DE3831710A1 - Startvorrichtung fuer einen verbrennungsmotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Startvorrichtung für einen Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige bekannte Handstartvorrichtungen bestehen in der Regel aus einem Seilzugstarter, der aus einer Trommel mit einem aufgewickelten Seil besteht. Um eine ausreichende Startdrehzahl des Verbrennungsmotors zu erzielen, muß das Seil ruckartig und plötzlich von der Seiltrommel abgezogen werden. Bei weniger kräftigen Personen ergeben sich Schwie­ rigkeiten, da diese den Seilzug nicht kräftig genug betäti­ gen, so daß der über eine Überholkupplung angetriebene Ver­ brennungsmotor die notwendige Startdrehzahl nicht erreicht.

Ferner sind elektrische Anlasser bekannt, die anstelle einer Handstartvorrichtung eingesetzt werden und über eine Getrie­ beübersetzung auf die Kurbelwelle des anzudrehenden Motors wirken. Derartige Anlasser benötigen jedoch eine erhebliche elektrische Leistung, die netzunabhängig nur durch ent­ sprechend große und schwere Batterien zur Verfügung gestellt werden kann.

Bei kleineren Batterien, wie sie bei handgeführten, meist getragenen Arbeitsgeräten eingesetzt werden, sind mit einem elektrischen Anlasser nur eine begrenzte Anzahl von Start­ versuchen möglich. Daher ist es wünschenswert, neben der Anordnung eines elektrischen Anlassers aus Komfortgründen auch eine Handstartvorrichtung vorzusehen, um bei erschöpf­ ter Batterie eine Inbetriebnahme des Arbeitsgerätes vor Ort sicherzustellen.

Erfahrungsgemäß wird nur eine begrenzte Stückzahl Arbeits­ geräte einer Serie mit einem höheren Komfort bietenden elektrischen Anlasser ausgerüstet. Es ist daher anzustreben, den elektrischen Anlasser als reines Anbauteil vorzusehen, so daß der in das Arbeitsgerät eingebaute Verbrennungsmotor ohne weitere Änderung sowohl mit einer Handstartvorrichtung wie mit einer Handstartvorrichtung mit kombiniertem elektri­ schem Anlasser versehen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ohne Änderung am Verbrennungsmotor eine Handstartvorrichtung mit einem elek­ trischen Anlasser derart zu kombinieren, daß das Bauvolumen der Gesamtanordnung möglichst klein bleibt.

Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Weiterbildung der bekannten Über­ holkupplung zwischen der Handstartvorrichtung und der Kur­ belwelle zu einer "doppelten" Überholkupplung mit zwei Rastvorrichtungen und jeweils zugeordnetem Antriebsteil ermöglicht in Axialrichtung der Kurbelwelle eine geringe Baulänge der Startvorrichtung. Da der mit der Kurbelwelle drehfest verbundene Träger beide Rastvorrichtungen aufweist, kann der sonst notwendige Träger für die Rastvorrichtung des Antriebsteils des Elektromotors entfallen.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein im folgenden im einzelnen beschriebenes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Startvorrichtung im Schnitt dargestellt ist.

Die erfindungsgemäße Startvorrichtung besteht aus einer Kombination einer Handstartvorrichtung 1 mit einem elek­ trischen Anlasser 2, die beide an einem Ende der Kurbelwelle 3 angreifen. Vorzugsweise liegt die erfindungsgemäße Start­ vorrichtung auf der der Abtriebsseite der Kurbelwelle gegen­ überliegenden Seite.

Mit dem Ende der Kurbelwelle 3 ist drehfest ein kreisrunder Träger 4 verbunden, der im Ausführungsbeispiel ein topf­ förmiger Hohlkörper ist. Im äußeren Randbereich des Trägers 4 sind auf der der Kurbelwelle 3 abgewandten Seite zwei Rastvorrichtungen 5 und 6 angeordnet, die sich bevorzugt diametral gegenüberliegen. Jede Rastvorrichtung besteht aus einem parallel zur Kurbelwelle 3 liegenden Bolzen 5 a bzw. 6 a, der auf seinem der Kurbelwelle 3 abgewandten Ende je­ weils eine verschwenkbare Rastklinke 5 b bzw. 6 b trägt. Jede Rastklinke 5 b, 6 b ist mittels einer nicht näher dargestell­ ten Feder in Richtung auf ihre Eingriffsstellung federbe­ lastet; in dieser Eingriffsstellung liegen die Rastklinken 5 b, 6 b bezogen auf den Träger 4 etwa radial nach innen orientiert.

