DE3136123C2

DE3136123C2 - Anlasser-Einrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3136123C2
Application number: DE3136123A
Authority: DE
Inventors: Takashi Kiryu Gunma Kawazoe; Katsuharu Saitama Hanno Kinoshita; Norimitsu Wako Saitama Kurihara; Toyohiro Nitta Gunma Sato; Masao Saitama Niiza Watanabe
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1980-09-13
Filing date: 1981-09-11
Publication date: 1984-11-08
Also published as: AU536242B2; FR2490279A1; US4440033A; DE3136123A1; AU7515781A; CA1141994A; GB2085089B; GB2085089A; FR2490279B1; DE3153114C2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kompakte Anlasser-Einrichtung zum Anlassen eines Motors, die eine erhöhte Lebensdauer hat und in der Lage ist, einen stoßfreien und schnellen Eingriff eines Ritzels, das wirksam mit einem Elektromotor verbunden ist, mit einem angetriebenen Rad des Motors aufgrund der Betätigung einer elektromagnetischen Einrichtung sicherzustellen, ohne daß dabei eine wesentliche Schockbelastung erzeugt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anlasser-Einrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zum Anlassen eines Motors, mit einem Elektromotor als Anlasser-Motor, mit einer Einweg-Ausrückkupplungs-Einrichtung, mittels derer der Anlasser-Motor eine hohle Ausgangswelle in einer Richtung antreiben kann, mit einem Ritzel, das gegenüber der Ausgangswelle, die i.ine Führungsausnehmung besitzt, koaxial verschiebbar, jedoch unverdrehbar gelagert ist, mit einer koaxial zu der Ausgangswelle gelagerten Schiebestange, mittels derer das Ritzel in axialer Richtung zum Einrücken und Ausrücken in bzw. aus einem vom Motor angetriebenen Zahnrad verschiebbar ist, und mit einer elektromagnetischen Einrichtung, mittels derer über eine Federanordnung die Schiebestange zum Einrücken und Ausrücken des Ritzels zu verschieben ist.

Aus der DE-OS 29 04 495 ist eine Einwegkupplung bekannt, die zwischen einen Elektromotor und einer Ausgangswelle angeordnet ist, wobei ein auf einem vorstehenden Ende der Ausgangswclle sitzendes, in Richtung auf das anzutreibende Zahnrad des anzulassenden Motors verschiebbares Ritzel mit einer Rückholfeder vorgesehen ist, die direkt auf einen Einrückhebel wirkt.

Aus dem DE-GM 17 58 838 ist eine entsprechende Einrichtung bekannt, bei der eine zur Ausgangswelle koaxiale Schiebestange zum Eingreifen des Ritzels vorgesehen ist.

Aus der DE-OS 20 14 902 ist eine Einrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der eine Schicbestange in axialem Abstand koaxial zur Ausgangswellc verläuft. Dabei ist eine Ritzelträgerwelle an der Ausgangswelle durch eine Rückholfeder abgestützt.

Die bekannten Einrichtungen weisen jeweils ein verhältnismäßig großes Volumen bzw. eine verhältnismäßig große Gesamtmasse der bewegten Teile auf und sind demzufolge verhältnismäßig reaktionsträge.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders kompakt aufzubauende Anlasser-Einrichtung zu schaffen, bei der das Ritzel in das von dem Motor angetrieben¹-: Zahnrad glatt und rasch einzurücken bzw. aus ihm auszurücken ist.

Zur Lösung (.iieser Ai'fgabe ist eine Anlasser-Einrichtung der eingangs genannten ArI und nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorgesehen, die durch die im kennzeichnenden Toil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren, die einige bevorzugte Ausführungsbeispiele für die Erfindung zeigen, beschrieben.

F i g. I zeigt die Ansicht eines Längsschnittes des Hauptleils eines ersten Ausführungsbeispiels.

in Fig.2 und 3 zeigen Schnittansichten längs der Schnittlinie 11-11 bzw. ill-lll in Fig. 1.

Fig.4 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung des Hauptteils aus dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel.

F i g. 5 zeigt eine Rückansicht eines hinteren Gehäuses.

F i g. 6 zeigt die Ansicht eines Längsschnittes mit dem Hauptteil eines zweiten Ausführungsbeispiels für die vorliegende Erfindung.

K i g. 7 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung des Hauptteils aus dem in F i g. 6 gezeigten Ausführungsbeispicl.

Fig.8 zeigt die Ansicht eines Längsschnittes eines dritten Ausführungsbeispiels für die vorliegende Erfindung.

In den Figuren sind einige Bezugszeichen vorgesehen, die jeweils gleiche oder korrespondierende Teile der Ausführungsbeispiele durch die gesamte folgende Beschreibung und die Figuren gleichartig bezeichnen.

Zunächst wird ein erstes Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung, das in den Fi g. 1 —5 gezeigt ist, beschrieben.

