DE2053845A1

DE2053845A1 - Starter motor

Info

Publication number: DE2053845A1
Application number: DE19702053845
Authority: DE
Inventors: Roy Price Solihull Warwickshire Bowcott (Grossbritannien)
Original assignee: Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1969-11-20
Filing date: 1970-11-03
Publication date: 1971-05-27
Also published as: GB1323700A; CA921283A; FR2069178A5; JPS4844965B1; US3663825A

Description

Die Erfindung betrifft einen Anlaßmotor für Brennkraftmaschinen, mit einer drehbaren Welle und einer mit der Welle drehbaren Ritzelanordnung, die axial der Welle gegenüber aus einer Buhestellung in eine Laufstellung bewegbar ist, wobei im Betrieb das Ritzel der Ritzelanordnung in einen Eingriff mit dem Zahnkranz der anzulassenden Haschine gelangt.The invention relates to a starter motor for internal combustion engines with a rotatable shaft and a pinion arrangement rotatable with the shaft, the axially opposite the shaft from a Buheststellung in a Running position is movable, the pinion of the pinion arrangement in engagement with the ring gear of the machine to be started during operation got.

Bei Anlaßmotoren der genannten Art gibt es insofern Schwierigkeiten, als bei ungünstigen Wetterbedingungen die Ritzelanordnung daran gehindert werden kann, sich aus ihrer Ruhestellung in ihre Laufstellung zu bewegen, und zwar durch Eisbildung an der Welle. Die Erfindung bezweckt, diese Schwierigkeiten weitgehend zu beseitigen.With starter motors of the type mentioned there are difficulties in than in adverse weather conditions, the pinion arrangement can be prevented from moving from its rest position to its running position to move, by ice formation on the shaft. The invention aims to largely eliminate these difficulties.

Die Erfindung besteht darin, daß der feil der Welle, an den sich die Ritzelanordnung aus ihrer Ruhestellung in ihre Laufstellung entlangbewegt, einen Bereich kleineren Durchmessers aufweist, der am Ritzel der Ritzelanordnung bei eich in der Ruhestellung befindlicher Ritzelanordnung beginnt und innerhalb der Ritzelanordnung bei sich in der Laufsteilung befindlicher Ritzelanordnung endet.The invention consists in that the part of the shaft to which the The pinion arrangement is moved from its rest position to its running position, has an area of smaller diameter which is located on the pinion of the pinion arrangement when the pinion arrangement is in the rest position begins and ends within the sprocket arrangement when the sprocket arrangement is in the pitch.

Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind ιThe invention is described below on the basis of exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing are ι

Fig» 1 eine Seitenansicht eines Anlaßmotori,1 shows a side view of a starter motor,

24 36024 360

— 2 —- 2 -

^Wa/Ti 109822/1178 ^{Wa / Ti} 109822/1178

Fig. 2 eine Einzelheit la Schnitt aus dem in Fig. 1 gezeigten Anlaßmotor,Fig. 2 shows a detail la section from the starter motor shown in Fig. 1,

Fig. J eine Darstellung einer weiteren Ausführung, die der in Fig. 2 geseigten Darstellung entspricht,FIG. J shows an illustration of a further embodiment similar to that shown in FIG corresponds to sloping representation,

Fig. 4 und 5 Sarstellungen weiterer Aueführungsbeispiele, die den in Fig. 2 und 3 geseigten Sarstellungen entsprechen.FIGS. 4 and 5 show further examples of execution which correspond to the in Figs. 2 and 3 correspond to sloping Sarpositions.