Die Rastvorrichtung 5 liegt weitgehend innerhalb des topf­ förmigen Hohlkörpers 4, während die Rastvorrichtung 6, ins­ besondere die Klinke 6 b, axial außerhalb des Hohlkörpers liegt. Die beiden Rastvorrichtungen 5 und 6 liegen in zueinander parallelen Ebenen, die parallel zum Boden des Trägers 4 liegen. Dabei liegt die Rastvorrichtung 5 der Handstartvorrichtung 1 axial näher an der Kurbelwelle 3 als die zweite Rastvorrichtung 6.

Der topfförmige Träger 4 ragt mit seinem offenen Ende in ein Gehäuse 7, das im wesentlichen aus einer Unterschale 7 a und einer Oberschale 7 b zusammengesetzt ist. In der Oberschale 7 b ist - gleichachsig zur Kurbelwellenachse 3 a - ein Lager­ abschnitt 8 vorgesehen, der als zylindrische Lagerbohrung in der Oberschale 7 b ausgebildet ist. In diesem Lagerabschnitt 8 liegt eine Lagerbuchse 9, in der drehbar eine Zwischen­ welle 10 gehalten ist. Die Zwischenwelle trägt an ihrem der Kurbelwelle 3 zugewandten Ende ein Antriebsteil 11, das drehfest mit der Zwischenwelle 10 verbunden ist. Das An­ triebsteil 11 ist - wie der Träger 4 - ein topfförmiger Hohlkörper, der mit seinem offenen Ende dem Ende der Kurbel­ welle 3 zugewandt liegt und zum Teil eine auf das freie Ende der Kurbelwelle 3 aufgeschraubte Mutter 3 b aufnimmt, mit der der Träger 4 drehfest auf der Kurbelwelle 3 befestigt ist.

Das andere Ende der Zwischenwelle 10 ist durch die Lager­ bohrung aus dem Gehäuse 7 herausgeführt und trägt drehfest eine Kupplungsglocke 12, in die das Kupplungsgegenstück 13 einer Trommel 14 eingreift, die Teil eines die Handstart­ vorrichtung bildenden Seilzugstarters ist. Die Kupplung 12/13 verbindet die Trommel 14 drehfest mit der Zwischen­ welle 10; das Kupplungsgegenstück 13 läßt sich - zusammen mit der einteilig angeformten Trommel 14 - zum Austausch einer defekten Seiltrommel axial aus der Kupplungsglocke 12 entnehmen. In der gezeigten eingerückten Kupplungsstellung wird die Seiltrommel 14 durch axiale Anschläge 15 gehalten, die in einem auf der Oberschale 7 b des Gehäuses 7 fest aufgesetzten Deckel 16 vorgesehen sind, der den Seilzug­ starter 1 abdeckt.

Das erste Antriebteil 11 weist mindestens einen radialen Nocken 11 a auf, der mit der Klinke 5 b der Rastvorrichtung 5 zusammenwirkt. Bei eingerückter Rastvorrichtung 5 ist die Zwischenwelle 10 - und damit der Seilzugstarter 1 - drehfest mit dem Träger 4 - und daher mit der Kurbelwelle 3 - verbun­ den. Durch kräftiges Ziehen am Seilzug 1 a über den Handgriff 1 b wird der Verbrennungsmotor angeworfen. Sobald der Verbrennungsmotor anläuft und der Träger 4 schneller als das Antriebsteil 11 dreht, dreht die Klinke 5 b um den Bolzen 5 a und überfährt den Nocken 11 a, wodurch das Antriebsteil 11 nicht mitgenommen wird. Die bei laufendem Verbrennungsmotor auf die Klinke 5 b wirkenden Fliehkräfte verstellen diese in eine Außereingriffsstellung, in der ein Rastkontakt mit dem Nocken 11 a ausgeschlossen ist.

