DE3920525A1 - Verfahren zum herstellen einer abtriebswelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Abtriebswelle. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer Ab­ triebswelle für eine Startervorrichtung mit einem Planeten-Untersetzungsgetriebe, dessen Abtriebs­ welle an seinem einen Ende einen Tragabschnitt für Planetenräder hat und eine Ritzel-Treibvorrichtung mit einem dafür vorgesehenen Wellenabschnitt unter­ stützen kann.

Eine bekannte Startervorrichtung mit einem Planeten- Untersetzungsgetriebe ist in Fig. 2 dargestellt. Die herkömmliche Startervorrichtung 1 weist folgende Teile bzw. Baugruppen auf: einen Gleichstrommotor 2, eine Ritzel-Treibvorrichtung 6, welche gleitend auf eine Abtriebswelle 3 aufgepaßt ist und mit einer Freilaufkupplung 4 und einem Ritzel 5 versehen ist, ein Planeten-Untersetzungsgetriebe 7 zum Reduzieren der Drehzahl der Ankerwelle 2 a des Gleich­ strommotors 2, wobei die reduzierte Drehzahl auf ein äußeres Kupplungsteil 4 a der Freilaufkupplung 4 über die Abtriebswelle 3 übertragen wird, eine elektromagnetische Schaltvorrichtung 8 auf einer Seite des Gleichstrommotors 2 zum gleitenden Ver­ schieben der Ritzel-Treibvorrichtung 6 auf der Abtriebswelle 3 sowie einen Schalthebel 11, dessen eines Ende mit einem am Plunger 8 a der elektro­ magnetischen Schaltvorrichtung 8 angeordneten Haken 9 und dessen anderes Ende mit einem Ringteil 10 ver­ bunden ist, das an der Freilaufkupplung 4 angeordnet ist.

Bei der herkömmlichen Startervorrichtung 1 weist das Planeten-Untersetzungsgetriebe 7 ein Sonnen­ rad 7 a auf, das an den äußeren Umfangsabschnitt der Ankerwelle 2 a des Gleichstrommotors 2 angeformt ist, ferner ein Hohlrad 7 b, das koaxial mit dem Sonnenrad 7 a ist, sowie mehrere Planetenräder 7 e, die sowohl mit dem Sonnenrad 7 a als auch mit dem Hohlrad 7 b kämmen und drehbar auf entsprechenden Stiften 7 d gelagert sind, welche an einem Träger oder Steg 7 c über Gleithülsen 7 f gelagert sind. Der Träger 7 c der Planetenräder 7 e ist einstückig mit einem Ende der Abtriebswelle 3 in Gestalt eines Flansches ausgebildet, welcher sich senkrecht zur Achse der Abtriebswelle 3 erstreckt. Das vordere Ende der Ankerwelle 2 a des Gleichstrommotors 2 ist in einer Ausnehmung 3 a am Ende der Ankerwelle 2 a über ein Lager 12 aufgenommen.

Der Wellenabschnitt der Abtriebswelle 3 benachbart dem Träger 7 c wird durch die Nabe des Hohlrades 7 b über ein Lager unterstützt. Das andere Ende der Abtriebswelle 3 (d.h. das in Fig. 2 rechte Ende) wird über ein Lager in einem Maschinenrahmen bzw. einem vorderen Lagerarm 13 unterstützt. Auf dem äußeren Umfangsabschnitt eines Wellenabschnittes 3 b der Abtriebswelle 3 ist eine Schraubennut 3 c ausge­ bildet, die in ihrem Gleitbereich mit einem Schrauben­ nocken im äußeren Kupplungsteil 4 a der Freilauf­ kupplung 4 der Ritzel-Treibvorrichtung 6 zusammenwirkt, welche auf dem Wellenabschnitt 3 b der Abtriebswelle gleitbar ist. Mittels der Schraubennut 3 c und dem äußeren Kupplungsteil 4 a wird ein Drehmoment der Abtriebswelle 3, deren Drehzahl durch das Planeten- Untersetzungsgetriebe 7 reduziert ist, auf das äußere Kupplungsteil 4 a der Freilaufkupplung 4 und von dort über eine Rolle 4 b auf das innere Kupplungsteil 4 c übertragen, wodurch das mit dem inneren Kupplungsteil 4 c einstückige Ritzel 5 ange­ trieben wird.

Die Abtriebswelle 3 der Startervorrichtung 1 der beschriebenen Art wurde wie folgt hergestellt. Ein Bauteil mit einer Form ähnlich der Abtriebswelle, jedoch mit geringfügig größeren Abmessungen als diese in ihrem Endzustand wurde durch Kaltschmieden bearbeitet. Das geschmiedete Bauteil wurde einer Aufkohlbehandlung unterzogen. Dann wurde das aufge­ kohlte Bauteil maschinell zur Abtriebswelle 3 mit den endgültigen Abmessungen bearbeitet.

