DE4025054C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Anlasser für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiger Anlasser für eine Brennkraftmaschine ist aus der US-PS 43 26 429 bekannt. Dieser Anlasser umfaßt einen Antriebsmotor und eine Antriebswelle, ein konzentrisch um die Antriebswelle angeordnetes Ritzel und eine Einrichtung (Keilnutbuchse), durch die bei der Rotation der Antriebswelle das Ritzel in Axialrichtung derart verschoben wird, daß es mit dem Zahnkranz der anzulassenden Brennkraftmaschine in Eingriff bringbar ist. Des weiteren weist dieser Anlasser eine Dämpfungseinrichtung auf, die die Antriebswelle und das Ritzel miteinander verbindet und aus einem ersten sowie einem zweiten konzentrisch zur An­ triebswelle angeordneten ringförmigen Element besteht, zwischen welchen eine elastische ringförmige Scheibe befestigt ist.

Im Gebrauch dieses Anlasssers wird das Ritzel axial entlang der Antriebswelle in Eingriff mit dem Zahnkranz an dem Schwungrad der Brennkraftmaschine verschoben. Beim Anlassen der Brenn­ kraftmaschine dreht das Schwungrad das Ritzel mit erhöhter Ge­ schwindigkeit unter Überholung der Geschwindigkeit der An­ lasserwelle und Bewegen des Ritzels zurück in seine ursprüngliche axiale Ausgangsstellung bei gleichzeitiger Außereingriffbringung mit der Verzahnung des Zahnkranzes. Der Eingriff der Ritzelverzahnung mit der Zahnkranzverzahnung erfolgt insofern durch seitliches Einschieben der Ritzelverzahnung in die Zahn­ kranzverzahnung. Bei Eintritt der Ritzelverzahnung in die Zahn­ kranzverzahnung wird sowohl eine radiale Drehkraft als auch eine axiale Stoßkraft auf die Ritzelverzahnung übertragen. Durch die Dämpfungseinrichtung dieses Anlassers soll nun der durch den Eingriff der Ritzelverzahnung mit der Zahnkranzver­ zahnung verursachte Stoß gedämpft und ein Einspuren der Verzahnungen ohne Beschädigung des Anlassers oder der Brennkraftmaschine erreicht werden. In der Praxis hat sich dieser Anlasser allerdings nicht hinreichend bewähren können.

Des weiteren sind in den US-PS 44 79 394 und 43 30 713 ver­ gleichbare Anlasser mit jeweils einer solchen Dämpfungseinrichtung zur Dämpfung auftretender Umfangskräfte und axialer Stoßkräfte beim Einrückvorgang des Ritzels in den Zahnkranz beschrieben. Die Dämpfungseinrichtungen bestehen dabei jeweils aus ringförmigen, elastischen Bauteilen, die von der Antriebswelle beabstandet angeordnet sind.

Schließlich sind noch in den US-PS 31 76 525 und US-PS 36 66 958 Anlasser mit ähnlichen Dämpfungseinrichtungen offenbart, durch welche allerdings offensichtlich nur axiale Stöße aufgefangen werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anlasser für eine Brennkraftmaschine mit einer Dämpfungsein­ richtung vorzuschlagen, die sowohl Umfangskräfte als auch axiale Stoßkräfte beim Einrückvorgang des Ritzels dämpfen kann, wobei die Dämpfung während des Eingriffs des Ritzels in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine relativ sanft und während des Anlassens härter wirken soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 6 beschrieben.

Im Gebrauch des Anlassers wird das Ritzel durch die Trägheitskraft entlang der Keilnutbuchse nach außen verschoben, so daß die Ritzelverzahnung mit der Verzahnung des Zahnkranzes in Eingriff gelangt, wobei die elastische Scheibe den axialen Stoß beim Eingriff des Ritzels in die Verzahnung des Zahnkranzes dämpft. Außerdem dämpft die umfangsmäßige Verformung der Scheibe die radiale Drehkraft, während das Ritzel den Zahn­ kranz beim Anlassen der Brennkraftmaschine antreibt. Die Umfangsnut in der elastischen Scheibe sorgt für die erforderliche Elastizität zur Dämpfung sowohl der radialen Drehkraft als auch des axialen Stoßes.

