DE19625057C1

DE19625057C1 - Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19625057C1
Application number: DE19625057A
Authority: DE
Inventors: Siegbert Wessels
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1996-06-22
Filing date: 1996-06-22
Publication date: 1997-07-10
Anticipated expiration: 2016-06-23
Also published as: EP0906509B1; PL329605A1; CN1082621C; BR9709931A; AU721977B2; JP2000512705A; EP0906509A1; AU2949097A; SK281154B6; WO1997049912A1; ES2143308T3; US6134977A; CN1222955A; PL183622B1; SK173698A3; DE59701092D1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.

Aus der DE-40 06 795 A1 ist eine derartige Andrehvorrichtung (Starter) bekannt. Bei dieser Lösung ist eine für ein Getriebelager vorgesehene Zwischenlagerplatte nach oben als Flansch zum vollständigen Einpassen des Einrückrelais erweitert, wobei ein Lagerbock für den Umlenkhebel des Einrückrelais in dem Antriebslagerschild eingesetzt ist. Der Lagerbock stützt sich dabei an der Zwischenlagerplatte über eine Gummiplatte ab.

Die Anpassung des Staters an geometrische Verhältnisse im Einbauraum der Brennkraftmaschine erfolgt bezüglich der Ritzel-Ruhelage und des Einspurmaßes für das Ritzel im wesentlichen durch eine Anpassung der Bauteile Lagerbock, Antriebslagerschild und Relais-Zugstange (Paddel). Die Änderungen sind dabei auf leicht herzustellende Teile beschränkt und zwar besonders auf das Antriebslagerschild, das ohnehin ein für den Fahrzeughersteller spezifisches Teil ist. Beim Zusammenbau der Andrehvorrichtung entspricht jedoch das Zusammenfügen des Antriebslagerschildes mit den anderen Teilen der Andrehvorrichtung nicht den Anforderungen an einen sicher automatisierbaren Montageprozeß, da bei diesem Arbeitsgang die Teile an mehreren kritischen Fügestellen gleichzeitig zusammengesetzt werden müssen; und zwar das Antriebslagerschild mit der Zwischenlagerplatte, mit der Abtriebswelle, mit dem Lagerbock und der Gummiplatte sowie die Zwischenlagerplatte mit dem Relaiseinpaß. Besonders problematisch ist dabei die Beibehaltung der Lage dieser Einzelteile zueinander vor und während des Zusammensetzens. Dabei kommt erschwerend hinzu, daß bei einer Vormontage die an der Zwischenlagerplatte zu montierenden Teile durch ein Einspur- und eine Rückstellfeder gegeneinander verschiebbar sind, was zu einem erheblichen Aufwand an Nachjustierungs-Arbeiten zur Folge hat.

Aus der DE-28 22 165 A1 ist ferner eine Lösung bekannt, bei der das Einrückrelais in einen Einpaß zwischen dem Antriebslagerschild und einem Dichtteil des Startergehäuses eingesetzt und festgeschraubt wird. Dort ist die Einspurfeder auf einer Mitnehmerhülse angeordnet, welche sowohl eine Freilaufkupplung als auch das Einspurritzel trägt. Auch diese Lösung ohne Zwischenlagerplatte hat den Nachteil einer Vielzahl von Fügestellen des Antriebslagerschildes, insbesondere dann, wenn hierbei ein Getriebe und eine Zwischenlagerplatte für das Getriebe der Antriebsvorrichtung benötigt wird, zumal auch dort die Federkräfte der Einspurfeder eine Nachjustierung der vormontierten Teile erfordern.

Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, die Vormontage der mit der Zwischenlagerplatte zu verbindenden Teile so zu verbessern, daß eine vollautomatische Montage der Andrehvorrichtung möglich wird.

