DE3903846A1

DE3903846A1 - Koaxialer anlassmotor

Info

Publication number: DE3903846A1
Application number: DE3903846A
Authority: DE
Inventors: Shuzoo Isozumi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-02-12
Filing date: 1989-02-09
Publication date: 1989-08-24
Anticipated expiration: 2009-02-10
Also published as: FR2627233A1; KR920003824B1; DE3903846C2; KR890013342A; FR2627233B1; US5023466A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verbesserung eines Anlaßmotors zum Starten einer Maschine und genauer die Verbesserung eines Anlaßmotors zum Starten eines Motors eines Kraftfahrzeugs durch die Wirkung einer Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlverringerung.

Fig. 3 zeigt einen herkömmlichen Anlaßmotor, der zum Anlassen einer Maschine vorgesehen ist und der ein Planetengetriebe zur Drehzahlverringerung aufweist. Der Anker 300 des Gleichstrommotors des Anlassers weist einen Ankerkern 301, eine Ankerwelle 302, auf der zur Hälfte der Ankerkern vorgesehen ist, und einen Kommutator 303 auf, der auf der Ankerwelle im hinteren Bereich befestigt ist und der mit einer im Ankerkern vorgesehenen Ankerspule 304 verbunden ist. Ein Bürstenhalter 305, der in Kontakt mit dem Kommutator angeordnet ist, ist an einer hinteren Abdeckung 307 mit Hilfe von Schrauben 306 befestigt. Ein Lager 308 zum Stützen der Ankerwelle 302 am hinteren Ende der Welle ist in die Ausnehmung der hinteren Abdeckung 307 eingepaßt. Mehrere Permanentmagneten 309 a zum Aufbringen eines magnetischen Feldes auf den Anker 300 sind an der inneren Umfangsoberfläche des Jochs 309 des Gleichstrommotors befestigt. Eine vordere Abdeckung 311 in die das innen verzahnte Rad 310 des Planetengetriebes zur Drehzahlverringerung eingepaßt ist, ist an der Endseite des Jochs 309 angesetzt. Ein Zahnkranz 312 ist auf der Ankerwelle 302 am vorderen Ende der Welle ausgebildet. Mehrere Planetenzahnräder 313 stehen mit dem innen verzahnten Zahnrad 310 und dem Zahnkranz 312 in Eingriff. Lager 314 sind in die Planetenzahnräder 313 eingepaßt und werden von Stiften 315 getragen, die an einem Flansch 316 befestigt sind, der den Arm des Planetengetriebes zur Drehzahlverringerung bildet. Eine Ausgangsdrehwelle 317 ist an dem Flansch 316 befestigt. Ein Laufbuchsenlager 318 ist in die Nabe des innen verzahnten Zahnrads 310 eingepaßt und trägt die Ausgangsdrehwelle 317. Ein Laufbuchsenlager 319 ist in die Ausnehmung des hinteren Bereichs der Ausgangsdrehwelle 317 eingepaßt und trägt die Ankerwelle an ihrem vorderen Teil. Eine Stahlkugel 320 ist zwischen den Enden der Ankerwelle 302 und der Ausgangsdrehwelle 317 vorgesehen, um axiale Druckkräfte zu übertragen. Spiralkeilnuten 321 sind auf der äußeren Umfangsoberfläche des halben Bereichs der Ausgangsdrehwelle ausgebildet. Die Spiralkeilnuten des äußeren Elements 322 a einer Freilaufkupplung 322, die das äußere Element, ein inneres Element 322 b und Rollen 322 c umfaßt, stehen mit den Spiralkeilnuten 321 derart in Eingriff, daß das äußere Element vorwärts und rückwärts verschiebbar ist. Eine Sperre 323 ist auf der Ausgangsdrehwelle 317 am vorderen Ende vorgesehen, um den Betrag der Axialbewegung eines Ritzels 324 zu beschränken, das an das innere Element 322 b der Kupplung 322 gekoppelt ist. Ein Laufbuchsenlager 325 ist in den Vorderbereich der vorderen Abdeckung 311 eingepaßt und trägt die Ausgangsdrehwelle 317 an deren vorderen Ende. Ein Hebel 326 ist mit einem Drehpunkt 326 a ausgestattet und an den Hebelenden an dem Betätigungsorgan 328 eines elektromagnetischen Schalters 327 und dem Umfangsbereich der Freilaufkupplung 322 befestigt. Ein bewegbarer Kontakt 329 ist über eine elektrische Isolierung 330 an einer Stange 331 angebracht, die in einem Kern 332 befestigt ist, so daß die Stange vorwärts und rückwärts verschiebbar ist. Ein feststehender Kontakt 333 ist mit Hilfe einer Mutter 334 an einer Kappe 335 befestigt, die aus einem elektrischen Isolator hergestellt ist. Eine elektromagnetische Spule 336 für die Bewegung des Betätigungsorgans 328 ist in einem Kunststoffspulenkörper 337 vorgesehen und in einem Gehäuse 338 eingeschlossen. Eine Zuleitung 339 verbindet den feststehenden Kontakt 333 mit einer der Bürsten. Eine Feder 340 ist in dem Betätigungsorgan 328 eingeschlossen, um die Freilaufkupplung 322 aufgrund der Wirkung des Hebels 326 zu verschieben. Ferner ist eine Feder 341 zur Rückstellung des Betätigungsorgans 328 vorgesehen.

