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Die vorliegende Erfindung betrifft Anlasser mit interner
Drehzahlverringerung und insbesondere Anlasser mit einer
Planetenraddrehzahlverringerung, die eine
Planetenraddrehzahlverringerungseinrichtung umfassen.
Ein Planetenraddrehzahlverringerungssystem gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der EP-A-0 127 880
bekannt.
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Ein Beispiel eines herkömmlichen Anlassers mit
Planetenraddrehzahlverringerung ist in der halben
Schnittansicht von Fig. 1 dargestellt. An der Endfläche eines
Joches 2 eines Gleichstrommotors 1 bildet ein innenverzahntes
Rad 3 aus Harz eine
Planetenraddrehzahlverringerungseinrichtung. Das
innenverzahnte Rad 3 und ein Zwischenträger 4 zusammen mit
einem Gummiring 5 sind auf eine innere Unterseite 7 eines
vorderen Trägers 6 aufgepaßt. Ferner ist in Fig. 1 ein Läufer
8 eines Gleichstrommotors 1 dargestellt. Eine Läuferdrehwelle
9 besitzt an ihrem vorderen Endabschnitt ein stirnverzahntes
Rad 10, das mit einem Planetenrad 11 in Eingriff steht. Ein
Lager 12 ist koaxial in das Planetenrad 11 eingesetzt und an
einem Lagerbolzen 13 befestigt. Ein Flansch 14 sichert den
Lagerbolzen 13, wobei der Flansch 14 einen Arm der
Planetenraddrehzahlverringerungseinrichtung bildet und
einstückig mit einer Abtriebsdrehwelle 15 ausgebildet ist.
Ein einfaches Gleitlager 16 ist in die zylindrische
Mittenbohrung des Zwischenträgers 4 eingepaßt und trägt die
Abtriebsdrehwelle 15. Ein einfaches Gleitlager 17 ist in die
zylindrische Mittenaussparung 18 der Abtriebsdrehwelle 15
eingepaßt und lagert den vorderen Endabschnitt der
Läuferdrehwelle 9. Ferner ist in Fig. 1 ein Stahlkugellager
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zwischen der Läuferdrehwelle 9 und der Abtriebsdrehwelle
15 eingesetzt und überträgt die Schublast zwischen diesen
Drehwellen 9 und 15. Eine Druckscheibe 20 ist zwischen der
Läuferdrehwelle 9 und der Abtriebsdrehwelle 15 angeordnet. An
der Abtriebsdrehwelle 15 sind Schraubenkeile 21 derart
ausgebildet, daß eine nicht dargestellte Überlaufkupplung
(einschließlich eines Ritzels) gleitend mit den
Schraubenkeilen 21 in Eingriff steht.
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Nachfolgend wird der Betrieb des herkömmlichen Anlassers mit
Planetenraddrehzahlverringerung beschrieben, der wie oben
beschrieben konstruiert ist. Der in Betrieb gesetzte Läufer 8
erzeugt ein Drehmoment quer zur Zeichenebene und das so
erzeugte Drehmoment wird auf die Läuferdrehwelle 9 und über
das stirnverzahnte Rad 10, das Planetenrad 11 und den
Lagerbolzen 13 auf den Flansch 14 übertragen. Dies bedeutet,
daß die Drehzahl des Läufers 8, die durch diesen
Planetenraddrehzahlverringerungsmechanismus verringert wird,
auf die Abtriebsdrehwelle 15 übertragen wird.
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Bei dem auf diese Weise konstruierten herkömmlichen Anlasser
mit Planetenraddrehzahlverringerung besteht das
innenverzahnte Rad 3 aus Harz (Nylon). Wenn deshalb beim
Anlassen des Motors ein Stoß auftritt, so biegt sich das
innenverzahnte Rad gewöhnlich durch, um den Stoß zu
absorbieren. Das innenverzahnte Rad 3 ist jedoch in dem
vorderen Träger 6 mit einem kleinen Zwischenraum in
Radialrichtung eingepaßt. Wenn deshalb das innenverzahnte Rad
3 einem Stoß ausgesetzt wird, der durch die übliche
Drehmomentsveränderung des Motors erzeugt wird, so ist die
Durchbiegung des innenverzahnten Rades 3 so gering, daß
dieses den Stoß nicht absorbieren kann.
