DE588457C

DE588457C - Starter gear for internal combustion engines

Info

Publication number: DE588457C
Application number: DEB153697D
Authority: DE
Original assignee: Bendix Aviation Corp
Current assignee: Bendix Aviation Corp
Priority date: 1930-12-31
Filing date: 1931-12-25
Publication date: 1933-11-24

Description

Anlassergetriebe für Brennkraftmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf Anlassergetriebe für Brennkraftmaschinen, und zwar auf solche Getriebe, bei denen die Kupplung des Anlaßmotors mit dem axial verschiebbaren, mit einem Glied der anzulassenden Maschine in Eingriff zu bringenden Ritzel durch - zwischen dem Anlaßmotor und dem Ritzel vorgesehene, ineinandergreifende Scbraubenfedern bewirkt wird. Solche Getriebe haben an sich gegenüber den bisher gebräuchlichen, mit starren Schrauben- und Muttergewinden arbeitenden, den Vorzug der größeren Elastizität, da die Übertragung des Drehmomentes durch die Federn erfolgt.Starter gearboxes for internal combustion engines The invention relates to on starter gears for internal combustion engines, specifically on such gears which the coupling of the starter motor with the axially displaceable, with a member the machine to be started by the pinion to be brought into engagement - between the Starter motor and the pinion provided, interlocking screw springs causes will. Such gears have to be compared to the previously used, with rigid Screw and nut threads working, have the advantage of greater elasticity, because the torque is transmitted through the springs.

Die Federn können nun in verschiedener Weise angeordnet werden und sich zum Zwecke des Ineingriffbringens des Ritzels mit der Verzahnung der anzulassenden Maschine entweder ineinander einschrauben oder aber auch, wie es bei. der Erfindung ebenfalls geschieht, aüseinanderschrauben. In diesem Fall hat . man gewöhnlich, um die Bewegung der Ritzelverschiebung zu begrenzen und die übertragung des Drehmomentes zu ermöglichen, Anschläge vorgesehen, die aber infolge ihrer Starrheit wiederum :einen Teil der durch den Schraubentrieb an sich gewonnenen E1a-. stizität vernichten.The springs can now be arranged in various ways and for the purpose of bringing the pinion into engagement with the toothing of the one to be started Machine either screw into each other or, as with. the invention also happens to screw apart. In this case it has. one usually, to limit the movement of the pinion displacement and the transmission of the torque to allow stops provided, but due to their rigidity in turn : part of the E1a- gained by the screw drive. destroy sticity.

Um hier eine Verbesserung zu erreichen, wird mit der. Erfindung vorgeschlagen, zwisehen den freien Enden der ineinandergreifenden Federn oder Federsätze eine Verbindung vorzusehen, die mit klemmender oder unmittelbarer Wirkung eine Vergrößerung der Federsteigung hervorzubringen gestattet. Diese Verbindung kann dann glefchzeitig ;als Anschlag zur Begrenzung der Bewegung des Ritzels ausgebildet sein.In order to achieve an improvement here, the. Invention proposed a connection between the free ends of the interlocking springs or sets of springs to provide an enlargement of the with clamping or direct effect Bringing spring pitch allowed. This connection can then be carried out at the same time ; Be designed as a stop to limit the movement of the pinion.

Zweckmäßig wird die Verbindung derart ausgebildet, daß auf den sich überlappenden Teilen der Federn, die mit radial nach außen gebogenen Enden versehen sind, ein Ring aufgesetzt wird, gegen den die radial auswärts gebogenen Enden der Federn in der Eingriffsstellung des Ritzels zur Anlage kommen können.Appropriately, the connection is formed in such a way that on the overlapping parts of the springs, which are provided with ends bent radially outward are, a ring is placed against which the radially outwardly bent ends of the Springs can come to rest in the engaged position of the pinion.