Im folgenden wird der Betrieb des herkömmlichen Anlaßmotors genauer beschrieben. Wenn ein in Fig. 3 nicht dargestellter Zündschalter eingeschaltet wird, wird die elektromagnetische Spule 336 des elektromagnetischen Schalters 327 erregt, um das Betätigungsorgan 328 rückwärts zu betätigen, um die Stange 331 zu verschieben, wodurch der bewegliche Kontakt 329 in Berührung mit dem feststehenden Kontakt 333 gebracht wird. Dies führt dazu, daß der Anker 300 über die Kontakte 329 und 333, die Zuleitung 339 und die Bürsten erregt wird, so daß sich der Anker dreht. Der Rotation des Ankers 300 wird über den Zahnkranz 312 und die Planetenzahnräder 313 zur Freilaufkupplung 322 derart übertragen, daß das Planetengetriebe zur Drehzahlverringerung die Drehgeschwindigkeit der Kupplung im Vergleich zu der des Ankers verkleinert. In diesem Moment wird das mit der Kupplung 322 in Eingriff stehende Ritzel 324 gedreht. Das Betätigungsorgan 328, das wie oben erwähnt nach hinten bewegt wurde, kippt den Hebel 326 in Gegenuhrzeigerrichtung (siehe Fig. 3) um den Drehpunkt 326, um die Kupplung 322 zusammen mit dem Ritzel 324 in axialer Richtung vorwärts zu verschieben, um das Ritzel mit einem Zahnkranz in Eingriff zu bringen, der auf dem Umfangsbereich eines Schwungrades ausgebildet ist, das auf der Kurbelwelle des Motors befestigt ist (nicht dargestellt in Fig. 3). Die Maschine wird dadurch angelassen. Danach wird die Freilaufkupplung 322 von dem Ritzel 324 aufgrund der Drehwirkung der Maschine auf das Ritzel getrennt, so daß das Ritzel durchdreht.

Da die Achse des Gleichstrommotors nicht mit der der elektromagnetischen Schalters 327 zusammenfällt, ist es erforderlich, daß der Installationsfreiraum für den Schalter in einem Teil des Motors oder des Fahrzeuges vorgesehen wird. Aus diesem Grund ist der Entwurf des Motors des Fahrzeugs eingeschränkt. Dies stellt ein Problem dar. Da die vordere Abdeckung 311 am Zahnkranz des Schwungrades der Maschine offen ist, ist die schmutzabweisende Wirkung der vorderen Abdeckung gering. Dies stellt ein weiteres Problem dar. Da die Freilaufkupplung 322 und das Ritzel 324 miteinander gekoppelt sind, muß die Anzahl der Windungen der elektromagnetischen Spulen 336 des elektromagnetischen Schalters 327 erhöht werden, um eine große elektromagentische Kraft zu erzeugen, damit die Kupplung und das Ritzel gemeinsam miteinander in axialer Richtung bewegt werden. Aus diesem Grund vergrößern sich die Abmessungen und das Gewicht des elektromagnetischen Schalters 327. Dies stellt wiederum ein weiteres Problem dar. Da die Schwierigkeiten aufgrund des Aufbaus des Anlaßmotors im Hinblick darauf, daß der Abstand zwischen dem Zahnkranz des Schwungrades des Motors und der Oberfläche des Anlaßmotors, der an dem Motor befestigt ist, größer als ein bestimmter Wert gemacht wird, ist der Entwurf des Teils des Motors Beschränkungen unterworfen, der in der Nähe der Kraftübertragung des Fahrzeugs liegt. Dies stellt eine weitere Schwierigkeit dar. Da ein bestimmter Freiraum zwischen den wechselseitig in Eingriff stehenden Spiralkeilnuten des äußeren Elements 322 a der Freilaufkupplung 322 und der Ausgangsdrehwelle 317 vorgesehen werden müssen, um es möglich zu machen, daß das äußere Element und die Welle vorwärts und rückwärts zueinander verschoben werden, wird das äußere Element exzentrisch zum inneren Element der Kupplung. Aus diesem Grund kann die Freilaufkupplung 322 nicht immer stabil arbeiten. Dies stellt eine weitere Schwierigkeit dar.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben erwähnten Probleme und Schwierigkeiten zu lösen.

