DE3931256C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schubtriebanlasser mit Schwungkraftantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches.

Das japanische Gebrauchsmuster Nr. 56-1 07 957 beschreibt einen derartigen Schubtriebanlasser mit Schwung­ kraftantrieb. Gemäß Fig. 2 weist der bekannte Schubtriebanlasser einen Freilauf 4 und ein Ritzel 5 auf, das verschieblich auf der Welle 3 einer Ankerdrehwelle 2 angeordnet ist, die sich von einem Elektromotor 1 aus er­ streckt. Der Freilauf 4 weist ein Kupplungsaußenteil 4a auf, dessen auf dem Innenumfang der Nabe ausgebildeter Zahnungsab­ schnitt in Eingriff mit Schrägkeilnuten 6 in der Welle 3 steht. Das Ritzel 5 weist als integralen Bestandteil ein Kupp­ lungsinnenteil 4b auf und ist verschieblich auf der Welle 3 über eine Laufbuchse 7 gelagert, die auf seine Innenumfangs­ fläche gepaßt ist, während die Ankerdrehwelle 2 in einem La­ ger 14 abgestützt ist, die auf einem vorderen Gehäuseab­ schlußteil 15 angeordnet ist.

Gemäß Fig. 2 ist ein Motorzahnkranz 5 vorgesehen. Auf dem Endabschnitt der Welle 3 ist ein Anschlagteil 9 befestigt und zwischen dem Anschlagteil 9 und dem Ritzel 5 eine Rück­ zugfeder 10 angeordnet. M bezeichnet einen Strom­ versorgungsanschluß, über den der Elektromotor 1 mit Strom versorgt wird.

Nachstehend wird nun näher auf die Arbeitsweise dieses her­ kömmlichen Schubtriebanlassers eingegangen. Bei Be­ tätigung eines (nicht gezeigten) Zündschlüsselschalters eines Fahrzeugs wird bewirkt, daß Strom aus einer (nicht dargestellten) Batterie am Stromanschluß M des Elektromotors 1 anliegt und daß eine Feldspule 1a von Strom durchflossen wird, wäh­ rend eine Ankerwicklung 1b die Drehbewegung des Ankers 1b herbeiführt. Zu diesem Zeitpunkt verschieben sich infolge der Schräglage der auf der Welle 3 ausgebildeten Keilnuten 6 und aufgrund der Schwungkraft des Freilaufs 4 usw. der Freilauf 4 und das damit integral verbundene Ritzel 5 gegen die Kraft der Rückzugfeder 10 nach vorn (in Fig. 2 nach rechts), wo­ durch das Ritzel 5 zum Anlassen des Motors in den Zahnkranz 8 einspurt.

Wird der Zündschlüsselschalter wieder abgeschaltet, wird die Stromzufuhr zum Elektromotor 1 unterbrochen, während sich gleichzeitig das Ritzel 5 zusammen mit dem Freilauf 4 infolge der Druckkraft der Rückzugfeder 10 wieder in die stationäre Stellung gemäß Fig. 2 zurückstellt.

Der bekannte Schubtriebanlasser mit der vorstehend beschriebenen Bauweise bringt die folgenden Nachteile mit sich: Da das Ritzel 5 integral mit dem Kupplungsinnenteil 4b des Freilaufs 4 ausgebildet ist, bewegt sich der Freilauf 4 auch dann, wenn das Ritzel zum Anlassen des Motors bewegt wird. Damit beaufschlagt das Ritzel 5 den Zahnkranz 8 während der Anfangsphase des Einspurablaufs mit einer so hohen mechanischen Belastung, daß die Gefahr einer Beschädigung des Ritzels 5 und/oder des Zahnkranzes 8 gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Schubtriebanlasser derart weiterzubilden, daß die mechanische Stoßbelastung des Motorzahnkranzes und des Ritzels während des Einspurvorganges vermindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches gelöst.

Auf diese Weise läßt sich ein Schubtriebanlasser mit Schwungkraftantrieb erhalten, der einen innerhalb des Gehäuseabschlußteiles angeordneten sowie auf der Ankerdrehwelle axial lagegesicherten Freilauf und ein außerhalb des Gehäuseabschlußteiles angeordnetes sowie auf der Ankerdrehwelle axial verschiebbares Ritzel aufweist. Durch eine solche konstruktive Trennung von Freilauf einerseits und Ritzel andererseits, läßt sich die mechanische Belastung zwischen Ritzel und Motorzahnkranz während des Einspurvorganges insofern erheblich verringern, als sich das Ritzel dann allein, d. h. ohne gleichzeitige Mitbewegung des Freilaufes, auf den Motorzahnkranz zu bewegt, so daß Schäden an Ritzel und Motorzahnkranz vermindert werden können.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Schubtriebanlassers mit Schwungkraftantrieb; und

Fig. 2 einen Schnitt durch einen herkömmlichen Schubtriebanlasser.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs­ gemäßen Schubtriebanlassers 20 mit Schwungkraftantrieb. Der Schubtriebanlasser 20 weist einen Elektromotor 21 mit Feldspule 21a und Anker 21b auf, dem eine Ankerdrehwelle 21c zugeordnet ist. Die Ankerdrehwelle 21c erstreckt sich durch das vordere Gehäuseabschlußteil 22 so nach vorn (in Fig. 1 nach rechts), daß sie eine Stützwelle 23 bildet, die integral mit der An­ kerdrehwelle 21c ausgebildet ist.