Vorteile der Erfindung

Dies wird bei einer Andrehvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Bei dieser Lösung lassen sich an der Zwischenlagerplatte nacheinander das Getriebe mit der Abtriebswelle, das Einrückrelais, das Einspurritzel gegebenenfalls mitsamt der Freilaufkupplung und der Umlenkhebel mit der Einspurfeder montieren, wobei durch die Lagerung des Umlenkhebels an den mit der Zwischenlagerplatte eine Montageeinheit bildenden Lagerbock die Einspurfeder nunmehr diese Teile in Position hält.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale. Besonders vorteilhaft für die Montage des Antriebslagerschildes ist dabei, daß dieses mit nur noch zwei Fügestellen an die vormontierte Baueinheit aus zwischenlagerplatte, Getriebe, Abtriebswelle, Einspurritzel, Einrückrelais und Umlenkhebel anzubringen ist. Eine erste Fügestelle wird dabei durch den Einschub des Abtriebswellenendes im Antriebslagerschild gebildet. Die zweite Fügestelle wird durch einen Einschub der Außenwandung des Zwischenlagerplatte in einen Kragen des Antriebslagerschildes gebildet. In dem Einschub befindet sich auch ein Dichtgummi und ein Relaiseinpaß.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Andrehvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine Zwischenlagerplatte mit Lagerbock als Montageeinheit mit den vormontierten Teilen Getriebe, Abtriebswelle, Ritzel mit Kupplung und Einspurfeder sowie Einrückrelais vor dem Einsetzen des Umlenkhebels.

Fig. 3 zeigt die vormontierte Baueinheit aus Fig. 2 mit eingesetztem Umlenkhebel und

Fig. 4 zeigt die vormontierte Baueinheit mit angefügtem Antriebslagerschild.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch den vorderen Teil einer Andrehvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 zeigt die Zwischenlagerplatte mit integriertem Lagerbock und montiertem Umlenkhebel und

Fig. 7 zeigt den Umlenkhebel von vorn vor dem Einsetzen im Lagerbock.

Fig. 8 zeigt einen Umlenkhebel als Alternative zu Fig. 7,

Fig. 9 und 10 zeigen eine Zwischenlagerplatte als Alternative zu der nach Fig. 6 aus Blech mit einem dazu passenden Umlenkhebel und

Fig. 11 zeigt das Antriebslagerschild der Andrehvorrichtung nach Fig. 1 mit Auflagen für die Zwischenlagerplatte.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist die im Querschnitt dargestellte Andrehvorrichtung für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges mit 10 bezeichnet. Sie hat einen gleichstrombetriebenen Andrehmotor 11, dessen Läuferwelle 12 am hinteren Ende einen Komutator 13 und am vorderen Ende ein Antriebsritzel 14 trägt, welches als Sonnerad in ein an sich bekanntes Planetengetriebe 15 eingreift. Das Planetengetriebe ist über einen Planetenträger 16 mit einer Abtriebswelle 17 verbunden, deren äußeres Ende in einem Lager 18 eines Antriebslagerschildes 19 aufgenommen ist. Das Planetengetriebe 15 ist ferner über ein weiteres Getriebelager 20 in einer Zwischenlagerplatte 21 aufgenommen, welche zwischen dem Gehäuse des Andrehmotors und dem Antriebslagerschild 19 eingesetzt ist. Der hintere Abschnitt der Abtriebswelle 17 trägt am Außenumfang ein Steilgewinde 22, auf dem eine Mitnehmerhülse 23 axial verschiebbar sowie durch das Steilgewinde verdrehbar angeordnet ist. Auf der Mitnehmerhülse 23 ist außen ein U-förmiger Führungsring 24 verschiebbar gelagert. Am vorderen Ende der Mitnehmerhülse 23 befindet sich eine Freilaufkupplung 25, deren Innenring im vorderen Abschnitt als Einspurritzel 26 ausgebildet ist. In den Führungsring 24 greift ein in Fig. 6 näher dargestellter Umlenkhebel 27 mit einer am unteren Ende ausgebildeten Gabel 28 ein. Zwischen der Freilaufkupplung 25 und dem Führungsring 24 ist eine Einspurfeder 29 eingesetzt, die beim Vorspuren des Einspurritzels 26 im Falle einer Zahn-auf-Zahn-Stellung mit einem Zahnkranz 35 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine durch Verschwenken des Umlenkhebels 27 gespannt wird und beim Verdrehen des Ritzels dieses in den Zahnkranz einspurt.