Es ist demnach eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen koaxialen Anlaßmotor zu schaffen, bei dem ein Elektromotor und ein elektromagnetischer Schalter hintereinander angeordnet sind, um den Anlasser kompakt zu gestalten, wodurch die Auslegung einer Maschine verbessert wird.

Der koaxiale Anlaßmotor umfaßt einen Elektromotor; eine Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlreduzierung, die die Drehung der Ankerwelle des Motors derart überträgt, daß die Drehgeschwindigkeit des Ausgangsteils der Vorrichtung geringer ist als die der Ankerwelle; eine Freilaufkupplung, die das Ausgangsdrehmoment der Planetengetriebevorrichtung überträgt, wenn die Kupplung eingerückt ist; eine Ausgangsdrehwelle, deren hinterer Bereich das innere Element der Kupplung bildet; ein Ritzel, das auf der äußeren Umfangsoberfläche der Ausgangsdrehwelle derart vorgesehen ist, daß das Ritzel mit dem Zahnkranz des Motors in Eingriff steht, wenn das Drehmoment der Ausgangsdrehwelle vom Ritzel empfangen wird; einen elektromagnetischen Schalter, der um das Ritzel herum vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu bewegen und den Motor anzutreiben; und eine Feder, die zwischen einem Betätigungsorgan, das vorwärts bewegt wird, wenn der Schalter erregt wird, und dem Ritzel vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu drücken.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen koaxialen Anlaßmotor zu schaffen, bei dem das Betätigungsorgan eines elektromagnetischen Schalters und ein Ritzel zweckmäßig bewegt wird. Der koaxiale Anlaßmotor faßt einen Elektromotor, eine Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlverringerung, die die Drehung der Ankerwelle des Motors derart überträgt, daß die Drehgeschwindigkeit des Ausgangsbereichs der Vorrichtung niedriger ist als die der Ankerwelle; eine Freilaufkupplung, die das Ausgangsdrehmoment der Planetengetriebevorrichtung überträgt, wenn die Kupplung eingerückt ist; eine Ausgangsdrehwelle, deren hinterer Bereich das innere Element der Kupplung bildet; ein Ritzel, das auf der äußeren Umfangsoberfläche der Ausgangsdrehwelle derart vorgesehen ist, daß das Ritzel mit dem Zahnkranz eines Motors in Eingriff steht, wenn das Drehmoment der Ausgangsdrehwelle von dem Ritzel empfangen wird; einen elektromagnetischen Schalter, der um das Ritzel herum vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu bewegen und den Motor anzutreiben; und eine Feder, die zwischen dem Betätigungsorgan, das vorwärts bewegt wird, wenn der Schalter erregt wird, und dem Ritzel vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu drücken. Die Feder, ein nicht magnetischer Halter und mehrere nicht magnetische Kugeln sind in der Ausnehmung des Halters zwischen dem Betätigungsorgan und dem Ritzel angeordnet. Die Feder drückt das Ritzel durch die Wirkung des nicht magnetischen Halters und der nicht magnetischen Kugeln im Moment der Vorwärtsbewegung des Betätigungsorgans. Die Kugeln rollen derart, daß die Feder und das Betätigungsorgan nicht gedreht werden, selbst wenn das Ritzel gedreht wird. Aus diesem Grund können die Kontakte des elektromagnetischen Schalters sicher in Berührung miteinander gehalten werden. Da der Halter und die Kugeln nicht magnetisch sind, streut der magnetische Fluß nicht in die Ausgangsdrehwelle und das Ritzel, so daß die Anzugkraft des Schalters nicht herabgesetzt wird. Aus diesem Grund werden der Schalter und das Ritzel geeignet bewegt.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen koaxialen Anlaßmotor zu schaffen, bei dem die elektromagnetische Kraft eines elektromagnetischen Schalters reduziert ist und ein Ritzel zweckgemäß auf einer Ausgangsdrehwelle vorwärts und rückwärts verschoben wird. Der koaxiale Anlaßmotor umfaßt einen Elektromotor; eine Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlverringerung, die die Drehung der Ankerwelle des Motors derart überträgt, daß die Drehgeschwindigkeit des Ausgangsbereichs der Vorrichtung kleiner ist als die der Ankerwelle; eine Freilaufkupplung, die das Ausgangsdrehmoment der Planetengetriebevorrichtung überträgt, wenn die Kupplung eingerückt ist; eine Ausgangsdrehwelle, deren hinterer Bereich das Innere Element der Kupplung bildet; ein Ritzel, das auf der äußeren Umfangsoberfläche der Ausgangsdrehwelle derart vorgesehen ist, daß das Ritzel mit dem Zahnkranz eines Motors in Eingriff steht, wenn das Drehmoment der Ausgangsdrehwelle von dem Ritzel empfangen wird; einen elektromagnetischen Schalter, der um das Ritzel herum vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu bewegen und den Motor anzutreiben; und eine Feder, die zwischen einem Betätigungsorgan, das vorwärts bewegt wird, wenn der Schalter erregt wird, und dem Ritzel vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu drücken. Da das Ritzel mit dem vorderen Bereich der Ausgangsdrehwelle derart keilverzahnt ist, daß das Ritzel vorwärts und rückwärts verschiebbar ist, kann die erforderliche elektromagnetische Kraft des elektromagnetischen Schalters reduziert werden und das Ritzel kann auf der Ausgangsdrehwelle zweckmäßig vorwärts und rückwärts verschoben werden.