DE69525936T2

DE69525936T2 - Anlasser mit planetarem untersetzungsgetriebe

Info

Publication number: DE69525936T2
Application number: DE69525936T
Authority: DE
Inventors: Nobuyuki Hayashi; Sadayoshi Kajino; Masanori Ohmi; Tsutomu Shiga
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-11-24
Filing date: 1995-11-24
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2015-11-25
Also published as: WO1996016266A1; WO1996016268A1; EP0747594A1; JP3147382B2; ES2170811T3; AU1076995A; EP0747594B1; KR100288307B1; DE69525936D1; AU3936995A; KR970700821A; BR9506568A; EP0747594A4; JPH09508192A; AU689978B2

Description

TITEL DER ERFINDUNG

Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus

TECHNISCHER GEGENSTAND

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsgetriebe zum Anlassen eines Motors.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bei einem Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus nach dem Stand der Technik ist in der Japanischen Patentoffenlegungsnummer 110931/1988 ein Kollektor des Sterntyps für einen Startermotor offenbart, der im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung einer Ankerwelle ausgebildet ist.
Da jedoch die Konstruktion aus dem Stand der Technik eine axial oder seriell sich in Fluchtung befindende Anordnung von Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus, einer Magnetfeldvorrichtung des Startermotors, einer Bürstenvorrichtung und eines Magnetschalters auf einer gemeinsamen Achse hat, ist die Axiallänge weiter erhöht, wenn der Startermotor vergrößert wird, um die Ausgangsleistung zu verbessern, so daß die Anordenbarkeit im Fahrzeugmotor ernsthaft verschlechtert ist. Zum Zeitpunkt der Anordnung des Starters am Motor ist, was noch schlimmer ist, die Länge von der Befestigungsfläche zum Motor und zum Magnetschalter erhöht, so daß die Stoßfestigkeit verschlechtert ist.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des oben beschriebenen Hintergrundes gemacht und hat als, erste Aufgabe, einen Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus zu schaffen, dessen axiale Länge verringert ist und dessen Anordenbarkeit und Stoßfestigkeit verbessert ist.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Um die oben genannte Aufgabe zu läsen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Starter vorgesehen mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus, der aufweist:
einen Startermotor mit einer Ankerwelle zum drehbaren Halten eines mit einer Ankerspule umwickelten Ankerkerns, einem Kollektor, der mit der Ankerspule verbunden und im wesentlichen parallel mit dem Endabschnitt des Ankerkerns angeordnet ist, einer gleitverschieblich an dem Kollektor gehaltenen Bürste, und einer fest auf einem Außenumfang des Ankerkerns angeordneten Magnetfeldeinrichtung; und einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus mit einem auf einem Außenumfang der Ankerwelle des Startermotors ausgebildeten Sonnenrad, einem Planetenrad, das an einem Ende einer koaxial zur Ankerwelle angeordeten Antriebswelle gehalten ist und mit dem Sonnenrad in Eingriff steht, und einem Hohlrad, welches mit dem Planetenrad in Eingriff steht, wobei die Magnetfeldeinrichtung des Startermotors mit ihrem Endabschnitt wenigstens entweder den Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus oder die Bürste überlappt.
Bei dieser Konstruktion überlappt die Magnetfeldvorrichtung des Startermotors mit ihrem Endabschnitt wenigstens entweder den äußeren Umfang des Planetengetriebe- Untersetzungsmechanismus oder den äußeren Umfang der Bürste, so daß die Axiallänge der Magnetfeldeinrichtung, welche im Stand der Technik notwendig ist, durch den Raum am Außenumfang des Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus und am Außenumfang der Bürste kompensiert werden kann, um die Axiallänge zu verringern. Im Ergebnis kann der Starter mit seiner Anordenbarkeit und Stoßfestigkeit verbessert werden.
Zusätzlich ist die Ankerspule mit ihrem Endabschnitt im wesentlichen parallel zur Endfläche des Ankerkerns angeordnet und elektrisch mit einem anderen Spulenendabschnitt verbunden, der mit einem anderen Ankerspulenarm verbunden ist, der um eine bestimmte Teilung beabstandet ist, so daß der Spulenendabschnitt als Kollektor ausgebildet ist.
Bei dieser Konstruktion hat die Ankerspule einen Endabschnitt, der kein übliches Spulenende benötigt, welches zur Verbindung mit einem Spulenteil und einem Kollektorteil verdreht ist, und auch keinen Kollektor des Sterntyps als separates Bauteil. Im Ergebnis kann die Axiallänge des Ankers selbst erheblich verringert werden, ohne den Kollektor nach dem Stand der Technik notwendig zu machen und die Magnetfeldereinrichtung kann mit ihrem Endabschnitt im Raum des äußeren Umfanges der Bürste angeordnet werden, so daß die Axiallänge des Starters insgesamt verringert werden kann.
Zusätzlich ist weiterhin ein Magnetschalter vorgesehen, um dem Startermotor eine elektrische Energie zuzuführen, wobei der Magnetschalter auf der Bürstenseite des Startermotors angeordnet ist und im wesentlichen senkrecht zur Axialrichtung der Ankerwelle liegt.
Bei dieser Konstruktion ist ein Raum, der für eine Tauchkolbenbewegung notwendig ist, nicht in Axialrichtung der Ankerwelle notwendig und nur die äußere Durchmesserlänge des Magnetschalters addiert sich in Axialrichtung hinzu. Somit kann die Axiallänge am Endabschnitt des Magnetschalters weiter verringert werden.
weiterhin ist eine Motortrennwand aus einem magnetischen Material gefertigt und benachbart einer Endfläche einer festgelegten Magnetfeldeinrichtung angegordnet, so daß ein austretender Magnetfluß, der um den axialen Endabschnitt der Magnetfeldeinrichtung bewirkt wird, gesammelt wird und der Magnetfluß daran gehindert wird, um den Spulenendabschnitt herum zu verbleiben. Somit kann ein unerwünschter Einfluß auf die Kommutation verringert werden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 ist eine seitliche Schnittdarstellung, welche eine Ausführungsform eines Starters der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Fig. 2A und 2B zeigen eine Vorderansicht bzw. eine teilweise seitliche Schnittdarstellung, wenn ein Ritzeldreh-Regulierteil mit einem Ritzelteil zusammengebaut wird.
Fig. 3 ist eine teilweise seitliche Schnittdarstellung des Ankers.
Fig. 4 ist eine Draufsicht von oben auf eine Kernplatte.
Fig. 5 ist eine Seitenansicht einer oberen Spulenstange.
Fig. 6 ist eine Vorderansicht, welche die obere Spulenstange zeigt.
Fig. 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht, welche den Einbauzustand der oberen Spulenstange und einer unteren Spulenstange zeigt.
Fig. 8 ist ein Schnitt durch ein oberes Spulenteil und ein unteres Spulenteil zum Einbau in Schlitze.
Fig. 9 ist eine Vorderansicht eines Spulenendes, welches mit dem Kern eines Ankers zusammengebaut ist.
Fig. 10 ist eine Vorderansicht eines isolierenden Abstandhalters.
Fig. 11 ist eine Schnittdarstellung eines Befestigungsteils.
Fig. 12 ist eine seitliche Schnittdarstellung einer isolierenden Kappe.
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Tauchkolben des Magnetschalters zeigt.
Fig. 14 ist eine Schnittdarstellung eines Endrahmens.
Fig. 15 ist ein Schnitt durch einen Bürstenhalter.
Fig. 16 ist eine seitliche Schnittdarstellung des Bürstenhalters.
Fig. 17A, 17B und 17C sind elektrische Schaltkreisdiagramme, welche die Arbeitszustände des Ritzels zeigen.

