DE3876727T2

DE3876727T2 - Elektrischer anlassmotor.

Info

Publication number: DE3876727T2
Application number: DE8888114190T
Authority: DE
Inventors: Shuzoo C O Mitsubishi Isozumi; Keiichi C O Mitsubishi Konishi; Akira C O Mitsubishi Morishita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-08-31
Filing date: 1988-08-31
Publication date: 1993-05-13
Anticipated expiration: 2008-09-01
Also published as: EP0306815B1; US4899603A; KR920000383Y1; DE3876727D1; HK1000868A1; KR890005058U; EP0306815A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Startermotor zum Starten eines Motors und insbesondere auf eine Verbesserung der Ritzelwellenstruktur in einem elektrischen Startermotor auskragenden Typs, bei dem ein hohler beweglicher Ritzelzylinder, der mit einem Ringzahnrad eines Motors in Eingriff bringbar ist, axial in den vorderen Halteteil bewegt wird, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Solch ein Motor ist bekannt aus der FR-A-2 222 831.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht, welche die Ritzelwellenstruktur bei einem weiteren herkömmlichen elektrischen Startermotor zeigt, welcher zum Beispiel in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung (OPI) Nr. 6679/1986 (der Ausdruck "OPI" wird hier verwendet in der Bedeutung "ungeprüfte veröffentlichte Anmeldung") offenbart ist.
Wie in Fig. 1 gezeigt, beinhaltet eine rotierende Ausgangswelle 1 des Motors einen Schiebekeilteil 1a mit einem schrägverzahnten Schiebekeilteil und einem Teil kleinen Durchmessers 1c. Eine Freilaufkupplung 10, die auf der Ausgangswelle 1 vorwärts und rückwärts beweglich ist, umfaßt einen beweglichen Ritzelzylinder 2, ein Kupplungsaußenteil 8 und Laufrollen 9. Der bewegliche Ritzelzylinder 2 umfaßt einen inneren Kupplungsteil 2a, einen zylindrischen Teil 2b, der gleitfähig in ein Lager 4 eingepaßt ist, welches fest in einen vorderen Halteteil 12 eingepaßt ist, und einen Ritzelteil 2c, der mit einem Ringzahnrad 20 eines Motors in Eingriff bringbar ist.
Weiterhin bezeichnet in Fig. 1 Bezugszeichen 5 eine Staubschutzkappe, 6 und 7 Teile, die eine Stoppstruktur für den beweglichen Ritzelzylinder 2 bilden, und 3 ölimpragnierte Lager, die so in den beweglichen Ritzelzylinder 2 eingepaßt sind, daß sie an dem zylindrischen Teil 2b und dem Ritzelteil 2c liegen.
Der Betrieb des so konstruierten elektrischen Startermotors wird beschrieben werden. Auf Anlegen einer Spannung an einen Magnetschalter (nicht gezeigt), wird ein Tauchkolben angezogen, so daß die Freilaufkupplung 10 vorwärts durch einen Hebel bewegt wird. Daraus resultierend wird der bewegliche Ritzelzylinder 2, der im Eingriff mit der Freilaufkupplung 10 steht, mit dem Ringzahnrad 20 des Motors in Eingriff gebracht, während die Kontakteinrichtung (nicht gezeigt) des Magnetschalters geschlossen wird, um Strom von einer Batterie zuzuführen. Folglich wird ein Anker des Gleichstrommotors gestartet und das Ringzahnrad 20 des Motors angetrieben. Zur gleichen Zeit stößt das Vorderende des beweglichen Ritzelzylinders 2 gegen den Stopper 6, und der bewegliche Ritzelzylinder 2 wird gestoppt.