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen koaxialen Anlaßmotor zu schaffen, bei dem ein Ritzel in einem in der vorderen Abdeckung eingepaßten Lager vorwärts und rückwärts verschiebbar ist. Der koaxiale Anlaßmotor umfaßt einen Elektromotor; eine Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlverringerung, die die Drehung der Ankerwelle des Motors derart überträgt, daß die Drehgeschwindigkeit des Ausgangsbereichs der Vorrichtung kleiner ist als die der Ankerwelle; einer Freilaufkupplung, die das Ausgangsdrehmoment der Planetengetriebevorrichtung überträgt, wenn die Kupplung eingerückt ist; eine Ausgangsdrehwelle, deren hinterer Bereich das innere Element der Kupplung bildet; ein Ritzel, das auf der äußeren Umfangsoberfläche der Ausgangsdrehwelle derart vorgesehen ist, daß das Ritzel mit dem Zahnkranz eines Motors in Eingriff steht, wenn das Drehmoment der Ausgangsdrehwelle von dem Ritzel empfangen wird; einen elektromagnetischen Schalter, der um das Ritzel angeordnet ist, um das Ritzel vorwärts zu bewegen und den Motor anzutreiben; und eine Feder, die zwischen einem Betätigungsorgan, das vorwärts bewegt wird, wenn der Schalter erregt wird, und dem Ritzel vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärtszudrücken. Da der koaxiale Anlaßmotor einen derartigen Überhang besitzt, daß das Ritzel in dem in der vorderen Abdeckung eingepaßten Lager vorwärts und rückwärts gleitend ist, sind die Eigenschaften der Frontabdeckung im Hinblick auf das Verhindern des Eindringens von Staub verbessert.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen koaxialen Anlaßmotor zu schaffen, bei dem das Ausgangselement einer Freilaufkupplung davor bewahrt wird, exzentrisch zu werden, die Lebensdauer der Kupplung verlängert wird und die Ankerwelle eines Elektromotors durch Lager getragen wird, die in den inneren und äußeren Elementen der Kupplung eingepaßt sind. Der koaxiale Anlaßmotor umfaßt den Elektromotor; eine Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlverringerung, die die Drehung der Ankerwelle des Motors derart überträgt, daß die Drehgeschwindigkeit des Ausgangsbereichs der Vorrichtung geringer ist als die der Ankerwelle; eine Freilaufkupplung, die das Ausgangsdrehmoment der Planetengetriebevorrichtung überträgt, wenn die Kupplung eingerückt ist; eine Ausgangsdrehwelle, deren hinterer Bereich das innere Element der Kupplung bildet; ein Ritzel, das auf der äußeren Umfangsoberfläche der Ausgangsdrehwelle derart vorgesehen ist, daß das Ritzel mit dem Zahnkranz einer Maschine in Eingriff steht, wenn das Drehmoment der Ausgangsdrehwelle von dem Ritzel empfangen wird; einen elektromagnetischen Schalter, der um das Ritzel herum vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu bewegen und den Motor anzutreiben; und eine Feder, die zwischen einem Betätigungsorgan das vorwärts bewegt wird, wenn der Schalter erregt wird, und dem Ritzel vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu drücken. Eine Verlängerung der Ankerwelle ist sowohl in das eine Lager, das in dem inneren Element eingepaßt ist, als durch den hinteren Bereich der Ausgangsdrehwelle gebildet wird und das vor dem Sonnenrad der Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlverringerung angeordnet ist, das auf dem vorderen Bereich der Ankerwelle ausgebildet ist, als auch in das andere Lager eingeführt, das in dem äußeren Element der Freilaufkupplung angepaßt ist, die mit Stiften versehen ist, die die Planetenzahnräder der Planetengetriebevorrichtung tragen. Die Ankerwelle wird von dem Lager getragen, das in das innere Element der Kupplung eingepaßt ist, das auf der Ausgangsdrehwelle ausgebildet ist. Die Kupplung wird von der Ankerdrehwelle und dem Lager getragen, das in dem äußeren Element der Kupplung eingepaßt ist. Dies hat zum Ergebnis, daß das innere und äußere Element der Freilaufkupplung koaxial zueinander gehalten werden, daß die Exzentrizität des äußeren Elements verhindert wird, daß die Lebensdauer der Kupplung verlängert wird, daß die Exzentrizität der Planetenzahnräder von der Ankerwelle und das Geräusch der Planetenzahnräder ebenfalls vermieden wird, daß die Lebensdauer der Planetenzahnräder ebenfalls verlängert wird, und daß der Aufbau der Planetengetriebevorrichtung stabilisiert wird.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen koaxialen Anlaßmotor zu schaffen, bei dem eine Anschlußschraube, die mit dem feststehenden Kontakt eines elektromagnetischen Schalters verbunden ist, über einen elektrischen Isolator an der vorderen Abdeckung um die Freilaufkupplung herum angeordnet ist, um die Beschränkung des Maschinenentwurfs um eine Kraftübertragung/Transmission herum zu vermeiden. Der koaxiale Anlaßmotor umfaßt einen Elektromotor; eine Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlverringerung, die die Drehung der Ankerwelle des Motors derart überträgt, daß die Drehgeschwindigkeit des Ausgangsbereichs der Vorrichtung kleiner ist als die der Ankerwelle; eine Freilaufkupplung, die das Ausgangsdrehmoment der Planetengetriebevorrichtung überträgt, wenn die Kupplung eingerückt ist; eine Ausgangsdrehwelle, deren hinterer Bereich das innere Element der Kupplung bildet; ein Ritzel, das auf der äußeren Umfangsoberfläche der Ausgangsdrehwelle derart vorgesehen ist, daß das Ritzel mit dem Zahnkranz eines Motors in Eingriff steht, wenn das Drehmoment der Ausgangsdrehwelle von dem Ritzel empfangen wird; einen elektromagnetischen Schalter, der um das Ritzel herum vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu bewegen und den Motor anzutreiben; und eine Feder, die zwischen einem Betätigungsorgan, das bewegt wird, wenn der Schalter erregt wird, und dem Ritzel vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu drücken. Da die Anschlußschraube, wie oben beschrieben, angebracht ist, kann die Oberfläche für die Befestigung des koaxialen Anlaßmotors im Motorraum an einer optimalen Stelle vor der Anschlußschraube vorgesehen werden, um das Maß der Freiheit des Entwurfs der Maschine um die Kraftübertragung herum zu vergrößern.

