DE2820875A1

DE2820875A1 - Schwungkraft-anlasser, insbesondere fuer einen verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE2820875A1
Application number: DE19782820875
Authority: DE
Inventors: Bernard Lacroix
Original assignee: Peugeot Cycles SA
Current assignee: Peugeot Cycles SA
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1978-05-12
Publication date: 1978-11-16
Also published as: US4180743A; DE2820875C3; DE2820875B2; ES468512A1; FR2390593B1; JPS5757620B2; IT7867581A0; FR2390593A1; NL7804123A; JPS5413845A

Description

CYCLES PEUGEOT
Valentigney / Frankreich

¹¹ Schwungkraft-Anlas s er, insbesondere für einen Verbrennungsmotor"

Die Erfindung besieht sich auf einen Schv.'ungkraft-Anfcser, insbesondere für einen Verbrennungsmotor.

Bei einem Schwungkraft-Anlasser vird ein Schwungrad über einen Elek tromotor in Drehung versetzt und dann über eine elektromagnetische Kupplung mit der Kurbelwelle des anzulassenden Motors kraftschlüssig verbunden.

Zum Andrehen des Schwungrads dient ein verhältnismäßig schwach ausgelegter Elektromotor, der ausreicht, um das Schwungrad in wenigen Sekunden eine zum Anlassen des Verbrennungsmotors ausreichende kinetische Energie aufnehmen zu lassen. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Schwungrad und der Kurbelwelle erfolgt auf wirksame Weise durch eine elektromagnetische Kupplung. Bei Schwungkraft-Anlassern dieser Art bleibt jedoch die Kupplung nach bereits abgebrochener Erregung aufgrund einer durch ein remanentes magnetisches Kraftfeld erzeugten Anziehungskraft häufig hängen. Wenn der Verbrennungsmotor anspringt, reichen die bei seinem Betrieb erzeugten Vibration aus, um die elektromagnetische Kupplung wieder zu ]&en. Springt der Verbrennungsmotor aber nicht an, dann ist aufgrund der hängengebliebenen elektromagnetischen Kupplung ein neuerlicher

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Anlaßversuch unmöglich.

Man hat versucht, diesem Effekt durch unterschiedliche mechanische und elektrische Vorrichtungen abzuhelfen, aber bisher ohne zufriedastel!enden Erfolg.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwungkraft-Anlasser der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem sich die Kupplung automatisch sofort bei Erregung der Ankerwicklung des Mdnrs löst.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Schwungkraft-Anlasser nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite des Schwungrads die Ankerwicklung des Motors und auf seiner entgegengesetzten Seite die Erregerwicklung der Kupplung angeordnet sind, daß die Erregerwicklung des ^otors auf einer parallel zum Schwungrad mit einem flachen Luftspalt angeordneten flachen Scheibe sitzt und daß das Schwungrad einen den Magnetkreisen der Ankerwicklung des Motors und der Erregerwicklung der Kupplung gemeinsamen Abschnitt bildet, dessen Materialstärke vom magnetischen Kraftfluß sowohl des Motors als auch der Kupplung durchsetzbar aber durch den Kraftfluß des Motors sättigbar ist, wobei remanenter Kraftfluß der Kupplung durch Erregung des magnetischen Kraftflusses, des Motors sofort aufhebbar ist.

Durch die Anordnung der Ankerwicklung des Motors auf der einen Seite und der Erregerwiddung der Kupplung auf der anderen Seite des Schwungrades und durch Anordung der Erregerwicklung des Motors auf einer flachen, zum Schwungrad parallelen Scheibe durchsetzen sowohl der vom Motor erzeugte magnetische Kraftfluß als auch der magnetische Kraftfluß der Kupplung ein und denselben Abschnitt des Schwungrads,so daß der magnetische Kraftfluß des Motors etwaigen remanenten Kraftfluß der Kupplung aufhebt. Die etwa hängengbliebene Kupplung läßt sich somit auf einfache Weise durch Erregung der Ankerwicklung des Motors sofort lösen, was eine sichere

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Punktion des Anlassers gewährleistet.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher "beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schwungkraft-Anlasser nach der Erfindung;

Fig. 2

■und 3 jeweils einen schematischen zylindrischen

Teilschnitt durch die Spulenachsen der Baueinheit Motor-Kupplung nach der Erfindung in gekuppelter bzw. in gelöster Stellung des Sch'.:ungrads.

