DE3741384C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Startersystem für eine Klein- Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, und zwar ein solches, bei dem die Klein-Brennkraftmaschine über einen Anlassermotor gestartet wird.

Aus dem japanischen Gebrauchsmuster mit der Offenlegungs­ nummer 58-1 78 467 ist ein Startersystem zum Starten einer Brennkraftmaschine bekannt.

Der Anlassermotor umfaßt ein Leerlaufrad, das an einem Schwenkarm befestigt ist und mit einem Antriebsritzel in Eingriff kommt. Es kann mit einem Zahnring in Eingriff gelangen und weist eine Überlaufkupplung an der Antriebs­ welle des Motors auf, so daß der Zahnring über das Antriebsritzel und das Leerlaufrad gedreht werden kann.

Dieses bekannte Startersystem ist doch relativ voluminös und zwar aufgrund der Leerlaufradanordnung. Demzufolge kann dieses System nicht an einer Klein-Brennkraftmaschine Verwendung finden, wie sie z. B. für einen tragbaren Mäher, eine Motorsense oder eine Kettensäge Verwendung findet.

Aus der DE-PS 3 24 163 ist ein Startersystem bekannt, bei welchem ein Bowdenzug von einer Bedienungsperson erfaßt und ein Anlasser eingerückt werden kann, wobei der Bowdenzug über einen Klinkenmechanismus mit dem Anlassermotor bzw. dessen Träger in Verbindung steht und in der Startposition von diesem abgekoppelt wird. Bei dieser Anordnung besteht eine Verletzungsgefahr zumindest dann, wenn der Bowdenzug zu gefühlvoll betätigt wird und der Anlassermotor die Brennkraftmaschine anwirft, bevor der Bowdenzug abgekoppelt ist.

Aus der DE-PS 3 88 899 ist ein Startersystem mit einem einschwenkbaren Ritzel gezeigt, das durch eine Sicherheitsanordnung mit einem Anschlag festgehalten wird, die das Einschwenken verhindern soll. Dieses System ist relativ bauaufwendig.

Aus der DE-PS 3 22 813 ist ein Startersystem der eingangs genannten Art bekannt. Wenn die dort gezeigte Brennkraftmaschine angelassen werden soll, so soll ein dort vorgesehener Hebelarm angefaßt werden; es ist also kein zusätzlicher Starterhebel vorgesehen. Wenn die Bedienungsperson den Hebel nicht sofort nach dessen Eingriff mit einem dort vorgesehenen Anschlag losläßt, sondern, z. B. erschreckt durch das plötzliche Laufen des Anlassermotors, den Hebel wieder leicht zurückzieht, so kommt das Anlasserritzel außer Eingriff mit dem Zahnkranz auf der Kurbelwelle, was bei häufigerem Vorkommen zu einer Zerstörung des Ritzels führt. Wenn die Bedienungsperson die Hand oder den Finger am Hebel in dessen Startposition läßt und die Brennkraftmaschine anspringt, so wird der Anlassermotor auf seinem Halter und damit der Hebel abrupt in die Ruheposition zurückgeworfen, und zwar mit einem Drehmoment, welches der Antriebsleistung der Brennkraftmaschine entspricht. Dies birgt eine hohe Verletzungsgefahr in sich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Startersystem der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß auf einfache Weise eine gefahrlose Betätigung von Hand ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es folgt eine Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die anhand von Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt zur Ansicht der Starter­ anordnung, die beim erfindungsgemäßen Starter­ system Verwendung findet;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Startermotors;

Fig. 3 einen Längsschnitt entlang der Linie III-III aus Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V aus Fig. 1;

Fig. 6 einen Teil-Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 2;

Fig. 7 einen Teil-Schnitt entlang der Linie VII-VII aus Fig. 2;

Fig. 8 einen Teil-Schnitt entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 7;

Fig. 9 eine Schaltanordnung für die Sicherheitsschaltung;

Fig. 10 eine Schaltanordnung für den Startermotor;

