DE3844116A1 - Motor-anlassergetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Motor-Anlassergetriebe für einen Motor und insbesondere ein Motor-Anlassergetriebe vom Typ positiver Verschiebung, welches eine Zahnradkupp­ lung aufweist, mit Antriebs- und Freilaufeigenschaften und das weiterhin Vorkehrungen zur automatischen Trennung der Kupplungszähne, nachdem der Motor von selber läuft, aufweist.

Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung der Vorrichtung aus der Patentanmeldung Serial No. 9 07 744 sowie eine weitere Verbesserung des Anlassergetriebesystems, welches in der US-PS 32 63 509 beschrieben ist. Dieses Pa­ tent beschrieb ein Motor-Anlassergetriebe, welches Zen­ trifugalgewichte und eine konische Druckscheibe zum Trennen der Kupplungszähne benutzt, nach dem Anlaufen des Motors, um längere Perioden eines Kupplungsfrei­ laufs und des damit verbundenen schädlichen Abnutzens der Kupplungszähne zu verhindern. Im angetriebenen Kupplungsglied ist eine ringförmige Aussparung vorge­ sehen. Im Ende des angetriebenen Kupplungsgliedes, welches auf das antreibende Kupplungsglied weist, ist eine kreisförmige Aussparung vorgesehen. Eine ring­ förmige Druckscheibe ist in die Aussparung eingepaßt und stößt an das treibende Kupplungsglied an. In der ringförmigen Druckscheibe ist eine konische Oberflä­ che vorgesehen, die auf das angetriebene Kupplungs­ glied weist. Eine Mehrzahl von zentrifugalen Flieh­ gewichtselementen sind ebenfalls in der kreisförmigen Aussparung vorgesehen. Die zentrifugalen Fliehgewichts­ elemente sind mit einer schrägen Oberfläche versehen, die mit der konischen Oberfläche in der ringförmigen Druckscheibe zusammenarbeiten, so daß, wenn ein Frei­ laufzustand eintritt, die zentrifugalen Fliehgewicht­ elemente sich nach außen bewegen und die schräge Ober­ fläche in Eingriff mit der konischen Oberfläche der ringförmigen Druckscheibe gelangt, sowie um das trei­ bende Kupplungselement von dem angetriebenen Kupplungs­ element weg vorzuspannen. Die zentrifugalen Fliehge­ wichtselemente werden an axialer oder Rotationsbe­ wegung durch Stifte gehindert, welche durch geeignete Bohrungen in dem angetriebenen Kupplungselement und den zentrifugalen Fliehgewichtselementen geführt sind.

Während das bekannte Motor-Anlassergetriebe in befrie­ digender Weise arbeitet, ist es jedoch schwer und teuer herzustellen. Das beruht darauf, daß eine Viel­ zahl von beweglichen Stiften und zentrifugalen Flieh­ gewichtselementen irgendwie während des Zusammenbaus des angetriebenen Kupplungselements mit dem treiben­ den Kupplungselement in einer Position relativ zum ange­ triebenen Kupplungselement gehalten werden muß. Wei­ terhin ist das Gewicht und damit die Effektivität der zentrifugalen Fliehgewichtselemente durch die Existenz einer im Vergleich zur Größe der zentrifugalen Flieh­ gewichtselemente nicht unwesentlichen Bohrung durch dieselben reduziert. Die Bohrung durch die zentrifuga­ len Fliehgewichtselemente reduziert weiterhin die Festigkeit der Elemente und demgemäß schränkt sie die Materialien und Dimensionen ein, welche vorteil­ hafterweise für die zentrifugalen Fliehgewichtselemente benutzt werden können.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 der obengenannten Patentanmeldung löst viele der obengenannten Nachteile, jedoch verlangt eine solche Ausführungsform den Ein­ satz eines angetriebenen Kupplungselements, welches schwer herzustellen ist.

Notwendig ist daher ein verbessertes Motor-Anlasser­ getriebe mit einem Zentrifugalfliehgewicht-Kupplungs­ trenner, welcher leichter und billiger herzustellen ist. Es ist weiterhin notwendig, daß ein solches Motor- Anlassergetriebe eine solidere, kompaktere und dauer­ haftere Konfiguration für die Zentrifugalfliehgewichts­ elemente aufweist, was das Herstellungsverfahren ver­ einfacht, welches bei der Herstellung eines der­ artigen Motor-Anlassergetriebes angewandt wird, ins­ besondere in Hinsicht auf das angetriebene Kupplungs­ element.

Die vorliegende Erfindung gibt ein neues und verbes­ sertes Motor-Anlassergetriebe an. Das Motor-Anlasser­ getriebe der vorliegenden Erfindung weist einen Zen­ trifugalfliehgewichtskupplungstrenner auf, unter Be­ nutzung solider, einheitlicher Zentrifugalfliehgewichts­ elemente, welche die Herstellung solcher Fliehgewichts­ elemente vereinfacht, ebenso wie den Einbau der Flieh­ gewichtselemente in das Motor-Anlassergetriebe.

