DE3502283C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Einspurtrieb für den Anlasser einer Brennkraftmaschine mit
einer auf der Antriebswelle des Anlassers drehschlüssig, jedoch axial verschiebbaren Hülse, auf der mit Steilgewinde ein erstes Kupplungsglied aufgeschraubt ist,
einem koaxial zur Antriebswelle verschieblichen, drehbar gelagerten zweiten Kupplungsglied mit einem darauf festen Ritzel, das in Zahneingriff mit einem Zahnkranz der Brennkraftmaschine bewegbar ist,
an den einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Kupplungsglied angeordneten Zahnkränzen zur Bildung einer Zahnklauenkupplung,
einer das erste Kupplungsglied gegen das zweite Kupplungsglied pressenden Federeinrichtung und
einer fliehkraftbetätigten Kupplungsausrückeinrichtung, deren Bestandteile in einer zur Antriebsachse koaxialen, im wesentlichen zylindrischen, zahnkranzseitigen Ausnehmung im zweiten Kupplungsglied angeordnet sind, wobei die Kupplungsausrückeinrichtung aus einem sich am ersten Kupplungsglied abstützenden Druckring mit einer konusförmigen, sich in Ritzelrichtung erweiternden Ringinnenfläche sowie einer Mehrzahl am zweiten Kupplungsglied radial verschieblich geführter Fliehgewichte besteht und die Fliehgewichte eine mit der Innenkonusfläche des Druckrings zusammenwirkende Fläche gleicher Schräge aufweisen.

Ein bekannter solcher Einspurtrieb (US-PS 32 63 509) verwendet für die Kupplungsausrückeinrichtung im Querschnitt ringsektorförmige Fliehgewichte mit radialen Führungsbohrungen, in welche in Bohrungen der die Ausnehmung umschließenden Mantelwand des zweiten Kupplungsgliedes eingesetzte Führungszapfen eingreifen. Wenn sich auch dieser vorbekannte Einspurtrieb im praktischen Betrieb als befriedigend erwiesen hat, ist er schwierig und teuer zu montieren, weil eine Vielzahl beweglicher Zapfen und Fliehgewichte gegenüber dem zweiten Kupplungsglied während dessen Einbaus in Stellung gehalten werden müssen. Weiterhin wird die Masse der Fliehgewichte und damit ihre Wirksamkeit durch das Vorhandensein von Bohrungen beträchtlichen Durchmessers für die Aufnahme der Zapfen im Vergleich zu den äußeren Abmessungen der Fliehgewichte vermindert. Die Bohrungen in den Fliehgewichten beeinträchtigen außerdem deren Festigkeit und verlangen die Ausbildung der Fliehgewichte aus Metall mit beträchtlichen Herstellungsaufwand.

Gewünscht ist deshalb ein verbesserter Einspurtrieb unter Verwendung, einer mit Fliehgewichten arbeitenden Kupplungsausrückeinrichtung, die sich leichter und mit geringeren Kosten montieren läßt. Weiterhin wird ein Einspurtrieb benötigt, der eine solidere, massivere und dauerhafte Gestaltung für die Zentrifugalgewichte aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Einspurtrieb der eingangs genannten gattungsgemäßen Art dahingehend zu verbessern, daß weniger Teile erforderlich und einfacher herzustellende Fliehgewichte verwendbar sind und des weiteren eine einfachere Montage der Vorrichtung ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß jedes Fliehgewicht in Umfangsrichtung von zueinander parallelen, ebenen Seitenflächen begrenzt und durch parallel zu den Seitenflächen verlaufende Führungsflächen in der Ausnehmung sowie durch die den Schrägflächen axial gegenüberliegende radial verlaufende Begrenzungsfläche der Ausnehmung im zweiten Kupplungsglied geführt sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die in der oberen Hälfte als Längsschnitt dargestellte Seitenansicht eines nach der Erfindung ausgebildeten Einspurtriebs,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus der oberen Hälfte der Fig. 1 in größerem Maßstab und

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III in Fig. 2.

