DE19845148C2 - Anlasser - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Anlaß­ motoren- bzw. Anlasser-Baugruppen und insbesondere auf An­ triebs- bzw. Getriebeanschläge für Anlasser.

Aus der DE 43 02 619 A1 ist ein Anlasser mit einer Abtriebs­ welle bekannt, auf der eine Hohlwelle mit einem Freilauf und einem Anlasser-Ritzel axial verschiebbar zwischen einer Ru­ he- und einer Anlasserposition angeordnet ist. Die Hohlwelle ist dabei über eine Keil-Verzahnung drehfest mit der Ab­ triebswelle verbunden.

Bei üblichen Konstruktionen im Bereich der Anlasser-Baugrup­ pen für Kraftfahrzeugmotoren wird eine Abtriebswelle von ei­ nem Läufer bzw. Anker des Anlassers angetrieben. Die Ab­ triebswelle weist üblicherweise ein Zahn- bzw. Keilwellen­ profil auf, das mit einem Zahn- bzw. Keilnabenprofil an ei­ ner nachfolgend als "Antriebs"-Baugruppe bzw. "Getriebe"- Baugruppe ("drive assembly) bezeichneten Einheit des Anlas­ sers zusammenwirkt. An der Antriebsbaugruppe ist zur Rotati­ on mit dieser ein Ritzel angebracht. Die Keilnuten an der Abtriebswelle und an der Antriebsbaugruppe wirken dahinge­ hend zusammen, daß die Rotationsenergie vom Anlasser zum Ritzel übertragen wird. Die Keilnuten erleichtern weiterhin eine Verschiebung des Ritzels zwecks Eingriff mit einem Hohlrad bzw. Innenzahnrad des Verbrennungsmotors, während dieser vom Anlasser angetrieben wird.

Eine zu weite Verschiebung der Antriebsbaugruppe und damit des Ritzels ist zu vermeiden. Bei einigen bekannten Kon­ struktionen ist eine außen befindliche Ritzel-Anschlagfläche vorgesehen, an die das Ritzel anstößt, um eine zu weite Ver­ schiebung zu verhindern. Bei anderen Konstruktionen ist ein Anschlag auf der Abtriebswelle etwas außerhalb der Keilnuten vorgesehen. Der Anschlag ist so angeordnet, daß das Keilpro­ fil des Keilrohrs an den Anschlag anstößt, sobald die beab­ sichtigte Maximalverschiebung der Antriebsbaugruppe (und da­ her des Ritzels) erreicht worden ist. Ein derartiger An­ triebsanschlag ist aus der US-PS 53 70 009 bekannt und ist dort mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.

Die Anordnung des Anschlags auf der Abtriebswelle hat den deutlichen Vorteil, daß die Axiallänge der Anlasser- Baugruppe im Vergleich zu Konstruktionen mit einem außerhalb vorgesehenen Anschlag, an den das Ritzel anstößt, reduziert wird. Jedoch weisen Konstruktionen mit einem Anschlag auf der Abtriebswelle, wie sie derzeit im Stand der Technik aus­ geführt werden, einige eigene Nachteile auf: Erstens wird durch einen derartigen Anschlag die Länge der Abtriebswelle über die für die Keilnuten notwendige Länge hinaus erhöht. Diese zusätzliche Länge führt zu einer erhöhten Gesamtlänge für die Anlasser-Baugruppe. Eine Reduzierung der Einbaugröße ist jedoch ein fundamentales Ziel bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugkomponenten; eine erhöhte Länge der Anlasser- Baugruppe ist daher nachteilig. Zweitens fordert ein An­ triebsanschlag auf der Abtriebswelle außerhalb der Keilnu­ ten, wie er derzeit im Stand der Technik ausgeführt wird, einen oder mehrere zusätzliche Fertigungsschritte über den Vorgang des Walzens der Keilnuten hinaus. Diese zusätzlichen Fertigungsschritte erhöhen die Kosten der Fertigung der Ab­ triebswelle.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dementspre­ chend darin, eine Antriebsanschlag-Konstruktion für eine An­ lasser-Baugruppe zu schaffen, bei der die Länge und die zu­ sätzlichen Kosten gegenüber den vorbekannten Antriebsan­ schlägen reduziert sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ei­ nen Anlasser mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Herstellung eines derartigen Anlassers erfolgt durch ein Verfahren zum Ausbilden eines Anlasser-Antriebsanschlags. Das Verfahren weist das Formen eines Keilwellenabschnittes auf einer Anlasser-Abtriebswelle auf, wobei der Keilwellen­ abschnitt einander abwechselnde Nuten und Rippen aufweist. Das Verfahren weist auch das Ausbilden wenigstens einer An­ schlagfläche als integralen Teil des die Keilnuten bzw. das Keilprofil formenden Schrittes auf.

