DE4122841C2 - Motorstartergetriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Mo­ torstartergetriebe für einen Verbrennungsmotor. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf ein Motorstartergetriebe vom Typ der formschlüssigen Verstellung, einschließlich einer Zahnkupp­ lung, um Antriebs- und Freilaufcharakteristiken zur Verfügung zu stellen und weiterhin einschließlich der Bereitstellung des Effekts der automatischen Trennung der Kupplungszähne, nachdem die Brennkraftmaschine selbst läuft.

Die vorliegende Erfindung ist eine Verbesserung des Startergetriebes nach der US-PS 46 11 499 sowie eine weitere Verbesserung des Startergetriebesystems, das in der US-PS 32 63 509 beschrieben ist.

Das Dokument US-PS 32 63 509 zeigt ein Motorstartergetriebe, das Zentri­ fugalgewichte und eine konische Druckscheibe zur Trennung der Kupplungszähne verwendet, nachdem der Motor gestartet worden ist, um längere Perioden des Kupplungsfreilaufes und des da­ mit verbundenen schädlichen Verschleißes an den Kupplungszäh­ nen zu verhindern. Eine ringförmige Ausparung ist in einem An­ triebskupplungsglied ausgebildet. Eine kreisförmige Ausnehmung ist in der Fläche eines angetriebenen Kupplungsgliedes vorgese­ hen, das sich gegenüberliegend dem Antriebskupplungsglied be­ findet. Eine ringförmige Druckscheibe ist in die ringförmige Ausnehmung eingesetzt und grenzt an das Antriebskupplungsglied an. Eine konische Fläche ist auf der ringförmigen Druckscheibe gegenüberliegend dem angetriebenen Kupplungsglied vorgesehen.

Eine Vielzahl von Fliehkraftgliedern ist ebenso in der kreisförmigen Aussparung vorgesehen. Die Flieh­ kraftglieder sind mit einer geneigten Fläche versehen, die mit der konischen Fläche der ringförmigen Druckscheibe zusam­ menwirkt, derart, daß, wenn ein Freilaufzustand vorliegt, die Fliehkraftglieder sich radial nach außen hin bewe­ gen und die geneigte Fläche mit der konischen Fläche der ringförmigen Druckscheibe zusammenwirkt, so daß das Antriebs­ kupplungsglied von dem angetriebenen Kupplungsglied wegge­ drückt wird. Die Fliehkraftglieder werden an einer axialen oder Drehbewegung bezüglich des angetriebenen Kupp­ lungsgliedes durch Bolzen gehindert, die sich durch entspre­ chende Bohrungen in dem angetriebenen Kupplungsglied und dem Fliehkraftglied erstrec­ ken.

Während sich das bekannte Motorstartergetriebe nach der US-PS 32 63 509 im Betrieb als zufriedenstellend erwiesen hat, ist es schwierig und kostspielig zusammenzubauen. Dies ergibt sich daraus, daß eine Vielzahl von bewegbaren Bolzen und Flieh­ kraftgliedern in irgendeiner Weise in einer Position relativ zu dem angetriebenen Kupplungsglied während der Montage des angetriebenen Kupplungsgliedes an das Antriebskupplungsglied gehalten werden müssen.

Des weiteren ist das Gewicht und daher auch die Wirksamkeit der Fliehkraftglieder durch das Vorhandensein ei­ ner großen Bohrung hierdurch vermindert, im Vergleich zur Größe des Fliehkraftgliedes vor Einführung des Bolzens. Die Bohrung durch die Fliehkraftglieder vermindert weiterhin die Festigkeit der Fliehkraftglieder und dementsprechend begrenzt sie die Materialien und Abmessungen, die vorteilhafterweise für Fliehkraftglieder ver­ wendet werden können.

Die Ausführungsform der Fig. 3 und 4 der US-PS 46 11 499 löst viele der Nachteile des oben erwähnten Motor­ startergetriebes, aber eine solche Ausführungsform erfordert den Gebrauch eines angetriebenen Kupplungsgliedes, dessen kreisförmige Aussparung schwierig herzustellen ist. Als Lösungen hierzu zeigen die US-PS 47 12 435, US-PS 47 68 392 und US-PS 48 43 897 bzw. DE 38 44 116 ver­ schiedene Formen von ringförmigen Einsätzen. Jeder der darge­ stellten ringförmigen Einsätze stellte Fliehkraftführungen zur Führung der Fliehkraftglieder zur Verfügung, wenn diese sich radial bewegen als Ergebnis der Zentrifugalkraft, die während eines Freilaufzustandes hervorgerufen wird. Daher vermeidet der Gebrauch von ringförmigen Einsätzen das Erfor­ dernis einer präzisen Herstellung der kreisförmigen Aussparung des angetriebenen Kupplungsgliedes.

