt über den schraubenförmigen Keilabschnitt 61 in der äußeren Kupplung 56 eine Druckkraft nach rechts, so dass die äußere Kupplung 56 nach rechts bewegt wird. Auf diese Weise kann das Ritzel 14 von dem Zahnkranz 16 entkoppelt werden. Somit wird die äußere Kupplung 56 in dem Anlasser 1 durch den Getriebekolben 84 in der Betriebsposition gehalten, wodurch die Rechtsbewegung des Ritzels 14 reguliert wird, um dieses daran zu hindern, sich von dem Zahnkranz 16 zu entkoppeln.
Wenn der Zündschalter hingegen nach dem Anlassen der Maschine ausgeschaltet wird, wird die Stromverteilung des Magnetschalterabschnitts 4 angehalten, und der Sog desselben verschwindet. Anschließend wird die Halterplatte 85 durch die Stoßkraft einer Schalterrückholfeder 90 nach rechts gestoßen, so dass der bewegbare Eisenkern 83, der links gehalten wird, durch den Sog des stationären Eisenkerns 82 nach rechts bewegt wird. Wenn sich der bewegbare Eisenkern 83 nach rechts bewegt, bewegt sich auch die Schalterwelle 45 nach rechts, so dass die Schalterplatte 43 von der leitenden Platte 41 getrennt wird, um den Kontakt zu öffnen. Auf diese Weise wird die Stromzufuhr zum Motor 11 abgeschaltet, wodurch die Drehungen der Antriebswelle 32 angehalten werden, um auch die Drehungen der äußeren Kupplung 56 anzuhalten.
Wenn die Drehungen der äußeren Kupplung 56 angehalten werden, so verschwindet auch die axiale Bewegungskraft aufgrund der Trägheitsmasse derselben. Durch die Stoßkraft der komprimierten Getrieberückholfeder 65 bewegt sich somit die äußere Kupplung 56 aus der Betriebsposition nach rechts in die Ruheposition entlang des schraubenförmigen Keilabschnitts 61. Zu diesem Zeitpunkt wird auch der Getriebekolben 84 durch die äußere Kupplung 56 gedrückt und kehrt in den in 1 dargestellten Zustand zurück. Zudem ist die Stoßkraft der Getrieberückholfeder 65 zu diesem Zeitpunkt größer als diejenige der Kolbenfeder 86 gewählt. Wenn sich die äußere Kupplung 56 nach rechts bewegt, bewegt sich auch das Ritzel 14 und wird von dem Zahnkranz 16 entkoppelt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene Ausführungsform beschränkt, und es sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen durchgeführt werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Beispielsweise ist bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ein Beispiel gezeigt, bei dem der hintere Halter 23 kugelartig ausgebildet ist. Wie es jedoch in 2 anhand der gestrichelten Linie gezeigt ist, kann der Bereich (der Bereich, der mit dem Bezugssymbol Z bezeichnet ist), der sich durch den zentralen Bereich des hinteren Halters 23 erstreckt und die gegenüberliegenden Regionen des Außenumfangsbereichs miteinander verbindet, winkelartig mit den gegenüberliegenden Regionen des Außenumfangsbereichs (beispielsweise beide Flansche 23a) als eine Basis und mit dem Motorinnenseitenendbereich 23e des Lagerabschnitts 23d als eine Spitze ausgebildet sein, und der Lagerabschnitt 23d, welcher der Stoßkraft ausgesetzt wird, kann einwärts versetzt sein. Ferner ist bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ein Anlasser gezeigt, der derart konfiguriert ist, dass eine Leerlaufkupplung 13 an einer Antriebswelle 32 befestigt ist, die durch einen Motor 11 über einen Planetengetriebemechanismus 12 gedreht wird. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auch auf verschiedene Arten von Anlassern anwendbar, die derart konfiguriert sind, dass sie einen Motor mit einem hinteren Halter aufweisen, wie beispielsweise einen Anlasser, der derart konfiguriert ist, dass eine Leerlaufkupplung an dem distalen Ende einer Motorwelle 27 befestigt ist.
Um ein Abheben des hinteren Halters 23 zu verhindern, kann ferner ein Abhebe-Verhinderungselement als ein Stoßminderungsabschnitt an der Außenseite des hinteren Halters 23 vorgesehen sein. Ein solches Abhebe-Verhinderungselement umfasst beispielsweise eine Bandplatte, die einen Spalt zwischen beiden Flanschen 23a überbrückt und mit dem Lagerabschnitt 23d in Kontakt kommt, um zu verhindern, dass der zentrale Bereich des hinteren Halters deformiert wird. Ein Verfahren zum konvexen Ausbilden des hinteren Halters 23 verringert jedoch, wie es zuvor beschrieben wurde, die Anzahl der Bauteile und ist kosteneffektiver.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Anlasser mit einem Motor umfasst einen hinteren Halter (23), der an einem zylindrischen Motorgehäuseöffnungsbereich befestigt ist, Flansche (23a), die auswärts von dem Außenumfangsbereich (23c) des hinteren Halters vorstehen, und Befestigungsbolzen, die an den Flanschen (23a) befestigt und an der Außenseite des Motorgehäuses angeordnet sind, wobei der hintere Halter (23) kugelartig ausgebildet ist, wobei die Innenseite des Motors konvex ist und der zentrale Bereich des hinteren Halters in Richtung der Innenseite des Motors relativ zum Außenumfangsbereich (23c) desselben aufgeweitet ist. Selbst wenn der hintere Halter (23) einen Stoß aufgrund eines "Zurückschlagens" ausgesetzt wird, wird der Einfluss der Stoßkraft durch den zentralen Bereich gemindert, der einwärts nach vorn versetzt ist, und ein Abheben des hinteren Halters (23) aufgrund des "Zurückschlagens" wird trotz einer Konfiguration der Außenbolzenart effektiv verhindert.

