DE202007013982U1 - Startereinrichtung für ein Motorgerät mit einer verbesserten Dämpfung - Google Patents

Startereinrichtung für ein Motorgerät mit einer verbesserten Dämpfung Download PDF

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Abstract

Startereinrichtung (100) zum Starten eines Verbrennungsmotors, insbesondere für handgehaltene Werkzeuge, Kettensägen, Rasenmäher, Rasentrimmer und dergleichen, mit einer drehbaren Zugmittelrolle (2), die zum Einleiten einer Drehbewegung in die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit dieser in Wirkverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wirkverbindung zwischen der Zugmittelrolle (2) und der Kurbelwelle ein Deformationskörper (3) mit einem elastischen Deformationsvermögen angeordnet ist, in welchem ein Nach- oder Voreilen der Kurbelwelle gegenüber der Zugmittelrolle (2) ausgleichbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Startereinrichtung zum Starten eines Verbrennungsmotors, insbesondere für handbetriebene Motorgeräte zum Antrieb von Garten- und Grünanlagenpflegegeräten wie Kettensägen oder Rasenmäher oder für Kleinkrafträder, Bootsmotoren und dergleichen, mit einer drehbaren Zugmittelrolle, die zum Einleiten einer Drehbewegung in die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit dieser in Wirkverbindung bringbar ist.
  • Startereinrichtungen der hier interessierenden Art sind zumeist mit einer Handhabe ausgeführt, um den Verbrennungsmotor von Hand zu starten.
  • Die Handhabe umfasst einen Griff, der mit einem Zugelement, wie einem Seil oder einem Flachband, verbunden ist, wobei das Seil oder das Flachband um die Zugmittelrolle gewickelt ist. Übt der Bediener eine Zugkraft auf das Zugmittel aus, so wird die Zugmittelrolle in eine Drehbewegung versetzt.
  • Die Drehbewegung wird durch eine Wirkverbindung mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors auf diese übertragen, so dass der Verbrennungsmotor starten kann. Neben einer manuellen Betätigung der Startereinrichtungen sind Elektromotoren bekannt, die ein Antriebselement in Drehbewegung versetzen, welches in Wirkverbindung mit der Kurbelwelle steht. Ferner sind weitere mechanische, hydraulische oder pneumatische Startereinrichtungen bekannt, welche jedoch alle nach dem gleichen Grundprinzip funktionieren. Der Kickstarter für Kleinkrafträder kann folglich ebenfalls als Starteinrichtung bezeichnet werden, auf die sich die vorliegende Erfindung erstreckt.
  • Durch die Bauweise des Verbrennungsmotors weist die Kurbelwelle in Ihrer Drehbewegung einen Drehmomentverlauf auf, welcher sich periodisch ändert. Während der Kompressionsphase des Verbrennungsmotors ist ein hohes Drehmoment erforderlich, welches auf die Kurbelwelle gegeben werden muss, um den Verbrennungsmotor in Drehbewegung zu versetzen. Während der Expansionsphase benötigt die Kurbelwelle hingegen nur ein geringes bzw. gar kein Drehmoment, da durch die Expansion des Gases im Brennraum des Verbrennungsmotors der Effekt einer Gasfeder entsteht, sodass die Kurbelwelle selbsttätig angedreht wird. Dieser stark periodische Drehmomentbedarf des zu startenden Verbrennungsmotors erzeugt eine entsprechend periodische an- und abschwellende Kraft im Zugseil, die der Bediener anwenden muss und als ruckartige, pulsierende Belastung empfindet.
  • Die Vermeidung von Kraftspitzen kann mit einer variokinematischen Verbindung bzw. Getrieben zwischen der Seilrolle und der Kurbelwelle ermöglicht werden, wie dies in der älteren Anmeldung DE 20 2007 006 551.5 bereits vorgesehen ist. Allerdings ist der Dämpfungseffekt eher gering, da sich in der Wirkverbindung keine nennenswerte Nachgiebigkeit befindet. Durch den Einsatz von variokinematischen Verbindungen kann jedoch der Effekt der unterschiedlichen Phasenlagen zwischen der Kurbelwelle und der Zugmittelrolle ausgeglichen werden.
