DE3705034A1 - Hebelgefuehrtes ritzel in einem anlassermotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Anlasser und insbesondere eine Verbesserung einer Rückholfeder in einem Anlasser.

Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel eines bekannten Anlassers dar, der beispielsweise in der (veröffentlichten, nicht geprüften) japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 1 07 957/1981 angegeben wurde. In Fig. 1 liefert ein Stromzuführelement (M) elektrischen Strom an einen Anlasser (4 a). Der Starter (4 a) umfasst eine Feldwicklung (5) und einen Anker (6) mit einer zugehörigen Ausgangswelle (8). Die Ausgangswelle (8) hat an ihrem Aussenumfang Spindelgänge (8 a) ausgebildet. Ein genutetes Druckelement (Vorsprung) (9) ist verschiebbar auf den Spindelgängen (8 a) befestigt und desgleichen ein Ritzel (10). Das Ritzel (10) wird von dem genuteten Druckelement (9) mitgenommen, so dass eine Freilaufkupplung gebildet wird. Das Ritzel (10) ist auf der Ausgangswelle (8) verschiebbar um in einen Zahnkranz (14) des Motors einzugreifen, so dass das Drehmoment des Ankers (6) auf die Maschine zum Starten derselben übertragen wird.

Ferner ist in Fig. 1 ein Anschlag (12) an der Ausgangswelle (8) mittels eines Ringes (13) befestigt. Eine Rückholfeder (11) ist auf der Ausgangswelle (8) derart angebracht, dass sie zwischen dem Anschlag (12) und dem Ritzel (10) liegt. Normalerweise wird das Ritzel (10) durch die Rückholfeder (11) in Fig. 1 nach links belastet, so dass es im Abstand vom Zahnkranz (14) liegt.

Fig. 2 zeigt eine elektrische Basisschaltung für einen Anlasser dieser Bauart. Wird ein Zündschlüssel (2) zum Einschalten gedreht, so fliesst Strom von der Batterie (1) zur Schaltspule (3 d) eines Elektromagnetschalters (3). Infolgedessen wird der Anker (3 e) des Elektromagnetschalters (3) durch die Schaltspule (3 d) angezogen, um einen beweglichen Kontakt (3 c) in Anlage mit stationären Kontakten (3 a, 3 b) zu bringen, d.h. diese normalerweise geöffnete Kontaktvorrichtung zu schliessen, die aus den stationären Kontakten (3 a, 3 b) und dem beweglichen Kontakt (3 c) besteht. Infolgedessen wird die Spannung der Batterie (1) der Anschlussklemme (M) des in Fig. 1 dargestellten Anlassers (4 a) zugeführt, damit Strom in der Feldwicklung (5) und dem Anker (6) fliesst, so dass der Anker gedreht wird. Deshalb wird infolge des Neigungswinkels der Spindelgänge (8 a) der Ausgangswelle (8) und der Trägheit des genuteten Druckelementes (9) und des Ritzels (10), das Ritzel (10) gegen die elastische Kraft der Rückholfeder (11) in Fig. 1 nach rechts bewegt, um in Eingriff mit dem Zahnkranz (14) der Maschine zu kommen und diese dabei anzulassen.

Wird der Zündschlüssel 2 ausgeschaltet, so wird der bewegliche Kontakt (3 c) von den stationären Kontakten (3 a, 3 b) gemäss Fig. 2 durch eine (nicht dargestellte) Kontaktfeder getrennt, wodurch die Stromversorgung des Anlassers (4 a) unterbrochen wird, während das Ritzel (10) vom Zahnkranz (14) durch die elastische Kraft der Rückholfeder (11) getrennt wird.

