DE1476450A1 - Starter device for internal combustion engines - Google Patents
Starter device for internal combustion enginesInfo
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Description
C.A.V. Limited 5. September 1966C.A.V. Limited September 5, 1966
London / EnglandLondon / England
Anlasservorrichtung für BrennkraftmaschinenStarter device for internal combustion engines
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anlassen von Brennkraftmaschinen, die mit einer angetriebenen Welle ver- ™ sehen ist, ' ·The invention relates to a device for starting internal combustion engines that operates with a driven shaft see is, '
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in verschiedenen Ausführungen bekannten Motoranlasser in baulicher und insbesondere in sicherheitIieher Hinsicht zu verbessern.The invention is based on the object of structuring the motor starters known in various designs to improve especially in terms of safety.
Gemäß der Erfindung ist ein axialbewegliches Ritzel antriebsmäßig mit der Welle verbunden und ein axial relativ zu der Welle bewegliches erstes Stellglied vorgesehen, welches bei seiner Bewegung in der einen Richtung das Ritzel axial in Eingriff mit einem Zahnrad der Brennkraftmaschine bringt. Ferner ist ein von der Bedienungsperson gesteuertes zweites , Stellglied o.dgl. vorgesehen, welches bei seiner Betätigung in Angriff an dem ersten Stellglied gelangt und dieses zur Axialbewegung des Ritzels veranlaßt, wobei dieses zweite Stellglied so angeordnet ist, daß es am Ende seiner unter der Steuerung durch die Bedienungsperson bewirkten Verschiebung von dem ersten Stellglied getrennt wird. Weiterhin sind eine durch Zentrifugalwirkung betätigte Vorrichtung zum Lösen der RiegeIvorrichtung beim Erreichen einer vorbestimmten Wellendrehzahl sowie eine Vorrichtung zur Bewegung desAccording to the invention, an axially movable pinion is drivingly connected to the shaft and an axially relative to the shaft Shaft movable first actuator provided which, when moving in one direction, the pinion axially in Brings engagement with a gear of the internal combustion engine. Furthermore, a second, controlled by the operator, Actuator or the like. provided which upon its actuation comes into engagement with the first actuator and this causes the axial movement of the pinion, this second Actuator is arranged so that it is at the end of its under the control of the operator caused displacement is separated from the first actuator. Furthermore, a device operated by centrifugal action for Loosen the RiegelIvorrichtung when reaching a predetermined Shaft speed and a device for moving the
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Ritzels axial außer Eingriff mit dem Zahnrad der Brennkraftmaschine vorgesehen.Pinion axially out of engagement with the gear of the internal combustion engine intended.
Die durch Zentrifugalwirkung betätigte Vorrichtung weist vorzugsweise eine Anzähl an unter Einwirkung der Zentrifugalkraft stehender Kugeln auf, die beim Erreichen der vorbestimmten Wellendrehzahl die Riegelvorrichtung lösen.The device operated by centrifugal action preferably has a count under the action of centrifugal force standing balls that release the locking device when the predetermined shaft speed is reached.
In baulich vorteilhafter Weise besteht das erste Stellglied aus einer die Welle umgreifenden Hülse, während das zweite Stellglied zweckmäßig ringförmig ausgebildet ist und die Hülse umschließt, wobei die Hülse mit einer Schulter o.dgl. versehen ist, mit der das zweite Stellglied oder ein hieran befestigtes Teil so zusammenwirkt, daß die Bewegung des zweiten Stellgliedes durch die Hülse übertragen wird.In a structurally advantageous manner, the first actuator consists of a sleeve encompassing the shaft, while the second The actuator is expediently ring-shaped and encloses the sleeve, the sleeve with a shoulder or the like. is provided, with which the second actuator or an attached part cooperates so that the movement of the second actuator is transmitted through the sleeve.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zwischen dem Antriebsritzel des Anlassers und dessen Welle eine Schnellgang-Schraubengewinde-Verbindung vorgesehen, welche das Antriebsritzel in der Endphase seiner Bewegung in Eingriff mit dem Zahnrad der Brennkraftmaschine bringt.According to a further feature of the invention, there is an overdrive screw thread connection between the drive pinion of the starter and its shaft provided which the drive pinion in the final phase of its movement in engagement brings with the gear of the internal combustion engine.