  • Um die Kraftspitzen, die über die Kurbelwelle in die Zugmittelrolle gelangen, zu dämpfen, sind ebenfalls Drehfedereinrichtungen bekannt, welche zwischen der Zugmittelrolle und einem Mitnehmer angeordnet sind. Die über das Zugmittel und die Zugmittelrolle eingeleitete Drehbewegung wird über die Drehfedereinrichtung geleitet, sodass für die Kompressionsphasen des Verbrennungsmotors, welche ein Voreilen der Motorwelle erzeugen, die Drehfedereinrichtung einen Ausgleich der Drehbewegung ermöglicht. Dadurch werden wirksam die Kraftspitzen im Seilzug unterbunden, welche sonst durch das Aufeinandertreffen von zwei Bauteilen mit entgegen gesetztem Beschleunigungsvektor entstehen. Die Übertragung des zum Starten erforderlichen Drehmoments erfolgt dabei formschlüssig über außen positionierte, großflächige Anschläge der Drehfeder. Dabei entsteht der Nachteil, dass bei Zugmittelrollen aus einem Kunststoffmaterial durch die hohen Flächenpressungen durch das Drehfederelement eine Verschleißneigung festzustellen ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Startereinrichtung zu schaffen, die eine einfach ausgestaltete Wirkverbindung zwischen der Kurbelwelle und der Zugmittelrolle aufweist und die in die Zugmittelrolle gelangenden Kraftspitzen wirksam reduziert.
  • Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Startereinrichtung gemäß Anspruch 1 in gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass in der Wirkverbindung zwischen der Zugmittelrolle und der Kurbelwelle ein Deformationskörper mit einem elastischen Deformationsvermögen angeordnet ist, in welchem ein Nach- oder Voreilen der Kurbelwelle gegenüber der Zugmittelrolle ausgleichbar ist.
  • Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, einen Deformationskörper in die Wirkverbindung zwischen der Zugmittelrolle und der Kurbelwelle zu integrieren, liegt in einer einfachen Ausführung des Dämpfungselementes, ohne dass der Einsatz einer aufwendigen Drehfeder erforderlich ist. Wenn der Kraftfluss bzw. der Momentenfluss von der Zugmittelrolle in die Kurbelwelle erfolgt, so stellt sich im Deformationskörper eine Kompression ein, wobei die Kompression wieder gelöst wird, wenn die Kurbelwelle der Zugmittelrolle voreilt. Dies erfolgt durch Speicherung von kinetischer Energie im Material des Deformationskörpers. Die Folge ist, dass sich der über dem Kurbelwinkel pulsierende Kraftverlauf nicht in voller Stärke auf die Zugmittelrolle auswirkt, da ein Teil der gespeicherten Energie im Deformationskörper absorbiert wird. Vorteilhafterweise ist der Deformationskörper aus einem Gummimaterial oder einem gummiähnlichen Kunststoffmaterial, einem Polyurethan, einem aufgeschäumten Material oder dergleichen mit dauerelastischen Eigenschaften ausgebildet. Das Material des Deformationskörpers umfasst ein hohes Absorptionsvermögen, sodass eine Dämpfung der Bewegung zwischen der Zugmittelrolle und der Kurbelwelle erzielt werden kann. Durch die Absorptionswirkung wird eine hohe Dämpfung erzeugt, sodass die Kurbelwelle, die Zugmittelrolle und dem dazwischen liegend angeordneten Deformationskörper kein schwingungsfähiges System bildet. Erfindungsgemäß kann ein einfacher, kostengünstiger und robuster Aufbau erzeugt werden, bei dem keine hohen Flächenpressungen entstehen, wie dies bei der Auflage von Anschlägen oder Federhaken der Drehfeder an der Zugmittelrolle beobachtet werden, was im Falle einer Kunststoffausführung Schäden verursachen kann.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Startereinrichtung ist in der Wirkverbindung zwischen der Zugmittelrolle und der Kurbelwelle eine mit dieser drehfest verbundene Mitnehmerplatte angeordnet, welche planparallel zur Zugmittelrolle ausgerichtet ist. Der Deformationskörper ist zwischen der Zugmittelrolle und der Mitnehmerplatte angeordnet, um eine drehelastische Verbindung zwischen der Zugmittelrolle und der Mitnehmerplatte zu schaffen. Die Zugmittelrolle, die Mitnehmerplatte und der hierzwischen angeordnete Deformationskörper sind rotationssymmetrisch um eine gemeinsame Rotationsachse angeordnet, welche sich entsprechend einer gemeinsamen Symmetrieachse durch die Startereinrichtung hindurch erstreckt.
