DE19534788C1 - Motor/Reduziergetriebeanordnung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motor/Reduziergetriebeanordnung, wie sie bei einem Motoranlasser für einen Kraftfahrzeugmotor verwendet werden kann.

Die Fig. 6 zeigt den Stand der Technik, von dem in Patentanspruch 1 ausgegangenen ist, der durch die US 4 671 125 und das JA-GM 58-132170 bekannt ist.

In der Fig. 6 ist ein Anker 1 mit einer Welle 2 versehen, die ein Ankerzahnrad 2a aufweist, mit einem an der Welle 2 befestigten Ankerkern 3, und an dem Ankerkern 3 angebrachten Ankerwicklungen 4. Auf der Innenumfangsoberfläche eines zylindrischen Jochs 5, welches den Anker 1 umgibt, ist ein Magnet 6 vorgesehen, welcher der Außenumfangsoberfläche des Ankers 1 gegenüberliegt. Ein Motor 7 weist den Anker 1, das Joch 5 und den Magneten 6 auf.

Ein Planetenreduziergetriebe 8 ist mit der Welle 2 gekoppelt. Das Planetenreduziergetriebe 8 weist ein Planetenrad 9 auf, welches im Eingriff mit dem Ankerzahnrad 2a oder der Ankerverzahnung steht, und um die Welle 2 umläuft, und sich bei einer Drehung der Welle 2 ebenfalls dreht, und weist eine Ausgangswelle 10 auf, die auf der Achse der Welle 2 angeordnet ist, und sich dreht, wenn das Planetenrad 9 um die Welle 2 umläuft. Ein innenverzahntes Rad 5a, welches mit dem Planetenrad 9 kämmt, ist einstückig mit der Innenumfangsoberfläche des Jochs 5 ausgebildet. Die Ausgangswelle 10 ist mit einer Freilaufkupplung 11 versehen, welche sich in Axialrichtung der Ausgangswelle bewegen kann. Ein Ritzel 12, welches mit einem (nicht dargestellten) Tellerrad oder Hohlrad eines Motors (Verbrennungsmotors) kämmt, ist an einem Ende der Freilaufkupplung 11 angeordnet.

Die Freilaufkupplung 11 ist über einen Hebel 13 mit einem Tauchkolben 15 eines elektromagnetischen Schalters 14 versehen. Eine Stütze 16 ist an einem Wellenende des Jochs 5 befestigt. Die Stütze 16 haltert ein Lager 17, welches den Außenumfangsabschnitt der Ausgangswelle 10 haltert.

Wenn der elektromagnetische Schalter 14 eingeschaltet wird, bewegt sich der Tauchkolben 15 in der Figur nach links, und veranlaßt einen Stromfluß in den Motor 7. Der Hebel 13, der mechanisch mit dem Tauchkolben 15 gekuppelt ist, verschwenkt sich und veranlaßt die Freilaufkupplung 11 und das Ritzel 12 dazu, entlang der Ausgangswelle 10 nach rechts zu gleiten. Daher gelangt das Ritzel 12 in Eingriff mit dem Tellerrad.

Die Umdrehung des Motors 7 wird auf das Ritzel 12 über das Planetenreduziergetriebe 8 und die Freilaufkupplung 11 übertragen, wodurch der Verbrennungsmotor angelassen wird. Wenn nach dem Anlassen des Verbrennungsmotors der elektromagnetische Schalter 14 ausgeschaltet wird, bewegt sich der Tauchkolben 15 zurück in seine Ausgangslage, und schaltet den an den Motor 7 gelieferten Strom ab. Auch die Freilaufkupplung 11 kehrt mit Hilfe des Hebels 13 in ihre Ausgangslage zurück, und das Ritzel 12 löst sich aus dem Eingriff mit dem Tellerrad.

Fig. 7 zeigt perspektivisch einen Teil der Innenumfangsoberfläche des in Fig. 6 gezeigten Jochs 5. In der Figur sind die Magneten 6 an der Innenumfangsoberfläche des Jochs 5 durch Halteteile 18 befestigt. Hilfsmagnetpolstücke 19, die aus Eisenstücken bestehen, sind neben einer Endoberfläche in Umfangsrichtung jedes Magneten 6 vorgesehen, und mit dem Joch 5 verschweißt. Die Hilfsmagnetpolstücke 19 sind auf der Seite angeordnet, auf welcher das Wicklungsmagnetfeld ansteigt, welches durch die Reaktion des Ankers erzeugt wird; sie führen zu einem einfachen Magnetfluß in diesen Bereich hinein, wodurch der Magnetfluß erhöht wird. Dies verbessert die Drehmomenteigenschaften bei hoher Belastung.

Bei dem konventionellen Planetenreduziergetriebe- Motoranlasser mit dem voranstehend geschilderten Aufbau sind die diskreten Hilfsmagnetpolstücke 19 an dem Joch 5 durch Schweißen befestigt. Dies erhöht die Anzahl beteiligter Teile, und führt in der Hinsicht zu einem Problem, das entsprechend viel Zeit und Arbeit für die Herstellung erforderlich sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Motor/Reduziergetriebeanordnung bereitzustellen, welche wenige Teile erfordert und eine leichtere Herstellung ermöglicht und für einen Motoranlasser geeignet ist.