Insbesondere sieht das Motor-Anlassergetriebe der vor­ liegenden Erfindung eine Antriebswelle, eine auf der Antriebswelle verschiebbar gesicherte Muffe und helische Nuten an einem Ende der Muffe auf. Auf der Antriebswelle ist verschiebbar ein Ritzel für eine axiale Bewegung relativ zu dieser gelagert, wobei das Ritzel so strukturiert ist, daß es in und außer Ein­ griff mit dem Starterzahnrad des zu startenden Motors bewegbar ist. Ein angetriebenes Kupplungselement ist am Ritzel für eine Bewegung mit diesem gesichert. In dem angetriebenen Kupplungselement ist eine kreis­ förmige Aussparung angeordnet. Ein antreibendes Kupp­ lungselement ist gleitend auf den helischen Nuten der Muffe montiert. Das treibende und das angetriebene Kupplungselement weisen komplementäre miteinander kämmende schräg verlaufende Zähne zum Übertragen des Drehmoments zwischen ihnen in einer Richtung rela­ tiver Rotation auf.

Ein zylindrisches Gehäuse ist gleitend auf der Muffe getragen und mit einem offenen Ende versehen, so daß das zylindrische Gehäuse über das treibende und das angetriebene Kupplungselement montiert werden kann. Das treibende und das angetriebene Kupplungselement sind mit Hilfe von Lagerelementen in dem zylindrischen Gehäuse aufgenommen. Ein Federelement ist in dem zy­ lindrischen Gehäuse angeordnet und stößt an das an­ treibende Kupplungselement an, um das treibende und das angetriebene Kupplungselement in gegenseitigem Eingriff vorzuspannen. Eine radial nach innen vor­ stehende Schulter ist an das treibende Kupplungselement angeformt, welche an die in das treibende Kupplungs­ element eingeformte Aussparung anstößt. Ein ringför­ miger Druckring mit einer inneren konischen Ober­ fläche ist lose in der kreisförmigen Aussparung in dem treibenden Kupplungselement angeordnet. Der Druck­ ring ist so strukturiert, daß er an die radial nach innen vorstehende Schulter des treibenden Kupplungs­ elements anstößt, wenn es in einer ersten Richtung versetzt wird.

Eine Mehrzahl von Zentrifugalfliehgewichtselementen ist in der Aussparung in dem treibenden Kupplungs­ element ringförmig angeordnet. Die Zentrifugal- Fliehgewichtselemente weisen jeweils eine schräge Oberfläche auf, welche an die konische Oberfläche des Druckrings anstößt. Die Zentrifugal-Flieh­ gewichtselemente wirken so, daß sie den Druckring in einer ersten axialen Richtung aufgrund der Zentri­ fugalkraft versetzen. Eine Anzahl von Hohlräumen ist in einer gegossenen Kunststoffmuffe eingeformt, die in das treibende Kupplungselement eingeführt ist. Jeder der Hohlräume nimmt gleitend mindestens einen Teil eines ihm zugeordneten Zentrigual-Fliehgewichtselementes auf, um dessen Umfangsbewegung zu verhindern, während ihm eine Radialbewegung erlaubt ist.

In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das treibende Kupplungselement mit einer Vielzahl von Nuten/Keilen versehen, welche mit kor­ respondierenden Nuten/Keilen in der Außenseite der Kunststoffmuffe in Eingriff stehen, um die Muffe rela­ tiv zum treibenden Kupplungselement zu positionieren. Jedes der Fliehgewichtselemente weist einen longitudi­ nal von der schrägen Oberfläche in Richtung auf das Innere der Kunststoffmuffe vorstehenden Teil auf.

Das hervorstechende Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, daß sie ein Motor-Anlassergetriebe vorstellt, das leicht zusammenzubauen ist. Die vorliegende Er­ findung erreicht dieses dadurch, daß eine Vielzahl von einheitlichen Zentrifugal-Fliehgewichtselementen vorgesehen ist, von denen jedes direkt mit einer Kunststoffmuffe innerhalb des treibenden Kupplungs­ elements in Eingriff kommt, sowie dadurch, daß die Anzahl von Komponenten, welche während des Zusammen­ baus zusammengehalten werden müssen, reduziert ist und dadurch, daß die Komplexität der Fabrikationsschritte reduziert wird, die nacheinander ausgeführt werden müssen, um eine saubere Herstellung solcher Komponenten zu erreichen. Insbesondere weil das treibende Kupp­ lungselement der vorliegenden Erfindung die Kunststoff­ muffe durch den Eingriff von Keilen/Nuten an dieser sichert, können die Keile /Nuten als Teil des vorlie­ genden Herstellungsverfahrens ausgewalzt werden. Das dient dazu, Werkzeug- und Herstellungskosten zu elimi­ nieren, welche dem Herstellungsverfahren eigen sind, das in der obengenannten Serial Number 9 07 744 be­ schrieben ist.

Das Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, ein Motor-Anlassergetriebe anzugeben, welches einen Zentri­ fugal-Fliehgewichtskupplungstrenner mit schweren Zentri­ fugal-Fliehgewichtselementen aufweist. Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch einheitliche Fliehgewichtselemente, in denen keinerlei Hohlräume eingeformt sind, so daß die Fliehgewichtselemente aus einer großen Palette verfügbarer Materialien hergestellt werden können.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen dargestellt und näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht, teilweise abgebrochen und teil­ weise im Schnitt, der bevorzugten Ausführungsform der Struktur eines Motor-Anlassergetriebes gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte abgebrochen dargestellte Ansicht des Motor-Anlassergetriebes gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 nach Fig. 1 in etwas vergrößertem Maßstab bezüglich der Fig. 1;

Fig. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des trei­ benden Kupplungselements gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Draufsicht des treibenden Kupplungselements ent­ lang der Linie 5-5 aus Fig. 4;

Fig. 6 eine Schnittansicht des Fliehgewichtshalters gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 7 eine Seitenansicht des Fliehgewichtshalters entlang der Linie 7-7 nach Fig. 6.

