DE19753861A1 - Anlassermotor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Anlas­ sermotoren und insbesondere einen Anlassermotor zum An­ lassen eines Verbrennungsmotors, in dem durch Verwenden eines Haltescheibenelements eine Bewegung des Ankers des Anlassermotors in axialer Richtung begrenzt wird.

Ein Anlassermotor dieses Typs ist beispielsweise aus der JP 63-309767-A und aus der JP 7-310631-A bekannt.

Im ersten der beiden obengenannten bekannten Anlassermo­ toren ist zwischen ein Halteringelement und einen hinte­ ren Träger ein Haltescheibenelement zum Begrenzen der Bewegung einer Motorwelle eingesetzt, wobei das Halte­ ringelement am hinteren Träger unter Verwendung einer Schraube befestigt wird, woraufhin das Haltescheiben­ element befestigt wird.

Durch Befestigen eines Bolzens, der den hinteren Träger axial durchdringt, werden der hintere Träger und ein Joch an einem vorderen Träger befestigt, der seinerseits eine Ritzelwelle des Anlassermotors unterstützt.

Andererseits ist in dem zweitgenannten bekannten Anlas­ sermotor das Haltescheibenelement selbst unterteilt, die Befestigung des Haltescheibenelements unterscheidet sich jedoch von der Befestigung des Haltescheibenelements des erstgenannten bekannten Anlassermotors im wesentlichen nicht.

Im allgemeinen wird die Größe eines Ankers eines Anlas­ sermotors zum Anlassen eines Verbrennungsmotors entspre­ chend einer geforderten Leistung (Drehmoment und Dreh­ zahl) festgelegt. Wenn der Anker große Abmessungen und ein hohes Gewicht besitzt, müssen je nach Situation die Größe und das Gewicht des genannten Bolzens erhöht wer­ den. Da bei externen Schwingungen oder bei Schwingungen des Ankers selbst die Kraft, die den Anker axial bewegt, zunimmt, wenn das Gewicht des Ankers ansteigt, wird selbstverständlich auch die zusätzlich auf das Halte­ scheibenelement ausgeübte Kraft erhöht.

Daher müssen in den obengenannten herkömmlichen Anlasser­ motorstrukturen, in denen zum Befestigen des Haltering­ elements Schrauben oder ähnliche Vorrichtungen erforder­ lich sind, diese Schrauben oder Vorrichtungen größere Abmessungen und ein höheres Gewicht besitzen, um die Anforderungen der jeweiligen Situation zu erfüllen.

Daher entsteht das Problem, daß die Material kosten und die Fertigungskosten des Anlassermotors erheblich anstei­ gen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obengenann­ ten Probleme zu lösen und einen Anlassermotor zu schaf­ fen, in dem ein Haltescheibenelement zwischen ein Halte­ ringelement und einen hinteren Träger eingesetzt ist, ohne daß zur Befestigung des Halteringelements am hinte­ ren Träger ein Befestigungselement wie etwa eine Schraube erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Anlassermotor, der die in einem der unabhängigen Ansprü­ che angegebenen Merkmale besitzt. Die abhängigen Ansprü­ che sind auf zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.

Der erfindungsgemäße Anlassermotor enthält einen Anker mit einer Motorwelle, in deren Umfangsfläche in der Nähe eines Endabschnitts eine Umfangsnut ausgebildet ist, und einem Kollektor, der an der Motorwelle befestigt ist, einen hinteren Träger, der die Motorwelle drehbar unter­ stützt, ein zylindrisches Joch, wovon ein offenes Ende am hinteren Träger befestigt ist und wovon ein weiteres offenes Ende entweder die Motorwelle oder eine Ritzel­ welle unterstützt, ein Haltescheibenelement, das in die Nut der Motorwelle eingesetzt ist und eine axiale Bewe­ gung des Ankers begrenzt, sowie ein Bürstenhalteelement zum Halten eines Bürstenelements, das im Kollektor glei­ tet und an einem Halteringelement befestigt ist.