Fig. 11-13 Vorderansichten zur Verdeutlichung des Startvorganges; und

Fig. 14 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Sicherheitsanordnung.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist eine Kurbelwelle 11 einer Brenn­ kraftmaschine drehbar in einem Gehäuse 10 der Maschine über ein Lager 12 gelagert und weist an einem Ende ein Kühlgebläse 13 mit Flügeln 13A auf. Kupplungsschuhe 14 einer Fliehkraft­ kupplung sind an Armen 14A am Gebläse 13 montiert. Eine Kupplungstrommel 15 ist drehbar in einem Kupplungsgehäuse 16 angeordnet und weist eine Ausgangswelle 15A rings um die Kupplungsschuhe 14 auf. Ein Zahnring 17 ist auf dem Umfang des Gebläses 13 montiert.

Eine Motoreinheit 20 ist drehbar an einem unteren Abschnitt des Kupplungsgehäuses 16 über eine Schwenk-Welle 21 gelagert, die parallel zur Achse der Kurbelwelle 11 verläuft, so daß die Startermotoreinheit in einer Ebene senkrecht zur Kurbelwelle verschwenkbar ist. Die Welle 21 ist drehbar in Eingriff mit einem Paar von Flanschen 24 eines zylindrischen Halters 23 für die Einheit 20 und am Gehäuse 16 über ein Gewinde 21A an ihrem Ende befestigt. Wie in Fig. 3 gezeigt, umfaßt der Halter 23 einen Vorsprung 22, der in einem Bewegungs-Begrenzungsrahmen 18 am Gehäuse so sitzt, daß die Schwenkbewegung des Halters 23 innerhalb eines Bereiches zwischen Anschlägen 18A und 18B am Ende des Rahmens 18 gegen­ über einer neutralen Linie P-P aus Fig. 4 begrenzbar ist.

Wie in Fig. 4 gezeigt, führt die neutrale Linie P-P durch die Achse der Drehwelle 21. Ein Federauge 16A ist am Gehäuse im Bereich der neutralen Linie P-P angebracht. Der Halter 23 umfaßt einen Federhaken 23A in einer Position zwischen dem Auge 16A und der Welle 21. Eine Druck- bzw. Spreizfeder 25 ist mit dem Auge 16A und dem Haken 23A an ihren beiden Enden 25A bzw. 25B in Eingriff. Wenn somit das Ende 25B über die neutrale Linie P-P gelangt, so wird die Feder 25 maximal zusammengedrückt, so daß sie ihre größte Federkraft entwickelt. Auf diese Weise wird der Halter 23 in Anschlag mit einem der Anschläge 18A oder 18B gehalten.

Auf der Schwenkwelle 21 ist ein Starterhebel 26 schwenkbar befestigt. Der Starterhebel 26 weist einen bogenförmigen Fortsatz 26X und einen Vorsprung 26E auf, der am Umfang des Halters 23 in Anschlag gelangen kann. Ein Druck-Vorsprung 26F für den Daumen einer Bedienungsperson ist ebenfalls vorgesehen. Zwischen dem Gehäuse 16 und einem Vorsprung 26A gegenüber dem Hebel 26 ist eine Feder 26B vorgesehen, um den Hebel vom Halter 23 fortzudrücken. Der bogenförmige Fortsatz 26X kann entlang von festen Kontakten an einem oberen Umfang des Halters vorbei­ bewegt werden, wie dies nachfolgend beschrieben wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Startermotor 27 im Halter 23 angeordnet und an diesem mit Schrauben 27A befestigt. An der Ausgangswelle 27B des Motors sitzt ein Ritzel 28, das in einer vorgeschobenen Position entsprechend dem Anschlag 18B mit dem Zahnring 17 in Eingriff kommen kann. Der Motor weist einen Stiftkontakt 29 zur Verbindung mit einer externen tragbaren Batterie 62 (Fig. 10) auf.