Es ist aber auch möglich, die Verbindung zwischen den beiden Federsätzen durch an den freien Enden der Federn ausgebildete, sich axial lerstreckende Haken zu schaffen, die in der Eingriffsstellung des Ritzels ineinandergreifen und so die Federn miteinander kuppeln.But it is also possible to make the connection between the two sets of springs by axially extending hooks formed at the free ends of the springs to create that mesh in the engaged position of the pinion and so the Couple springs together.

Es wird in jedem Fall durch eine solche Verbindung gewissermaßen eine Reibungskupplung geschaffen, die eine örtliche Vergrößerung der Federsteigung hervorruft, so daß die Drehkomponente des zwischen den Federenden ausgeübten Druckes verstärkt und das übertragbare Drehmoment vergrößert wird. Immer wird dabei aber die durch den Schraubentrieb an sich gewonnene Elastizität in vollem Umfange aufrechterhalten.In any case, through such a connection, it becomes, so to speak, a Friction clutch created, which causes a local increase in the spring pitch, so that the rotational component of the pressure exerted between the spring ends increases and the transmittable torque is increased. Always there but the full extent of the elasticity gained by the screw drive maintain.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Verbindung der Federn mit dem Antriebsglied bzw. init dem Ritzel durch Eingriff der Befestigungsenden der Federn in axiale Schlitze eines am Antriebsglied befestigten Bundes bzw. in axiale Schlitze im Ritzel gebildet ist. Dabei können in den Befestigungsenden der Federn sowie dementsprechend am Bund des Antriebsgliedes und am Ritzel Nuten vorgesehen sein, in denen zur Verbindung der Teile Sprengringe angeordnet werden. Außerdem können die beiden Federsätze in radialer Richtung durch Halteringe gehalten werden, die auf Schultern des Bundes und des Ritzels aufgepreßt sind.Another feature of the invention is that the connection the springs with the drive member or with the pinion by engaging the fastening ends of the springs in axial slots of a collar attached to the drive member or in axial slots is formed in the pinion. Here, in the fastening ends of the Springs and accordingly grooves on the collar of the drive member and on the pinion be, in which snap rings are arranged to connect the parts. aside from that the two sets of springs can be held in the radial direction by retaining rings, which are pressed onto the shoulders of the collar and pinion.

Diese einfache Befestigung wird jedoch erst durch die besondere Verbindung der freien Federenden möglich, da während des Anlassens durch die Federn auf Ring und Ritzel keine axiale Beanspruchung ausgeübt wird, sondern die Federverankerungen nur zur Übertragung des Drehmomentes dienen.However, this simple attachment is only possible thanks to the special connection the free spring ends possible because the springs on the ring during tempering and pinion no axial stress is exerted, but the spring anchorages only serve to transmit the torque.

Im ganzen ist also die Vorrichtung nach der Erfindung äußerst einfach und bietet trotzdem gegenüber den bisher gebräuchlichen Vorrichtungen die oben angegebenen Vorteile.Overall, the device according to the invention is extremely simple and nevertheless offers the above-mentioned devices compared to the devices commonly used up to now Advantages.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt: Abb. i einen Seitenschnitt der Vorrichtung, die teilweise abgebrochen ist, mit den Teilen in der Ruhestellung, Abb.2 .eine ähnliche Ansicht mit den Teilen in der Antriebsstellung, Abb. 3 eine Ansicht nach der Linie 3-3 in der Abb. i, Abb. q. eine ähnliche Ansicht wie Abb. i, in welcher eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt ist, und Abb.5 einen Seitenaufriß der genannten abgeänderten Ausführungsform, die teilweise abgebrochen ist, mit den Teilen in der Antriebsstellung.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows: Fig. I a side section of the device, partially broken off is, with the parts in the rest position, Fig.2. a similar view with the parts in the drive position, Fig. 3 a view along the line 3-3 in Fig. i, Fig. q. a view similar to Fig. i, in which a modified embodiment and Figure 5 is a side elevation of said modified embodiment, which is partially broken off, with the parts in the drive position.

