DE533990C

DE533990C - Starter for internal combustion engines with an electric motor arranged coaxially with the machine coupling

Info

Publication number: DE533990C
Application number: DE1930533990D
Authority: DE
Original assignee: Eclipse Aviation Corp
Current assignee: Eclipse Aviation Corp
Priority date: 1929-02-19
Filing date: 1930-02-14
Publication date: 1931-09-21

Description

Anlasser für Brennkraftmaschinen mit gleichachsig zur Maschinenkupplung angeordnetem Elektromotor Die Erfindung betrifft einen Anlasser für Brennkraftmaschinen mit gleichachsig zur Maschinenkupplung angeordnetem Elektromotor oder anderer Andrehkraftquelle.Starter for internal combustion engines with coaxial to the machine coupling arranged electric motor The invention relates to a starter for internal combustion engines with an electric motor arranged coaxially to the machine coupling or another source of starting force.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, das eine Kupplungsglied des Anlassers zur Erzielung seiner axialen Einrückbewegung durch Bremsmittel zu hindern. Diese Bremsmittel bestanden aus Federn, die sieh gegen den Umfang des Kupplungsgliedes anlegten. Diese Federn waren aber nicht sehr zuverlässig, weil sie in ihren elastischen Eigenschaften nicht kontrollierbar waren und außerdem durch das Drehmoment beim Bremsen noch ungünstig auf Biegung in seitlicher Richtung beansprucht wurden. Außerdem neigten die Federn noch zum Ecken und Hängenbleiben, weil sie sich unmittelbar gegen die durch Nuten unterbrochene Umfangsfläche der Kupplungszähne anlegten.It has already been proposed that one coupling member of the starter to prevent its axial engagement movement by braking means. These Braking means consisted of springs that look against the circumference of the coupling member put on. These springs were not very reliable because they were elastic in their Properties were not controllable and also by the torque when Brakes were still unfavorably stressed on bending in a lateral direction. aside from that the feathers tended to get nooks and crannies because they were directly against each other applied the circumferential surface of the clutch teeth, which is interrupted by grooves.

Demgegenüber zeichnet sich der Anlasser nach der Erfindung dadurch aus, daß bei ihm das Bremsglied aus einer ringförmigen Backenbremse besteht, die durch eine umgelegte Zugfeder belastet und gegen axiale Verschiebung festgehalten ist. Die Zugfeder ist leicht auswechselbar und nachspannbar und die Bremsbahn selbst unverrückbar, so daß die erwähnten Nachteile hier nicht bestehen. Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen zu ersehen, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.In contrast, the starter according to the invention is characterized by this from that the braking member consists of an annular shoe brake with him, the loaded by a folded tension spring and held against axial displacement is. The tension spring can be easily replaced and re-tensioned, as is the braking track itself immovable, so that the disadvantages mentioned do not exist here. Other features of the invention are apparent from the following description and accompanying drawings can be seen in which an embodiment is shown.

Fig. i ist ein axialer Mittellängsschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anlassers.Fig. I is an axial central longitudinal section through an embodiment of the starter according to the invention.

Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung von Einzelteilen der Einrückvorrichtung des Anlassers der Fig. i.Figure 2 is a perspective view of component parts of the engagement device of the starter of Fig. i.

Der Anlasser besitzt ein aus einem inneren Teil 3 und einem äußeren Teil q. bestehendes Gehäuse mit Flanschen 5 zur Aufnahme von Bolzen 6 für die lösbare Verbindung beider Gehäuseteile. Der Innenteil 3 ist noch mit einem weiteren Flansch 7 versehen zur Aufnahme von Bolzen 8 für die Befestigung des Anlassers an dem teilweise bei 9 dargestellten Kurbelgehäuse der anzulassenden Maschine. Am äußeren Ende des Gehäuseteils q. befindet sich ein Elektromotor. Der Motor kann an sich von beliebiger Bauart sein.The starter has an inner part 3 and an outer part Part q. existing housing with flanges 5 to accommodate bolts 6 for the detachable Connection of both housing parts. The inner part 3 is still with another flange 7 provided for receiving bolts 8 for attaching the starter to the partial at 9 shown crankcase of the machine to be started. At the far end of the Housing part q. there is an electric motor. The engine can be of any Be of construction.