Zu diesem Zweck wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Motor/Reduziergetriebeanordnung zur Verfügung gestellt, welche aufweist: einen Anker, der eine mit einem Ankerrad versehene Welle aufweist, einen an der Welle befestigten Ankerkern, und an dem Ankerkern befestigte Ankerwicklungen; ein Planetenreduziergetriebe, welches ein Planetenrad aufweist, das mit dem Ankerrad kämmt, und um die Welle herum umläuft, und sich dabei dreht, wenn sich die Welle dreht, sowie eine Ausgangswelle aufweist, die sich dreht, wenn das Planetenrad um die Welle herum umläuft; ein zylindrisches Joch, welches den Anker und das Planetenrad umgibt, und mit einer Innenverzahnung versehen ist, die einstückig auf seiner Innenumfangsoberfläche vorgesehen ist, wobei die Innenverzahnung mit dem Planetenrad kämmt, und wobei das zylindrische Joch mit Hilfsmagnetpolstücken versehen ist, die einstückig auf der Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Jochs vorgesehen sind, und die Hilfsmagnetpolstücke eine axiale, kontinuierliche Verlängerung einiger Zähne der Innenverzahnung darstellen; sowie mehrere Magneten, die auf der Innenumfangsoberfläche des Jochs so befestigt sind, daß sie der Außenumfangsoberfläche des Ankers gegenüberliegen und neben den Hilfsmagnetpolstücken angeordnet sind.

Eine solche Anordnung kann insbesondere für einen Verbrennungsmotoranlasser verwendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Halb-Querschnittsansicht einer Motor/Reduziergetriebeanordnung für einen Motoranlasser gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Perspektivansicht eines Teils der Innenumfangsoberfläche eines in Fig. 1 dargestellten Jochs;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III des in Fig. 1 dargestellten Jochs;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV des in Fig. 1 gezeigten Jochs;

Fig. 5 eine Halb-Querschnittsansicht einer Motor/Reduziergetriebeanordnung für einen Motoranlasser gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 eine Halb-Querschnittsansicht eines wesentlichen Abschnitts eines Beispiels für einen konventionellen Planetenreduziergetriebe- Motoranlasser; und

Fig. 7 eine Perspektivansicht eines Teils der Innenumfangsoberfläche eines in Fig. 6 dargestellten Jochs.

ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 1 ist die Halb-Querschnittsansicht, welche die Motor/Reduziergetriebeanordnung für den Planetenreduziergetriebe-Motoranlasser gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; Fig. 2 ist die Perspektivansicht, welche ein Teil der Innenumfangsoberfläche des in Fig. 1 gezeigten Jochs darstellt; Fig. 3 ist die Querschnittsansicht entlang der Linie III-III des in Fig. 1 dargestellten Jochs; und Fig. 4 ist die Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV des in Fig. 1 dargestellten Jochs. Gleiche oder entsprechende Teile wie in den Fig. 6 und 7 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und insoweit erfolgt keine erneute Beschreibung.

Wie aus den Figuren hervorgeht, sind die Magneten 6 durch die Halteteile 18 an der Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Jochs 21 befestigt, welches den Anker 1 und das Planetenrad 9 so umgibt, daß es der Außenumfangsoberfläche des Umfangs 1 gegenüberliegt. Eine Innenverzahnung 21a, die mit dem Planetenrad 9 kämmt, ist einstückig auf der gesamten Innenumfangsoberfläche des Jochs 21 ausgebildet. Einige Zähne der Innenverzahnung 21a sind in der Axialrichtung verlängert, so daß ihre axialen, durchgehenden Verlängerungen Hilfsmagnetpolstücke 21b ausbilden, die einstückig auf der Innenumfangsoberfläche des Jochs 21 vorgesehen sind. Die Anzahl der Zähne der Innenverzahnung 21a ist so gewählt, daß sie ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Magnetpole des Motors ist; die Zähne der Innenverzahnung 21a in gleicher Anzahl wie die Magnetpole des Motors sind verlängert, um die Hilfsmagnetpolstücke 21b auszubilden.

Das Joch 21 wird unter Verwendung einer (nicht gezeigten) Walzform hergestellt, die eine unebene Außenumfangsoberfläche aufweist, die entsprechend der Innenverzahnung 21a und der Hilfsmagnetpolstücke 21b ausgebildet ist; es wird durch einen Walzvorgang hergestellt, bei welchem eine Walze das Material des Jochs 21 gegen die Außenumfangsoberfläche der Walzform anpreßt. Die hauptsächlichen Teile, welche den Motoranlasser bilden, und nicht in Fig. 1 gezeigt sind, sind praktisch dieselben wie in Fig. 6.

