DE3808673A1

DE3808673A1 - Anschlag fuer das ritzel eines starters

Info

Publication number: DE3808673A1
Application number: DE3808673A
Authority: DE
Inventors: Taiichi Nakagawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-03-12
Filing date: 1988-03-11
Publication date: 1988-09-22
Also published as: US5197342A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ritzelanschlag für einen Starter und insbesondere auf einen Ritzelanschlag zur Verwendung in einem Starter des "Überkragungstyps", bei dem ein Ritzel vor einem Lager angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Anschlag für ein Ritzel, der in einem Starter des "Typs mit vorderer Nase" verwendet wird. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet einen Anker eines Gleichstrommotors und 2 eine Ankerwelle. Ein Planetengetriebe 3 ist an dem vorderen Ende der Ankerwelle 2 vorgesehen. Ein Polgehäuse 4 weist magnetische Felder erzeugende Permanentmagnete auf, die an seinem inneren Umfang befestigt sind. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine Kraftabgabewelle, auf die die Drehkraft von dem Planetengetriebe übertragen wird. In der äußeren Umfangsfläche der Kraftabgabewelle ist ein spiral förmiges Steilgewinde 7 ausgebildet und eine Freilauf kupplung 8 ist über das Steilgewinde 7 axial gleitend auf der Kraftabgabewelle 6 ange ordnet. Ein Ritzel 9 ist mit der Freilauf kupplung 8 zu einer Einheit verbunden, so daß es in axialer Richtung der Kraftabgabewelle 6 vorwärts und rückwärts bewegbar ist. Das Bezugs zeichen 10 bezeichnet einen Anschlag, der auf der Kraftabgabewelle 6 zur Begrenzung der axialen Bewegung des Ritzels 9 dient. Der Anschlag 10 umfaßt einen in einer Vertiefung in der Kraft abgabewelle 6 angeordneten Ring 11 a und ein Anschlagelement 11 b, das mit dem Ring 11 a in Eingriff steht. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet ein Buchsenlager, das an dem vorderen Endbereich einer vorderen Auskragung 13 zur Lagerung der Kraftabgabewelle vorgesehen ist. Ein Einrück hebel 14 aus Kunststoff ist schwenkbar ange ordnet, wobei sein eines Ende mit einem nicht dargestellten Stößel eines elektromagnetischen Schalters und dessen anderes Ende mit dem hinteren Ende der Freilaufkupplung verbunden sind.

Fig. 2 zeigt einen Starter des "Überhangtyps", bei dem das Ritzel vor einem in einem vorderen Deckel angeordneten Lager liegt. In dieser Figur zeigt die untere Hälfte eine Ritzelantriebs welle 16 in der vorderen Stellung, in der sie mit einem Zahnkranz 30 in Eingriff ist. Die Ritzelantriebswelle 16, die in ihrem distalen Endbereich mit einem Zahnkranz versehen ist, wird durch ein in dem vorderen Deckel oder der vorderen Auskragung 17 angeordnetes Lager 18 gelagert. Vor dem distalen Ende der Ritzel antriebswelle 16 ist ein Anschlag 24 zur Begrenzung ihrer axialen Bewegung vorgesehen. Der Anschlag 24 umfaßt einen in einer Vertiefung 25 in dem distalen Endbereich der Kraftabgabewelle 6 aufgenommenen Ring 26 und ein Anschlagelement 27, das lose auf dem Ring 26 angeordnet ist.

Wenn bei den oben beschriebenen Startern der Startschalter eingeschaltet wird, wird der elektromagnetische Schalter betätigt. Daraufhin wird der Gleichstrommotor erregt und der Anker 1 erzeugt eine Drehkraft. Gleichzeitig wird der Stößel des elektromagnetischen Schalters 15 angezogen und der Einrückhebel 14 wird dabei geschwenkt, wodurch die Freilaufkupplung und das Ritzel 9, 20 nach vorn bewegt werden. Das vordere Ende des Ritzels 9, 20 stößt gegen den Anschlag 10, 27 und der Endpunkt seines Weges ist damit definiert. In dieser Stellung treten das Ritzel 9, 20 und der Zahnkranz 30 des Motors in Eingriff, um ihn zu starten.

Die oben beschriebenen Ritzelanschläge der zwei Starter unterschiedlichen Typs haben allerdings folgende Nachteile.