Der herkömmliche elektrische Startermotor ist wie oben beschrieben konstruiert. Deshalb können die auf die ölimprägnierten Lager 3 aufgetragenen Schmiermittel entlang der rotierenden Ankerwelle 1 vorwärts oder rückwärts bewegt werden mit dem Resultat, daß die Lebensdauer des Lagers 3 sehr stark verkürzt wird. Weiterhin leidet der herkömmliche elektrische Startermotor unter den folgenden Problemen: In dem Fall, in dem es erforderlich ist, die rotierende Welle 1 bis zum Ritzelteil 2c des beweglichen Ritzelzylinders 2 zu verlängern, wobei die Zahnform des Ritzels, das an dem Ritzelteil gebildet ist, kleiner gemacht wird oder die Anzahl der Zähne reduziert wird, muß entweder die Dicke der Zahnbasis des Ritzels oder der Durchmesser der rotierenden Welle reduziert werden mit dem Resultat, daß die mechanische Festigkeit davon unvermeidbar reduziert wird. Andererseits geraten der innere Teil der Kupplung 2a und der Außenteil der Kupplung 8 aus der Ausrichtung, wodurch die Lebensdauer der Freilaufkupplung verkürzt wird.
Dementsprechend ist es die Aufgabe dieser Erfindung, die oben erwähnten Schwierigkeiten bei einem herkömmlichen elektrischen Startermotor zu eliminieren.
Insbesondere ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen elektrischen Startermotor zu schaffen, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, bei dem die Lager eine lange Lebensdauer haben, das Ritzel und die rotierende Welle eine hohe mechanische Festigkeit und die Freilaufkupplung eine lange Lebensdauer.
Erfindungsgemäß werden die obige Aufgabe ünd andere Aufgaben der Erfindung nach den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
Im Detail wird nach der vorliegenden Erfindung ein elektrischer Startermotor geschaffen, bei dem ein hohler beweglicher Ritzelzylinder, der mit dem Ringzahnrad eines Motors in Eingriff bringbar ist, auf der rotierenden Welle des Motors montiert und gleitfähig entlang eines ersten Lagers ist, in dem vorderen Halteteil des Motors eingepaßt wird, bei dem gemäß der Erfindung der bewegliche Ritzelzylinder umfaßt:
einen inneren Kupplungsteil, der einen Teil einer Freilaufkupplung bildet; einen zylindrischen Teil, der in dem ersten Lager gleitfähig ist; und einen Ritzelteil, der mit dem Ringzahnrad in Eingriff bringbar ist, wobei der Ritzelteil im Innendurchmesser schmaler als der innere Kupplungsteil und der Zylinderteil ist, und die rotierende Welle umfaßt: einen schrägverzahnten Schiebekeilteil; einen Teil mit kleinem Durchmesser, auf dem ein zweitens Lager eingepaßt in die innere zylindrische Wand des zylindrischen Teils des beweglichen Ritzelzylinders gleitfähig ist; und einen gestuften Teil zwischen dem schrägverzahnten Schiebekeilteil und dem Teil mit kleinem Durchmesser, so daß ein Spalt zwischen der rotierenden Welle und dem Zylinder gebildet wird, der minimal in ihrem inneren und äußeren Teil ist und dazwischen vergrößert ist, wodurch eine Aussparung, in die das zweite Lager plaziert ist, geschaffen wird, und ein Fehlausrichtuntgsverhinderungsring, der in das Kupplungsaußenteil der Freilaufkupplung eingepaßt ist, ist gleitfähig montiert auf dem gestuften Teil des beweglichen Ritzelzylinders.
Bei der Ritzelwellenstruktur nach der Erfindung sind die geringen oder sehr kleinen Zwischenräume vorgesehen auf beiden Seiten des Lagers, das auf dem Teil mit schmalem Durchmesser der rotierenden Welle montiert ist, so daß das auf das Lager aufgetragene Fettschmieröl kaum entlang der rotierenden Welle vorwärts oder rückwärts bewegt wird.