Allerdings hat es sich in der Praxis gezeigt, daß die bekannten Flieh­ kraftführungen nicht ge­ eignet sind, die axiale Bewegung der Fliehkraftglieder zu be­ grenzen, wie dies die in den US-PS 32 63 509 beschriebene Bolzenanordnung konnte. Hierdurch kann während des Freilaufzustands die ring­ förmige Druckscheibe zuweilen durch das Zusammenwirken der geneigten Fläche der Fliehkraftglieder mit der konischen Flä­ che der ringförmigen Druckscheibe genügend zurückgedrückt werden, um den Fliehkraftgliedern eine axiale Bewegung in Richtung auf die ringförmige Druckscheibe zu erlauben, bis die Fliehkraftglieder über die Fliehkraftführungen hinaus sind bzw. erstrecken. Die Fliehkraftglieder können dann aus den Fliehkraftführungen entweichen und bewegen sich in Um­ fangsrichtung um den Umfang der kreisförmigen Ausnehmung des angetriebenen Kupplungsgliedes. Tests haben ergeben, daß die­ ses Phänomen aus einem momentanen Rutschen zwischen dem An­ triebs- und dem angetriebenen Kupplungsglied resultiert, was hohe Spitzendrehmomente bedingt, die die Längsnuten der Mon­ tagewelle verdrillen können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbes­ sertes Motorstartergetriebe mit einer Zentrifugalflieh­ kraftkupplungstrenneinrichtung zur Verfügung zu stellen, die die Fliehkraftglieder halten kann, wenn diese sich sowohl in radialer als auch in axialer Richtung bewegen, so daß die Fliehkraftglieder daran gehindert werden, sich in Umfangs­ richtung um die kreisförmige Aussparung des angetriebenen Kupp­ lungsgliedes unter sämtlichen Betriebszuständen zu bewegen. Weiterhin soll ein Motorstartergetriebe zur Verfügung ge­ stellt werden, das einen stabileren, kompakteren und dauer­ hafteren Aufbau für das Zentrifugalfliehkraftglied hat, wo­ durch die Herstellungsvorgänge vereinfacht werden können, die die Herstellung eines solchen Motorstartergetriebes enthal­ ten, besonders in bezug auf die Komponente betreffend das an­ getriebene Kupplungsglied.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei sich zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung aus den Merkmalen der Unteransprüche ergeben.

Die vorliegende Erfindung stellt ein neues und verbessertes Motorstartergetriebe zur Verfügung, das eine Trenneinrichtung einer Zentrifugalgewichtskupplung mit soliden einheitlichen Zentrifugalfliehkraftgliedern hat, die einfach hergestellt und zu dem Motorstartergetriebe zusammengebaut werden kann. Von großer Wichtigkeit ist, daß das Motorstartergetriebe nach der vorliegenden Erfindung Längsvorsprünge zur Verfügung stellt, die, in Verbindung mit den Halteflächen, die an dem angetriebenen Kupplungsglied vorgesehen sind, fähig sind, die Kupplungsglieder vollständig zu halten, wenn sich diese in axialer Richtung bewegen. Die Fliehkraftglieder werden hier­ bei an einer Bewegung in Umfangsrichtung der kreisförmigen Aussparung des angetriebenen Kupplungsgliedes unter allen vorher­ sehbaren Betriebszuständen gehindert.

Im einzelnen weist das Motorstartergetriebe der vorliegenden Erfindung eine Antriebswelle auf, eine auf der Antriebswelle befestigte, verschiebbare Buchse und schraubenförmige Längs­ nuten an einem Ende der Buchse. Ein Ritzel ist verschiebbar auf der Antriebswelle zur axialen Bewegung relativ zu dieser gelagert, wobei das Ritzel zur Bewegung in und außer Eingriff mit dem Starterzahnrad des zu startenden Motors strukturiert ist. Ein angetriebenes Kupplungsglied ist an dem Ritzel zur Bewegung mit diesem befestigt. Eine kreisförmige Aussparung befin­ det sich in dem angetriebenen Kupplungsglied. Ein Antriebs­ kupplungsglied ist verschieblich auf den schraubenförmigen Nuten der Buchse angeordnet bzw. montiert. Das Antriebs- und angetriebene Kupplungsglied hat jeweils komplementäre, gegen­ seitige, ineinander eingreifbare, geneigte Zähne zur Drehmo­ mentübertragung zwischen diesen in einer relativen Drehrich­ tung.

Ein Gehäuse ist verschieblich auf der Buchse gehalten und mit einem offenen Ende versehen, so daß das faßförmige Gehäuse über das Antriebs- und angetriebene Kupplungsglied gesetzt werden kann. Das Antriebs- und angetriebene Kupplungsglied sind innerhalb des Gehäuses durch Widerlagermittel aufgenom­ men bzw. gehalten. Ein elastisches Glied ist innerhalb des Gehäuses angeordnet und liegt an dem Antriebskupplungsglied an, so daß das Antriebskupplungsglied gegen das angetriebene Kupplungsglied vorgespannt wird, wobei die gegenseitigen, in­ einander eingreifbaren, geneigten Zähne des Antriebs- und an­ getriebenen Kupplungsgliedes ineinander eingreifen. Eine ra­ dial sich nach innen erstreckende Schulter ist auf dem An­ triebskupplungsglied benachbart der in dem angetriebenen Kupplungsglied ausgebildeten Aussparung ausgebildet. Eine ringför­ mige Druckscheibe mit einer inneren konischen Fläche ist lose oder locker in der kreisförmigen Aussparung in dem angetriebenen Kupplungsglied angeordnet. Der kreisförmige Druckring ist so aufgebaut bzw. strukturiert, um an die radial sich nach innen erstreckende Schulter des Antriebskupplungsgliedes anzugren­ zen, wenn er in einer ersten Richtung verschoben wird.

Eine Vielzahl von Fliehkraftgliedern ist ringför­ mig in der kreisförmigen Aussparung in dem angetriebenen Kupp­ lungsglied angeordnet. Jedes der Vielzahl der Fliehkraftglieder hat eine geneigte Fläche, die an die koni­ sche Fläche des kreisförmigen Druckrings angrenzt. Die Viel­ zahl der Fliehkraftglieder können den ringförmigen Druckring in einer ersten axialen Richtung aufgrund der Zen­ trifugalkraft verschieben.

Eine Vielzahl von Hohlräumen ist in einer ringförmigen Buchse ausgebildet, die in die kreisförmige Aussparung des angetriebenen Kupplungsgliedes eingesetzt ist. Die ringförmige Buchse ist nicht drehbar relativ zum angetriebenen Kupplungsglied. Jeder der Hohlräume weist ein Paar von Halteflächen auf, die sich längs in Relation zur Achse der Antriebswelle erstrecken und die verschieblich zwischen ihnen wenigstens einen Bereich ihres entsprechenden Fliehkraftgliedes aufnehmen, um eine Umfangsbewegung des Fliehkraftgliedes zu verhindern, während sie eine radiale Bewegung von diesem zulassen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ist die ringförmige Buchse mit Längsvorsprüngen verse­ hen, die sich von jeder der Längshalteflächen in Richtung auf den ringförmigen Druckring erstrecken. Die Vorsprünge stellen eine Umfangsbeschränkung von jedem der Fliehkraftglieder si­ cher, wenn sich diese am äußersten Limit ihrer Längsbewegung in Richtung auf den ringförmigen Druckring befinden.