BESTE ART ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Nachfolgend wird ein Starter der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einer Ausführunsform unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 17 beschrieben.
Der Starter ist im wesentlichen unterteilt in: ein Gehäuse 400, welches ein Ritzel 200 umschließt, mit einem Zahnradring 100 in Eingriff steht, welcher in einem Motor angeordnet ist, sowie einem Planetengetriebemechanismus 300; einen Motor 500; und einen Endrahmen 700, der einen Magnetschalter 600 umgibt. Weiterhin sind in dem Starter das Gehäuse 400 und der Motor 500 durch eine Motortrennwand 800 unterteilt und der Motor 500 und der Endrahmen 700 werden durch ein Bürstenhalteteil 900 voneinander getrennt.

[Ritzel 200]

Wie in den Fig. 1, 2A oder 2B gezeigt, ist das Ritzel 200 versehen mit einem Ritzelrad 210, welches in Eingriff mit dem Zahnradring 100 des Motors steht.
Das Ritzelrad 210 weist an seinem Umfang eine schraubenförmige Ritzelnut 211 auf, welche in Eingriff mit einer schraubenförmigen Nut 221 ist, die an einer Ausgangswelle 220 ausgebildet ist. Das Ritzelrad 210 ist an einer Seite gegenüber dem Zahnradring mit einem umlaufenden Flansch 213 ausgebildet, der einen größeren Durchmesser als den Außendurchmesser des Ritzelrades 210 hat. Dieser Flansch 213 ist entlang seines gesamten Umfanges mit einer Verzahnung 214 ausgebildet, welche eine größere Anzahl als diejenige der Außenverzahnung des Ritzelrades 210 hat. Diese Verzahnung 214 ist vorgesehen zum Eingriff einer Regulierklaue 231 eines später noch zu beschreibenden Ritzeldrehungsregulierteiles 230. Eine Scheibe 215 ist drehbar an der rückwärtigen Fläche des Flansch 213, jedoch daran gehindert, axial sich zu bewegen, indem ein umlaufender Abschnitt 216 gebogen wird, der am rückwärtigen Ende des Ritzelrades 210 ausgebildet ist, nämlich in Richtung Außenumfang.
Weiterhin wird das Ritzelrad 210 stets auf der Ausgangswelle 220 durch eine Rückstellfeder 240 in Form einer Schraubendruckfeder nach hinten vorgespannt.

[Ritzeldrehungsregulierteil 230]

Die Arbeitsweise des Ritzeldrehungsregulierteils 230 wird nun beschrieben. Ein schnurartiges Bauteil 680 bildet eine Übertragungsvorrichtung zur Übertragung der Arbeitsweise des Magnetschalters 600 an die Regulierklaue 231. Das schnurartige Bauteil 680 bewirkt durch eine Betätigung des Magnetschalters 600 ein Ziehen des Drehungsregulierabschnittes 232 nach unten, wodurch ein Eingriff zwischen der Regulierklaue 231 und der Verzahnung 214 am Flansch 213 des Ritzelrades 210 bewirkt wird. Da die Regulierklaue 231 in Eingriff mit der Verzahnung 214 des Ritzelrades 210 gelangt, wird das Ritzelrad 210 nach vorne bewegt, wenn es durch eine Ankerwelle 510 des Motors 500 und den Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus 300 entlang der schraubenförmigen Nut 221 der Ausgangswelle 220 gedreht wird. Wenn das Ritzelrad 210 in Anlage an den Zahnradring 100 gelangt, so daß seine Vorwärtsbewegung unterbrochen ist, wird das Ritzeldrehungsregulierteil 230 selbst durch die weitere Drehkraft der Ausgangwelle 210 gebogen, so daß das Ritzelrad 210 leicht gedreht wird, um mit dem Zahnradring 100 in Eingriff zu gelangen. Wenn sich das Ritzelrad 210 vorwärts bewegt, gelangt die Regulierklaue 231 außer Eingriff mit der Verzahnung 214, so daß die Regulierklaue 231 zur Rückseite des Flansches 113 des Ritzelrades 210 fällt, so daß ihr Vorderende an der rückwärtigen Fläche der Scheibe 215 anschlägt, wodurch verhindert wird, daß das Ritzelrad 210 durch Drehung des Zahnradrings 100 des Motors zurückgezogen wird.

[Planetengetriebemechanismus 300]

Der Planetengetriebemechanismus 300 ist eine Untersetzungsvorrichtung zur Verringerung der Drehzahl des später zu beschreibenden Motors 500 und zur Erhöhung des Ausgangsdrehmoments des Motors 500 wie in Fig. 1 gezeigt. Dieser Planetengetriebemechanismus 300 ist aufgebaut aus:
einem Sonnenrad 310, das am äußeren Umfang der Vorderseite der Ankerwelle 510 (wird später beschrieben) des Motors 500 ausgebildet ist; drei Paaren von Planetenrädern 320, welche um das Sonnenrad 310 drehbar sind; einem Planetenträger 330, der einstückig mit der Ausgangswelle 220 zur Lagerung der Planetenräder 320 drehbar um das Sonnenrad 310 herum ist; und einem Hohlrad 340 aus Kunststoff in Zylinderform, welches mit den äußeren Umfängen der Planetenräder 320 in Eingriff steht.

[Freilaufkupplung 350]

Die Freilaufkupplung 350 ist so gelagert, daß sie das Hohlrad 340 nur in eine Richtung dreht (zur Drehung in Antwort auf eine Umdrehung des Motors). Diese Freilaufkupplung 350 besteht aus einem Kupplungsaußenteil 351 einstückig mit der Vorderseite des Hohlrades 340 zur Bildung eines ersten zylindrischen Abschnittes, einem ringförmigen Kupplungsinnenteil 352, welches an der Rückseite einer mittigen Klammer 360 ausgebildet ist, um die ortsfeste Seite zu bilden, welche die Vorderseite des Planetenmechanismus 300 abdeckt um einen zweiten zylindrischen Abschnitt zu bilden, der dem inneren Umfang des Kupplungsaußenteils 351 gegenüberliegt und aus Rollen (nicht gezeigt) welche in einem Rollenpfad 351a eingesetzt sind, der in einer Abschrägung am inneren Umfang des Kupplungsaußenteils 351 ausgebildet ist.

[Mittiger Träger 360]

Der mittige Träger 360 ist an der Rückseite des Gehäuses 400 angeordnet. Das Gehäuse 400 und der mittige Träger 360 sind durch eine Ringfeder (nicht gezeigt) verbunden, deren eines Ende vom Gehäuse 400 und deren anderes Ende durch den mittigen Träger 360 gehalten ist, so daß die Drehrückstellkraft, welche vom Kupplungsinnenteil 352 aufgenommen wird, welches Teil der Freilaufkupplung 350 bildet, von der Ringfeder aufgenommen werden kann und daran gehindert ist, direkt auf das Gehäuse 400 übertragen zu werden.