Weiterhin ist kein Lager am Ritzelteil des beweglichen Ritzelzylinders vorgesehen, der streng in der Größe limitiert ist, und deshalb kann der Durchmesser der rotierenden Welle so ausgewählt werden, daß er effektiv die mechanische Festigkeit steigert und die Dicke der Zahnbasis des Ritzels erhöht werden kann. Weiterhin ist das Lager nahe dem Abschnitt der rotierenden Welle angebracht, der gefährlich vom Standpunkt der mechanischen Festigkeit ist, wodurch das darauf angewandte Biegungsmoment reduziert wird, und die rotierende Welle hat den gestuften Teil zwischen dem Teil mit kleinem Durchmesser und dem dem schrägverzahnten Schiebekeilteil, so daß die rotierende Welle im Durchmesser erhöht ist. Somit ist bei dem elektrischen Startermotor der Erfindung die rotierende Welle genügend groß in ihrer mechanischen Festigkeit. Weiterhin wird der Fehlausrichtungsverhinderungsring auf dem gestuften Teil der rotierenden Welle montiert, wodurch der Fluß von Schmiermittel von dem Lager und die Fehlausrichtung der Freilaufkupplung verhindert wird.
Die Natur, das Prinzip und die Nützlichkeit der Erfindung werden klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung erscheinen.
Die Figuren zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht, die wesentliche Komponenten eines herkömmlichen elektrischen Startermotors zeigt; und
Fig. 2 eine Querschnittsansicht, die wesentliche Komponenten eines elektrischen Startermotors nach einer Ausführungsform dieser Erfindung zeigt.
Ein Beispiel eines elektrischen Startermotors nach dieser Erfindung wird beschrieben werden mit Bezug auf Fig. 2.
In Fig. 2 bezeichnet Bezugszeichen 1 eine rotierende Ankerwelle des Motors. Die rotierende Ankerwelle 1 hat einen Vorderendenabschnitt, der in einen schrägverzahnten Schiebekeilteil 1a ausgebildet ist, welcher im, Eingriff mit einem schrägverzahnten Schiebekeil, der auf einem Kupplungsaußenteil 8 einer Freilaufkupplung 10 gebildet ist, einen Teil mit kleinem Durchmesser 1c, auf dem ein ölimprägniertes Lager 3, das in die innere zylindrische Wand eines zylindrischen Teils 2b eines beweglichen Getriebezylinders 2 eingepaßt ist, gleitfähig bewegt wird, und einen gestuften Teil 1b zwischen dem Schiebekeilteil 1a und dem Teil mit kleinem Durchmesser 1c, wobei der gestufte Teil 1b kleiner im Durchmesser als der Schiebeteilteil 1a und größer im Durchmesser als der Teil mit kleinem Durchmesser 1c ist. Dementsprechend ist ein geringer Zwischenraum zwischen dem gestuften Teil 1b und der inneren zylindrischen Wand des Kupplungsinnenteils 2a des beweglichen Ritzelzylinders 2 gebildet, und ein geringer Zwischenraum ist auch zwischen dem Teil mit kleinem Durchmesser 1c und der inneren zylindrischen Wand des Ritzelteils 2c des beweglichen Ritzelzylinders 2 gebildet. In Fig. 2 bezeichnet Bezugsbuchstabe (A) einen Abschnitt der Welle, der gefährlich im Hinblick auf mechanische Festigkeit ist; und 11 einen Ring, der in solch einer Art und Weise in das Kupplungsaußenteil 8 eingepaßt ist, daß er gleitfähig auf dem gestuften Teil 1b ist mit einem sehr kleinen Abstand zwischen dem Ring 11 und dem gestuften Teil 1b.