Ein zweites Verfahren zum Ausbilden bzw. Herstellen eines Anlasser-Antriebsanschlags weist das Formen bzw. Ausbilden eines Keilwellenabschnittes in einer Anlasser-Abtriebswelle auf, wobei der Keilwellenabschnitt sich abwechselnde Nuten und Rippen aufweist und ein erstes axiales und ein zweites axiales Ende hat. Zusätzlich weist das Verfahren das Ausbil­ den wenigstens einer Anschlagfläche zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende des Keilwellenab­ schnittes auf.

Demnach wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anlasser- Abtriebswelle bereitgestellt. Die Abtriebswelle weist einen Keilwellenabschnitt mit einer Mehrzahl sich abwechselnder Rippen und Nuten auf, die um einen Umfang der Abtriebswelle herum angeordnet sind, wobei der Keilwellenabschnitt ein er­ stes axiales Ende und ein zweites axiales Ende aufweist. Zu­ sätzlich weist die Abtriebswelle eine Mehrzahl von Anschlag­ flächen auf, die jeweils zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende des Keilwellenabschnittes ange­ ordnet sind.

Die Konstruktionen und Fertigungsschritte gemäß der vorlie­ genden Erfindung können zu reduzierten Kosten und einer re­ duzierten Länge der Anlasser-Baugruppe führen. Die vorlie­ gende Erfindung bewirkt daher einen deutlichen Vorteil ge­ genüber dem Stand der Technik.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielshalber näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Anlasser-Baugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 2 eine Abtriebswelle der Anlasser-Baugruppe aus Fig. 1;

Fig. 3 einen Walzvorgang, der vorzugsweise zum Formen ei­ nes Keilwellenabschnittes auf der Abtriebswelle aus Fig. 2 eingesetzt wird; und

Fig. 4 einen Abschnitt der Walzoberfläche von Walzrädern aus Fig. 3.

Es wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine An­ lasser-Baugruppe 10 für ein Kraftfahrzeug dargestellt ist. Die Anlasser-Baugruppe 10 weist einen Motor mit einem Anker 12 auf, der an einer Motorwelle 14 angeordnet ist. Die Mo­ torwelle 14 ist an eine Abtriebswelle 16 angekoppelt. Die Abtriebswelle 16 ist mit einer Antriebsbaugruppe 17 verbun­ den, die eine Hohlwelle 18 mit einer Freilaufkupplung 30 aufweist, die durch einen inneren Kupplungsabschnitt 22 (ei­ nen Abschnitt der Hohlwelle 18), einen äußeren hülsenförmi­ gen Kupplungsabschnitt 23 sowie geeignete Rollen bzw. Walzen zwischen diesen gebildet ist. Die Hülse 19 des äußeren Kupp­ lungsabschnitts weist weiterhin einen Keilnabenabschnitt 25 auf. Ein Keilwellenabschnitt 20 an der Abtriebswelle 16 wirkt mit dem Keilnabenabschnitt 25 der Hülse 19 zusammen, um eine Axialverschiebung der Antriebsbaugruppe 17 (und daher eines Ritzels 28) in bezug auf die Abtriebswelle 16 zu ermöglichen. Die axiale Ver­ schiebung der Hohlwelle 18 tritt unter Einwirkung eines He­ bels 24 auf, der an einen Elektromagneten 26 angekoppelt ist. Das Ritzel 28 ist an die Hohlwelle 18 angeschlossen, um eine Rotation der Motorwelle 14 auf ein (nicht dargestell­ tes) Innenzahnrad eines Kraftfahrzeugmotors zu übertragen.

Es wird nachfolgend zusätzlich auf Fig. 2 Bezug genommen. Wie ohne weiteres ersichtlich, müssen Mittel vorgesehen sein, um eine zu weite Verschiebung des Ritzels 28 - in Fig. 1 nach rechts - zu verhindern. Hierzu weist der Keilwellen­ abschnitt 20 der Abtriebswelle 16 Nuten auf, die den Keil­ wellenabschnitt 20 durchlaufen. Derartige Nuten wechseln sich mit Nuten 42 ab, die durch einen Anschlag 44 unterbro­ chen sind. Die Anschläge 44 weisen jeweils eine Anschlagflä­ che 46 auf, die, sobald die Antriebsbaugruppe 17 auf der Ab­ triebswelle 16 montiert ist, eine zu weite Verschiebung der Hohlwelle 18 - in Fig. 1 nach rechts - verhindert. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Anschläge 44 vorzugsweise voll­ ständig und ausschließlich innerhalb der axialen Erstreckung des Keilwellenabschnittes 20 angeordnet.