  • Die Mitnehmerplatte bildet eine Art Zwischenelement, das an den Deformationskörper angrenzt, um für diesen eine Aufnahme zu bilden. Hierfür weist sowohl die Zugmittelrolle als auch die Mitnehmerplatte eine jeweils nabenseitig ausgebildete Ausnehmung auf, in die sich der Deformationskörper hinein erstreckt. Die Anordnung des Deformationskörpers in den jeweiligen Ausnehmungen kann symmetrisch ausgebildet sein, wobei auch eine überwiegend einseitige Aufnahme des Deformationskörpers entweder in der Nabe der Zugmittelrolle oder in der Nabe der Mitnehmerplatte möglich ist. Erfindungsgemäß ist eine nabenseitige Ausnehmung vorgesehen, sodass die auf den Deformationskörper wirkenden Momente effektiv eine größere Deformation hervorrufen, als wenn der Deformationskörper einen größeren Durchmesser aufweist und in Ring-Gestalt zwischen der Zugmittelrolle und der Mitnehmerplatte angeordnet wird. Die auf den Deformationskörper wirkenden Momente erzeugen aufgrund des kleinen Durchmessers des Deformationskörpers im Verhältnis zum Durchmesser der Zugmittelrolle größere Deformationen, sodass ein verbesserter Ausgleich des Vor- und Nacheilens der Kurbelwelle relativ zur Zugmittelrolle erreichbar ist.
  • Um eine formschlüssige Verbindung zwischen der Zugmittelrolle, der Mitnehmerplatte und dem Deformationskörper zu schaffen, weist dieser eine sternförmige Außenkontur auf. Angepasst an diese sternförmige Außenkontur ist sowohl die Ausnehmung innerhalb der Zugmittelrolle als auch die Ausnehmung innerhalb der Mitnehmerplatte ebenfalls mit einer sternförmigen Kontur ausgeführt, in die die Kontur des Deformationskörpers einpassbar ist. Die sternförmige Außenkontur kann fünf Sternenden umfassen, wobei auch eine Vielkeilstruktur in einer zahnradähnlichen Gestalt möglich ist, um den notwendigen Formschluss zur Drehmomentübertragung zu gewährleisten. Folglich kann die Außenkontur des Deformationskörpers auch auf eine Nockenstruktur begrenzt werden, wobei der Deformationskörper insgesamt einen runden Querschnitt aufweist. Die Nocken können in entsprechende Ausnehmungen innerhalb der Zugmittelrolle bzw. des Mitnehmers eingreifen, um auf gleiche Weise einen Formschluss zu erzielen. Weiterhin bietet sich die Möglichkeit an, den Deformationskörper dreieckig, rechteckig, als pentagonale Struktur oder dergleichen auszuführen, wobei eine optimierte Formschlussgeometrie insbesondere vor einem fertigungstechnischen Hintergrund ausgewählt werden kann.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Deformationskörpers kann dieser einen zur Begünstigung der Deformation vorteilhaften Körper umfassen. Eine die Deformation begünstigende Körperform kann aus einem Deformationskörper bestehen, der sich in Richtung der Rotationsachse in einen Zylinderabschnitt und zwei Endabschnitte aufteilt. Der eine Endabschnitt ist in Richtung der Zugmittelrolle und der andere Endabschnitt in Richtung der Mitnehmerplatte ausgerichtet. Die jeweiligen Endabschnitte weisen die Formschlussgeometrie auf, welche beispielsweise in der sternförmigen Außenkontur besteht. Der Zylinderabschnitt ist zwischen den Endabschnitten angeordnet, wobei die jeweiligen Abschnitte einteilig und materialeinheitlich ineinander übergehen. Wird nun ein Drehmoment auf die Zugmittelrolle gegeben, so überträgt sich dieses in den zugmittelrollenseitigen Endabschnitt. Dies führt zu einer Torsion des Deformationskörpers relativ zum mitnehmerplattenseitigen Endabschnitt. Der Hauptanteil der Verdrehung der Mitnehmerplatte relativ zur Zugmittelrolle kann folglich im Zylinderabschnitt des Deformationskörpers erzeugt werden, wobei die Verdrehsteifigkeit neben der Gummimischung auch von der Querschnittsfläche des Deformationskörpers in Richtung der Rotationsachse abhängig ist und über diesen eingestellt werden kann. Die Deformation kann auch in den jeweiligen Endabschnitten erfolgen, wobei diese geringer ist als innerhalb des Zylinderabschnitts.