[Planetenträger 330]

Der Planetenträger 330 ist an seinem rückwärtigen Ende mit einem flanschartigen Vorsprung 331 versehen, der sich radial erstreckt, um das Planetenrad 320 zu lagern. In diesem flanschartigen Vorsprung 331 ist ein Stift 332 festgelegt, der sich rückwärts erstreckt, um das Planetenrad 320 drehbar über ein Metallager 333 zu lagern. Weiterhin ist der Planetenträger 330 drehbar durch ein Gehäuselager 440 gelagert, dessen Vorderende am Vorderende des Gehäuses 400 festgelegt ist, sowie durch ein mittiges Trägerlager 370, das an einem inneren zylindrischen Abschnitt 365 am Innenumfang des mittigen Trägers 360 befestigt ist.
Dieser Planetenträger 330 weist an seinem Vorderende eine umlaufende Ausnehmung auf, in welcher ein Anschlagring 335 eingesetzt ist. Zwischen diesem Anschlagring 335 und dem vorderen Ende des inneren zylindrischen Abschnittes 365 ist eine Scheibe gesetzt, welche gegenüber dem Planetenträger 330 drehbar ist. Wenn der Anschlagring 335 in Anlage mit dem Vorderende des inneren zylindrischen Abschnittes 365 über die Scheibe gelangt, wird der Planetenträger 330 an einer Rückwärtsbewegung gehindert. Weiterhin ist das mittige Trägerlager 370, welches die Rückseite des Planetenträgers 330 lagert, an seinem hinteren Ende mit einem flanschartigen Abschnitt 371 ausgebildet, der zwischen dem hinteren Ende des inneren zylindrischen Abschnittes 365 und dem flanschartigen Vorsprung 331 liegt. Wenn dieser flanschartige Vorsprung 331 in Anlage an dem hinteren Ende des inneren zylindrischen Abschnittes 365 gelangt, wird der Planetenträger 330 an einer Vorwärtsbewegung gehindert.
Eine sich axial erstreckende Ausnehmung 337 ist an einer hinteren Fläche der Ausgangswelle 220 ausgebildet. Eine Welle 510 ist mit ihrem vorderen Ende drehbar über ein Planetenträgerlager 380 gelagert, welches in dieser Ausnehmung 337 angeordnet ist.

[Motor 500]

Der Motor 500 wird von dem Joch 501, der Motortrennwand 800 und einem später noch zu beschreibenden Bürstenhalteteil 900 umschlossen. Die Motortrennwand 800 nimmt zusammen mit dem mittigen Träger 360 den Planetengetriebemechanismus 300 auf, und wirkt dahingehend, daß Schmieröl in dem Planetengetriebemechanismus 300 nicht in den Motor 500 eintreten kann.
Der Motor 500 ist gemäß Fig. 1 aufgebaut aus: dem Anker 540 bestehend aus der Ankerwelle 510 und dem Ankerkern 520 und einer Ankerspule 530, welche auf der Ankerwelle 510 festgelegt ist und zusammen mit dieser drehbar ist; und einer festen Magnetfeldeinrichtung 550 zur Drehung eines Ankers 540. Die festgelegte Magnetfeldeinrichtung 550 ist an dem inneren Umfang des Jochs 501 festgelegt.

[Ankerwelle 510]

Die Ankerwelle 510 ist drehbar durch das Planetenträgerlager 380 im rückwärtigen Abschnitt des Planetenträgers 330 und durch ein Bürstenhalterlager 564 aufgenommen, welches am inneren Umfang des Bürstenhalteteiles 900 festgelegt ist. Die Ankerwelle 510 ist mit ihrem vorderen Ende in den Planetengetriebemechanismus 300 eingeführt und weist an ihrem äußeren Umfang das Sonnenrad 310 des Planetengetriebemechanismus 300 auf.

[Ankerkern 520]

Der Ankerkern 520 wird durch Laminieren einer Anzahl von Kernplatten 521 gemäß Fig. 4 und durch einen Preßsitz der Ankerwelle 510 in die Ausnehmung 522 hergestellt, welche in der Mitte des Laminats ausgebildet ist. Das Kernplattenlaminat 521 wird gebildet durch Pressen dünner Stahlschichten und durch Isolieren der Oberflächen. Das Kernplattenlaminat 521 wird an der radial inneren Seite (oder um die Öffnung 522 herum) mit einer Mehrzahl von eingestanzten Ausnehmungen 523 ausgebildet, um das Kernplattenlaminat 521 leichter zu machen. Dieses Kernplattenlaminat 521 ist an seinem äußeren Umfang mit einer Mehrzahl von (beispielsweise 25) Schlitzen 524 zur Aufnahme der Ankerspule 530 versehen. Weiterhin sind am äußeren Umfangsende des Kernplattenlaminates 521 zwischen den einzelnen Schlitzen 524 Halteklauen 525 zum Festlegen der Ankerspule 530 in den Schlitzen 524 ausgebildet. Die Halteklauen werden in der Beschreibung als Vorrichtungen zum Festlegen der nun folgenden Ankerspule 530 beschrieben.

[Ankerspule 530]

Die Ankerspule 530, welche in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, ist eine doppellagige Spule, welche durch radiales Laminieren einer Mehrzahl von (beispielsweise 25) Oberschicht-Spulenstangen 531 und Unterschicht-Spulenstangen 532 gleicher Anzahl wie die Oberschicht-Spulenstangen 531 hergestellt wird. Weiterhin sind diese einzelnen Oberschicht-Spulenstangen 531 und Unterschicht-Spulenstangen 532 kombiniert, so daß ihre Endabschnitte elektrisch verbunden sind, um eine umlaufende Spule zu bilden.

[Oberschicht-Spule]