Durch die Erfindung wird ein verbesserter Dämpfungsmecha­ nismus für einen Anlasser geschaffen, der besonders bei einem Anlasser mit einem aus faserverstärktem Kunststoff bestehenden Ritzel einsetzbar ist. Der Dämpfungsmechanismus dämpft den axialen Stoß bei Kontakt des Ritzels mit dem Zahn­ kranz, wodurch ein Absplittern der Ritzelverzahnung ver­ hindert wird, und bewirkt während des Eingriffs des Ritzels mit dem Zahnkranz eine relativ sanfte Dämpfung und beim Anlassen eine stärkere Dämpfung.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine Seitenansicht des Anlassers nach der Erfin­ dung;

Fig. 2 einen vergrößerten teilweisen Längsschnitt des An­ lassers, in dem das Ritzel in der ausgerückten oder Ruhestellung gezeigt ist;

Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Ansicht, in der das Ritzel in Eingriff mit dem Zahnkranz am Schwungrad gezeigt ist;

Fig. 4 einen Schnitt entlang 4-4 von Fig. 2; und

Fig. 5 einen Schnitt entlang 5-5 von Fig. 2.

Die Zeichnungen zeigen einen Anlasser für eine Brenn­ kraftmaschine. Der Antriebsmotor ist durch einen Träger 2 an der Brennkraftmaschine (nicht ge­ zeigt) befestigt. Der Motor 1 hat eine Antriebswelle 3 mit einem allgemein viereckigen Abschnitt 4 nahe dem Motor 1. Eine Dämpfungseinrichtung 5 verbindet den vierecki­ gen Abschnitt 4 der Welle 3 mit einer Keilnutbuchse 6, die kon­ zentrisch um die Welle 3 herum angeordnet ist.

Die Außenfläche der Keilnutbuchse 6 ist mit einem Schraubengewinde versehen, das mit dem Innengewinde eines Ritzels 7 in Ein­ griff steht. Das Ritzel 7 weist eine Ritzelverzahnung 8 auf, die zum Eingriff mit der Verzahnung an einem am Schwungrad der Brennkraftmaschine befestigten Zahnkranz 9 ausgebildet ist.

Sowohl die Keilnutbuchse 6 als auch das Ritzel 7 können aus nichtmetallischem Werkstoff, wie beispielsweise Kunststoff, be­ stehen; der Kunststoff ist bevorzugt durch geschnittenes Fasermaterial verstärkt, das aus mineralischen Fasern wie beispielweise Glas, synthetischen Fasern oder Metallfasern bestehen kann.

Eine Beilegscheibe 10 ist zwischen dem Außenende der Keilnutbuchse 6 und einem Spannring 11 angeordnet, der durch einen Stift 12, der durch fluchtende Öffnungen in dem Spannring und der Welle verläuft, mit dem äußeren Endabschnitt der Welle 3 verbunden ist.

Das Ritzel 7 ist nach innen in Richtung zum Motor 1 vorge­ spannt, und der Vorspannmechanismus weist einen becherför­ migen Käfig bzw. eine Kappe 13 auf, die um das äußere Ende des Spannrings 11 herum angeordnet ist. Das innere Ende der Kappe 13 liegt an der Außenfläche des Ritzels 7 an, und die Kappe hat eine Vielzahl von Öffnungen 14. Wie Fig. 2 zeigt, befindet sich zwischen der Grund- oder Außenfläche 16 der Kappe 13 und einer am Ende des Spannrings 11 ange­ ordneten Scheibe 17 eine Schraubenfeder 15. Die Kraft der Feder 15 beaufschlagt das Ritzel 7 nach innen zum Motor 1.

Die Dämpfungseinrichtung 5 hat ein bevorzugt aus einem Metallpreßteil bestehendes und mit einer allgemein vier­ eckigen Mittenöffnung 19 versehenes, erstes ringförmiges Element 18 in Form einer inneren Platte, das den viereckigen Abschnitt 4 der Antriebswelle 3 aufnimmt (Fig. 4). Außerdem weist die Dämpfungseinrichtung ein zweites ringförmiges Element 20 in Form einer Platte auf, das in bezug auf das erste ringförmige Element 18 außen angeordnet ist und eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Ausnehmun­ gen oder Taschen 21 hat, die auf der Keilnutbuchse 6 radial verlau­ fende Vorsprünge 22 aufnehmen (Fig. 5). Die Rotation des zweiten ringförmigen Elements 20 wird somit durch den Eingriff der Vorsprünge 22 mit den Ausnehmungen 21 auf die Keilnutbuchse 6 übertragen.