F i g. 1 zeigt ein Antriebsgehäuse, das durchweg mit dem Bezugszeichen H bezeichnet ist und ein vorderes Gehäuse 1 und ein hinteres Gehäuse 2 enthält, die auseinandernehmbar miteinander verbunden sind. An dem hinteren Gehäuse 2 sind ein Anlasser-Motor M mit einem Ständer 3 und eine elektromagnetische Einrichtung Szum Betätigen des Anlasser-Motors M parallel zueinander in der im folgenden beschriebenen Weise befestigt.

Der Ständer 3 des Anlasser-Motors M und ein hinterer Tragarm 4 sind hintereinander an der Rückseite des hinteren Gehäuses 2 angeordnet und an dem vorderen Gehäuse 1 zusammen mit dem hinteren Gehäuse mittels Bolzen 5 befestigt. Eine Läuferwelle 6 des Anlasser-Motors M wird drehbar von dem hinteren Gehäuse 2 und dem hinteren Tragarm 4 mittels eines ersten Kugellagers 7 bzw. einer Lagerschale 8 getragen. Das Ausgangs- oder Vorderende der Läuferwelle 6 ragt in das Antriebsgehäuse H hinein.

Die elektromagnetische Einrichtung .·> weist ein Schaltergehäuse 10 zum Aufnehmen eines Elektromagneten 9 auf, das an dem hinteren Gehäuse 2 mittels einer Schraube 11 befestigt ist. Innerhalb des Elektromagneten 9 ist ein feststehender Kern 13, der mit dem Schaltergehäuse 10 über ein Joch 12 verbunden ist, und ein beweglicher Kern 14, der in bezug auf die Stirnfläche des feststehenden Kerns 13 zurückzuziehen ist, an-

bo geordnet. Zwischen den Kernen 13 und. 14 ist eine Rückholfeder 15 zusammendrückbar angeordnet, die den beweg'.vhcn Kern 14 von der Stirnfläche des feststehenden Kerns 13 abdrängt. In Einheit mit dem beweglichen Kern 14 ist eine Schalterbetätigungsstange 16 ausge-

M formt, die den feststehenden Kern 13 überragt. An der Spitze der Schalterbetätigungsstange 16 ist ein beweglicher Kontakt 17 verschiebbar über einen Isolator 17a befestigt. Dieser bewegliche Kontakt 17 wird normaler-

weise an der Spitze der Schalterbetätigungsstange 16 unter Einfluß der Rückstellkraft einer Feder 18 gehalten. An dem hinteren Ende des Schaltergehäuses 10 ist ein Anschlußsockel 19, der aus einem isolierenden Material hergestellt ist, angebracht. An dem Anschlußsokkel 19 ist ein Paar von Anschlußbolzcn befestigt, die jeweils mit einem Gewinde versehen sind und durch eine hintere Wand des Anschlußsockels 19 hindurchragen. An den Köpfen dieser Anschlußbol/.en 20 ist ein Paar feststehender Kontakte 21 ausgebildet, die dem beweglichen Kontakt 17 gegenüberstehen. An einen der Anschlußbolzen 20 ist ein Zuführungsdraht (nicht gezeigt), der von einer Stromquelle kommt, angeschlossen, während ein (nicht gezeigter) Zuführungsdraht von dem Anlasser-Motor M mit dem anderen Anschlußbolzen verbunden ist.

An den beweglichen Kern 14 ist eine Nase 22 integral angeformt, die einen Haken 22a aufweist und in das Antriebsgehäuse Hhineinragt.

Innerhalb des Antriebsgehäuses H sind eine Ausgangswelle 23, welche sich zwischen der Läuferwelle 6 und dem beweglichen Kern 14 parallel mit diesen erstreckt, und eine Einweg-Ausrückkupplungs-Einrichtung T, welche die Antriebskraft in einer Richtung von der Läuferwelle 6 zu der Ausgangswelle 23 überträgt, angeordnet. Die Ausgangswelle 23 ist drehbar in dem vorderen und hinteren Gehäuse 1 bzw. 2 mittels eines ersten Kugellagers 24 bzw. eines zweiten Kugellagers 25 gelagert, kann jedoch nicht in axialer Richtung bewegt werden.

Die Einweg-Ausrückkupplungs-Einrichtuing Tenthält ein kleines antreibendes Zahnrad 26, das an dem Ausgangsendbereich der Läuferwelle 6 ausgebildet ist, ein großes angetriebenes Zahnrad 27, das sich im Eingriff mit dem kleinen antreibenden Zahnrad 26 konzentrisch mit der Ausgangswelle 23 befindet, und eine Einwegkupplung C, die zwischen dem angetriebenen Zahnrad 27 und der Ausgangswelle 23 eingefügt ist. Diese Einwegkupplung C enthält ein äußeres Teil 30, das integral mit dem angetriebenen Zahnrad 27 ausgeformt ist und drehbar auf der Ausgangswelle 23 mittels eines Paares von Lagerbuchsen 28 und 29 gelagert ist, ein inneres Teil 31, das integral mit der Ausgangswclle 23 ausgeformt ist, und eine Lagerwelle 32, die zwischen dem inneren Teil 31 und dem äußeren Teil 30 angeordnet ist.

