DE2638330C3

DE2638330C3 - Federkraftanlasser für Motorräder

Info

Publication number: DE2638330C3
Application number: DE2638330A
Authority: DE
Inventors: Mikihiro Kawagoe Saitama Kohyama; Noboru Kamifukuoka Saitama Kurato; Goroei Saitama Wakatsuki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1975-08-25
Filing date: 1976-08-25
Publication date: 1979-08-02
Also published as: JPS5550189B2; DE7626628U1; IT1073674B; IT1066433B; FR2322274B1; GB1555524A; JPS5225941A; DE2638329A1; FR2322275A1; DE2638330A1; DE2638330B2; FR2322275B1; US4067243A; FR2322274A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Federkraftanlasser für Motorräder mit pedalbetätigter Repetier-Spannvorrichtung für die Anlasserfeder, deren gespeicherte und beim Anlaßvorgang freigegebene Federenergie über die kuppelnden Elemente einer Freilaufkupplung die «o Kurbelwelle des Brennkraftmotors andreht

Außer relativ aufwendigen Anlaßvorrichtungen, die mit einem Elektromotor arbeiten, sind bei Motorrädern pedal-betätigte Anlaßvorrichtungen, sogenannte Kickstarter, üblich. Das Anlassen eines Motors mittels « Kickstarter erfordert jedoch große Kraft und eine gewisse Geschicklichkeit.

Ein bekannter Federkraftanlasser der eingangs genannten Art (DE-PS 9 37 385) vermeidet diesen Nachteil, läßt sich also mit geringem Kraftaufwand leicht betätigen, da die Anlasserfeder, deren gespeicherte Energie zum Anlassen verwendet wird, durch wiederholtes Niedertreten des Pedals über ein Untersetzungsgetriebe gespannt wird. Dieser bekannte Federkraftanlasser verwendet als Anlasserfeder eine Schraubendruckfeder, die durch Verschiebung einer Zahnstange gespannt wird, ist daher vergleichweise sperrig und gestattet keine kompakte, der Bauweise neuzeitlicher Motorräder angepaßte Getriebekonstiuktion. ω

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Federkraftanlasser der eingangs genannten Art zu schaffen, der in kompakter Konstruktion mit dem Antrieb des Motorrades verbunden ist und sich kostengünstig herstellen läßt.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anlasserfeder in an sich bekannter Weise als koaxial zur Kurbelwelle angeordnete Spiralfeder ausgebildet ist, daß ferner die als Fliehkraftkupplung ausgebildete Fahrkupplung des Motorrades ebenfalls koaxial zur Anlasserfeder und zu der genannten Freilaufkupplung angeordnet ist, und daß das Antriebsglied (z.B. die Scheibe, welche die kuppelnden Fliehgewichte trägt) der Fliehkraftkupplung zugleich Abtriebsglied (beim Beispiel die Scheibe, welche freilauf-sperrende Klinken trägt) der Freilaufkupplung ist

Anlasserfedern in Form koaxial zur Kurbelwelle angeordneter Spiralfedern sind bereits bei Anlassern anderer Bauart bekannt beispielsweise bei einem Anlasser für Dieselmotoren gemäß US-PS 29 19 770 und einem Anlasser für Kleinmotoren, z. B. von Rasenmähern, gemäß US-PS 30 55 351.

Beim Spannen der Anlasserfeder des erfindungsgemäßen Federkraftanlassers durch wiederholtes Niedertreten des Pedals ist die Freilaufkupplung frei, das Abtriebsglied dreht sich nicht Nach ihrer Auslösung dreht die Anlasserfeder bei gesperrter Freilaufkupplung die Kurbelwelle so lange an, bis deren Drehzahl nach Anlaufen des Motors die Drehzahl des Antriebsgliedes der Freilaufkupplung übersteigt

Durch die koaxiale Anordnung der Kurbelwelle, der Spiralfeder, der Fahrkupplung und der Freilaufkupplung und durch die Doppelfunktion der Scheibe als Antriebsglied der Fahrkupplung und als Antriebsglied der Freilaufkupplung wird eine kompakte, raumsparende und wirtschaftliche Bauweise der Antriebseinheit erzielt

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird der Auslösemechanismus erst wirksam, wenn die angezogene Bremse gelöst wird.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung betrifft ein Anschlagelement, mit dem ein Brechen oder Lösen der Spiralfeder sicher verhindert wird.

Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen beispielsweise näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 den Längsschnitt eines Motorrad-Triebwerks mit einem erfindungsgemäßen Federkraftanlasser;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II in F i g. 1; und

F i g. 3 eine Ansicht in vergrößertem Maßstab, teils im Schnitt nach der Linie IH-III in Fig. 1.

In den Zeichnungen ist mit 1 allgemein ein Triebwerk zum Einbau in den Rahmen eines Motorrades bezeichnet, das einen Motor 2, ein Hinterrad 3 und ein Getriebegehäuse 4 aufweist, welches den Motor und das Hinterrad miteinander verbindet. Im Getriebegehäuse 4 befindet sich eine Fliehkraftkupplung 6 an sich bekannter Art, die ein Antriebsglied 6a besitzt, das fest auf dem einen Ende einer Motorkurbelwelle 5 angeordnet ist, ferner ein Getriebe, das allgemein mit 7 bezeichnet ist und dazu dient, die Kraft von einem Abtriebsglied 6b der Fliehkraftkupplung 6 auf die Drehachse 3a des Hinterrades 3 zu übertragen, und ein Federkraftanlasser, der nachfolgend näher beschrieben wird.

In der rechten und in der linken Seitenwand des Getriebegehäuses 4 ist eine Pedalachse 9 gelagert, der eine hin- und hergehende Bewegung mittels eines mit ihr verbundenen Pedalarms 8 mitgeteilt wird. Auf der einen Seite der Pedalachse ist ein Kettenrad 10 drehbar gelagert, während auf der anderen Seite eine erste Kupplungshälfte 11 Gewindeeingriff hat die mit einer zweiten Kupplungshälfte 11' in Eingriff gebracht werden kann, die an der Nabe des Kettenrades 10 ausgebildet ist. An dem für den Gewindeeingriff mit der ersten Kupplungshälfte 11 bestimmten Teil der

Pedalachse 9 ist ein Steilgewinde 12 vorgesehen, so daß durch hin- und hergehende Bewegung der Pedalachse 9 die erste Kupplungshälfte 11 rasch auf die zweite Kupplungshälfte 11' zu oder von ihr weg bewegt und damit in bzw. außer Sperreingriff mit dieser gebracht wird. Eine stabförmige Reibfeder 13 dient dazu, das Kupplungsbestreben der ersten Kupplungshälfte 11 zu unterstützen, wodurch die einsinnige Kraftübertragung auf die zweite Kupplungshälfte 11' während der Hin- und Herdrehung der Pedalachse 9 sichergestellt wird. Die Reibfeder 13 ist an dem einen Ende am Getriebegehäuse befestigt und befindet sich am anderen Ende in Druckanlage am Außenumfang der ersten Kupplungshälfte 11.

An das Getriebegehäuse 4 ist in axialer Ausfluchtung mit der Kurbelwelle 5 ein Lagerzapfen 14 angeformt, auf welchem eine Hohlwelle oder Hülse 16 frei drehbar angeordnet ist Eine Spiralfeder IS ist an ihrem inneren Ende an der Hülse 16 befestigt und am äußerer. Ende am Getriebegehäuse 4, so daß sie Federkraft beim Aufwickeln auf die Hülse 16 speichern kann.

Die Hülse 16 ist an ihrem Außenumfang einstückig mit einem Kettenrad 10' ausgebildet, dessen Durchmesser kleiner als der des Kettenrades 10 ist, mit welchem es durch eine endlose Kette 17 verbunden ist

Das Kettenrad 10 ist auf der einen Seitenfläche mit einem radialen abstehenden Vorsprung 18 versehen, der an einem Anschlagelement 19 zur Anlage gebracht werden kann, das am Getriebegehäuse 4 durch elastische Auflager 20 befestigt ist, um den Drehwinkelbereich des Kettenrades 10 und damit die Zahl der Drehungen der Hülse 16 zu begrenzen. Bei einer solchen Anordnung wird die von der Spiralfeder 15 speicherbare Energie durch die Anlage der Unterseite des Vorsprungs 18 am Auflager 19 bestimmt

Eine Sperrklinke 22 ist an ihrem Fußende auf einem Gelenkzapfen schwenkbar gelagert, der im Getriebegehäuse 4 parallel zur Pedalachse 9 angeordnet ist. Diese Sperrklinke ist an ihrem abgelegenen Ende unter der Wirkung der Drehkraft einer Schraubenfeder 23 in Sperreingriff mit einem der Zähne belastet, die am Außenumfang des Kettenrades 10 ausgebildet sind.

