DE19748605B4

DE19748605B4 - Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE19748605B4
Application number: DE19748605A
Authority: DE
Inventors: Werner Rometsch; Holger Brinkmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2017-11-05
Also published as: IT1302709B1; FR2770589B1; DE19748605A1; ITMI982252A1; FR2770589A1; ITMI982252A0

Abstract

Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Polgehäuse (11) angeordneten Andrehmotor (10), dessen Antriebswelle (13) über ein Getriebe (28, 50) eine Abtriebswelle (25) antreibt, auf deren dem Andrehmotor (10) abgewandten Ende ein Antriebsritzel (26) fest angeordnet ist, das mit einem Zahnkranz (27) der Brennkraftmaschine in Eingriff gebracht werden kann, sowie mit einem Einrückrelais (20), das auf einen Einrückhebel (78) einwirkt, welcher an der Abtriebswelle (25) angelenkt ist und diese axial zu verschieben vermag, die nahe dem Antriebsritzel (26) in einem das Polgehäuse (11) verschließenden, etwa topfförmig ausgebildeten Antriebslager (36, 36A) gelagert ist, wobei weiterhin innerhalb des letzteren und des Polgehäuses (11) ein Zwischenlager (46) angeordnet ist und wobei die Endfläche (38) des Polgehäuses und die Anlagefläche des Zwischenlagers (46) der Stirnfläche (37) des Antriebslagers (36) zugewandt sind, wobei ferner das Einrückrelais (20) in einem mindestens einseitig offenen Gehäuse (62) untergebracht ist, dessen Stirnfläche (63) ebenfalls als eine dem Antriebslager (36) zugewandte Anlagefläche ausgebildet ist, und wobei die Anlageflächen des Gehäuses (62) des Einrückrelais (20), des Zwischenlagers (46) und die Endfläche des Polgehäuses (11) in ein und derselben Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen diesen Anlageflächen und der Stirnfläche (37) des Antriebslagers (36) eine Dichtplatte (39) angeordnet ist, die beidseitig mit Dichtmitteln (84 bis 89) versehen ist, die der Kontur der Dichtplatte folgen.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Für die Gewährleistung der Funktion einer derartigen Andrehvorrichtung, nämlich ständige Startbereitschaft über die geforderte Lebensdauer, ist der Schutz der Bauteile der Vorrichtung gegen Eindringen von Fremdkörpern und Wasser unumgänglich. Bekannte Andrehvorrichtungen dieser Art, z. B. nach der DE 43 02 854 C1 , sind wohl von ihrer Bauart her optimal ausgelegt, während obengenannte Voraussetzungen nur mit Sondermaßnahmen, wie z. B. nachträgliches Abdichten mit Dichtmitteln an Handarbeitsplätzen zu erreichen sind. Dies ist natürlich bei einer Serienfertigung ungeeignet.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Andrehvorrichtung für Brennkrafmaschinen mit den kennzeichnenden Mitteln des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß die Vorrichtung durch eine besonders sinnvolle Konstruktion und mit geringem technischem Aufwand hervorragenden Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser gewährleistet. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und Zeichnung.
Zeichnung
Die Zeichnung zeigt in 1 einen Längsschnitt durch eine Andrehvorrichtung (Starter), in 2 eine Dichtplatte in Vorderansicht, in 3 dieselbe Dichtplatte in Hinteransicht, in 4 in Seitenansicht und in den 5a und 5b eine Vergrößerung von Einzelheiten nach 4; in den 6 bis 8 eine Abwandlung der Ausführungsbeispiele nach den 2 bis 5 in Vorder-, Seiten- und Hinteransicht, in 9 eine weitere Variante nach den 2 bis 5 und in den 10 und 11 eine Vergrößerung von Details, welche die Dichtungsnuten für die Dichtungen der Dichtplatte zeigen.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in 1 im Längsschnitt dargestellte Andrehvorrichtung hat einen Andrehmotor 10 mit einem Polgehäuse 11, in dem eine Erregerwicklung 12 angeordnet ist. Der Andrehmotor 10 treibt mit seinem Anker 15 eine Antriebswelle 13 an, die einen Kommutator 16 trägt, an dem Kohlebürsten 17 anliegen, welche über eine Stromzuführung 18 versorgt werden. Oberhalb des Polgehäuses 11 sitzt ein Einrückrelais 20, auf das jedoch im einzelnen nicht weiter eingegangen ist, da es nicht erfindungswesentlich und im übrigen in dieser Art üblich ist.
