DE2447712A1

DE2447712A1 - Anlassmotor fuer brennkraftmotor

Info

Publication number: DE2447712A1
Application number: DE19742447712
Authority: DE
Inventors: John David Hollyoak
Original assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Current assignee: Lucas Electrical Co Ltd
Priority date: 1973-10-05
Filing date: 1974-10-07
Publication date: 1975-04-10
Also published as: AR208396A1; IN140411B; JPS5343642B2; ZA746197B; JPS5072110A; ES430738A1; FR2246749A1; GB1485119A; AU7400774A; IT1021684B; US3922558A; FR2246749B1

Description

COHAt)SZ & FLORACK

PATENTANWALTS BÜRO D-4 DÜSSELDORF . SCHUMANNSTR. 97

PATENTANWÄLTE:
Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER ■ Dipl.-Ing. H. B. COHAUSZ

The Lucas Electrical Company Limited

Well Street

GB-Birmingham 4. Oktober 1274

Anlaßmotor für Brennkraftmotor Die Erfindung betrifft einen Anlaßmotor für einen Brennkraftmobor.

Ein Anlaßmotor gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Elektromotor, eine im Betrieb von dem Elektromotor in Drehung versetzte Welle, ein mit der Welle drehbares Ritzel, das axial ihr gegenüber zwisohen einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung bewegbar ist, Mittel zum Bewegen des Ritzels aus seiner Ruhestellung in seine Betriebsstellung, wobei diese Mittel ein Glied aufweisen, das sich gegen ein Ende des Ritzels legt und das in der Ruhestellung des Ritzels zwischen dem Ritzel und einem von der Welle getragenen Teil eingeschlossen ist, und wobei diese Mittel ferner einen Elektromagneten aufweisen, der einen zugehörigen Acker hat, welcher mit dem Glied gekoppelt ist, wobei der Elektromagnet im erregten Zustand den Anker so bewegt, daß das Ritzel mittels des Glieds in Richtung auf seine Betriebsstellung gedrückt wird, wobei die Anordnung eine solche ist, daß dann, wenn der Elektromotor eingeschaltet ist, die Welle und das Ritzel sich dem Anker und dem Glied gegenüber drehen und der Anker und das Glied als Bremse gegen ein Drehen des Ritzels und der Welle bei Rückkehr des Ritzels in seine Ruhstellung wirken.

Zweckmäßigerweise ist der Anker im wesentlichen konzentrisch zu dem Ritzel angeordnet, und der Elektromagnet ist in Richtung der Wellen-

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achse im Abstand von den inker in der Buhestellung des flitzelβ angeordnet.

Zweckmäßigerweise sind der Anker und das Glied mit der Welle und dem Hitζel drehbar, und die Trägheit des Ankers und des Glieds bilden die Bremswirkung dann, wenn das Glied zwischen dem Ritzel und dem genannten Teil ergriffen ist, wenn das Bitzel in seine Buhesteilung zurückkehrt.

Vorzugsweise ist der Anker zur axialen Bewegung zwischen einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung geführt, die der Buhe- bzw. Betriebsstellung des Ritzels entsprechen, webei die Reibung in den den Anker führenden Mitteln die Trägheit des Ankers und des Glieds bei der Bildung der Bremswirkung unterstützen.

Zweckmäßigerweise ist der Anker duroh die Pole des Elektromagneten geführt, wobei ein nicht magnetisches Glied vom Anker oder von den' Polen getragen ist und gleitend an den Polen bzw. an dem Anker anliegt.

Alternativ sind der Anker und das Glied an einer Drehung mit dem Bitzel und der Welle gehindert, und die eine Drehung hindernden Mittel nehmen die Bremskräfte mit dem Ergreifen des Glieds zwischen dem genannten Teil und dem Bitzel auf.

Alternativ sind der Elektromagnet und dessen zugehöriger Anker mit ihren Betriebsachsen parallel im Abstand zur Wellenachse angeordnet, und das Glied ist durch einen Gelenkhebel mit dem Anker gekuppelt, wobei das Glied an einer Drehung mit der Welle und dem Bitzel gehindert ist, wobei die das Glied an einer Drehung hindernden Mittel die Bremskräfte aufnehmen.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind}

Fig. 1 ein Schnitt durch einen Teil eines Anlaßmotore nach einem

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Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der Schnitt in zwei Ebenen gelegt ist, die sich im rechten Winkel zur Achse des Anlaßmotors schneiden, und

Fig. 2 ein Schnitt durch einen Anlaßmotor nach einem zweiten Ausführungebeispiel der Erfindung.

