DE2543262A1

DE2543262A1 - IC engine electric starter motor - has planet gear and laminated clutch to equalise starting torque

Info

Publication number: DE2543262A1
Application number: DE19752543262
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing Grad Bucher
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1975-09-27
Filing date: 1975-09-27
Publication date: 1977-03-31
Also published as: JPS5256313A

Abstract

The armature shaft end section runs inside a blind bore of the pinion drive shaft. The pinion drive shaft widens to carry three planet wheels spaced at 120 deg. to each other. The planet wheels mesh with a straight toothed section of the drive shaft. The planet wheels mesh in addition with the inner teeth of a laminated clutch. The outer clutch discs have external teeth to engage with the sun wheel. The clutch is tensioned by means of a diaphragm spring and a pressure plate held in an adjustable position by fixing bolts. The clutch equalises the difference in torque caused by ignition impulses when starting.

Description

Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen Die Erfindung betrifft eine Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem Andrehmotor, dessen Antriebswelle in einer Getriebewelle eines Einspurtriebs drehbar gelagert ist, wobei beide Wellen Teile eines Planetengetriebes tragen, und mit einem auf der Getriebewelle dreh- und längsverschiebbar an--geordneten Andrehritzel das über einen Freilauf mit einem Mitnehmer in Wirkverbindung steht,' welcher auf einem Steilgewindeabschnitt der Getriebewelle sitzt. Starting device for internal combustion engines The invention relates to a starting device for internal combustion engines with a starting motor, its drive shaft is rotatably mounted in a gear shaft of a single-track drive, both shafts Carry parts of a planetary gear, and with a rotating on the gear shaft and longitudinally displaceable starter pinion via a freewheel with a Driver is in operative connection, 'which on a high-helix thread section of the Gear shaft sits.

Es sind bereits derartige Andrehvorrichtungen mit einem Planetengetriebe bekannt, über das der Abtrieb der Antriebskraft des Andrehmotors zur Getriebewelle beim Andrehen der Brennkraftmaschine erfolgt. Dabei ist jedoch von Nachteil, daß beispielsweise durch Drehmomentspitzen, welche zu Beginn des Anlaßvorganges auftreten können, ungedämpfte Stöße auf die in Zahneingriff stehenden Teile übertragen werden. Das kann zu Beschädigungen der Andrehvorrichtung führen.There are already such starting devices with a planetary gear known about the output of the drive force of the starter motor to the gear shaft takes place when starting the internal combustion engine. However, it is disadvantageous that for example through torque peaks which occur at the beginning of the starting process can, undamped shocks are transmitted to the meshing parts. This can damage the turning device.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Andrehvorrichtung mit einem Planetengetriebe zu schaffen, die gegen Überlastung durch Stöße geschützt ist. Damit werden ein sicheres Andrehen einer Brennkraftmaschine sowie eine höhere Lebensdauer der Andrehvorrichtung gewährleistet.The invention is therefore based on the object of a cranking device to create with a planetary gear, which is protected against overload by shocks is. This ensures reliable starting of an internal combustion engine as well as a higher one Guaranteed service life of the turning device.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Planetengetriebe ein am Gehäuse des Andrehmotors befestigtes Sonnenrad hat und Planetenräder aufweist, welche mit der Antriebswelle in Zahneingriff stehen, an der Getriebewelle drehbar gelagert sind und mit dem Sonnenrad über eine Reibkupplung in Wirkverbindung stehen.According to the invention the object is achieved in that the planetary gear has a sun gear attached to the housing of the cranking motor and has planet gears, which are in tooth engagement with the drive shaft, rotatable on the gear shaft are mounted and are in operative connection with the sun gear via a friction clutch.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Reibkupplung als Lamellenkupplung ausgebildet, deren Innenlamellen mit den Planetenrädern und deren Außenlamellen mit dem Sonnenrad in Zahneingriff stehen. Dabei weist die Lamellenkupplung an den Stirnseiten des Lamellenpakets anliegende Druckringe auf, wobei der eine Druckring am Flansch des Sonnenrades anliegt und auf den anderen Druckring eine Federanordnung drückt.In a further embodiment of the invention, the friction clutch is a multi-disc clutch formed whose inner discs with the planet gears and their outer discs are in mesh with the sun gear. The multi-disc clutch points to the Front sides of the lamella set abutting pressure rings, one pressure ring rests on the flange of the sun gear and a spring arrangement on the other pressure ring presses.