In dem obenbeschriebenen Anlassermotor ist das Halte­ scheibenelement zwischen einen radial inneren Abschnitt des hinteren Trägers und einen radial inneren Abschnitts des Halteringelements eingesetzt, während ein äußerer Umfangskantenabschnitt des Halteringelements zwischen einen äußeren Umfangskantenabschnitt des hinteren Trägers und das ein Ende des Jochs eingesetzt ist und der hintere Träger mittels einer Schraube befestigt ist, die den hinteren Träger axial durchdringt.

Zweckmäßig ist die Befestigungsschraube an einem vorderen Träger mittels eines Bolzens befestigt, der den hinteren Träger axial durchdringt.

Zweckmäßig besitzt der äußere Umfangskantenabschnitt des hinteren Trägers die Form einer flachen Platte, wobei an dem einen Ende des Jochs ein Stufenabschnitt ausgebildet ist und der äußere Umfangskantenabschnitt in Form einer flachen Platte des hinteren Trägers und der äußere Um­ fangskantenabschnitt des Halteringelements im Stufenab­ schnitt angeordnet sind.

Zunächst wird erfindungsgemäß der äußere Umfangskantenab­ schnitt des Halteringelements zwischen das eine offene Ende des Jochs und einen äußeren Umfangskantenabschnitt des hinteren Trägers eingesetzt, während das weitere offene Ende des Jochs am vorderen Träger des Anlassermo­ tors angebracht wird.

Wenn daher der hintere Träger mittels des Bolzens befe­ stigt ist, ist das Halteringelement am hinteren Träger sicher befestigt, da über den hinteren Träger und das Joch auf das Halteringelement die axiale Kraft des Bol­ zens wirkt.

Da hierbei das Haltescheibenelement zwischen den radial inneren Abschnitt des Halteringelements und den radial inneren Abschnitt des hinteren Trägers eingesetzt ist, ist das Halteringelement am hinteren Träger sicher befe­ stigt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut­ lich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger Ausführungsformen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Kraftfahrzeug-Anlassermotors gemäß der Er­ findung;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Anlassermotors nach Fig. 1 der Erfindung; und

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform des Anlassermo­ tors nach Fig. 2.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des Gesamtaufbaus eines Anlassermotors 100 gemäß der Erfindung für einen Verbren­ nungsmotor, während Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Anlassermotors 100 ist.

Diese Ausführungsform des Anlassermotors gemäß der Erfin­ dung wird Einrückhebel-Anlassermotor genannt. Der Anlas­ sermotor 100 enthält einen Rotor 1, eine Motorwelle 2, einen Magnetschalter 101, einen Einrückhebel 102, eine Ritzeleinheit 103, ein Hohlrad 104, eine Freilaufkupplung 105 und einen vorderen Träger 106.

In dem obenbeschriebenen Anlassermotor 100 wird der Rotor 1 durch den elektrischem Strom von einer Stromquelle zu Drehungen angetrieben, wobei die Drehkraft des Ankers 1 an die Motorwelle 2 übertragen wird. Die Ritzeleinheit 103 ist an der Motorwelle 2 angebracht und mit dem Hohl­ rad 4 auf seiten des Verbrennungsmotors in Eingriff, wobei die Freilaufkupplung 105 die Drehung der Motorwelle 2 an die Ritzeleinheit 103 über einen Schraubenkeil überträgt.

Der Einrückhebel 102 zwingt die Ritzeleinheit 103 und die Freilaufkupplung 105 zu einer Bewegung längs der Motor­ welle 2, ferner betätigt der Magnetschalter 101 den Einrückhebel 102. Der vordere Träger 106, der die Ritzel­ einheit 103 enthält, unterstützt die Ritzeleinheit 103 in drehbarer Weise.

Hierbei spielt eine Welle, auf der die obengenannte Ritzeleinheit 103 angebracht ist, die Rolle einer Ritzel­ welle in einem Zweiachsen-Anlassermotor.