Der in Fig. 1 gezeigte Anlaßmotor weist ein Gehäuse 11 auf, das an einem Ende eine Endhaltung 12 aufweist. Zur Drehung im Gehäuse 11 ist eine Welle 13 gelagert, und diese Welle I3 trägt im Gehäuse 11 den Läufer I4 eines Elektromotors. Der Ständer des Elektromotors wird vom Gehäuse 11 getragen, und der Motor hat allgemein herkömmlichen Aufbau, derart, daß er im eingeschalteten Zustand die Welle I3 in Drehung versetzt. Die Welle I3 steht aus dem Läufer 14 vor und endet in einem Lager 15 in der Endhaiterung 12. Am Läufer 14 mit der Welle 13 drehbar ist ein Widerlagerring 16 vorgesehen, und ein allgemein herkömliohes Ritzel I7 1st axial der Welle 13 gegenüber längs eines Teils der Welle bewegbar, der zwischen dem Lager 15 und dem Ring 16 liegt.

Bas Ritzel I7 weist einen Träger 18 auf, der mit der Welle I3 durch sich axial erstreckende Kerbzähne I9 gekuppelt ist, derart,, daß der Träger 18 der Welle I3 gegenüber axial bewegbar ist, aber Immer noch von der Welle I3 angetrieben werden kann, wenn sich die Well· 13 dreht. An dem Ende, das am Lager 15 liegt, ist der Träger 16 vergrößert, um den äußeren Bauteil einer Hollenkupplung 21 zu bilden, deren innerer Bauteil durch einen Teil gebildet ist, der •In einstttokiger Teil eines Ritzelzahnrads 22 ist.

Das Ritzel 17 kann der Welle I3 gegenüber axial zwischen einer Ruhestellung (wie daergestellt) und einer Betriebsstellung wandern, in der da« freie Bade des Ritzelsahnrads 22 sioh gegen einen Anschlag 23 an der Welle I3 an Lager I5 legt. Das Ritzel 17 wird von einer Ritzelrttokkehrfeder 29 su seiner Ruhestellung hin gedruckt, wobei die Feder an ein«« ftide gegen eine innere Abdeckung drückt.

TJm das Ritzel aus seiner Ruhestellung in seine Betriebsstellung zu

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bewegen, ist eine Elektromagnetanordnung vorgesehen, zu der zwei Elektromagnetpole gehören 2(von denen einer bei 24 gezeigt ist). Diese Pole sind an der Innenseite des Gehäuse* angebracht. Eine Wicklung 25 umschließt jedender Pole 24, und ein ringförmiger Anker 26 ist den Polen zugeordnet. Der Anker 26 ist konzentrisch zu dem Ritzel 17 und der Welle 1]5 angeordnet und zur axialen Bewegung der Welle und dem Ritzeel gegenüber durch eine Messinghülse vorgesehen, die an der Außenseite des Ankere angebracht ist und gleitend an den nach innen gerichteten Flächen der Pole 24 anliegt. Es versteht sich, daß bei Erregen der Wicklungen 25 der Anker 26 zu den Pelen hin gezegen wird.

Am Anker 26 ist eine ringförmige Platte 28 angebracht, die die Welle 15 umschließt und die an dem Ende des Trägers 18 angreift, das rom Ritzelzahnrad 22 entfernt liegt. In der Ruhestellung des Ritzels 17 i*t die Platte 28 zwischen dem Ritzel 17 und dem Ring 16 eingefangen, wobei die Platte 28 zwischen dem Ritzel und dem Ring auf Grund der Wirkung der Ritzelrückstellfeder 29 eingefangen ist.

Die Funktion der Einrichtung ist wie folgt.