Nach der vorliegenden Erfindung ist es auch denkbar, daß eine Vielzahl von Längsvorsprüngen, die zusammen bzw. integral mit einer ringförmigen Buchse ausgebildet sind, die innerhalb des angetriebenen Kupplungsgliedes angeordnet ist. Die ringför­ mige Buchse hält jedes der Fliehkraftglieder innerhalb eines Hohlraums, der eine begrenzte radiale Verschiebung während eines Freilaufzustandes bei Betrieb des Motorstartergetriebes erlaubt, aber die Fliehkraftglieder nicht daran hindert, längsverschoben zu werden. Die Längsvorsprünge sind von einer ausreichenden Länge, derart, daß bei dem äußersten Längslimit der Bewegung der Fliehkraftglieder diese innerhalb ihrer je­ weiligen Hohlräume bleiben und es nicht möglich ist, sich aus diesen heraus zwischen das Antriebskupplungsglied und das an­ getriebene Kupplungsglied zu bewegen.

Die vorliegende Erfindung kann auch die zur Verfügungsstellung einer Vielzahl von gleichen Zentrifugalfliehkraftgliedern vorsehen, wobei jedes direkt mit einer ringförmigen Buchse innerhalb des angetriebenen Kupplungsgliedes in Eingriff bringbar ist, so daß die Anzahl der Teile, die während des Einbaus aneinander befestigt wer­ den müssen, vermindert wird und die Komplexität der notwendi­ gen Schritte zur ordentlichen und genauen Herstellung derar­ tiger Teile vermindert wird.

Nach der vorliegenden Erfindung ist ferner die zur Verfügungsstellung von Fliehkraftgliedern ohne darin ausgebildete Hohl­ räume vorgesehen, so daß die Fliehkraftglieder aus einer breiten Viel­ zahl von verfügbaren Materialien hergestellt werden können.

Weitere Vorteile dieser Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Seitenrisses, teilweise wegge­ brochen und teilweise geschnitten, einer bevor­ zugten Ausführungsform eines Motorstartergetrie­ bes nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte teilweise Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Motorstartergetriebes;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 aus Fig. 1 in einem etwas vergrößerten Maßstab gegenüber dem aus Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht eines Seitenrisses, teilweise ge­ schnitten, des angetriebenen Kupplungsgliedes nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Endansicht des angetriebenen Kupplungsglie­ des entlang der Linie 5-5 aus Fig. 4;

Fig. 6 eine Querschnittsendansicht der Fliehkrafthalte­ einrichtung nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Querschnittsseitenansicht der Fliehkrafthal­ teeinrichtung entlang der Linie 7-7 aus Fig. 6;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der Fliehkrafthalte­ einrichtung der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 eine teilweise Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform des Ritzels und

Fig. 10 eine Querschnittsansicht des Ritzels in Rich­ tung der Pfeile 10-10 aus Fig. 9.

In Fig. 1 ist ein Starter- bzw. Anlasserantrieb 10 für einen (nicht dargestellten) Motor gezeigt, der auf eine Antriebs­ welle 12 eines Anlaßmotors (nicht dargestellt) montiert ist. Der Anlasserantrieb 10 weist eine sich axial erstreckende Buchse oder Hülse 14 auf, die über geradlinige Längsnuten 16 mit der Antriebswelle 12 verbunden ist. Die sich axial er­ streckende Buchse 14 ist deshalb axial, aber nicht drehbar, relativ zur Antriebswelle 12 bewegbar. Die äußere Fläche des rechten Endbereichs der sich axial erstreckenden Buchse 14 hat, wie dargestellt, äußere schraubenförmige Längsnuten 18, die auf der Oberfläche ausgebildet sind. Ein Antriebs­ kupplungsglied 20 weist innere schraubenförmige Längsnuten 19 auf, die auf die äußeren schraubenförmigen Längsnuten 18 der sich axial erstreckenden Buchse aufgeschraubt bzw. aufgedreht worden sind. Das Antriebskupplungsglied 20 ist deshalb für Bewegungen in Richtung auf und weg von einem Startgetriebe oder -zahnrad 22 der zu startenden Maschine angepaßt.

Das Antriebskupplungsglied 20 ist in seiner in Eingriff be­ findlichen Position in der Zeichnung dargestellt. In der in Eingriff befindlichen Position steht das Antriebskupplungs­ glied 20 über das rechte Ende der sich axial erstreckenden Buchse 14 über. Der rechts außen liegende Rand der inneren schraubenförmigen Längsnuten 19 des Antriebskupplungsgliedes 20 bildet, wie dargestellt, eine sich radial nach innen er­ streckende Schulter 24 für einen weiter unten beschriebenen Zweck.

Eine Buchse 28 ist verschieblich auf einem reduzierten oder verringerten Durchmesserbereich 29 der Antriebswelle 12 gela­ gert. Ein Ende der Buchse 28 ist an der sich axial erstrec­ kenden Buchse 14 befestigt. Ein Ritzel oder Ritzelgetriebe 26 ist auf einem Lager 63 gelagert, das mit Preßsitz in das Rit­ zel 26 eingepaßt ist. Eine Schmiernut 27 befindet sich zwi­ schen der Buchse 28 und dem Lager 63. Das Lager 63 ist ver­ schieblich auf der Buchse 28 angeordnet, wodurch es dem Rit­ zel 26 möglich, sich axial und drehbar gegenüber der An­ triebswelle 12 zu bewegen. Das Ritzel 26 ist für eine Bewe­ gung konstruiert, um mit dem Startgetriebe 22 der zu starten­ den Maschine in und außer Eingriff zu gelangen.