Bei dem so konstruierten elektrischen Startermotor ist der radiale Zwischenraum zwischen der zylindrischen Wand des gestuften Teils 1b der rotierenden Welle 1 und der inneren zylindrischen Wand des Kupplungsinnenteils 2a des beweglichen Ritzelzylinders 2 sehr klein gemacht, und der radiale Zwischenraum zwischen der zylindrischen Wand des Teils mit kleinem Durchmesser 1c der rotierenden Welle 1 und der inneren zylindrischen Wand des Ritzelteils 2c des beweglichen Ritzelzylinders 2 ist auch sehr klein gemacht. Das heißt, die Vorder- und Rückseitenzwischenräume auf der rotierenden Welle 1, auf der das ölimprägnierte Lager montiert ist, sind sehr kleine gemacht. Deshalb lecken das Öl, das in das Lager 3 imprägniert ist, und das darauf aufgetragene Fett kaum durch die Zwischenräume; das heißt, der Großteil davon bleibt in dem radialen Zwischenraum zwischen dem Teil mit kleinem Durchmesser 1c der rotierenden Welle 1 und dem zylindrischen Teil 2b des beweglichen Ritzelzylinders 2 mit dem Resultat, daß die Lebensdauer des ölimprägnierten Lagers 3 sehr stark erhöht wird.
Das ölimprägnierte Lager 3 ist nahe dem Abschnitt A der rotierenden Welle 1 angebracht, der vom Standpunkt der mechanischen Festigkeit gefährlich ist, wodurch das Biegemoment abgesenkt wird. Die rotierende Welle 1 hat den gestuften Teil 1b und den Teil mit kleinem Durchmesser 1c nach der Erfindung und der gestufte Teil 1b kann groß im Durchmesser gemacht werden. Das wird stark zum Erhöhen der mechanischen Festigkeit beitragen.
Die rotierende Welle 1 hat den Teil mit kleinem Durchmesser 1c, wie oben beschrieben wurde. Deshalb kann, sogar wenn die Zahnform des Ritzels des beweglichen Ritzelzylinders kleiner gemacht wird oder die Anzahl von Zähnen davon reduziert wird, die Zahnbasis des Ritzels genug groß in der Dicke gemacht werden; das heißt, die mechanische Festigkeit des Ritzel kann ungeändert aufrecht erhalten werden.
Der Ring 11 zum Verhindern von Fehlausrichtung wird in das Kupplungsaußenteil 8 so eingepaßt, daß der Ring 11 gleitfähig auf dem gestuften Teil 1b der rotierenden Welle 1 ist. Deshalb wird der Fluß von Schmiermittel von dem ölimprägnierten Lager 3 blockiert durch den Fehlausrichtungsverhinderungsring 11 und die Fehlausrichtung des Kupplungsinnenteils 2a und des Kupplungsaußenteils 8 werden verhindert durch den Ring 11 mit dem Resultat, daß die Lebensdauer der Freilaufkupplung stark erhöht wird.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Staubschutzabdeckung 5 befestigt an dem Ende des beweglichen Ritzelzylinders 2; jedoch sollte bemerkt werden, daß das technische Konzept der Erfindung auch auf einen elektrischen Startermotor anwendbar ist, bei dem der bewegliche Ritzelzylinder keine Staubschutzkappe hat.
Während der elektrische Startermotor, dessen Ausgangswelle die rotierende Ankerwelle ist, beschrieben wurde, ist das technische Konzept der Erfindung anwendbar auf einen elektrischen Startermotor des Typs der inneren Geschwindigkeitsreduktion, bei dem die rotierende Welle, die den beweglichen Ritzelzylinder 2 durchdringt, separat vorgesehen ist von der rotierenden Ankerwelle.
Wie oben beschrieben bei dem elektrischen Startermotor der Erfindung, werden die sehr kleinen Zwischenräume vorgesehen auf beiden Seiten des Lagers zwischen der rotierenden Welle und dem beweglichen Ritzelzylinder, wodurch der Fluß von Schmiermittel von dem Lager reduziert werden kann. Weiterhin ist das Lager nahe dem gefährlichen Abschnitt der rotierenden Welle angebracht und der Wellendurchmesser ist erhöht, wodurch die Biegespannung in dem gefährlichen Abschnitt reduziert wird, und die Fehlausrichtung der Freilaufkupplung ist verhindert mit dem Resultat, daß die Lebensdauer davon sehr stark erhöht ist. Somit ist der elektrische Startermotor nach der Erfindung hoch in seiner Zuverlässigkeit.