Das zweite Stellglied ist vorzugsweise der Anker einer Magnetspule. Das Stellglied bzw. der Anker kann einteilig ausgebildet sein oder axial geteilt sein, wobei die Teile zweckmäßig von einer Feder umschlossen sind.The second actuator is preferably the armature of a solenoid. The actuator or the armature can be designed in one piece or axially divided, the parts being expedient are enclosed by a spring.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den einzelnen Unteransprüchen aufgeführt und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispiele der Erfindung. In der Zeichnung zeigen:Further features of the invention are set out in the individual subclaims listed and result from the following description of the exemplary embodiments shown in the drawing the invention. In the drawing show:
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Fig. 1 ein erstes Ausfuhr ungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Teilsohnitt;Fig. 1 is a first exemplary embodiment of the invention Device in partial operation;
Fig. 2 eine der Fig, I entsprechende Ansicht, wobeiFIG. 2 is a view corresponding to FIG
Jedoch einzelne Teile fortgelassen sind und die dargestellten Teile sich in einer anderen Betriebsstellung befinden;However, individual parts are omitted and the parts shown are in a different one Operating position are located;
Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. Ij3 shows a section along line 3-3 of FIG
Fig. 4 in einem der Fig. 1 entsprechenden SchnittFIG. 4 in a section corresponding to FIG. 1
ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei im wesentlichen nur diejenigen Teile dargestellt sind, die sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unterscheiden.a second embodiment of the invention Device, essentially only those parts are shown which differ from the embodiment according to FIG differentiate.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist ein Gehäuse Io auf, welches an dem Gehäuse loa eines Elektromotors befestigt ist. Durch das Gehäuse erstreckt sich eine Welle 11, die mit dem Anker 9 des Motors verbunden ist und in Nähe ihres freien Endes ein Schraubengewinde mit großer Gewindesteigung aufweist. An dem in der Nähe befindlichen Ende der Welle ist ein Widerlager in Form einer Mutter 12 befestigt. Auf der Welle ist ein Ritzel 13 gelagert, welches in Eingriff mit dem genannten Gewinde steht. Zwischen dem Ritzel und dem Widerlager befindet sieh eine Schraubendruckfeder 14-, die die Funktion einer Ritzel-Rückstellfeder hat. Das Ritzel ist an einer Hülse 15 befestigt, die auf der Welle 11 verschiebbar ist. Die Hülse ist in dem Gehäuse Io in einem Lager drehbar gelagert.The device shown in the drawing has a housing Io which is attached to the housing loa of an electric motor is attached. A shaft 11 extends through the housing and is connected to the armature 9 of the motor and in the vicinity its free end has a screw thread with a large thread pitch. At the near end of the An abutment in the form of a nut 12 is attached to the shaft. A pinion 13, which is in engagement, is mounted on the shaft stands with the thread mentioned. Between the pinion and the Abutment is a helical compression spring 14-, the has the function of a pinion return spring. The pinion is attached to a sleeve 15 which is displaceable on the shaft 11. The sleeve is in a bearing in the housing Io rotatably mounted.
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In dem Gehäuse ist ferner eine ringförmige Ankerspule 16 gelagert, der ein ringförmiger Anker 17 aus magnetisierbarer]! Material zugeordnet ist. Zwischen einer Schulter am Innenumfang des Ankers und dem Gehäuse ist eine Ankerrückstellfeder 18 angeordnet. Am Innenumfang des Ankers liegt eine Nut, in der sich eine Anzahl bogenförmiger Segmente 2o befindet. Die Segmente 2o werden von einem Federring 21 nach innen gedrückt, welcher die Segmente umschließt und in Nuten der Segmente liegt. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist an der Hülse 15 eine Schulter 22 angeformt, gegen welche die Segmente 2o zum Anschlag kommen, wenn der Anker bei Erregung der Magnetspule verschoben wird. Die Hülse 15 ist ferner mit einem Abschnitt 19 versehen,· der von der Schulter 22 fort in Richtung auf den Motor schräg nach außen verläuft*An annular armature coil 16 is also mounted in the housing, which has an annular armature 17 made of magnetizable]! Material is assigned. An armature return spring is located between a shoulder on the inner circumference of the armature and the housing 18 arranged. On the inner circumference of the armature there is a groove in which there are a number of arcuate segments 2o. The segments 2o are pressed inward by a spring ring 21, which surrounds the segments and in grooves of the segments. As the drawing reveals, a shoulder 22 is formed on the sleeve 15, against which the Segments 2o come to a stop when the armature is moved when the magnet coil is excited. The sleeve 15 is also with a section 19 which runs obliquely outwards from the shoulder 22 in the direction of the motor *
An dem Anker ist eine kippbare Platte 23 gelagert, an der sich ein Paar elektrischer Kontakte 24 und 25 befindet, die mit festen Kontakten 26 und 27 einer Platte 8 zusammenwirken, welche die Ankerspule in dem Gehäuse hält. Die Platte 22 wird.von einer Schraubenfeder 28 in ihrer Stellung an dem Anker gehalten. In dem Gehäuse ist ferner ein federbelasteter verschwenkbarer Riegel 29 o.dgl. gelagert, der anfangs in der Weise arbeitet, daß er die Platte 23 an einer Stelle ihres Umfangs an einer Bewegung hindert, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Die Kontakte sind so angeordnet, daß beim Schließen der Kontakte 24 und 26 der Motor so erregt bzw. die Energieaufnahme des Motors so eingestellt wird, daß er lediglich einen Anteil seiner Abtriebsleistung abgibt. Werden dagegen die Kontakte 25 und 27 geschlossen, so wird die volle Abtriebsleistung des Motors erhalten.A tiltable plate 23 is mounted on the anchor, on which there is a pair of electrical contacts 24 and 25 which cooperate with fixed contacts 26 and 27 of a plate 8, which holds the armature coil in the housing. The plate 22 is held in position on the armature by a helical spring 28. In the housing is also a spring-loaded pivotable bolt 29 or the like. stored, initially in the Way works that he has the plate 23 in one place of theirs Prevents circumference from moving, as will be explained in more detail below. The contacts are arranged so that when Closing the contacts 24 and 26, the motor is excited or the energy consumption of the motor is adjusted so that it only gives a portion of its output power. If, on the other hand, contacts 25 and 27 are closed, then the full Maintain the output power of the engine.
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An einer Stelle der Welle ist eine gerundete Abstufung bzw. Schulter 3o o.dgl. angeformt. Von dieser Schulter erstreckt sich in Richtung auf den Anker ein ebener zylindrischer Absohnitt 31 mit einem größeren Durchmesser. Die Hülse 1£ ist an dieser Stelle mit zwei Reihen von winkelversetzten Löoh'ern versehen, in denen zwei Kugelreihen 32 und 33 gelagert sind. Die von den Kugeln 32 gebildete Kugelreihe liegt näher zu dem Motor hin als die von den Kugeln 33 gebildete Kugelreihe, welche die Punktion von Riegelkugeln hat. Auf der Hülse 15 ist ein Ring 34 verschiebbar angeordnet, der von einer Schraubendruckfeder 35 in Riohtung auf das Ritzel gedrückt wird. Der Innenumfang des Ringes ist so geformt, daß er eine schräg nach außen geneigte Schulter und im Anschluß hieran einen ebenen Abschnitt aufweist. In der Ruhestellung gemäß Flg. 1 liegen die Riegelkugeln 32 an dem schräg nach außen geneigten Schulterten der Hülse an.At one point on the shaft there is a rounded step or Shoulder 3o or the like. molded. Extends from this shoulder In the direction of the armature there is a flat, cylindrical Absohnitt 31 with a larger diameter. The sleeve 1 lb is provided at this point with two rows of angularly offset holes in which two rows of balls 32 and 33 are supported are. The row of balls formed by the balls 32 is closer to the motor than that formed by the balls 33 Row of balls, which has the puncture of locking balls. A ring 34 is slidably arranged on the sleeve 15, that of a helical compression spring 35 in Riohtung the pinion is pressed. The inner circumference of the ring is shaped so that it has an obliquely outwardly inclined shoulder and subsequently has a flat section. In the rest position according to Flg. 1 are the locking balls 32 on the obliquely outwardly inclined shoulders of the sleeve.
Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Bei Erregung der Ankerspule durch eine Bedienungsperson bewegt sich der Anker 17 in Richtung auf das Ritzel. Hierbei kommen die Segmente 2o in Anschlag an der Abstufung bzw. der Schulter 22, so daß auch die Hülse Ί5 zusammen mit dem Ritzel in axialer Richtung verschoben wird. Nach einer geringen Bewegung des Ankers werden die Kontakte 24 und 26 geschlossen, so daß die Welle 11 und das Ritzel in Umdrehung versetzt werden. Wenn sich der Anker 17 dem Ende seines möglichen Verschiebeweges nähert, so gelangt das Ritzel in Eingriff mit dem Zahnrad 13a der Brennkraftmaschine, wobei die Wirkung des Sohnellgang-Schraubengewindes den Eingriff des Ritzels mit dem Zahnrad 13a vervollständigt. Während dieser Endbewegung der Hülse wird der Riegel 29 von einer Auslöseplatte 36 ausgeklinkt, die an der Hülse 15 gelagert ist. HierdurchThe operation of the device described is as follows: When the armature coil is excited by an operator, the armature 17 moves in the direction of the pinion. Here, the segments 2o come into abutment on the gradation or shoulder 22, so that the sleeve Ί5 is also displaced together with the pinion in the axial direction. After a slight movement of the armature, the contacts 24 and 26 are closed, so that the shaft 11 and the pinion are set in rotation. When the armature 17 approaches the end of its possible displacement path, the pinion comes into engagement with the gear wheel 13a of the internal combustion engine, the action of the sonic screw thread completing the engagement of the pinion with the gear wheel 13a. During this end movement of the sleeve, the bolt 29 is disengaged from a release plate 36, which is mounted on the sleeve 15. Through this
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werden die Kontakte 25 und 27 geschlossen, so daß der Motor nunmehr seine volle Leistung entwickeln kann. Wenn sich die Hülse relativ zu dem Anker bewegt, werden außerdem die Segmente 2o von dem schrägverlaufenden Abschnitt 19 der Hülse nach außen in eine Lage gedrückt, in der sie durch den magnetischen Fluß der Ankerspule festgehalten werden. Wenn daher das Ritzel 13 in Eingriff mit dem Zahnrad 13a steht, so ist der Anker 17 nicht mehr mit der Hülse 15 verbunden. Wenn sich die Hülse 15 relativ zu der Welle 11 verschiebt, so kommen die Kugeln 32 in Anlage mit der gerundeten Schulter 3o der Welle,und es wird der Ring 34 von der Feder 35 in Richtung auf das Ritzel verschoben. Wie Fig. 2 erkennen läßt, stützen sioh die Kugeln 32 an dem ebenflächigen Abschnitt des Ringes 34 ab, während die Kugeln 33 an dem schrägverlaufenden Abschnitt des Ringes anliegen.contacts 25 and 27 are closed, so that the motor can now develop its full performance. As the sleeve moves relative to the armature, the segments also become 2o pressed by the inclined section 19 of the sleeve outwards into a position in which it is through the magnetic Flux of the armature coil can be recorded. Therefore, when the pinion 13 is in mesh with the gear 13a, so is the armature 17 is no longer connected to the sleeve 15. When the sleeve 15 moves relative to the shaft 11, so come the balls 32 in contact with the rounded shoulder 3o the Shaft, and it is the ring 34 of the spring 35 in the direction moved to the pinion. As shown in FIG. 2, the balls 32 are supported on the flat section of the ring 34 from, while the balls 33 on the inclined portion of the ring.
Wenn die Brennkraftmaschine startet und der Bedienungsmann die Stromzuführung zu der Ankerspule unterbricht, so verschiebt der Anker zunächst den Ring 34 gegen die Wirkung der Feder 35, damit sich die Hülse relativ zu der Welle bewegen kann. Diese Verschiebung wird teils durch die Rückstellfeder l4, teils durch das Schnellgang-Schraubengewinde bewirkt.When the internal combustion engine starts and the operator interrupts the power supply to the armature coil, it shifts the anchor first the ring 34 against the action of the spring 35 so that the sleeve is relative to the shaft can move. This shift is caused partly by the return spring 14 and partly by the overdrive screw thread causes.
Wenn Jedoch der Bedienungsmann den Strom der Ankerspule nicht abschaltet, so treibt die Brennkraftmaschine die Welle an. Aufgrund der großen Getriebeuntersetzung kann die Welle hierbei eine Drehzahl erreichen, die so hoch ist, daß unter Umständen mit der Welle verbundene Teile, insbesondere der Anker des Motors beschädigt werden. Dies wird dadurch verhindert, daß in dem Augenblick, in dem die Welle eine vorbestimmte Drehzahl erreicht, die auf die Kugelreihe 33 wirkende Zentrifugalkraft so groß wird, daß der Ring gegenHowever, when the operator controls the current of the armature coil does not switch off, the internal combustion engine drives the shaft. Due to the large gear reduction, the shaft achieve a speed that is so high that parts connected to the shaft, in particular the The armature of the motor can be damaged. This is prevented by the fact that the moment the wave has a predetermined Speed reached, the centrifugal force acting on the row of balls 33 is so great that the ring against
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die Wirkung seiner Feder verschoben wird, wodurch die Riegelkugeln 32 von der Schulter Jo gelöst werden. Sobald diese Entriegelung eintritt, wird das Ritzel 13 unter der Wirkung der Feder l4 und des Schnellgang-Schraubengewindes außer Eingriff mit dem Zahnrad 13a verschoben. Es ist ersichtlich, daß der Anker sieh hierbei nicht bewegt, so daß die elektrischen Kontakte geschlossen bleiben und der Motor weiterhin mit seiner Freilaufdrehzahl umläuft.the action of its spring is shifted, whereby the locking balls 32 are released from the shoulder Jo. Once this Unlocking occurs, the pinion 13 is under the action of the spring l4 and the overdrive screw thread except Engagement with the gear 13a shifted. It can be seen that the armature does not move, so that the electrical Contacts remain closed and the motor continues to run at its freewheeling speed.
