DE69206353T2

DE69206353T2 - Anlasser.

Info

Publication number: DE69206353T2
Application number: DE69206353T
Authority: DE
Inventors: Youichi Hasegawa; Kazuo Hirama; Yasuhiro Nagao; Takahiro Ohgi
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1991-08-22
Filing date: 1992-08-17
Publication date: 1996-05-09
Anticipated expiration: 2012-08-18
Also published as: US5323663A; JP3158514B2; EP0529456B1; JPH0552166A; DE69206353D1; EP0529456A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Anlasser gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und insbesondere auf einen Anlasser, der mit einem Planetengetriebe- Geschwindigkeitsübersetzungsmechanismus ausgestattet ist.
Wenn ein Motor mit Hilfe eines Anlassers angelassen wird, dreht sich eine Kurbelwelle mit Pulsation aufgrund der Kolbenhubverschiebung, d.h. Kompression, Ansaugung und Verbrennung, und der Abgashübe. Aus diesem Grunde kann ein mit einem Planetengetriebeübersetzungsmechanismus ausgestatteter Anlasser der Pulsation nicht folgen. Der durch die Pulsation verursachte Stoß wird auf ein Innenzahnrad ausgeübt, das den damit eingebauten Planetengetriebeübersetzungsmechanismus einschließt, wobei Erschütterungen aufgrund eines derartigen Stoßes ein unerwünschtes Geräusch während des Anlassens verursachen.
Eine Gegenmaßnahme, um den Stoß zu absorbieren, ist in der geprüften japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 2- 31583 gezeigt, in welcher ein elastisches Element zwischen einem Rahmen und einem Außenumfang des Innenzahnrades gelagert ist, das den Planetengetriebeübersetzungsmechanismus einschließt. Zudem ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-277859 eine Arbeitsweise gezeigt, bei der ein Innenzahnrad unter Verwendung einer Reibungskraft gegen einen Rahmen gepreßt wird.
Bei der ersteren Betriebsweise besteht ein Problem darin, daß Belastungen, die größer als jene sind, die das elastische Element absorbieren kann, nicht handhabbar sind, da eine Begrenzung des Stoßes besteht, der nur durch das elastische Element absorbiert wird. Im Gegensatz dazu können bei der letzteren Betriebsweise durch ein Verschieben zueinander große Belastungen absorbiert werden, jedoch kleine Belastungen nicht absorbiert werden.
Ein gattungsbestimmender Anlasser ist aus der EP-A-0 180 016 bekannt und hat einen Planetengetriebeübersetzungsmechanismus mit einem Sonnenzahnrad, einem Planetenzahnrad und einem Innenzahnrad, wobei die Drehung des innenzahnrades bezüglich eines Rahmens des Starters mittels eines Reibungseleinents beschränkt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der EP-A-0 180 016 besteht das Innenzahnrad aus synthetischem Harzmaterial und hat es eine ringförmige Aussparung an seinem Außenumfangsabschnitt, so daß das Innenzahnrad elastisch verformbar ist. Jedoch kann dieser bekannte Anlasser keine Belastung des Motors über einen großen Bereich absorbieren, da die elastische Verformbarkeit des Innenzahnrades auf die Materialcharakteristiken des synthetischen Harzmaterials beschränkt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Anlasser gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart weiterzuentwickeln, daß dieser in der Lage ist, einen größen Bereich von Belastungen des Motors effektiv zu absorbieren.
Diese Aufgabe wird durch die in dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gezeigten Merkmale gelöst.
Gemäß der Erfindung ist eine bewegliche Einrichtung mit einem Eingriffsabschnitt des Innenzahnrades in Eingriff bringbar. Die bewegliche Einrichtung hat einen ersten Abschnitt, der mit dem Eingriffsabschnitt des Innenzahnrades elastisch in Eingriff bringbar ist, so daß das Innenzahnrad gegen eine erste Belastung winkelförmig bewegbar ist. Zusätzlich hat die bewegliche Einrichtung einen zweiten Abschnitt, der eine zweite Belastung, die größer als die erste Belastung ist, übermittelt, wobei der zweite Abschnitt mit dem Eingriffsabschnitt des Innenzahnrades in Eingriff steht. Mittels dieser Einrichtung kann der Anlasser einen breiten Bereich von Belastungen des Motors effektiv absorbieren. Wenn die Belastung einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird zwischen der beweglichen Einrichtung und dem Innenzahnrad ein Eingriff erreicht, so daß eine definierte Relativbewegung des Innenzahnrades gegenüber dem Rahmen aufgrund des Reibungselements gewährleistet ist.
Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen festgelegt.
Es zeigen:
Figur 1 eine vergrößerte Teilansicht eines Übersetzungsmechanismus eines in Figur 2 gezeigten Anlassers;
Figur 2 eine Schnittansicht des Anlassers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 3 eine Raumansicht des Innenzahnrades aus Figur 1;
Figur 4 eine Raumansicht einer in Figur 1 gezeigten Drehscheibe;
Figur 5 einen Eingriff zwischen der Drehscheibe und dem Innenzahnrad des Anlassers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 6 eine Raumansicht einer Drehscheibe eines Anlassers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur 7 eine Raumansicht eines Innenzahnrades des Anlassers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Figur 8 einen Eingriff im Anlasser gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Ein Anlasser mit einem in Figur 1 gezeigten eingebauten Übersetzungsmechanismus hat gemäß Figur 2 einen Motorblock 12, der eine Drehwelle 11 eines Ankers an gegenüberliegenden Endabschnitten eines Gehäuses stützt, einen Elektromagnetblock 14 mit einem Elektromagneten zum Antrieb eines Verstellhebels 13 mittels eines Anlasserschalters (nicht gezeigt), wobei der Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus 15 an der Drehwelle 11 des Ankers angebracht ist, einen Ausgabemechanismus 16, der eine Geschwindigkeitsuntersetzungsausgabe von dem Planetenzahnraduntersetzungsmechanismus 15 durch eine Ausgabewelle 17 zu einem Ringzahnrad eines Flugrades übermittelt, und eine Einrichtung 18 zur Dämpfung von, von einem Motor zu dem Planetenzahnradübersetzungsmechanismus 15 übermittelten Belastungen.
Der Motorblock 12 hat eine Drehwelle 11, eine Feldspule 21 und eine Ankerwicklung 22, die für die Mitwirkung der Feldspule 21 auf der Drehwelle 11 gebildet ist, um eine elektromagnetische Kraft zu erzeugen, um die Drehwelle 11 zu drehen.
Der Planetenzahnraduntersetzungsmechanismus 15 gemäß Figur 1 hat eine vorbestimmte Anzahl von Planetenzahnrädern 24, einen Arm 25, der mit der Ausgabewelle 17 einstückig ausgebildet ist, um die Zahnräder 24 zu stützen, und ein winkelförmig bewegliches in einem Rahmen 28 angebrachtes Innenzahnrad 26. Das Innenzahnrad 26 hat eine erste zylindrische Kammer 27 und eine zweite zylindrische Kammer 29, die axial in Reihe angeordnet sind. Die Zahnräder 24 sind innerhalb der ersten zylindrischen Kammer 27 eingebaut, um mit dem an der ersten zylindrischen Kammer 27 gebildeten inneren Getriebeabschnitt 26a in Eingriff gebracht zu werden. Gemäß Figur 3 sind an dem Innenumfang der zweiten zylindrischen Kammer 29 Eingriffsabschnitte repräsentierende Aussparungen 30 und 31 gebildet. Die Aussparungen haben vier erste lange voneinander durch 45º gleichwinklig beabstandete Aussparungen 30 und vier zweite kurze voneinander um 45º gleichwinklig beabstandete Aussparungen 31. Vorsprünge 32 sind zwischen den ersten Aussparungen 30 und den zweiten Aussparungen 31 gebildet. Ein elastisches Element 33 aus Kautschuk oder dergleichen ist in jeder der ersten Aussparungen 30 gehalten. Eine Umfangsnut 34, die kleiner als die kurze Aussparung 31 ist, ist in dem elastischen Element 33 gebildet. Eine als die Dämpfungseinrichtung wirkende Drehscheibe 35 (Figuren 2 und 4) ist mit der zweiten zylindrischen Kammer 29 in Eingriff. Gemäß Figur 5 sind an dem Außenumfang der in Fig. 4 gezeigten Drehscheibe 35 gebildete Vorsprünge 36 aus Phosphor, Bronze oder dergleichen in den Umfangsnuten 34 und den zweiten Aussparungen 31 ausgebildet. Gemäß Figur 4 wird der Vorsprung 36 durch Biegen gegenüberliegender Enden (Haken 37 und 37) eines jeden der Umfangsstücke zueinander gleichwinklig beabstandet und an dem Außenumfang der Drehscheibe 35 ausgebildet. Diese an der Umfangsnut 34 und den zweiten Aussparungen 31 aufgenommenen Haken 37 und 37 bewirken, daß die Drehscheibe 35 mit dem Innenzahnrad 26 drehfest durch das dazwischen angeordnete elastische Element 33 in Eingriff steht. In diesem Falle ist der Vorsprung in der Umfangsnut 34 des elastischen Elements 33 ohne Zwischenraum dicht eingepaßt, jedoch bestehen gemäß Figur 5 mit der zweiten Aussparung 31 gegenüberliegende Zwischenräume 31a und 31a.