Ein Ausführungsbeispiel eines Anlassers wird in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 55-41 563 beschrieben. Bei diesem Anlasser ist eine Bremse neben einem Schiebeelement angeordnet, das in Eingriff mit einem Spindelgang steht. Ferner ist eine Antriebsvorrichtung zur Betätigung der Bremse vorgesehen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anlassers wird in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung 57-36 763 beschrieben. Bei diesem Anlasser ist eine bewegliche Welle vorgesehen, die durch eine elektromagnetische Kraft einer Magnetspule betätigt wird, die als Anschlag dient, um den Eingriff zwischen einem Ritzel und einem Zahnkranz zu beenden. Ferner ist eine Kontaktvorrichtung vorhanden, die die elektromagnetische Kraft der Magnetspule ausnützt.

Der übliche Anlasser ist in der vorausgehend beschriebenen Weise ausgebildet. Daher kann Staub oder Wasser leicht in den Anlasser eindringen und sich an der Rückholfeder oder um dieselbe ablagern, um den Schiebevorgang der Rückholfeder unbefriedigend zu machen oder um diese zu korrodieren und zu zerstören. Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wurden eine Anzahl von Verfahren vorgeschlagen, beispielsweise ein Verfahren zur Verwendung einer schützenden Abdeckung. Jedoch ist keines dieser Verfahren ausreichend. Ferner weist der Anlasser das Problem auf, dass vor dem vollständigen Anlassen der Maschine das Ritzel zurückkehrt, so dass die Maschine nicht angelassen werden kann. Darüber hinaus ist der bekannte Anlasser in folgender Hinsicht nachteilig. Da es zum raschen Auswerfen des Ritzels wesentlich ist, den Anker vollständig zum Halten zu bringen, ist es notwendig, eine Bremsvorrichtung für den Anker vorzusehen oder abzuwarten, bis der Anker zum Halten kommt.

Im Hinblick auf obige Ausführungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Anlasser zu schaffen, bei welchem die erwähnten Schwierigkeiten eines üblichen Anlassers beseitigt sind. Diese Schwierigkeiten entstehen als Folge von Eintritt von Staub oder Wasser, und der Schiebevorgang der Rückholfeder wird unbefriedigend oder die Rückholfeder ist korrodiert und gebrochen, und das Ritzel wird durch die Antriebskraft der Maschine früher zurückgebracht.

Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde einen Anlasser zu schaffen, bei welchem die zum Anhalten des Ankers benötigte Zeit verkleinert werden kann.

Beim erfindungsgemässen Anlasser sind eine Rückholfeder, die auf das Ritzel einwirkt, um es vom Zahnkranz der Maschine wegzubewegen, und ein Betätigungsstab zum Antrieb eines Betätigungshebels zwecks Bewegung des Ritzels innerhalb des Ankers des Elektromagnetschalters des Anlassers untergebracht.

Wie vorausgehend aufgeführt wurde, ist beim erfindungsgemässen Anlasser die Rückholfeder innerhalb des Ankers des Elektromagnetschalters untergebracht. Daher sind die Schwierigkeiten eliminiert, dass wegen des Eintritts von Staub oder Wasser der Schiebevorgang der Rückholfeder unbefriedigend ist oder dass sie korrodiert und zerstört ist und das Ritzel vorzeitig zurückgeführt wird. Darüber hinaus kann die zum Anhalten des Ankers des Anlassers erforderliche Zeit verringert werden.

Zur Erzielung dieser Vorteile ist der Anlasser erfindungsgemäss gekennzeichnet durch:
einen Motor mit einem Anker und einer Feldspule,
eine mit dem Anker verbundene Ausgangswelle,
ein mit der Ausgangswelle gekoppeltes Ritzel, das längs der Ausgangswelle verschiebbar ist, um wahlweise in einen Zahnkranz einzugreifen und dadurch ein Drehmoment der Ausgangswelle auf das Zahnrad zu übertragen,
einen Elektromagnetschalter, der am Motor angebracht ist und einen Anker für eine Magnetspule aufweist,
einen Betätigungshebel, der schwenkbar am Motor angebracht ist und mit einem Ende mit dem Ritzel in einer Richtung einer Achse der Ausgangswelle gekoppelt ist,
einem Betätigungsstab zum Antrieb des anderen Endes des Betätigungshebels, wobei der Betätigungsstab mindestens teilweise im Kolben untergebracht ist, und
eine Rückholfeder, die den Betätigungsstab belastet, um dadurch das Ritzel von dem Zahnkranz zu lösen und die im Kolben untergebracht ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines üblichen Anlassers, wobei dessen oberer Abschnitt im Schnitt dargestellt ist,

Fig. 2 ein elektrisches Basisschaltbild eines Anlassers, und

Fig. 3 eine Schnittdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Anlassers.