Damit das Planetengetriebe und die.Kupplungsteile geschützt angeordnet sind, stützt sich die Federanordnung vorteilhafterweise an einer Druckplatte ab, welche am Zahnkranz des Sonnenrades befestigt ist und durch welche die Antriebswelle ragt.So that the planetary gear and the coupling parts are arranged in a protected manner are, the spring arrangement is advantageously supported on a pressure plate, which is attached to the ring gear of the sun gear and through which the drive shaft protrudes.

Um die Lamellenkupplung gleichmäßig zu belasten, ist die Federanordnung als Tellerfeder ausgebildet.In order to load the multi-plate clutch evenly, the spring arrangement is designed as a disc spring.

Ein Ausfuhrungsbeispiel für eine Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen ist in der Zeichnung dargestellt. Sie zeigt einen Einspurtrieb der Andrehvorrichtung im Längsschnitt.An exemplary embodiment of a cranking device for internal combustion engines is shown in the drawing. It shows a single-track drive of the cranking device in longitudinal section.

Die Andrehvorrichtung hat einen Andrehmotor 1, dessen Anker 2 auf einer Antriebswelle 3 befestigt ist. Ein Endabschnitt 4 der Antriebswelle 3 ist in einem Gleitlager 5 drehbar gelagert, welches in einer Sackbohrung 6 einer Getriebewelle 7 eingesetzt ist. Die Getriebewelle 7 hat einen Steilgewindeabschnitt 8, auf dem ein Mitnehmer 9 sitzt, welcher einstückig mit einem äußeren Laufring 10 eines Rollenfreilaufs 11 ausgebildet ist. Auf der Getriebewelle 7 ist ein Andrehritzel 12 dreh- und verschiebbar gelagert. Es ist mit einem Bund versehen, welcher als innerer Laufring 13 des Rollenfreilaufs 11 ausgebildet ist. In den Räumen 14 zwischen den Laufringen 10 und 13 sind Rollen 15 untergebracht sowie Führungsteile 16 und Druckfedern 17. Der Freilauf 11 ist mit einer Deckscheibe 18 abgeschlossen, welche durch einen im äußeren Laufring 10 eingesetzten Sprengring 19 gehalten ist.The turning device has a turning motor 1, the armature 2 of which is on a drive shaft 3 is attached. An end section 4 of the drive shaft 3 is rotatably mounted in a plain bearing 5, which in a blind hole 6 of a gear shaft 7 is used. The transmission shaft 7 has a coarse thread section 8 on which a driver 9 sits which is integral with an outer race 10 of a roller freewheel 11 is formed. A starter pinion 12 is rotatable and displaceable on the transmission shaft 7 stored. It is provided with a collar, which acts as the inner race 13 of the roller freewheel 11 is formed. In the spaces 14 between the races 10 and 13 are rollers 15 housed as well as guide parts 16 and compression springs 17. The freewheel 11 is closed with a cover disk 18, which is secured by an in the outer race 10 used snap ring 19 is held.

Auf einem Ende des Mitnehmers 9 ist ein topfförmiger Führungsring 20 gelagert. Eine den Mitnehmer 9 umgebende Einspurfeder 21 liegt an einem ebenfalls auf dem Mitnehmer 9 angeordneten Einrückring 22 an und sucht ihn an den Führungsring 20 zu drücken. Zwischen die Ringe 20 und 22 greifen mit Zapfen 23 versehene Gabelenden 24 eines Einrückhebels 25.On one end of the driver 9 is a cup-shaped guide ring 20 stored. A track spring 21 surrounding the driver 9 is also located on one on the driver 9 arranged engagement ring 22 and seeks it on the guide ring 20 to press. Fork ends provided with pegs 23 grip between the rings 20 and 22 24 of an engagement lever 25.

Der Einrückhebel 25 ist um einen Punkt 26 schwenkbar an einem Gehäuse 27 gelagert. Das freie Ende des Einrückhebels 25 ist in bekannter und daher nicht näher dargestellter Weise mit einem Magnetschalter verbunden.The engagement lever 25 is pivotable about a point 26 on a housing 27 stored. The free end of the engagement lever 25 is known and therefore not connected to a magnetic switch as shown in more detail.