Ein angetriebenes Kupplungsglied 30 ist einteilig mit dem Zahnrad 26 ausgebildet und erstreckt sich von diesem in Rich­ tung auf das Antriebskupplungsglied 20. Eine innere kreisför­ mige Aussparung 32 ist im angetriebenen Kupplungsglied 30 benach­ bart dem Antriebskupplungsglied 20 vorgesehen. Die innere kreisförmige Aussparung 32 arbeitet mit der Buchse 28 zusammen, um einen ringförmigen Kanal zu bilden.

Die benachbarten Flächen des Antriebskupplungsgliedes 20 und des angetriebenen Kupplungsgliedes 30 sind jeweils mit Zähnen 34 und 36 versehen, wobei es sich um komplementäre, wechsel­ seitig, eingreifbare Drehmoment übertragende Zähne handelt. Die Zähne 34 und 36 sind sägezahnförmiger Art, um eine Freilaufkupplungsverbindung zur Verfügung zu stellen.

Ein Gehäuse 38 mit einem offenen Ende 39 und einem geschlos­ senen Ende 40 ist verschieblich an seinem geschlossenen Ende 40 auf der äußeren Oberfläche der sich axial erstreckenden Buchse 14 gehalten. Das Gehäuse 38 ist hülsen- oder zylinder­ förmig und über das Antriebskupplungsglied 20 und teilweise über das angetriebene Kupplungsglied 30 gesetzt. Ein Siche­ rungsring 42 ist in eine Nut 43 benachbart dem offenen Ende 39 des Gehäuses 38 eingesetzt. Der Sicherungsring 42 hat eine ausreichende radiale Länge, um in das angetriebene Kupplungs­ glied 30 einzugreifen, um auf diese Weise das angetriebene Kupplungsglied 30 und das Antriebskupplungsglied 20 innerhalb eines Hohlraums 41 des Gehäuses 38 (gefangen) zu halten.

Die sich axial erstreckende Buchse 14 ist mit einer radialen Schulter 44 an einer mittigen Stelle versehen, um ein Wider­ lager für eine (Unterleg-)scheibe oder einen Zwischenring 46 zur Verfügung zu stellen, der wiederum verschieblich auf der sich axial erstreckenden Buchse 14 gelagert ist. Ein federnd nachgiebiges ringförmiges Glied 46, das vorzugsweise aus ei­ nem elastisch deformierbarem Material, wie Gummi, besteht, ist zusammengedrückt zwischen der Unterlegscheibe 46 und dem geschlossenen Ende 40 des Gehäuses 38 eingefangen bzw. gehal­ ten. Ein elastisches Federglied 50 ist zusammengedrückt in­ nerhalb des Hohlraums 41 des Gehäuses 38 zwischen der Unter­ legscheibe 46 und dem Antriebskupplungsglied 20 gefangen, um eine Vorspannungskraft zur Verfügung zu stellen, die das Antriebskupplungsglied 20 in Eingriff mit dem angetriebenen Kupplungsglied 30 drückt.

Eine Vorschubvorrichtung, die zwar in den Zeichnungen nicht dargestellt, wohl aber bekannt ist, ist vorgesehen, um den Anlasserantrieb 10 in Richtung auf und weg von dem Starterge­ triebe 22 des Motors zu bewegen.

Der Anlasserantrieb 10 ist mit einer Zentrifugalfliehkraft­ kupplungstrenneinrichtung versehen, die ganz allgemein das Bezugszeichen 52 trägt, um ein Entkuppeln des Antriebskupp­ lungsgliedes 20 von dem angetriebenen Kupplungsglied 30 zu bewirken, wenn der Motor über einer vorbestimmten Geschwin­ digkeit läuft. Die Zentrifugalfliehkraftkupplungs­ trenneinrichtung 52 verhindert hierbei eine übermäßige Abnut­ zung der wechselseitig eingreifenden Kupplungszähne 34 und 36.

Die Zentrifugalfliehkraftkupplungstrenneinrichtung 52 weist eine ringförmige Druckscheibe 54 auf, die innerhalb des inne­ ren kreisförmigen Aussparung 32 angeordnet ist. Eine lose Druckscheibe 67 befindet sich zwischen der ringförmigen Druckscheibe 54 und der ringförmigen Schulter 24 des An­ triebskupplungsgliedes 20. Eine hülsenartige Fliehkrafthalte­ einrichtung 52 ist ebenfalls in der inneren kreisförmigen Aussparung 32 vor der ringförmigen Druckscheibe 54 gehalten. Vor­ zugsweise besteht die Halteeinrichtung aus ge­ gossenem Plastik.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist eine äußere Ober­ fläche der Fläche 60 der Halteeinrichtung an ih­ rem Umfang mit einer Vielzahl von Längsnuten 62 versehen, die in Eingriff mit einer Vielzahl von komplementären Umfangs­ längsnuten 66 auf der inneren Fläche 64 des angetriebenen Kupplungsgliedes 30 stehen, um sich genau in Umfangsrichtung auszurichten und die Halteeinrichtung 55 in bezug auf das angetriebene Kupplungsglied 30 zu halten. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die Längsnuten 66, die auf der inne­ ren Fläche 64 des angetriebenen Kupplungsgliedes 30 ausgebil­ det sind, benachbart den Zähnen 36 angeordnet. Die innere Fläche 64 ist generell kreisförmig und die Längsnuten 65 sind vorzugsweise als schmale oder enge Längsnuten, ähnlich einer geriffelten, gerippten oder gerändelten Oberfläche ausgebil­ det.