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Ein weiteres Beispiel eines herkömmlichen Anlassers mit
Planetenraddrehzahlverringerungseinrichtung, bei dem der
Zwischenraum zwischen dem innenverzahnten Rad 3 und dem
vorderen Träger 6 in Radialrichtung außerordentlich groß ist,
ist mit den folgenden Schwierigkeiten verbunden. Wenn nämlich
beim Anlassen des Motors der Motor abrupt stoppt oder das
Ritzel des Anlassers nicht vollständig mit dem Hohlrad des
Motors in Eingriff steht, wird auf das innenverzahnte Rad 3
ein großer Stoß ausgeübt. In diesem Fall wird jedoch das
innenverzahnte Rad 3 in Radialrichtung außerordentlich stark
deformiert, so daß das innenverzahnte Rad 3 brechen kann.
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Eine ähnliche Vorrichtung ist in dem UK-Patent 2,109,893B
offenbart, die der am 19. Oktober 1982 eingereichten US-
Anmeldung mit der Seriennummer 435,190 entspricht, die als
US-Patent 4,494,414 erteilt wurde. Bei dieser Vorrichtung
wird ein innenverzahntes Rad durch ein elastisches Glied in
Radialrichtung gehalten, so daß auf das innenverzahnte Rad
ausgeübte Stoßkräfte durch das elastische Glied absorbiert
werden. Ferner offenbart das UK-Patent 2,108,627B ein
innenverzahntes Rad, das durch ein elastisches Glied in
Axialrichtung gehalten wird. Sogar wenn auf das
innenverzahnte Rad eine Rotationskraft ausgeübt wird, kann
dessen Drehung beseitigt werden. Auch wenn eine Stoßkraft,
die eine bestimmte Stärke überschreitet auf das Rad ausgeübt
wird, wird diese Kraft durch das elastische Glied absorbiert.
In diesen beiden Patenten wird das innenverzahnte Rad
elastisch gehalten, um einen auf das Rad ausgeübten Stoß zu
absorbieren. Jedoch offenbaren diese Patente kein
innenverzahntes Rad mit eigener Elastizität, um dessen eigene
elastische Deformation zu ermöglichen.
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Es ist folglich eine Aufgabe dieser Erfindung, die obigen
Schwierigkeiten zu beseitigen, die mit einem herkömmlichen
Anlasser mit Planetenraddrehzahlverringerungseinrichtung
verbunden sind.
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Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen
Anlasser mit Planetenraddrehzahlverringerungseinrichtung zu
schaffen, bei dem das innenverzahnte Rad wirksam durchgebogen
wird, um den Stoß zu absorbieren, wenn ein gewöhnlicher Stoß
auftritt, und bei dem eine übermäßige Deformation des
innenverzahnten Rades verhindert wird, wenn ein Stoß
auftritt, der größer ist als der gewöhnliche Stoß, so daß das
innenverzahnte Rad vor einer Beschädigung geschützt ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Planetenraddrehzahlverringerungssystem mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
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Bei dem erfindungsgemäßen Anlasser mit
Planetenraddrehzahlverringerung ist das innenverzahnte Rad
aus Harz innerhalb des Gehäuses angeordnet und ein Metallring
ist in dem Gehäuse mit einem vorbestimmten Abstand zwischen
dem innenverzahnten Rad und dem Gehäuse und dem Metallring in
Radialrichtung eingepaßt, um einen Stoß innerhalb eines
vorbestimmten Bereiches zu absorbieren.
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Wenn der gewöhnliche Stoß auf das innenverzahnte Rad ausgeübt
wird, wird dieses effektiv in den Zwischenraum durchgebogen,
um den Stoß zu absorbieren. Wenn auf das innenverzahnte Rad
ein Stoß ausgeübt wird, der größer ist als der gewöhnliche,
so wird eine übermäßige Deformation des innenverzahnten Rades
durch die zylindrische Innenfläche des Metallrings oder des
Gehäuses verhindert.
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Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel
eines herkömmlichen Anlassers mit
Planetenraddrehzahlverringerung zeigt.
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Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, die ein Beispiel
eines erfindungsgemäßen Anlassers mit
Planetenraddrehzahlverringung zeigt.
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In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
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Nachfolgend wird, unter Bezugnahme auf Fig. 2, eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei
die Bauteile, die bereits im Zusammenhang mit Fig. 1
beschrieben wurden, mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
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In Fig. 2 ist in der zylindrischen Innenfläche des vorderen
Trägers 6 eine Ringnut 6a ausgebildet. Ein Eisenring 22 ist
in die Ringnut 6a derart eingepaßt, daß der Ring 22 der
zylindrischen Außenwand des elastischen innenverzahnten Rades
3 über einen Zwischenraum 23 in Radialrichtung
gegenüberliegt, das heißt, der Ring 22 ist lose auf das
innenverzahnte Rad 3 gepaßt.