In den Zeichnungen und insbesondere in Fig. 1 ist ein An­ lassergetriebe 10 für einen nicht dargestellten Motor dar­ gestellt, welcher auf einer Antriebswelle 12 eines eben­ falls nicht dargestellten Anlassermotors montiert ist. Der Starterantrieb 10 weist eine axial ausgedehnte Muffe 14 auf, die mit der Antriebswelle 12 durch gerade Nuten 16 ver­ bunden ist. Die axial ausgedehnte Muffe 14 ist daher rela­ tiv zur Antriebswelle 12 axial bewegbar, sie kann jedoch nicht relativ zu ihr drehen. Die äußere Oberfläche des in der Zeichnung rechten Endes der axial ausgedehnten Muffe 14 weist wie dargestellt äußere helische Nuten 18 auf. Ein treibendes Kupplungselement 20 weist innere helische Nuten 19 auf, welche mit den äußeren helischen Keilen 18 der axial ausgedehnten Muffe 14 kämmen. Das treibende Kupplungselement 20 ist somit der Bewegung in Richtung auf und weg von einem Starterzahnrad 22 der zu startenden Maschine angepaßt. Das treibende Kupplungs­ element 20 ist in seiner Eingriffsposition dargestellt. In der Eingriffsposition ragt das treibende Kupplungs­ element 20 über das rechte Ende der axial ausgedehnten Muffe 14 hinaus. Die äußerst rechte Kante der inneren helischen Nuten 19 des treibenden Kupplungselements 20 bildet eine radial nach innen vorstehende Schulter 24. Die Wirkungsweise dieser Schulter wird später beschrie­ ben.

Eine Muffe 28 ist gleitbar auf einem durchmesserreduzier­ ten Teil 29 der Antriebswelle 12 getragen. Ein Ende der Muffe 28 ist an der axial ausgebildeten Muffe 14 be­ festigt. Ein Ritzel 26 ist auf einem Lager gelagert, wobei das Lager im Ritzel 26 eingepreßt ist. Das Lager 63 ist gleitbar auf der Muffe 28 montiert, und erlaubt hier­ durch dem Ritzel 26, axial und rotierbar relativ zur Antriebswelle 12 beweglich zu sein. Das Ritzel 26 ist so strukturiert, daß es sich in und außer Eingriff mit dem Starterzahnrad 22 der zu startenden Maschine bewegen läßt. Ein angetriebenes Kupplungselement 30 ist einstückig mit dem Ritzel 26 geformt und steht von diesem in Richtung auf das treibende Kupplungselement ab. Eine innere Aussparung 32 ist in dem angetriebenen Kupplungselement 30 vorgesehen und zwar anschließend an das treibende Kupplungselement 20. Die innere Aus­ sparung 32 wirkt mit der Muffe 28 zusammen und bildet so einen ringförmigen Kanal zwischen diesen.

Die benachbarten Enden des treibenden Kupplungselements 20 und des angetriebenen Kupplungselements 30 sind je­ weils mit Zähnen 34 und 36 versehen, welche komplementär miteinander kämmend, schräge, drehmomentübertragende Zähne sind. Die Zähne 34 und 36 sind von sägezahnförmi­ ger Gestalt, um eine Einweg-Freilaufkupplungsverbindung zu bilden.

Ein Gehäuse 38 mit einem offenen Ende 39 und einem geschlossenen Ende 40 ist an seinem geschlossenen Ende 40 auf einer äußeren Oberfläche der axial ausgedehnten Muf­ fe 14 getragen. Das Gehäuse 38 ist zylinderförmig und über das treibende Kupplungselement 20 und teilweise über das angetriebene Kupplungselement 30 gepaßt. Ein Federring 42 sitzt in einer Nut 43, welche in der Nähe des offenen Endes 39 des Gehäuses 38 angeordnet ist. Der Federring 42 weist eine genügend große radiale Länge auf, um in das angetriebene Kupplungselement 30 einzu­ greifen, um somit das angetriebene Kupplungselement 30 und das treibende Kupplungselement 20 innerhalb eines Hohlraums 41 des Gehäuses 38 einzuschließen.

Die axial ausgedehnte Muffe 14 ist mit einer radialen Schulter 44 an einer zwischen ihren Enden liegenden Stelle versehen, um einen Anschlag für eine Scheibe 46 abzugeben, welche gleitbar auf der axial vorstehenden Muffe gelagert ist. Ein federnd nachgebendes ringför­ miges Element 48, welches vorzugsweise aus einem elastisch deformierbaren Material gebildet ist, wie z.B. Gummi, ist komprimierbar zwischen der Scheibe 46 und dem geschlossenen Ende 40 des Gehäuses 38 einge­ schlossen. Ein Federelement 50 ist innerhalb des Hohl­ raums 41 des Gehäuses 38 zwischen der Scheibe 46 und dem treibenden Kupplungselement 20 eingeschlossen, um eine Vorspannkraft zu erzeugen, die das treibende Kupplungselement 20 in Eingriff mit dem angetriebenen Kupplungselement 30 zwingt. Eine Vortriebsvorrichtung, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist, aber im Stand der Technik wohlbekannt, ist vorgesehen, um den Starterantrieb 10 auf das Starterzahnrad des Mo­ tors zuzubewegen bzw. von diesem wegzubewegen.