Ein dreistufiges Reduktionsgetriebe dient zur kraftschlüssigen Verbindung der -Kupplungshälfte 38 der Maschinenkupplung für den Elektromotor. Die Kraftübertragung erfolgt vom Elektromotor über ein Glockenrad 17, das Ritzel 23, über die Zahnräder 2q., 25, 31: und die im Gehäuse 3 befindliche Innenverzahnung 32. Die Kupplungshälfte 38 ist mit Klauen besetzt und wirkt mit einer entsprechend gestalteten Gegenhälfte 39 zusammen, die von einem drehbaren Teil - z. B. der Kurbelwelle oder ihrer Verlängerung - der anzulassenden Maschine getragen wird.A three-stage reduction gear is used for a non-positive connection the coupling half 38 of the machine coupling for the electric motor. The power transmission takes place from the electric motor via a bell wheel 17, the pinion 23, via the gears 2q., 25, 31: and the internal toothing 32 located in the housing 3. the Coupling half 38 is occupied with claws and acts with a correspondingly designed Opposite half 39 together, which of a rotatable part - z. B. the crankshaft or its extension - the machine to be started is carried.

Normalerweise sind die beiden Kupplungshälften 38, 39 außer Eingriff und werden erst dann eingerückt, wenn die Hälfte 38 gegen ihre Gegenhälfte 39 längsverschoben worden ist. Zwischen der Einschaltung des Elektromotors und dem Einrücken der Kupplung verstreicht ein gewisser Zeitraum, währenddessen der Motoranker eine ziemlich hohe Drehgeschwindigkeit annimmt und infolge seiner Masse einen erheblichen Betrag von kinetischer Energie in sich aufspeichert.Normally, the two coupling halves 38, 39 are disengaged and are only engaged when the half 38 has been displaced longitudinally against its opposite half 39. A certain period of time elapses between the switching on of the electric motor and the engagement of the clutch, during which the motor armature assumes a fairly high rotational speed and, due to its mass, stores a considerable amount of kinetic energy in itself.

Eine Gewindespindel 44 ist in der Mutter 41 drehbar und längsverschiebbar gelagert und an ihrem inneren Ende zur kraftschlüssigen Verbindung mit der Kupplungshälfte 38 mit deren nach außen verlängerter Nabe 38a durch Nut und Feder verbunden. Zwischen der Kupplungshälfte 38 und der Welle 44 ist zweckmäßigerweise eine Schraubenfeder 47 eingefügt, die teilweise in eine am inneren Ende der Gewindespindel vorgesehene Ausnehmung eingelassen ist und dazu dient, einer Relativbewegung der Kupplungshälfte gegenüber der Gewindespindel nachgiebigen Widerstand zu leisten.A threaded spindle 44 is rotatable and longitudinally displaceable in the nut 41 stored and at its inner end for a positive connection with the coupling half 38 connected to their outwardly extended hub 38a by tongue and groove. Between the coupling half 38 and the shaft 44 is expediently a helical spring 47 inserted, which is partially provided in a provided at the inner end of the threaded spindle Recess is let in and serves to allow a relative movement of the coupling half to provide resilient resistance to the threaded spindle.

Der Anlasser nach der Erfindung ist ferner noch mit Einrichtungen versehen, die verhindern sollen, das Öl vom Kurbelgehäuse 9 in das Anlassergehäuse 3 bis 4 übertreten zu lassen. Hierfür ist über das innere Ende des Anlassers eine zweckmäßigerweise aus Metall erzeugte Haube 48 gestülpt, die an ihrem äußeren Ende in einen Flansch 49 zur Einspannung zwischen dem Flansch 7 des Anlassergehäuses und des Kurbelgehäuses 9 umgebogen ist. Der innere Teil der Haube 48 ist dagegen bei 50 eingezogen und mit einer mittleren Öffnung versehen, deren Durchmesser um ein geringes größer ist als der Außendurchmesser der Kupplungshälfte 38. Die Haube 48 ist zweckmäßigerweise nähe dieser Öffnung durch eine Umbördelung 51 versteift.The starter according to the invention is also provided with devices intended to prevent the oil from passing from the crankcase 9 into the starter housing 3 to 4. For this purpose, a cover 48, expediently made of metal, is slipped over the inner end of the starter and is bent at its outer end into a flange 49 for clamping between the flange 7 of the starter housing and the crankcase 9. The inner part of the hood 48, on the other hand, is drawn in at 50 and provided with a central opening, the diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the coupling half 38.