Die Drehscheibe 35 ist an ihrer einen Oberfläche mit einer Seitenwand 28a des Rahmens 28 in Berührung, der durch seinen zylindrischen Stützabschnitt 28b die Ausgabewelle 17 stützt, wobei die Drehscheibe an ihrer anderen Oberfläche angepreßt ist, um eine Reibungsscheibe 39 aus Stahl mit niedrigem Kohlenstoffanteil oder dergleichen zu berühren. Die Drehscheibe 35 und die Reibungsscheibe 39 sind um den Stützabschnitt 28b des Rahmens 28 angeordnet, wobei eine konusartige Scheibenfeder 40 ferner um den Stützabschnitt 28b angeordnet ist. Eine Mutter 41 ist auf einem an dem Stützabschnitt 28b ausgebildeten Gewindeabschnitt angeschraubt, um die konusartige Scheibenfeder 40 derart anzupressen, daß die Reibungskraft zwischen der Reibungsscheibe 39 und der Drehscheibe 35 eingestellt wird.
In dem Ausgabemechanismus 16 gemäß Figur 2 sind eine Freilaufkupplung 42 und ein Ritzel 43 an der Ausgabewelle 17 angebracht, wobei der Verstellhebel 13 auf der Freilaufkupplung 42 liegt.
Bei dem nach Vorbeschreibung konstruierten Anlasser wird die Drehung der Drehwelle 11 des Ankers in Pfeilrichtung A durch den Planetenzahnraduntersetzungsmechanismus 15 zu der Ausgabewelle 17 übermittelt, und zwar in der Form einer Drehung in Gegenrichtung mit übersetzter Geschwindigkeit. Gleichzeitig bewirkt der Verstellhebel 13, daß das Ritzel 43 durch die Freilaufkupplung 42 mit dem Ringzahnrad in Eingriff gebracht ist. Dies bewirkt, daß der Motor angelassen wird.
Aufgrund der Schwingungen des Motors während der vorhergehenden Anlaßdauer werden in der Ausgabewelle 17 Stöße erzeugt. Eine dadurch verursachte Belastung wird durch das Planetenzahnrad 24 zu dem Innenzahnrad 26 übermittelt. Wenn diese Belastung gering ist, ist die Bewegung der Drehscheibe mittels der Reibungsscheibe 39 verhindert. Daher wird die Belastung von dem Planetenzahnrad 24 durch eine umfangsseitige Verformung des in der Aussparung 30 des Innenzahnrades 26 gehaltenen elastischen Elements 33 gedämpft. Wenn die mittels des Innenzahnrads 26 aufgenommene Belastung die Kapazität des elastischen Elements 33 überschreitet, wird auf die Drehscheibe 35 eine Drehkraft ausgeübt, die größer als die Reibungskraft der Reibungsscheibe 39 ist, da die Haken 37 drehfest mit der Aussparung 31 in Eingriff sind. Folglich wird die Drehscheibe von der Beschränkung der Reibungsscheibe 39 gelöst und 15 dreht sich verschiebbar auf der Gleitoberfläche mit dem Rahmen 28, wobei gleichzeitig das Innenzahnrad 26 dreht. Auf diese Weise können durch die Drehung der Drehscheibe 35 zusammen mit dem Innenzahnrad 26 übermäßige Stoßbelastungen gedämpft werden. Wenn die Drehscheibe 35 zu einem bestimmten Ausmaß winkelförmig bewegt wird und anschließend das elastische Element 33 die Belastung dämpfen kann, ist die Bewegung der Drehscheibe 35 durch die Reibungskraft der Reibungsscheibe 39 begrenzt und wirkt wieder die Dämpfungsfunktion durch das elastische Element 33.
Nach Vorbeschreibung kann in diesem Ausführungsbeispiel ein breiter Bereich an Belastungen durch das elastische Element 33 und durch die Reibungsscheibe 39, die mittels einer Reibungskraft die Drehscheibe 35 beschränkt, gedämpft werden. Mittels des elastischen Elements 33 kann nämlich eine geringe Belastung gedämpft werden, wobei mittels der Drehung der Drehscheibe 35 mit dem Innenzahnrad 26 eine große Belastung gedämpft werden kann. Die Dämpfungseinrichtung 18 mit derartigen Doppeldämpfungsfunktionen ist anwendbar, ohne die Abmessung des Rahmens zu vergrößern, da die Dämpfungseinrichtung 18 innerhalb des Innenzahnrads 26 eingebaut ist.