Der Starterantrieb 10 ist mit einer Zentrifugal- Fliehgewichtskupplungstrenneranordnung versehen, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 52 bezeichnet ist, um ein Außereingriffbringen des treibenden Kupplungsele­ ments 20 von dem angetriebenen Kupplungselement 30 zu bewirken, wenn die Maschine oberhalb einer bestimmten Geschwindigkeit läuft. Die Trennanordnung vermeidet damit einen exzessiven Verschleiß der miteinander käm­ menden Kupplungszähne 34 und 36. Die Trennanordnung 52 weist weiterhin eine Druckscheibe 54 auf, welche inner­ halb der inneren Aussparung 32 angeordnet ist. Eine lose Druckscheibe 67 ist zwischen der ringförmigen Druckscheibe 34 und der ringförmigen Schulter 24 des treibenden Kupplungselements 20 angeordnet. Ein hülsen­ förmiger Fliehgewichtshalter 55 ist ebenfalls in der inneren Aussparung 32 gehalten und zwar vor der ring­ förmigen Druckscheibe 54. Vorzugsweise ist der Flieh­ gewichtshalter aus gegossenem Kunststoff hergestellt. Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist eine äußere Oberfläche 60 des Fliehgewichtshalters 55 mit einer auf dem Umfang verteilten Vielzahl von Nuten/Keilen 62 versehen, welche mit einer Vielzahl von komplementären Keilen/Nuten 66 auf einer inneren Oberfläche 64 des angetriebenen Kupplungselements 30 kämmen, um den Fliehgewichtshalter 55 bezüglich des angetriebenen Kupplungselements 30 umfangsmäßig akkurat zu orientie­ ren und zu halten. Der Fliehgewichtshalter 55 ist ebenfalls auf seiner inneren Oberfläche mit einer um den Umfang verteilten Reihe von räumlich voneinander getrennten Aussparungen 55 a versehen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.

Wie man aus der Fig. 4 entnehmen kann, sind die Keile/ Nuten 66, welche in die innere Oberfläche 64 des an­ getriebenen Kupplungselements 30 eingeformt sind, in der Nachbarschaft der Zähne 36 angeordnet. Die innere Oberfläche 64 ist im allgemeinen kreisförmig und die Keile/Nuten 66 sind darin vorzugsweise als flache Nuten oder mit einer buckligen Oberfläche geformt.

Der Fliehgewichtshalter 55 ist ringförmig dimensioniert, um in die innere Aussparung 32 des angetriebenen Kupp­ lungselements 30 eingeführt werden zu können, so daß die äußere Oberfläche 60 des Fliehgewichtshalters 55 an die innere Oberfläche 64 des angetriebenen Kupp­ lungselements 30 anstößt. Wie aus der Fig. 6 hervorgeht, ist die Vielzahl von Nuten/Keilen 62 auf der äußeren Oberfläche 60 des Fliehgewichtshalters 55 angeordnet. Diese Keile/Nuten sind komplementär zu den Keilen/ Nuten 66 auf der inneren Oberfläche des angetriebenen Kupplungselements und sind vorzugsweise als flache Keile oder mit einer buckligen Oberfläche geformt. Damit der Fliehgewichtshalter 55 in die innere Aus­ sparung 32 des angetriebenen Kupplungselements 30 ein­ geführt werden kann und damit er einen genügend großen Durchmesser aufweist, so daß seine Keile/ Nuten 62 mit den Keilen/Nuten 66 auf der inneren Oberfläche des angetriebenen Kupplungselements käm­ men können, ist der Fliehgewichtshalter 55 mit einem Schlitz 70 versehen, welcher ihm erlaubt, während der Einführung in das angetriebene Kupplungselement de­ formiert zu werden. Der Schlitz 70 ist zwischen den räumlich voneinander getrennten Aussparungen 55 a, wie in Fig. 6 dargestellt, angeordnet. Der Fliehgewichts­ halter 55 ist aus einem strukturell harten, jedoch federnden Material hergestellt, wie z.B. Kunststoff, welches eine genügend große Deformation erlaubt, damit der Fliehgewichtshalter innerhalb des ange­ triebenen Kupplungselements eingesetzt werden kann und seine ursprüngliche Gestalt annehmen kann, wenn er eingesetzt ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Keile/Nuten 66 auf der inneren Oberflä­ che 64 des angetriebenen Kupplungselements 30 in einem zentralen Teil 73 der inneren Oberfläche der inneren Aussparung 32 angeordnet. Demgemäß verur­ sacht die Kämmung der Keile/Nuten 62 und 66, wenn der Fliehgewichtshalter 55 innerhalb der inneren Aussparung 32 eingesetzt ist, daß der Fliehgewichts­ halter in dem angetriebenen Kupplungselement gehal­ ten wird.