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 3 ist ein Stromzufuhrelement (M) eines Anlassers (4 b) dargestellt. Das Stromzufuhrelement (M) ist mit der Feldwicklung (5) und dem Anker (6) des Anlassers (4 b) verbunden. Eine Ausgangswelle (8) des Ankers hat an ihrem zylindrischen Aussenumfang Spindelgänge (8 a). Ein genutetes Druckelement (9) ist verschiebbar auf den Spindelgängen (8 a) der Ausgangswelle (8) befestigt. Ein Ritzel (10) wird von dem genuteten Druckelement (9) mitgenommen, womit eine Freilaufkupplung gebildet wird. Das Ritzel (10) ist auf der Ausgangswelle (8) verschiebbar, um in Eingriff mit dem Zahnkranz (14) der Maschine zu kommen, um das Drehmoment des Ankers (6) zwecks Anlassen der Maschine zu übertragen.

Ferner ist in Fig. 3 ein Anschlag (12 a) auf der Ausgangswelle (8) mittels eines Ringes (13 a) befestigt, um die Bewegung des Ritzels (10) zu begrenzen. Ein Elektromagnetschalter (3) ist am Anlasser (4 b) befestigt. Der Elektromagnetschalter (3) hat ein Paar stationärer Kontakte (3 a, 3 b) und einen beweglichen Kontakt (3 c), der mit einem Kontaktstab (17) versehen ist und einen normalerweise offenen Kontaktschalter bildet. Der nicht dargestellte stationäre Kontakt (3 a) ist mit der Batterie verbunden und der stationäre Kontakt (3 b) ist über das Stromzufuhrelement (M) an die Feldwicklung (5) angeschlossen. Zusätzlich ist ein Kernschalter (18) vorhanden. Ein Anker (3 e) des Elektromagnetschalters (3) wird mittels einer Ankerfeder (19) im eingeschalteten Zustand gehalten, die in Fig. 3 nach rechts belastet ist. Eine Schalterspule (3 d) umgibt den Anker (3 e) und den Kernschalter (18). Wenn der Schalterspule (3 d) Strom zugeführt wird, so wird der Anker (3 e) gegen den Kernschalter (18) angezogen, so dass der Kontaktstab (17) nach links bewegt wird. Infolgedessen wird der bewegliche Kontakt (3 c) in Anlage mit beiden stationären Kontakten (3 a, 3 b) gebracht, wodurch der Stromkreis von der Batterie (1) zur Feldwicklung (5) geschlossen wird.

Ferner treibt gemäss Fig. 3 ein Betätigungsstab (21) einen Betätigungshebel (20), der um einen Schwenkpunkt (20 d) verschwenkbar ist, um das Ritzel (10) längs der Ausgangswelle (8) des Ankers (6) zu bewegen. Der Betätigungsstab (21) wird zusammen mit einer Betätigungsfeder (11 a) in einem hohlen Y-Teil im Kolben (3 e) des Elektromagnetschalters (3) aufgenommen. Die Rückholfeder (11 a) wirkt auf das Ritzel (10) ein, um dieses vom Zahnkranz (11) der Maschine gemäss Fig. 3 wegzubewegen.