Wenn der Durchmesser eines Schwungrades des Motors, das vom Starter aus gesehen hinter dem Zahnkranz liegt, größer ist als der Durchmesser des Zahn kranzes 30, kann die in bezug auf das Ritzel 20 hervorstehende Kraftabgabewelle 6 oder die Aus kragung 13, die vor dem Ritzel 9 liegt, mit dem Schwungrad zusammentreffen. Somit ist es nicht möglich, ein Schwungrad beliebiger Ausbildung oder Anordnung zu wählen. Weiterhin ist im Stand der Technik die Kraftabgabewelle 6, mit der gleitend das Ritzel 9 oder die Ritzelantriebswelle 16 in Eingriff stehen, zumindest teilweise unge schützt, so daß die Gefahr besteht, daß das Ritzel 9 oder die Ritzelantriebswelle 16 wegen der Korrosion oder der Verschmutzung der unge schützten Teile nicht glatt gleitet. In einem Ausführungsbeispiel eines Starters des Standes der Technik ist der Anschlag auf dem Teil der Kraftabgabewelle 6 vorgesehen, auf dem die Freilaufkupplung 8 gleitend angeordnet ist. Diese Ausführung hat aber den Nachteil, daß sie sehr anfällig und der Aufbau kompliziert ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Ritzelanschlag für einen Starter zu schaffen, bei dem keine Teile über das distale Ende des Ritzels herausragen, wenn es mit dem Zahnkranz in Eingriff ist und der gegen Ver schmutzung schützt und einfach aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Es ist ein Anschlag für das Ritzel eines Starters mit einer durch einen elektrischen Motor angetriebenen Kraftabgabewelle, einer Ritzel antriebswelle, die axial gleitend auf der Kraft abgabewelle angeordnet ist, einem aus dem distalen Endbereich der Ritzelantriebswelle ausgeformten Ritzel und einem auf dem distalen Endbereich der Kraftabgabewelle sitzenden Anschlag vorge schlagen. In der inneren Umfangsfläche der Ritzel antriebswelle ist ein Bereich mit vergrößertem Querschnitt über eine vorbestimmte Länge von ihrem distalen Ende aus gesehen ausgeformt, der einen Ringraum zwischen der inneren Umfangsfläche der Ritzelantriebswelle und der äußeren Umfangs fläche der Kraftabgabewelle begrenzt. Ein Absatz ist in dem den Bereich mit vergrößertem Querschnitt abschließenden Ende ausgeformt und der Anschlag ist derart vorgesehen, daß bei Bewegung der Ritzelantriebswelle nach vorn der Anschlag zur Begrenzung ihrer Vorwärtsbewegung an den Absatz anschlägt und im Ruhezustand der Anschlag voll ständig oder teilweise in dem Ringraum aufgenommen ist.

Um den Anschlag auf der Kraftabgabewelle zusammen zusetzen, wird zuerst ein Anschlagelement in den Ringraum eingesetzt und anschließend ein Ring in einer in der Umfangsfläche der Kraftabgabe welle gebildeten Vertiefung angeordnet und in diesem Zustand wird die Ritzelantriebswelle nach vorn bewegt. Das Anschlagelement stößt gegen den Absatz der Ritzelantriebswelle an und wird dadurch nach vorn bewegt, um mit dem Ring in Eingriff zu treten, wodurch er festgelegt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nach folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt mit einem Ritzelanschlag nach dem Stand der Technik, der in einem Starter des Typs mit vorderer Nase verwendet wird,

Fig. 2 einen Querschnitt mit einem Ritzel stopper nach dem Stand der Technik, der in einem Starter des Überhang typs verwendet wird,

Fig. 3 einen Querschnitt mit einem Ritzelanschlag für einen Starter gemäß einem ersten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 4 einen Querschnitt mit einem Ritzelanschlag für einen Starter gemäß einem zweiten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch einen Anschlag für das Ritzel eines Starters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung gezeigt, wobei in der unteren Hälfte der Ritzelantriebswelle 16 diese in der vorderen Stellung steht. In dieser Figur bezeichnen die Bezugszeichen 2, 6, 7, 8 eine Ankerwelle, eine Kraftabgabewelle, ein Steilgewinde und eine Freilaufkupplung entsprechend der Anordnung gemäß dem Stand der Technik. Die Bezugszeichen 8 a, 8 b und 8 c bestimmen jeweils ein Kupplungs außenteil, ein Kupplungsinnenteil und zwischen ihnen angeordnete Rollen. Das Kupplungsinnenteil 8 b ist integraler Bestandteil der Ritzelantriebs welle 16, die auf der Kraftabgabewelle 6 gleitet. Die Ritzelantriebswelle 16 ist in einem Lager 18 gelagert, das in einem vorderen Deckel 17 derart aufgenommen ist, daß die Welle 16 axial auf der Kraftabgabewelle 6 gleiten kann. Zwischen der Ritzelantriebswelle 16 und der Kraftabgabewelle 6 sind Metallhülsen 19 angeordnet. Ein Ritzel 20 ist in dem distalen Endbereich der Ritzelantriebs welle 16 ausgebildet. Das Bezugszeichen 21 be zeichnet einen Bereich mit vergrößertem Durchmesser, der im inneren Umfangsbereich der Ritzelantriebs welle 16 ausgeformt ist, und sich über eine vorgegebene Länge vom distalen Ende gesehen erstreckt. Am Ende des Bereichs mit vergrößertem Durchmesser 21 ist eine Abstufung 22 vorgesehen. Zwischen dem Bereich mit vergrößertem Durchmesser 21 und der äußeren Umfangsfläche der Kraftabgabe welle 6 ist ein Ringraum 23 angeordnet. Das Bezugszeichen 27 bezeichnet ein Anschlagelement, das Bestandteil eines Anschlages 24 ist. Das Anschlagelement 27 weist einen ringförmigen Querschnitt in einer solchen Form auf, daß es locker an den Raum 23 angepaßt ist.Das Anschlagelement 27 umgreift einen Ring 26, der in einer in dem distalen Endbereich der Kraft abgabewelle 6 vorgesehenen Vertiefung 25 ange ordnet ist.