Die Erfindung wird im folgenden genauer unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, in denen zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines koaxialen Anlaßmotors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Längsschnitt eines Hauptteils eines koaxialen Anlaßteils gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 3 einen Längsschnitt eines herkömmlichen Anlassermotors.

Fig. 1 zeigt einen koaxialen Anlaßmotor in einer der Ausführungsformen. Der koaxiale Anlaßmotor umfaßt einen Gleichstrommotor mit einem Anker 100 aus einem Ankerkern 101, einer Ankerwelle 102, einem Kommutator 103 und einer Ankerspule 104. Bürsten 105 sind in gleitendem Kontakt mit dem Kommutator 103 vorgesehen. Ein Halter 105 a zum Halten der Bürsten 105 ist über Schrauben 107 an einer hinteren Abdeckung 106 befestigt, der den hinteren Teil des Ankers 100 abdeckt. Ein Lager 108 ist in einer Aufnahme der hinteren Abdeckung 106 eingepaßt und trägt die Ankerwelle 102 an ihrem hinteren Ende. Ein Permanentmagnet 109 a zum Aufbringen eines magnetischen Feldes auf den Anker 100 ist auf der inneren Umfangsoberfläche des Jochs 109 des Gleichstrommotors befestigt. Der vordere zentrale Bereich 109 b des Jochs 109 ist zylindrisch gebogen. Ein Lager 110 ist in dem vorderen zentralen Bereich 109 b des Jochs 109 eingepaßt und trägt die Ankerwelle 102 in ihrem vorderen Bereich. Ein Zahnkranz 112 ist als Sonnenrad auf der Ankerwelle 102 vor dem Lager 110 ausgebildet. Mehrere Planetenzahnräder 114 stehen mit dem Zahnkranz 112 und einer Innenverzahnung 113 a in Eingriff, die auf der inneren Umfangsoberfläche eines Trägers 113 der Innenverzahnung ausgebildet ist, der als Schale ausgeformt ist und in einer vorderen Abdeckung 111 eingepaßt ist, die an der Vorderseite des Jochs 109 angebracht ist. Lager 115 sind in die Planetenzahnräder 114 eingepaßt und werden durch Stifte 116 getragen.