Der in Fig. 1 dargestellte Schwungkraft-Anlasser ist von einem Gehäuse 1 umgeben, das an dem zu startenden Motor 2, vorzugsweise ein Verbrennungsmotor, angebaut ist und das freie Ende der Kurbelwelle 4 des Verbrennungsmotors aufnimmt. Koaxial zur Kurbelwelle 4 ist eine flache Scheibe 6 aus Isoliermaterial angeordnet, welche über an ihrem Umfang ausgebildete Rippen in entsprechende Nuten 9 des Gehäuses 1 eingreift und somit gegenüber diesem drehsicher festgelegt ist. Auf der Scheibe 6 sind Erregerwicklung^ angeordnet, die mit einer nicht dargestellten Stromquelle verbunden sind und deren Ibistücke als auf der der Kurbelwelle zugewandten Seite der Scheibe 6 sitzende Platten ausgebildet sind. Statt der Erregerwicklungen 8 können auch permanente Magneten vorgesehen sein. Die Scheibe 6 ist auf einer getrennten, mit der Kurbelwelle 4 fluchtenden Welle über Kugellager oder Nadellager 12 gelagert und mit dieser axial fest verbunden. Auf dieser Welle 14 sitzt fest ein Schwungrad 16.

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Im Umfangskranz des Schwungrads 16 sitzen die Ankerwicklungen 18 des Motors. Diese Wicklungen sind auf der den Pol stücken 10 der Erregerwicklung 8 zugesandten Seite 19 des Schwungrads 16 eingebettet, so daß der. Luftspalt des das Schwungrad 16 andrehenden Elektromotors im wesentlichen eben verläuft. Die Ankerwicklungen 18 sind mit einem Kollektor 20 verbunden, der auf der Nabe 22 des Schwungrads 16 angeordnet ist und mit im Mittelbereich der Scheie 6 vorgesehenen gefederten Bürsten 24- zusammenwirkt.

Auf der der Ankerwicklung 18 abgewandten Fläche 25' des Schwungrads 16 sind Erregerwicklungen 26 einer elektromagnetischen Kupplung eingebettet. Der Anker 28 dieser Kupplung ist als scheibenförmiger Ringkörper aus weichem ferromagnetischem Material ausgebildet und mit einem auf dem freien Ende der Kurbeiwelle 4- sitzenden magnetischen Schwungrad 30 vobunden. Wie die Erregerwicklungen 8 des Motors ist auch die Erregerwicklung 26 der Kupplung mit der elektrischen Stromquelle, z.B. einer Batterie verbunden.

Wie aus den schematischen Darstellungen in Fig. 2 und 5 ersichtlich, sind die auf den Schwungrad 16 eingebettete' Wicklungen koaxial angeordnet. Somit : fällt die Achse jeder Ankerwicklung 18 des Motors mit der Achse einer Erregerwicklung der Kupplung zusammen. Adrerseits unterscheiden sich die Wicklungen in ihren Dimensionen, so daß der Abstand zwischen zwei Wicklungen der Kupplung größer ist als der die zwei benachbarten Wicklungen des Motors trennende Abstand. Zwischen den beiden Bewicklungen ist die Materialstärke des Schwungrades verhältnismäßig dünn, d.h. sie ist zwar dick genug, um vom magnetischen Kraftfluß sowohl des Motors als auch der Kupplunp durchsetzt zu werden, aber andrerseits zu dünn, um nicht schon von nur einem dieser Kraftflüsse gesättigt zu werden.

Um den Verbrennungsmotor 2 in Betrieb zu setzen, werden dei Erregerwicklung 8 und dieAnkerwicklung 18 des elektrischen Anlaßraotors erregt. Wie Fig. 3 zeigt, entsteht zwischen den

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Polstücken 10 und der Ankerwicklung 18 ein magnetischer Kraftfluß, der das Schwungrad 16 in Drehung versetzt.Dieses nimmt dabei in wenigen Seirunden eine zum Anwerfen des Motors 2 ausreichende kinetische Energie auf. Die Erregung der Motorwicklung 8 bricht dann ab, während die auf dem Schwungrad 16 eingebettete Erregerwicklung 26 der Kupplung erregt wird. Diese Erregung erzeugt neuen Magrebfluß, durch welchen das Schwungrad 16 vom Anker 28 der Kupplung angezogen wird. Da das Schwungrad 16 mit der Welle 14 und der Scheibe 6 verbunden ist, gleitet der gesamte Motor in den Nuten des Gehäuses 1 und nähert sich dem Anker 28. Dabei wird der Luftspalt zwischen der Erregerwicklung 26 und dem Anker 28 aushoben, wie klar aus 3?ig. 2 erkennbar, und der magnetische Kraftlinienfluß nimmt den in Pig. 2 angegebenen Verlauf. Wie bei der Erregung der Erregerwicklung des Motors durchsetzt auch dieser magnetische Kraftfluß den sich zwischen den beiden Wicklungen, dh. zwischen der Ankerwicklung 18 unö der Erregerwicklung 26 befindlichen Abschnitt des Schwungrads 16.