Die Ausführungsform des Anlassermotors 101 gemäß der Erfindung enthält ferner einen hinteren Träger 3, ein Halteringelement 4, ein zylindrisches Joch 5, einen Feldstator 8, einen Kollektor 11, einen magnetischen Eisenkern 12, ein Lagerelement 31, ein Bürstenelement 41 und ein Bürstenhalterelement 42. In dem Anlassermotor 100 der Erfindung ist der Kollektor 11 an eine (nicht ge­ zeigte) Ankerwicklung angeschlossen, die auf den magneti­ schen Eisenkern 12 gewickelt ist, wobei der Anker 1 über den magnetischen Eisenkern 12 an der Motorwelle 2 befe­ stigt ist, an der auch der Kollektor 11 befestigt ist.

Der Feldstator 8 ist an einem Umfangsabschnitt des hinte­ ren Trägers 3 angeordnet. Der hintere Träger 3 weist das Lagerelement 31 auf, das einen Endabschnitt der Motor­ welle 2 drehbar unterstützt. Das Bürstenelement 41 wird mit elektrischem Strom von einer (nicht gezeigten) außer­ halb befindlichen Stromquelle gespeist und mit dem Kol­ lektor 11 mittels eines (nicht gezeigten) Bürstenfeder­ elements in Kontakt gebracht.

Das Bürstenhalterelement 42 hält das Bürstenelement 41, ferner ist am hinteren Träger 3 das Halteringelement 4 vorgesehen, an dem das Bürstenhalteelement 42 angebracht ist. Das zylindrische Joch 5 bildet einen Kern des Anlas­ sermotors 100, wobei ein offenes Ende auf einer Seite (das linke Ende in Fig. 1) des Jochs 5 am hinteren Träger 3 befestigt ist, während ein weiteres offenes Ende (das rechte Ende in Fig. 1) des Jochs 5 am vorderen Träger 106 angebracht ist.

In der Nähe eines Endabschnitts der Motorwelle 2 auf seiten des hinteren Trägers 3 ist eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 21 ausgebildet. In diese Nut 21 ist ein Haltescheibenelement 7 drehbar eingesetzt, um eine axiale Bewegung des Ankers 1 (S-Richtung in Fig. 2) zu begren­ zen. Dieses Haltescheibenelement 7 ist axial zwischen einen Stufenabschnitt 2A und einen inneren Umfangs ab­ schnitt 4A eingefügt.

An einem radial inneren Abschnitt des hinteren Trägers 3 ist ein Stufenabschnitt 3A vorgesehen, während an einem radial inneren Abschnitt des Halteringelements 4 ein innerer Umfangsabschnitt 4A vorgesehen ist.

Im Joch 5 ist an dem einen offenen Ende (dem linken Ende in Fig. 1) ein Stufenabschnitt 5A vorgesehen, in den ein äußerer Umfangskantenabschnitt 4B des Halteringelements 4 und ein äußerer Umfangskantenabschnitt 3B des hinteren Trägers 3 eingepaßt sind. Der äußere Umfangskantenab­ schnitt 4B des Halteringelements 4 ist axial zwischen den äußeren Umfangskantenabschnitt 3B des hinteren Trägers 3 und den Stufenabschnitt 5A des Jochs 5 eingesetzt.

In der obenbeschriebenen Sandwich-Anlassermotorstruktur wie in Fig. 2 gezeigt ist eine Abmessungsbeziehung zwi­ schen einer Weite t1 der Nut 21, einer Dicke t2 des Haltescheibenelements 7 und einer Stufendifferenz t3 des Stufenabschnitts 3A so festgelegt, daß t1 < t2 < t3 gilt. Im Ergebnis kann sich das Haltescheibenelement 7 auf der Motorwelle 2 frei drehen und ist so unterstützt, daß es wegen der Sandwich-Toleranz axial nicht beweglich ist, so daß die Bewegung des Ankers 1 in axialer Richtung be­ grenzt werden kann.

