DE2925396C2

DE2925396C2 - Elektrischer Startermotor für Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE2925396C2
Application number: DE2925396A
Authority: DE
Inventors: James E. Madison Heights Mich. Jaseck; Alex M. Ann Arbor Mich. Pentland
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1978-07-24
Filing date: 1979-06-23
Publication date: 1982-07-22
Also published as: GB2026615A; DE2925396A1; CA1110862A; JPS5518896A; US4173901A; GB2026615B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Startermotor für Verbrennungsmotoren, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der US-PS 37 74 047 ist ein elektrischer Startermotor dieser Art bekannt Bei einem solchen, bekannten Startermotor muß das durch einen anfänglichen Stromfluß in der Feldspule erzeugte Magnetfeld so ausreichend stark sein, um das Polstück sicher in die Öffnung im Gehäuse hineinzubewegen und hier festzuhalten, solange der Startermotor betätigt wird. Ist dieses Magnetfeld nicht ausreichend stark, so kann das Polstück aus der öffnung im Gehäuse heraustreten, wodurch das anfängliche Magnetfeld wieder hergestellt wird und zu einem erneuten Hineinbewegen des Polstückes führt. Auf diese Weise wird die axial verschiebbare Ritzelanordnung intermittierend hin- und herbewegt, was als sogenanntes »Schnattern« des Startermotors bezeichnet wird.

Dieses »Schnattern« des Startermotörs ist sowohl für die mechanischen Teile der Ritzelanordnung als auch für die elektrischen Teile des Startermotors äußerst schädlich, weil es zu einem erhöhten Verschleiß und frühzeitigem Ausfall des Startermotors führen kann.

Um dieses »Schnattern« des Startermotors zu vermeiden sind bereits verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen worden. Diese Maßnahmen bestanden bisher in der Anordnung von zusätzlichen Feldwicklungen oder von zusätzlichen Nebenschlußwicklungen, die für eine Verstärkung des Magnetfeldes sorgten, das das Polstück in seiner Einrücklage halten soll.

Diese Maßnahmen erhöhen jedoch das Gewicht und die Herstellungskosten eines Startermotors erheblich und erbrachten auch nicht immer den erwünschten Erfolg, da es durch Fertigungstoleranzen im Bereich des Systems Gehäuse—Einrückhebel—Polstück immer wieder zu unterschiedlichen Luftspalten zwischen dem Polstück und dem Gehäuse kam, wodurch das herrschende Magnetfeld erheblich abgeschwächt wurde.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Startermotor der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß mit einfachen mechanischen Maßnahmen ein Iuftspaltfreier Magnetschluß für das das Polstück in seiner Einrücklage haltenden Magnetfeld gesorgt wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst, indem ein Startermotor der eingangs genannten Art das im Patentanspruch 1 aufgezeigte Merkmal aufweist Die Patentansprüche 2 bis 4 beschreiben eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung.

Dadurch, daß das Polstück über eine Kugelgelenk-Verbindung mit dem Einrückhebel verbunden ist, wird sichergestellt, daß beim Hineinbewegen des Polstückes in die Öffnung im Gehäuse das Polstück stets in satte Anlage gegen das Gehäuse kommen kann, so daß stets ein geschlossenes Magnetfeld erzielt wird, dessen Kraftwirkung wesentlich größer ist als die eines durch einen Luftspalt unterbrochenen Magnetfeldes.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme, die den Bauaufwand der Verbindung zwischen dem Polstück und dem Einrückhebel nur unwesentlich erhöht, können die bisher notwendigen Maßnahmen wie zusätzliche Feldwindungen oder zusätzliche Nebenschlußwindungen mit ihrem Gewichts- und Kostennachteil vermieden werden.