Ss sei angenommen, daß der Meter ausgeschaltet ist und daeß sich die Bauteile in ihrer Ruhestellung befinden. TJm den dem Anlaßmotor EUfeordneten Brennkraftmotor anzulassen, werden die Wicklungen 25 zunächst erregt, und su dieser Zeit befindet sioh der Anker natürlich in einer Ruhestellung im axialen Abstand von den Polen 24. Das Anziehen der Pole 24 sei Erregen der Wicklungen 25 bewirkt ein Wandern des Ankers 26 zu den Pelen hin, und die Verbindung zwischen dem Anker 26 und dem Ritzel 17 auf Grund der Platte 28 bewirkt eine axiale Bewegung des Ritzels der Welle I3 gegenüber in seine Ruhestellung. Kurze Zeit naoh dem Irregen der Wicklungen 25 wird der Elektrometer des Anlaßmeterβ eingeschaltet, und die Welle I5 und damit das Ritzel 17 beginnen sioh zu drehen. Die Verzögerung zwisehen dem Irregen der Wicklungen 25 und dem Erregen des Slektromoters kann in jeder iweokmäiigen Term erreicht werden, und die Verzö-

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gerung wird so gewählt, daß dem Ritzel die Möglichkeit gegeben wird, seine Betriebsstellung zu erreichen, in der das Zahnrad 22 in den Zahnkranz des Brennkraftmotors eingreift, ehe der Elektromotor eingeschaltet wird. Wenn angenommen wird, daß das Ritzelzahnrad 22 sich ganz in einen Eingriff mit dem Zahnkranz des Brennkraftmotors bewegt hat, wird beim Einschalten des Elektromotors des Anlaßmotors der Brennkraftmotor angeworfen. Wenn der Brennkraftmotor zündet, werden der Elektromotor und die Wicklungen 25 entregt, beispielsweise dadurch, daß der Fahrer den Anlasser des Fahrzeugs freiläßt. Zu diesem Zeitpunkt bewegt die Rückstellfeder 29 das Ritzel und den Anker in ihre Ruhestellungen zurück. Auf Grund der Trägheit des Läufers 14 und des Ritzels 17 drehen sich die Welle 13, der Läufer 14 und das Ritzel 17 noch, wenn sie in ihrer Ruhestellung ankommen. Der Anker 26 und die Platte 28 drehen sich jedoch nicht, und wenn deshalb das Ritzel in seiner Ruhestellung ankommt und die Platte 28 zwischen dem Ritzel und dem Ring 16 ergriffen wird, wird- die Trägheit des Ankers der rotierenden Nasse hinzugefügt, und diese wirkt als eine Bremse, um das Drehen der Welle 13, des Läufers 14 und des Ritzels 17 schnell zu beenden. Zusätzlich zu der Trägheit des Ankere 26 und der Platte 28 unterstützt die Reibung zwischen der Hülse 27 und den Polen 24 die Bremswirkung.

Es versteht sich, daß während der Bewegung des Ritzels aus seiner Ruhestellung in seine Betriebsstellung .bei Auftreten eines Angriffe von Zahn an Zahn zwischen dem Zahnrad 22 und dem Zahnkranz des Brenn kraftmotors der Elektromotor des Anlaßmotors immer noch naoh der bestimmten Verzögerung läuft, und das Ritzelzahnrad 22 beginnt sich natürlich zu drehen, um den Angriff von Zahn an Zahn aufzuheben und um ein Wandern des Ritzels in einen vollen Eingriff zu ermöglichen.

In einer Variante wird der Anker 26 körperlich an einer Drehung dem Gehäuse 11dges Anlaßaotors gegeüber gehindert. In dieser Variant· nehmen damit die Mittel, die eine körperliche Drehung des inkers verhindern, die Bremskräfte auf, wenn sich das Ritzel in seine Ruhestellung zurückbewegt.

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Es versteht sioh, daß die Pole 24 des Elektromagneten durch einen sich peripher erstreckenden Teil des Gehäuses 11 magnetisch miteinander verbunden sind. Der Flußweg des Elektromagneten ftgeht also von einem der Pole axial über den Luftspalt zwischen dem Pol und dem inker, seitlich duroh das Innere des inkers, axial zurück über den luftspalt zwischen dem Anker und den anderen Pol und von dem anderen Pol zurück zum ersten Pol durch den sich peripher erstreckenden !Feil des Gehäuses 11. Ferner können gegebenenfalls mehr als zwei Elektromagnetpole vorgesehen sein.