Die Sperrklinke 22 wirkt daher mit den Zähnen des Kettenrades 10 zur Bildung eines repetierenden Spannmechanismus 24 zusammen, dessen Wirkung darin besteht, nur eine Vorwärtsdrehung des Kettenrades 10 beim Niederdrücken oder Abwärtsschwingen des Pedalarms 8 zuzulassen, jedoch eine umgekehrte Drehung zu verhindern.

Auf dem Gelenkzapfen 21 ist ferner ein Winkelhebel 27 schwenkbar gelagert, der über einen Verbindungshebel 26 mit einem Bremsbetätigungsseil 25 verbunden ist, das außerhalb des Getriebegehäuses 4 angeordnet ist und an dem Verbindungshebel 26 mit einer Kraft anliegt, die dem Winkelhebel 27 durch eine Schraubenfeder 28 mitgeteilt wird. Der Winkelhebel 27 ist an der Unterkante mit einem Anschlagstück 27a ausgebildet, das sich nach unten erstreckt, um bei seiner Drehung im Uhrzeigersinne (Fig.2) die Sperrklinke 22 außer Eingriff mit dem zugeordneten Zahn des Kettenrades 10 zu bringen. Auf die Pedalachse 9 ist eine Kurvenscheibe 29 aufgekeilt, um die Schwenkbewegung des Winkelhebels 27 auf einen vorbestimmten Winkelbereich zu beschränken. Diese weist einen im wesentlichen halbkreisförmigen Teil 29a auf, der dazu dient, die vorerwähnte Schwenkbewegung des Winkelhebels 27 nur zu beschränken, wenn der Pedalarm 8 betätigt wird, sowie eine radiale Anschlagfläche 2Sb, die an dem einen Ende des halbkreisförmigen Teils 29a vorgesehen ist und an einem Vorsprung 30 zur Anlage gebracht werden kann, der sich an der Innenwand des Getriebegehäuses 4 befindet, um die obere Endstellung des Pedalarms 8 zu bestimmen. Eine Feder 31 ist unter Spannung zwischen der Kurvenscheibe 29 und der Innenwand des Getriebegehäuses 4 angeordnet, um den Pedalarm 8 normalerweise in seine obere Endstellung zubewegen.

ίο Zwischen der Hülse 16 und dem Antriebsglied 6a der Fliehkraftkupplung 6 ist eine Freilaufkupplung 32 angeordnet, die dazu dient, die Drehung der Hülse 16, welche durch die gespeicherte Federkraft der Spiralfeder 15 verursacht wird, auf das Antriebsglied 6a und

is damit auf die Kurbelwelle 5 zu übertragen, jedoch nicht umgekehrt Wie aus Fig.3 ersichtlich, besitzt die Freilaufkupplung 32 ein Sperrad 33, das einstückig mit der Hülse 16 an deren einem Ende ausgebildet ist Das Sperrad 33 arbeitet mit einer Anzahl Klinken 35 zusammen, die am Antriebsglied 6a schwenkbar gelagert und durch die Kraft einer Feder 34 bestrebt sind, in den verzahnten Außenumfang des Sperrades 33 sperrend einzugreifen.

Das Bremszugseil 25 ist wie üblich zwischen dem

Bremshebel (nicht gezeigt), der an der Lenkstange angeordnet ist, und einem Betätigungshebel 37 der Fahrbremse 36 angeordnet die in die Nabe des Hinterrades 3 eingebaut ist und durch Zug am Seil 25 betätigt werden kann.

Zum Anlassen des Motors 2 wird der Pedalarm 8 mehrere Male durch den Fahrerfuß niedergetreten und jedesmal durch die Rückstellfeder 31 zurückgeführt Wenn die Pedalachse 9 in der Vorwärtsrichtung gedreht wird, wird die erste Kupplungshälfte 11 axial zur Pedalachse 9 durch die Wirkung des Steilgewindes 12 in Verriegelungseingriff mit der anderen, zweiten Kupplungshälfte 11' gebracht um über das Kettenrad 10 und die Kette 17 die Hülse 16 zu drehen, wodurch die Spiralfeder 15 zur Speicherung der Federkraft aufge wickelt wird. Während der Vorwärtsdrehung der Pedalachse 9 wird das Sperrrad 33 der Freilaufkupplung 32 im Gegenzeigersinn (Fig.3) gedreht, wobei die Klinken 35 bei stillstehender Kurbelwelle 5 nach außen geschoben werden. Andererseits bewirkt die Rück wärtsdrehung der Pedalachse 9 durch die gespeicherte Kraft der Rückstellfeder 31, daß die erste Kupplungshälfte 11 sich von der zweiten Kupplungshälfte 11' löst, so daß die Rückwärtsdrehung der Pedalachse 9 nicht auf das Antriebskettenrad 10 übertragen wird. Während einer solchen Rückwärtsdrehung der Pedalachse 9 wird die Sperrklinke 22 unter der Wirkung der Feder 23 im Verriegelungseingriff mit dem zugeordneten Zahn der Verzahnung des Kettenrades 10 belastet, um dessen Rückwärtsdrehung durch die gespeicherte Kraft der Spiralfeder 15 zu verhindern. Auf diese Weise wird die Kraftspeicherung der Spiralfeder 15 beendet, wenn das Kettenrad 10 im wesentlichen eine volle Umdrehung ausgeführt hat und der Vorsprung 18, der an der einen Seitenfläche des Kettenrades 10 sitzt, zur Anlage an das