Der erfindungsgemässe Anlasser ist in der vorausgehend beschriebenen Weise ausgebildet. Wird daher der Zündschlüssel (2) gemäss Fig. 2 einschaltend gedreht, so fliesst Strom in der Schaltspule (3 d) des Elektromagnetschalters (3), so dass der Anker (3 e) in Fig. 3 nach links angezogen wird, d.h. gegen die Ankerfeder (19) bewegt wird, um den Kontaktstab (17) nach links zu bewegen, so dass der bewegliche Kontakt (3 c) in Anlage an die stationären Kontakte (3 a, 3 b) gelangt. Infolgedessen fliesst Strom von der Batterie (1) zur Feldwicklung (5) und zum Anker (6) des Anlassers (4 b), um den Anker (6) in Drehung zu versetzen. Da andererseits der Anker (3 e) nach links bewegt wird, wie vorausgehend beschrieben wurde, wird das Ausmass des Zusammendrückens der Rückholfeder (11 a) verkleinert. Deshalb wird die elastische Kraft, die den Betätigungsstab (21) nach rechts drückt, verringert und infolgedessen wird auch die elastische Kraft, die das Ritzel (10) über den Betätigungshebel (20) nach links drücken will, verkleinert. Beginnt unter diesen Umständen der Anker (6) seine Drehbewegung dank des Neigungswinkels der Spindelgänge (8 a) der Ausgangswelle (8) und der Trägheit des genuteten Druckelementes (9) und des Ritzels (10), so wird das Ritzel (10) nach rechts bewegt, um in den Zahnkranz (14) der Maschine zum Anlassen derselben einzugreifen.

Während das Ritzel (10) in der beschriebenen Weise bewegt wird, wird der untere Endabschnitt des Betätigungshebels (20) über seine linke untere Seite (20 b) durch den Kragen (22) des genuteten Druckelementes (9) nach rechts bewegt. Das heisst, der Betätigungshebel (20) wird um den Schwenkpunkt (20 d) gedreht, so dass der obere Endabschnitt (20 a) des Betätigungshebels (20) nach links bewegt wird. Infolgedessen wird die Rückholfeder (11 a) zusammengedrückt, so dass die innere Stirnfläche des Betätigungsstabes (21) nahe zur Wand des hohlen Y-Teils im Anker gelangt. Dabei wird der Abstand (L) auf einen Wert nahe Null (0) eingestellt, so dass die Bewegung des Antriebsstabes (21) nach links, die sich ergibt, wenn das Ritzel (10) maximal nach rechts bewegt wird, grösser ist als die Bewegung (X) des Ankers (3 e). Selbst wenn daher das Ritzel (10) das Bestreben hat, infolge der Antriebsbewegung der Maschine früher nach links zurückzukehren, regelt die untere Seite (20 c) des unteren Endabschnittes des Betätigungshebels (20) die Bewegung des genuteten Druck­ elementes (9), um dadurch die frühe Rückkehr des Ritzels (10) zu verhindern. Da ferner der Betätigungsstab (21) aus magnetischem Werkstoff besteht, wird der Betätigungsstab durch den Kolben (3 e) in eine Position neben der Stirnseite (L) ≈ (0) des Kolbens angezogen. Deshalb wird, selbst wenn das Ritzel (10) das Bestreben hat, früher in Fig. 1 nach links zurückzukehren, eine frühe Rückkehr des Betätigungsstabes als Folge der Anziehungskraft verhindert.

Wird nach dem Anlassen der Maschine in der vorausgehend beschriebenen Weise der Zündschlüssel (2) ausgeschaltet, so wird die Schaltspule (3 d) stromlos, so dass der Kolben (3 e) in seine rechts liegende Ausgangslage durch die Kolbenfeder (19) zurückgebracht wird. Infolgedessen wird der bewegliche Kontakt (3 c) von dem Paar stationärer Kontakte (3 a, 3 b) getrennt, wodurch die Stromzufuhr zum Anlasser (4 b) unterbrochen wird. Bei diesem Vorgang wird der Betätigungsstab (21) durch die Rückholfeder (11 a) nach rechts gedrückt, so dass der obere Endabschnitt (20 a) des Betätigungshebels (20) nach rechts bewegt wird. Entsprechend bewegt der untere Endabschnitt des Betätigungshebels (20) das genutete Druckelement (9) mit seiner linken unteren Seite (20 b) nach links. Daher wird das Ritzel (10) vom Zahnkranz (14) der Maschine getrennt und in seine Ausgangsposition zurückgebracht. Gleichzeitig wirkt die Reibung zwischen dem Kragen (22) und der rechten unteren Seite (20 b) des unteren Endabschnittes des Betätigungshebels (20) und jene zwischen dem Kragen (22) und dem genuteten Druckelement (9) als Bremskraft, wodurch die zum Anhalten des Ankers erforderliche Zeit verringert wird.