Claims

1. Elektrischer Startermotor eines auskragenden Typs, welcher umfaßt:

einen vorderen Halteteil (12);

ein erstes Lager (4), welches in den vorderen Halteteil (12) eingepaßt ist;

eine Freilaufkupplung (10) mit einem Kupplungsaußenteil (8) mit einem schrägverzahnten Schiebekeil;

eine rotierende Welle (1), beinhaltend einen schrägverzahnten Schiebekeilteil (1a) im Eingriff stehend mit dem schrägverzahnten Schiebeteil des Kupplungsaußenteils (8), einen Teil mit kleinem Durchmesser (1c), der im Durchmesser kleiner ist als der schragverzahnte Schiebekeilteil (1a), und einen gestuften Teil (1b), der zwischen dem schrägverzahnten Schiebekeilteil (1a) und dem Teil mit kleinem Durchmesser (1c) vorgesehen ist, wobei der gestufte Teil (1b) kleiner ist in seinem Durchmesser als der Schiebekeilteil (1a) und größer in seinem Durchmesser als der Teil mit kleinem Durchmesser (1c);

einen hohlen beweglichen Ritzelzylinder (2), der auf der rotierenden Welle (1) montiert ist und in Eingriff bringbar mit einem Ringzahnrad (20) eines Motors ist, wobei der hohle bewegliche Ritzelzylinder (2) ein Kupplungsinnenteil (2a) mit einer inneren Wand beinhaltet, die einen Teil der Freilaufkupplung (10) bildet, einen zylindrischen Teil (2b) mit einer inneren Wand und axial gleitfähig in dem ersten Lager (4) und einen Ritzelteil (2c) mit einer inneren Wand und in Eingriff bringbar mit dem Ringzahnrad (20), wobei der Ritzelteil (2c) im inneren Durchmesser kleiner als der Kupplungsinnenteil (2a) und der zylindrische Teil (2b) ist;

ein zweites Lager (3), das in die innere Wand des zylindrischen Teils (2b) des beweglichen Ritzelzylinders (2) eingepaßt und gleitfähig auf dem Teil mit kleinem Durchmesser (1c) der rotierenden Welle (1) ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Zwischenraum zwischen der rotierenden Welle (1) und dem Zylinder (2) minimal in ihrem inneren und äußeren Teil ist und dazwischen vergrößert ist, wodurch eine Aussparung, in der das zweite Lager (3) angeordnet ist, geschaffen wird, um irgendein Lecken von Schmiermittel zu verhindern.

2. Elektrischer Startermotor nach Anspruch 1, welcher weiterhin einen Fehlausrichtungsverhinderungsring (11) umfaßt, der in das Kupplungsaußenteil (8) der Freilaufkupplung (10) eingepaßt ist und gleitfähig montiert ist auf dem gestuften Teil (16) der rotierenden Welle (1).

3. Elektrischer Startermotor nach Anspruch 1, bei dem das zweite Lager (3) mit einem Schmieröl impragniert ist.

4. Elektrischer Startermotor nach Anspruch 1, bei dem die rotierende Welle (1) aus einer rotierenden Ankerwelle besteht.

5. Elektrischer Startermotor nach Anspruch 1, bei dem die rotierende Welle (1) separat von einer rotierenden Ankerwelle vorgesehen ist.

6. Elektrischer Startermotor nach Anspruch 1, welcher weiterhin eine Staubschutzabdeckung (5) umfaßt, welche an einem Ende des beweglichen Ritzelzylinders (2) befestigt ist.