  • Eine Weiterführung der erfindungsgemäßen Anordnung der Zugmittelrolle, des Deformationskörpers sowie der Mitnehmerplatte umfasst wenigstens einen Anschlagnocken in der Mitnehmerplatte, welcher zur Begrenzung der Verdrehbewegung der Mitnehmerplatte gegenüber der Zugmittelrolle gegen eine an der Zugmittelrolle ausgebildete Anschlaggeometrie bei Maximalverdrehung zur Anlage kommt. Der Vorteil besteht darin, dass der Deformationskörper nicht überdehnt werden kann, da vor einer Schädigung des Deformationskörpers der Anschlagnocken an der Anschlaggeometrie zur Anlage kommt. Vorzugsweise sind mehrere Anschlagnocken und Anschlaggeometrien vorgesehen, wobei die Anzahl der Anschlagnocken der Anzahl der Anschlaggeometrien entspricht. Der Anschlagnocken bildet zusammen mit der Anschlaggeometrie eine Anschlagpaarung, wobei vorzugsweise zwei bis vier und besonders bevorzugt drei Anschlagpaarungen zwischen der Zugmittelrolle und der Mitnehmerplatte angeordnet sind, um eine gleichförmige Kraftüberleitung ohne entstehende Querkräfte zu ermöglichen. Die Anordnung von drei Anschlagpaarungen hat den Vorteil, dass die Verdrehung sowohl in einer ersten als auch in einer entgegengesetzten zweiten Richtung der Mitnehmerplatte gegenüber der Zugmittelrolle einen entsprechenden Anschlag finden kann. Folglich sind bei drei Anschlagpaarungen etwa 60 Winkelgrade zwischen den jeweils ma ximalen Anschlägen zur Verdrehung vorhanden, sodass die neutrale Anordnung des Anschlagnocken in der Halbierenden zwischen zwei Anschlaggeometrien ausgerichtet ist. Folglich sind sowohl in der einen Verdrehrichtung als auch in der anderen Verdrehrichtung etwa 60 Winkelgrade ermöglicht.
  • Vorteilhafterweise ist die Zugmittelrolle mit einer Aufnahmevertiefung ausgeführt, in die die Mitnehmerplatte eingesetzt werden kann. Der Außendurchmesser der Mitnehmerplatte ist daher an den Innendurchmesser der Aufnahmevertiefung innerhalb der Zugmittelrolle angepasst. Auch die Tiefe der Aufnahmevertiefung in Richtung der Rotationsachse entspricht etwa der Dicke der Mitnehmerplatte, sodass bei Zusammenfügung der Zugmittelrolle, dem dazwischen liegend angeordneten Deformationskörper und der Mitnehmerplatte eine kompakte Einheit gebildet werden kann. Daraus ergibt sich ferner eine vorteilhafte Anordnung der Anschlagpaarung, sodass die Mitnehmerplatte mehrere Anschlagnocken aufweisen kann, die außenseitig auf dem Außendurchmesser angeordnet sind. Ferner kann die Zugmittelrolle mehrere Anschlaggeometrien aufweisen, die auf dem Innendurchmesser der Aufnahmevertiefung aufgesetzt sind und sich radial nach innen erstrecken. Somit ist ein Zusammenwirken der Anschlaggeometrien mit den Anschlagnocken ermöglicht, ohne hierfür einen zusätzlichen Bauraum schaffen zu müssen.
  • Gemäß einer Weiterführung der Konstruktion der Startereinrichtung ist ein Achselement vorgesehen, welches sich entlang der Rotationsachse durch die Mitnehmerplatte, den Deformationskörper und die Zugmittelrolle hindurch erstreckt. Das Achselement kann zur Aufnahme der Zugmittelrolle, des Deformationskörpers sowie der Mitnehmerplatte dienen, wobei das Achselement ferner einen endseitigen Bund aufweisen kann, um die Komponenten in Richtung zur Rotationsachse axial zu führen. Die Mitnehmerplatte kann im Innendurchmesser derart angepasst sein kann, dass diese mit dem Außendurchmesser des Achselements eine Gleitlagerung bildet.