In dem Ausgangsendbereich der Ausgangswelle 23 ist ein zylindrischer Vorsprung 33a eines Ritzels 33 bei 34 mit der Ausgangswelle keilverzahnt, der über die Stirnfläche des vorderen Gehäuses 1 hinausragt, so daß er rückwärts und vorwärts in axialer Richtung verschoben werden kann. An einem vorbestimmten Ort des Vorschubes des Ritzels 33, bei dem dieses in einer axialen Richtung mit einem angetriebenen Zahnrad 35 in Eingriff gebracht wird, ist dieses angetriebene Zahnrad 35 des Motors unwirksam.

Das Ausgangsende der Ausgangswelle 23 ragt in axialer Richtung nach vorn über eine Mittelebene L des angetriebenen Zahnrades 35 hinaus, so daß — wenn das Ritzel das angetriebene Zahnrad antreibt — dieses daran gehindert wird, sich durch die Antriebsrückwirkungskraft zu neigen, wodurch ein ausreichender Eingriff zwischen dem Ritzel 33 und dem angetriebenen Zahnrad 35 erhalten bleibt.

Eine öffnung in dem hohlzyiindrischen Vorsprung 33a des Ritzels 33 wird durch eine Staubschutzplatle 37, die an den zylindrischen Vorsprung 33a angestemmt oder angelötet ist, verschlossen, so daß Staub o. ä. daran eehindert wird, in das Innere des zylindrischen Vorsprungs 33a einzudringen.

Das Ritzel 33 wird durch eine Ritzelbewegungseinrichüing D, die in dem Antriebsgehäuse H angeordnet ist. in die Stellung bewegt, in der es mit dem angetriebencn Zahnrad 35 in Eingriff kommt, wenn die elektromagnetische Einrichtung Sbetätigt wird.

Die Ritzclbewegungseinrichtung D enthält eine Schiebestange 38, die sich verschiebbar durch die Ausgangswelle 23 erstreckt, einen Stoßflansch 38a, der an

ίο dem vorderen Ende der Schiebestange 38 zur Bewegung zwischen der Staubschutzplatte 37 und einem Anschlagring 36, welcher an der inneren Wandung des zylindrischen Vorsprungs 33.-/ verankert ist, ausgebildet ist, sowie eine spiralförmige Pufferfeder 39, die zwischen

π dem Stoßflansch 38a und der Slaubschutzplatte 37 angeordnet ist.

Der hintere Bereich des hohlen Teils der Ausgangswelle 23 ist vergrößert, um eine Führungsausnehmung 40 zu definieren, in die ein zylindrischer Käfig 41 verschiebbar eingepaßt ist, welcher auf der Schiebcstange 38 mittels eines Sprengringes 42 festgehalten wird. In der Führungsausnehmung 40 ist zwischen einer Endwandung der Führungsausnehmung und einem Flansch 41a. welcher an dem hinteren Ende des zylindrischen Käfigs 41 ausgebildet ist. eine spiralförmige Rückholfeder 43 angeordnet, mittels derer die Schiebestange 38 in einer Rückzugsrichtung vorgespannt ist.

Wie in F i g. 2 gezeigt, sind Abflachungen 44 an der äußeren Umfangsoberfläche des Flansches 41a des zylindrischen Käfigs 41 vorgesehen, um einen Luftdurchlaß auszubilden, der die Führungsausnehmungen 40 mit dem Inneren des Antriebsgehäuses H kommunizieren läßt, so daß der zylindrische Käfig 41 in der Führungsausnehmung 40 gleiten kann, ohne dabei durch die Luft

J5 darin behindert zu werden.

Wie im einzelnen in F i g. 4 gezeigt, enthält die Ritzelbewegungseinrichtung D einen Hebelhalter 45, der fest mit dem Antriebsgehäuse H verbunden ist, einen Schubhebel 47, der drehbar mittels eines Lagerbolzens 46, vergl. auch F i g. 5. in dem Hebelhalter 45 gelagert ist, und eine Überlastfeder 48 in Form einer spiralförmigen Torsionsfeder, welche den Lagerbolzen 46 umgibt. Der Schubhebel 47 hat einen ersten Arm 47a, der mit dem hinteren Ende der Schiebestange 38 in Eingriff steht,

4fi und einen gegabelten zweiten Arm 47B, welcher sich in einer Richtung entgegengesetzt zu dem ersten Ann 47a erstreckt. Der Lagerbolzen 46 ist zwischen diesen beiden Armen angeordnet. Die Überlastfeder 48 weist einen ersten Arm 48a, der umgebogen ist, um in einen

so Schlitz 47c des ersten Armes 47a des Schubhebels 47 einzugreifen, und einen zweiten Arm 48b, der über den gegabelten zweiten Arm 47b verläuft und widerlagernd mit der Rückseite des zweiten Armes 47b gehalten wird, auf. Der Überlastfeder 48 wird eine Grundspannung mit einer bestimmten Torsionskraft erteilt. Der Haken 22a der Nase 22 des beweglichen Kerns 14 umfaßt den zweiten Arm 48b der Überlastfeder 48. In dieser Anordnung ist die wirksame Länge des zweiten Armes 48b der Überlastfeder 48 kürzer als die des ersten Armes 47a

bo des Schubhebels 47, so daß die axiale Bewegung des beweglichen Kerns 14 auf die Schiebestange 38 in einem erhöhten Grade übertragen werden kann, die, wie gewünscht, durch Einstellen des Verhältnisses der effektiven Armlängen geändert werden kann.