Wie in den Fig. 5 bis 8 gezeigt, sind am oberen Umfang des Halters 23 zwei erste Kontakte 31, 32 und ein zweiter Kontakt 32S an Vorsprüngen 23Y, 23X und 23Z angebracht, die am Halter entlang eines Bogenabschnittes um die Achse der Welle 21 angebracht sind. Auf der anderen Seite umfaßt ein dritter Kontakt 33 ein Paar von Vorsprüngen einer leitfähigen Platte und ist an der Innenseite des Fortsatzes 26X des Starterhebels so angebracht, daß er mit zwei der Kontakte 31, 32 oder 32, 32S in Eingriff gelangen kann, um so einen Schaltermechanismus 30 zu bilden. Wie in Fig. 10 gezeigt, sind Kontakte 31 und 32 vorgesehen, um einen Motorstarterkreis 50 zu verbinden. Die Kontakte 32 und 32S sind vorgesehen, um einen Energierückgewinnungs- Bremsschaltkreis 60 zu schließen.

Die zwei ersten Kontakte 31, 32 und ein zweiter Kontakt 32S können am Starterhebel 26 befestigt sein, während der dritte Kontakt 33 auch am Halter 23 sitzen kann. Die Anordnung ist also umkehrbar.

Wenn nach dem Start der Maschine ungewollt, z. B. durch einen Fehler der Bedienungsperson oder einen Druck auf den Hebel oder dergleichen der Starterhebel 26 betätigt wird, um das Ritzel 28 mit dem Zahnring 17 in Eingriff zu bringen, so wird der Motor mit hoher Geschwindigkeit über den Zahnring 17 angetrieben, was ein Durchbrennen der Motorspule oder eine Zerstörung des Ritzels mit sich bringt. Zur Vermeidung der­ artiger Schwierigkeiten ist die Starteranordnung mit einer Sicherheitsanordnung 40 versehen. Die Sicherheitsanordnung 40 umfaßt ein Solenoid 46A (s. Fig. 9) und ein Kolbengehäuse 46, das über das Solenoid betätigt wird. Das Solenoid 46A ist am Gehäuse 16 über Schrauben 42A und eine Klammer 42 (s. Fig. 13) befestigt. Ein Stopper 41 ist am Kolbengehäuse 46 so befestigt, daß er in die Laufbahn eines Endes 26S des Starterhebels 26 verschoben werden kann, um eine Bewegung des Hebels in die Startposition zu verhindern.

Wie in Fig. 9 gezeigt, ist eine Zündkerze 47 mit einer Sekundär­ spule einer Zündspule 45 verbunden. Die Primärspule ist an einem Zündzeitpunktsteuermechanismus 44 eines nicht gezeigten Magnetzündersystems angebracht. Das Solenoid 46A ist so in die Schaltung einbezogen, daß es mit dem Strom in der Primärspule versorgt wird. Genauer gesagt, ist das Solenoid 46A an die Zündschaltung über Dioden D 1 und D 2, einen Kondensator C 1 und einen Widerstand R 1 angekoppelt, wobei der Kondensator und der Widerstand parallel zum Solenoid 46A liegen. Ein Schalter 48 ist vorgesehen, um die Schaltung kurzzuschließen und dadurch die Maschine zu stoppen.

Im folgenden wird der Betrieb des Systems beschrieben.

Beim Anhalten der Maschine sind die Startermotoreinheit 20 und der Starterhebel 26 in ihrer in Fig. 11 gezeigten Ruhe­ position und das Solenoid 46A ist abgeschaltet, so daß der Stopper 41 zurückgezogen wird. Der Starterhebel 26 wird über die Feder 26B beaufschlagt, so daß ein Vorsprung 26G des Hebels an einem Anschlag 16X in Anlage kommt, der an der Klammer angeformt ist. Der Halter 23 kommt in Eingriff mit dem Anschlag 18A (Fig. 3) über die Kraft der Feder 25.