Das Gehäuse 27 hat einen maulartigen Ansatz 28, in welchem das durch das Andrehritzel 12 ragende Ende der Getriebewelle 7 in einem Gleitlager 29 aufgenommen ist. In eine Öffnung 30 des maulartigen Ansatzes 28 ragt ein Zahnkranz 31 der anzudrehenden Brennkraftmaschine. Das Gehäuse 27 ist mit einem Polgehäuse 32 des Andrehmotors 1 durch Zuganker 33 verschraubt. Dabei ist zwischen die Gehäuse 27 und 32 ein mit einem Befestigungsflansch 34 versehener Zahnkranz 35 mit Innenverzahnung eines Sonnenrades 36 eines Planetengetriebes gespannt. Die Getriebewelle 7 ist mittels eines Gleitlagers 37 im Sonnenrad 36 drehbar gelagert.The housing 27 has a mouth-like approach 28, in which the through the end of the gear shaft 7 protruding from the starter pinion 12 is received in a plain bearing 29 is. In an opening 30 of the mouth-like extension 28 protrudes a ring gear 31 to be turned Internal combustion engine. The housing 27 is connected to a pole housing 32 of the starting motor 1 screwed by tie rod 33. There is a with between the housings 27 and 32 a mounting flange 34 provided ring gear 35 with internal teeth of a sun gear 36 tensioned a planetary gear. The gear shaft 7 is by means of a slide bearing 37 rotatably mounted in the sun gear 36.

In einen sich erweiternden Endabschnitt 38 der Getriebewelle 7 erstreckt sich ein mit einer Geradverzahnung 39 versehener Abschnitt der Antriebswelle 3. Im Endabschnitt 38 sind drei um 1200 versetzte Planetenräder 40 auf Bolzen 41 drehbar gelagert. Die Planetenräder 40 stehen mit der Geradverzahnung 39 in Eingriff. Innere Kupplungsscheiben 42 einer Lamellenkupplung, welche als Überlastshutz für die Andrehvorrichtung dient, sind an Ihrer Mittelbohrung 43 mit Zähnen 44 versehen, welche in die Verzahnung der Planetenräder 40 greifen. äußere Kupplungsscheiben 45 sind mit einer Außenverzahnung 46 versehen, welche in den Zahnkranz 35 des Sonnenrades 36 greift.Extends into a widening end section 38 of the transmission shaft 7 A section of the drive shaft 3 provided with straight teeth 39 is located. In the end section 38, three planet gears 40 offset by 1200 are rotatable on bolts 41 stored. The planet gears 40 mesh with the straight teeth 39. Inner Clutch disks 42 of a multi-plate clutch, which acts as overload protection for the cranking device serves, are provided on their central bore 43 with teeth 44, which in the toothing the planet gears 40 grip. outer clutch disks 45 have external teeth 46, which engages in the ring gear 35 of the sun gear 36.

Zwischen dem Lamellenpaket 42, 45 und dem Flansch 47 des Sonnenrades 36 ist ein Druckring 48 angeordnet. Ein zweiter Druckring 49 liegt an der anderen Seite des Lamellenpaketes 42, 45 an. An der Stirnseite des Zahnkranzes 35 des Sonnenrades 36 ist eine Druckplatte 50 mit Schrauben 51 befestigt.Between the disk pack 42, 45 and the flange 47 of the sun gear 36 a pressure ring 48 is arranged. A second pressure ring 49 rests on the other Side of the plate pack 42, 45 on. On the face of the ring gear 35 of the sun gear 36, a pressure plate 50 is fastened with screws 51.

Zwischen dem Druckring 49 und die Druckscheibe 50 ist eine Tellerfeder 52 gespannt. Durch eine Mittelbohrung 53 der Druckscheibe 50 ist .die Antriebswelle 3 geführt und mit einer Dichtung 54 abgedichtet, Nahe dem Ende der Getriebewelle 7, welches im Ansatz 28 des Gehäuses 27 drehbar gelagert ist, rist auf der Getriebewelle 7 ein Anschlag 55 für das Andrehritzel 12 angeordnet.Between the pressure ring 49 and the pressure disk 50 is a plate spring 52 excited. The drive shaft is through a central bore 53 of the thrust washer 50 3 guided and sealed with a seal 54, Near the end of the Transmission shaft 7, which is rotatably mounted in the extension 28 of the housing 27, rist A stop 55 for the starter pinion 12 is arranged on the transmission shaft 7.