Die Bezugszeichen 14, 15 bezeichnen einen Einrück hebel und einen elektromagnetischen Schalter, die denen des Standes der Technik entsprechen, und 15 a ist der Stößel des elektromagnetischen Schalters 15.

Im folgenden wird der Vorgang des Zusammensetzens des Anschlages 24 beschrieben. Das Anschlags element 27 wird zuerst von dem distalen Ende der Kraftabgabewelle 6 her in den Raum 22 einge schoben und der Ring 26 wird anschließend in die Vertiefung eingelegt. In dieser Anordnung wird die Ritzelantriebswelle 16 nach vorn bewegt (nach rechts in Fig. 3). Die Abstufung 22 der Ritzelantriebswelle 16 stößt daraufhin gegen das Anschlagselement 27, das locker in dem Raum 23 angeordnet ist,und bewegt es nach rechts (gemäß Fig. 3), wodurch das Anschlagelement 27 mit dem Ring 26 in Eingriff tritt. Auf diese Weise wird das Anschlagelement 27 fest arretiert.

Das Starten des Motors wird in der gleichen Weise durchgeführt wie im Stand der Technik. Wenn nämlich der nicht dargestellte Startschalter eingeschaltet wird, wird der elektromagnetische Schalter 15 erregt und die Ankerwelle 2 in Rotation versetzt. Daraufhin dreht sich das Ritzel 20 ebenfalls und bewegt sich nach vorn, um mit dem Zahnkranz (nicht dargestellt) in Eingriff zu treten.

Wie beschrieben, ist der Anschlag für das Ritzel des Starters gemäß der vorliegenden Erfindung in der Weise zusammengesetzt, daß ein Ring in dem distalen Endbereich einer Kraftabgabewelle eingesetzt ist und ein Anschlagelement, das derart ausgebildet ist, daß es locker in einem Raum im Inneren der Ritzelantriebswelle aufgenommen ist, mit dem Ring in Eingriff tritt. Wenn somit das Ritzel vorgeschoben wird, tritt das distale Ende der Kraftabgabewelle in den Raum im Inneren der Ritzelantriebswelle ein und es besteht daher keine Gefahr, daß sie mit einem Schwungrad oder dergleichen zusammenstößt. Wenn das Ritzel zurückgezogen wird, wird der Anschlag teilweise oder vollständig von der Ritzelantriebswelle übergriffen und dient somit gleichzeitig zur Vermeidung der Verschmutzung. Somit wird der Zusammenbau des Anschlags erleichtert und sein Aufbau vereinfacht. Folglich können die Hersteller kosten verringert werden.

Fig. 4 zeigt den Querschnitt eines Ritzelan schlages für einen Starter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei eben falls unten die Ritzelantriebswelle 16 in ihrer vorderen Stellung gezeigt ist. Das Bezugszeichen 31 bezeichnet einen Zwischenraum zwischen den Metallhülsen 19 und der Kraftabgabewelle 6 und 32 ist ein Zwischenraum zwischen der äußeren Umfangsfläche des Anschlagelementes 27 und der inneren Umfangsfläche des Bereiches 21 mit ver größertem Durchmesser. Der Raum 23 ist derart ausgebildet, daß der Zwischenraum 32 größer als der Zwischenraum 31 ist. Insbesondere ist der Raum 23 derart ausgebildet, daß der Zwischen raum 32 500µm beträgt, während der Zwischenraum 31 zwischen 30 bis 150µm liegt. Der Wert des Zwischenraumes 32 wird durch Summieren des Wertes der zulässigen Abnutzung der Metallhülsen 19 und des Wertes des Zwischenraumes 31 erhalten. Der Wert für den Zwischenraum 32 kann in geeigneter Weise im Bereich von 130 bis 800µm ausgewählt werden. Da die Anordnung der anderen Teile die gleiche wie in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist, werden die gleichen Teile oder Bereiche durch die gleiche Bezugsziffer bezeichnet und ihre Beschreibung wird ausgelassen.