Anschlagelement 19 kommt

Hierauf wird, wenn das Bremszugseil 25, in Fig.2 gesehen, nach links gezogen wird, der Verbindungshebel 26 verschwenkt, so daß der Winkelhebel 27 um den Gelenkzapfen 21 im Uhrzeigersinn gedreht wird.

b5 Dadurch wird durch das Anschlagstück 27a die Sperrklinke 22 in die Freigabestellung bezüglich des Kettenrades 10 verschwenkt, so daß die gespeicherte Federkraft der Spiralfeder iü plötzlich freigegeben und

als hohes Drehmoment über die nun gesperrte Freilaufkupplung 32 auf die Kurbelwelle 5 übertragen werden kann, so daß diese, in F i g. 2 und 3 gesehen, im Uhrzeigersinn gedreht und somit der Motor 2 angelassen wird.

Wenn die Drehzahl der Kurbelwelle 2 sich erhöht, beginnen die Klinken 35 längs des verzahnten Außenumfangs des Sperrades 33 zu gleiten, so daß sie mit diesem außer Eingriff kommen. Wenn die Motorkurbelwelle 5 die übliche Leerlaufdrehzahl erreicht, werden die Klinken 35 unter Fliehkraftwirkung nach außen entgegen der Kraft der Feder 34 verschwenkt, so daß die Freilaufkupplung 32 von dem Sperrad 33 völlig getrennt wird. Dies hat zur Folge, daß während der normalen Fahrt des Motorrades die Kurbelwelle 5 und die Motoranlaßvorrichtung voneinander völlig getrennt gehalten werden.

Wenn die Drehzahl der Kurbelwelle 5 plötzlich während des Motoranlaßvorgangs ansteigt, und die Fliehkraftkupplung 6 in den Betriebszustand gelangt, so daß das Drehmoment der Kurbelwelle 5 auf das Hinterrad 3 übertragen wird, wird das Motorrad daran gehindert, unbeabsichtigt anzufahren, da während dieser Zeit die Bremse 36 durch das Bremszugseil 25, das noch immer gezogen ist, angezogen bleibt Zum Anfahren des Motorrades muß daher der Fahrer erst die Bremse 36 lösen.

Wenn die Spiralfeder 15 ihre gespeicherte Federkraft abgibt, wird das Kettenrad 10, in Fig.2 gesehen, im Uhrzeigersinn durch das Kettenrad 10' über die Kette 17 in Drehung versetzt, bis die Unterseite des an dem Kettenrad 10 befindlichen Vorsprungs 18 in Anlage mit dem Anschlagelement 19 kommt. Hierdurch wird das Abwickeln der Spiralfeder 15 unterbrochen, wobei die restliche Federkraft als Vorspannung zurückbehalten wird. Zwar wird bei dieser Gelegenheit das Anschlagelement 19 starken Stoßkräften ausgesetzt, die durch einen Teil der gespeicherten Energie der Spiralfeder 15 und durch die Trägheitskraft des Kettenrades 10 und der mit diesem verbundenen Elemente erzeugt werden, doch werden diese Stoßkräfte durch die Verformung der elastischen Abstützungen 20 aufgefangen, durch welche das Auschlagelement 19 am Getriebegehäuse 4 elastisch befestigt ist

Wenn der Pedalarm 8 nach abwärts getreten wird, wird die Kurvenscheibe 29 zusammen mit der Pedalachse 9 gedreht so daß deren halbkreisförmiger Teil 29a das freie Ende des Winkelhebels 27 verlagert In diesem Zustand wird, selbst wenn das Bremszugseil 25 gezogen wird, der Winkelhebel 27 gegen eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn mittels der Kur

venscheibe 29 gehalten, was zur Folge hat, daß di« Sperrklinke 22 in Verriegelungseingriff mit den Kettenrad 10 gehalten wird. Es findet also bein Niederdrücken des Pedalarms 8 keine Freigabe dei gespeicherten Energie der Spiralfeder 15 statt, wodurch ein gefährliches Zurückschlagen des Pedalarms t verhindert wird, das bei unbeabsichtigter Freigab« solcher gespeicherter Energie geschehen könnte.

Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daC das Anlassen des Motors 2 sehr leicht und sichel geschieht, ohne daß eine große Betätigungskraft des Fahrers erforderlich ist, so daß selbst Fahrer mi verhältnismäßig schwacher Muskelkraft ohne weitere; in der Lage sind, ein Motorrad in Gang zu setzen, da! mit der beschriebenen Motoranlaßvorrichtung ausgerü stet ist. Ferner ermöglichen die vereinfachte Bauforn der Vorrichtung und der Umstand, daß kein teure! Elektromotor zum Anlassen des Kraftradmotors erfor derlich ist, die Herstellung der Motoranlaßvorrichtunf mit geringen Kosten.

Die Erfindung bringt es mit sich, daß die Spiralfedei 15, die Hülse 16, auf welche die Spiralfeder 15 zui Federkraftspeicherung aufgewickelt werden kann, unc die Freilaufkupplung 32, durch welche die gespeichert« Kraft bzw. das Drehmoment der Spiralfeder 15 von de: Hülse auf die Motorkurbelwelle 5 übertragen wird, all« in axialer Ausfluchtung miteinander angeordnet sind Infolge dieser Anordnung ist der Wirkungsgrad bei dei Drehmomentübertragung von der Spiralfeder 15 zui Kurbelwelle 5 sehr hoch, so daß die gespeichert« Energie der Spiralfeder 15 in wirksamer Weise al: Antrieb für das Anlassen des Motors verwendet werdei kann. Darüber hinaus kann die ganze Vorrichtung ii kompakter Bauform hergestellt werden.

Gemäß einem Ausgestaltungsmerkmal der Erfindung wird die Fahrbremse 36, da die Spiralfeder 15 ihn gespeicherte Energie erst im Betätigungszustand dei Bremse 36 freigibt, notwendigerweise während de; Motoranlaßvorgangs angezogen gehalten, wodurcl zwangsläufig verhindert wird, daß das Kraftra< unbeabsichtigt anzufahren beginnt

Desgleichen besteht ein Ausgestaltungsmerkmal de: Erfindung darin, daß die Drehzahl des Aufwickelorgan: bei sich entspannender Spiralfeder 15 mittels de: Anschlagelementes 19 begrenzt wird, das am Getriebe gehäuse 4 unter Zwischenschaltung der elastischei Abstützungen 20 angeordnet ist so daß ein übermäßige: schnelles Abwickeln der Spiralfeder 15 wirksam um ohne begleitenden Stoß verhindert wird, um eil Brechen oder Lösen der Spiralfeder 15 zu vermeiden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Federkraftanlasser für Motorräder mit pedalbetätigter Repetier-Spannvorrichtung für die Anlasserfeder, deren gespeicherte und beim Anlaßvor- gang freigegebene Federenergie über die kuppelnden Elemente einer Freilaufkupplung die Kurbelwelle des Brennkraftmotors andreht, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlasserfeder in an sich bekannter Weise als koaxial zur Kurbelwelle (5) angeordnete Spiralfeder (15) ausgebildet ist, daß ferner die als Fliehkraftkupplung (6) ausgebildete Fahrkupplung des Motorrades ebenfalls koaxial zur Anlasserfeder (15) und zu der genannten Freilaufkupplung (32) angeordnet ist, und daß das Antriebs- glied (z. B. Scheibe 6a, weiche die kuppelnden Fliehgewichte trägt) der Fliehkraftkupplung (6) zugleich Abtriebsglied (beim Beispiel Scheibe 6a, welche freilauf-sperrende Klinken 35 trägt) der Freilaufkupplung (32) ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemechanismus für die Anlasserfeder derart mit der Fahrzeug-Bremseinrichtung (36) verbunden ist, daß er erst wirksam wird, wenn die angezogene Bremse gelöst wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Getriebegehäuse (4) ein Anschlagelement (19) elastisch angeordnet ist, welches das Ende der Drehbewegung des Aufwikkelorgans (16) bei sich entspannender Spiralfeder (15) bestimmt.