Durch den hinteren Träger 3 verläuft in axialer Richtung ein Bolzen 6, durch den sämtliche Komponenten des Anlas­ sermotors 100 am vorderen Träger 106 angebracht werden können. Wenn der Bolzen 6 befestigt ist, sind sämtliche Komponenten des Anlassermotors 100 am vorderen Träger 106 befestigt.

In Fig. 1 ist nur ein Bolzen 6 gezeigt, am hinteren Träger 3 sind jedoch in Umfangsrichtung an zwei Stellen je ein Bolzen vorgesehen, die durch Aussparungen im hinteren Träger 3, im Halteringelement 4 und im Joch 5 verlaufen.

Ein Spitzenende der beiden Bolzen 6 ist in eine Schraub­ bohrung 106A, die im vorderen Träger 106 ausgebildet ist und in die der Bolzen 6 eingeschoben ist, eingeschraubt und befestigt. Die Größe des Bolzens 6 ist so gewählt, daß eine ausreichende axiale Kraft erhalten werden kann, um sämtliche Komponenten des Anlassermotors 100 am vorde­ ren Träger 106 zu befestigen.

Der Magnetschalter 101 enthält einen Einrückanker 101a und ein Torsionsfederelement 101b. Der Einrückanker 101a wird während des Betriebs des Magnetschalters 101 angezo­ gen, wobei ein Ende des Magnetschalters 101 am Torsions­ federelement 101b befestigt ist. Ein Drehpunkt des Ein­ rückhebels 102 ist durch das Torsionsfederelement 101b des Magnetschalters 101 unterstützt.

In der obigen Ausführungsform des Anlassermotors gemäß der Erfindung wird der Einrückanker 101a dann, wenn ein (nicht gezeigter) Zündschalter in die "Ein"-Stellung gebracht wird, in A-Richtung angezogen, wobei die Ritzel­ einheit 103 über den Einrückhebel 102 zur Seite des Hohlrades 104 geschoben wird und mit dem Hohlrad 104 in Eingriff gelangt.

Andererseits wird hierbei ein beweglicher Kontakt, der im Magnetschalter 101 installiert ist, durch den Einrückan­ ker 101a hinausgeschoben und gelangt in eine "Ein"-Stel­ lung, wodurch an das Bürstenelement 41 über ein (nicht gezeigtes) Kabel elektrischer Strom geliefert wird, wodurch der Anker 101 des Anlassermotors 100 gedreht wird.

Die Drehung des Ankers 101 wird über die Motorwelle 2 und den Schraubenkeil an die Freilaufkupplung 105 übertragen. Ferner wird diese Drehung von der Ritzeleinheit 103 an das Hohlrad 104 übertragen, wodurch der Motor angelassen wird.

Gemäß der Erfindung ist der äußere Umfangskantenabschnitt 4B des Halteringelements 4 zwischen den Stufenabschnitt 5A, der sich an einem offenen Ende des Jochs 5 befindet, und den äußeren Umfangskantenabschnitt 3B des hinteren Trägers 3 eingesetzt, während das andere offene Ende des Jochs 5 am vorderen Träger angebracht ist. Wenn daher der Bolzen 6 dann, wenn der hintere Träger 3 am vorderen Träger 106 befestigt werden soll, am Halteringelement 4 befestigt wird, wirkt die axiale Kraft des Bolzens 6 auf den hinteren Träger 3 und auf das Joch 5.

Die Größe des Bolzens 6 ist hierbei so gewählt, daß eine ausreichende axiale Kraft erhalten wird, um sämtliche Komponenten des Anlassermotors 100 zu befestigen und um das Halteringelement 4 am hinteren Träger 3 sicher zu befestigen.

Das Haltescheibenelement 7 ist zwischen den inneren Umfangsabschnitt 4A des Halteringelements 4 und den Stufenabschnitt 3A des hinteren Trägers 3 eng eingesetzt, wobei das Halteringelement 4 aufgrund der Sandwich-Tole­ ranz (t2-t3) nicht in S-Richtung bewegt werden kann. Im Ergebnis ist das Haltescheibenelement 7 am hinteren Träger 3 sicher befestigt.