Durch die im Patentanspruch 2 beschriebene Ausführungsform, bei der die Kugel der Kugelgelenk-Verbindung zwischen dem Polstück und dem Einrückhebel zwischen zwei Hebeiteilen eingeklemmt aufgenommen ist, wird der Vorteil erzielt, daß die Beweglichkeit der Kugelgelenk-Verbindung so ausgelegt werden kann, daß sie bei den im Kraftfahrzeug auftretenden Erschütterungen und Schwingungen nicht klappert ein allseitiges Einstellen des Polstückes bei einwirkenden Magnetfeld jedcch ermöglicht

Durch die in den Patentansprüchen 3 und 4 erläuterten Maßnahmen wird dafür gesorgt, daß ein geschlossener Magnetfluß durch das Polstück sichergestellt wird.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

Fig.l eine teilweise im Schnitt gezeigte Schrägrißansicht eines Startermotors;

F i g. 2 eine Seitenansicht der Kugelgelenk-Verbindung zwischen dem Polstück und dem Einrückhebel;

Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig.2; und

F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in F i g. 2.

In F i g. 1 ist ein elektrischer Startermotor für Verbrennungsmotoren mit 10 bezeichnet Der elektrische Startermotor 10 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 12, in dem eine herkömmliche Kommutator-Anker-Ankerwicklung-Anordnung 13 (nachfolgend nur als Anker 13 bezeichnet) angeordnet ist Der Anker 13 ist innerhalb der im Gehäuse 12 angeordneten

Feldspulen 20 angeordnet und dreht die mit ihm verbundene Welle 14, sobald in den Feldspulen 20 ein Strom fließt

Das Gehäuse 12 ist mit einer öffnung 17 versehen, in die ein Polstück 50 hmeinbewegbar ist, sobald auf dieses ein durch einen anfänglichen Stromfluß in der Feldspule 20 erzeugtes Magnetfeld einwirkt. Das Polstück 50 wirkt über eine Betätigungseinrichtung 54 auf eine Ritzelanordnung 64 auf der Welle 14 ein, um über einen Einrückhebel 52 ein Ritzel 62 in die Verzahnung des Zahnkranzes au! Schwungrad eines Verbrennungsmotors einzuspuren, um den Verbrennungsmotor zu starten.

Der Aufbau der Betätigungseinrichtung 54 wird nachfolgend in Zusammenhang mit den F i g. 2 bis 4 im einzelnen erläutert

Der Einrückhebel 52 weist im Profil eine L-Form auf und besteht aus zwei flachen Hebelteilen 65 und 66, die miteinander über Nieten 67 und 68 verbunden sind. Der Einrückhebel 52 ist in der Abbiegung seiner L-Form mit einer Lagerbohrung 72 versehen, über die er um einen Bolzen 58 schwenkbar ist, der in öffnungen 71 in Konsolen 56 am Gehäuse 12 abgestützt ist An dem einen Ende des Einrückhebels 52 ist das Polstück 50 über eine Kugelgelenk-Verbindung 40 verbunden, während das andere Ende des Einrückhebels 52 durch Auseinanderbiegen der Hebelteile 65 und 66 eine Schaltgabel 60 bildet deren Gabelenden 61 mit entsprechenden Bolzen an der Ritzelanordnung 62 zusammenwirken.

Die Kugelgelenk-Verbindung 40 wird einerseits durch Eindrückungen 69 und 70 in den einander zugewandten Flächen der Hebelteile 65 und 66 und andererseits durch eine zwischen diesen Eindrückungen 69 und 70 aufgenommene Kugel 42 gebildet Die Kugel 42 steht über einen Schaft in Verbindung mit dem Polstück 50 und ist mit dem Basisteil 31 des Polstückes 50 über eine Bund-Niet-Verbindung 43/51 fest verbunden.