Sobald die Kurbelwelle 4- eine ausreichende Drehzahl erreicht hat und der Verbrennungsmotor angesprungen ist, bricht die Erregung der Erregerwicklung 26 ab. Die Scheibe 6 wird dann über eine federnde Rückholvorrichtung in ihre Normalsteilung zurückgeführt, d.h. vom Anker 28 der Kupplung abgehoben. In vielen Fällen bleibt jedoch zwischen dem Anker 28 und der Erregerwicklung 26 ein remanenter Kraftfluß bestehen, so daß das Schwungrad 16 am Anker 28 haften bleibt und somit die Rückkehr des gesamten Motors in seine Bormalstellung verhindert.

Springt der Verbrennungsmotor normal an, so genügen die von ihm ausgehenden Vibrationen, um die Kupplung zu lösen und den gesamten Anlaßmotor wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehren zu lassen.

Wenn aber der Motor 2 nicht anspringt, dann bewirkt die

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Erregung der Ankerwicklung 18 mit Beginn des nächsten Startversuchs eine Sättigung der den Magnetkreisen der Ankerwicklung 18 und der Erregerwicklung 26 der Kupplung gemeinsamen Abschnitte. Diese magnetische Sättigung hebt das remanente Kraftfeld der Kupplung und folglich die sie zurückhaltende Restanziehungskraft auf.

Der Anlasser wird dadurch frei gegeben und ist wieder normal funktionsfähig.

Der eben verlaufende Luftspalt zwischen Erregerwicklung und Ankerwicklung des Motors bringt eine wesentliche Raumersparnis und gewährleistet somit einen kompakten Schwungkraft-Anlasser, der sicher und rasch funktioniert.

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Leerseite

Claims

Λ München 4ü, ai

Anv:altrakte: 9824 jk

CYCIxES PEUGEOT
Valentigney / Frankreich

"Schwungkraft-Anlasser, insbesondere für einen Verbrennungsmotor"

Ansprüche

Schwungkraft-Anlasser, insbesondere für einen Verbrennungsmotor, mit einem durch einen Elektromotor in Drehung versetzbaren Schwungrad und einer elektromagnetischen Kupplung zur kraftschlüssigen Verbindung des Schwungrads mit der Kurbelwelle des zu startenden Hoti?s, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite des Schwungrads (16) die Ankerwicklung (18) des Motors und auf der entgegengesetzten Seite die Erregerwicklung (26) der Kupplung angeordnet sind, daß die Erregerwicklung (8,10) des Motors auf einer prallel zum Schwungrad mit einem flachen Luftspalt angeordneten flachen Scheibe (6) sitzt und daß das Schwungrad (15) einen den Magnetkreisen der Ankerwicklung (18) des Motors und der Erregerwicklung (26) der Kupplung gemeinsamen Abschnitt bildet, dessen Materialstärke vom magnetischen Kraftfluß sowohl des Motors als auch der Kupplung durchsetzbar

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aber durch den Kraftfluß des Motors sättigbar ist, wobei remanenter Kraftfluß der Kupplung durch Erregung des magnetischen Kraftflusses des Motors sofort aufhebbar ist.
2. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Erregerwicklung (8,10) des Motirs aufnehmende Scheibe (6) axial fest mit dem Schwungrad (16) verbunden, gegenüber diesem aber frei drehbar ist.
3- Anlasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwungrad (16) aus weichem ferromagnetischem Material besteht.
4. Anlasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung eten ringförmigen Anker (28) aus weichem ferromagnetisehen Material aufweint,der fest mit der Kurbelwelle des zu -startenden Motors (2) verbunden ist.
5· -Anlasser nach einem der vorhergehcnfen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerwicklung (18) des Motors und die Erregerwicklung (26) der Kupplung koaxial auf entgegengesetzten Seiten des Schwungrads (16) angeordnet sind.
6. Anlasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine federnde Rückholvordchtung vorgesehen ist, durch welche die die Erregerwicklung (8,10) des Motors tilgende Scheibe (6) und das Schwungrad (16) vom Anker (28) der Kupplung abhebbar sind.

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