Ein Einrückrelais 30 ist oberhalb des Andrehmotors zwischen der Zwischenlagerplatte 21 und dem Antriebslagerschild 19 eingesetzt und festgeschraubt. Am Anker 31 des Einrückrelais ist vorne eine Zugstange 32, auch Paddel genannt, befestigt, die einen länglichen Durchbruch 33 hat. In diesen Durchbruch 33 greift das obere Ende des Umlenkhebels 27 mit einem Zapfen 34 ein. An der Zwischenlagerplatte 21 ist ein Lagerbock 36 angeformt, auf dem der Umlenkhebel 27 schwenkbar gelagert ist. Mit dem Einschalten des Einrückrelais 30 wird die Brennkraftmaschine gestartet, indem einerseits der Umlenkhebel 27 von der Zugstange 32 des Einrückrelais 30 so verschwenkt wird, daß das Einspurritzel 26 in den Zahnkranz 35 der Brennkraftmaschine einspurt (gestrichelt dargestellt) und andererseits wird über eine Kontaktbrücke des Einrückrelais der Andrehmotor 11 eingeschaltet. Über das Planetengetriebe 15, die Mitnehmerhülse 23, die Freilaufkupplung 25 und das Einspurritzel 26 wird somit der Zahnkranz 35 zum Starten der Brennkraftmaschine angetrieben. Beim Abschalten des Einrückrelais 30 wird der Anker 31 durch eine Rückstellfeder 52 (Fig. 5) in die Ausgangslage zurückgedrückt, dabei der Umlenkhebel 27 wieder zurückgeschwenkt, und das Einspurritzel 26 aus dem Zahnkranz 35 herausgezogen. Gleichzeitig wird dabei der Andrehmotor 11 abgeschaltet.

Um eine verbesserte, automatengerechte Montage der Andrehvorrichtung zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß die Zwischenlagerplatte 21 und der Lagerbock 36 eine Montageeinheit 53 bilden, an der das Getriebe 15 mit der Abtriebswelle 17 und dem darauf über ein Steilgewinde 22 axial verschiebbaren Einspurritzel 26 einerseits und das Einrückrelais 30 andererseits vormontiert werden. Fig. 2 zeigt eine solche vormontierte Anordnung, wobei hier dem Einspurritzel 26 die Freilaufkupplung 25 zugeordnet ist, die jedoch alternativ auch als ortsfeste Freilaufkupplung dem Getriebe zugeordnet sein kann. Der Umlenkhebel 27 ist dort zunächst noch beigeordnet.

Fig. 3 zeigt den am Lagerbock 36 verrastbar montierten Umlenkhebel 27, der das Einrückrelais 30 mit dem Einspurritzel 26 und der zugeordneten Freilaufkupplung 25 auf der Abtriebswelle 17 verbindet. Die Zwischenlagerplatte 21 mit dem Lagerbock 36, dem Getriebe 15, der Abtriebswelle 17, dem Einspurritzel 26 mit der Freilaufkupplung 25 sowie das Einrückrelais 30 mit dem Umlenkhebel 27 bilden eine vormontierte Baueinheit 37 aus miteinander verbundenen Teilen, deren Lage zueinander mit dem Einsetzen des Umlenkhebels 27 stabilisiert ist.

Gemäß Fig. 4 wird auf die so vormontierte Baueinheit 37 das Antriebslagerschild 19 an nur zwei Fügestellen 38 und 39 aufgesetzt. Die erste Fügestelle 38 bildet das Lager 20 im Antriebslagerschild 19, in das das Ende der Abtriebswelle 17 eingefügt wird. Die zweite Fügestelle 39 wird durch einen Kragen 40 am Außenumfang des Antrieblagerschildes 39 gebildet, in den die Außenwandung der Zwischenlagerplatte 21 eingefügt wird.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel mit den Fig. 1 bis 4 ist der Lagerbock 36 mit der Zwischenlagerplatte 21 einstückig als Spritzguß-Kunststoffteil ausgebildet. Der Lagerbock 36 hat eine nach oben offene, etwas verengte Lagerbohrung 42, in die ein Lagerzapfen 43 des Umlenkhebels 27 einrastbar ist.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei hier nur der vordere Teil der Andrehvorrichtung im Querschnitt gezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform ist eine aus faserverstärktem Kunststoff oder einem entsprechend formbeständigen Material bestehende Zwischenlagerplatte 121 dargestellt, die in einer entsprechenden Form gespritzt bzw. gegossen ist. Zur besseren Anpassung des Maßes H (Fig. 5) an die geforderte Einbausituation beim Kunden ist an der Zwischenlagerplatte 121 im Bereich des Lagerbocks 136 eine rückseitige Öffnung vorgesehen, in die ein Dichtteil 44 aus Kunststoff oder Hartgummi eingesetzt wird. Durch die gezeigte Konstruktion wird ein modularer Werkzeugaufbau möglich, der als querschieberfreier Aufbau durch wenige Wechselteile auf unterschiedliche Maße H gerüstet werden kann.