Durch Schließen eines nicht dargestellten Anlaßschalters wird der Strom für den ebenfalls nicht dargestellten Magnetschalter eingeschaltet. Der Magnetschalter schwenkt den Einrückhebel 25 um den Punkt 26 im Uhrzeigersinn und schiebt dabei über den Einrückring 22 und die Einspurfeder 21 den Mitnehmer 9 und das Andrehritzel 12 gegen den Zahnkranz 31 vor, wobei sich Mitnehmer 9 und Andrehritzel 12 durch die Wirkung des Steilgewindes 8 drehen. Trifft das Andrehritzel 12 in Zahnauf-Lücke-Stellung auf den Zahnkranz 31, so spurt es sofort ein.By closing a starter switch, not shown, the Power is switched on for the magnetic switch, also not shown. The magnetic switch pivots the engagement lever 25 about the point 26 clockwise and pushes it Via the engagement ring 22 and the engagement spring 21, the driver 9 and the starter pinion 12 against the ring gear 31, with driver 9 and starting pinion 12 through turn the action of the high helix thread 8. If the starting pinion 12 hits the tooth gap position on the ring gear 31, it immediately engages.

Kurz vor dem Ende des Einspurweges schließt der nicht dargestellte Magnetschalter, so daß der Andrehmotor Strom erhält.Shortly before the end of the Einspurweges closes the not shown Magnetic switch, so that the starting motor receives power.

Der Anker 2 beginnt, sich zu drehen und das Andrehritzel 12 wird voll in den Zahnkranz 31 eingespurt, bis es am Anschlag 55 anliegt. Das Andrehritzel 12 ist dann über den Rollenfreilauf 11 und den Mitnehmer 9 mit der Getriebewelle 7 kraftschlüssig verbunden. Die Getriebewelle 7 wiederum steht über die Planetenräder 40 mit der Antriebswelle 3 in Wirkverbindung, so daß der Andrehmotor 1 den Zahnkranz 31 durchdrehen und die Brennkraftmaschine andrehen kann.The armature 2 begins to rotate and the starting pinion 12 becomes full meshed with the ring gear 31 until it rests against the stop 55. The starting pinion 12 is then over the roller freewheel 11 and the driver 9 with the gear shaft 7 positively connected. The gear shaft 7 in turn stands over the planet gears 40 with the drive shaft 3 in operative connection, so that the starting motor 1 the ring gear 31 can spin and turn on the internal combustion engine.

Trifft das Andrehritzel 12 beim-Vorspuren an den Zahnkranz 31 in Zahn-auf-Zahn-Stellung, dann können das Andrehritzel 12 und der Mitnehmer 9 nicht weiter auf der Getriebewelle 7 bewegt werden. Der Einrückhebel 25 wird weiter vom Magnetschalter im Uhrzeigersinn geschwenkt und drückt die Einspurfeder 21 zusammen, bis der Andrehmotor durch den Magnetschalter an Strom geschlossen wird. Über die Antriebswelle 3, die Planetenräder 40, die Getriebewelle 7 und den Mitnehmer 9 wird das Andrehritzel 12 an der Stirnseite des Zahnkranzes 31 bis in die nächste Zahn-auf-Lücke-Stellung gedreht. Das Andrehritzel 12 wird dann durch die Kraft der Einspurfeder 21 in den Zahnkranz 31 eingespurt und dreht den Zahnkranz 31 durch.If the starting pinion 12 hits the toothed ring 31 in the tooth-on-tooth position, then the starter pinion 12 and the driver 9 cannot continue on the gear shaft 7 can be moved. The engagement lever 25 is further clockwise from the magnetic switch pivoted and presses the mesh spring 21 together until the starting motor by the Magnetic switch is closed to power. Via the drive shaft 3, the Planet gears 40, the gear shaft 7 and the driver 9 becomes the starting pinion 12 on the face of the ring gear 31 to the next tooth-gap position turned. The starting pinion 12 is then by the force of the meshing spring 21 in the Gear rim 31 meshes and rotates the gear rim 31.