Mit den gegenüberstehenden Flächen der ringförmigen Elemente 18 und 20 ist eine gummiartige Scheibe 23 mit einem Härtegrad im Be­ reich von 20-90 verbunden. Nach den Fig. 2 und 3 hat der äußere Teil 24 der Scheibe 23 eine größere axiale Breite als der innere Teil 25, und der äußere Teil 24 weist eine um den Gesamtumfang der Scheibe 23 verlaufende Umfangsnut 26 auf. Nach den Fig. 2 und 3 sind die Außenränder der Nut 26 allgemein gerundet, und ähnlich ist der Grund der Nut 26 gerundet. Die gerundete Ausbildung des Nutgrunds hat die Tendenz, einem Zerreißen der Scheibe 23 standzuhalten, wenn diese eine Torsionsverformung erfährt.

Im Gebrauch wird die Rotation der Antriebswelle 3 durch den Dämpfungsmechanismus 5 auf die Keilnutbuchse 6 übertragen. Die Rotation der Keilnutbuchse 6 verschiebt das Ritzel 7 axial aufgrund der Trägheitskraft und bewirkt einen Eingriff der Ritzelver­ zahnung 8 in die Verzahnung des Zahnkranzes 9. Durch den Eingriff der Ritzelverzahnung 8 in die Verzahnung des Zahnkranzes 9 wird ein Stoß bzw. axialer Stoß auf das Ritzel 7 ausgeübt und dabei durch axiale Kompression der elastischen Scheibe 23 gedämpft.

Wenn die Ritzelverzahnung 8 mit der Verzahnung des Zahnkranzes 9 in Eingriff steht und den Zahnkranz 9 antreibt, wird die Dreh­ kraft durch umfangsmäßige Verformung der elastischen Scheibe 23 aufgenommen. Die Ausbildung der Scheibe 23 mit der Um­ fangsnut 26 bewirkt während des Einspurens der Ritzelver­ zahnung 8 in die Verzahnung des Zahnkranzes 9 eine relativ sanfte Dämpfung und während des Anlassens der Brennkraftmaschine eine stär­ kere Dämpfung.

Sobald die Brennkraftmaschine angelassen ist, dreht das Schwungrad das Ritzel 7 mit größerer Geschwindigkeit als beim Anlassen unter Überholung der Geschwindigkeit der Antriebswelle 3 und Bewegen des Ritzels 7 zurück in seine ursprüngliche axiale Ausgangsstellung außer Eingriff mit der Verzahnung des Zahnkranzes 9.

Claims (6)

1. Anlasser für eine Brennkraftmaschine mit einem Antriebs­ motor (1) und einer Antriebswelle (3), einem konzentrisch um die Antriebswelle (3) angeordneten Ritzel (7), einer Einrichtung (Keilnutbuchse 6), durch die bei Rotation der Antriebswelle (3) das Ritzel (7) in Axialrichtung derart verschoben wird, daß es mit dem Zahnkranz (9) der anzulassenden Brennkraftmaschine in Eingriff bringbar ist, und einer Dämpfungseinrichtung (5), die die Antriebswelle (3) und das Ritzel (7) miteinander verbindet und ein erstes sowie ein zweites konzentrisch zur Antriebswelle (3) angeordnetes ringförmiges Element (18, 20) umfaßt, zwischen welchen eine elastische ringförmige Scheibe (23) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste ringförmige Element (18) auf der Antriebswelle (3) befestigt ist,
daß das zweite ringförmige Element (20) mit dem Ritzel (7) verbunden ist und
daß die elastische Scheibe (23) eine in Axialrichtung von den ringförmigen Elementen (18, 20) beabstandete Umfangsnut (26) aufweist.

2. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und zweite ringförmige Element (18, 20) Metallplatten sind, deren Außendurchmesser dem Außendurchmesser der Scheibe (23) im wesentlichen gleich ist.

3. Anlasser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (26) eine größere radiale Tiefe als axiale Breite hat.

4. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnut (26) von einem Paar von allgemein pa­ rallelen Seitenflächen und einer Bodenfläche begrenzt ist, wobei deren Außenränder und/oder deren Verbindung zwischen den Seitenflächen und der Bodenfläche gerundet sind.

5. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (23) einen radial äußeren Teil (24) und einen radial inneren Teil (25) aufweist, wobei der radial äußere Teil (24) axial breiter ist als der radial innere Teil (25).

6. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element (20) eine Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Ausnehmungen (21) und die Keilnutbuchse (6) eine Vielzahl von mit den Ausnehmungen (21) in Eingriff stehenden, radial beabstandeten Vorsprüngen (22) zur Antriebsverbindung zwischen dem zweiten Element (20) und der Keilnutbuchse (6) aufweist.