Bezugnehmend auf Fig. 1 bis 3 weist der inlaBmotor ein Gehäuse 11 mit einer Welle 12 auf, die in Gehäuse drehbar gelagert ist. Sie Welle 12 ist in Lagern im Gehäuse gelagert, von denen eines bei 13 gezeigt ist. Am Lager 13 ist zur Ausführung einer axialen Bewegung auf der WelleReferring to FIGS. 1 to 3, the in-flight motor has a housing 11 a shaft 12 which is rotatably mounted in the housing. You wave 12 is supported in bearings in the housing, one of which is shown at 13. The bearing 13 is used to carry out an axial movement on the shaft

™ 12 eine Ritzelanordnung gelagert, zu der ein Ritzel 14 gehört. Am™ 12 mounted a pinion arrangement to which a pinion 14 belongs. At the Ritzel 14 ist das Gehäuse weggeschnitten, um das HItEeI freizulegen. Sie Ritaelanordnung weist ferner eine Rollenkupplung auf, die ein Drehen deβ Ritzels 14 gegenüber der Welle 12 in einer Richtung gestattet, dabei aber die Drehung der Welle 12 auf das Ritzel 14 in der anderen Richtung fiberträgt, so daß sich das Ritzel 14 mit der Welle 12 in der genannten anderen Richtung dreht. Im Betrieb sitzt der Anlaßmotor am verzahnten Schwungrad eines Brennkraftmotors, und die Ritzelanordnung 14 let aus einer Ruhestellung, die in den Zeichnungen in Vollinien gezeigt ist, wobei sich das Ritzel im Abstand vom verzahnten Schwungrad des Motors befindet, In eine Laufstellung bewegbar, die in den Zeichnungen in unterbrochenen Linien gezeigt ist und in der das RitzelPinion 14 is cut away from the housing to expose the HITEeI. The ritael arrangement also has a roller clutch which allows the pinion 14 to rotate relative to the shaft 12 in one direction but the rotation of the shaft 12 on the pinion 14 in the other Direction transmitted so that the pinion 14 with the shaft 12 in the said other direction rotates. In operation, the starter motor sits on the toothed flywheel of an internal combustion engine, and the pinion arrangement 14 let from a rest position, indicated in solid lines in the drawings is shown, wherein the pinion is at a distance from the toothed flywheel of the engine, movable in a running position, which is in the Drawings shown in broken lines and showing the pinion

fc 14 in einen Eingriff mit dem verzahnten Rad des Motors gelangt} die Drehung der Welle 12 dient zum Ankurbeln des Motors, wenn sich das Ritzel in seiner Arbeltsstellung befindet.fc 14 comes into engagement with the toothed wheel of the motor} the Rotation of the shaft 12 is used to crank the motor when the pinion is in its working position.

Die Ritzelanordnung ist mittels eines Hubmagneten, der am Gehäuse 11 sitzt, aus ihrer Ruhestellung in die Laufstellung bewegbar. Der Hubmagnet weist einen Stößel auf, der bei erregtem Hubmagneten axial bewegt wird und der über eine Hebelanordnung mit der Ritzelanordnung gekoppelt ist. Bei Erregen des Hubmagneten wird dl« Ritzelanordnung also axial der Welle gegenüber bewegt, und zwar aus ihrer Ruhestellung in Richtung auf die Laufeteilung. Der Stößel des Hubmagneten dient ferner zur Steuerung einer Schalteinrichtung, die ihrerseitsThe pinion arrangement is by means of a lifting magnet attached to the housing 11 sits, movable from its rest position to the running position. The lifting magnet has a plunger which is moved axially when the lifting magnet is excited and which is connected to the pinion arrangement via a lever arrangement is coupled. When the solenoid is energized, the pinion arrangement becomes so moved axially opposite the shaft, namely from its rest position in the direction of the barrel division. The plunger of the lifting magnet also serves to control a switching device, which in turn

109822/1178 " ^? "109822/1178 " ^? "