In der Ausführungsform der Erfindung, wie in Abb. 1, 2 und 3 dargestellt, ist auf einer Welle i o, beispielsweise einer Verlängerung der Welle eines Anlaßmotors, ein als Ring i i ausgebildetes Verankerungsstück in geeigneter Weise, etwa mittels eines Keiles 12 und Stiftes 13, der durch einen Federring 14 festgehalten wird, befestigt.In the embodiment of the invention as shown in Figs. 1, 2 and 3, is on a shaft i o, for example an extension of the shaft of a starter motor, an anchoring piece designed as a ring i i in a suitable manner, for example by means of a wedge 12 and pin 13, which is held in place by a spring ring 14, attached.

Ein als Ritzel 16 ausgebildetes Antriebsglied ist auf der Welle io lose gelagert und so angeordnet, daß es durch axiale Bewegung auf der genannten Welle mit einem Glied 17, wie z. B. einer Schwungradverzahnung, eines anzulassenden Motors in und außer Eingriff gebracht werden kann. Mehrere als Schraubenfedern 18, i 9 ausgebildete Betätigungsmittel dienen zur Verschiebung und zum Antrieb des Ritzels 16 vom Ring i i her. Sie sind an dem Ring bzw. an dem Ritzel verankert, und zu diesem Zweck besitzen die Federn 18 axial'nach außen gerichtete Enden z i, die in axiale Schlitze 22 des Ringes i i eintreten und dort durch einen Federring z3 festgehalten werden. Dieser wieder'greift in eine Umfangsnut 24 des Ringes t i und in die an den Enden der Federn ausgebildeten Innennuten 26 ein. Ein Sperring 27 ist auf den Schulterteil 28 des Ringes i i auf gepreßt, wodurch jede radiale Verschiebung der Federn verhindert wird.A drive member designed as a pinion 16 is loosely mounted on the shaft io and arranged so that it is by axial movement on said shaft with a member 17, such. B. a flywheel toothing, an engine to be started can be brought into and out of engagement. Several actuating means designed as helical springs 18, i 9 are used to move and drive the pinion 1 6 from the ring ii. They are anchored on the ring or on the pinion, and for this purpose the springs 18 have axially outwardly directed ends zi which enter into axial slots 22 of the ring ii and are held there by a spring ring z3. This again engages in a circumferential groove 24 of the ring t 1 and in the inner grooves 26 formed at the ends of the springs. A locking ring 27 is pressed onto the shoulder part 28 of the ring ii, whereby any radial displacement of the springs is prevented.

Die Federn i 9 sind in ähnlicher Weise an dem Ritzel 16 angebracht und darauf -mittels eines Federringes 29 und eines Sperringes 31 festgehalten.The springs i 9 are attached to the pinion 16 in a similar manner and held thereon by means of a spring ring 29 and a locking ring 31.

Um die Enden der Feder. 18 und 19 miteinander zu verbinden, daß sie das Ritzel antreiben und in seine Stellung bringen können, sind sie radial nach außen gebogen und bilden die bei 32 und 33 gezeigten Anschläge, zwischen die ein Druckring 3 q. lose auf die überlappenden Teile der Federn geschoben ist. Das Loskommen der Federteile voneinander wird dann dadurch verhindert, daß sich die Anschläge an die entgegengesetzten Seiten des Druckringes anlegen.Around the ends of the feather. 18 and 19 join together that they can drive the pinion and bring it into position, they are radial bent outwards and form the stops shown at 32 and 33, between the one Pressure ring 3 q. is pushed loosely onto the overlapping parts of the springs. Getting away the spring parts from each other is then prevented by the stops on the opposite sides of the pressure ring.