Die Halteeinrichtung ist derart ringförmig di­ mensioniert, daß sie in die inneren kreisförmige Aussparung 32 des angetriebenen Kupplungsgliedes 30 eingesetzt werden kann, so daß die äußere Fläche 60 der Fliehkrafthalteeinrichtung an die innere Fläche 64 des angetriebenen Kupplungsgliedes 30 angrenzt. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist die Vielzahl der Längsnuten 62 auf der äußeren Fläche 60 der Halte­ einrichtung vorgesehen. Diese Längsnuten sind komplementär zu den Längsnuten 66 auf der inneren Fläche des angetriebenen Kupplungsgliedes und vorzugsweise als enge schmale Längsnuten ähnlich einer geriffelten, gerippten oder gerändelten Ober­ fläche ausgebildet.

Damit die Halteeinrichtung in der inneren kreis­ förmigen Aussparung 32 des angetriebenen Kupplungsgliedes 30 ein­ setzbar ist und gegen die untere Fläche 90 anliegt, und noch genügend Querschnitt hat, so daß ihre Längsnuten 62 in Ein­ griff mit den Längsnuten 66 auf der inneren Fläche des ange­ triebenen Kupplungsgliedes 30 gelangen, ist die Halteeinrichtung mit einem Schlitz 70 versehen, der eine Verformung während des Einsetzens in das angetriebene Kupp­ lungsglied erlaubt. Der Schlitz 70 befindet sich zwischen be­ abstandeten, getrennten Aussparungen 55a, wie dies am besten in Fig. 6 gezeigt ist. Die Halteeinrichtung besteht aus einem strukturell festen, aber noch elastischen Material, wie aus einem Bau- oder Strukturplastik, welches eine Verfor­ mung ermöglicht, die ausreichend ist, um die Halte­ einrichtung in das angetriebene Kupplungsglied 30 einzu­ setzen und seine ursprüngliche Form wieder annimmt, wenn sie einmal eingesetzt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung sind die Längsnuten 66 auf der inneren Fläche 64 des an­ getriebenen Kupplungsgliedes 30 in einem zentralen Bereich 73 der inneren Fläche der inneren kreisförmigen Aussparung 32 an­ geordnet. Dementsprechend, wenn die Halteein­ richtung einmal in die innere kreisförmige Aussparung 32 ge­ gen die untere Fläche 90 eingesetzt ist, bedingt das Ein­ greifen der Längsnuten 62 und 66, daß die Halteeinrichtung 55 im angetriebenen Kupplungsglied 30 gehalten wird.

Die Halteeinrichtung ist weiterhin auf ihrer in­ neren Fläche mit einer Serie von getrennten beabstandeten Aussparungen 55a versehen, wie dies in den Fig. 3 und 6 ge­ zeigt ist. Jede Aussparung 55a weist jeweils eine erste und zweite Haltefläche 82 und 84 auf, die sich längs in Relation zur Achse der Antriebswelle 12 erstreckt, wobei die ersten und zweiten Halteflächen 82 und 84 zueinander parallel sind.

Wie am besten aus Fig. 7 ersichtlich ist, erstreckt sich ein Längsvorsprung 85 in Längsrichtung von jeder der ersten und zweiten Halteflächen 82 und 84 in Richtung auf das Antriebs­ kupplungsglied 20 derart, daß jeder Längsvorsprung 85 in der­ selben Ebene bzw. koplanar mit der korrespondierenden ersten Haltefläche 82 oder der zweiten Haltefläche 84 ist. Die Längsvorsprünge 85 wirken als fortlaufende Verlängerungen der ersten und zweiten Halteflächen 82 und 84 in Längsrichtung der Halteeinrichtung für einen weiter unten be­ schriebenen Zweck.

Eine Vielzahl von Fliehkraftgliedern 58 ist in die getrennten beabstandeten Aussparungen 55a der Halte­ einrichtung eingesetzt. Ein Bereich jedes der Fliehkraftglieder 58 erstreckt sich in eine der voneinander beabstandeten Aussparungen 55a. Tatsächlich ist ein wesentlicher Bereich von jedem der Fliehkraftglieder 58 inner­ halb jeder der getrennten, beabstandeten Aussparungen 55a angeord­ net.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ist jedes der Fliehkraftglieder 58 für ein Zusammenwirken mit der getrennt beabstandeten Aussparung 55a, in dem es angeordnet ist, entsprechend dimensioniert. Jede der Fliehkraft­ glieder 58 ist ebenso für ein Zusammenwirken mit einer koni­ schen inneren Fläche 56 der ringförmigen Druckscheibe 54 ent­ sprechend dimensioniert. Jeder getrennt beabstandete Aussparung 55a hat eine innere Fläche 68, die von dem Flieh­ kraftglied 58 beabstandet ist, so daß das Flieh­ kraftglied 58 radial hin- und hergehen kann, wie dies weiter unten beschrieben wird. Jedes der Fliehkraftglieder 58 hat eine innere Fläche 72, die mit der äußeren Fläche der Buchse 28 in Eingriff steht und eine äußere Fläche 74 entfernt von der inneren Fläche. Vor­ zugsweise sind die innere Fläche 72 und die äußere Fläche 74 kreisförmig, zylinderförmig und konzentrisch.

Eine erste und zweite Führungsfläche 76 und 78 ist jeweils zwischen der inneren Fläche 72 und der äußeren Fläche 74 von jedem der Fliehkraftglieder 58 ausgebildet. Die ersten und zweiten Führungsflächen 76 und 78 sind flach und parallel zueinander. Vorzugsweise sind sie parallel zu einer radialen Ebene 80 durch den Schwerpunkt der Flieh­ kraftglieder. Die ersten und zweiten Führungsflächen 76 und 78 wirken mit den ersten und zweiten Halteflächen 82 und 84 der Aussparungen 55a der ringförmigen Fliehkrafthalteeinrichtung 55 zusammen, um die axiale und radiale hin- und hergehende Bewegung der Fliehkraftglieder 58 zu führen. Wei­ terhin halten die ersten und zweiten Halteflächen 82 und 84 die Fliehkraftglieder 58 in Umfangsrichtung, wenn die Kuppungszähne 34 und 36 sich im Eingriff befinden.