In Fig. 1 ist mit 10 der Einspurtrieb am (nicht gezeigten) Anlasser für einen Verbrennungsmotor gezeigt, der eine Antriebswelle 12 aufweist. Der Einspurtrieb 10 umfaßt eine sich axial erstreckende Hülse 14, die mit der Antriebswelle 12 durch eine Vielnutverbindung 16 verbunden ist. Die sich axial erstreckende Hülse 14 ist daher auf der Antriebswelle 12 axial verschieblich, kann jedoch gegenüber dieser nicht drehen. Die Außenseite der axial verschieblichen Hülse 14 trägt am in der Fig. 1 rechten Ende ein aus schraubenförmigen Keilen bestehendes Steilgewinde 18. Ein mit einer Axialbohrung versehenes treibendes erstes Kupplungsglied 20 ist in der Bohrung mit entsprechenden schraubenförmigen Keilen 19 versehen, die zwischen die schraubenförmigen Keile des Steilgewindes 18 der axial verschieblichen Hülse 14 eingreifen. Das treibende Kupplungsglied 20 vermag sich deshalb unter gleichzeitiger Drehung auf einen Zahnkranz 22 der anzulassenden Maschine hin- bzw. von diesem wegzubewegen. Das treibende Kupplungsglied 20 ist in der Zeichnung in seiner eingerückten Stellung gezeigt. In der eingerückten Stellung steht das treibende Kupplungsglied 20 über das rechte Ende der sich axial erstreckenden Hülse vor. Die äußerste rechte Kante der schraubenförmigen Keile 19 am treibenden Kupplungsglied 20 bildet eine sich nach radial einwärts erstreckende Schulter 24 für einen weiter unten beschriebenen Zweck.

Auf einem im Durchmesser verjüngten Abschnitt 29 der Antriebswelle 12 ist eine weitere Hülse 28 verschieblich angeordnet. Ein Ende der Hülse 28 ist an der sich axial erstreckenden Hülse 14 festgelegt. Ein Ritzel 26 ist auf einer Lagerbuchse 63 verschieblich, die ihrerseits auf der Hülse 28 angebracht ist. Das Ritzel 26 ist zur Bewegung in und außer Eingriff mit dem Zahnkranz 22 an der anzulassenden Brennkraftmaschine bestimmt. Ein getriebenes Kupplungsglied 30 besteht mit dem Ritzel 26 aus einem Stück und erstreckt sich von diesem weg zum getriebenen Kupplungsglied 20. Die Ausnehmung 32 wirkt mit der Hülse 28 zusammen und bildet dazwischen einen ringförmigen Kanal.

Die gegeneinander weisenden Stirnseiten des treibenden Kupplungsgliedes 20 und des getriebenen Kupplungsgliedes 30 sind mit Zahnkränzen 34 bzw. 36 versehen, die einander ergänzend in Eingriff bringbare Drehmomentübertragungsklauen mit abgeschrägten Rücken bilden. Die dadurch erhaltene Sägezahngestalt der Zahnkränze 34, 36 dient der Schaffung einer Einwegüberholkupplung.

Ein mit einem offenen Ende 39 und einem geschlossenen Ende 40 versehenes Gehäuse 38 ist mit seinem geschlossenen Ende auf der Außenfläche der sich axial erstreckenden Hülse 14 abgestützt. Das Gehäuse 38 ist tonnenförmig gestaltet und übergreift das treibende Kupplungsglied 20 und teilweise das getriebene Kupplungsglied 30. Ein Sprengring 42 ist in eine Ringnut 43 nahe dem offenen Ende 39 des Gehäuses 38 eingesetzt. Der Sprengring 42 hat eine ausreichende radiale Dicke, um das getriebene Kupplungsglied 30 zu erfassen und dadurch das getriebene Kupplungsglied 30 und das treibende Kupplungsglied 20 innerhalb des Gehäusehohlraums 41 einzuschließen.

Die sich axial erstreckende Hülse 14 ist mit einer radialen Schulter 44 an einer Zwischenstelle ihrer Länge versehen und damit einen Anschlag für eine Scheibe 46, die verschieblich auf der sich axial erstreckenden Hülse gelagert ist. Zwischen der Scheibe 46 und dem geschlossenen Ende 40 des Gebäuses 38 ist ein elastisch nachgiebiger Zylinder 48 zusammendrückbar eingeschlossen, der vorzugsweise aus einem elastisch verformbaren Material wie Gummi gebildet ist. Innerhalb des Gehäusehohlraums 41 ist ferner zwischen der Scheibe 46 und dem treibenden Kupplungsglied 20 eine Schraubendruckfeder 50 zusammendrückbar eingespannt, um eine Vorspannkraft zu erzeugen, mit welcher das treibende Kupplungsglied 20 in Eingriff mit dem getriebenen Kupplungsglied 30 zwingbar ist.

Eine in der Zeichnung nicht gezeigte, aber auf diesem technischen Gebiet wohlbekannte Einrückeinrichtung dient zum Bewegen des Einspurtriebs 10 in Richtung zum Zahnkranz 22 des Verbrennungsmotors bzw. von diesem weg.