Die Antriebswelle 13 ist mit ihrem kommutatorseitigen Ende in einem Kommutatorlager 21 gelagert und weist an ihrem anderen Ende eine Erweiterung 22 auf, die eine mittige Sacklochbohrung 23 hat. In diese ragt das Ende 24 einer Abtriebswelle 25, die an ihrem äußeren Ende ein Antriebsritzel 26 aufweist. Dieses kann durch entsprechende Verschiebung der Abtriebswelle 25 mit dem Zahnkranz 27 der zu startenden Brennkraftmaschine in Eingriff gebracht werden.
Am offenen Ende 29 der Antriebswelle 13 befindet sich auf ihrer Außenseite eine Längsverzahnung 30, welche das Sonnenrad eines Vorgeleges 28 bildet, in diesem Fall ein Planetenradgetriebe. Mit dem Sonnenrad kämmen Planetenräder 32, die wiederum mit einem feststehenden Hohlrad 33 in Eingriff stehen.
An das Polgehäuse 11 schließt sich in axialer Richtung ein langgestrecktes Antriebslager 36 an, das mit einem Bund 37 an einer angeschrägten Endfläche 38 des Polgehäuses anliegt, jedoch unter Zwischenschaltung einer erfindungsgemäßen Dichtplatte 39, auf welche weiter unten eingegangen ist. Das Antriebslager 36, das Polgehäuse 11 und das Kommutatorlager 21 sind durch Zuganker 41 zusammengehalten. Im Lagerschild 42 des Antriebslagers 36 ist in einer Bohrung 43 ein Wälzlager 44 für die Abtriebswelle 25 angeordnet. Das Antriebsritzel 26 befindet sich außerhalb des Lagerschilds 42.
Innerhalb des Antriebslagers 36 befindet sich ein Zwischenlager 46, das in einer mittigen Bohrung ein Nadellager 47 aufnimmt, in welchem der eine Teil eines buchsenförmigen Innenrings 48 eines Freilaufs 50 gelagert ist. An der Innenseite des Innenrings 48 ist ein Mutter-Steilgewinde 51 ausgebildet, in welches ein ebensolches Bolzen-Steilgewinde 52 am inneren Ende der Abtriebswelle 25 eingreift. Das Steilgewinde 52 ist relativ lang ausgebildet, so daß auch bei einer starken Verschiebung der Abtriebswelle die Steilgewindeverzahnungen stets in Eingriff miteinander bleiben.
Der Mitnehmer des Freilaufs 50 trägt die Bezeichnung 54; zwischen ihm und dem Innenring befinden sich in üblicher Weise Zylinderrollen 55, die auf einer Keilbahn des Innenrings laufen. Der Mitnehmer 54 weist an seiner dem Andrehmotor 10 zugewandten Stirnseite mehrere Sackbohrungen 57 auf, in welche Bolzen 58 eingepreßt sind, die die Planetenräder 32 tragen. Zwischen Innen- und Außenring des Freilaufs befindet sich ein Nadellager 60. Die Planetenräder 32 sind ebenfalls auf nicht weiter bezeichneten Nadellagern gelagert.
Das Einrückrelais 20 weist ein Gehäuse 62 auf, das zum Antriebslager 36 hin offen ist und dort eine ebene Stirnfläche 63 aufweist, welche genau in der Ebene von Endfläche 38 des Polgehäuses 11 und Ringbund 37 des Antriebslagers liegt. Das Antriebslager 36 hat im Bereich des Einrückrelais eine Gehäuseerweiterung 36A, durch welche mehrere Schrauben 64 hindurchdringen und das Gehäuse 62 des Einrückrelais 20 mit dem Antriebslager 36 verbinden. Die Dichtplatte 39 erstreckt sich bis zum Gehäuse 62 und liegt an der ebenen Stirnfläche 63 desselben an und erstreckt sich bis zur Außenseite der Erweiterung 36A des Antriebslagers 36.