Die Oberschicht-Spulenstange 531 ist aus einem Material mit sehrguter Leitfähigkeit gemacht (z. B. Kupfer) und ist gebildet aus: einem Oberschicht-Spulenteil 533, welches sich parallel zu den festen Magnetfeldeinrichtungen 550 erstreckt und an der äußeren Umfangsseite der Schlitze 524 gehalten ist; und zwei Oberschicht-Spulenenden 534, welche von den beiden Enden des Oberschicht-Spulenteils 533 nach innen gebogen sind und sich senkrecht zur Axialrichtung der Ankerwelle 510 erstrecken. Das Oberschicht-Spulenteil 533 und die beiden Oberschicht- Spulenende 534 können folgendermaßen gebildet sein: durch einstückiges Kaltverformen; durch Druckverformen in eine C-förmig gebogene Form; oder durch eine Verbindungstechnik, bei der das Oberschicht-Spulenteil 533 und die beiden Oberschicht-Spulenenden 534 separat herhergestellt werden und verschweißt werden.
Das Oberschicht-Spulenteil 533 ist eine gerade Stange mit quadratischem Querschnitt, wie in den Fig. 5 bis 8 gezeigt und wird so zusammen mit dem später zu beschreibenden Unterschicht-Spulenteil 536 in die Schlitze 524 gezwängt, daß es mit einem isolierenden Oberschicht-Film (z. B. einem Dünnfilm aus Harz wie Nylon oder auch Papier) bedeckt ist, wie in Fig. 8 gezeigt.
Von den beiden Oberschicht-Spulenenden 534 ist gemäß Fig. 7 ein Oberschicht-Spulenende 534 bezüglich der Drehrichtung in Vorwärtsrichtung geneigt, wohingegen das andere Oberschicht-Spulenende 534 an der Rückseite bezüglich der Drehrichtung geneigt ist. Diese beiden Oberschicht-Spulenenden 534 sind radial mit einem gleichen Winkel bezüglich des Oberschicht-Spulenteils 533 geneigt und haben gleiche Form. Im Ergebnis nimmt die Oberschicht-Spulenstange 535 gleiche Form an, selbst wenn sie um 180º auf der Oberschicht-Spulenstange 531 gedreht wird. Kurz gesagt, die beiden Oberschicht-Spulenenden 534 sind identisch, um eine ausgezeichnete Verarbeitbarkeit zu haben, wenn die Oberschicht-Spulenstange 531 mit dem Ankerkern 520 zusammengebaut wird.
Von den beiden Oberschicht-Spulenenden 534 gelangt das Oberschicht-Spulenende 534, welches auf Seiten des Magnetschalters 600 ist, in direkte Anlage an die später noch zu beschreibenden Bürsten 910, um die Ankerspule 530 mit elektrischer Energie zu versorgen. Hierzu ist wenigstens die Oberfläche der Oberschicht-Spulenenden 534, an welcher die Bürsten 910 anliegen, geglättet. Der Starter der vorliegenden Ausführungsform muß nicht mit irgendeinem unabhängigen Kollektor zur Versorgung der Ankerspule 530 ausgestattet sein. Kurz gesagt, der unabhängige Kollektor kann beseitigt werden, um die Anzahl von Teilen und Herstellungsschritten bei dem Starter zu verringern, so daß die Herstellungskosten verringert werden. Da weiterhin der Starter nicht mit dem unabhängigen Kollektor angeordnet werden muß, ist ein weiterer Effekt, daß der Starter in Axialrichtung klein gemacht werden kann.
Weiterhin gelangen die Oberschicht-Spulenenden 534 in direkte Anlage mit den Bürsten 910, so daß die Hitze, welche durch den Gleitkontakt zwischen den Oberschicht- Spulenenden 534 und den Bürsten 910 erzeugt wird, sich von den Oberschicht-Spulenenden 534 zu dem Oberschicht- Spulenteil 533, dem Ankerkern 520 und der Ankerwelle 510 fortpflanzt. Da weiterhin die Ankerspule 530, der Ankerkern 520 und die Ankerwelle 510 größere Wärmekapazitäten als der unabhängige Kollektor im Stand der Technik haben, können die Gleitkontaktabschnitte zwischen den Oberschicht-Spulenenden 534 und den Bürsten 910 auf niedriger Temperatur gehalten werden.

[Unterschicht-Spulenstange 532]

Die Unterschicht-Spulenstange 532 ist wie die Oberschicht-Spulenstange 531 aus einem Material mit sehr guter Leitfähigkeit (z. B. Kupfer) gefertigt und ausgebildet mit: dem Unterschicht-Spulenteil 536, welches sich parallel zu den festen Magnetfeldeinrichtung 550 erstreckt und an der Innenseite der Schlitze 524 gehalten ist und zwei Unterschicht-Spulenenden 537, welche von den beiden. Enden des Unterschicht-Spulenteils 536 nach innen gebogen sind und sich senkrecht zur Axialrichtung der Welle 510 erstrecken. Das Unterschicht-Spulenteil 536 und die beiden Unterschicht-Spulenenden 537 können wie bei der Oberschicht-Spulenstange 531 folgendermaßen ausgebildet sein: einstückig durch Kaltverformen; durch Druckverformen in C-Form; oder durch eine Verbindungstechnik, bei der das Unterschicht-Spulenteil 536 und die beiden Unterschicht-Spulenenden 537, welche separat hergestellt werden, verschweißt werden.
Die Isolationen zwischen den einzelnen Oberschicht- Spulenenden 34 und den einzelnen Unterschicht-Spulenenden 537 werden durch den isolierenden Abstandshalter 560 aufrecht erhalten und die Isolationen zwischen den einzelnen Unterschicht-Spulenenden 537 und dem Ankerkern 520 werden durch einen Isolationsring 590 aus Kunststoff (z. B. Nylon oder Phenolharz) aufrecht erhalten.
Das Unterschicht-Spulenteil 536 ist eine gerade Stange mit quadratischem Querschnitt, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt und wird zusammen mit dem Oberschicht-Spulenteil 533 in die Schlitze 524 gezwängt, wie in Fig. 3 gezeigt. Das Unterschicht-Spulenteil 536 ist so in die Schlitze 524 zusammen mit dem Oberschicht-Spulenteil 533 eingesetzt, welches mit dem Oberschicht-Isolationsfilm 125 bedeckt ist, daß es mit einem Unterschicht-Isolationsfilm 105 (aus Nylon oder Papier) bedeckt ist.
Von den beiden Unterschicht-Spulenenden 537 ist ein Unterschicht-Spulenende 537, welches an der Vorderseite des Starters angeordnet ist, in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Oberschicht-Spulenendes 534 geneigt, wohingegen das andere Unterschicht-Spulenende 537 an der Rückseite ebenfalls in eine Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Oberschicht-Spulenendes 534 geneigt ist. Diese beiden Unterschicht-Spulenenden 537 sind radial in einem gleichen Winkel bezüglich des Unterschicht-Spulenteiles 537 geneigt und identisch ausgeformt. Im Ergebnis hat wie die Oberschicht-Spulenstange 531 die Unterschicht-Spulenstange 531 identische Form, selbst wenn sie auf der Unterschicht-Spulenstange 532 um 180º gedreht wird. Kurz gesagt, die beiden Unterschicht- Spulenenden 537 werden identisch ausgebildet, um eine ausgezeichnete Bearbeitbarkeit zu haben, wenn die Unterschicht-Spulenstange 532 mit dem Ankerkern 520 zusammen gebaut wird.
Die beiden Unterschicht-Spulenenden 537 weisen an ihren inneren umfangsseitigen Endabschnitten innere Verlängerungen 539 der Unterschicht auf, welche sich in Axialrichtung erstrecken. Die inneren Verlängerungen 539 der Unterschicht sind mit ihren äußeren Umfängen in die Vertiefungen 562 eingesetzt, welche an den inneren Umfängen des isolierenden Abschnitthalters 560 ausgebildet sind, überlappen einander und sind elektrisch und mechanisch durch Schweißen mit den inneren Umfängen der inneren Verlängerungen 538 der oberen Schicht an den Endabschnitten der Oberschicht-Spulenenden 534 verbunden. Die inneren Verlängerungen 539 der unteren Schicht sind mit ihren inneren Umfängen gegenüber der Ankerwelle 510 isoliert angeordnet.
Andererseits sind die beiden Oberschicht-Spulenenden 534 an ihren inneren Umfangsendabschnitten mit den inneren Verlängerungen 538 der Oberschicht ausgebildet, welche sich in Axialrichtung erstrecken. Diese inneren Verlängerungen 538 der Oberschicht überlappen mit ihren inneren Umfängen einander und sind elektrisch und mechanisch durch Schweißen mit dem äußeren Umfang der inneren Verlängerungen 539 der Unterschicht verbunden, welche an den inneren Enden der später zu beschreibenden Unterschicht-Spulenstange 532 ausgebildet sind. Die inneren Verlängerungen 538 der Oberschicht liegen mit ihren äußeren Umfängen über isolierende Kappen 580 an den Innenflächen der umlaufenden äußeren Umfangsabschnitte 571 von ortsfesten Teilen 570 an, welche in die Ankerwelle 510 im Presssitz eingeführt sind.