Ein Lager 36 kann für die Welle io neben dem Motorglied 17 vorgesehen werden: sowie ein Gegendruckglied, beispielsweise eine leichte Feder 37, die sich gegen das genannte Lager und das Ritzel stützt, um dieses normal außer Eingriff mit dem Motorteil zu halten. Während des Antriebsvorganges ist die Feder 37 zweckmäßig in der Aussparung 38 am Ende des Ritzels untergebracht, wie in der Abb.2 dargestellt: Beim Zusammensetzen der Vorrichtung werden die Federn 18 und 19 von den entgegengesetzten Seiten des Druckringes 3q. eingelegt und miteinander verschraubt. Der Haltering 31 wird dann auf die freien Enden der Federn i9 aufgesetzt und danach diese in die :entsprechenden Schlitze im Ritzel eingelegt. Sodann wird der Ring 29 in die Innennuten der Federn und des Ritzels hineingeschoben und der Haltering 31 auf den Umfang des Ritzels aufgepreßt, um die Teile in ihrer Lage zusammenzuhalten. Ebenso werden der Haltering 27 auf die freien Enden der Federn 18 aufgesetzt, diese in die Nuten z2 des Ringes i i eingebracht, der Federring 23 in seinen Platz eingeschnappt und der Haltering 27 auf die Schulter 28 aufgepreßt, um diese Teile zusammenzuhalten. Die Ritzel-und Ringzusammenstellung kann dann auf die Antriebswelle io aufgesetzt werden, worauf der Ring ii auf Welle io mittels des Keiles 1 a und des Stiftes 13 befestigt wird. Feder 37 wird dann eingelegt und das Lager 36 in geeigneter Weise eingestellt, damit Ritzel und Motorverzahnung 17 ordnungsmäßig in Eingriff kommen können.A bearing 36 can be provided for the shaft io next to the motor member 17: as well as a counter pressure member, for example a light spring 37, which is supported against said bearing and the pinion in order to keep it normally out of engagement with the motor part. During the drive process, the spring 37 is expediently accommodated in the recess 38 at the end of the pinion, as shown in Fig. inserted and screwed together. The retaining ring 31 is then placed on the free ends of the springs i9 and then inserted into the corresponding slots in the pinion. Then the ring 29 is pushed into the inner grooves of the springs and the pinion and the retaining ring 31 is pressed onto the circumference of the pinion in order to hold the parts together in their position. Likewise, the retaining ring 27 is placed on the free ends of the springs 18, these are inserted into the grooves z2 of the ring ii, the spring ring 23 is snapped into place and the retaining ring 27 is pressed onto the shoulder 28 to hold these parts together. The pinion and ring assembly can then be placed on the drive shaft io, whereupon the ring ii is attached to the shaft io by means of the wedge 1a and the pin 13. The spring 37 is then inserted and the bearing 36 is adjusted in a suitable manner so that the pinion and motor toothing 17 can mesh properly.

Im Betrieb bewirkt die durch den. Anlaßmotor in der Pfeilrichtung A der Abb. i verursachte Beschleunigung ',der Antriebswelle io infolge des Beharrungsvermögens des Ritzels und seiner zugehörigen Teile, daß sich Federn 18 gegenüber den Federn i g vorschrauben. Hierdurch wird das Ritzel nach rechts in der Abb. i längs verschoben und gerät somit in Eingriff mit der Motorverzahnung, wie in Abb.2 dargestellt.In operation, the. Starter motor in the direction of the arrow A of Fig. I caused acceleration ', the drive shaft io as a result of the inertia of the pinion and its associated parts that springs 18 relative to the springs i g screw. This shifts the pinion lengthways to the right in Fig. I and thus comes into engagement with the motor toothing, as shown in Figure 2.

Sobald das Ritzel richtig in Eingriff. gebracht ist, liegen die Anschläge 32 und 33 der Federn an den entgegengesetzten ' Seiten des Ringes 34 an. Hierdurch entsteht eine Klemmwirkung zwischen den nach außen gerichteten Enden der Federn und dem Ringe, wie in Abb. 2 dargestellt. Diese Klemmwirkung veranlaßt,eüie erhöhte Reibung zwischen den überlappenden Enden der Federn und verursacht eine örtliche Vergrößerung der Steigung der Federn, wodurch die Drehkomponente des zwischen den überlappenden Enden ausgeübten Druckes verstärkt .und die Wirkung oder das übertragbare Drehmoment der Reibungsverbindung vergrößert wird, da die ,Richtung des auf- die Reibungsflächen ausgeübten Druckes sich beinahe senkrecht zu den Flächen einstellt.Once the pinion is properly engaged. is brought, are the attacks 32 and 33 of the springs on the opposite sides of the ring 34. Through this there is a clamping effect between the outwardly directed ends of the springs and the ring as shown in Fig. 2. This clamping effect causes you to increase Friction between the overlapping ends of the springs and causes a local Increase the pitch of the springs, reducing the rotational component of the between the overlapping ends of the pressure exerted reinforces .and the effect or the transferable Torque of the friction connection is increased because the, direction of the Frictional surfaces exerted pressure is set almost perpendicular to the surfaces.