Um die Maschine zu starten wird die Batterie 62 an den Motorstarterkreis 50 über die Buchse 29 angekoppelt. Dann drückt die Bedienungsperson den Starterhebel 26 und dreht diesen zusammen mit dem Halter 23 um die Welle 21. Wenn das Ende 25B der Feder 25 die neutrale Linie P-P überschreitet, so wird der Halter 23 über die Feder 25 weitergedreht. Auf diese Weise kommt der Vorsprung 22 des Halters in Eingriff mit dem Anschlag 18B und der Hebel 26 wird über den Halter ange­ halten (Fig. 12). In dieser Position steht das Ritzel 28 in Eingriff mit dem Zahnring 17 und der dritte Kontakt 33 kommt in Eingriff mit dem ersten und dem zweiten Kontakt 32 und 32S. Demzufolge dreht der Motor nicht. Wenn man den Finger vom Hebel 26 nimmt, so dreht der Hebel 26 im Uhrzeigersinn (in Fig. 12), und zwar mittels der Feder 26B und wird am Anschlag 16X (Fig. 13) angehalten. In diesem Zustand kommt der dritte Kontakt 33 mit den ersten Kontakten 31 und 32 wie in Fig. 10 gezeigt in Eingriff. Somit wird der Motorstarterkreis 50 geschlossen und treibt den Motor 27, der dadurch den Zahnring 17 dreht, um die Maschine zu starten. Wenn die Maschine ange­ lassen ist, so bewirkt die Reaktion des Zahnringes 17 eine Drehung des Halters 23 im Uhrzeigersinn um die Welle 21, so daß die neutrale Linie P-P überschritten wird. Der Halter 23 wird dann über den Anschlag 18A angehalten. Wenn die Maschine gestartet ist, so fließt Strom in der Primärspule der Zünd­ spule 45 (Fig. 9), so daß das Solenoid 46A mit Strom versorgt wird. Somit wird der Stopper 41 nach vorne in die Bahn des Endes 26S des Starterhebels 26 an dessen Frontseite geschoben, so daß diese Schwenkbahn unterbrochen wird (unterbrochene Linie in Fig. 6). Auf diese Weise kann der Starterhebel nicht in die Startposition verschwenkt werden, so daß man nach dem Starten der Maschine keine Fehlbedienung mehr vornehmen kann.

Andererseits kann aber die Kleinkraftmaschine gleich nach dem Anlassen wieder absterben, z. B. aufgrund irgendwelcher Schwierigkeiten am Vergaser. In diesem Fall wird der Stopper 41 nach oben gezogen, da kein Strom durch das Solenoid fließt, wodurch die Maschine wieder gestartet wird. Das Ritzel 28 kann aber dann, wenn der Zahnring 17 aufgrund seiner Trägheit weiterläuft, ebenfalls in Drehung versetzt werden. Wenn das Ritzel in diesem Fall mit dem Zahnkranz in Eingriff gelangt, so kann es zerstört werden. Um nun den Motor schnell anzuhalten, ist der in Fig. 10 gezeigte Energierückgewinnungs-Bremsschaltkreis vorgesehen. Wenn der Halter 23 in seine Ruheposition nach Fig. 11 zurückkommt, so kommt der dritte Kontakt 33 in Eingriff mit dem ersten und den zweiten Kontakten 33 und 32S, wie in Fig. 10 mit der unterbrochenen Linie gezeigt und schließt so den Bremsschaltkreis. Auf diese Art funktioniert dann der Motor als Generator. Dementsprechend wird der Rotor des Motors über die Energierückgewinnungseffekte sofort nach dem Schließen des Kreises angehalten.

Fig. 14 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungsform der Sicherheitsanordnung 40. Die Anordnung umfaßt einen Stopper 41B, der über eine Feder 52 in einem Gehäuse 51 beaufschlagt wird. Der Stopper 41B weist einen Griff 41D zum Anheben auf sowie eine Schrägfläche 41D, die mit einer Schrägfläche 26H des Starterhebels 26 zusammenwirkt.

Bevor der Starterhebel 26 gedrückt wird, um die Maschine zu starten, wird der Stopper 41B von der Bedienungsperson angehoben. Wenn der Starterhebel in seine Ruheposition zurück­ kommt, so gleitet die Schrägfläche 26H auf der Schrägfläche 41C entlang und hebt den Anschlag hoch, so daß der Hebel vorbei­ kommen kann. In der Ruheposition sperrt der Stopper 41B den Weg des Hebels.