  • Gleiches kann mit einer entsprechend ausgestalteten Nabe der Zugmittelrolle ermöglicht werden.
  • Die Mitnehmerplatte kann auf der der sternförmigen Ausnehmung gegenüberliegenden Planfläche zwei Mitnehmerstifte aufweisen, an die ein Klinkensystem zur Schaffung eines Freilaufes des Verbrennungsmotors anschließt. Dieses auch als Gesperre bezeichnete System ermöglicht ein Überleiten eines Antriebsmoments auf die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors, solange dieser noch nicht angelaufen ist. Sobald der Verbrennungsmotor selbsttätig weiterläuft, überholt die Drehbewegung der Kurbelwelle die Drehbewegung der Startereinrichtung. Dabei lösen sich zwei Klinken, welche auf den Mitnehmerstiften drehbar aufgesetzt werden können. Folglich kann an die Mitnehmerplatte das Gesperre angrenzen, welches nachfolgend mit der Kurbelwelle bzw. mit dem Motorflansch in Verbindung steht.
  • Erfindungsgemäß kann sowohl die Zugmittelrolle als auch die Mitnehmerplatte aus einem Kunststoffmaterial hergestellt werden, wobei vorzugsweise ein Polycarbonat oder ein vergleichbarer Kunststoff als besonders geeignet erscheint. Jedoch bietet sich auch die Möglichkeit an, die Zugmittelrolle sowie die Mitnehmerplatte aus einem Aluminium-Druckguss herzustellen, sodass lediglich die Nabe spanend nachbearbeitet werden muss.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner mit der Offenbarung gemäß der älteren Anmeldung DE 20 2007 006 551.5 kombinierbar, indem die hierin vorgeschlagene, variokinematische Wirkverbindung zwischen dem Abtriebselement und der Kurbelwelle mit der vorliegend vorgeschlagenen Wirkverbindung zwischen der Zugmittelrolle und der Kurbelwelle verbindbar ist, sodass in Abhängigkeit vom Kurbelwellendrehwinkel ein sich änderndes Über- oder Untersetzungsverhältnis geschaffen wird und zusätzlich ein Deformationskorper in der Wirkverbindung eingebunden ist. Durch den zusätzlichen Einsatz des Deformationskörpers in dem variokinematischen Getriebe bzw. der variokinematischen Verbindung lassen sich etwaige Kraftspitzen beim Startvorgang wirksam dämpfen. Der Deformationskörper kann selbst vor oder hinter dem variokinematischen Getriebe angeordnet werden. Optional ist es denkbar, auch ein Element des variokinematischen Getriebes durch einen vergleichbaren Deformationskörper auszutauschen. Hierbei sei explizit die Kolbenstange 6 oder das biegeelastische Koppelglied 21 aus der älteren Anmeldung DE 20 2007 006 551.5 genannt.
  • Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zur Herstellung einer Startereinrichtung mit einem Deformationskörper gemäß des Anspruches 16 gerichtet, wobei dieser mittels eines Spritzgussverfahrens in den sternförmigen Hohlraum zwischen der Zugmittelrolle und der Mitnehmerplatte eingespritzt wird. Der sternförmige Hohlraum entsteht durch ein Einsetzen der Mitnehmerplatte in die hierfür vorgesehene Aufnahmevertiefung. Sobald die Mitnehmerplatte und die Zugmittelrolle miteinander gefügt sind, entsteht der sternförmige Hohlraum, in den der Deformationskörper eingepasst werden kann. Folglich bietet sich ein Spritzgussverfahren an, in dem das Material des Deformationskörpers vorzugsweise über einen Ringanguss nabenseitig in den sternförmigen Hohlraum eingespritzt wird. Besonders bevorzugt kann dabei das Material des Deformationskörpers an den Oberflächen der Zugmittelrolle und/oder der Mitnehmerplatte aufvulkanisiert werden. Damit wird eine dauerhafte Verbindung zwischen dem Deformationskörper und der Zugmittelrolle oder auch der Mitnehmerplatte geschaffen.
  • Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen in rein schematischer Darstellung:
  • 1 eine erste Ansicht einer Startereinrichtung mit einem Deformationskörper, welcher zwischen einer Zugmittelrolle und einer Mitnehmerplatte angeordnet ist,
  • 2 eine zweite Ansicht der Startereinrichtung gemäß der 1, und
  • 3 die Startereinrichtung gemäß der 1 und 2 in einem zusammengebauten Zustand.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Startereinrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Diese weist eine Zugmittelrolle 2 auf, um die ein Zugmittel 15 gebunden ist. Das Zugmittel 15 kann als Seil oder als Band ausgeführt sein und umfasst endseitig eine Handhabe 16, um durch einen Bediener manuell eine Kraft auf das Zugmittel 15 auszuüben. Folglich wird die Zugmittelrolle 2 in Rotation versetzt, sodass sich diese um die Rotationsachse 5 herumdreht.
  • Planparallel zur Zugmittelrolle 2 ist eine Mitnehmerplatte 4 angeordnet, wobei zwischen der Zugmittelrolle 2 und der Mitnehmerplatte 4 der erfindungsgemäße Deformationskörper 3 eingesetzt wird. Die Darstellung zeigt die Startereinrichtung 1 in einem nicht gefügten Zustand, sodass erkennbar wird, dass der Deformationskörper 3 in eine Ausnehmung 6a eingepasst werden kann, die sich im Nabenbereich innerhalb der Zugmittelrolle 2 befindet. Sowohl der Deformationskörper 3 als auch die Ausnehmung 6a weist eine Außenkontur 7 auf, welche gemäß einem Stern mit fünf Spitzen ausgeführt ist. Dadurch kann ein formschlüssiger Kontakt zwischen dem Deformationskörper 3 und der Zugmittelrolle 2 erzeugt werden, um ein Drehmoment übertragen zu können. Die Zugmittelrolle 2 umfasst planseitig eine Aufnahmevertiefung 12, in die die Mitnehmerplatte 4 eingesetzt werden kann. Die Tiefe der Aufnahmevertiefung 12 entspricht dabei etwa der Dicke der Mitnehmerplatte 4.
  • Der Außendurchmesser der Mitnehmerplatte 4 entspricht etwa dem Innendurchmesser der Aufnahmevertiefung 12, wobei auf dem Außendurchmesser der Mitnehmerplatte 4 drei Anschlagnocken 10 ausgebildet sind, welche zur Begrenzung der Verdrehbewegung der Mitnehmerplatte 4 gegenüber der Zugmittelrolle 2 gegen jeweils drei an dieser ausgebildete Anschlaggeometrien 11 bei Maximalverdrehung zur Anlage kommen. Durch die dreifach vorgesehene Anschlagpaarung, bestehend aus den Anschlagnocken 10 und den Anschlaggeometrien 11, kann der Verdrehweg der Mitnehmerplatte 4 innerhalb der Zugmittelrolle 2 begrenzt werden, um eine Überlastung des Deformationskörpers 3 zu verhindern.
  • Ferner umfasst die erfindungsgemäße Startereinrichtung 1 ein Achselement 13, welches sich entlang der Rotationsachse 5 erstreckt und über das sowohl die Zugmittelrolle 2 als auch die Mitnehmerplatte 4 aufnehmbar sind. Das Achselement 13 umfasst einen Zylinderabschnitt mit einem endseitigen Bund 17 und wirkt mit der Nabe der Mitnehmerplatte 4 oder auch mit der Nabe der Zugmittelrolle 2 zusammen, um eine Gleitlageranordnung zu bilden. Mittels eines nicht dargestellten Schraubenelementes kann die Anordnung der Startereinrichtung 1 am Gehäuse des Motorgerätes befestigt werden, wobei sich das Schraubenelement durch das Achselement 13 hindurch erstrecken kann. Auf der der Zugmittelrolle 2 gegenüberliegenden Seite der Mitnehmerplatte 4 sind auf dieser zwei Mitnehmerstifte 14 ausgebildet, um ein Klinkensystem aufzunehmen, mittels dem ein Freilauf gegenüber der Motorwelle des Motorgerätes geschaffen werden kann. Folglich ist die Mitnehmerplatte 4 als Multifunktionsbauteil ausgeführt und bildet eine wirksame Verbindung zwischen dem Deformationskörper 3 und dem nachfolgend angeordnetem Freilauf.