[Isolierender Abstandshalter 560]

Der isolierende Abstandshalter 560 ist ein dünner Ring aus einem Kunststoff (zum Beispiel einem Epoxyharz, Phenolharz oder Nylon) und weist an seiner äußeren Umfangsseite gemäß Fig. 10 eine Mehrzahl von Öffnungen 561 auf, in welche die Vorsprünge 534a der einzelnen Oberschicht-Spulenenden 534 eingesetzt sind. Weiterhin weist der isolierende Abstandshalter 560 an seinem inneren Umfang Vertiefungen 562 auf, in welche die inneren Verlängerungen 539 der Unterschicht der Unterschicht-Spulenenden 537 eingesetzt sind. Diese Öffnungen 561 und Vertiefungen 562 des isolierenden Abstandshalters 560 werden dazu verwendet, die Ankerspule 530 auszurichten und zu halten, wie nachfolgend beschrieben wird.

[Befestigungsteil 570]

Das Befestigungsteil 570 ist ein ringförmiges Kunststoffbauteil, welches gemäß Fig. 11 aufgebaut ist aus:
einem inneren umfangsseitig umlaufenden Abschnitt 572 für Presssitz auf der Ankerwelle 510; einem Regulierring 573, der sich senkrecht zur Axialrichtung erstreckt, um die Oberschicht-Spulenenden 534 und die Unterschicht-Spulenenden 537 an einer axialen Bewegung zu hindern; und dem äußeren Umfangsabschnitt 571, der die inneren Verlängerungen 538 der Oberschicht der Oberschicht-Spulenenden 534 umschließt, um zu verhindern, daß sich der Innendurchmesser der Ankerspule 530 aufgrund der Zentrifugalkraft vergrößert. Dieses Befestigungsteil 570 hat die scheibenförmige Isolierkappe 580 aus Kunststoff (zum Beispiel Nylon) und ist zwischen die Oberschicht-Spulenenden 534 und die Unterschicht-Spulenenden 537 eingesetzt, wie in Fig. 12 gezeigt, um die Isolation zwischen den Oberschicht-Spulenenden 534 und die Unterschicht-Spulenenden 537 sicherzustellen.
Bei diesem Anker 540 sind die Oberschicht-Spulenenden 534 an den beiden Enden der Oberschicht-Spulenstange 531 und die Unterschicht-Spulenenden 537 an den beiden Enden der Unterschicht-Spulenstange 532, welche die Ankerspule 530 bilden, einzeln senkrecht zur Axialrichtung der Ankerwelle 510 ausgebildet. Im Ergebnis kann der Anker 540 in Axialrichtung verkürzt werden, um die Axialrichtung des Motors 500 zu verkürzen, so daß der Starter kleiner als im Stand der Technik gemacht werden kann.
weiterhin ist in der vorliegenden Ausführungsform der Magnetschalter 600 in dem axial verkürzten Raum des Motors 500 angeordnet und in dem verkürzten Raum, der durch Weglassen des unabhängigen Kollektors erhalten wird. Obgleich die axiale Größe des Starters gegenüber demjenigen nach dem Stand der Technik nicht geändert ist, kann der Raum für den Magnetschalter 600, der oberhalb des Motors 500 im Stand der Technik angeordnet ist, weggelassen werden, um das Volumen, welches durch den Starter eingenommen wird, auf einen weit geringeren Wert als im Stand der Technik zu verringern.

[Feste Magnetfeldeinrichtung 550]

Die feste Magnetfeldeinrichtung 550 ist aufgebaut aus einem Statorkern 558 im Joch 501 und einer Statorspule 559, welche auf den Statorkern 558 gewickelt ist. Die Statorspule 559 ist mit ihrem einen Ende in dem Raum am äußeren Umfang des Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus 300 angeordnet, das heißt am äußeren Umfang des mittigen Trägers 360. Darüber hinaus weist die Motortrennwand 800 einen abgestuften Abschnitt 810 auf, um den oben erwähnten einen Endabschnitt aufzunehmen. Weiterhin ist das andere Ende der Statorspule 559 in dem Raum am äußeren Umfang der später zu beschreibenden Bürste 910 angeordnet.
Im Ergebnis kann der Endabschnitt der Statorspule 559 in dem Raum angeordnet werden, der sich um die äußeren Umfänge des Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus und der Bürste erstreckt, so daß der Spalt zwischen dem Ankerkern 520 des Startermotors und des Planetengetriebe- Untersetzungsmechanismus 300 oder des Bürstenhalters 900 verringert werden kann, um die Länge in Axialrichtung zu verringern.

[Magnetschalter 600]