Auf das Einrückrelais 20 ist nur kurz eingegangen. Es hat eine Spule 66, innerhalb welcher ein Anker 67 geführt ist. Dieser hat eine mittige Bohrung 68, in der einerseits ein Schaltbolzen 69 gelagert ist, welcher an seinem aus einem Lagerschild herausragenden Ende nicht weiter bezeichnete Kontakte trägt. Achsgleich zum Schaltbolzen 69 ist in der Bohrung 68 des Magnetankers ein Druckbolzen 71 fest angeordnet, der in eine verschiebbare, mit einem Längsschlitz versehene Kunststoffhülse 73 hineinragt. Am außenliegenden Ende des Ankers 67 ist eine Metallhülse 75 befestigt, in welcher eine Einspurfeder 76 angeordnet ist. Der Druckbolzen wirkt auf einen Einrückhebel 78 ein, welcher in einem gehäusefesten Lager 79 drehbar gelagert ist und mit seinem anderen Ende mittels einer Vorrichtung 80 an der Abtriebswelle 25 angelenkt ist. Durch Verschieben des Ankers 67 wird der Einrückhebel 78 verschwenkt und damit die Abtriebswelle 25 verschoben, wodurch das Antriebsritzel 26 mit dem Zahnkranz 27 in Eingriff gebracht wird.
Erfindungswesentlich ist die Dichtplatte 39, von der verschiedene Varianten in den 2 bis 9 dargestellt sind. An diesen Dichtplatten sind beidseitig Dichtungen angebracht, auf die noch im einzelnen einzugehen ist. Am Polgehäuse 11 gibt es keine Dichtnut, da hier die Dichtungen der Dichtplatte direkt an der angeschrägten Stirnseite 38 anliegen. Dagegen befindet sich am Relais-Gehäuse 62 eine Nut 82 und am Antriebslager 36, 36A eine Nut 81, in welche Dichtungen ragen, wie sie im Folgenden beschrieben sind.
Die 2 bis 5 zeigen eine erste Variante der Dichtplatte 39, die in dieser Anwendung etwa die Form einer Acht aufweist und Dichtungen 84, 85 auf der dem Antriebslager 36 abgewandten Seite hat, sowie eine Dichtung 86 mit der Kontur einer Acht auf der gegenüberliegenden Seite, die hier durch Dichtstege 88, 89 miteinander verbunden sind. Die 5a und 5b zeigen stark vergrößert je einen Teil der Dichtplatte von der Seite und die entsprechenden Dichtungen 84, 86 bzw. 85, 86A im Querschnitt, wobei diese Trapezform, Halbkreisform oder jede andere zweckmäßige Form haben können. Der Grundkörper selbst, also die Dichtplatte 39, besteht aus Metall und weist beidseitig die genannten Dichtungen auf, die z. B. aus Zwei-Komponenten-Silikon bestehen und beispielsweise in einem Arbeitsgang an die metallische Platte angespritzt und vulkanisiert werden, insbesondere im Werkzeug selbst.
Dadurch ist eine hohe Maßhaltigkeit der Teile gewährleistet. Die Verbindung von Dichtplatte und Silikondichtungen erfolgt unter Zusatz von Haftvermittlern. Alternativ ist es auch möglich, die Dichtungen durch freies, dreidimensionales Auftragen mittels Dosiereinrichtungen auf die Metallplatte aufzubringen, z. B. durch Kleben oder Schäumen. Ein Umdrehen der Dichtplatte bei diesem freien Materialauftrag ist zwingend erforderlich. Die Dichtnut 81 im Antriebslager 36/36A kann beispielsweise bereits beim Guß desselben hergestellt oder nachträglich spanend eingebracht werden.
Die 6 bis 8 zeigen eine weitere Variante der Dichtplatte, die nun mit 39A bezeichnet ist. Die Abweichung gegenüber der vorigen Dichtplatte besteht darin, daß hier Ausprägungen 92 bis 94 für das Zentrieren der Dichtplatte bei der Montage am Antriebslager ausgebildet sind, wobei an der Stirnseitendichtfläche desselben drei entsprechende Bohrungen ausgebildet sind. Beim Ausführungsbeispiel nach 9 der Dichtplatte ist am unteren Kreis eine zusätzliche Anspritzung 95 vorgesehen, die als Toleranzausgleich dient. In den 2 und 3 sind die Durchgangsbohrungen 96 bis 98 für die Schrauben 64 am Lager 62 zu erkennen.