Des weiteren ist jedes der Fliehkraftglieder 58 mit einer schrägen Fläche 86 versehen, die sich nach innen und winklig weg von der äußeren Fläche 74 in Richtung auf die innere Fläche 72 erstreckt. Die schräge Fläche 86 wirkt mit der konischen inneren Fläche 56 der ringförmigen Druckscheibe 54 zusammen, um die Zähne 34 und 36 des Antriebskupplungs­ gliedes 20 und des angetriebenen Kupplungsgliedes 30 während eines freilaufenden Zustandes jeweils voneinander zu trennen. Die Fliehkraftglieder 58 sind des weiteren mit ei­ ner dritten Führungsfläche 88 versehen, die weg von der schrägen Fläche 86 angeordnet ist und senkrecht zu jeder er­ sten und zweiten Führungsfläche 76 und 78 der inneren Fläche 72 und der äußeren Fläche 74 verläuft. Die dritte Führungs­ fläche 88 wirkt mit der unteren Fläche 90 der inneren kreis­ förmigen Aussparung 32 zusammen. Die untere Fläche 90 wirkt da­ her als ein Widerlager während der radialen Auswärtsbewegung der Fliehkraftglieder 58.

Zum Betrieb wird der Anlasserantrieb über den nicht dargestellten Schalt­ mechanismus nach rechts gestellt, so daß das Ritzel 26 in Eingriff mit dem Startgetriebe 22 gelangt. Die Antriebswelle 12 wird durch den nicht dargestellten Startermotor gedreht und überträgt ein Drehmoment durch die geradlinigen Längsnu­ ten 16 auf die sich axial erstreckende Buchse 14 und von den schraubenförmigen äußeren Längsnuten 18 auf das Antriebskupp­ lungsglied 20. Das Antriebskupplungsglied 20 treibt das ange­ triebene Kupplungsglied 30 über die Zähne 34 und 36 an. Das angetriebene Kupplungsglied 30 dreht hierdurch das Ritzel 26 und das Startgetriebe oder -zahnrad 22 des Motors.

Wenn der Motor zündet und selbst läuft, treibt das Startzahn­ rad 22 das Ritzel 26 mit einer Geschwindigkeit an, die größer ist, als die der Antriebswelle 12. Um die Zähne 34 und 36 vor einem ernstlichen Verschleiß aufgrund des Reibens und Klir­ rens zu schützen, was sonst vorkommen kann, und um weiterhin unnötigen Lärm zu vermeiden, treibt die schnelle Rotation des angetriebenen Kupplungsgliedes 30 die Fliehkraft­ glieder 58 radial nach außen. Die Bewegung jedes der Fliehkraftglieder 58 wird durch die korrespondierenden ersten und zweiten Halteflächen 82 und 84 von einer der Aussparungen 55a der ringförmigen Halteeinrichtung ge­ führt, um jedwede andere Bewegung der Fliehkraft­ glieder 58 relativ zum angetriebenen Kupplungsglied 30, als die gewünschte radiale Bewegung, zu verhindern.

Die radiale Auswärtsbewegung der Fliehkraftglieder 58 bringt die schräge Fläche 86 der Fliehkraft­ glieder 58 in Eingriff mit der konischen inneren Fläche 56 der ringförmigen Druckscheibe 54, wodurch die ringförmige Druckscheibe 54 nach links gegen die Vorspannungskraft des elastischen Federgliedes 50 gedrückt wird, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Diese Bewegung des ringförmigen Druckrings 54 wird durch den losen Druckring 67 auf die sich radial nach innen erstreckende Schulter 24 des Antriebskupplungsgliedes 20 übertragen, wodurch eine Trennung des An­ triebskupplungsgliedes 20 und des angetriebenen Kupplungs­ gliedes 30 hervorgerufen wird.

Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es wichtig, daß es für die Fliehkraftglieder 58 während des Frei­ laufzustandes möglich ist, sich längs in Richtung auf das An­ triebskupplungsglied 20 über die ersten und zweiten Hal­ teflächen 82 und 84 hinaus zu bewegen, welche im Nicht-Frei­ laufzustand die Fliehkraftglieder 58 in der Um­ fangsrichtung halten. Zu diesem Zweck erstrecken sich die Längsvorsprünge 85 ausreichend von ihren jeweiligen ersten und zweiten Halteflächen 82 und 84, so daß die Fliehkraftglieder 58 in ihren jeweiligen Aussparungen 55a gehal­ ten bleiben, selbst bei ihrem äußersten Längsbewegungslimit. Daher ist es für die Fliehkraftglieder 58 unter keinen Umständen möglich, sich in Umfangsrichtung zwischen das Antriebskupplungsglied 20 und das angetriebene Kupplungs­ glied 30 zu bewegen, was andernfalls in einem momentanen Rut­ schen zwischen dem Antriebs- und dem angetriebenen Kupplungs­ glied 20, 30 resultieren würden, wodurch hohe Spit­ zendrehmomente erzeugt würden, welche imstande wären, die geraden Längsnuten 16 zu verdrehen bzw. zu tordieren.

Für den Fachmann ist es besonders von Vorteil, daß die Fliehkraft­ glieder 58 extrem einfach und kostengünstig herzustellen sind, verglichen mit den bekannten Fliehkraftglie­ dern für Starterantriebsgetriebe. Weiterhin sind die Fliehkraftglieder 58 sehr fest und können aus Ma­ terialien hergestellt werden, die für früher beschriebene Fliehkraftglieder 58 unangebracht oder unpassend waren, wodurch weiterhin die Anzahl der Materialien erhöht wird, aus denen dieses Teil hergestellt werden kann.