Fig. 6 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel der Zwischenlagerplatte 221 eine gespritzte oder gegossene Ausführungsform, bei der im Bereich des Lagerbocks 236 anstelle der Öffnung eine Formmulde 45 vorgesehen ist. Unterhalb des Lagerbocks ist ein Stützsteg 46 ausgebildet. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein Umlenkhebel 127 mit seinen Lagerzapfen 43 in die oben offene Lagerbohrung 42 eingerastet, wobei die Einspurstellung gestrichelt dargestellt ist. In Fig. 7 ist der Umlenkhebel 127 in der Vorderansicht dargestellt, und zwar vor dem Einsetzen in den Lagerbock 236. Dort ist erkennbar, daß der nach oben gerichtete Schenkel des Umlenkhebels 127 als Bügel 47 ausgebildet ist. Durch diesem Bügel 47 ragt das freie Ende der Zugstange 32 des Einrückrelais hindurch. Oben am Bügel 47 ist ein nach unten gerichteter Zapfen 34 angeformt, der in den länglichen Durchbruch 33 am flachen Ende der Zugstange 32 eingreift.

Fig. 8 zeigt eine andere Ausführungsform des Umlenkhebels 227 im Bereich des Bügels 47. Dort sind im oberen Bereich des Bügels 47 zwei einander gegenüberliegende Leisten 48 angeformt, die in entsprechende, sich gegenüberliegende seitliche Aussparungen 49 am flachen Ende der Zugstange 132 eingreifen.

Aus Fig. 6 ist in Verbindung mit Fig. 7 erkennbar, daß der Lagerbock 236 eine nach vorn vorstehende Konsole bildet, auf welche die Schenkel einer Gabel 28 des Umlenkhebels 127 aufgeschoben sind und wobei der Lagerzapfen 43 des Umlenkhebels 127 in die nach oben offene Lagerbohrung 42 einrastbar ist.

Fig. 9 und 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Zwischenlagerplatte 321, welche gemeinsam mit dem Lagerbock 336 aus einem Blech gestanzt und geformt ist. Bei dieser Ausführungsform bildet der Lagerbock 336 eine nach vorn offene, U-förmige Konsole mit seitlichen Lagerbohrungen 142 in den Schenkeln der Konsole. Ein in Fig. 9 in der Draufsicht dargestellter Umlenkhebel 327 hat hier in seinem Lagerbereich beidseitig angeformte Lagerzapfen 143. Beim Einschieben des Lagerbereichs des Umlenkhebels 327 in den Lagerbock 336 werden die Schenkel 50 der Konsole so weit elastisch auseinander gedrückt, bis die Lagerzapfen 143 in die Lagerbohrungen 142 einrasten. Das Blechteil läßt sich so gestalten, daß auch hierbei die gleiche Fügerichtung für den Gabelhebel erreicht wird, wie beim Kunststoff-Zwischenlager.

In Fig. 11 ist die Rückansicht des Antriebslagerschildes 19 in seinen Umrissen dargestellt. Zur eindeutigen Auflage an der Zwischenlagerplatte 21 sind hier fünf am Umfang des Kragens 40 verteilte Anschlagschultern 51 vorgesehen. Für den oberen Abschnitt der Zwischenlagerplatte 21, die den Lagerbock 36 aufweist, sind zwei weitere Anschlagschultern 51 vorgesehen. Ein Dichtteil 44 wird von hinten her im Bereich des Lagerbocks 336 eingefügt, bevor Einrückrelais 30 und Andrehmotor 11 montiert werden.

Da die Zwischenlagerplatte während der Montage auf einem Werkstückträger festgespannt werden kann, lassen sich alle daran zu montierenden Teile unverschiebbar miteinander durch den Umlenkhebel verbinden, wobei die Einspurfeder 29 und die Ankerrückstellfeder 52 des Einrückrelais 30 durch das Einsetzen des Umlenkhebels in den Lagerbock eine Haltefunktion übernehmen kann. Der Andrehmotor 11 kann bei dieser Lösung wie bisher vormontiert werden. Er wird dann von der Rückseite her an die Zwischenlagerplatte 21 angesetzt und schließlich ebenso wie das Einrückrelais 30 mit dem Antriebslagerschild 19 verschraubt.