Auf der Stützwelle 23 ist im Inneren des vorderen Gehäuseab­ schlußteils 22 koaxial ein Freilauf 24 angeordnet. Der Naben­ abschnitt des Kupplungsaußenteils 24a des Freilaufs 24 kämmt mit geradlinigen Keilnuten 25, die in der Ankerdrehwelle 21c nahe dem Anker 21b ausgebildet sind, während zwischen dem Kupp­ lungsinnenteil 24b und der Stützwelle 23 ein Lager 26 an­ geordnet ist. Vom vorderen Ende des Kupplungsinnenteils 24b erstreckt sich ein integral ausgebildeter zylindrischer Kupp­ lungsträger 27 in axialer Richtung in einer Weise, daß ein Paßsitz des Kupplungsträgers 27 innerhalb eines Innenlauf­ rings eines Lagers 28 erreicht wird, das im vorderen Gehäu­ seabschlußteil 22 angeordnet ist. Auf dem Außenumfang des Kupplungsträgers 27 ist über einen Teil des Umfangs oder über den gesamten Umfang ein radialer Vorsprung 27a ausgebildet, der mit der Seitenfläche des Innenlaufrings des Lagers 28 in Eingriff steht. Auf diese Weise wird der Freilauf 24 gegen eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung bzw. gegen eine Bewegung in axialer Richtung gesichert und unbeweglich gehalten; hier­ für sorgen der Eingriff zwischen dem Vorsprung 27a und dem Lager 28 sowie der Eingriff zwischen dem rückwärtigen Ende der Nabe des Kupplungsaußenteils 24a und der Schulter der Stützwelle 23.

Auf der in axialer Richtung durchgehenden Oberfläche des In­ nenumfangs des Kupplungsträgers 27, der integral mit dem Kupp­ lungsinnenteil 24b ausgelegt ist, sind schräg bzw. spiralig verlaufende Keilnuten 29 ausgeformt. Die Schrägkeilnuten 29 kämmen mit einem Zähnungsteil 30b auf dem Außenumfang des rückwärtigen Endes des zylindrischen Abschnitts 30a des Rit­ zelantriebsteils 30, das in den Innenumfang des Kupplungsin­ nenteils 24b eingesetzt ist. In den Innenumfang des Ritzelan­ triebsteils 30 ist eine Laufbuchse 31 eingepaßt, wodurch das Ritzelantriebsteil 30 gleitend und drehbar auf der Stützwelle 23 gelagert ist. Ein Ritzel 30c des Ritzelantriebsteils 30 ist integral auf dem vorderen Ende des zylindrischen Ab­ schnitts 30a ausgebildet und befindet sich außerhalb des vor­ deren Gehäuseabschlußteils 22.

In Fig. 1 ist mit dem Bezugszeichen 32 ein Anschlagteil be­ zeichnet, das auf dem vorderen Ende der Stützwelle 23 ange­ bracht ist, während zwischen dem Anschlagteil 32 und einem Schulterabschnitt von größerem Durchmesser auf der Innenum­ fangsfläche des Ritzels 30b eine Rückzugfeder 33 angeordnet ist. Auf das vordere Ende des Ritzels 30b ist eine Abschluß­ kappe 34 aufgesetzt, die auch den Endabschnitt der Stützwelle 23 umschließt, der sich vom Ritzel 30c aus nach vorn er­ streckt. Das Bezugszeichen 35 gibt eine Ölabdichtung an, die zwischen einem Öffnungsabschnitt des vorderen Gehäuseab­ schlußteils 22 und dem Außenumfang des Kupplungsträgers 27 angeordnet ist.

Nachstehend wird nun der Funktionsablauf des Schubtriebanlassers 20 in der vorbeschriebenen Ausführungsform näher erläutert.

Fließt von der Batterie zum Stromversorgungsanschluß M Strom, so werden die Feldspule 21a und die Spule des Ankers 21b von Strom durchflossen, sodaß der Anker 21b in Drehbewegung ver­ setzt wird. Diese Drehbewegung wird von der Ankerdrehwelle 21c über die geradlinigen Keilnuten 25 auf das Kupplungsau­ ßenteil 24a des einseitig wirksamen Freilaufs 24 und gleich­ zeitig über die Rollen 24c auf das Kupplungsinnenteil 24b übertragen. Die Drehbewegung des Kupplungsinnenteils 24b zieht eine Vorwärtsbewegung des Ritzelantriebsteils 30 auf der Stützwelle 23 gegen die Wirkung der Rückzugfeder 33 nach sich, was auf den Neigungswinkel der Schrägkeilnuten 29 zu­ rückzuführen ist, die auf der Innenumfangsfläche des Kupp­ lungsinnenteils 24b ausgebildet sind, sowie auf die Trägheit des Ritzelantriebsteils 30; hierdurch wird das Ritzel 30c in den Motorzahnkranz eingespurt, so daß dieser sich drehen und den Motor anlassen kann.