In den Fig. 1 bis 3 ist außerdem eine mit Zentrifugalgewichten arbeitende Kupplungsausrückeinrichtung 52 dargestellt. Die Kupplungsausrückeinrichtung 52 weist einen innerhalb der kreisförmigen Ausnehmung 32 des getriebenen Kupplungsgliedes 30 angeordneten Druckring 54 auf. Zwischen dem Druckring 54 und der radial nach einwärts gerichteten Schulter 24 des treibenden Kupplungsgliedes 20 ist eine lose Druckscheibe 67 eingefügt. Der Druckring 54 hat eine konische Innenfläche 56, die hauptsächlich zum getriebenen Kupplungsglied 30 hin gerichtet ist.

Innerhalb der Ausnehmung 32 befindet sich an den Druckring 54 angrenzend eine Mehrzahl am Umfang verteilter Fliehgewichte 58. Ein jedes Fliehgewicht 58 ist an einem Ende in Gestalt einer Schrägfläche 86 abgeschrägt, die zu der konischen Innenfläche 56 des Druckrings 54 komplementär ist und gegen diese anliegt. An die abgeschrägten Enden der Fliehgewichte 58 schließen sich massive Hauptteile 62 an und greifen in Radialschlitze 64 ein, die sich axial nach einwärts am den zylindrisch ausgebildeten äußeren Teil der Ausnehmung 32 anschließen. Der größte Teil eines jeden Fliehgewichts ist in einem solchen Radialschlitz 64 aufgenommen. Jedes Fliehgewicht 58 ist zum Zusammenwirken mit den Radialschlitzen 64 und der konischen Innenfläche 56 des Druckrings 54 bemessen. Demgemäß hat jedes Fliehgewicht 58 eine radial innere Oberfläche 72, welche die Außenfläche der Hülse 28 erfaßt, und eine davon entfernte äußere Oberfläche 74. Vorzugsweise sind die innere und die äußere Oberfläche 72 bzw. 74 als zueinander koaxiale Teilzylinderflächen ausgebildet. Eine erste und eine zweite ebene Seitenfläche 76 bzw. 78 erstrecken sich zwischen der inneren Oberfläche 72 und der äußeren Oberfläche 74 und verlaufen bei ebener Ausbildung parallel zueinander. Ferner verlaufen sie vorzugsweise parallel zu einer Längsmittelebene 80 durch den Schwerpunkt eines jeden Fliegewichts. Die Fliehgewichte werden mit ihren Seitenflächen 76, 78 an den parallelen, seitlichen Führungsflächen 82, 84 der Radialschlitze 64 und außerdem mit ihren den Schrägflächen 86 gegenüberliegenden Stirnflächen 88 an den sich radial erstreckenden axialen Begrenzungsflächen 90 der Radialschlitze 64 geführt, und diese Führung gestattet eine hin- und hergehende Radialbewegung der Fliehgewichte 58, ohne eine wesentliche Bewegung in axialer und in Umfangsrichtung zuzulassen.

Der beschriebene Einspurtrieb arbeitet wie folgt:
Wenn der Verbrennungsmotor angelassen werden soll, wird die Hülse 14 aus der in Fig. 1 gezeigten Stellung nach rechts mit Hilfe einer nicht gezeigten Einrückgabel verschoben, so daß das Ritzel 26 in den Zahnkranz 22 eingreift. Die Antriebswelle 12 wird vom nicht gezeigten Anlassermotor gedreht und überträgt ein Drehmoment über die geraden Keile 16 zu der sich axial erstreckenden Hülse 14 und weiter über die schraubenförmigen Keile 18 auf das treibende Kupplungsglied 20. Das treibende Kupplungsglied 20 treibt das getriebene Kupplungsglied 30 über die geraden Flanken der Zahnkränze 34, 36 an. Das getriebene Kupplungsglied 30 dreht dadurch das Ritzel 26 und den Zahnkranz 22 des Verbrennungsmotors.