die !^anschaltung des Anlaßmotors steuert. Die Schalteinrichtung kann in der Form eines einstufigen Schalters vorgesehen sein, wobei der Anlaßmotor nicht eingeschaltet wird, bis das Ritzel im Tollen Singriff mit dem Zahnkranz des Brennkraftmotors steht; erst danach wird der Anlaßmotor bei seinem vollen Drehmomentenwert eingeschaltet. Alternativ kann es sich bei der Schalteinrichtung um eine zweistufige Ausführung handeln, bei der der Anlaßmotor bei einem niedrigen Drehmomentenwert eingeschaltet wird, wenn sich das Hitzel um einen bestimmten Weg bewegt hat» und dann auf den vollen Drehmomentenwert gebracht wird, wenn das Ritzel im vollen Singriff mit dem Zahnkranz des Brennkraftmotors steht. Darüber hinaus sind die Ritzelanordnung und | die Welle mit komplementärem Maschinengewinde großer Steigung versehen, das bei Anlage des Ritzels am verzahnten Schwungrad bei rotierender Welle die Ritzelanordnung axial in einen vollen Singriff mit dem Schwungrad führt.the! ^ activation of the starter motor controls. The switching device can be provided in the form of a single-stage switch, the The starter motor is not switched on until the pinion is in great single grip stands with the ring gear of the internal combustion engine; only then is the starter motor switched on at its full torque value. Alternatively The switching device can be a two-stage design in which the starter motor is at a low torque value is turned on when the heat is around a certain Has moved »and then brought it to the full torque value when the pinion is in full mesh with the ring gear of the Internal combustion engine is. In addition, the pinion arrangement and | the shaft is provided with a complementary machine thread with a large pitch, which occurs when the pinion rests on the toothed flywheel when rotating Shaft leads the pinion assembly axially in full disengagement with the flywheel.

Bei bekannten Anlaßmotoren ist der Teil der Welle 12, am dem sich das Ritzel 14 aus seiner Ruhestellung in seine Laufstellung entlangbewegt, glatt ausgebildet, und bei ungünstigen Wetterbedingungen kann sich auf diesem feil der Welle Eis bilden. Sie Bildung einer Eisschicht auf diesem Teil der Welle kann eine Bewegung des Ritzels aus seiner Ruhestellung in seine Betriebsstellung verhindern und damit den Anlaßmotor daran hindern, den zugehörigen Brennkraftmotor anzulassen. IIn known starter motors, the part of the shaft 12 on which the pinion 14 moves from its rest position into its running position is smooth, and in unfavorable weather conditions ice can form on this part of the wave. They form a layer of ice on this part of the shaft can prevent a movement of the pinion from its rest position into its operating position and thus prevent the starter motor from starting the associated internal combustion engine. I.

In dem in Pig. 1 gezeigten Aueführungsbeiepiel weist der Teil der Welle zwischen der Ruhestellung des Ritzels und der Laufstellung des Ritzels einen Bereich kleineren Durchmessers auf. Dieser Teil 15 ist in einer solchen Lage an der Welle 12 vorgesehen, daß ein Ende des Bereichs 15 innerhalb des Ritzels 14 liegt, wenn sich das Ritzel in seiner Ruhestellung befindet, während das andere Ende des Bereichs 15 innerhalb des Ritzels 14 liegt, wenn sich das Ritzel 14 in seiner Laufstellung befindet. Das Ritzel Η ist dabei allerdings Teil einer Ritzelanordnung, die auf der Welle 12 auf der Seite des Bereichs 15In the one in Pig. 1 shows the part of the shaft between the rest position of the pinion and the running position of the Pinion on an area of smaller diameter. This part is 15 provided in such a position on the shaft 12 that one end of the region 15 lies within the pinion 14 when the pinion is in its rest position, while the other end of the region 15 is within the pinion 14 when the pinion 14 is in his Running position. The pinion Η is part of a Pinion arrangement on the shaft 12 on the side of the area 15

- 4 109822/1178 - 4 109822/1178

sitzt, welche von den Lagern 13 entfernt liegt, selbst wenn sich das Ritzel 14 in seiner Laufstellung befindet. Obgleich also der Bereich 15 der Welle 12 das Ritzel 14 nicht über seinen ganzen Bewegungeweg hinweg aus seiner Ruhestellung in seine Laufstellung abstützt, wird das Ritzel in seiner Laufstellung durch einen Teil der Welle 12 an den Lagern 13 und durch den Teil der Welle 12 abgestützt, der auf der Seite des Bereichs 15 liegt, welche vom Lager 13 entfernt liegt.sits, which is away from the bearings 13, even if the pinion 14 is in its running position. So although the Area 15 of the shaft 12 does not move the pinion 14 from its rest position to its running position over its entire path of movement is supported, the pinion is in its running position by a part of the shaft 12 is supported on the bearings 13 and by that part of the shaft 12 which lies on the side of the region 15 which is remote from the bearing 13.