Nachstehend wird anhand der Figuren 6 und 7 das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Drehscheibe 35' hat zwei Gruppen von Vorsprüngen 36', die durch Biegen gegenüberliegender Enden (Haken 37a und 37a sowie 37b und 37b) von gleichwinklig voneinander beabstandeten und an dem Außenumf ang der Scheibe 35 vorgesehenen Umfangsstücken ausgebildet sind. Die Axiallängen der Haken 37a und 37b unterscheiden sich voneinander. Der Haken 37a mit einer Axiallänge L1 und der Haken 37b mit einer Axiallänge L2, die kleiner als L1 ist, sind umfangsseitig wechselweise angeordnet. Die Haken 37a und 37a sind nach außen ausgeweitet, um dem Vorsprung 36' eine Elastizität zu verleihen. Die zweite zylindrische Kammer des Innenzahnrads 26 ist mit ersten Aussparungen 30a, wobei jede eine Axialtiefe L1' aufweist, und mit zweiten Aussparungen 30b versehen, wobei jede eine Axialtiefe L2', die kleiner als L1' ist, aufweist. Diese Tiefen passen jeweils zu den Axiallängen L1 und L2 der Haken 37a, 37a und 37b, 37b. Die Paare von Haken 37a und 37a und die Paare von Haken 37b und 37b sind jeweils in den ersten Aussparungen 30a und den zweiten Aussparungen 30b aufgenommen. Die Paare von Haken 37a und 37a sind in der ersten Aussparung 30a dicht eingepaßt. Im Gegensatz dazu ist das Paar von Haken 37b und 37b, wie im ersten Ausführungsbeispiel, in die zweite Aussparung 30b locker eingepaßt.
Wenn gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die geringe Belastung auf die Drehscheibe 35' ausgeübt wird, wirkt das Paar von Haken 37a und 37a als elastisches Element, so daß diese in Anlage zueinander verformt werden. Dadurch wird, wie beim elastischen Element 33 des ersten Ausführungsbeispiels, eine derart geringe Belastung gedämpft. Wenn die große Belastung, die die Paare von Haken 37a und 37a nicht dämpfen können, auf die Drehscheibe 35' ausgeübt wird, wird diese mittels einer Drehkraft gedreht, die größer als die Beschränkungskraft aufgrund der Reibungskraft der Reibungsscheibe 39 ist, um eine derart große Belastung zu dämpfen. Daraus resultiert, daß sich, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, die Drehscheibe 35' mit dem Innenzahnrad 26 bis zu einem bestimmten Ausmaß bewegt, um die große Belastung zu dämpfen. Daraufhin dämpft das Paar von Haken 37a und 37a wieder die verringerte Belastung.
In einem in Figur 8 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel ist die Position des Vorsprunges 36 der Drehscheibe 35 hinsichtlich der Aussparung 30 des Innenzahnrads 26 in Hinblick auf die Motorbauart abgewandelt. Jeder der Vorsprünge 36, der in der Umfangsnut 34 des elastischen Elements 33 untergebracht ist, ist zu einer Umfangsmittellinie der jeweiligen Nut 34 asymmetrisch. Alle Vorsprünge 36 weichen in die gleiche Richtung ab.
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel können die elastischen Elemente 33 im Falle, daß der Anlasser bei einem Motor angewendet wird, der eine speziell abfallende Belastung erzeugen kann, eine derartige Belastung wirksamer dämpfen.
Wie erfindungsgemäß aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich ist, ist es aufgrund der Doppeldämpfungsfunktion, verglichen mit der Einzeldämpfungsfunktion, bei der die Belastung nur mit den elastischen Elementen gedämpft wird, möglich, einen größeren Belastungsbereich zu dämpfen.
Ein Anlasser hat einen Planetenzahnraduntersetzungsmechanismus mit einem Innenzahnrad mit einer zylindrischen Kammer, einer Drehscheibe und einer Reibungsscheibe zum Beschränken der Drehscheibe. Durch ein elastisches Element wird verhindert, daß sich die Drehscheibe hinsichtlich des Innenzahnrads winklig bewegt. Wenn eine größere Belastung auf das Innenzahnrad ausgeübt wird, die das elastische Element nicht dämpfen kann, wird die Drehscheibe von der Reibungsscheibe gelöst, um sich winklig zu bewegen, um eine derartige größere Belastung zu dämpfen.