Wie vorausgehend beschrieben wurde, sind erfindungsgemäss die Rückholfeder (11 a), die das Ritzel (10) vom Zahnkranz (14) wegbewegt und der Betätigungsstab (21), der den Betätigungshebel (20) derart steuert, dass er das Ritzel (10) bewegt, innerhalb des Ankers (3 e) untergebracht. Diese Anordnung beseitigt die beim bekannten Anlasser auftretenden Schwierigkeiten, wonach Staub oder Wasser in den Anlasser eindringen und den Schiebevorgang der Rückholfeder unbefriedigend machen oder diese korrodieren und zerstören, und das Ritzel wird durch die Antriebskraft der Maschine früher zurückgebracht. Ferner wird erfindungsgemäss die Zeit zum Anhalten des Ankers verkleinert.

Diese Wirkungen sind im praktischen Einsatz äusserst vorteilhaft.

Claims (5)

1. Anlasser, gekennzeichnet durch:
einen Motor mit einem Anker (6) und einer Feldspule (5),
eine mit dem Anker verbundene Ausgangswelle (8),
ein mit der Ausgangswelle (8) gekoppeltes Ritzel (10), das längs der Ausgangswelle verschiebbar ist, um wahlweise in einen Zahnkranz (14) einzugreifen und dadurch das Drehmoment der Ausgangswelle auf das Zahnrad zu übertragen,
einen Elektromagnetschalter (3), der am Motor angebracht ist und einen Anker (3 e) für eine Magnetspule aufweist,
einen Betätigungshebel (20), der schwenkbar am Motor angebracht ist und mit einem Ende mit dem Ritzel (10) in einer Richtung einer Achse der Ausgangswelle (8) gekoppelt ist,
einem Betätigungsstab (21) zum Antrieb des anderen Endes des Betätigungshebels, wobei der Betätigungsstab mindestens teilweise im Anker (3 e) untergebracht ist und
eine Rückholfeder (11 a), die den Betätigungsstab (21) belastet, um dadurch das Ritzel (10) von dem Zahnkranz (14) zu lösen und die im Kolben (3 e) untergebracht ist.

2. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnetschalter (3) die Stromzufuhr zum Anker (6) und zur Feldwicklung (5) steuert.

3. Anlasser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein genutetes Druckelement (9), das starr mit dem Ritzel (10) verbunden ist und verschiebbar auf Spindelgängen (8 a) befestigt ist, die auf der Ausgangswelle (8) vorhanden sind, wobei das eine Ende des Betätigungshebels (20) auf dem genuteten Druckelement befestigt ist.

4. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (3 e) einen Hohlraum aufweist und dass die Rückkolfeder (11 a) und mindestens ein Teil des Betätigungsstabs (21) in dem Hohlraum angeordnet sind.

5. Anlasser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnetschalter (3) einen ersten stationären Kontakt (3 a) aufweist, der an eine Stromversorgung angeschlossen ist, einen zweiten stationären Kontakt (3 b), der mit dem Anker (6) oder der Feldwicklung (5) verbunden ist, und einen beweglichen Kontakt (3 c), der am Anker (3 e) befestigt ist und elektrisch den ersten und zweiten stationären Kontakt miteinander verbindet, wenn er in eine erste Richtung bewegt wird, wobei der Betätigungsstab (21) teilweise aus dem Hohlraum in eine zweite, entgegengesetzt zur ersten Richtung verlaufende Richtung vorsteht, und die Rückholfeder (11 a) eine Druckfeder ist, die den Betätigungsstab (21) gegen den Anker (3 e) in die zweite Richtung belastet.