Die zum Einrücken der Kupplungshälfte 38 in ihre Gegenhälfte 39 dienenden Mittel sind zweckmäßigerweise zum selbsttätigen Funktionieren ausgebildet. Hierfür ist der äußere Umfang der Kupplungsscheibe 38 mit drei Längsschlitzen 55 (Fig. 2) versehen, zweckmäßigerweise um i2o ° gegeneinander versetzt. Die Schlitze 55 können radiale Vorsprünge 56 aufnehmen, die aus der Innenwandung eines von der Umbördelung 5i der Haube 48 getragenen Spreizringes 57 herausragen. Die beiden Teile des Spreizringes 57 werden auf der Haube q.8 durch einen sie umgebenden elastischen Teil, z. B. einer in sich geschlossenen Schraubenfeder 58, festgehalten, die in einer Ringnut auf der Außenseite des Spreizringes 57 liegt. Der letztere kann sich gegebenenfalls auf der Umbördelung 51 drehen.The ones used to engage the coupling half 38 in its opposite half 39 Means are expediently designed to function automatically. Therefor is the outer circumference of the clutch disc 38 with three longitudinal slots 55 (Fig. 2) provided, expediently offset from one another by i2o °. The slots 55 can receive radial projections 56, which from the inner wall of one of the bead 5i of the hood 48 carried expanding ring 57 protrude. The two parts of the expanding ring 57 are on the hood q.8 by a surrounding elastic part, z. B. one self-contained coil spring 58, held in place in an annular groove the outside of the expansion ring 57 is located. The latter can be if necessary Turn on the flange 51.

Wie nachstehend noch ausführlicher dargelegt, empfiehlt es sich, die Gewindespindel 44 und die Kupplungshälfte 38 gegeneinander längsverschieblich zu machen, jedoch müssen beide Teile zusammen umlaufen können. Diesem Zweck dient die obenerwähnte Verbindung durch Nut und Feder. Es ist ferner wünschenswert, daß diese beiden Teile stets in der wirksamen Lage gehalten werden, damit ihre kraftschlüssige Verbindung auch dann nicht aufgehoben wird, wenn etwa ihre Längsverschiebung besonders groß werden sollte. Zu diesem Zweck ist eine Stange 59 -durch den Wellenstumpf 27, die Stirnseite 29, die Gewindespindel 44 und durch eine Mittelbohrung in der Nabe der Kupplungshälfte 38 gleitend durchgeführt.As explained in more detail below, it is recommended that the The threaded spindle 44 and the coupling half 38 are longitudinally displaceable with respect to one another do, but both parts must be able to rotate together. This is the purpose of the Above mentioned connection by tongue and groove. It is also desirable that this both parts are always kept in the effective position so that their frictional connection Connection is not canceled even if about their longitudinal displacement particularly should be big. For this purpose, a rod 59 - through the stub shaft 27, the end face 29, the threaded spindle 44 and through a central bore in the hub the coupling half 38 carried out sliding.

Nachdem der Motor durch Einschaltung einer geeigneten Stromquelle in Gang gesetzt worden ist, wird die Drehung der Ankerwelle 13 über das dreistufige vorbeschriebene Reduktionsgetriebe auf die Trommel 28 übertragen. Die Drehung der letzteren wird durch die Lamellenkupplung 4o elastisch der Mutter 41 mitgeteilt: Die Gewindespindel 44 und die Kupplungshälfte 38 haben an sich das Bestreben, zusammen mit der Mutter 41 umzulaufen; jedoch wird ihre Drehung durch den Spreizring 57 verhindert, der mit Reibungsschluß auf der Umbördelung 51 sitzt und sich langsam in dieser dreht. Der durch die Teile 55 und 56 bewirkte Eingriff der Kupplungshälfte 38 mit dem Spreizring 57 ergibt eine Verzögerung der Kupplungshälfte 38 bzw. eine Hemmung derselben; infolgedessen wird die Gewindespindel 44 in Fig. z nach links bewegt, wobei unter Zusammendrückung der Feder 47 die Kupplungshälfte 38 nachgiebig mit ihrer Gegenhälfte in vollen Eingriff kommt. Hierbei liegt dann der Stellring 45 an der Schulter 46 der Mutter 41 an, und es drehen sich nunmehr die beiden Kupplungshälften 38, 39 sowie die Gewindespindel 44 zusammen mit der Mutter4r. Die Bewegung der Kupplungshälfte 38 bewirkt durch die Mutter 61 eine Linksverschiebung der Stange 59 gegenüber der Trommel 28. Die Schraubenfeder 47 stellt durch ihre Vorspannung den vollen Eingriff der beiden Kupplungshälften sicher.After the motor has been started by switching on a suitable power source, the rotation of the armature shaft 13 is transmitted to the drum 28 via the three-stage reduction gear described above. The rotation of the latter is communicated elastically to the nut 41 by the multi-disc clutch 4o: the threaded spindle 44 and the clutch half 38 tend to rotate together with the nut 41; however, their rotation is prevented by the expansion ring 57, which sits with frictional engagement on the flanging 51 and rotates slowly in this. The engagement of the coupling half 38 with the expanding ring 57 brought about by the parts 55 and 56 results in a delay of the coupling half 38 or an inhibition of the same; As a result, the threaded spindle 44 is moved to the left in FIG. The adjusting ring 45 then rests on the shoulder 46 of the nut 41, and the two coupling halves 38, 39 and the threaded spindle 44 now rotate together with the nut 4r. The movement of the coupling half 38 causes the nut 61 to shift the rod 59 to the left with respect to the drum 28. The pretensioning of the helical spring 47 ensures the full engagement of the two coupling halves.