Der koaxiale Anlaßmotor weist darüber hinaus eine Freilaufkupplung 117 auf. Die Stifte 116 sind an dem äußeren Element 118 der Kupplung 117 befestigt. Das äußere Element 118 ist mit einer keilartigen Nocke ausgebildet. Ein Lager 119 ist in die hintere Ausnehmung des äußeren Elements 100 eingepaßt und trägt die Ankerwelle 102, die in das Lager in einem Bereich 102 a der Ankerwelle vor dem Zahnkranz 112 eingefügt ist, um zu verhindern, daß das äußere Element exzentrisch wird. Die Kupplung 117 besitzt Rollen 120 zur Übertragung des Drehmoments.

Der koaxiale Anlaßmotor weist darüber hinaus eine Ausgangsdrehwelle 121 koaxial zur Ankerwelle 102 auf, die einen hinteren Bereich 121 a besitzt, der das innere Element der Kupplung 117 bildet. Ein Lager 122 ist in die Ausnehmung des inneren Elements 121 a der Kupplung 117 eingepaßt und trägt die Ankerwelle 102, deren vorderer Bereich 102 a in das Lager vor dem anderen Lager 119 eingeführt ist. Der vordere Bereich des Trägers 113 der Innenverzahnung ist derart geformt, daß die Freilaufkupplung 117 abgedeckt wird und ist auf einer Unterlegscheibe 123 auf dem vorderen Ende des hinteren Bereichs 121 a der Ausgangsdrehwelle 121 angeordnet, um zu verhindern, daß sich die Welle in axialer Richtung bewegt und um Axialkräfte aufzunehmen. Der vordere Bereich des Trägers 113 der Innenverzahnung hält Schmiermittel davon ab von der Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlreduzierung wegzufliegen, die das Drehmoment der Ankerwelle 102 zur Ausgangsdrehwelle 121 derart überträgt, daß die Drehgeschwindigkeit der Ausgangsdrehwelle kleiner ist als die der Ankerwelle. Die Ausgangsdrehwelle 121 verläuft vorwärts durch die Bohrung des vorderen Zentralbereichs des Trägers 113 der Innenverzahnung.

Der Anlaßmotor umfaßt darüber hinaus einen elektromagnetischen Schalter 124, der um die Ausgangsdrehwelle 121 herum angeordnet ist. Der Schalter 124 umfaßt ein nahezu zylindrisches Gehäuse 125, das eine eingeengte Öffnung am hinteren Ende des Gehäuses aufweist und in den vorderen Teil der vorderen Abdeckung 111 eingepaßt ist; einen nahezu ringförmigen Kern 126, der in der vorderen Ausnehmung des Gehäuses eingepaßt ist; einen Kunststoffspulenkörper 128, der mit einer elektromagnetischen Spule 127 ausgestattet und der in dem Gehäuse eingeschlossen ist; ein zylindrisches Betätigungselement 129, das durch die Bohrung des Spulenkörpers in axialer Richtung des Schalters bewegbar ist und am hinteren Bereich des Betätigungselements an einem Halter 129 a befestigt ist, der auf der Ausgangsdrehwelle beweglich ist, aber normalerweise angehalten verbleibt, wobei das hintere Ende des Halters mit der Vorderseite des Trägers 113 der Innenverzahnung in Kontakt steht; einen beweglichen Kontakt 130, der über einen elektrischen Isolierstoff an dem Halter angebracht ist und der eine Oberfläche aufweist, die sich senkrecht zur Achse des Schalters erstreckt; und einen feststehenden Kontakt 131, der dem beweglichen Kontakt vorwärts gegenübersteht, der entlang der Form der inneren Oberfläche der vorderen Abdeckung gebogen ist und der über einen elektrischen Isolator 132 an der vorderen Abdeckung um und hinter der Freilaufkupplung 117 mit Hilfe einer Anschlußschraube 133 angebracht ist, die mit einem an eine Batterie angeschlossenen (nicht in Fig. 1 dargestellten) Anschluß verbunden ist. Eine weitere (in Fig. 1 nicht dargestellte) Anschlußschraube ist mit einer der Bürsten 105 über eine Zuleitung verbunden.