Das Antriebsteil 11 ist im Durchmesser größer als der Außen­ durchmesser der Lagerbuchse 9 ausgebildet, so daß das An­ triebsteil 11 über den Außendurchmesser der Lagerbuchse übersteht. Zwischen der der Lagerbuchse 9 zugewandten Stirn­ seite 11 b des Antriebsteils 11 und der ihr gegenüberliegen­ den Stirnseite 8 b des im Gehäuse 7 ausgebildeten zylindri­ schen Lagerabschnitts 8 ist auf der Lagerbuchse 9 ein Zahn­ rad 17 angeordnet, welches das Schlußrad eines von einem elektrischen Anlassermotor 18 angetriebenen Getriebes bil­ det. Das Zahnrad 17 liegt axial spielfrei zwischen der Stirnseite 8 b des zylindrischen Lagerabschnitts 8 und der Stirnseite 11 b des Antriebsteils 11, was durch an beiden Enden des Lagerabschnitts 17 a des Zahnrads 17 angeordnete Zwischenscheiben 19 und 20 erzielt ist. Die Zwischenscheibe 20 zwischen dem ersten Antriebsteil 11 und dem Zahnrad 17 liegt gleichzeitig zwischen dem Antriebsteil 11 und der zugwandten Stirnseite der Lagerbuchse 9.

Zur Axialsicherung der Zwischenwelle 10 sowie der Lager­ buchse 9 ist ferner auf der der Kupplungsglocke 12 zuge­ wandten Stirnseite 8 a eine Anschlagscheibe 21 angeordnet, deren Außendurchmesser größer als der Innendurchmesser des Lagerabschnitts 8 bzw. der Lagerbohrung ist. Die Anschlag­ scheibe 21 wird in ihrer Lage an der Stirnseite 8 a durch einen auf der Zwischenwelle 10 angeordneten Sicherungsring 22 gehalten, der in einer entsprechenden Umfangsnut der Zwischenwelle 10 liegt.

Vorzugsweise einteilig mit dem Schlußrad 17 ist ein zweites, der zweiten Rastvorrichtung 6 zugeordnetes Antriebsteil 23 ausgebildet, das aus einem sich in Richtung auf die Kurbel­ welle 3 erstreckenden zylindrischen Ringabschnitt besteht, der das Antriebsteil 11 axial zum Teil umgibt. Der Ringab­ schnitt 23 liegt - in Axialrichtung gesehen - innerhalb des Außenumfangs des Trägers 4 und weist auf seiner Außenseite eine Verzahnung 24 auf, die mit der Rastklinke 6 b der zwei­ ten Rastvorrichtung 6 zusammenwirkt. Das Zahnrad 17 ist als Außenzahnrad ausgebildet, das mit einem Zwischenrad 25 kämmt, welches vom Ritzel 26 des elektrischen Anlassermotors 18 angetrieben ist. Das Zwischenrad 25 ist auf einem Bolzen 27 gehalten, welcher parallel zur Zwischenwelle 10 liegt und an seinen Enden in der Unterschale 7 a bzw. der Oberschale 7 b des Gehäuses 7 gelagert ist.

Die Untersschale 7 a weist eine mit Abstand zur Zwischenwelle 10 parallel liegende topfförmige Aufnahme 30 für den elektrischen Anlassermotor 18 auf. Die Aufnahme 30 ist zum Motor hin offen und hat in ihrem Boden 31 eine zentrale Öffnung 32, zum Innenraum des Gehäuses 7. Die Öffnung 32 hat einen am Boden 31 angeformten, umlaufenden Kragen 33, der in das Gehäuse 7 ragt. Durch die zentrale Öffnung 32 im Boden ist die Antriebswelle 28 des Elektromotors mit aufgesetztem Ritzel 26 zum Eingriff mit dem Zwischenrad 25 in das Gehäuse 7 eingeschoben, wobei im Kragen 33 eine Befestigungsnabe 29 des Motors spielfrei festliegt. Die Aufnahme 30 wird durch einen Deckel 34 geschlossen, der vorzugsweise, z.B. mittels einer Schraube 35 , am Verbrennungsmotor, z. B. dessen Kur­ belkasten 37, festgelegt ist.