Wie in den Fig. 1 und 13 gezeigt, wird der Magnetschalter 600 durch das später zu beschreibende Bürstenhalteteil 900 gehalten und ist in einem später zu beschreibenden Endrahmen 700 so angeordnet, daß er im wesentlichen senkrecht zur Ankerwelle 510 festgelegt ist.
Der Magnetschalter 600 bewegt einen Tauchkolben 610 nach oben, wenn er erregt wird, um zwei Kontakte (d. h. einen unteren beweglichen Kontakt 611 und einen oberen beweglichen Kontakt 612) nacheinanderfolgend in Kontakt mit dem Kopf 621 eines Anschlußbolzens 620 und des Anlageabschnittes 631 eines festen Kontaktes 630 zu bringen. Der Anschlußbolzen 620 ist mit dem nicht gezeigten Batteriekabel in Verbindung.
An der Oberseite des Tauchkolbens 610 ist eine Tauchkolbenwelle 615 befestigt, welche sich vom Tauchkolben 610 aus nach oben erstreckt. Die Tauchkolbenwelle 615 steht nach oben durch eine Durchgangsöffnung vor, welche in der Mitte des festen Kontaktes 642 ausgebildet ist. Der obere bewegliche Kontakt 612 wird auf der Tauchkolbenwelle 615 oberhalb des festen Kerns 642 getragen, um vertikal entlang der Tauchkolbenwelle 615 zu gleiten. Dieser obere bewegliche Kontakt 612 wird gemäß Fig. 31 an einer Bewegung nach oben vom oberen Ende der Tauchkolbenwelle 515 aus durch einen Schnappring 616 gehindert, der am oberen Ende der Tauchkolbenwelle 615 angebracht ist. Im Ergebnis ist der obere bewegliche Kontakt 612 vertikal entlang der Tauchkolbenwelle 615 zwischen dem Schnappring 616 und dem festen Kern 642 gleitbeweglich. Der obere bewegliche Kontakt 612 wird stets nach oben vorgespannt durch eine Kontaktdruckfeder 670, welche in Form einer Blattfeder ausgebildet ist, die an der Tauchkolbenwelle 615 angebracht ist.
Der obere bewegliche Kontakt 612 ist aus einem Metall mit sehr guter Leitfähigkeit, beispielsweise Kupfer, und ist mit seinen beiden Enden bei einer Bewegung nach oben in Anlage an den beiden Anlageabschnitten 631 des festen Kontaktes 630 bringbar. Am oberen beweglichen Kontakt 612 sind weiterhin die einzelnen Leitungen 910a der paarweisen Bürsten 910 elektrisch und mechanisch durch Verstemmen oder Schweißen befestigt. In der Ausnehmung des oberen beweglichen Kontaktes 612 ist weiterhin der Endabschnitt eines Widerstandes 617 zur Bereitstellung einer Mehrzahl von Einschränkungsmitteln (z. B. in der vorliegenden Ausführungsform 2) eingesetzt und elektrisch und mechanisch befestigt.
Die einzelnen Leitungen 910a der Bürsten 910 sind durch Verstemmen oder Schweißen elektrisch und mechanisch mit dem oberen beweglichen Kontakt 612 befestigt. Der obere bewegliche Kontakt 612 und die einzelnen Leitungen 910a der Bürsten 910 können auch einstückig ausgebildet sein.
Der Widerstand 617 ist aufgebaut aus einer Mehrzahl von Wicklungen eines Metalldrahtes mit hohem Widerstandswert, um es dem Motor 500 zu ermöglichen, zu Beginn des Starterbetriebs mit niedriger Geschwindigkeit zu drehen.
An anderen Enden des Widerstandes 617 ist durch Verstemmen oder dergleichen der bewegliche Leistungskontakt 611 festgelegt, der unterhalb des Kopfes 621 des Anschlußbolzens 620 liegt.
Der untere bewegliche Kontakt 611 ist aus einem Metall mit sehr guter Leitfähigkeit, beispielsweise Kupfer, und wird in Anlage mit der Oberfläche des festen Kerns 642 gebracht, wenn der Magnetschalter 600 AUS ist, so daß der Tauchkolben 610 seine untere Position einnimmt und wird in Anlage mit dem Kopf 621 des Anschlußbolzens 620 gebracht, bevor der obere bewegliche Kontakt 612 in Anlage mit dem Anlageabschnitt 631 des festen Kontaktes 630 gebracht wird, wenn der Widerstand 617 durch die Tauchkolbenwelle 615 nach oben getragen wird.
Der Tauchkolben 610 weist an seiner unteren Fläche eine Vertiefung 682 zur Aufnahme eines kugelförmigen Bauteiles 681 auf, welches an dem hinteren Ende des schnurartigen Bauteiles 680 (z. B. eines Drahtes) angebracht ist. Die Vertiefung 682 ist an ihrer inneren Umfangswand mit einem Innengewinde 683 versehen. Mit diesem Innengewinde 683 ist eine Befestigungsschraube 684 zur Festlegung des kugelförmigen Bauteiles 681 der Vertiefung 682 in Verbindung. Das schnurartige Bauteil 680 ist in ihrer Länge durch Einstellen der Einführung der Befestigungsschraube 684 in das Innengewinde 683 einstellbar. Die Länge des schnurartigen Bauteiles 680 wird so eingestellt, daß die Regulierklaue 231 des Ritzelregulierteiles 230 in die Zähne 214 am Außenumfang des Ritzelrades 210 eingesetzt ist, wenn der untere bewegliche Kontakt 611 in Anlage mit dem Anschlußbolzen 620 gelangt. Das Innengewinde 683 und die Befestigungsschraube 684 bilden einen Einstellmechanismus.
Da weiterhin die Ankerwelle 510 senkrecht zur Axialrichtung angeordnet ist, fügt der Magnetschalter 600 nur eine radiale Länge der gesamten Axiallänge des Starters hinzu, so daß er die Gesamtstruktur des Starters nicht vergrößert.

[Endrahmen 700]

Der Endrahmen 700 ist eine Magnetschalterabdeckung aus Kunststoff (z. B. einem Phenolharz), welche den Magnetschalter 600 aufnimmt, wie in Fig. 14 gezeigt.
Der Endrahmen 700 weist an seiner rückwärtigen Fläche Federhaltestifte 710 auf, welche nach vorwärts entsprechend den Positonen der Bürsten 910 vorstehen, um Druckschraubenfedern 914 zu halten, welche die Bürsten 910 vorwärts vorspannen.

[Federhalteteil 900]

Das Federhalteteil 900 spielt nicht nur eine Rolle beim Trennen des Inneren des Jochs 501 vom Inneren des Endrahmens 700, während das hintere Ende der Ankerwelle 510 drehbar durch das Bürstenhalteteillager 564 gehalten wird, sondern wirkt auch als Bürstenhalter, um den Magnetschalter 600 zu halten und wirkt als Führung 690 zum Führen des schnurartigen Bauteiles 680. Nebenbei weist der Bürstenhalter 900 eine nicht gezeigte Öffnung zum Führen des schnurartigen Bauteiles 680 hierdurch auf.
Der Bürstenhalter 900 ist eine Trennwand, welche durch Gießen eines Metalles, beispielsweise Aluminium geformt wird und eine Formgebung hat, wie in den Fig. 1, 15 und 16 gezeigt mit einer Mehrzahl von (nicht gezeigten) Bürstenhalteöffnungen 911 und 912 zum axialen Halten der Bürsten 910. Die oberen Bürstehalteöffnungen 911 sind die Öffnungen zum Halten der Bürste 910 zum Empfang der Plus-Spannung und zum Halten der Bürste 910 über isolierende Zylinder 913 aus Kunststoff (z. B. Nylon oder einem Phenolharz). Die unteren Bürstehalteöffnungen 912 sind die Öffnungen zum Halten der Bürsten 910, welche auf Masse geerdet sind und zum direkten Halten der Bürsten 910.
Weiterhin werden die Bürste 910 durch die Druckspulen 914 vorgespannt, um ihre vorderen Endflächen an die hinteren Flächen der Oberschicht-Spulenenden 534 an der Rückseite der Ankerspule 530 zu bringen.
Die obere Bürste 910 steht mit ihren Leitungen 910a elektrisch und mechanisch durch eine Verbindungstechnik, beispielsweise Schweißen oder Verstemmen mit den oberen beweglichen Kontakten 612 in Verbindung, welche vom Magnetschalter 600 bewegt werden. Andererseits sind die Leitungen 910a der unteren Bürste 910 elektrisch und mechanisch durch Verstemmen mit einer Vertiefung 920 in Verbindung, welche in der hinteren Fläche des Bürstenhalteteiles 900 ausgebildet ist. Die vorliegende Ausführungsform ist mit einem Paar von unteren Bürsten 910 ausgestattet, welche mit einer Leitung 910a verbunden sind, deren Mitte in der Vertiefung 920 der hinteren Fläche des Bürstenhalteteiles 900 verstemmt ist.
Das Bürstenhalteteil 900 weist an seiner rückwärtigen Fläche zwei Vorsprünge 930 zum Halten der Vorderfläche des Magnetschalters 600 und zwei ortsfeste Kissen 940 zum Umfassen des Magnetschalters 600 auf. Die beiden ortsfesten Kissen 940 halten den Magnetschalter 600, in dem ihre jeweiligen hinteren Enden verstemmt werden, während der Magnetschalter 600 an den Vorsprüngen 930 anliegt.
Das Bürstenhalteteil 900 ist an der unteren Seite einer rückwärtigen Fläche mit einem Radhalteabschnitt 950 zum Halten des Rades 690 zur Umlenkung der Bewegungsrichtung des schnurartigen Bauteiles 680 aus einer vertikalen Richtung in die axiale Richtung des Magnetschalters 600 versehen.