Wenn sich auf der Welle 12 Eis bildet, entsteht eine Schicht im wesentlichen gleichförmiger Stärke, und der Unterschied im Durchmesser zwischen der Welle 12 und dem Bereioh 15 der Welle 12 ist so gewählt, daß er gleioh oder etwas größer als die größte Stärke der Eisschicht ist, die sich aller Wahrscheinlichkeit nach auf der Welle 12 bildet. Sa das Ritzel 14 über den Bereioh 15 ragt, wenn sioh die Ritzelanordnung in ihrer Ruhestellung befindet, stört also die Eisschicht,, die sich auf dem Bereich 15 der Welle 12 gebildet hat, die Bewegung des Ritzels 14 nicht. Wenn der Hubmagnet erregt wird, um den Anlaßmotor in Gang zu setzen, bewegt sich die Ritzelanordnung gegenüber der Welle 12 in Richtung auf ihre Betriebestellung, und das Ritzel wird durch das SIs nicht gestört, bis das äußere Ende des Ritzels 14 am Ende des Bereiche 15 am Lager 13 ankommt. Bis das geschieht, haben die Ritzelanordnung, die Hebelanordnung und der Stößel des Hubmagneten ein ausreichendes Moment erreicht, um die Eisschicht auf dem Teil der Welle 12 zwlsohen dem Ende des Bereiohs 15 und der Betriebsstellung des Ritseis 14 aufzubrechen. Ferner unterstützt in einem System, da« mit einer zweistufigen Schalteinrichtung arbeitet, die Wirkung des Steilgewindes an der Welle und an der Ritzelanordnung den vollen Eingriff des Ritzels mit dem Schwungrad des Brennkraftmotors.As ice forms on shaft 12, a layer of substantially uniform thickness is formed and the difference in diameter between shaft 12 and region 15 of shaft 12 is so chosen so that it is equal to or slightly greater than the greatest thickness of the ice layer which in all probability forms on the shaft 12. Sa the pinion 14 protrudes over the area 15 when sioh the pinion arrangement is in its rest position, so disturbs the layer of ice, which has formed on the area 15 of the shaft 12, the movement of the pinion 14 does not. When the solenoid is energized to start the starter motor, the pinion assembly moves relative to shaft 12 towards its operating position, and the pinion is not disturbed by the SIs until the outer end of the pinion 14 arrives at the end of the area 15 at the bearing 13. Until that happens, the pinion assembly, the lever assembly and the The ram of the solenoid has reached a sufficient moment to remove the layer of ice on the part of the shaft 12 at the end of the area 15 and the operating position of the Ritseis 14 to break open. Furthermore, in a system, since it works with a two-stage switching device, the effect of the high-helix thread on the shaft and on the Pinion assembly ensures full engagement of the pinion with the flywheel of the internal combustion engine.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist der Bereioh 15 in zwei getrennte Partien 15a und 15b unterteilt, und zwarIn the second exemplary embodiment shown in FIG. 3, the region 15 is divided into two separate parts 15a and 15b, specifically