Der Elektromotor kann nunmehr die Maschine anlassen, indem er die Massenträgheit von deren Teilen allmählich überwindet. Zwischen der Trommel 28 und der Kupplungshälfte 38 kann infolge der Einschaltung der Lamellenkupplung 4o eine relative Drehung stattfinden, solange wie die Maschinenwelle noch nicht die Geschwindigkeit voll erreicht hat.The electric motor can now start the machine by gradually overcoming the inertia of its parts. As a result of the engagement of the multi-plate clutch 4o, a relative rotation can take place between the drum 28 and the coupling half 38 as long as the machine shaft has not yet reached full speed.

Sobald die Maschine unter ihrer eigenen Kraft läuft, ist die Drehgeschwindigkeit der Kurbelwelle größer als die der Kupplungshälfte 38. Die Abschrägung der Klauen auf den Kupplungen ergibt nunmehr, daß sich die Kupplungshälfte 38 nach rechts und außer Eingriff mit der Gegenhälfte 39 bewegt. Wenn m diesem Zeitpunkt der Stromkreis des Elektromotors noch geschlossen sein sollte, so wird zwar die Kupplungshälfte abermals eingerückt, jedoch können keine Beschädigungen auftreten und die Maschine nicht den Motor antreiben, da dies durch die Konstruktion und Anordnung der Klauenkupplung verhindert wird. Sollte die Maschine zurückschlagen, so fängt die Lamellenkupplung 4o an zu schlüpfen, und es können ebenfalls keine Beschädigungen auftreten.Once the machine is running under its own power, the speed of rotation is of the crankshaft larger than that of the coupling half 38. The bevel of the claws on the couplings now shows that the coupling half 38 to the right and moved out of engagement with the opposite half 39. If m this time the circuit of the electric motor should still be closed, the coupling half will again indented, but no damage can occur and the machine do not drive the motor as this is due to the design and arrangement of the dog clutch is prevented. If the machine hits back, the multi-plate clutch catches 4o to hatch, and no damage can occur either.

Der Anlasser ist in sich abgeschlossen und kann daher als Ganzes an der anzulassenden Maschine anmontiert. bzw. von ihr entfernt werden.The starter is self-contained and can therefore be started as a whole mounted on the machine to be started. or removed from it.

Die Klauenkupplung ist normalerweise ausgerückt; die Aufspeicherung der Energie im Motoranker findet also vor dem Einrücken statt, so daß das Anlassen sehr zuverlässig und unter geringer Stromentnahme erfolgen kann. Die Reibungslamellenkupplung ermöglicht die Verwendung leichter Zahntriebe, schützt den Anlasser gegen Rückschlag und macht es möglich, daß die Kurbelwelle der Maschine allmählich ohne erheblichen Drehzahlabfall des Ankers auf volle Tourenzahl gebracht werden kann. Es wird schließlich noch betont, daß das Reduktionsgetriebe nicht unbedingt, wie dargestellt, ein dreistufiges Getriebe zu sein braucht, vielmehr können dabei ebenso wie bei den übrigen Teilen des Anlassers noch Änderungen vorgenommen werden, ohne daß dadurch der Rahmen der Erfindung verlassen wird.The dog clutch is normally disengaged; the accumulation the energy in the motor armature takes place before engaging, so that starting can be done very reliably and with little power consumption. The friction disk clutch enables the use of light gear drives, protects the starter against kickback and makes it possible that the crankshaft of the machine gradually without significant Drop in speed of the armature can be brought to full number of revolutions. It will eventually nor emphasizes that the reduction gear is not necessarily, as shown, a three-stage Gearbox needs to be, rather can do the same as with the other parts of the starter, changes can be made without affecting the scope of the Invention is abandoned.

Claims

PATENT CLAIMS: e.g. Starter for internal combustion engines with equiaxed Electric motor or other source of starting torque arranged for the machine coupling, characterized in that the coupling member of the starter to achieve its axial engagement movement by an annular shoe brake (57) on the rotation is prevented, which is loaded by a folded tension spring and against axial displacement is held.

2. Starter according to claim x, characterized in that the convex trained brake ring (57) on one serving to close off the starter housing Oil hood (5o) put on with a certain amount of friction and with the coupling half to be engaged is non-rotatably connected.