Treten beim Andrehen Zündstöße auf, werden die daraus resultierenden Drehmomentspitzen dadurch abgeschwächt, daß die zwischen Sonnenrad 36 und Planetenrädern 40 angeordnete Lamellenkupplung 42, 45, 48 bis 52 nur bis zu einem einstellbaren Maximalwert Drehmomente überträgt. Die Andrehvorrichtung ist somit durch die als Uberlastschutz wirkende Lamellenkupplung 42, 45, 48 bis 52 geschützt.If ignition surges occur when cranking, the resulting Torque peaks weakened by the fact that between the sun gear 36 and planetary gears 40 arranged multi-plate clutch 42, 45, 48 to 52 only up to an adjustable Maximum torque transmits. The turning device is thus by the than Overload protection acting multi-plate clutch 42, 45, 48 to 52 protected.

Das zu übertragende Maximal-Drehmoment ist durch die Schrauben 51 die Druckplatte 50 und die Tellerfeder 52 einstellbar.The maximum torque to be transmitted is through the screws 51 the pressure plate 50 and the plate spring 52 are adjustable.

Ist die Brennkraftmaschine angelaufen, dreht der Zahnkranz 31 das Andrehritzel 12 schneller als der Andrehmotor 1. Der Rollenfreilauf 11 wird gelöst und der Andrehmotor kann nicht vom Andrehritzel 12 auf unerwünscht hohe Drehzahl gebracht werden. Der Magnetschalter wird abgeschaltet und somit stromlos. Durch die im Magnetschalter angeordnete nicht dargestellte Rückstellfeder wird der Einrückhebel 25 entgegen dem Uhrzeigersinn in seine in der Zeichnung dargestellte Ruhestellung geschwenkt, Mitnehmer 9 und Andrehritzel 12 bewegen sich ebenfalls in die Ruhestellung zurück, da der Andrehmotor 1 ebenfalls stromlos ist.If the internal combustion engine has started, the ring gear 31 rotates it Starting pinion 12 faster than starting motor 1. The roller freewheel 11 is released and the starting motor cannot rotate from the starting pinion 12 to an undesirably high speed to be brought. The magnetic switch is switched off and thus de-energized. By the return spring (not shown) arranged in the magnetic switch becomes the engagement lever 25 counterclockwise into its rest position shown in the drawing pivoted, driver 9 and starter pinion 12 also move into the rest position back, since the starting motor 1 is also de-energized.

Claims

Claims 1. Starting device for internal combustion engines with a Start-up motor, the drive shaft of which can be rotated in a gear shaft of a single-track drive is mounted, with both shafts carrying parts of a planetary gear, and with one on the gear shaft rotatably and longitudinally displaceably arranged starting pinion, the is in operative connection via a freewheel with a driver, which on a Steep thread section of the gear shaft is seated, characterized in that the planetary gear (36, 40) has a sun gear (36) fastened to the housing (32) of the starting motor (1) and planetary gears (40) which mesh with the drive shaft (3, 39) stand, are rotatably mounted on the gear shaft (7, 38) and with the sun gear (36) are in operative connection via a friction clutch (42, 45).

2. turning device according to claim 1, characterized in that the friction clutch is designed as a multi-disc clutch, the inner discs of which (42) with the planet gears (40) and their outer disks (45) with the sun gear (36) are in mesh.

3. turning device according to claim 1 or 2, characterized in that that the friction clutch (42, 45) designed as a multi-plate clutch on the end faces of the disk pack (42, 45) having pressure rings (48; 49) resting against it, the a pressure ring rests on the flange (47) of the sun gear (36) and on the other Pressure ring (49) presses a spring arrangement (52).

4. turning device according to claim 3, characterized in that the spring arrangement (52) is supported on a pressure plate (50) which is attached to the ring gear (35) of the sun gear (36) is attached and through which the drive shaft (3) protrudes.

5. turning device according to claim 3 or 4, characterized in that that the spring arrangement consists of at least one plate spring (52).

6. turning device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the slip mechanism of the friction clutch (42, 45, 48 to 52) is adjustable. 4§