  • 2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Startereinrichtung 1 in einer nicht montierten Ansicht. Die Mitnehmerplatte 4 weist ebenfalls eine Ausnehmung 6b auf, in die der Deformationskörper 3 halbseitig ein gesetzt werden kann. Folglich erstreckt sich der Deformationskörper 3 sowohl halbseitig in die Ausnehmung 6a innerhalb der Zugmittelrolle 2 (siehe hierzu 1), als auch halbseitig in die Ausnehmung 6b innerhalb der Mitnehmerplatte 4. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Deformationskörpers 3 weist dieser sowohl einen ersten Endabschnitt als auch einen zweiten Endabschnitt auf, zwischen denen sich ein Zylinderabschnitt 9 erstreckt. Die jeweiligen Endabschnitte umfassen ebenfalls eine sternförmige Außenkontur, die mit der sternförmigen Ausnehmung 6a, 6b in der Zugmittelrolle 2 sowie in der Mitnehmerplatte 4 passgenau übereinstimmt. Wird nun der erste Endabschnitt gegenüber dem zweiten Endabschnitt des Deformationskörpers 3 tordiert, so kann die elastische Verdrehung innerhalb des Deformationskörpers 3 im Zylinderabschnitt 9 erfolgen.
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Startereinrichtung 1 in einer zusammengebauten Zustand. Die Mitnehmerplatte 4 ist in die Aufnahmevertiefung 12 innerhalb der Zugmittelrolle 2 eingefügt. Hierbei wird deutlich, wie die Anschlagnocken 10, die an der Mitnehmerplatte 4 ausgebildet sind, mit der Anschlaggeometrie 11 zusammenwirken, die im Innenbereich der Aufnahmevertiefung 12 innerhalb der Zugmittelrolle 2 eingebracht sind. Gemäß der Darstellung befinden sich die Anschlagnocken 10 im Anschlag an der Anschlaggeometrie 11.
  • Die erfindungsgemäße Ausführung der Startereinrichtung 1 ermöglicht einen kompakten Aufbau einer Zugmittelrolle 2 mit einem integrierten Ausgleich der unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten zwischen der Motorwelle und der Zugmittelrolle 2, indem die Mitnehmerplatte 4 in eine Aufnahmevertiefung 12 innerhalb der Zugmittelrolle 2 eingesetzt werden kann. Der erforderliche Bauraum der Zugmittelrolle 2 mit der erfindungsgemäßen Funktion der gedämpften Übertragung des Drehmomentes auf eine Mitnehmerplatte 4 ist nicht größer als bei einer konventionellen Ausführung einer Zugmittelrolle 2. Folglich entsteht der Vorteil, auch bestehende Systeme durch die erfindungsgemäße Startereinrichtung 1 zu ergänzen, in dem die Zugmittelrolle 2 lediglich entsprechend ausgetauscht werden muss.
  • Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.
  • 100
    Startereinrichtung
    2
    Zugmittelrolle
    3
    Deformationskörper
    4
    Mitnehmerplatte
    5
    Rotationsachse
    6a, 6b
    Ausnehmung
    7
    Außenkontur
    8
    Innenkontur
    9
    Zylinderabschnitt
    10
    Anschlagnocken
    11
    Anschlaggeometrie
    12
    Aufnahmevertiefung
    13
    Achselement
    14
    Mitnehmerstift
    15
    Zugmittel
    16
    Handhabe
    17
    Bund
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 202007006551 [0006, 0022, 0022]

Claims (15)

  1. Startereinrichtung (100) zum Starten eines Verbrennungsmotors, insbesondere für handgehaltene Werkzeuge, Kettensägen, Rasenmäher, Rasentrimmer und dergleichen, mit einer drehbaren Zugmittelrolle (2), die zum Einleiten einer Drehbewegung in die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors mit dieser in Wirkverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wirkverbindung zwischen der Zugmittelrolle (2) und der Kurbelwelle ein Deformationskörper (3) mit einem elastischen Deformationsvermögen angeordnet ist, in welchem ein Nach- oder Voreilen der Kurbelwelle gegenüber der Zugmittelrolle (2) ausgleichbar ist.