Claims

1. Anlasser, mit:

einem Planetenzahnrad-Untersetzungsmechanismus (15) mit einem mit einer Drehwelle (11) eines Ankers (12) verbundenen Sonnenzahnrad (23) und einem mit dem Sonnenzahnrad (23) in Eingriff stehenden Innenzahnrad (24) und einem Innenzahnrad (26), das einen Innenzahnradabschnitt (26a) aufweist, der mit dem Planetenzahnrad (24) und einem Eingriffsabschnitt (30, 31, 30a, 30b) in Eingriff steht;

einer Abgabewelle (17), zu welcher mittels einer Umlaufdrehung des Planetenzahnrades (24) eine Drehung der Drehwelle (11) übermittelt wird;

einem Ritzel (43), das in der Abgabewelle (17) vorgesehen ist, welche mit einem Ringzahnrad eines Motors in Eingriff bringbar ist;

einem Rahmen (28); und

einem Reibungselelemt (39) für die Begrenzung einer Winkelbewegung beweglicher Einrichtungen (35, 36, 36') bezüglich des Rahmens (28),

dadurch gekennzeichnet, daß

die beweglichen Einrichtungen (35, 36, 36') über einen Winkel beweglich an dem Rahmen (28) angebracht sind, die beweglichen Einrichtungen (35, 36, 36') erste und zweite Abschnitte aufweisen, die mit dem Eingriffsabschnitt (30, 31, 30a, 30b) des Innenzahnrades (26) in Eingriff bringbar sind, wobei der erste Abschnitt mit dem Eingriffabschnitt (30, 30a) des Innenzahnrades (26) elastisch in Eingriff steht und verformbar ist, damit das Innenzahnrad (26) gegen eine erste Belastung über einen Winkel beweglich ist, welche auf das Innenzahnrad (26) ausgeübt wird, um diese über einen Winkel zu bewegen, wobei der zweite Abschnitt mit dem Eingriffsabschnitt (31, 30b) des Innenzahnrades (26) in Eingriff bringbar ist, um eine auf das Innenzahnrad (26) aufgetragene Belastung auf die beweglichen Einrichtungen (35, 36, 36') zu übertragen, wenn der erste Abschnitt über ein vorbestimmtes Ausmaß verformt wird, und wobei, nachdem die zweiten Abschnitte gegen den Eingriffsabschnitt (31, 30b) anliegen, das Reibungselement (39) ein Gleiten zwischen den beweglichen Einrichtungen (35, 36, 36') und dem Reibungselement (39) erzeugt, wenn eine zweite Belastung auf das Innenzahnrad (26) ausgeübt wird, wobei deren Größenordnung größer als die der ersten Belastung ist, und zwar nach dem Eingriff zwischen dem zweiten Abschnitt und dem Eingriffabschnitt (31, 30b).

2. Anlasser nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein elastisches Element (33), welches zwischen dem ersten Abschnitt der beweglichen Einrichtungen (35, 36, 36') und dem Eingriffsabschnitt (30, 30a) des Innenzahnrades (26) angeordnet ist.

3. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt der beweglichen Einrichtungen (35, 36, 36') mittels eines verformbaren Elements aufgebaut ist.

4. Anlasser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Einrichtungen (35, 36, 36') an ihrem Innenumfangsabschnitt einen Ringabschnitt aufweisen, der über einen Winkel beweglich gehalten ist, und zwar bezüglich des Rahmens (28), und an ihren Außenumfangsabschnitt den ersten und einen zweiten Abschnitt (36, 36') aufweisen, die mit den Eingriffabschnitten (30, 31, 30a, 30b) in Eingrifff bringbar sind, und wobei das Reibungselement (39) an dem Ringabschnitt der beweglichen Einrichtungen (35, 36, 36') axial anliegt.