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In der derart konstruierten Ausführungsform ist der Eisenring
22 in die Ringnut 6a des vorderen Trägers 6 preßgepaßt oder
nach einem anderen geeigneten Verfahren in die Ringnut 6a
eingepaßt. Das innenverzahnte Rad 3, der Zwischenträger 4 und
der Gummiring 5 sind miteinander über lange Bolzen (nicht
gezeigt) derart befestigt, daß sie zwischen dem vorderen
Träger 6 und dem Joch 2 gehalten werden. In diesem Fall ist
der Zwischenraum 23 zwischen dem innenverzahnten Rad 3 und
dem Eisenring 22, wie in Fig. 2 gezeigt, vorgesehen. Wenn in
diesem Zustand ein gewöhnlicher Stoß auf das innenverzahnte
Rad 3 ausgeübt wird, absorbiert dieses den Stoß, indem es
sich selbst in dem Zwischenraum 23 durchbiegt. Wenn auf das
innenverzahnte Rad 3 ein Stoß ausgeübt wird, der größer ist
als der gewöhnliche, so biegt sich das innenverzahnte Rad 3
entsprechend seiner Flexibilität selbst radial durch, um den
Stoß zu absorbieren. Die maximale Durchbiegung des
innenverzahnten Rades 3 wird durch die Größe des
Zwischenraumes 23 in Radialrichtung festgelegt. Eine größere
Durchbiegung des innenverzahnten Rades 3 ist durch den
Eisenring 22 begrenzt. Entsprechend ist der Zwischenraum 23
so festgelegt, daß das innenverzahnte Rad 3 einen großen Stoß
absorbieren kann, der auf den Anlasser ausgeübt wird und
keine große Deformation aufnimmt, welche das innenverzahnte
Rad brechen könnte.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der
Zwischenraum 23 außerhalb der zylindrischen Außenwand des
innenverzahnten Rades 3 vorgesehen und der Eisenring 22 wird
verwendet, um eine übermäßige Deformation des innenverzahnten
Rades 3 zu vermeiden. Bei der oben beschriebenen
Ausführungsform ist das innenverzahnte Rad 3 nicht einstückig
mit dem Zwischenträger 4 ausgebildet. Jedoch können das
innenverzahnte Rad 3 und der Zwischenträger 4 als eine
Einheit aus Harz ausgebildet werden. Ferner ist in der oben
beschriebenen Ausführungsform das innenverzahnte Rad 3
innerhalb des vorderen Trägers 6 eingepaßt. Jedoch kann das
technische Prinzip der Erfindung auch dann angewendet werden,
wenn das innenverzahnte Rad 3 innerhalb des Jochs 2 eingepaßt
ist, welches das Gehäuse bildet, oder innerhalb des Jochs 2
und des vorderen Trägers 6. Darüberhinaus ist bei der oben
beschriebenen Ausführungsform der Ring 22 aus Eisen
hergestellt, jedoch-kann der Ring 22 selbstverständlich auch
aus anderen Metallen hergestellt werden.
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Wie oben beschrieben ist erfindungsgemäß das innenverzahnte
Rad aus Harz innerhalb eines Gehäuses vorgesehen und ein
Metallring ist in dem Gehäuse mit einem vorbestimmten
Zwischenraum in Radialrichtung zwischen dem Metallring und
dem innenverzahnten Rad aus Harz eingepaßt, um den
vorbestimmten Stoß zu absorbieren. Wenn deshalb ein
gewöhnlicher Stoß auf das innenverzahnte Rad ausgeübt wird,
kann sich dieses effektiv durchbiegen, um den Stoß zu
absorbieren. Wenn auf das innenverzahnte Rad ein Stoß
ausgeübt wird, der größer ist als ein vorbestimmter Stoß, so
wird eine übermäßige Deformation des innenverzahnten Rades
durch den Ring verhindert. Dies bedeutet, daß das Problem
vermieden ist, wonach das innenverzahnte Rad durch einen
übermäßigen Stoß brechen kann. Somit ist der erfindungsgemäße
Anlasser mit Planetenraddrehzahlverringerung äußerst
zuverlässig.