  2. Startereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationskörper (3) aus einem Gummimaterial oder einem gummiähnlichen Kunststoffmaterial, einem Polyurethan oder dergleichen mit dauerelastischen Eigenschaften ausgebildet ist.
  3. Startereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material des Deformationskörpers (3) ein Absorptionsvermögen aufweist, sodass eine Dämpfung der Bewegung zwischen der Zugmittelrolle (2) und der Kurbelwelle erzielbar ist.
  4. Startereinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wirkverbindung zwischen der Zugmittelrolle (2) und der Kurbelwelle eine mit dieser verdrehfest verbundene Mitnehmerplatte (4) planparallel zur Zugmittelrolle (2) angeordnet ist.
  5. Startereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationskörper (3) zwischen der Zugmittelrolle (2) und der Mitnehmerplatte (4) angeordnet ist, um eine drehelastische Verbindung zwischen der Zugmittelrolle (2) und der Mitnehmerplatte (4) zu schaffen, wobei sich durch die Zugmittelrolle (2), die Mitnehmerplatte (4) und den Deformationskörper (3) eine gemeinsame Rotationsachse (5) erstrecket.
  6. Startereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittelrolle (2) und/oder die Mitnehmerplatte (4) eine jeweils nabenseitig ausgebildete Ausnehmung (6a, 6b) aufweisen, in die sich der Deformationskörper (3) je halbseitig hinein erstreckt.
  7. Startereinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationskörper (3) eine sternförmige Außenkontur (7) und die Ausnehmung (6a) in der Zugmittelrolle (2) bzw. die Ausnehmung (6b) in der Mitnehmerplatte (4) eine sternförmige Innenkontur (8) aufweisen, in die die sternförmige Außenkontur (7) des Deformationskörpers (3) jeweils eingepasst ist.
  8. Startereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Deformationskörper (3) in einen in Richtung der Rotationsachse (5) erstreckten Zylinderabschnitt (9) und einen Zugmittelrollenseitigen und einen mitnehmerplattenseitigen Endabschnitt mit der sternförmigen Außenkontur (7) aufteilt, wobei der Zylinderabschnitt einen Nachgiebigkeitsbereich zwischen den Endabschnitten bildet.
  9. Startereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerplatte (4) wenigstens einen Anschlagnocken (10) aufweist, welcher zur Begrenzung der Verdrehbewegung der Mitnehmerplatte (4) gegenüber der Zugmittelrolle (2) gegen eine an dieser ausgebildeten Anschlaggeometrie (11) bei Maximalverdrehung zur Anlage kommt.
  10. Startereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittelrolle (2) eine Aufnahmevertiefung (12) aufweist, in die die Mitnehmerplatte (4) eingesetzt ist, wobei der Außendurchmesser der Mitnehmerplatte (4) an den Innendurchmesser der Aufnahmevertiefung (12) angepasst ist.
  11. Startereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerplatte (4) mehrere Anschlagnocken (10) aufweist, die außenseitig auf dem Außendurchmesser angeordnet sind und die Zugmittelrolle (2) ferner mehrere Anschlaggeometrien (11) aufweist, die auf dem Innendurchmesser der Aufnahmevertiefung (12) angeordnet sind und sich radial nach innen erstrecken, um mit den Anschlagnocken (10) zusammenzuwirken.
  12. Startereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Achselement (13) vorgesehen ist, welches sich entlang der Rotationsachse (5) durch die Mitnehmerplatte (4), den Deformationskörper (3) und die Zugmittelrolle (2) hindurch erstreckt.
  13. Startereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerplatte (4) auf der der sternförmigen Ausnehmung (6b) gegenüberliegenden Planfläche zwei Mitnehmerstifte (14) aufweist, an die ein Klinkensystem zur Schaffung eines Freilaufes des Verbrennungsmotors anschließt.
  14. Startereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugmittelrolle (2) und/oder die Mitnehmerplatte (4) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
  15. Startereinrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine variokinematische Verbindung zwischen der Zugmittelrolle (2) und der Kurbelwelle gemäß der DE 20 2007 006 551.5 vorgesehen ist.
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