Dreht der Anlassermotor, werden über das Ritzel 26 das Zwischenrad 25 und das Schlußrad 17 gedreht, wobei die Klinke 6 b der Rastvorrichtung 6 in die Verzahnung 24 ein­ greift, solange das Schlußrad 17 so schnell läuft wie der Träger 4 mit der angeflanschten Kurbelwelle 3. Der Motor wird angeworfen.

Läuft der Motor an und steigt die Drehzahl des Trägers 4 über die Drehzahl des Schlußrades 17, verschwenkt die Klinke 6 b um den Bolzen 6 a radial nach außen und hebt so die dreh­ feste Verbindung zwischen dem Schlußrad 17 und dem Träger 4 auf. Bei steigender Drehzahl hält die Fliehkraft die Klinke 6 b in ihrer Außereingriffsstellung, so daß Rückwirkungen vom laufenden Verbrennungsmotor auf die Startvorrichtung ausge­ schlossen sind.

Um eine sichere Lagerung der Lagerbuchse 9 und damit der Zwischenwelle 10 und des Schlußrades 17 zu gewährleisten, ist der zylindrische Lagerabschnitt 8 des Gehäuses 7 bzw. der Oberschale 7 b entsprechend lang und aus entsprechend steifem Material ausgebildet. Vorteilhaft ist vorgesehen, den zylindrischen Lagerabschnitt 8 von der Oberschale 7 b in das Gehäuse 7 ragen zu lassen und durch auf der Innenseite der Oberschale 7 b angeordnete radiale Versteifungsrippen 36 zu verstärken.

Claims (10)

1. Startvorrichtung für einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Zweitaktmotor, eines handgeführten Arbeitsgerätes wie Motorkettensäge od. dgl., bestehend aus einer zwischen einer Handstartvorrichtung (1) und der Kurbelwelle (3) des Motors in einem Gehäuse (7) angeordneten Überholkupplung, die aus einem mit der Kurbelwelle (3) drehfest verbundenen Träger (4) mit einer Rastvorrichtung (5) und einem von der Handstart­ vorrichtung (1) drehend angetriebenen Antriebsteil (11) besteht, das über die Rastvorrichtung (5) den Träger (4) mitdreht, solange das Antriebsteil (11) schneller als der Träger (4) dreht und die Rastvorrichtung (5) die Drehmoment übertragende Verbindung aufhebt, wenn der Träger (4) schneller als das Antriebsteil (11) dreht, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) eine zweite Rastvorrichtung (6) aufweist, der ein zweites, von einem Elektromotor (18) getriebenes Antriebsteil (23) zugeord­ net ist.

2. Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rastvorrichtungen (5, 6) in zwei unterschiedlichen, zum Träger (4) parallelen Ebenen angeordnet sind.

3. Startvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtungen (5, 6) auf der der Kurbelwelle (3) abgewandten Seite des Trägers (4) angeordnet sind.

4. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtungen (5, 6) diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

5. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung (5) der Handstartvorrichtung (1) - in Axialrichtung der Kurbel­ welle (3) gesehen - näher an der Kurbelwelle (3) liegt als die dem Elektromotor (18) zugeordnete Rastvorrich­ tung (6).

6. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) ein zumindest einen Antriebsteil (11) teilweise aufnehmender, topfförmiger Hohlkörper ist.

7. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Antriebsteil (23) gleichachsig zum ersten Antriebsteil (11) liegt und dieses zumindest über einen Teil seiner Länge umgibt.

8. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Handstartvorrichtung (1) über eine im Gehäuse (7) gelagerte Zwischenwelle (10) drehfest mit dem zugeordneten ersten Antriebsteil (11) verbunden ist.

9. Startvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Antriebsteil (23) mit einem von einem E-Motor (18) angetriebenen Zahnrad (17) verbunden ist, welches koaxial zur Zwischenwelle (10) liegt und relativ zu dieser drehbar ist.

10. Startvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (10) in einer Lagerbuchse (9) angeordnet ist, auf der das Zahn­ rad (17) frei drehbar gehalten ist.