- 5 109822/1178 - 5 109822/1178

durch eine im wesentlichen mittig angeordnete Erhöhung 16 mit einem Durchmesser, der gleich dem Durchmesser des Bestes der Welle 12 ist. Die Partie 15a endet an ihrem Ende am Lager 13 innerhalb des Ritzels 14» wenn sich das Ritzel 14 in eeiner Betriebest ellung befindet, tL.j. die Partie 15b beginnt an ihrem Ende, das vom Lager 13 entfernt liegt, innerhalb des Ritzels 14, wenn sich das Ritzel 14 in. seiner Ruhestellung befindet. Während der Bewegung der Ritzelanordnung 14 aus ihrer Ruhestellung in die Laufstellung erfolgt also keine Störung des Ritzels 14, bis das Ritzel an der Erhöhung 16 ankommt. Das Moment, das vom Stößel des Hubmagneten, der Rebelanordnung und der Ritzelanordnung während der Bewegung des Ritzels aus seiner Ruhestellung bis zu dem Punkt erreicht wird, an dem es an der Erhöhung 16 ankommt, reicht aus, um das Eis von der Erhöhung 16 wegzubrechen, so daß das Ritzel über die Erhöhung 16 wandert. Nach dem Wandern des Ritzels über die Erhöhung 16 wird das Ritzel nicht wieder gestört, bis es an dem feil der Welle 12 am Lager 13 ankommt, und wenn das geschieht, reicht das von der Anordnung erreichte Moment wieder aus, um das Eis von diesem feil der Welle 12 wegzubrechen. Gegebenenfalls kann der Bereich 15 der Welle 12 in mehr als zwei getrennte Partien unterteilt werden, vorausgesetzt, daß die zwischen diesen Partien gebildeten Erhöhungen nicht groß genug sind, um die Bildung von Eisschichten zu ermöglichen, die so groß sind, daß die Weiterbewegung der Ritzelanordnung gehindert wird.by a substantially centrally arranged elevation 16 with a Diameter equal to the diameter of the best of the shaft 12. The part 15a ends at its end at the bearing 13 inside the pinion 14 »when the pinion 14 is in an operating position, tL.j. the part 15b begins at its end, which is remote from the bearing 13, within the pinion 14 when the pinion 14 is in its rest position is located. During the movement of the pinion arrangement 14 from its rest position into the running position, there is no disruption of the pinion 14 until the pinion arrives at elevation 16. The moment generated by the solenoid plunger, rebel assembly and pinion assembly during the movement of the pinion from its rest position to the point at which it arrives at the elevation 16 is sufficient to to break away the ice from the elevation 16 so that the pinion moves over the elevation 16. After hiking the pinion over the elevation 16 the pinion is not disturbed again until it hits the shaft 12 arrives at warehouse 13, and when that happens, that's enough from the Arrangement reached out again to the ice from this hawking moment Breaking away wave 12. If necessary, the area 15 of the shaft 12 may be divided into more than two separate lots, provided that the ridges formed between these lots do not are large enough to allow the formation of layers of ice are so large that the further movement of the pinion assembly is prevented.

Ferner ist es nicht entscheidend, daß der Bereich 15 oder getrennte Partien 15a, 15b usw. innerhalb des Ritzels in der Ruhestellung der Ritzelanordnung beginnt, vorausgesetzt, daß der tragende Teil vor dem Beginn des Bereiche kleineren Durohmessers eine solche Länge hat, daß die von dem Hubmagneten erzeugte Kraft zur Bewegung der Ritzelanordnung ausreicht, um eine Eisschicht aufzubrechen, die sich auf diesem erhöhten bzw. tragenden Teil gebildet hat.Furthermore, it is not essential that the area 15 or separate Parts 15a, 15b, etc. within the pinion in the rest position of the Pinion arrangement begins, provided that the supporting part has such a length before the beginning of the area of smaller Durohmesser that the force generated by the lifting magnet to move the pinion arrangement is sufficient to break up a layer of ice that is on this has formed elevated or load-bearing part.

In den in Fig. 4 und 5 gezeigten Auaführungibeiepielen sind der Bereich 15 bzw. die Partien 15a und 15b mit einem Kunstharz bis zurIn the embodiments shown in Figs. 4 and 5, the range 15 or the parts 15a and 15b with a synthetic resin up to

109822/1 178109822/1 178

Höhe dee Bestes der Welle 12 gefüllt* dieses Kunstharz ist in einer Ausführung vorgesehen, an dem sich Bis nicht sehr stark festsetzt und das sich nicht mit dem Material verschweißt, aus dem die Ritzelanordnung hergestellt ist. Zu geeigneten Kunstharzen gehören PoIytetrafluoräthylen und Polyamide. Diese Ausführung kann natürlich auch in Verbindung mit einer Anordnung vorgesehen sein, die mehr als zwei getrennte Partien im Bereich 15 der Welle 12 hat.Height dee best of the shaft 12 filled * this resin is in one Design provided on which bis does not stick very strongly and which does not weld to the material from which the pinion arrangement is made. Suitable synthetic resins include polytetrafluoroethylene and polyamides. This execution can of course can also be provided in connection with an arrangement which has more than two separate parts in the area 15 of the shaft 12.