b5 Die Rückzugsbewegungen des Ritzels 33, der Schiebestange 38 und des Schubhebels 47, welche durch die Ausdehnungskraft der spiralförmigen Rückholfeder 43 veranlaßt werden, werden durch ein Aneinanderstoßen

des ersten Armes 47a des Schubhebels 47 und eines Stoppers 2a, der an der inneren Wandung des hinteren Gehäuses 2 ausgeformt ist, begrenzt.

In dem vorderen Endbereich des Antriebsgehäuses H ist ein Ritzelgehäuse 49 ausgebildet, das den hinteren Teil des Ritzels 33, das aus dem angetriebenen Zahnrad 35 ausgerückt ist, aufnimmt, vergl. auch F i g. i. Kine Öffnung 49a des Ritzelgehäuscs 49 verläuft sich aufweitend nach außen, um so den Eintritt des Ritzels 33 in das Ritzelgehäuse zu führen. Regenwasser, Waschwasser o. ä., das in die Öffnung 49a läuft, wird durch eine abgeschrägte Oberfläche der Öffnung 49a geführt und nach außen geleitet.

Nahe dem ersten Kugellager 24, das den vorderen Teil der Ausgangswelle 23 drehbar lagert, ist eine Wasserschutzplatte 51 zum Abschotten des ersten Kugellagers 24 von der Innenseite des Ritzelgchäuses 49 angeordnet. In dem Ritzelgehäusc 49 ist durch die Wasserschutzplatte 51 und das Ritzel 33 eine ringförmige Kammer 4Si> definiert. Innerhalb dieser ringförmigen Kammer 49£> sind zwischen dem äußeren Umfang der Ausgangswelle 23 und dem Ritzel 33 ein Kegelbereich 52 mit einem progressiv ansteigenden Durchmesser und eine ringförmige Nut 53, welche sich von dem Ende mit dem kleineren Durchmesser des Kegelberciches 52 aus fortsetzt, ausgebildet. In den Boden oder den unteren Bereich dieser ringförmigen Kammer 49i> öffnet sich eine Ablaßöffnung 50 und verläuft von da an in abwärtiger Richtung. An der Vorderseite des vorderen Gehäuses 1 ist eine Abschirmung 54 mit einem U-förmigen Querschnitt integral ausgeformt, die einen Ausgang der Ablaßöffnung 50 abdeckt. Demzufolge wird Wasser, wann immer dies in die Innenseite des Ritzelgehäuses 49 oder in die ringförmige Kammer 496 von der Öffnung 49a her eindringen sollte, durch die Wasserschutzplatte 51 an einem weiteren Eindringen in das erste Kugellager 24 gehindert, und es fließt in Richtung der ringförmigen Nut 53 nach unten und längs des Kegelbereiches 52 der Ausgangswelle 23, wo es. nach außen durch die Ablaßöffnung 50 abgeleitet wird.

Demnach kann keinerlei Wasser innerhalb der ringförmigen Kammer 49b stehen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Boden der ringförmigen Nut 53 niedriger als der einer Keilnut 34 der Ausgangswelle, um Wasser am Eindringen in die Keilnut 34 aus der ringförmigen Nut 53 zu hindern. Andererseits wird Wasser, das in Richtung der Ablaßöffnung 50 gespritzt wird, wenn das betreffende Fahrzeug gewaschen oder bei ähnlichen Gelegenheiten Wasser ausgesetzt wird, am Eintritt in die Ablaßöffnung 50 durch die Abschirmnno 54 ^(yehindcrt.

Im hinteren Bereich des Ritzels 33 ist eine ringförmige Wand 33b derart ausgebildet, daß die Ritzelzähne des Ritzels miteinander verbunden sind. Die ringförmige Wand 33b wirkt nicht nur dahingehend, daß Wasser am Eintritt in die Innenseite des Ritzelgehäuses 49 durch die Ritzelzähne hindurch gehindert wird, sondern verstärkt diese auch.