Eine Vielzahl von Zentrifugalfliehgewichtselemen­ ten 58 sind in die räumlich voneinander getrennten Aussparungen 55 a des Fliehgewichtshalters 55 einge­ paßt. Ein Teil 59 jedes der Zentrifugalfliehge­ wichtselemente 58 reicht in eine der räumlich von­ einander getrennten Aussparungen 55 hinein. Tat­ sächlich ist der größere Teil jedes der Zentrifugal- Fliehgewichtselemente 58 in jedem der räumlich von­ einander getrennten Aussparungen 55 a angeordnet.

Wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist jedes der Zentrifugal-Fliehgewichtselemente 58 annähernd so dimensioniert, um mit der Aussparung 55 a, in der es angeordnet ist und mit einer konischen inneren Oberfläche 56 der ringförmigen Druckscheibe 54 zu­ sammenzuwirken. Die Aussparung 55 a hat eine innere Oberfläche 68, welche räumlich von dem Zentrifugal- Fliehgewichtselement entfernt ist, so daß das Zen­ trifugal-Fliehgewichtselement sich radial hin und her bewegen kann, wie es weiter unten erklärt wird. Somit weist jedes der Zentrifugal-Fliehgewichts­ elemente 58 eine innere Oberfläche 72 auf, die mit der äußeren Oberfläche der Muffe 28 in Eingriff steht und eine äußere Oberfläche 74, die von der inneren Oberfläche abgewandt ist. Vorzugsweise sind die innere Oberfläche 72 und die äußere Oberfläche 74 kreisförmig zylindrisch geformt und konzentrisch. Eine erste und zweite Führungsfläche 76 und 78 ist jeweils zwischen der inneren Oberfläche 72 und der äußeren Oberfläche 74 jedes der Zentrifugal- Fliehgewichtselemente 58 gebildet. Die erste und zweite Führungsfläche 76 und 78 ist eben und parallel zueinander. Vorzugsweise sind sie parallel zur Radialebene 80, welche durch den Schwerpunkt der Zentrifugal-Fliehgewichtselemente führt. Die erste und zweite Führungsfläche 76 und 78 wirken mit ersten und zweiten parallelen Oberflächen 82 und 84 der Aussparungen 55 a des ringförmigen Fliehge­ wichtshalters zusammen, um die hin- und hergehende Bewegung der Zentrifugal-Fliehgewichtselemente 58 zu führen, ohne eine wesentliche Bewegung in ent­ weder axialer oder Umfangsrichtung zu erlauben.

Jedes der Zentrifugal-Fliehgewichtselemente 58 ist weiterhin mit einer schrägen Oberfläche 86 versehen, welche nach innen vorsteht und ringförmig weg von der äußeren Oberfläche 74 auf die innere Oberfläche 72 zu. Die geneigte Oberfläche 86 wirkt mit der konischen inneren Oberfläche 56 der ringförmigen Druckscheibe 54 zusammen, um die Zähne 34 und 36 des treibenden Kupplungselements 20 und des ange­ triebenen Kupplungselements 30 während eines Frei­ laufzustandes zu trennen. Die Zentrifugal-Flieh­ gewichtselemente 58 sind weiterhin mit einer dritten Führungsfläche 88 versehen, welche von der geneigten Oberfläche 86 entfernt angeordnet ist und recht­ winklig zu jeder der ersten und zweiten Führungs­ fläche 76 und 78 zwischen der inneren Oberfläche 72 und der äußeren Oberfläche 74 vorsteht. Die dritte Führungsfläche 88 wirkt mit einer Basisober­ fläche 90 der inneren Aussparung 32 zusammen. Die Basisfläche 90 wirkt so als Anschlag während der radialen Aufwärtsbewegung des Zentrifugal-Flieh­ gewichtselements 58. Im Betrieb, wenn der Motor angelassen werden soll, wird der Starterantrieb 10 mit Hilfe des nicht dargestellten Verschiebe­ mechanismus nach rechts verschoben, so daß das Ritzel 26 mit dem Starterzahnrad 22 kämmt. Die An­ triebswelle 12 wird durch einen nicht dargestellten Startermotor in Drehung versetzt und überträgt ein Drehmoment durch die geraden Keile/Nuten 16 auf die axial ausgedehnte Muffe 14 und von den helischen Keilen/Nuten 18 auf das treibende Kupplungselement 20. Das treibende Kupplungselement 20 treibt das angetrie­ bene Kupplungselement 30 durch die Verzahnung 34 und 36 an. Das angetriebene Kupplungselement 30 setzt dabei das Ritzel 26 in Drehung, sowie das Starterzahnrad 22 des Motors.

Ist der Motor gestartet und läuft von selbst, wird das Starterzahnrad 22 das Ritzel 26 mit einer Ge­ schwindigkeit betreiben, die größer ist als die der Antriebswelle 12. Die Verzahnungen 34 und 36 werden rutschen, so daß der Startermotor nicht mit einer hohen Motorgeschwindigkeit betrieben wird. Um die Verzahnungen 34 und 36 vor Verschleiß infolge von Reibung und Stößen zu schützen und um weiterhin unnötiges Geräusch zu vermeiden, treibt die schnelle Rotation des angetriebenen Kupplungselements 30 die Zentrifugal-Fliehgewichtselemente 58 radial nach außen. Die Bewegung jedes der Zentrifugal-Fliehgewichts­ elemente 58 wird von einer der Aussparungen 55 a des ringförmigen Fliehgewichtshalters geführt, so daß jede Bewegung der Zentrifugal-Fliehgewichtselemente 58 relativ zum angetriebenen Kupplungselement 30, die eine andere ist als die gewünschte radiale Bewegung, verhindert wird.