Wenn der Motor zündet und damit von selbst läuft, wird der Zahnkranz 22 das Ritzel 26 seinerseits mit einer Drehzahl antreiben, die größer als diejenige der Antriebswelle 12 ist. Hierdurch wechselt die Drehmomentübertragung von den geraden Vorderflanken der Zahnkränze 34, 36 zu den schrägen Zahnrücken, und die Kupplungsglieder 20, 30 werden auseinandergedrückt und schlüpfen. Um hierbei die Zahnkränze 34, 36 gegen starke Abnutzung infolge Reibung und Aufeinanderprallen zu schützen und ferner unnötigen Lärm zu vermeiden, treibt die schnelle Drehung des getriebenen Kupplungsgliedes 30 die Fliehgewichte 58 radial nach auswärts. Die Auswärtsbewegungen der Fliehgewichte 58 bringen der Schrägflächen 86 in Eingriff mit der konischen Innenfläche 56 des Druckrings 54 und drücken diesen nach links gegen die Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 50, wie dies aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht. Diese Bewegung des Druckrings 54 wird über die lose Druckscheibe 67 auf die sich radial nach einwärts erstreckende Schulter 24 des treibenden Kupplungsgliedes 20 übertragen und bewirkt eine positive Trennung der Kupplungsglieder voneinander.

Es ist für den Fachmann erkennbar, daß sich der vorstehend beschriebene Einspurtrieb 10 leichter montieren läßt als der bekannte Einspurtrieb, da weniger Einzelteile in einer festen Stellung zueinander im Verhältnis zu dem getriebenen Kupplungsglied 30 während des Zusammenbaues gehalten werden müssen. Ferner sind die Teile, die in Stellung zueinander gehalten werden müssen, größer und deshalb grundsätzlich leichter zu handhaben. Hinzu kommt, daß die oben beschriebenen Fliehgewichte 58 massiv aus jeweils einem Stück bestehen und keine darin ausgebildeten Durchlässe oder Bohrungen aufweisen, die eine Schwächung dieser Glieder verursachen und ihr Gewicht mindern. Dadurch lassen sich Materialien für die Fliehgewichte 58 verwenden, deren Verwendung vorher nicht möglich war. Insbesondere können die Fliehgewichte 58 nunmehr aus einem wärmehärtenden Kunststoff hergestellt werden, d. h. einem Material von geringerem spezifischen Gewicht und geringerer Festigkeit, die für die Verwendung bei dem bekannten Einspurtrieb nicht ausreichend gewesen wäre.

Derartige wärmehärtende Kunststoffe lassen sich auf einfachem Wege formgenau pressen und bedürfen keiner Nacharbeit wie bei Verwendung von Metallen.

Claims (3)

1. Einspurtrieb für den Anlasser einer Brennkraftmaschine mit einer auf der Antriebswelle (12) des Anlassers drehschlüssig, jedoch axial verschiebbaren Hülse (14), auf der mit Steilgewinde (18) ein erstes Kupplungsglied (20) aufgeschraubt ist, einem koaxial zur Antriebswelle (12) verschieblichen, drehbar gelagerten zweiten Kupplungsglied (30) mit einem darauf festen Ritzel (26), das in Zahneingriff mit einem Zahnkranz (22) der Brennkraftmaschine bewegbar ist, an dem einander gegenüberliegenden Stirnseiten der Kupplungsglieder (20, 30) angeordneten Zahnkränzen (34, 36) zur Bildung einer Zahnklauenkupplung, einer das erste Kupplungsglied (20) gegen das zweite Kupplungsglied (30) pressenden Federeinrichtung und einer fliehkraftbetätigten Kupplungsausrückeinrichtung (52), deren Bestandteile in einer zur Antriebsachse koaxialen, im wesentlichen zylindrischen, zahnkranzseitigen Ausnehmung (32) im zweiten Kupplungsglied (30) angeordnet sind, wobei die Kupplungsausrückeinrichtung (52) aus einem sich am ersten Kupplungsglied (20) abstützenden Druckring (54) mit einer konusförmigen, sich in Ritzelrichtung erweiternden Ringinnenfläche (56) sowie einer Mehrzahl am zweiten Kupplungsglied (30) radial verschieblich geführter Fliehgewichte (58) besteht und die Fliehgewichte (58) eine mit der Innenkonusfläche des Druckringes (54) zusammenwirkende Fläche gleicher Schräge aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fliehgewicht (58) in Umfangsrichtung von zueinander parallelen, ebenen Seitenflächen (76, 78) begrenzt und durch parallel zu den Seitenflächen (76, 78) verlaufende Führungsflächen (82, 84) in der Ausnehmung (32) sowie durch die den Schrägflächen (86) axial gegenüberliegende, radial verlaufende Begrenzungsfläche (90) der Ausnehmung (32) im zweiten Kupplungsteil (30) geführt sind.

2. Einspurtrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Fliehgewichte (58) drei beträgt.

3. Einspurtrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehgewichte (58) aus in Wärme aushärtendem Kunststoff bestehen.