Im herkömmlichen Anlassermotor wurde eine Halteplatten- Befestigungsschraube verwendet, in dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anlassermotors wird jedoch keine Halteplatten-Befestigungsschraube verwendet, da das Haltescheibenelement 7 am hinteren Träger 3 auch ohne Halteplatten-Befestigungsschraube sicher befestigt werden kann, so daß die Material kosten und die Anlassermotor- Herstellungskosten reduziert werden können.

Falls ein großer Anker 1 verwendet wird, kann ein ent­ sprechend großer Bolzen 6 verwendet werden. Andererseits ist es im herkömmlichen Anlassermotor erforderlich, so­ wohl die Größe als auch die Anzahl der Halteplatten- Befestigungsschrauben zu erhöhen.

Da jedoch in dem erfindungsgemäßen Anlassermotor keine Halteplatten-Befestigungsschraube vorhanden ist, kann ein Kostenanstieg aufgrund der größeren Abmessungen und der höheren Anzahl von Halteplatten-Befestigungsschrauben vermieden werden.

In dem erfindungsgemäßen Anlassermotor 100 umfaßt der Kraftübertragungsabschnitt das Schaltsystem. Die Erfin­ dung ist jedoch nicht auf die obige Ausführungsform eingeschränkt, sondern kann auf Anlassermotoren angewen­ det werden, in denen der Kraftübertragungsabschnitt durch ein Schwungkraftsystem gebildet ist, in dem die gleichen Wirkungen wie in der obigen Ausführungsform erhalten werden können.

In der obenbeschriebenen Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Anlassermotors sind nacheinander der Stufenab­ schnitt 5A des einen offenen Endes des Jochs 5, der äußere Umfangskantenabschnitt 4B des Halteringelements 4 und der äußere Umfangskantenabschnitt 3B des hinteren Trägers 3 mit im wesentlichen ebener Form angeordnet, die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anlassermotor-Struk­ tur eingeschränkt, sondern kann auf verschiedene Abwand­ lungen hiervon angewendet werden.

In einer beispielhaften Abwandlung, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist der Außendurchmesser des hinteren Trägers 3 größer als derjenige des Jochs 5, ferner ist der äußere Umfangskantenabschnitt 3B des hinteren Trägers 3 über den äußeren Umfangskantenabschnitt 4B des Halteringelements 4 und über den einen Endabschnitt des Jochs 5 umgebogen.

Das heißt, daß es ausreicht, den äußeren Umfangskantenab­ schnitt 4B des Halteringelements 4 zwischen den äußeren Umfangskantenabschnitt 3B des hinteren Trägers 3 und den einen Endabschnitt des Jochs 5 einzusetzen, um in dieser Abwandlung die gleichen Wirkungen wie in der obenerwähn­ ten Ausführungsform zu erhalten.

Gemäß der Erfindung kann das Haltescheibenelement ohne Verwendung einer Halteplatten-Befestigungsschraube sicher befestigt werden, so daß die Material kosten und die Anlassermotor-Herstellungskosten reduziert werden können.

Falls ein großer Anker verwendet wird, kann der Bolzen entsprechend groß ausgebildet werden. Da keine Halteplat­ ten-Befestigungsschraube erforderlich ist, ist eine Zunahme der Größe und der Anzahl dieser Halteplatten- Befestigungsschrauben unnötig, so daß ein Kostenanstieg bei größerem Anker nicht auftritt.

Claims (5)