Wird der Zündschlüssel und damit der Schlüsselschalter nach dem Anlassen des Motors wieder zurückgedreht, so kehrt das Ritzelantriebsteil 30 unter der Wirkung der Rückzugfeder 33 wieder in seine Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 zurück.

Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist die mechanische Belastung, die sich in der Anfangsphase des Ein­ spurvorgangs zwischen dem Ritzel 30c und dem Zahnkranz des Motors aufbaut, sehr klein, da nur das Ritzelantriebsteil 30 verschieblich auf der Stützwelle 23 angeordnet ist, während der Freilauf 24 in axialer Richtung unbeweglich ist. Auf die­ se Weise lassen sich Schäden am Ritzel 30c und am Motorzahn­ kranz verhindern.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird außerdem der Freilauf 24 im wesentlichen durch das vordere Gehäuseabschlußteil 22 über das La­ ger 28 vom Kupplungsträger 27 abgestützt, so daß die darauf einwirkende Belastung nicht direkt auf die Stützwelle 23 ein­ wirken kann. Da außerdem der Abstand zwischen dem Ritzel 30c und dem Lager 26 für die Stützwelle 23 kürzer als bei der herkömmlichen Bauform gemäß Fig. 2 gehalten werden kann, wird das die Stützwelle 23 belastende Biegemoment deutlich verrin­ gert, wodurch sich Verbiegung und Beschädigung der Stützwelle schon in der Entstehung verhindern lassen.

Des weiteren ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Freilauf 24 im Inneren des vorderen Gehäuseabschlußteils 22 angeord­ net, während das Lager 28, das zwischen dem Gehäuseabschluß­ teil 22 und der Außenumfangsfläche des Kupplungsträgers 27 angeordnet ist, das Eindringen von Wasser oder Staub in das Innere des vorderen Gehäuseabschlußteils 22 verhindert. Dabei stützt der Kupplungsträger 27 den Freilauf 24 und die Ölab­ dichtung 35 ab, die axial neben dem vorderen Ende des Lagers 28 so angeordnet sind, daß sich Betriebsstörungen des Frei­ laufs 24 und auch ein Korrosionsansatz in verschiedenen Tei­ len des Elektromotors 21 verhindern lassen.

Während bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel das Kupplungsaußenteil 24a mit den geradlinigen Keilnuten 25 auf dem Endabschnitt der Ankerdrehwelle 21c in Verbindung steht, kann es auch integral an der Ankerdrehwelle 21c ausge­ bildet oder fest mit Hilfe eines Splints oder mit Schrauben angebracht werden, so lange sich die Drehbewegung der Anker­ drehwelle 21c auf das Kupplungsaußenteil 24a übertragen läßt.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Lager 28 um ein Kugella­ ger statt um eine Lagerhülse, da der freie Raum zwischen dem Lager und dem Kupplungsträger 27 so weit wie möglich bei Null gehalten werden sollte. Wird außerdem die Ölabdichtung 35 zwi­ schen dem vorderen Gehäuseabschlußteil 22 und dem Lager 28 nicht benötigt, so ist ein abgeschlossenes Kugellager empfeh­ lenswert. Auch kann das Kugellager aus Edelstahl hergestellt sein.

Claims (1)

1. Schubtriebanlasser mit Schwungkraftantrieb, umfassend eine Ankerdrehwelle (21c), einen der Ankerdrehwelle (21c) zugeordneten Freilauf (24), der ein mit der Ankerwelle (21c) in Drehverbindung stehendes Kupplungsaußenteil (24a) sowie ein über Rollen (24c) mit dem Kupplungsaußenteil (24a) verbundenes Kupplungsinnenteil (24b) aufweist, welches mit einem auf der Ankerdrehwelle (21c) axial verschiebbar angeordneten Ritzel (30c) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsinnenteil (24b) über ein auf der Ankerdrehwelle (21c) angeordnetes und mit dem Innenumfang des Kupplungsinnenteils (24b) kommunizierendes Lager (26) und über ein im Gehäuseabschlußteil (22) angeordnetes und mit dem Außenumfang des Kupplungsinnenteils (24b) kommunizierendes Lager (28) abstützbar ist, wobei am Außenumfang des Kupplungsinnenteils (24b) zu dessen axialer Lagesicherung ein als Anschlag für das Lager (28) vorgesehener, radialer Vorsprung (27a) ausgebildet ist, und daß zur Übertragung der Drehkraft von dem Kupplungsinnenteil (24b) auf das Ritzel (30c) eine Schrägkeilnutenverzahnung vorgesehen ist, wobei die Schrägkeilnuten (29) am Innenring des Kupplungsinnenteils (24b) und das mit diesem kämmende Zähnungsteil (30b) am Außenumfang eines mit dem Ritzel (30c) verbundenen zylindrischen Abschnitts (30a) angeordnet sind.