In Fig. 2 ist ein Anlaßmotor gezeigt, bei dem die Elektromagnetanordnung, die das Ritzel in. seine Betriebsstellung bewegt, außerhalb des Hauptgehäuses deo Anlaßmotore sitzt. Sie Elektromagnetanordnung wird vom Hauptgebäude des Anlaßmotore getragen und liegt mit ihrer Betriebsachse im parallelen Abstand zur Achee der Welle I3. Teile dieser Anordnung, die mit entsprechenden Teilen des Anlaßmotore identisch sind, der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist, haben die gleichen Bezugszahlen wie in dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erhalten.

Die Elektromagnetanordnung weist einen Anker 4I auf, der auf einer Aohse bewegbar ist, die im parallelen Abstand zur Achse der Welle 13 liegt. Sie Bewegung des Ankeers 4I wird auf das Bitzel durch einen Hebel 42 übertragen, der gelenkig am Gehäuse 11 zur Bewegung um eine Achse 43 gelagert ist. in dem Ende, das vom Anker 4I entfernt liegt, ist der Hebel 42 gegabelt, wobei sioh die Arme des Hebels 42 zu gegegenüberliegenden Seiten des Trägers 16 des Bitzela 17 erstrecken und gelenkig mit einer Ringscheibe 44 verbunden sind, die das äquivalent der Platte 26 der Anordnung ist, die im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben worden ist. Sie gelenkige Verbindung zwischen.dem Hebel 42 und der Platte 44 verhindert natürlich eine Drehung der Platte 44 alt der Bitzel 17 und der Welle I3.

Ser de« Anker 4I zugeordnete Elektromagnet ist in der Zeichnung nicht dargestellt, hat aber eine bekannte Form, und wenn er erregt

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wird, drückt er den inker 4I nach links, um damit den Hebel 42 nach links zu verschwenken und das Ritzel I7 durch die Scheibe 44 naoh rechte gegen die Wirkung der Feder 29 zu drücken. Beim Entregen des Elektromagneten wird das Ritzel in seine Buhestellung durch die Feder 29 zurückgeführt, wobei der inker 4I durch den Hebel 42 in seine Ruhestellung zurückgeführt wird, gegebenenfalls auch mittels einer zusätzlichen Rückstellfeder, die. auf den Anker 4I einwirkt.

Sie Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist fast identisch mit jeiner, die vorstehend beschrieben worden ist, und zwar sowohl während des normalen Betriebs als auch während des Betriebs beim einem Stoßen von Zahn auf Zahn. Wenn der Anlaßmotor und der Elektromagnet entregt werden und das Ritzel 17, das sioh immer noch dreht, in seiner Ruhestellung ankommt, wird die Scheibe 44 zwischen dem Ritzelträger 18 und dem Ring 16 ergriffen, und da sich die Scheibe 44 nicht drehen kann, tritt eine Bremswirkung auf, die zu einem Schnellen Anhalten der Drehung der Welle I3, des I&ufers I4 und des Ritzels 17 führt. Die Bremskräfte werden von den Armen des Hebels 42 aufgenommen, mit dem die Platte 48 gelenkig verbunden ist. Es versteht eich, daß eine gelenkige Verbindung zwischen der Scheibe 44 und dem Hebel 42 der Scheibe 44 die Möglichkeit gibt, im rechten Winkel zur Welle 13 zu bleiben, auch wenn die Orientierung des Hebels 42 sich ien bezug auf die Welle I3 ändert, während der Anker 4I seinen Betriebshub durchläuft.

Um die Mögliche!t eines Stoßens von Zahn auf Zahn zwischen dem Ritzelzahnrad 22 und dem Zahnkranz des BrennkraftmotorB in der vorstehend beschriebenen Anordnung jeweils auf ein Minimum zurüoksufuhren und um auch die Feder 29 bei ihrer Rückführung des Ritzel· in seine Ruhestellung zu unterstützen, kann die Verbindung zwisohen dem flitzelträger 18 und der Welle I3 durch «ine schraubenförmig kerbversahnte Kupplung vorgesehen sein, anstatt durch die axialen Kerbzähne, wie ■!· vorstehend beschrieben sind. Während der Bewegung des Ritzels aus seiner Ruhestellung in sein« Betriebestellung wird bei einer solchen Anordnung das Ritzel der Welle I3 gegenüber verdreht, während es sich axial der Welle gegenüber bewegt. Ferner neigt beim Entregen das Elektro-