Claims (6)

1. Startersystem für eine Klein-Brennkraftmaschine, die einen Zahnring (17) fest auf der Kurbelwelle (11) montiert aufweist, mit einem Halter (23), der auf einer Welle (21) drehbar befestigt ist, mit einem elektrischen Startermotor (20), der fest am Halter (23) montiert ist und ein Ritzel (28) aufweist, das auf einer Ausgangswelle (27B) des Startermotors (20) befestigt ist und das mit dem Zahnring in Eingriff gelangen kann, mit elastischen Mitteln (25) zum Halten des Halters (23) in einer Ruheposition ebenso wie in einer Startposition, mit einem aus der Ruheposition in eine Startposition verschwenkbaren Starterhebel (26), der drehbar auf der Welle (21) sitzt, von einer Feder (26B) in seine Ruheposition beaufschlagt wird, und derart ausgebildet ist (Vorsprung 26E), daß bei Betätigung des Starterhebels (26) der Halter (23) aus einer Ruheposition in seine Startposition verschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Starterhebel (26) von Hand verschwenkbar ist und unter Freigabe des in der Startposition befindlichen Halters (23) in seine Ruheposition zurückschwenkt,
daß ein Paar von ersten Kontakten (31, 32) am Halter (23) oder am Starterhebel (26) und ein dritter Kontakt (33) vorgesehen ist, der jeweils am anderen Teil (26 bzw. 23) befestigt ist, und zwar derart, daß er mit den ersten Kontakten (31, 32) in Eingriff gelangen kann,
daß eine Maschinen-Starterschaltung (50) vorgesehen ist, welche den ersten (31, 32) und den dritten Kontakt (33) umfaßt, um den Motor (20) mit einer Stromquelle (62) zu verbinden, wobei der Halter (23) und der Starterhebel (26) so angeordnet sind, daß der dritte Kontakt (33) mit den ersten Kontakten (31, 32) dann in Eingriff kommt, wenn der Halter (23) in der Startposition sitzt und der Starterhebel (26) in seine Ruheposition kommt, wodurch dann über die Starterschaltung (50) der Startermotor (20) mit Strom versorgt wird.

2. Startersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel eine erste Feder (25) umfassen, die zwischen dem Halter (23) und einem festen Punkt eines Teils (16) der Maschine angebracht ist, wobei die erste Feder (25) so angeordnet ist, daß sie den Halter (23) ent­ weder in seine Ruheposition oder in die Startposition beaufschlagt, die auf jeweils einer der beiden Seiten einer neutra­ len Linie (P-P) liegen, welche den festen Punkt und die Achse der Welle (21) verbindet.

3. Startersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherheitsanordnung (40) mit einem Stopper (41) vorgesehen ist, der die Bahn des Starterhebels (26) in Richtung auf die Startposition unterbricht.

4. Startersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsanordnung (40) eine Feder (52) zum Beaufschlagen des Stoppers (41B) in seine Unterbrechungsrichtung umfaßt, sowie Schrägflächen (41C; 26H) am Anschlag (41B) bzw. am Starterhebel (26), wobei die Schrägflächen so angeordnet sind, daß der Starterhebel (26) in seine Ruheposition zurückgleiten kann.

5. Startersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsanordnung (40) ein Solenoid (46A) umfaßt, das vom Strom eines Zündsystems der Maschine mit Strom versorgt wird, um den Stopper (41) in die Bahn vorzuschieben.

6. Startersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Kontakt (32S) am Halter (23) vorgesehen ist, der mit dem dritten Kontakt (33) zusammen mit einem der ersten Kontakte (31, 32) dann in Eingriff kommen kann, wenn der Halter (23) und der Starterhebel (26) sich in ihrer Ruheposition befinden, so daß ein Energierückgewinnungs- Bremsschaltkreis (60) für den Startermotor betätigt wird.