Der derart angeordnete Ritzelanschlag weist die folgenden Vorteile auf. Wenn der Starter längere Zeit verwendet wird, nutzen sich die Metallhülsen 19 ab und somit erhöht sich der Zwischenraum 31. Da aber der Zwischenraum 32 derart festgelegt ist, daß er die Summe aus der zulässigen Abnutzung der Metallhülsen 19 und dem Zwischenraum 31 bildet, besteht keine Gefahr, daß das Anschlagelement 27 mit dem Bereich 21 mit vergrößertem Durch messer zusammentrifft, selbst wenn sich die Abnutzung der Metallhülsen 19 erhöht. Daher besteht ebenfalls keine Gefahr, daß das Anschlag element 27 von der Kraftabgabewelle 6 fällt.

Claims

1. Anschlag für das Ritzel eines Starters mit einer durch einen elektrischen Motor angetriebenen Kraftabgabewelle, einer Ritzel antriebswelle, die axial gleitend auf der Kraftabgabewelle angeordnet ist, einem aus dem distalen Endbereich der Ritzelantriebs welle ausgeformten Ritzel und einem auf dem distalen Endbereich der Kraftabgabewelle sitzenden Anschlag, dadurch gekennzeichnet, daß in der inneren Umfangsfläche der Ritzel antriebswelle (16) ein Bereich (21) mit ver größertem Querschnitt über eine vorbestimmte Länge von ihrem distalen Ende aus gesehen ausgeformt ist, der einen Ringraum (23) zwischen der inneren Umfangsfläche der Ritzel antriebswelle (16) und der äußeren Umfangs fläche der Kraftabgabewelle (6) begrenzt, daß ein Absatz in dem den Bereich mit ver größertem Querschnitt (21) abschließenden Ende ausgeformt ist und daß der Anschlag (24) derart vorgesehen ist, daß bei Bewegung der Ritzelantriebswelle (16) nach vorn der Anschlag zur Begrenzung ihrer Vorwärtsbewegung an den Absatz (22) anschlägt und im Ruhezustand der Anschlag (24) vollständig oder teilweise in dem Ringraum (23) aufgenommen ist.

2. Anschlag nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß mindestens eine zwischen der Kraftabgabewelle (6) und einem von dem Bereich mit vergrößertem Durchmesser unterschiedlichen Bereich der Ritzelantriebswelle (16) angeordnete Hülse (19) vorgesehen ist.

3. Anschlag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (24) einen in eine in der Umfangsfläche der Kraftabgabe welle (6) vorgesehenen Vertiefung (25) einge setzten Ring (26) und ein von dem Ring (26) auf der Umfangsfläche gehaltenes Anschlag element (27) aufweist, das locker in dem Ringraum (23) aufgenommen ist.

4. Anschlag nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Zwischenraum (32) zwischen dem Anschlag (24) und dem Bereich mit dem vergrößerten Durchmesser (21) größer ist als der Zwischenraum (31) zwischen der Kraftabgabewelle (6) und der Metallhülse (19).

5. Anschlag nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (31) zwischen der Kraftabgabewelle (6) und der Hülse (19) 30 bis 150µm beträgt und der Zwischenraum zwischen Anschlag (24) und Bereich mit vergrößertem Durchmesser (21) zwischen 130 und 800µm liegt.

6. Anschlag nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ritzel (20) ein integrale Einheit mit dem distalen Endbereich der Ritzelantriebswelle (16) bildet.

7. Anschlag nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß weiterhin eine Freilaufkupplung (8) und ein in dem Umfang der Kraftabgabe welle (6) angeordnetes Steilgewinde (7) vorgesehen sind, wobei die Freilaufkupplung ein mit dem Steilgewinde (7) in Eingriff stehendes Kupplungsaußenteil (8 a), ein Kupplungsinnenteil (8 b), das Bestandteil der Ritzelantriebswelle (16) ist und zwischen dem Kupplungsinnen- und -außenteil (8 a, 8 b) angeordnete Rollen (8 c) aufweist.