[Arbeitsweise der Ausführungsform]

Nachfolgend wird die Arbeitsweise des erwähnten Starters unter Bezugnahme auf Fig. 17 beschrieben.
Wenn ein Zündschalter 10 vom Fahrer in die Startposition versetzt wird, wird elektrische Energie von einer Batterie 20 der Anziehungsspule 650 des Magnetschalters zugeführt. Wenn die Anziehungsspule 650 erregt wird, wird der Tauchkolben 610 durch die von der Anziehungsspule 650 erzeugte Magnetkraft angezogen, so daß er aus seiner unteren Position angehoben wird.
Wenn der Tauchkolben 610 mit seiner Hubbewegung beginnt, werden der obere bewegliche Kontakt 612 und der untere bewegliche Kontakt 611 von der Tauchkolbenwelle 615 angehoben und auch das rückwärtige Ende des schnurartigen Bauteils 680 werden angehoben. Wenn das rückwärtige Ende des schnurartigen Bauteiles 680 angehoben wird, wird das Vorderende hiervon nach unten gezogen, so daß sich das Ritzeldrehungsregulierteil 230 nach unten bewegt. Der untere bewegliche Kontakt 611 wird in Anlage am Kopf 621 des Anschlußbolzens 620 gebracht (wie in Fig. 17A gezeigt), was durch die nach unten gerichtete Bewegung des Ritzeldrehungsregulierteils 230 erfolgt, wenn die Regulierklaue 231 in die Verzahnung 214 am Außenumfang des Ritzelrades 210 eingreift. Der Anschlußbolzen 620 wird mit der Spannung von der Batterie 20 versorgt, so daß seine Spannung der oberen Bürsten 910 in der Reihenfolge vom unteren beweglichen Kontakt 611 - Widerstand 617 - oberer beweglicher Kontakt 612 - Leitung 910a zugeführt wird. Sodann erzeugt die Ankerspule 530 eine relativ schwache Magnetkraft, welche auf die Magnetkraft der festen Magnetfeldeinrichtung 550 wirkt (d. h. anzieht oder abstößt), so daß der Anker 540 mit geringer Geschwindigkeit gedreht wird.
Wenn sich die Ankerwelle 510 dreht, wird das Planetengetriebe 320 des Planetengetriebemechanismus 300 vom Sonnenrad 310 am vorderen Ende der Ankerwelle 510 in Drehbewegung versetzt. Falls das Drehmoment des Planetengetriebes 320 zum Antreiben des Zahnradringes 100 über den Planetenträger 330 auf das Hohlrad 340 übertragen wird, wird die Drehung dieses Hohlrades 340 durch die Wirkung der Freilaufkupplung 350 unterbunden. Kurz gesagt, das Hohlrad 340 dreht sich nicht, der Planetenträger 330 wird durch die Drehung des Planetengetriebes 320 verzögert. Wenn der Planetenträger 330 dreht, dreht sich das Ritzelrad 210, jedoch wird seine Drehung durch das Ritzeldrehregulierteil 230 unterbunden, so daß es sich vorwärts entlang der schraubenförmigen Nut 221 der Ausgangswelle 220 bewegt.
Im Ergebnis der Vorwärtsbewegung des Ritzelrades 210 gelangt das Ritzelrad 210 in vollständigen Eingriff mit dem Zahnradring 100 des Motors, solange es in Anlage mit dem Ritzelhaltering 250 ist. Wenn sich das Ritzelrad 210 weiterbewegt, gelangt die Regulierklaue 231 außer Eingriff mit der Verzahnung 214 an dem Ritzelrad 210, bis ihr Vorderende an der Rückseite der Scheibe 215 nach unten fällt, welche an der rückwärtigen Fläche des Ritzelrades 210 angeordnet ist.
Wenn das Ritzelrad 210 in der Vorwärts-Position ist, gelangt andererseits der obere bewegliche Kontakt 612 in Anlage mit dem Anlageabschnitt 631 des ortsfesten Kontaktes 630. Sodann wird die Batteriespannung des Anschlußbolzens 620 direkt auf die Bürsten 910 über den oberen beweglichen Kontakt 612 und die Leitung 910a zugeführt. Kurz gesagt, die Ankerspule 530 bestehend aus den einzelnen Oberschicht-Spulenstangen 531 und den einzelnen Unterschicht-Spulenstangen 532 wird mit hohem Strom versorgt, um eine intensive Magnetkraft zu erzeugen, so daß der Anker 540 mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird.
Die Drehung der Ankerwelle 510 wird durch den Planetengetriebemechanismus 300 verringert, so daß der Planetenträger 330 mit einem erhöhten Drehmoment angetrieben wird. Zu diesem Zeitpunkt ist das Ritzelrad 210 mit seinem vorderen Ende in Anlage an dem Ritzelhaltring 250, so daß es zusammen mit dem Planetenträger 330 dreht. Da weiterhin das Ritzelrad 210 in Eingriff mit dem Zahnradring 100 des Motors ist, betreibt es das Zahnradring 100, d. h. die Ausgangswelle des Motors drehend.
Wenn nachfolgend der Motor angelassen wird, so daß das Zahnradring 100 schneller als das Ritzelrad 210 dreht, wird eine Zurückziehkraft in dem Ritzelrad 210 durch Wirkung der schraubenförmigen Nut erzeugt. Da jedoch das Ritzelrad 210 an einer Rückwärtsbewegung durch die Drehungsregulierklaue 231 gehindert wird, welche an der Rückseite des Ritzelrades 210 nach unten gefallen ist, kann der Motor ohne Fehler gestartet werden, wobei ein vorzeitiges Lösen des Ritzelrades 210 verhindert ist (wie in Fig. 17B gezeigt).
Wenn der angelassene Motor mit seinem Zahnradring 100 schneller als das Ritzelrad 210 dreht, wird das Ritzelrad 210 durch das Zahnradring 100 angetrieben. Hierbei wird das Drehmoment, welches vom Zahnradring 100 auf das Ritzelrad 210 übertragen wird, über den Planetenträger 330 auf den Stift 332 weiter übertragen, der das Planetengetriebe 320 lagert. Mit anderen Worten, das Planetengetriebe 320 wird vom Planetenträger 330 angetrieben. Sodann wird ein Drehmoment umgekehrt zu demjenigen für das Anlassen des Motors auf das Hohlrad 340 angelegt, so daß die Freilaufkupplung 350 es dem Zahnradring 100 ermöglicht, sich zu drehen. Genauer gesagt, wenn das Drehmoment, welches umgekehrt zu demjenigen beim Motoranlaßzeitpunkt dem Hohlrad 340 auferlegt wird, gelangt die Rolle der Freilaufkupplung 350 aus der Vertiefung der Innenseite 352 der Kupplung, um eine Drehung des Hohlrades 340 zu erlauben.
Kurz gesagt, die Relativdrehung des Zahnradringes 100 des angelassenen Motors zum Drehantrieb des Ritzelrades 210 wird von der Freilaufkupplung 350 aufgenommen, so daß der Anker 540 vom Motor nicht angetrieben wird.
Nachdem der Motor angelassen worden ist, wird vom Fahrer der Zündschlüssel 10 aus der Startposition herausbewegt, um die Energiezufuhr zur Anziehungsspule 650 des Magnetschalters 600 zu unterbrechen. Wenn die Energiezufuhr zu der Anziehungsspule 650 unterbrochen ist, kehrt der Tauchkolben 610 nach unten durch die Wirkung der Druckschraubenfeder 660 zurück.
Der obere Kontakt 612 verläßt den Anlageabschnitt 631 des ortsfesten Kontaktes 630 und dann verläßt der untere verläßliche Kontakt 611 den Kopf 621 des Anschlußbolzens 620, um die Energiezufuhr zur oberen Bürste 910 zu unterbrechen. Wenn der Tauchkolben 610 nach unten zurückbewegt wird, kehrt das Ritzeldrehungsregulierteil 230 durch die Wirkung seiner Rückstellfeder 236 nach oben zurück, so daß die Regulierklaue 231 die Rückseite des Ritzelrades 210 verläßt. Sodann wird das Ritzelrad 210 durch die Wirkung der Rückstellfeder 240 nach hinten bewegt, um außer Eingriff mit dem Zahnradring 100 des Motors zu gelangen, und um das rückwärtige Ende hiervon in Anlage an den flanschförmigen Vorsprung 222 der Ausgangswelle 220 zu bringen. Kurz gesagt, das Ritzelrad 210 wird in den Zustand vor dem Beginn des Startvorganges zurückgebracht (wie in Fig. 17C gezeigt).
Im Ergebnis dessen, daß der Tauchkolben 610 nach unten zurückbewegt wird, gelangt weiterhin der untere bewegliche Kontakt 611 in Anlage mit der oberen Fläche des ortsfesten Kerns 642 des Magnetschalters 600, so daß die Leitung 910a der oberen Bürste 910 in der Reihenfolge von oberem beweglichen Kontakt 612, Widerstand 617, unterem beweglichem Kontakt 611, stationärem Kern 642, Magnetschaltabdeckung 640 und Bürstenhalteteil 900 leitfähig wird. Kurz gesagt, die obere Bürste 910 und die unterte Bürste 910 werden über das Bürstenhalteteil 900 kurzgeschaltet. Hierbei wird in der Ankerspule 530 durch die innere Drehung des Ankers 540 eine elektromotorische Kraft erzeugt. Diese elektromotorische Kraft wird über die obere Bürste 910, das Bürstenhalteteil 900 und die untere Bürste 910 kurzgeschaltet, so daß eine Bremskraft auf die Trägheitsdrehung des Ankers 540 aufgebracht wird. Im Ergebnis wird der Anker 540 unmittelbar gestoppt.