Die Auswärtsbewegung der Zentrifugal-Fliehgewichts­ elemente 58 wird die geneigte Oberfläche 86 der Zen­ trifugal-Fliehgewichtselemente 58 in Eingriff mit der konischen inneren Oberfläche 56 der ringförmigen Druckscheibe 54 bringen, wodurch die ringförmige Druckscheibe 54 nach links gegen die Vorspannkraft des Federelements 50 gezwungen wird, wie in Fig. 1 dargestellt. Diese Bewegung der ringförmigen Druck­ scheibe 54 wird durch die lose Druckscheibe 67 auf die radial nach innen weisende Schulter 24 des treiben­ den Kupplungselements 20 übertragen, wodurch eine Trennung zwischen dem treibenden Kupplungselement 20 und dem angetriebenen Kupplungselement 30 erzeugt wird.

Der Starterantrieb 10, wie er oben beschrieben wurde, weist einige zusätzliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik auf. So sind die Zentrifugal- Fliehgewichtselemente 58 extrem leicht und billig herzustellen verglichen mit den aus dem Stand der Technik bekannten Fliehgewichtselementen. Weiterhin sind die Zentrifugal-Fliehgewichtselemente 58 sehr schwer und fest und können aus Materialien gebildet werden, die für die bekannten Zentrifugal-Fliehge­ wichtselemente sogar ungeeignet sind, wodurch die Zahl der Materialien weiter wächst, die zur Herstellung dieser Elemente ausgewählt werden können. Weiterhin können präzise Dimensionen bzw. Abmessungen in den Aussparungen vorgesehen werden, welche gebraucht werden, um die Fliehgewichte zu halten und zwar durch den Einsatz von spritzgegossenen Kunststoff-Flieh­ gewichtshaltern 55, welche die Aussparungen 55 a be­ inhalten, wodurch die Notwendigkeit einer komplexen Herstellung oder von Kaltverformungsverfahren bei der Bemühung, derart präzise dimensionierte Aus­ sparungen direkt in das treibende Kupplungselement 30 einzuformen, eliminiert wird, welches normalerweise wegen der Beanspruchungen und dem Verschleiß, die im normalen Betrieb auftreten, aus einem harten Metall geformt wird. Wichtig ist auch, daß wegen der kom­ plementären Ausgestaltung der Keile/Nuten, die auf sowohl der äußeren Oberfläche des Fliehgewichtshal­ ters und der inneren Oberfläche des angetriebenen Kupplungselements vorgesehen sind, keine weitere Bearbeitung des angetriebenen Kupplungselements nötig ist, um eine Halterung des Fliehgewichts­ halters vorzusehen; die Keile/Nuten können gewalzt werden während des Herstellungsprozesses, ohne daß dazu spezielle Werkzeuge oder Herstellungsverfahrens­ schritte notwendig sind. Der Fliehgewichtshalter 55 ist vorzugsweise aus einem harten federnden und stabilen thermoplastischen Material geformt wie z.B. einem auf Nylon (Polyamid) basierenden Material und die Fliehgewichtshalter können schnell und billig aus einem derartigen thermoplastischen Material durch konventionelles Spritzgießen in Massen herge­ stellt werden.

Claims (16)