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motors das Ritzel, das mit dem Zahnkranz des Brennkraftmotors gekuppelt ist, zur schnelleren Drehung als die Welle 13» und die schraubenförmig kerbverzahnte Verbindung unterstützt die Feder 29 beim Zurückziehen des Ritzels in seine Ruhestellung. Die Rollenkupplung 21 verhindert natürlich ein Antreiben des Elektromotors durch daeen Zahnkranz des Brennkraftmotors, falls ein Defekt bewirkt, daß das Ritzelzahnrad 22 im Eingriff mit dem Zahnkranz des Brennkraftmotors verbleibt, wenn der Brennkraftmotor läuft.

Ansprüche

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Claims

Ansprüche

1. Anlaßmotor für einen Brennkraftmotor, gek'ennz eichnetdurch einen Elektromotor, eine im Betrieb von dem Elektromotor in Drehung versetzte Welle, ein mit der Welle drehbares Ritzel, das axial ihr gegenüber zwischen einer Euhestellung und einer Betriebsstellung bewegbar ist, Mittel zum Bewegen des Hitzeis aus seiner Ruhestellung in seine Betriebsstellung, wobei diese Mittel ein Glied aufweisen, das sich gegen ein Ende des Ritzels legt und das in der Ruhestellung des Ritzels zwischen dem Ritzel und einem von der Welle getragenen Heil eingeschlossen ist, und wobei diese Mittel ferner einen Elektromagneten aufweisen, der einen zugehörigen Anker hat, welcher mit dem Glied gekuppelt ist, wobei der Elektromagnet im erregten Zustand den Anker so bewegt, daß das Ritzel mittels des Glieds in Richtung auf seine Betriebsstellung gedrückt wird, wobei die Anordnung eine soIdB ist, daß dann, wenn der Elektromotor eingeschaltet ist, die Welle und das Ritzel sich dem Anker und dem Glied gegenüber drehen und der Anker und das Glied als Bremse gegen ein Drehen des Ritzels und der Welle bei Sückkahr des Ritafi.8 in seine Ruhestellung wirken.

2. Anlaßmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker im wesentlichen konzentrisch zum Ritzel angeordnet ist und daß der Elektromagnet in Richtung der Wellenachse von dem Anker in der Ruhestellung des Ritzels im Abstand angeordnet ist.

3* Anlaßmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker und das Glied mit der Welle und dem Ritzel drehbar sind und daß die Trägheit doe Ankers und des Glieds die Bremswirkung dann bilden, wenn das Glied zwischen dem Ritzel und dem genannten Teil ergriffen ist» wenn das Ritzel in seine Ruhestellung zurückkehrt.

4· Anlaßmotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Anker zur axialen Bewegung zwischen einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung geführt ist, die der Ruhe- bzw. B·-

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betriebsstellung des Ritzels entsprechen, wobei die Reibung in den den Anker führenden Mitteln die Trägheit des Ankers und des Glieds bei der Bildung der Bremswirkung unterstützt.

5. Anlaßmotor nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß der Anker durch die Pole des Elektromagneten geführt ist, wobei ein nicht magnetischer Teil vom Anker oder von den Polen getragen ist und gleitend an den Polen bzw. an dem Anker anliegt.

6. Anlaßmotor nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Anker und das Glied an einer Drehung mit dem Ritzel und der Welle gehiadert sind und die eine Drehung hindernden Mittel die Bremskraft© mit dem Ergreifen des Glieds zwischen dem genannten Teil tmd dem Ritfcsel aufnehmen.

7. Anlaßmotor nach laspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet und dessen zugehöriger Anker mit ihren Betriebsaofaeen parallel im Abstand zur Wellenachse angeordnet sind und daß das Glied durch einen Gelenkhebel mit dem Anker gekuppelt ist, wobei das Glied an einer Drehung mit der Welle und dem Ritzel gehindert ist, wobei die das Glied axt einer Drehung hindernden Mit toi die Bremskräfte aufnehmen.

8. Anlaßmotor nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die das Glied haltenden Mittel der Hebel sind.

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