Wenn die Klemmwirkung hinreichend zugenommen hat, um das Drehmoment des Anlaßmotors auf das Ritzel zu übertragen, -findet das Andrehen durch die in dieser Weise gebildete nachgiebige Verbindung statt, und der Motor springt an. Wenn der Motor unter seiner eigenen Kraft läuft, werden die Federn i g durch das Voreilen des Ritzels 16 wieder in die Federn 18 eingeschraubt, wie in Abb. i dargestellt.When the clamping effect has increased enough to transmit the torque of the starter motor to the pinion, the turning takes place through the flexible connection thus formed, and the motor starts. When the engine is running under its own power, the springs are ig screwed through the advancing of the pinion gear 16 back to the springs 1 8 as shown in Fig. I.

Während des Anlaßvorganges wird offenbar kein axialer Druck durch die Federn auf den Ring und das Ritzel übertragen und die Befestigungsmittel für den Ring und die Verankerungen der Federn dienen lediglich zur Übertragung der Drehbewegung.Apparently no axial pressure is applied during the starting process the springs are transferred to the ring and the pinion and the fasteners for the ring and the anchorages of the springs only serve to transmit the rotary motion.

Sollte es während .eines Eingriffvorganges vorkommen, daß die Zähne des Ritzels 16 und die Zähne des Motorteiles 17 gegeneinanderstoßen, so können die Federn i 8 und i g nachgeben und schaffen Gelegenheit dafür, da.ß sich genügende Reibung zwischen den Windungen der Federn einstellen und daß das Ritzel dadurch in zum Eingriff mit dem Motorteil geeignete Lage gebracht werden kann. Die Federn 18 und i g besitzen zweckmäßig :einen rechteckigen Querschnitt mit beträchtlicher radialer Höhe im Vergleich zur axialen Breite, um die erforderliche Nachgiebigkeit zum Erzwingen des Eingriffs zu bieten und dabei die nötige Drehsteifigkeit zur Übertragung der Andrehkraft zu gewährleisten. .If it should happen during .One engagement operation that the teeth of the pinion 1 6 and the teeth of the motor part 17 abut against each other, so can the springs i 8 and yield strength and provide the opportunity for it, is sufficient friction between the coils of the springs da.ß adjust and that the pinion can thereby be brought into a suitable position for engagement with the motor part. The springs 18 and ig suitably have: a rectangular cross-section with a considerable radial height compared to the axial width in order to provide the flexibility required to force engagement and to ensure the necessary torsional rigidity to transmit the starting force. .

Da die Enden der Federn 18 und i g in der oben beschriebenen Weise durch den Ring 34 miteinander kräftig verklemmt werden, ist nur eine geringe überlappung der genannten Federn zur Übertragung des Drehmomentes nötig. Es läßt sich daher beinahe die ganze Länge der genannten Federn zur Erzielung der gewünschten Nachgiebigkeit ausnutzen, so daß kürzere Federn verwendet werden können, als es sonst der Fall sein würde, und eine kurze gedrungene Antriebsvorrichtung erzielt werden kann.Since the ends of the springs 18 and i g in the manner described above are firmly clamped together by the ring 34, there is only a slight overlap of the springs mentioned are necessary for the transmission of the torque. It can therefore almost the entire length of the springs mentioned to achieve the desired resilience exploit so that shorter springs can be used than is otherwise the case would be, and a short squat drive mechanism can be achieved.