1. Motor-Anlassergetriebe zum Anlassen eines Motors, welcher ein Starterzahnrad aufweist, gekennzeichnet durch
eine Antriebswelle (12), eine Muffe (14), welche gleitbar, aber nicht rotierbar auf der Antriebswelle befestigt ist und über äußere helische Keile/Nuten (18) auf einem ihrer Enden verfügt;
ein Ritzel (26), welches gleitbar auf der Antriebswelle (12) für eine axiale Bewegung relativ zu dieser gelagert ist und derartig strukturiert ist, daß sie in und außer Eingriff mit dem Starterzahnrad (22) des zu startenden Motors bewegbar ist;
ein angetriebenes Kupplungselement (30), welches an dem Ritzel (26) mit diesem bewegbar befestigt ist, wobei das angetriebene Kupplungselement eine im allgemeinen kreisförmige innere Aussparung (32) aufweist, der wiederum eine innere Oberfläche besitzt, in die Keile/Nuten eingeformt sind und die im wesentlichen kreisförmigen inneren Aussparungen innen in einer Basisfläche enden, die rechtwinklig zu der inneren Oberfläche angeord­ net ist;
einen Fliehgewichtshalter (55), welcher innerhalb der im wesentlichen kreisförmigen inneren Aussparung (32) in dem angetriebenen Kupplungselement (30) sitzt, wobei der Flieh­ gewichtshalter eine äußere Oberfläche (60) und eine innere Oberfläche aufweist, wobei die äußere Oberfläche des Fliehgewichtshalters in sie eingeformte Keile/Nuten (62) besitzt, die mit Keilen/Nuten (66) auf der inneren Ober­ fläche (64) des Fliehgewichtshalters kämmen;
ein treibendes Kupplungselement (20), welches gleitbar auf den helischen Keilen/Nuten (18) der Muffe (14) montiert ist, wobei die treibenden und angetriebenen Kupplungsele­ mente komplementäre miteinander kämmende geneigte Zähne (34, 36) zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen ihnen in einer Rotationsrichtung aufweisen;
ein Gehäuse (38) mit einem offenen Ende (39), welches gleit­ bar auf der Muffe getragen ist und das treibende und das angetriebene Kupplungselement räumlich umgibt;
Anschlagelemente (44), welche innerhalb des Gehäuses (38) in der Nähe des offenen Endes (39) angeordnet sind und so strukturiert sind, daß sie mit dem angetriebenen Kupp­ lungselement (30) in Eingriff gelangen, um das treibende (20) und das angetriebene Kupplungselement (30) innerhalb des Gehäuses einzuschließen;
Federelemente (48, 50), welche im Gehäuse angeordnet sind, welche an das treibende Kupplungselement (20) anstoßen und das treibende und das angetriebene Kupplungs­ element im gegenseitigen Eingriff vorspannen;
eine radial nach innen weisende Schulter (44), welche auf dem treibenden Kupplungselement in der Nachbarschaft der im wesentlichen kreisförmigen Aussparung (32) des angetriebenen Kupplungselements (30) gebildet ist;
eine ringförmige Druckscheibe (67), die lose in der im we­ sentlichen kreisförmigen Aussparung des angetriebenen Kupplungselements angeordnet ist, wobei die ringför­ mige Druckscheibe eine innere konische Oberfläche aufweist und derart strukturiert ist, daß die radial nach innen weisende Schulter des treibenden Kupplungs­ elements daranstößt, wenn die ringförmige Druckschei­ be in einer ersten axialen Richtung versetzt wird;
eine Vielzahl von Zentrifugal-Fliehgewichtselementen (58), welche ringförmig innerhalb des Fliehgewichtshalters (55) angeordnet sind, wobei jedes der Zentrifugal-Flieh­ gewichtselemente eine schräge Oberfläche aufweist, die an die konische Oberfläche der ringförmigen Druck­ scheibe anstößt und die Vielzahl der Zentrifugal- Fliehgewichtselemente so betrieben werden, daß sie die ringförmige Druckscheibe in der ersten axialen Rich­ tung aufgrund der Zentrifugalkraft versetzen;
und eine Vielzahl von radial nach außen weisenden Oberflächen (74), welche in der inneren Oberfläche (72) des Fliehgewichtshalters (55) eingeformt sind, wobei die Vielzahl von radial nach außen weisenden Oberflächen eine Vielzahl von Hohlräumen bilden, von denen jeder mindestens einen Teil eines jeweiligen Zentrifugal- Fliehgewichtselements gleitend aufnimmt, um eine Umfangsbewegung der Zentrifugal-Fliehgewichtsele­ mente zu verhindern, eine radiale Bewegung derselben jedoch zu erlauben.

2. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des jeweiligen Zentrifugal- Fliehgewichtselements, welches in dem jeweiligen Hohlraum angeordnet ist, im wesentlichen axial ge­ fluchtet mit dem Schwerpunkt des jeweiligen Zentri­ fugalfliehgewichtselements ist.

3. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehgewichtshalter aus einem elastischen und stabilen thermoplastischen Material gefertigt ist.

4. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile/Nuten (66), welche in der inneren Oberfläche (64) der im wesentlichen kreisförmigen inneren Aussparung des angetriebenen Kupplungselements (30) eingeformt sind, lediglich in einem zentralen Teil der inneren Ober­ fläche der im wesentlichen kreisförmigen inneren Aussparung vorhanden sind.

5. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehgewichtshalter einen Schlitz (70) aufweist, der eine Deformation des Fliehgewichthalters erlaubt, so daß der Fliehgewichtshalter in die im wesentlichen kreisförmige innere Aussparung des angetriebenen Kupp­ lungselements eingesetzt werden kann.

6. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile/Nuten (62), welche in die innere Oberfläche der im wesentlichen kreisförmigen inneren Aussparung eingeformt sind, eine bucklige Oberfläche aufweisen, und die Keile/Nuten (66), welche in der äußeren Ober­ fläche des Fliehgewichtshalters eingeformt sind, eben­ falls eine bucklige Oberfläche aufweisen.

7. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Stoppelemente, welche mit dem Ritzel und dem angetrie­ benen Kupplungselement bewegbar sind, um einen radial nach innen weisenden Anschlag für die Vielzahl der Zentrifugal-Fliehgewichtselemente anzugeben.

8. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl der Zentrifugal-Fliehgewichtsele­ mente aus drei Zentrifugal-Fliehgewichtselementen be­ steht und die Vielzahl von Hohlräumen aus drei Hohl­ räumen.