Als Nächstes wird die Wirkungsweise des Anlassers gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben. Wenn der Anlaßschalter des Motors betätigt wird, so daß ein Strom in den Elektromagneten 9 der elektromagnetischen Einrichtung D fließt, wird der bewegliche Kern 14 hin zu dem feststehenden Kern 13 gezogen, wobei der Haken 22a der Nase 22, der eine Einheit mit dem beweglichen Kern 14 bildet, mittels der Überlastfeder 48 den Schubhebel 47 veranlaßt, sich um den Lagcrbolzcn 46 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinne zu drehen, wie dies in F i g. 1 gezeigt ist. Dadurch wird mit seinem ersten Arm 47.) die .Schiebestange 38 nach vorn (nach links in F i g. I) gestoßen. Mit dem Vorschub der Schiebestange 38 bewegt der Stoßflansch 38a das Ritzel 33 über die Pufferfeder 39 in eine Stellung, in der es mit dem angetriebenen Zahnrad 35 in Eingriff kommt. Wenn die Zähne des Ritzels 33 und des angetriebenen Zahnrades 35 nicht miteinander ausgerichtet sind und so die Flanken derselben gegeneinanderstoßen, wird das Ritzel angeiu halten. Die Schiebestange 38 bewegt sich jedoch jedenfalls in eine Stellung, in der sie in eine Druckberührung mit der Staubschutzplatte 37 kommt, während die Pufferfeder 39 zusammengedrückt wird. Danach setzt der bewegliche Kern 14 seine Bewegung in eine Stellung π fort, in der der bewegliche Kontakt 17 in Berührung mit den paarweise angeordneten feststehenden Kontakten 21 gegen die Kraft der Überlastfeder 48 kommt, womit der Anlasser-Motor M betätigt wird. Der Stoß, der durch das Aufeinandertreffen des Ritzels 33 und des angetriebenen Zahnrades 35 auftritt, wird durch eine elastische Verformung der Pufferfeder 39 und der Überlastfeder 48 absorbiert.

In diesem Zusammenhang sei angemerkt, daß ein erster Zwischenraum zwischen dem beweglichen Kontakt 17 und den feststehenden Kontakten 21, ein zweiter Zwischenraum zwischen der Staubschutzplatte 37 und dem Stoßflansch 38a und ein dritter Zwischenraum zwischen dem Ritzel 33 und dem angetriebenen Zahnrad 35 derart genau eingestellt werden kann, daß wenn der jo zweite und der dritte Zwischenraum durch die fortschreitende Bewegung der Schiebestange 38 aufgehoben sind, der bewegliche Kontakt 17 in Berührung mit den feststehenden Kontakten 21 gebracht wird, ohne daß dabei auf die Überlastfeder 48 eingewirkt wird oder diese verdreht wird.

Die Drehung der Läuferwelle 6 wird in verringerter Drehzahl über das antreibende Zahnrad 26, das angetriebene Zahnrad 27 und die Einwegkupplung Cauf die Ausgangswelle 23 übertragen, so daß die Ausgangswel-Ie 23 das Ritzel mit einer großen Antriebs-Drehkraft dreht.

Wenn das Ritzel 33 anfängt, sich zu drehen, um seine Zähne in bezug auf die Zähne des angetriebenen Zahnrades 35 auszurichten, wird es durch die Abstoßkräfte, die in der Pufferfeder 39 und der Überlastfeder 48 gespeichert sind, weiterbewegt, so daß es in einen vollkommenen Eingriff mit dem angetriebenen Zahnrad 35 kommt, um letzteres zum Anwerfen des Motors anzutreiben.

so Wenn der Motor zu laufen beginnt, dreht sich das angetriebene Zahnrad 35 bei einer hohen Umdrehungszahl. Auf diese Weise dreht sich auch das Ritzel 33 bei einer Umdrehungszahl, die höher als die Umdrehungszahl des angetriebenen Zahnrades 27 ist, womit die Einwegkupplung C außer Eingriff kommt, so daß die Gegenkraft des angetriebenen Zahnrades 35 nicht auf den Anlasser-Motor M zurückübertragen wird, wodurch der Motor vor einem Überdrehen geschützt ist

Wenn der Anlaßschalter geöffnet wird, wird der bewegliche Kern 14 der elektromagnetischen Einrichtung 5 durch die Rückholfeder 15 in seine ursprüngliche Stellung zurückgeholt woraufhin sich der bewegliche Kontakt 17 von den feststehenden Kontakten entfernt, um den Anlasser-Motor Mauszuschalten. Zur gleichen Zeit es wird die Schicbestange 38 durch die spiralförmige Rückholfeder 43 zurückbewegt, so daß das Ritzel 33 aus dem angetriebenen Zahnrad 35 ausgreift, um sich in das Ritzelgehäusc 49 zurückzubewegen.

F i g. 6 und F i g. 7 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung. Dessen prinzipieller Unterschied zu dem ersten Ausführungsbcispicl wird nun im folgenden beschrieben.

Das angetriebene Zahnrad 27, welches mit dem an- ■> treibenden Zahnrad 26 der Läuferwcllc 6 im Eingriff steht, steht über die Oberfläche der einen Seite des äußeren Teils 30 in der Weise über, daß das hintere zweite Kugellager 25 der Ausgangswelle 23 eingeschlossen wird. Mit dieser Konstruktion ist es möglich, sowohl den Grad des Überstandes des antreibenden Zahnrades 26 von dem Kugellager 7 zu minimieren als auch den Totraum innerhalb des Antriebsgehäuscs H und damit dessen Größe über alles zu verringern.