Die voranstehend geschilderte Motor/Reduziergetriebeanordnung arbeitet ebenso wie jene in Fig. 6. Da die Hilfsmagnetpolstücke 21b als einstückige Teile des Jochs 21 vorgesehen sind, ist die Anzahl beteiligter Teile verringert, und ist kein Schweißvorgang mehr erforderlich, was zu einem einfacheren Herstellungsvorgang führt. Darüber hinaus ist die Anzahl an Zähnen der Innenverzahnung 21a auf ein ganzzahliges Vielfaches der Anzahl der Magnetpole des Motors eingestellt; daher kann die Position der Hilfsmagnetpolstücke 21b einfach an die Position jedes Magneten 6 angepaßt werden.

ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 5 ist die Halb-Querschnittsansicht, welche die Motor/Reduziergetriebeanordnung für den Planetenreduziergetriebe-Motoranlasser gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Hierbei ist eine Innenverzahnung 31a, die mit dem Planetenrad 9 kämmt, einstückig über der gesamten Innenumfangsoberfläche des Jochs 31 vorgesehen, und sind einige Zähne der Innenverzahnung 31a in Axialrichtung so verlängert, daß sie einstückig Hilfsmagnetpolstücke 31b zur Verfügung stellen. Einstückig mit dem Joch 31 ist an dessen einem Ende ein Lagerhalter 31c vorgesehen, der sich in Radialrichtung nach innen verlängert erstreckt, um das Lager 17 zu haltern, welches die Ausgangswelle 10 lagert. Die übrigen Teile der Anordnung sind ebenso wie bei der voranstehend geschilderten ersten Ausführungsform.

Bei dieser Motor/Reduziergetriebeanordnung ist der Lagerhalter 31c, welcher der in Fig. 1 gezeigten Stütze 16 entspricht, einstückig als Teil des Jochs 31 ausgebildet. Hierdurch wird die Anzahl an Teilen noch weiter verringert, so daß der Zusammenbau noch einfacher wird.

Der elektromagnetische Schalter, der Mechanismus zum Kuppeln des elektromagnetischen Schalters und des Ritzels, die Anordnung des Ritzels und des Gehäuses usw. des Motoranlassers sind nicht auf die in Fig. 6 gezeigten und in diesem Zusammenhang beschriebenen Einzelheiten beschränkt; es sind verschiedene Abänderungen möglich.

Darüber hinaus betreffen die voranstehend geschilderten Ausführungsformen eine Motor/Reduziergetriebeanordnung, die bei einem Motoranlasser (für einen Kraftfahrzeugmotor) eingesetzt wird; allerdings ist die vorliegende Erfindung ebenso bei anderen Vorrichtungen einsetzbar.

Claims (5)

1. Motor/Reduziergetriebeanordnung, insbesondere für einen Verbrennungsmotoranlasser, mit:
einem Anker mit einer Welle, die mit einer Ankerverzahnung (2a) versehen ist, einen an der Welle befestigten Ankerkern (3), und an dem Ankerkern befestigte Ankerwicklungen (4);
einem Planetenreduziergetriebe, welches ein Planetenrad (8) aufweist, das mit der Ankerverzahnung kämmt sowie einer Ausgangswelle (10),
einem zylindrischen Joch (21), das den Anker und das Planetenrad umgibt, und mit einer an seiner Innenumfangsoberfläche einstückig angeordneten Innenverzahnung (211) versehen ist, wobei die Innenverzahnung mit dem Planetenrad kämmt, und das zylindrische Joch (21) mit Hilfsmagnetpolstücken versehen ist, die einstückig auf der Innenumfangsoberfläche des zylindrischen Jochs angeordnet sind und als axiale, durchgehende Verlängerung einiger Zähne der Innenverzahnung ausgebildet sind; und
mehreren Magneten (6), die auf der Innenumfangsoberfläche des Jochs der Außenumfangsoberfläche des Ankers gegenüberliegend, und neben den Hilfsmagnetpolstücken angeordnet befestigt sind.

2. Motor/Reduziergetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl an Zähnen der Innenverzahnung ein ganzzahliges Vielfaches der Magnetpole des Motors ist.

3. Motor/Reduziergetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerhalter, der sich in Radialrichtung nach innen erstreckt und ein Lager haltert, welches die Ausgangswelle lagert, einstückig auf einem Ende des Jochs vorgesehen ist.

4. Motor/Reduziergetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenverzahnung und die Hilfsmagnetpolstücke einstückig auf dem Joch durch einen Walzvorgang ausgebildet werden.

5. Motor/Reduziergetriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (10) mit einer Freilaufkupplung (11) versehen ist;
an einem Ende der Freilaufkupplung (11) ein Ritzel (12) angeordnet ist, welches sich dreht, wenn sich die Ausgangswelle (10) dreht; und
ein elektromagnetischer Schalter (14) mit einem Hebel (13) zum Verschieben der Freilaufkupplung (11) und des Ritzels (12) entlang der Ausgangswelle (10) in einen Eingriff bzw. aus einem Eingriff mit einem Tellerrad eines Motors und zum Ein-/Ausschalten des Stromflusses an die Ankerwicklungen (4) vorgesehen ist.