Die Spiralkeilnuten des inneren Bereichs eines Ritzels 134 stehen mit denen 121 b des vorderen äußeren Bereichs der Ausgangsdrehwelle 121 derart in Eingriff, daß das Ritzel vorwärts und rückwärts verschiebbar ist und daß das Ritzel mit dem Zahnkranz eines Motors (nicht in den Zeichnungen dargestellt) in Eingriff steht, wenn der koaxiale Anlaßmotor betrieben wird. Der unverzahnte Bereich des Ritzel 134 gleitet auf der inneren Umfangsoberfläche eines Lagers 135, das in die vordere Abdeckung 111 vor dem elektromagnetischen Schalter 124 eingepaßt ist. Die Zähne des Ritzels 134 sind vor dem Lager 135 derart angeordnet, daß das Ritzel angehalten wird, wenn die Zähne des Ritzels mit dem vorderen Ende des Lagers in Berührung kommen. Das vordere Ende der vorderen Abdeckung 111 umgibt die Zähne des Ritzels 134. Eine Sperre 136 ist an der Ausgangsdrehwelle 121 am vorderen Ende der Welle derart angebracht, daß das hintere Ende der Sperre der inneren abgestuften Oberfläche des Ritzels 134 nach hinten gerichtet gegenübersteht, um die Länge der Bewegung des Ritzels zu beschränken. Eine Ritzelrückholfeder ist zwischen der Sperre 136 und dem Ritzel 134 vorgesehen. Eine Betätigungselementrückholfeder 138 ist zwischen dem Betätigungselement 129 und dem Kern 126 vorgesehen. Eine Andruckfeder 139 ist zwischen dem Halter 129 a und einem nicht magnetischen Halter 140 vorgesehen, um das Ritzel 134 auf der Rückseite des Ritzels durch die Wirkung des nicht magnetischen Halters und mehrerer nicht magnetischer Kugeln 141 zu drücken. Es wird bevorzugt, daß die Andruckfeder 139 aus einem nicht magnetischen Material hergestellt ist. Der Halter 140 besitzt eine vordere und eine hintere axiale Ausnehmung, durch die sich die Ausgangsdrehwelle 121 erstreckt. Die Kugeln 141 sind in der vorderen axialen Ausnehmung 140 a des Halters 140 zwischen der Ausgangsdrehwelle 121 und dem Halter angeordnet. Das vordere Ende der Andruckfeder 139 ist in der hinteren axialen Ausnehmung des Halters 140 angeordnet. Der Halter 140 und das Betätigungselement 129 stehen miteinander in Eingriff, wenn sie vorwärts und rückwärts bewegt werden.

Im folgenden wird nun der Betrieb des Anlaßmotors beschrieben. Wenn ein in Fig. 1 nicht dargestellter Zündschalter eingeschaltet wird, wird die elektromagnetische Spule 127 des elektromagnetischen Schalters 124 erregt, um das Betätigungselement 129 derart vorwärtszubewegen, daß der bewegliche Kontakt 130, der an dem am Betätigungselement befestigten Halter 129 a angebracht ist, in Berührung mit dem feststehenden Kontakt 131 gerät. Dies hat zur Folge, daß der Anker 100 des Gleichstrommotors über die Kontakte 130 und 131 die Zuleitung und die Bürsten 105 derart mit Energie versorgt wird, daß der Anker sich dreht. Das Drehmoment des Ankers 100 wird über die Ausgangsdrehwelle 121 über die Planetengetriebevorrichtung, zur Drehzahlreduzierung, die sich aus dem Sonnenrad 112 und den Planetenzahnrädern 114 zusammensetzt, und der Freilaufkupplung 117 übertragen. Das Drehmoment der Ausgangsdrehwelle 121 wird zum Ritzel 134 über die spiralförmigen Keilnuten 121 b übertragen. Da das Betätigungselement 129 vorwärts bewegt wird, wird das Ritzel durch die Wirkung des Halters 129 a der Andruckfeder 139 des Halters 140 und der Kugeln 141 derart vorwärtsbewegt, daß das Ritzel mit dem Zahnkranz in Eingriff steht, der auf dem Umfang des Schwungrades des Motors ausgebildet ist.

Wenn der Zündschalter abgeschaltet wird, wird das Betätigungselement 129 durch die rückstellende Kraft der Betätigungselementrückstellfeder 138 zurückbewegt und das Ritzel 134 wird in seine Ursprungsposition (dargestellt in Fig. 1) weg von dem Zahnkranz des Motors durch die Ritzelrückstellfeder 137 zurückbewegt. In diesem Moment wird der bewegliche Kontakt 130 vom feststehenden Kontakt 131 getrennt, um die Energieversorgung des Ankers 100 des Gleichstrommotors zu unterbrechen und seine Drehung zu beenden.

Obwohl der hintere Bereich 121 a (der das innere Element der Freilaufkupplung 117 bildet) der Ausgangsdrehwelle 121 von dem Lager 122 auf der Ankerwelle 102 in der oben beschriebenen Ausführungsform getragen wird, kann die vorliegende Erfindung auf andere Weise derart ausgeführt werden, daß ein Lager 242 auf einer äußeren Umfangsoberfläche des abgesetzten Bereichs 221 c eine Ausgangsdrehwelle 221 angeordnet wird, die unmittelbar vor dem hinteren Bereich 221 a (der das innere Element der Freilaufkupplung bildet) der Welle plaziert ist, in die vordere Ausnehmung eines Trägers der Innenverzahnung eingepaßt wird, um eine Ankerwelle 102 zusammen mit einem Lager 122 zu tragen, das in dem hinteren Bereich 221 a der Ausgangsdrehwelle (wie in Fig. 2 dargestellt) eingepaßt ist.