Die Schiebestange 38, die sich durch die Ausgangsweile 23 mit ihrem einen Ende nach hinten davon vorspringend erstreckt, wird verschiebbar an ihrem hinteren vorspringenden Ende durch das hintere Gehäuse 2 mittels einer Buchse 55 getragen, womit ihre Gleitbewegung stabilisiert wird.

Desweiteren sind der bewegliche Kern 14 der elektromagnetischen Einrichtung S und die Nase 22 über eine erste spiralförmige Überlastfeder 56 miteinander verbunden. In der Nase 22 ist eine längliche öffnung 58 ausgebildet, vergl. auch F i g. 7, die sich in axialer Riehtung erstreckt. An der Vorderseite bzw. der Hinterseite dieser länglichen öffnung ist eine feststehende Auflage 59 bzw. eine verschiebbare Auflage 60 befestigt. Zwischen der feststehenden Auflage 59 und der verschiebbaren Auflage 60 ist eine zweite, als Wendelfeder ausge- in bildete Überlastfeder 57 angeordnet, welche die Nase 22 in einem zusammengedrückten Zustand umgibt. Der gegabelte zweite Arm 47b des Schubhebels 47 ist in die längliche öffnung 58 eingesetzt und in Berührung mit dem hinteren Teil der verschiebbaren Auflage 60 ge- J5 bracht, um auf die zweite spiralförmige Überlastfeder 57 eine vorbestimmte Einstellbarkeit (Druckkraft) auszuüben. Deswegen stößt die Seitenfläche des Ritzels 33 gegen die des angetriebenen Zahnrades 35, wenn die elektromagnetische Einrichtung S betätgt wird, wobei die Schiebestange 38 an einer weiteren Bewegung gehindert wird. Aufgrund der Kompression der ersten spiralförmigen Überlastfeder 56 und der zweiten spiralförmigen Überlastfeder 57 kann der bewegliche Kern 14 indessen zuverlässig in eine Stellung bewegt werden, in der die Kontakte 17 und 2t miteinander in Berührung kommen.

Fig.8 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung, das die gleiche Konstruktion wie das zweite Ausführungsbeispiel aufweist, jedoch mit der w Ausnahme, daß der Schubhebel 47 an seinem uniercn Ende drehbar über den Lagerboizcn 46 an dem Antriebsgehäuse H angebracht ist, wobei das obere Ende des Schubhebels gegen das hintere Ende der Schiebestange 38 stößt. Der Schubhebel 47 stößt in seinem rnittleren Bereich an die Nase 22, die über eine Überlastfeder 61 mit einem beweglichen Kern (nicht gezeigt) der elektromagnetischen Einrichtung S verbunden ist, so daß wenn die elektromagnetische Einrichtung 5 betätigt wird, um den beweglichen Kern magnetisch in Richtung m> des feststehenden Kerns 14 zu ziehen, ilic Nase 22 bewegt wird, um den Schubhebel 47 um seinen Lagerbolzen 46 herum zu drehen und somit die Schiebestange vorwärtszustoßen.

Zusammenfassend ist auszuführen, daß in Übercin- t>5 Stimmung mit der vorliegenden Erfindung ein Elektromotor mittels einer Einweg-Ausrückkupplung mit einer Ausgangswelle verbunden ist, so daß die letztere in einer Richtung bei reduzierter Umdrehungszahl gedreht werden kann. Ein Ritzel ist verschiebbar auf der Ausgangswcllc zum Zwecke einer axialen Bewegung montiert, ist jedoch gegen eine relative Drehung gesichert und mit einer Stange verbunden, die verschiebbar koaxial innerhalb der Ausgangswelle zur axialen Bewegung des Ritzels zinn Eingreifen oder Ausgreifen in ein oder aus einem angetriebenen Zahnrad oder einem Zahnkranz des Motors montiert ist. Die Stange ist wirksam mit einem Schicbemittel verbunden, das eine elektromagnetische Einrichtung enthält, die durch federnde Mittel zum axialen Verschieben der Stange zum Eingriff und zum Ausgriff des Ritzels in bezug auf das angetriebene Zahnrad wirkt. Mit dieser Anordnung werden die im folgenden erläuterten bemerkenswerten Vorteile erzielt.

Um den Motor anzulassen, ist es nur notwendig, die Stange und das Ritzel ohne Notwendigkeit einer axialen Bewegung der Einweg-Ausrückkupplung und der Ausgangswelle axial zu bewegen, so daß die Gesamtmasse der sich axial bewegenden Elemente, wie die der Stange und dergl., extrem klein gehalten ist. und die Trägheitskraft einer solchen Einrichtung um einen wesentlichen Betrag zu verringern. Als Ergebnis davon kann das Ritzel in das angetriebene Zahnrad stoßfrei und schnell ohne irgendeine Ansprechverzögerung eingreifen. Sogar dann, wenn die Flanke des Ritzels gegen die des angetriebenen Zahnrades in Folge einer Fehlausrichtung von deren Zähnen stößt, ist die Stoßkraft oder die Krafterzeugung durch Aufprallen aufgrund einer derartigen weichen Berührung verhältnismäßig klein, womit die Lebensdauer dieser Zähne wegen der begrenzten Trägheit der Elemente, die zusammen mit dem Ritzel bewegt werden, verbessert ist.