PatentansprücheClaims

109822/1178109822/1178

Claims

PatentansprächePatent claims

ί 1J Anlaßmotor für Brennkraftmaschinen, mit einer drehbaren Welle und einer mit der Welle drehbaren Ritzelanordnung, die axial der Welle gegenüber aus einer Ruhestellung in eine Laufstellung bewegbar ist, wobei im Betrieb das Ritzel der Ritzelanordnung in einen Eingriff mit dem Zahnkranz der anzulassenden Maschine gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der Welle (12), an dem sich die Ritzelanordnung aus ihrer Ruhestellung in ihre Laufstellung entlangbewegt, einen Bereich (15) kleineren Durchmessers aufweist, der am Ritzel (14) der Eitzelanordnung bei sich in der Ruhestellung befindlicher Ritzelanordnung beginnt und innerhalb der Ritzelanordnung bei sich in der Laufstellung befindlicher Ritzelanordung endet. ί 1J starter motor for internal combustion engines, with a rotatable shaft and a pinion arrangement which can be rotated with the shaft and which can be moved axially opposite the shaft from a rest position into a running position, wherein during operation the pinion of the pinion arrangement comes into engagement with the ring gear of the machine to be started, characterized in that the part of the shaft (12) along which the pinion arrangement moves from its rest position to its running position has an area (15) of smaller diameter which begins on the pinion (14) of the pinion arrangement when the pinion arrangement is in the rest position and ends within the pinion assembly when the pinion assembly is in the running position.

2. Anlaßmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (15) kleineren Durchmessern innerhalb der Ritzelanordnung bei sich in ihrer Ruhestellung befindlicher Ritzelanordnung beginnt.2. Starter motor according to claim 1, characterized in that the region (15) begins with smaller diameters within the pinion arrangement when the pinion arrangement is in its rest position.

3. Anlaßmotor nach Anspruch 1 odar 2, dadurch ,gekennzeichnet, daß der Bereich (15) kleineren Durchmessers durch zwei Partien (I5»f15b) kleineren Durchmessers gebildet ist, die durch eine Erhöhung (16)3. starter motor according to claim 1 odar 2, characterized, in that the region (15) of smaller diameter formed by two parts (I5 "F15B) of smaller diameter, by an increase (16) mit einem Durchmesser voneinander getrennt sind, der gleich dem Durohmesser des Restes der'Welle (12) ist.are separated from each other with a diameter which is equal to the Durohmesser of the rest of the'Welle (12).

4· Anlaßmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (15) kleineren Durchmessers eine Anzahl von Partien (15»» 15b) kleineren Durchmessers aufweist, die durch Erhöhungen (16) mit Durchmessern voneinander getrennt sind, welche gleich dem des Rotes der Welle (12) sind.4. Starter motor according to claim 1 or 2, characterized in that the area (15) of smaller diameter has a number of parts (15 »» 15b) of smaller diameter which are separated from one another by elevations (16) with diameters equal to that of the Shaft (12) red.

5. Anlaßmotor nach einen der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (15) kleineren Durchmessers der Welle (12) bis zur Höhe des Restes der Welle (12) mit einem Kunstharz gefüllt ist, mit dem Eis keine feste Verbindung eingehen kann und das sich mit5. Starter motor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the area (15) of smaller diameter of the shaft (12) is filled with a synthetic resin up to the level of the rest of the shaft (12), with which ice does not enter into a fixed connection can and that with

Wa/Ti " ² "Wa / Ti " ² "

109822/1178109822/1178

d «B Material of the ritiel arrangement not welded.

6. Starter motor according to claim 5 » daduroh characterized in that the dam synthetic resin is polytetrafluoroethylene.

7. Starter motor according to Anspruoh 5, characterized in that the synthetic resin is a polyamide.

109822/1178109822/1178