Die 2 bis 9 zeigen einige Ausführungsbeispiele von Dichtplatten, insbesondere die Art der auf ihnen aufgebrachten Dichtungen. Es sind selbstverständlich weitere Variationen denkbar, die sich jedoch alle im Rahmen vorliegender Erfindung bewegen würden.
Die 10 und 11 zeigen in vergrößertem Maßstab, wie die Dichtungen der Dichtplatte in den Nuten 81, 82 und 84 am Antriebslager 36 bzw. am Relaisgehäuse 62 liegen.
Das oben beschriebene Dichtprinzip ist auch umkehrbar, d. h. die Dichtplatte selbst ist beidseitig mit Nuten versehen, welche die in den 2 bis 9 dargestellte Kontur aufweisen und wobei dann die Dichtungen an den Gehäuseteilen angeordnet sind. Dies richtet sich nach den Gegebenheiten und liegt im Bereich durchschnittlichen fachmännischen Könnens.

Claims

Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem in einem Polgehäuse (11) angeordneten Andrehmotor (10), dessen Antriebswelle (13) über ein Getriebe (28, 50) eine Abtriebswelle (25) antreibt, auf deren dem Andrehmotor (10) abgewandten Ende ein Antriebsritzel (26) fest angeordnet ist, das mit einem Zahnkranz (27) der Brennkraftmaschine in Eingriff gebracht werden kann, sowie mit einem Einrückrelais (20), das auf einen Einrückhebel (78) einwirkt, welcher an der Abtriebswelle (25) angelenkt ist und diese axial zu verschieben vermag, die nahe dem Antriebsritzel (26) in einem das Polgehäuse (11) verschließenden, etwa topfförmig ausgebildeten Antriebslager (36, 36A) gelagert ist, wobei weiterhin innerhalb des letzteren und des Polgehäuses (11) ein Zwischenlager (46) angeordnet ist und wobei die Endfläche (38) des Polgehäuses und die Anlagefläche des Zwischenlagers (46) der Stirnfläche (37) des Antriebslagers (36) zugewandt sind, wobei ferner das Einrückrelais (20) in einem mindestens einseitig offenen Gehäuse (62) untergebracht ist, dessen Stirnfläche (63) ebenfalls als eine dem Antriebslager (36) zugewandte Anlagefläche ausgebildet ist, und wobei die Anlageflächen des Gehäuses (62) des Einrückrelais (20), des Zwischenlagers (46) und die Endfläche des Polgehäuses (11) in ein und derselben Ebene liegen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen diesen Anlageflächen und der Stirnfläche (37) des Antriebslagers (36) eine Dichtplatte (39) angeordnet ist, die beidseitig mit Dichtmitteln (84 bis 89) versehen ist, die der Kontur der Dichtplatte folgen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtplatte (39) eine etwa achtförmige Kontur aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf ihrer dem Andrehmotor (10) abgewandten Seite die Dichtung (86) um eine Öffnung für den Durchgriff des Zwischenlagers (46) und um eine Öffnung für den Durchgriff des Ankers (67) des Einrückrelais (20) verläuft und die Dichtung (86) durch zwei geradlinig verlaufende Dichtstege (88, 89) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein quer verlaufender Dichtsteg (90) die beiden geradlinig verlaufenden Dichtstege (88, 89) verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Dichtmittel (84 bis 90) trapezförmig und/oder halbkreisförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren, größeren Teil der achtförmigen Kontur mehrere Ausprägungen (92 bis 94) zum Zentrieren derselben ausgebildet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an einer gedachten Verbindungsgeraden zwischen den achtförmigen Konturen am unteren Teil einer Kontur und an deren Rand auf der dem Andrehmotor (10) abgewandten Seite zum Antriebslager (36) hin ein erhabenes Anspritzteil (95) zum Toleranzausgleich ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Gehäuseteilen Nuten (81, 82) zur Aufnahme der Dichtmittel an der Dichtplatte vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach Demontage des Antriebslagers (36) das Innere der Andrehvorrichtung zugänglich ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Antriebslagers (36) als Ringbund (37) ausgebildet ist, an dem sich unter Einbringung der Dichtplatte (39) die Anlagefläche des Zwischenlagers (36) und konzentrisch darüber die Endfläche (38) des Polgehäuses (11) abstützen.