In Fig. 4 ist ein abgeändertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Die mit dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 übereinstimmenden Teile sind mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.In Fig. 4 is a modified embodiment of the invention Device shown. The coinciding with the embodiment according to FIGS Parts are denoted by the same reference numerals.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der ringförmige Anker der Magnetspule l6 axial aufgeschlitzt in einer Anzahl an Teilen 4o, die von einer Bandfeder 4l nach Art eines Klemmringes zusammengehalten werden. Die von dem Anker entfernt liegenden Enden dieser Teile sind so geformt, daß sie mit einer ringförmigen geneigten Böschung 22 zusammenwirken können, die einem Stück an dem Gehäuse Io angeformt ist. Die Anordnung ist derart getroffen, daß bei Verschiebung des Ankers um seinen vollen Verschiebeweg unter der Wirkung der Ankerspule die Teile 4o aus dem Angriff an der Schulter 22 der Hülse 15 gebracht werden. Zur Abstützung der Teile 4o an ihren dem Motor zugewandten Enden ist ein kreisförmiger Ring 42 vorgesehen, der in Nuten am Innenumfang der Teile 4o liegt.In this embodiment, the ring-shaped armature of the magnetic coil l6 is axially slit in a number of Parts 4o that of a band spring 4l in the manner of a clamping ring be held together. The remote from the anchor ends of these parts are shaped so that they with an annular inclined slope 22 can cooperate, which is formed in one piece on the housing Io. the The arrangement is made such that when the armature is displaced by its full displacement path under the effect of the Armature coil the parts 4o are brought out of the attack on the shoulder 22 of the sleeve 15. To support the parts 4o its ends facing the engine is a circular ring 42 is provided, which lies in grooves on the inner circumference of the parts 4o.
Bei diesem Ausführungsbeispiel fallen die Riegelkugeln 32 in Ausnehmungen 43 am Umfang der Welle 11, wenn das Ritzel sich in der richtigen Eingriffsstellung mit dem Zahnrad der Brennkraftmaschine befindet. Das Ringglied 34 arbeitet in entsprechender Weise; es hält die Riegelkugeln innerhalb derIn this embodiment, the locking balls 32 fall into recesses 43 on the circumference of the shaft 11 when the pinion is in the correct position of engagement with the gearwheel of the internal combustion engine is located. The ring member 34 operates in a corresponding manner; it keeps the bolt balls inside the
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Ausnehmungen, wobei es von einer Feder 35 in der Riegelstellung gehalten wird. Um den Ring gegen die Kraft der Feder 35 zu verschieben, sind die Kugeln 33 innerhalb einer Kammer angeordnet, die von der einen Fläche eines radialen Flansches an dem Ringglied 34 und einer nach innen geneigten Fläche eines Hohlgliedes 44 begrenzt wird, welches den Ring umschließt und an der Hülse befestigt ist. Die Anordnung ist derart getroffen, daß die Kugeln 33 in der Riegelstellung des Ringes in ihren am weitesten innen liegenden Stellungen zwischen den vorgenannten Flächen unter der Wirkung der Feder 35 gehalten werden. Wenn der Bedienungsmann nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine die Ankerspule in erregtem Zustand hält, so bewirkt die auf die Kugeln 33 wirkende Zentrifugalkraft, daß der Ring gegen die Wirkung seiner Feder verstellt wird und die Riegelkugeln 32 aus ihren Ausnehmungen herausgedrückt werden. Das Ritzel wird dabei unter der Wirkung des Schnellgang-Schraubengewindes und der Rückstellfeder außer Eingriff mit dem Zahnrad gebracht.Recesses, whereby there is a spring 35 in the locking position is held. In order to move the ring against the force of the spring 35, the balls 33 are within a chamber arranged by one surface of a radial flange on the ring member 34 and an inwardly inclined surface a hollow member 44 which surrounds the ring and is attached to the sleeve. The arrangement is taken so that the balls 33 in the locking position of the ring in its most inner positions between the aforementioned surfaces under the action of the spring 35 are held. If, after starting the internal combustion engine, the operator puts the armature coil in the energized state holds, the centrifugal force acting on the balls 33 causes the ring to move against the action of its spring and the locking balls 32 are pushed out of their recesses. The pinion is under the action of the Overdrive screw thread and the return spring disengaged from the gear.
Patentansprüche:Patent claims:
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Legal Events
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