Freie Nuten 40 und Nuten 42 mit den beschriebenen Anschlägen 44 wechseln einander ab, um den Montagevorgang für die An­ lasser-Baugruppe 10 zu erleichtern. Die Antriebsbaugruppe 17 wird von der rechten Seite in Fig. 1 über die Abtriebswelle 16 eingesetzt bzw. eingeschoben. Keilnuten 25 der Antriebs­ baugruppe 17 sind mit den freien Nuten 40 ausgerichtet, um ein Gleiten der Antriebsbaugruppe 17 über die Abtriebswelle 16 zu ermöglichen. Sobald die Keilnu­ ten der Antriebsbaugruppe 17 links von den Keilnuten der Ab­ triebswelle 16 sind, wird die Antriebsbaugruppe 17 so ge­ dreht, daß die Keilnuten der Antriebsbaugruppe 17 zu den Nu­ ten 42 ausgerichtet sind. Die Anschlagsflächen 46 verhindern somit, daß die Antriebsbaugruppe 17 (und daher das Ritzel 28) zu weit nach rechts verschoben werden kann. In einer Ra­ dialnut 48 der Abtriebswelle ist ein Sprengring 16 einge­ legt, um zu verhindern, daß die Antriebsbaugruppe 17 sich so weit nach links bewegt, daß die Keilnuten der Antriebsbau­ gruppe 17 und die Keilnuten der Abtriebswelle 16 außer Ein­ griff kommen.

Vorzugsweise wird der Keilwellenabschnitt 20, einschließlich der Anschläge 44, durch einen Walzvorgang geformt, wie gemäß Fig. 3 dargestellt. Dort ist die Abtriebswelle 16 zwischen zwei Walzrädern 60 und 62 angeordnet dargestellt, die, wenn sie gedreht werden, den Keilwellenabschnitt 20 formen.

Es wird weiterhin auf Fig. 4 Bezug genommen, in der ein Ab­ schnitt der Walzoberfläche der Walzräder 60 und 62 darge­ stellt ist. Zähne 64 formen die durchlaufenden Nuten 40 im Keilwellenabschnitt 20. Zähne 66 formen die Nuten 42, wobei tiefliegende bzw. abgesenkte Abschnitte 68 die Anschläge 44 bilden. Die Zähne 64 und 66 sind bei den Abschnitten der Rä­ der 60 und 62, bei denen sie zuerst beginnen, den Keilwel­ lenabschnitt 20 zu formen, vorzugsweise relativ kurz, um flache Eindrückungen bzw. Vertiefungen in der Abtriebswelle 16 zu erzeugen. Wenn sich die Räder 60 und 62 beim Formen des Keilwellenabschnittes 20 weiter drehen, sind die Zähne 64 und 66 größer, um tiefere Eindrückungen hervorzurufen. Es ist ersichtlich, daß in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Anschläge 44 einstückige Teile der Abtriebswelle 16 sind, da die Anschläge 44 aus dem Material gebildet sind, aus dem die Abtriebswelle 16 besteht. Das bedeutet, daß die Anschläge 44 nicht separat gebildet und anschließend an der Abtriebswelle 16 angebracht werden.

Ein eindeutiger Vorteil des Ausbildens von Anschlägen 46 in­ nerhalb der axialen Erstreckung des Keilwellenabschnittes 20 liegt darin, daß der oben beschriebene Walzvorgang die Ab­ triebswelle 16 ohne axiale Befestigung in Stellung hält. Dies geschieht, da bei der Bildung der Anschläge 44 durch die Vertiefungen 68 im Gleichgewicht stehende Axialkräfte auf die zwei Axialenden der Anschläge 44 aufgebracht werden. Die Abtriebswelle 16 verbleibt so durch den Walzvorgang in ihrer Lage, wobei keine Axialbefestigung notwendig ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil, der durch das hier be­ schriebene Verfahren und die Konstruktion bewirkt wird, re­ sultiert aus dem Formen der Anschläge 44 und der Anschlag­ flächen 46 durch Walzen und insbesondere durch Walzen in ei­ nem integralen Vorgang mit dem Walzen der Keilnuten im Keil­ wellenabschnitt 20. Hilfsvorgänge, die zur Vervollständigung des Ritzelanschlages in anderen Konstruktionen mit in dessen Nähe angeordneten Keilnuten und Anschlägen notwendig sind, werden so vermieden. Ein weiterer Vorteil, der durch das An­ ordnen der Anschläge 48 innerhalb der axialen Erstreckung des Keilwellenabschnittes 20 erreicht wird, ist eine Reduk­ tion der Länge der Abtriebswelle 16 und daher auch der Länge der Anlasser-Baugruppe 10 gegenüber bekannten Konstruktio­ nen.

Claims (3)

1. Anlasser (10) für eine Brennkraftmaschine, mit einer Ab­ triebswelle (16) des Anlassermotors, die über eine Frei­ laufkupplung (30) und eine Verzahnung mit einer Ritzel- Hohlwelle (18) einkuppelbar ist, wobei die Ritzel- Hohlwelle auf die Abtriebswelle aufgeschoben und zwi­ schen einer Ruhe- und einer Anlasserposition axial ver­ schiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der axialen Er­ streckung der Verzahnungsnuten (20) der Abtriebswelle ein oder mehrere Anschläge (46) ausgebildet sind, welche das axiale Verschieben der Ritzel-Hohlwelle in die An­ lasserposition begrenzen.

2. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (46) integrale Teile der Abtriebswelle (16) sind.

3. Anlasser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anschlag (46) Teil eines Anschlagabschnitts (44) mit einer axialen Dicke ist, wobei die Gesamtheit der Dicke zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende der Verzahnungsnuten (20) liegt.