1. Anlassermotor, mit
einem Anker (1), der eine Motorwelle (2), in deren einem Endabschnitt in Umfangsrichtung eine Nut (21) ausgebildet ist, sowie einen Kollektor (11) enthält, der an der Motorwelle (2) befestigt ist,
einem hinteren Träger (3), der den Endabschnitt der Motorwelle (2) drehbar unterstützt,
einem zylindrischen Joch (5), wovon ein offenes Ende am hinteren Träger (3) angebracht ist und ein weite­ res offenes Ende die Motorwelle (2) oder eine Ritzelwelle trägt,
einem Haltescheibenelement (7), das in die Nut (21) der Motorwelle (2) eingesetzt ist und eine axiale Bewegung des Ankers (1) begrenzt, und
einem Bürstenhalterelement (42) zum Halten eines Bürstenelements (41), das am Kollektor (11) gleitet und an einem Halteringelement (4) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Haltescheibenelement (7) zwischen einen radial inneren Abschnitt (3A) des hinteren Trägers (3) und einen radial inneren Abschnitt (4A) des Halteringele­ ments (4) eingesetzt ist,
ein äußerer Umfangskantenabschnitt (4B) des Halteringelements (4) zwischen einen äußeren Umfangskan­ tenabschnitt (3B) des hinteren Trägers (3) und ein Ende (5A) des Jochs (5) eingesetzt ist, und
der hintere Träger (3) mittels eines Bolzens (6) befestigt ist, der den hinteren Träger (3) in axialer Richtung durchdringt.

2. Anlassermotor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bolzen (6) an einem am anderen offenen Ende des Jochs (5) angeordneten vorderen Träger (106) befe­ stigt ist, indem er den hinteren Träger (3) axial durch­ dringt und durch axial das Joch (5) verläuft.

3. Anlassermotor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
der äußere Umfangskantenabschnitt (3B) des hinte­ ren Trägers (3) die Form einer ebenen Platte besitzt, an dem einen Ende des Jochs (5) ein Stufenab­ schnitt (5A) ausgebildet ist und
der äußere Umfangskantenabschnitt (3B) in Form einer ebenen Platte des hinteren Trägers (3) und der äußere Umfangskantenabschnitt (4B) des Halteringelements (4) am Stufenabschnitt (5A) angeordnet sind.

4. Anlassermotor nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er zum Anlassen eines Kraftfahrzeug-Verbrennungs­ motors verwendet wird.

5. Anlassermotor, mit
einem Motor, der mit dem elektrischen Strom von einer Stromquelle angetrieben wird,
einer Ritzelwelle, über die die Drehkraft des Motors übertragen wird,
einer Ritzeleinheit (103), die an der Ritzelwelle gleitend angebracht ist, und
einem vorderen Träger (106), der die Ritzelwelle drehbar unterstützt,
wobei der Motor einen Anker (1) mit einer Welle (2), an deren einem Endabschnitt in Umfangsrichtung eine Nut (21) ausgebildet ist, und einem Kollektor (11), der an der Welle (2) befestigt ist, einen hinteren Träger (3) mit einem Lagerelement (31), das den Endabschnitt der Welle (2) drehbar unterstützt, ein zylindrisches Joch (5), das einen äußeren Kern bildet und wovon ein Ende am hinteren Träger (3) befestigt ist und wovon ein weiteres Ende die Ritzelwelle unterstützt, ein Haltescheibenele­ ment (7), das in die Nut (21) in der Welle (2) eingesetzt ist und eine axiale Bewegung des Ankers (1) begrenzt, sowie ein Halteringelement (4), an dem ein Bürstenhalte­ element (42) zum Halten eines mit dem Kollektor (11) in Kontakt befindlichen Bürstenelements (41) angebracht ist, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß
der Anlassermotor durch Eingriff eines Zahnrades der Ritzeleinheit (103) mit einem Hohlrad (104) eines Verbrennungsmotors diesen Verbrennungsmotor anläßt, wenn er zu Drehungen angetrieben wird,
das Haltescheibenelement (7) zwischen einen radial inneren Abschnitt (3A) des hinteren Trägers (3) und einen radial inneren Abschnitt (4A) des Halteringele­ ments (4) eingesetzt ist, ein äußerer Umfangskantenab­ schnitt (4B) des Halteringelements (4) zwischen einen äußeren Umfangskantenabschnitt (3B) des hinteren Trägers (3) und den einen Endabschnitt des Jochs (5) eingesetzt ist und
der hintere Träger (3) am vorderen Träger (106) mittels eines Bolzens (6) befestigt ist, der den hinteren Träger (3) axial durchdringt.