Die elektromagnetische Einrichtung enthält außerdem einen feststehenden und einen beweglichen Kern, auf dem ein Schalter zum Betätigen des Elektromotors montiert ist, so daß der Schalter eingeschaltet wird, wenn der bewegliche Kern unter magnetischer Anziehungskraft in Berührung mit dem feststehenden Kern gebracht wird. Die Stange ist wirksam mit dem beweglichen Kern über einen Schubhebel, weicher drehbar innerhalb eines Gehäuses gelagert ist, und mit einer Überlastfcdcr. die vorgespannt ist. verbunden. Die Überlastfedcr ist verformbar, um die Bewegung des beweglichen Kerns in Richtung auf den feststehenden Kern zu ermöglichen, wenn eine Last, welche die Vorspannungskraft übersteigt, ausgeübt wird, nachdem das Ritzel axial in Berührung mit dem angetriebenen Zahnrad des Motors bewegt wird. Dies stellt sicher, daß der Schalter für den Elektromotor ohne Fehler in einer zuverlässigen Weise nach Betätigung der elektromagnetischen Einrichtung eingeschaltet wird. Ebenso kann die axiale Länge der Einrichtung über alles durch ein wahlweises Bestimmen der Neigung oder des Hebelverhältnisses des Schubhebels reduziert werden. Der Schubhebel und die Überlastfeder können zur weiteren Verringerung der Gesamlgröße der Einrichtung beieinander angeordnet werden. Die Überlastfeder dient als Stoß- oder Aufprallkraftabsorber für die Kräfte, die beim Zusammenstoß des Ritzels mit dem angetriebenen Zahnrad auftreten, womit eine Beschädigung oder Abnutzung des angetriebenen Zahnrades minimiert wird. Desweitcren ist eine Rückholfeder unter Druck in einer Führungsrille, welche in der Ausgangswelle zwischen einer Endwand der Rille und einem zylindrischen Käfig ausgebildet ist, angeordnet, um die Stange in der Rückzugsrichtung vorzuspannen. Der zylindrische Käfig, welcher ver-

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schiebbar in der Führungsrille befestigt ist, wirkt als ein Gleitzapfen für die Stange, womit die Gleitbewegung der Stange stabilisiert wird. Die Anordnung der Rückholfeder in der Führungsrille dient dazu, den Grad des Überstandes der Stange zu minimieren, was in einer ^r, weiteren Verringerung der Länge der Stange und demzufolge der Größe der gesamten Einrichtung resultiert. Zusätzlich steht die Innenseite der Führungsrille mit dem Inneren des Gehäuses über eine Luftablaßöffnung in Verbindung, welche durch Abflachen einer Seite des in Umfanges des zylindrischen Käfigs ausgebildet ist. Aufgrund der Luftablaßanordnung ist der Käfig »weich« und frei von irgendwelchem Luftwiderstand innerhalb des Käfigs axial verschiebbar, was eine rasche Bewegung der Stange in bezug auf die Betätigung der clek- r> tromagneiischen Einrichtung erlaubt, womit ein sehne! ler Eingriff und ein schneller Ausgriff des Ritzels in bezug auf das angetriebene Zahnrad des Motors sichergestellt ist.

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Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Anlasser-Einrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zum Anlassen eines Motors, mit einem ■> Elektromotor als Anlasser-Motor, mit einer Einweg-Ausrückkupplungs-Einrichtung (T). mittels derer der Anlasser-Motor (M) eine hohle Ausgangswelle (23) in einer Richtung antreiben kann, mit einem Ritzel (33), das gegenüber der Ausgangswclle (23). die eine Führungsausnehmung (40) besitzt, koaxial verschiebbar, jedoch unverdrehbar gelagert ist, mit einer koaxial zu der Ausgangswelle (23) gelagerten Schiebestange (38), mittels der das Ritzel (33) in axialer Richtung zum Einrücken und Ausrücken in bzw. aus einem vom Motor angetriebenen Zahnrad (35) verschiebbar ist, mit einer elektromagnetischen Einrichtung (S), mittels der über eine Federanordnung die Schiebestange (38) zum Einrücken und Ausrükken des Ritzels (33) zu verschieben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicbestange (38) durch die Ausgangswelle (23) verläuft und an der Ausgangswelle (23) durch eine in der Führungsausnehmung (40) der Ausgangswelle (23) angeordnete Rückholfeder (43) abgestützt ist, und daß an die Schiebestange (38) ein Käfig (41) für diese Rückholfeder (43) angesetzt ist, der unter Freilassung eines Luftdurchlasses in Gleitberührung mit der Führungsausnehmung (40) steht.

2. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch jo gekennzeichnet, daß die Einweg-Ausrückkupplungs-Einrichtung (T) ein auf einer Läufcrwellc (6) des Anlasser-Motors (M) sitzendes antreibendes Zahnrad (26), ein drehbar auf der Ausgangswelle (23) gelagertes angetriebenes Zahnrad (27) und eine Einweg- y, kupplung (C) zwischen dem angetriebenen Zahnrad (27) und der Ausgangswellc (23) aufweist.

3. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung (S) einen relativ zu einem feststehenden Kern (13) beweglichen Kern (14) aufweist, an den die Schiebestange (38) gekoppelt ist.

4. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Einrichtung (S) eine den beweglichen Kern (14) von 4^r> dem feststehenden Kern (13) entfernt haltende Rückholfeder (15) enthält.

5. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebestange (38) an den beweglichen Kern (14) über einen auf einem Lagerbolzen (46) drehbar gelagerten Schubhebel (47) gekoppelt ist.

6. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubhebel (47) zwei Arme (47a, 47b) aufweist, von denen der eine gegen die Schiebestange (38) stößt.

7. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kern (14) an den Schubhebel (47) über eine unter Vorspannung stehende Überlastfeder (48, 56, 57) an- wi greif!.

8. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastfedcr (48) aus einer um den Lagerbolzen (46) geschlungene spiralförmigen Torsionsfeder besteht, deren eines F.ndc gegen μ einen Arm (47u)dcs Schubhcbels (47) stößt und deren anderes Ende mil dem beweglichen Kern (14) verbunden ist.

9. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlastfeder (57) aus einer zwischen einer mit dem beweglichen Kern (14) verbundenen Nase (22) und dem Schubhebel (47) liegenden Wendelfeder (57) besteht.

10. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 7, da durch gekennzeichnet, daß die Überlastfeder (56) aus einer zwischen einer mit dem beweglichen Kern (14) lose verbundenen Nase (22) und dem beweglichen Kern (14) liegenden Wendelfeder besteht

11. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schubhebel (47) ein einarmiger Hebel ist, der mit seinem freien Ende gegen die Schiebestange (38) stößt und dessen mittleren Bereich an den beweglichen Kern (14) gekoppeil ist.

12. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter Vorspannung stehende Überlastfeder zwischen dem mittleren Bereich des Schubhebels (47) und dem beweglichen Kern (14) liegt.

13. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch U, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kern (14) eine lose mit ihm verbundene Nase (22) aufweist, die gegen den mittleren Bereich des Schubhebels (47) stößt, und daß eine Überlastfeder (61) zwischen der Nase (22) und dem beweglichen Kern (14) liegt.

K. Anlasser-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung (17, 21), die den Anlasser-Motor (M)\n Abhängigkeit von der Betätigung der elektromagnetischen Einrichtung (S) einschaltet.

15. Anlasser-Einrichtung nach Anspruch 14. dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (10) zur Aufnahme des feststehenden Kerns (13), des beweglichen Kerns (14) und der Schalteinrichtung (17, 21) vorgesehen ist und daß die Schalteinrichtung einen feststehenden Kontakt (21), der an dem Gehäuse (10) befestigt ist, und einen beweglichen Kontakt (17). der auf dem beweglichen Kern (14) dem feststehenden Kontakt (21) gegenüberstehend beiestigt ist, aufweist.

16. Anlasser-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (33) einen hohlzylindrischen durch eine Staubschutzplattc (37) abgedeckten Vorsprung (33a,) aufweist, der mittels einer axialen Keilnutverbindung mit der Ausgangswelle (23) verbunden ist.

17. Anlasser-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle (23) über die Mittelebene (L) des von dem Motor angetriebenen Zahnrads (35) hinausragt.

18. Anlasser-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (43) das Ritzel (33) in eine Axiallage vorspannt, in der es aus dem von dem Motor angetriebenen Zahnrad (35) ausgerückt ist.

19. Anlasser-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückholfeder (43) /wischen der Ausgangswelle (23) und der Schicbestange (38) angeordnet ist.

20. Anlasser-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die l'tihrungsausnehmung (40) eine in der Ausgangswelle (23) ausgebildete F.ndwand aufweist, daß der Käfig (41) auf der Schiebustange (38) in der FiIhruiigsausnehmung (40) verschiebbar ist und daß die

Rückholfeder (43) in der Führungsausnehmung (40) zwischen der Endwand und dem Käfig (41) angeordnet ist.

21. Anlasser-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftauslaß die Führungsausnehmung (40) mit dem Inneren eines Antriebsgehäuses (M) verbindet.

22. Anlasser-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftau>laß durch Abflachungen (44) der äußeren Umfangsfläche des Käfigs (41) begrenzt ist.

23. Anlasser-Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Ritzel (33) in einer sich nach außen erweiternden öffnung aufnehmendes Ritzelgehäuse (49) integral mit einem Antriebsgehäuse (H)\n der Nähe eines Lagers (24) geformt ist, in dem das das Ritzel (33) tragende Ende der Ausgangswelle (23) gelagert ist.