Des weiteren können präzise Abmessungen durch die Verwendung einer Halteeinrichtung mit Aussparungen 55a aus ge­ gossenem Plastik in den Aussparungen zur Verfügung gestellt wer­ den, die dazu verwendet werden, die Fliehkraftglieder zu hal­ ten, wodurch es nicht mehr nötig ist, auf eine komplexe Fer­ tigung oder Kaltverformungsvorgänge zurückzugreifen, um der­ art präzise dimensionierte Aussparungen direkt in dem angetriebe­ nen Kupplungsglied 30 auszubilden, welches wiederum normaler­ weise aus einem harten Metall aufgrund der Belastungen und der Abnutzung, denen es in einem normalen Betrieb unterworfen ist, besteht.

Wichtig ist, aufgrund der komplementären Längsnuten sowohl auf der äußeren Fläche der Fliehkrafthalteeinrichtung, als auch auf der inneren Fläche des angetriebenen Kupplungsglie­ des, daß es nicht notwendig ist, das angetriebene Kupplungs­ glied weiterzubearbeiten, um eine Halterung für die Fliehkrafthalteeinrichtung zur Verfügung zu stellen; die Längsnuten können während des Herstellungs- bzw. Fertigungs­ prozesses aufgerollt oder -gewalzt werden, ohne daß spezielle Werkzeuge oder Herstellungsvorgänge erforderlich wären. Die Halteeinrichtung besteht vorzugsweise aus einem harten, maßhaltigen, formbeständigen und elastischen thermo­ plastischen Material, wie aus einem auf Nylon (Polyamid) ba­ sierenden Material, wodurch die Fliehkrafthalteeinrichtung leicht und kostengünstig in Massenproduktion aus einem ther­ moplastischen Material durch konventionelle Spritzgußverfah­ ren und -ausrüstung hergestellt werden kann.

In einer anderen Ausführungsform des Motorstartergetriebes können das Ritzel 26, das angetriebene Kupplungsteil 30 und die Halteeinrichtung als ein einteiliges Ritzel 100 ausgebildet sein, wie dies in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist. Das einteilige bzw. (zu einer Baugruppe) zusammengefaßte Ritzel 100 weist einen zylinderförmigen Buchsenbereich 102 mit dem Ritzel 104 auf, das an einem Ende ausgebildet ist, welches dem Ritzel 26 aus Fig. 1 entspricht, und Zähne 106, die am gegenüberliegenden Ende vorgesehen sind, und die den Zähnen 36 entsprechen. Das zusammengefaßte Ritzel 100 hat eine axial angeordnete Lagerbohrung 108, in die das Buchsen­ lager 63 mit Preßsitz eingepaßt ist. Wie bei Fig. 1 beschrie­ ben, ist das zusammengefaßte Ritzel 100 mit dem in die Lager­ bohrung 108 mit Preßsitz eingepaßten Lager 63 auf der Buchse 28 gelagert. Die innere Fläche der Lagerbohrung 108 kann genutet oder geriffelt bzw. gekerbt sein, wie dies bereits bekannt ist, um das Festklemmen des Lagers 63 in der Lager­ bohrung 108 zu erleichtern.

Drei gleich beabstandete Aussparungen 110 sind in dem dem Ritzel 104 gegenüberliegenden Ende des Buchsenbe­ reichs 102 ausgebildet. Die Aussparungen 110 werden auf gegenüberliegenden Seiten von im wesentlichen parallelen Hal­ teflächen 112 und 114 begrenzt, die sich längs parallel zur Drehachse 116 des zusammengefaßten Ritzels 100 erstrecken. Die Aussparung 110 sind den Aussparungen 55a der in Fig. 8 gezeigten Halteeinrichtung strukturell und funk­ tional äquivalent. Zwischen den Halteflächen 112 und 114 be­ findet sich eine längs erstreckende Fliehkraftanschlagfläche 118, die die radiale Verschiebung der Fliehkraftglieder 58 aufgrund der Zentrifugalkräfte begrenzt. Vorzugsweise haben die Fliehkraftanschlagflächen 118 einen gekrümmten oder gebo­ genen Querschnitt, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, dessen Krümmungsmittelpunkt konzentrisch zur Drehachse 116 ist. Die Halteflächen 112 und 114 und die Fliehkraftanschlagflächen 116 enden an einer radial angeordneten Endfläche 126, die am Ende einer jeden Aussparung 110 ausgebildet ist.

Die Aussparungen 110 sind voneinander durch einen Schen­ kel oder Längssteg 120 getrennt, der wiederum auf gegenüberliegen­ den Seiten von den Halteflächen 112 und 114 begrenzt ist. Je­ der Längssteg 120 hat einen Vorsprung 122, der den Vor­ sprüngen 85 der Halteeinrichtung, die in den Fig. 6 bis 8 gezeigt ist, entspricht. Äußere Flächen 124 der Vorsprünge 122 steigen in Richtung der Drehachse 116 an und sind Segmente eines Kegelstumpfes, der der konischen in­ neren Fläche 56 der Druckscheibe 54 entspricht bzw. mit die­ ser gepaart ist. Wenn die Zähne 106 des zusammengefaßten oder integrierten Ritzels 100 in die Zähne 34 des Antriebsgliedes 20 greifen, umschreibt oder umgrenzt die konische innere Flä­ che 56 der Druckscheibe 54 die Längsvorsprünge 122 der Längsstege 120.

Wie bei der in den Fig. 1 bis 8 gezeigten Ausführungsform be­ schrieben, besteht die Hauptfunktion der Vorsprünge 122 der Stege 120 darin, die Fliehkraftglieder 58 in ihren jeweiligen Aussparungen 110 während eines Freilaufzustandes zu halten. Die Vorsprünge 122 verhindern eine Bewegung der Fliehkraftglieder 58 in einer Längsrichtung über die Hal­ teflächen 112 und 114 hinaus, selbst wenn sie sich in ihrer äußersten Längsstellung befinden.

Folglich ist es den Fliehkraftgliedern 58 unter keinen Um­ ständen möglich, sich in Umfangsrichtung zwischen das An­ triebsglied 20 und das zusammengefaßte Ritzel 100 zu bewegen, so daß ein Wiedereingreifen der Zähne 34 verhindert wird.