Bei dem konventionellen Herstellverfahren für die Abtriebswelle waren Zeit- und Arbeitsaufwand erforder­ lich, um das aufgekohlte Bauteil, welches eine gehärtete, die Bearbeitung erschwerende Oberfläche aufweist, fertigzustellen. Da eine Fertigbearbeitung für den die gehärtete Oberfläche aufweisenden Abschnitt durchgeführt werden mußte, waren die Toleranzen sehr klein, und ein Schleifvorgang mußte für die gesamte Abtriebswelle durchgeführt werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Abtriebswelle für eine Starter­ vorrichtung mit einem Planeten-Untersetzungsgetriebe zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen Nachteile des herkömmlichen Verfahrens vermieden sind.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Abtriebswelle, welche mit dem Ver­ fahren nach der Erfindung hergestellt ist; und

Fig. 2 einen Längsschnitt für eine typische Startervorrichtung mit einem Planeten- Untersetzungsgetriebe.

In den Zeichnungen sind gleiche Bezugszahlen für gleiche oder entsprechende Teile verwendet. Ins­ besondere zeigt die Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführung der Abtriebswelle 3 für eine Starter­ vorrichtung mit einem Planeten-Untersetzungsgetriebe, welches mit dem Verfahren nach der Erfindung herge­ stellt wurde.

Als Beispiel für die Herstellung der Abtriebswelle 3 wird zuerst ein Rohteil mit einer Gestalt ähnlich der Abtriebswelle 3 jedoch geringfügig größeren Abmessungen als das Endprodukt durch Kaltschmieden bearbeitet. Dann erfolgt ein Plattieren, zum Beispiel ein Kupferplattieren, auf Abschnitten wie dem Tragab­ schnitt 7 c zum Lagern der Planetenräder und der Ausnehmung zum Lagern eines Endes der Ankerwelle des Gleichstrommotors über das Lager 12. Solche Abschnitte müssen anders als der Wellenabschnitt 3 b keine große Festigkeit haben. Anschließend wird das Produkt insgesamt einer Aufkohlung unterzogen, wodurch lediglich der in Fig. 1 strichpunktiert angedeutete Wellenabschnitt durch Aufkohlen gehärtet wird. Dann werden die dem Tragabschnitt 7 c und der Ausnehmung 3 a entsprechende Abschnitte, welche vorher der Plattierbehandlung zum Verhindern eines Aufkohlens unterzogen wurden, mittels einer Drehbank, einer Fräsmaschine oder einer Bohrmaschine bearbeitet, so daß sie ihre endgültigen Abmessungen erhalten. Ferner wird der Wellenabschnitt 3 b, der aufgrund der Aufkohlung eine gehärtete Oberfläche aufweist, durch Schleifen fertigbearbeitet.

Somit wird bei dem Verfahren nach der Erfindung die Behandlung zum Verhindern eines Aufkohlens in Abschnitten vorgenommen, welche keine hohe Festig­ keit aufweisen müssen, wie im Tragabschnitt und in der Ausnehmung, so daß diese Abschnitte leicht von einem Dreh-, Fräs- oder Bohrwerkzeug auf die endgültigen Abmessungen bearbeitet werden können. Eine Aufkohlung wird nur in solchen Abschnitten vorgenommen, welche eine gewünschte Festigkeit aufweisen sollen, wie der Wellenabschnitt 3 b, der anschließend in einem Schleifvorgang fertig bearbeitet werden kann. Demgemäß wird der Bearbeitungsaufwand zum Fertigbearbeiten der Abtriebswelle vermindert und die Produktivität erhöht.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen einer Abtriebswelle für eine Startervorrichtung mit einem Planeten- Untersetzungsgetriebe, wobei die Abtriebswelle an ihrem einen Ende einen Tragabschnitt zum Lagern von Planetenrädern aufweist und zum Über­ tragen der durch das Planeten-Untersetzungsgetriebe reduzierten Drehzahl der Abtriebswelle auf eine Ritzel-Treibvorrichtung ausgebildet ist, welche gleitbar von einem Wellenabschnitt der Abtriebs­ welle unterstützt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Rohteil zum Formen eines Werkstückes mit einer Gestalt ähnlich der Abtriebswelle, jedoch mit geringfügig größeren Abmessungen geschmiedet wird, daß mindestens der Abschnitt der Abtriebswelle, welcher dem Tragabschnitt des geschmiedeten Werkstücks ent­ spricht, einer Behandlung zum Verhindern eines Aufkohlens unterzogen wird, daß das Werkstück insgesamt aufgekohlt wird und daß der örtlich aufgekohlte Abschnitt des Werkstückes fein - bearbeitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Behandlung zum Verhindern eines Aufkohlens ein Plattieren ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Plattieren ein Kupfer- Plattieren ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der lokal aufgekohlte Abschnitt mittels eines Schleif­ werkzeuges fertig bearbeitet wird und daß der übrige Teil der Abtriebswelle mittels eines Schneidwerkzeuges einer Drehbank, einer Fräsmaschine und/oder einer Bohrmaschine fertig bearbeitet wird.