9. Motor-Startergetriebe nach Anspruch 1, wobei jede der Vielzahl von Zentrifugal-Fliehgewichts­ elementen ein einheitliches Element aufweist, gekennzeichnet durch
eine innere Oberfläche, welche an die Muffe angrenzend angeordnet ist und die innere Oberfläche eine teilweise kreisförmige zylindrische Form aufweist;
eine äußere Oberfläche, welche von der inneren Ober­ fläche entfernt angeordnet ist;
eine erste Führungsfläche, die sich zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche erstreckt, wobei die erste Führungsfläche eben ist und benachbart einer Oberfläche der Anzahl der radial nach außen weisenden Oberflächen angeordnet ist, welche in der inneren Ober­ fläche des Fliehgewichtshalters eingeformt sind;
eine zweite Führungsfläche, welche sich zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche erstreckt, wobei die zweite Führungsfläche eben und parallel zur ersten Führungsfläche ist, wobei weiterhin die zweite Führungsfläche benachbart einer anderen Oberfläche der Anzahl der radial nach außen weisenden Ober­ flächen ist, die in der inneren Oberfläche des Flieh­ gewichtshalters eingeformt sind, wobei die schräge Oberfläche zwischen der äußeren und der inneren Ober­ fläche geformt ist sowie zwischen der ersten und der zweiten Führungsfläche;
und eine dritte Führungsfläche, welche sich zwischen der inneren Oberfläche und der äußeren Oberfläche, welche von der schrägen Oberfläche entfernt ist, erstreckt, wobei die dritte Führungsfläche recht­ winklig zu jeder der ersten und zweiten Führungsflä­ chen ist und sich zwischen ihnen erstreckt, und die dritte Führungsfläche der Basisfläche des angetriebenen Kupplungselements benachbart ist.

10. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Führungsfläche parallel zur radialen Ebene liegen, welche durch den Schwer­ punkt des Zentrifugal-Fliehgewichtselements führt.

11. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Oberfläche eine teilweise kreisförmige zylindrische Form aufweist, welche konzentrisch mit der inneren Oberfläche ist.

12. In einem zentrifugal außer Eingriff bringbaren Motor-Anlassergetriebe zum Starten eines Motors mit einem Starterzahnrad, wobei das Anlassergetriebe eine Antriebswelle aufweist, sowie eine Muffe, welche gleitbar auf der Antriebswelle befestigt ist, ein Ritzel, welches gleitbar auf der Antriebswelle montiert und in Eingriff mit dem Starterzahnrad bringbar ist, ein angetriebenes Kupplungselement, welches an dem Ritzel befestigt ist und eine innere Aussparung auf­ weist, einen Fliehgewichtshalter mit einer inneren und äußeren Oberfläche, wobei die innere Oberfläche des Fliehgewichtshalters eine Vielzahl von Hohlräumen aufweist und der Fliehgewichtshalter in der inneren Aussparung sitzt, eine Vielzahl von Fliehgewichts­ elementen, welche jeweils eine geneigte Oberfläche aufweisen und ringförmig angeordnet sind, wobei ein Fliehgewichtselement in jedem Hohlraum der Vielzahl von Hohlräumen in dem Fliehgewichtshalter angeordnet ist, ein treibendes Kupplungselement, wel­ ches an der Muffe montiert ist, miteinander kämmende Zähne auf dem treibenden und dem angetriebenen Kupplungselement, ein Gehäuse, welches über das treibende und das angetriebene Kupplungselement ge­ paßt ist, einen Anschlag, welcher das treibende und das angetriebene Kupplungselement innerhalb des Ge­ häuses einschließt, ein Federelement, welches das treibende und das angetriebene Kupplungselement in gegenseitigen Eingriff vorspannt, eine radial nach innen ausgedehnte Schulter auf dem treibenden Kupplungselement, welche an die innere Aussparung anstößt, eine ringförmige Druckscheibe mit einer inneren konischen Oberfläche, welche an die geneigte Oberfläche jedes der Fliehgewichtselemente an­ stößt, wobei die ringförmige Druckscheibe an eine lose Druckscheibe anstößt, welche in Drehbewegung an die radial nach innen weisende Schulter des trei­ benden Kupplungselements anstößt, die Vielzahl der Hohlräume in dem Fliehgewichtshalter mit wenigstens einem Teil jedes der Fliehgewichtselemente zusammen­ wirkt, um eine Umfangsbewegung der Fliehgewichts­ elemente zu verhindern, aber eine radiale Bewegung derselben erlaubt, gekennzeichnet durch
eine erste Anzahl von Keilen/Nuten auf der inneren Oberfläche der inneren Aussparung des angetriebenen Kupplungselements, wobei die innere Aussparung eine kreisförmige Form aufweist;
eine zweite Anzahl von Keilen/Nuten auf der äußeren Oberfläche des Fliehgewichtshalters, wobei die äußere Oberfläche des Fliehgewichtshalters eine kreisförmige Form aufweist und wobei die erste und zweite Anzahl der Keile/Nuten in gegenseitigem Eingriff sind, wenn der Fliehgewichtshalter inner­ halb des angetriebenen Kupplungselements sitzt.

13. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehgewichtshalter aus einem elastischen und stabilen thermoplastischen Material besteht.

14. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile/Nuten, welche in die innere Oberfläche der inneren Aussparung des angetriebenen Kupplungs­ elements eingeformt sind, lediglich in einem zen­ tralen Teil der inneren Oberfläche vorhanden sind.

15. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Fliehgewichtshalter einen Schlitz aufweist, der eine Deformation des Fliehgewichtshalters erlaubt, so daß der Fliehgewichtshalter in die innere Aus­ sparung des angetriebenen Kupplungselements einge­ setzt werden kann.

16. Motor-Anlassergetriebe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Keile/Nuten, welche in die innere Oberfläche der inneren Aussparung eingeformt sind, eine buck­ lige Oberfläche aufweisen, und daß die Keile/Nuten, welche in die äußere Oberfläche des Fliehgewichts­ halters eingeformt sind, ebenfalls eine bucklige Oberfläche aufweisen.