Claims (6)

1. Motorstartergetriebe mit

• - einer Antriebswelle (12);
• - einer auf der Antriebswelle (12) axial verschiebbar befestigten, aber nicht drehbaren Buchse (14), an deren einem Ende auf dem äußeren Umfang schraubenförmige Längsnuten (18) ausgebildet sind;
• - einem auf der Antriebswelle (12) axial verschiebbar gelagerten Ritzel (26), welches für den Eingriff in das Startzahnrad des zu startenden Motors ausgebildet ist;
• - einem auf der Buchse (14) verschiebbar angeordneten Antriebskupplungsglied (20) mit innerer schraubenförmiger Längsnut (19), die mit den auf der Buchse (14) durch die Nuten (18) gebildeten Zähnen in Eingriff steht;
• - einem einteilig mit dem Ritzel (26) ausgebildeten, axial benachbart dem Antriebskupplungsglied (20) angeordneten Kupplungsglied (30), das wenigstens drei gleich beabstandete Aussparungen (55a, 110) für Fliehkraftglieder (58) aufweist, die an dem einen Ende des Kupplungsgliedes (30), das benachbart dem Antriebskupplungsglied (20) liegt, angeordnet und durch Längsstege (55, 120) einer Halteeinrichtung für Fliehkraftglieder mit seitlichen Halteflächen (82, 84, 112, 114) zur radialen Führung der Fliehkraftglieder (58) voneinander getrennt sind, wobei die Halteeinrichtungen für Fliehkraftglieder aus einem formbeständigen und elastischen thermoplastischen Material bestehen;
• - komplementären, wechselseitigen ineinandergreifbaren Zähnen (34, 36) zur Drehmomentübertragung zwischen den Kupplungsgliedern in einer Drehrichtung, wobei die Zähne auf gegenüberliegenden Seiten des Antriebs- (20) und des angetriebenen Kupplungsgliedes (30) vorgesehen sind;
• - einem Gehäuse (38) mit einem offenen Ende (39), wobei das Gehäuse verschiebbar auf der Buchse (14) gehalten ist und das Antriebskupplungsglied (20) und einen Bereich des angetriebenen Kupplungsgliedes (30) räumlich umgibt;
• - innerhalb des Gehäuses angeordneten Widerlagermitteln zum Halten des Antriebskupplungsgliedes (20) und des Bereichs des angetriebenen Kupplungsgliedes (30) innerhalb des Gehäuses (38);
• - innerhalb des Gehäuses (38) angeordneten elastischen Mitteln zum Vorspannen des Antriebskupplungsgliedes (20) in Richtung des angetriebenen Kupplungsgliedes (30) zum Zwecke des Eingriffs der Zähne (34; 36);
• - einer sich radial nach innen erstreckenden Schulter (24) an dem Antriebskupplungsglied (20) benachbart dem angetriebenen Kupplungsglied;
• - einer ringförmigen Druckscheibe (54) mit einer radial inneren konischen Ringfäche (56), wobei die Druckscheibe zum Anschlag an der Schulter (24) und zum axialen Verschieben des Antriebskupplungsgliedes (20) vorgesehen ist;
• - einem Fliehkraftglied (58) in jeder Aussparung (55a, 110), wobei das Fliehkraftglied (58) eine geneigte Fläche (86) hat, die an die innere konische Fläche (56) der ringförmigen Druckscheibe (54) angrenzt, und jedes Fliehkraftgied aufgrund der durch eine hohe Drehgeschwindigkeit des angetriebenen Kupplungsgliedes (30) erzeugten Zentrifugalkräfte radial verschiebbar ist, wobei die radiale Verschiebung der Fliehkraftglieder den ringförmigen Druckring (54) und das Antriebskupplungsglied (20) axial in eine Richtung weg von dem angetriebenen Kupplungsglied (30) verschiebt, und wobei die axiale Verschiebung des Antriebskupplungsgliedes weg von dem angetriebenen Kupplungsglied (30) die Zähne (34, 36) außer Eingriff bringt,
  dadurch gekennzeichnet, daß jeder Längssteg (120) einen sich in Richtung des Antriebskupplungsgliedes (20) längs erstreckenden Vorspruch (85, 122) aufweist und die Vorsprünge radial äußere Flächen haben, die sich in Richtung des Antriebskupplungsgliedes (20) auf die Drehachse der Antriebswelle (12) zuneigen, und im Betrieb den Fliehkraftgliedern (58) gegenüberliegende Flächen haben, die fortlaufende Verlängerungen der Halteflächen (82, 84) bilden.

2. Motorstartergetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Längsstege (120) und die Vorsprünge (85, 122) einteilig mit dem angetriebenen Kupplungsglied (30) ausgebildet sind.

3. Motorstartergetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Kupplungsglied (30) eine innere kreisförmige Aussparung (32) an dem Ende aufweist, das benachbart zu dem Antriebskupplungsglied (20) ist und das die Aussparungen (110) für die Fliehkraftglieder (58), die Längsstege (55, 120) und die Vorsprünge (85, 122) an einer Halteeinrichtung (H) ausgebildet sind, die undrehbar in der Aussparung (32) befestigt ist.

4. Motorstartergetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innere Umfangsläche (64) der Aussparung (32) im angetriebenen Kupplungsglied (30) Längsnuten aufweist, die in formschlüssigem Eingriff mit Zähnen auf der äußeren Fläche (60) der Halteeinrichtung (H) stehen.

5. Motorstartergetriebe nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Halteeinrichtung (H) einen Längsschlitz durch einen der Längsstege (120) aufweist, um das Einsetzen der Halteeinrichtung (H) in die Aussparung (32) zu erleichtern.

6. Motorstartergetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Fliehkraftglieder (58) einen Schwerpunkt hat, der innerhalb der dazugehörigen Aussparung (55a, 110) angeordnet ist.