Die die Kugel 42 umfassenden Hebelteile 65 und 66 sind hierbei über ihre Nieten 67 und 68 derart gegeneinander verspannt daß die Kugel 42 in den Eindrückungen 69 und 70 eingeklemmt aufgenommen wird. Auf diese Weise wird verhindert daß die Kugel 42 in den Eindrflckungen 69 und 70 bei Erschütterungen und Schwingungen aes Kraftfahrzeuges klappert jedoch ermöglicht daß sich das Polstück 50 unter dem Einfluß des Magnetfeldes in die öffnung im Gehäuse hineinbewegt und sich satt an das Gehäuse anlegt

Das Polstück 50 ist hierbei länglich ausgebildet und weist den in die öffnung 17 im Gehäuse 12 einragenden Basisteil 31 mit einem U-förmigen Querschnitt auf und ist mit außerhalb des Gehäuses 12 liegenden, flügelartigen Seitenteilen 30 versehen, die so geformt sind, daß sie sich bei in die Öffnung 17 im Gehäuse 12 hineinbewegten Basisteil 31 satt an den Außenumfang des Gehäuses 12 anlegen. Das Polstück 50 besteht selbstverständlich aus einem geeigneten magnetisierbaren Material.

Funktionsweise

Wird der elektrische Startermotor 10 nicht betätigt so hält eine Feder 18 den Einrückhebel 52 in seiner ausgerückten Lage, in der das Polstück 50 nicht innerhalb der öffnung 17 im Gehäuse 12 liegt Wird die Feldspule 20 mit Strom beaufschlagt so erzeugt sie ein Magnetfeld, das das Polstück 50 aij^ieht Dementsprechend verschwenkt der Einrückhebel 52 um den Schwenkbolzen 58 und die Schaltgabel 60 verschiebt die auf der Welle angeordnete Ritzelanordnung axial, um das Ritzel 64 in den Zahnkranz des Schwungrades des Verbrennungsmotors einzuspuren.

Die Schwenkbewegung des Einrückhebels 52 wird hierbei begrenzt, sobald die flügelartigen Seitenteile 30 des Polstückes 50 gegen den der öffnung 17 benachbarten Umfang des Gehäuses 12 zur Anlage kommen. Hierbei ermöglicht die Kugelgelenk-Verbindung 40 ein allseitiges Verschwenken des Polstückes 50 gegenüber dem Einrückhebel 52, so daß sich das Polstück 50 insbesondere mit seinen flügelartigen Seitenteilen 30 stets satt am Gehäuse 12 abstützen kann.

Dadurch, daß das auf das Polstück 50 einwirkende Magnetfeld als geschlossenes und nicht durch Luftspalte unterbrochenes Magnetfeld aufrechterhalten wird, wird ein unerwünschtes Heraustreten des Polstückes während der Betätigung des Startermotors zuverlässig verhindert

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Elektrischer Startermotor fOr Verbrennungsmotoren, mit einem in einem Gehäuse mit Feldwicklungen angeordneten Anker mit einer Ankerwicklung und mit einer auf dessen Welle drehfest jedoch axial verschiebbaren Ritzelanordnung, an der ein Ende eines einstückigen, zweiarmigen, am Gehäuse schwenkbar gelagerten Einrückhebels angreift, an dessen anderem Ende ein Polstück angreift, das durch das durch anfänglichen Stromfluß in der Feldspule erzeugte Magnetfeld in eine Öffnung im Gehäuse hineinbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Polstück (50) über eine Kugelgelenk-Verbindung (40) mit dem Einrück- is hebel (52) verbunden ist

2. Startermotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrückhebel (52) aus zwei flachen, mittels Nieten (67 und 68) verbundenen Hebelteilen (65 und 66) besteht, zwischen denen in Eindrückungen (69 und 70) in den einander zugewandten Flächen eine Kugel (42) der Kugelgelenk-Verbindung (40) eingeklemmt aufgenommen ist

3. Startermotor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Einrückhebel (52) eingeklemmt gehaltene Kugel (42) über einen vertikalen Schaft (41) und eine Bund-Niet-Verbindung (43/51) fest mit dem Polstück (50) verbunden ist

4. Startermotor nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei das Polstück länglich ist und in dem in die öffnung im Gehäuse einragenden Basisteil einen U-förmigen Querschnift aufnist und an den außerhalb des Gehäuse,* liegenden Seitenteilen flügelartig ausgebildet ist, dadurcH gekennzeichnet, daß sich die Seitenteile (30) an dem der öffnung (17) benachbarten Umfang des Gehäuses (12) satt abstützen.

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