Obwohl der Kommutator 303 am hinteren Bereich des Ankers 100 in der oben beschriebenen Ausführungsform vorgesehen ist, kann die vorliegende Erfindung auf andere Weise derart ausgeführt werden, daß der Kommutator am vorderen Bereich des Ankers vorgesehen ist und die Bürsten 105 zwischen dem Kern des Ankers und der Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlreduzierung angebracht ist, um die Länge der Zuleitung zu verringern.

Obwohl im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Planetenzahnräder 114 von Stiften 116 getragen werden, die an dem äußeren Element 118 der Freilaufkupplung 117 befestigt sind, kann die vorliegende Erfindung auf andere Weise derart ausgeführt werden, daß das äußere Element der Kupplung mit Vorsprüngen zur Stützung der mit Lager 115 ausgestatteten Planetenzahnrädern ausgerüstet ist.

Obwohl bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Permanentmagnet 109 a vorgesehen ist, um das magnetische Feld auf den Anker 100 aufzubringen, kann die vorliegende Erfindung auf andere Weise derart ausgeführt werden, daß elektromagnetische Spulen um die Eisenpole herum vorgesehen sind, um ein magnetisches Feld auf dem Anker aufzubringen.

Obwohl im zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel nicht magnetische Kugeln 141 in der Ausnehmung des nicht magnetischen Halters 140 vorgesehen sind, kann auf andere Weise die Erfindung insofern ausgeführt werden, als daß es den Kugeln unmöglich gemacht wird, nach oben oder aus ihrer Position herauszurollen.

Insofern als eine Andruckfeder, ein nicht magnetischer Halter und nicht magnetische Kugeln zwischen einem Betätigungselement und einem Ritzel in einem koaxialen Anlaßmotor vorgesehen sind, ruft dies dieselbe Wirkung hervor, wie der oben beschriebene koaxiale Starter, selbst wenn der zuerst genannte keine Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlreduzierung aufweist.

Claims

1. Koaxialer Anlaßmotor mit
einem Elektromotor, der ein Drehmoment erzeugt;
einer Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlverringerung, die die Drehung der Ankerwelle des Motors derart überträgt, daß die Drehgeschwindigkeit des Ausgangsabschnitts der Vorrichtung kleiner ist als die der Welle;
einer Freilaufkupplung, die das Ausgangsdrehmoment der Vorrichtung überträgt, wenn die Kupplung eingerückt ist;
einer Ausgangsdrehwelle, deren hinterer Bereich das innere Element der Kupplung bildet;
ein Ritzel, das auf der äußeren Umfangsoberfläche der Ausgangsdrehwelle derart angeordnet ist, daß das Ritzel mit dem Ringzahnrad eines Motors in Eingriff steht, wenn das Drehmoment der Ausgangsdrehwelle von dem Ritzel empfangen wird;
einem elektromagnetischen Schalter, der um das Ritzel herum angeordnet ist, um das Ritzel vorwärts zu bewegen und den Motor anzutreiben; und
einer Feder, die zwischen einem Betätigungselement, das vorwärts bewegt wird, wenn der Schalter erregt wird, und dem Ritzel vorgesehen ist, um das Ritzel vorwärts zu drücken.

2. Koaxialer Anlaßmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht magnetischer Halter eine Vielzahl von nicht magnetischen Kugeln zwischen der Feder und dem Ritzel vorgesehen sind und die Kugeln in der Ausnehmung des Halters angeordnet sind.

3. Koaxialer Anlaßmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel mit dem vorderen Bereich der Ausgangsdrehwelle derart keilverzahnt ist, daß das Ritzel vorwärts und rückwärts verschiebbar ist.

4. Koaxialer Anlaßmotor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine derartige Austragung, daß das Ritzel in einem in einer Frontabdeckung eingepaßten Lager vorwärts und rückwärts verschiebbar ist.

5. Koaxialer Anlaßmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verlängerung der Ankerwelle sowohl in das eine Lager, das in dem inneren Element der Freilaufkupplung vor dem Sonnenrad der Planetengetriebevorrichtung zur Drehzahlverringerung eingepaßt ist, das am vorderen Bereich der Welle ausgebildet ist, als auch in das andere Lager eingeführt ist, das in dem äußeren Element der Kupplung eingepaßt ist, die mit Stiften versehen ist, die die Planetenzahnräder der Vorrichtung tragen.

6. Koaxialer Anlaßmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußschraube über einen elektrischen Isolator an einer vorderen Abdeckung um die Freilaufkupplung herum angebracht ist, und mit dem feststehenden Kontakt des elektromagnetischen Schalters verbunden ist.