Erfindungswesentlich ist somit die Zwischenlagerplatte, die in ihrer Konstruktion mit dem Lagerbock des Umlenkhebels kombiniert wird. Dadurch entsteht eine Gesamt-Getriebebaugruppe, in der alle Einzelgetriebe, wie Freilauf-, Planeten- und Einspurgetriebe zusammengefaßt sind. Lagerbock und Zwischenlagerplatte können dabei auch zweiteilig ausgeführt sein, wobei diese Teile jedoch mit fester Verbindung im gefügten Zustand, z. B. mit einer Schwalbenschwanzverbindung zu einer Montageeinheit zusammengesetzt sind. Bei Verwendung eines Dichtteiles 44 nach der Ausführung gemäß Fig. 5 ist es möglich, daß Einrückrelais unabhängig von der Ausbildung der Zwischenlagerplatte am Antriebslagerschild 19 und dem Dichtteil 44 aufzunehmen, mit dem Vorteil, daß dadurch auf einfache Weise weitere Anpassungen an die jeweiligen Einbauverhältnisse der Andrehvorrichtung möglich sind.

Claims

1. Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Andrehmotor, einem Getriebe, einem Freilauf, einer Abtriebswelle und einem Einspurritzel, welches von einem Einrückrelais über einen auf einem Lagerbock schwenkbar gelagerten Umlenkhebel axial verschiebbar in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine einspurbar ist, wobei eine Zwischenlagerplatte ein Getriebelager aufnimmt und zwischen einem Gehäuse des Andrehmotors einerseits sowie einem Antriebslagerschild andererseits eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagerplatte (21, 121, 221, 321) und der Lagerbock (36, 136, 236, 336) eine Montageeinheit (53) bilden, an der das Getriebe (15) mit der Abtriebswelle (17) und dem Einspurritzel (26) einerseits sowie das Einrückrelais (30) andererseits vormontierbar ist und die mit dem am Lagerbock (36, 136, 236, 336) verrastbar montierbaren Umlenkhebel (27, 127, 227, 327) miteinander zu verbinden sind.

2. Andrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebslagerschild (19) auf eine vormontierte, aus der Zwischenlagerplatte (21) mit Lagerbock (36), Getriebe (15), Abtriebswelle (17), Einspurritzel (26), Einrückrelais (30) und Umlenkhebel (27) gebildete Baueinheit (37) an nur zwei Fügestellen (38,39) aufsetzbar ist, wobei die eine Fügestelle (38) durch den Einschub des Abtriebswellenendes im Lager (18) des Antriebslagerschildes (19) und die andere Fügestelle (39) durch einen Einschub der Außenwandung (41), der Zwischenlagerplatte (21) in einen Kragen (40) des Antriebslagerschildes (19) gebildet ist.

3. Andrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (36) mit der Zwischenlagerplatte (21) einstückig ausgebildet ist und eine nach oben offene Lagerbohrung (42) zum Einschnappen eines Lagerzapfens (43) des Umlenkhebels (27) aufweist.

4. Andrehvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (36) eine nach vorn vorstehende Konsole bildet, auf welche die Schenkel einer Gabel (28) des Umlenkhebels (27) aufgeschoben und ein Lagerzapfen (43) des Umlenkhebels (27) in die nach oben offene Lagerbohrung (42) einrastbar ist.

5. Andrehvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerbock (336) eine nach vorn offene U-förmige Konsole bildet, in die der Umlenkhebel (327) eingeschoben und mit beidseitigen Lagerzapfen (143) in Lagerbohrungen (142) in den Schenkeln (50) der Konsole einrastbar ist.

6. Andrehvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagerplatte (321) mit dem Lagerbock (236) aus einem Blechteil gestanzt und geformt ist.

7. Andrehvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagerplatte (121) mit dem Lagerbock (136) aus einem formbeständigen Material gespritzt bzw. gegossen ist.

8. Andrehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß am Lagerbock (136) von der Rückseite der Zwischenlagerplatte (121) her ein Dichtteil (44) eingesetzt ist.

9. Andrehvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenkhebel (127) mit seinem oberen Schenkel einen Bügel (47) bildet, in welchen das Ende einer Zugstange (32) des Einrückrelais (30) aufgenommen ist.

10. Andrehvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein oben am Bügel (47) angeformter, nach unten gerichteter Zapfen (34) in einen länglichen Durchbruch (33) am flachen Ende der Zugstange (32) eingreift.

11. Andrehvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seiten des Bügels (47) zwei sich gegenüberliegende Leisten (48) angeformt sind, die in entsprechende, sich gegenüberliegende seitliche Aussparungen (49) am flachen Ende der Zugstange (132) eingreifen.

12. Andrehvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebslagerschild (19) im Bereich des Kragens (40) mehrere Anschlagschultern (51) für die Zwischenlagerplatte (21) aufweist.