In der in Abb. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine zwangsläufige Verbindung zwischen den Enden der Antriebsmittel und der Verschiebemittel vorgesehen. Im übrigen ist diese Ausführungsform der ersten ähnlich, wobei die Teile derselben durch entsprechende Bezugsnummern bezeichnet sind.In the embodiment of the invention shown in Figs is a positive connection between the ends of the drive means and the Displacement means provided. Otherwise, this embodiment is similar to the first, the parts thereof being denoted by corresponding reference numerals.

In der dargestellten Ausführungsform ist zwischen den Federn 18' und i g' eine antriebsmäßige Verbindung dadurch gebildet, daß die freien Enden der Federn ineinandergreifen, beispielsweise mittels Klauen 40 und 41. Diese Klauen können miteinander in Eingriff kommen und in dieser Weise das Losschrauben der Federn 18' und i g' begrenzen (s. Abb. 5), wodurch das Ritzel 16 in Stellung gebracht und angetrieben wird. Die Windungen der Federn sind genügend voneinander entfernt, so daß die Klauen während des Verschraubungsvorganges frei gleiten können. Man erhält so eine nachgiebige antriebsmäßige Verbindung, bei der die federnde Wirkung beinahe der ganzen Länge der Federn ausgenutzt ist. Die Antriebsvorrichtung besitzt daher kleine Abmessungen unter Aufrechterhaltung der nötigen Stärke und Nachgiebigkeit.In the embodiment shown, a drive connection is formed between the springs 18 'and ig' in that the free ends of the springs interlock, for example by means of claws 40 and 41. These claws can come into engagement with one another and in this way unscrew the springs 18 'and ig' limit (see Fig. 5), whereby the pinion 1 6 is brought into position and driven. The coils of the springs are sufficiently spaced from one another so that the claws can slide freely during the screwing process. In this way, a flexible drive connection is obtained in which the resilient effect is used almost over the entire length of the springs. The drive device is therefore small in size while maintaining the necessary strength and flexibility.

Wenn auch nur gewisse Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und ausführlich beschrieben sind, so versteht es sich doch von selbst, daß auch andere Ausführungsformen möglich sind bzw. daß an der Ausführung und der Anordnung der dargestellten und beschriebenen Teile verschiedene Abänderungen im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden können.Even if only certain embodiments of the invention are shown and are described in detail, it goes without saying that also other embodiments are possible or that in the execution and the arrangement the parts shown and described various changes within the framework of Invention can be made.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Starter gear for internal combustion engines, at the coupling of the starter motor with the axially displaceable one, with one link of the machine to be started to be brought into engagement by interlocking coil springs provided between the starter motor and the pinion is effected, characterized in that 'between the free ends of the interlocking Springs (or sets of springs) a connection is provided; those with jamming or Immediate effect an increase in the spring pitch is allowed.

2. starter transmission according to claim i, characterized in that the connection the free spring ends at the same time as a stop to limit the movement of the Pinion is designed.

3. starter gear according to claim i and 2, characterized in that that the connection of the free spring ends consists of a ring (34) on the. overlapping parts of the springs is attached and against which the radially outwardly bent ends (32, 33) of the. Springs can come to the plant.

4. Starter gear according to claim i to 3, characterized in that the direct connection between the two sets of springs by axially extending ones formed at the free spring ends Hook (40, 41) is created, which interlock and the springs with each other can couple.

5. starter gear according to .einem of claims i to 4, characterized characterized in that the connection of the springs with the drive member (i o) or the Pinion (i 6) by engaging the fastening ends of the springs in axial slots (22) a collar attached to the drive member (i i) or in axial slots im Pinion is formed.

6. Starter gear according to claim 5, characterized in that the springs in the axial slots with the aid of snap rings (23 ) engaging in internal grooves in the fastening ends of the springs and in corresponding grooves (23) provided on the collar (ii) and on the pinion (1 6) ) being held.

7. starter gear according to one of claims i to 6, characterized in that the two sets of springs are held in the radial direction by retaining rings (27, 31) which are pressed onto the shoulders of the collar (ii) and the pinion (1 6).