1: Anlasser
2: Motorabschnitt
3: Getriebeabschnitt
4: Magnetschalterabschnitt
5: Gehäuseabschnitt
11: Elektrischer Motor
12: Planetengetriebemechanismus
13: Leerlaufkupplung
14: Ritzel
15: Leerlaufgetriebe
16: Zahnkranz
21: Motorgehäuse
22: Rotor
23: hinterer Halter
23a: Flansch
23b: Bolzenloch
23c: Außenumfangsbereich
23d: Lagerabschnitt
23e: innerer Endbereich
23f: Seitenwandbereich
24: Getriebeabdeckung
25: Befestigungsbolzen
26: Permanentmagnet
27: Motorwelle
31: Metalllager
32: Antriebswelle
33: Lagerabschnitt
34: Metalllager
35: Kommutator
36: Kommutatorteil
37: Bürstenhalter
38: Bürstenhalteabschnitt
39: Bürste
41: leitende Platte
42: Schalterabschnitt
43: Schalterplatte
44: Stromquellenanschluss
45: Schalterwelle
46: innere Getriebeeinheit
47: Antriebsplatteneinheit
48: inneres Getriebe
49: Metalllager
51: Planetengetriebe
52: Basisplatte
53: Haltestift
54: Metalllager
55: Sonnenrad
56: äußere Kupplung
56a: Nabenabschnitt
56b: Kupplungsabschnitt
57: innere Kupplung
58: Walze
59: Kupplungsfeder
61: schraubenförmiger Teilabschnitt
62: Teilabschnitt
63: Anschlag
64: Anlagering
65: Getrieberückholfeder
66: innere Endwand
67: Kupplungsanschlag
68: Kupplungsabdeckung
69: Kupplungsscheibe
74: Wellenloch
75: Federhalterabschnitt
76: Metallzahnrad
77: gesicherter Abschnitt
78: bewegbarer Abschnitt
79: Gehäuse
81: Spule
82: stationärer Eisenkern
83: bewegbarer Eisenkern
84: Getriebekolben
85: Halterplatte
86: Kolbenfeder
87: Gleitlager
88: Metalllager
90: Schalterrückholfeder
101: Anlasser
102: Anlassermotor
103: Zahnrad
104: Zahnkranz
105: Joch
106: hinterer Halter
107: vorderer Halter
108: Befestigungsbolzen
109: Flansch
111: Motorwelle
112: Lager
113: Kommutator
114: Stapelkern
115: Rotor
116: Bürste
P: Einsetzabschnitt

Claims

Anlasser mit einem Motor, umfassend: ein zylindrisches Joch; einen hinteren Halter, der an einem Öffnungsbereich des Jochs befestigt ist; Flanschabschnitte, die auswärts von dem Außenumfangsbereich des hinteren Halters vorstehen; und Bolzenelemente, die an den Flanschabschnitten befestigt sind und das Joch mit dem hinteren Halter verbinden, wobei die Bolzenelemente an der Außenseite des Jochs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Bereich des hinteren Halters in Richtung der Innenseite des Motors in Bezug auf den Außenumfangsbereich desselben aufgeweitet ist, so dass die Innenseite des Motors konvex werden kann.
Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Halter kugelartig mit dem Außenumfangsbereich als eine Basis und mit dem zentralen Bereich als eine Spitze ausgebildet ist.
Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Halter winkelartig an demjenigen Bereich ausgebildet sein kann, der sich durch den zentralen Bereich erstreckt und die gegenüberliegenden Regionen des Außenumfangsbereichs mit den gegenüberliegenden Regionen des Außenumfangsbereichs als eine Basis und mit dem zentralen Bereich als eine Spitze verbindet.
Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein bogenartig ausgebildeter Stoßminderungsabschnitt zwischen dem zentralen Bereich und dem Außenumfangsbereich vorgesehen ist.
Anlasser mit einem Motor, umfassend: ein zylindrisches Joch; einen hinteren Halter, der an einem Öffnungsbereich des Jochs befestigt ist; einen Flanschabschnitt, der auswärts von dem Außenumfangsbereich des hinteren Halters vorsteht; und Bolzenelemente, die an den Flanschabschnitten befestigt sind und das Joch mit dem hinteren Halter verbinden, wobei die Bolzenelemente an der Außenseite des Jochs angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßminderungsabschnitt zum Mindern der Stoßkraft, die auf den hinteren Halter ausgeübt wird, zwischen dem zentralen Bereich und dem Außenumfangsbereich vorgesehen ist.
Anlasser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoßminderungsabschnitt ein bogenartiger Seitenwandbereich ist, der zwischen dem Außenumfangsbereich und dem zentralen Bereich ausgebildet ist.