[Wirkungen der Ausführungsform]

Die Starterspule 559 ist mit ihrem einen Endabschnitt in dem Raum am äußeren Umfang des Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus 300, d. h. am Außenumfang des mittleren Trägers 360 angeordnet und mit ihrem anderen Endabschnitt in dem Raum am äußeren Umfang der Bürste 910. Von daher kann der Abstand zwischen dem Ankerkern 520 des Startermotors und dem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus 300 verkleinert werden, um den axialen Aufbau zu verringern.

[Weitere Ausführungsform]

In der vorliegenden Erfindung ist die Starterspule 559 mit ihrem einen Ende am Außenumfang des Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus 300 angeordnet und mit ihrem anderen Ende in dem Raum am äußeren Umfang der Bürste 910. Es kann jedoch auch nur ein Ende am äußeren Umfang des Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus 300 oder in dem Raum am Außenumfang der Bürste 910 angeordnet werden.
Weiterhin besteht die feste Magnetfeldeinrichtung 550 aus dem Statorkern 558 und der Starterspule 559, kann jedoch durch einen Permanentmagneten ersetzt werden.
Weiterhin, unter der Voraussetzung, daß die Motortrennwand 800 und der Bürstenhalter 900 (der ebenfalls als Motortrennwand dient) aus magnetischem Material sind, können die Motortrennwand 800 und der Bürstenhalter 900 so angeordnet werden, daß sie das Joch 501 kontaktieren, um einen Magnetkreis zu bilden und die Motortrennwand 800 und der Bürstenhalter 900 sind nahe aneinander angeordnet, während ein Abstand zur Endfläche des Statorkerns 558 ausreichend größer als der Abstand zwischen dem Statorkern 558 und dem Ankerkern 520 aufrechterhalten wird, so daß ein Leckfluß an dem Endabschnitt des Statorkerns 558 durch die Motortrennwand 800 und den Bürstenhalter 900 fließt und nicht um den Endabschnitt der Ankerspule. Somit nimmt die Spuleninduktanz während des Kollektorvorganges ab und es werden unerwünschte Einflüsse bei der Komutation verringert.

INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT

Wie oben beschrieben, kann der Starter gemäß der vorliegenden Erfindung als Starter für einen Getriebuntersetzungsmechanismus verwendet werden, dessen axiale Länge verringert ist und dessen Einbaubarkeit und Stoßfestigkeit verbessert ist.

Claims

1. Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300), welcher aufweist:

einen Startermotor (500) mit einer Ankerwelle (510) zum drehbaren Halten eines mit einer Ankerspule (530) umwickelten Ankerkerns (520), einem Kollektor (534), der mit der Ankerspule (530) verbunden und im wesentlichen parallel zu einem Endabschnitt des Ankerkerns (520) angeordnet ist, einer gleitverschieblich an dem Kollektor (534) gehaltenen Bürste (910), und einer fest auf einem Außenumfang des Ankerkerns (520) angeordneten Magnetfeldeinrichtung (550); und

einen Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300) mit einem auf einem Außenumfang der Ankerwelle (510) des Startermotors (500) ausgebildeten Sonnenrad (310), einem Planetenrad (320), das an einem Ende einer koaxial zur Ankerwelle (510) angeordneten Antriebswelle (220) gehalten ist und mit dem Sonnenrad (310) in Eingriff steht, und einem Hohlrad (340), das mit dem Planetenrad (320) in Eingriff steht, wobei der Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300) und der Kollektor (534) an verschiedenen axialen Enden des Ankerkerns (520) angeordnet sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Endabschnitt der ortsfesten Magnetfeldeinrichtung (550) des Startermotors (500) mindestens eines von dem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300) und der Bürste (910) überlappt.

2. Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300) nach Anspruch 1, wobei:

die Ankerspule (530) eine Oberschicht- und eine Unterschicht-Ankerspule (531, 532) aufweist, die in einem Schlitz (524) des Ankerkerns (520) angeordnet sind;

die Oberschicht- und Unterschicht-Ankerspule (531, 532) jeweils eine in dem Schlitz (524) angeordnete Spulenstange (533, 536) sowie ein an einem Enge der Spulenstange (533, 536) im wesentlichen parallel zu einer Stirnfläche des Ankerkerns (520) angeordnetes Spulenende (534, 537) aufweist;

das Spulenende (534) der Oberschichtspulenstange (531) mit dem Spulenende (537) der Unterschichtspulenstange (536), das um eine vorgegebene Steigung beabstandet ist, elektrisch verbunden ist; und

das Spulenende (534) der Oberschichtspulenstange (531) als der Kollektor (534) verwendet wird.

3. Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300) nach Anspruch 1, wobei:

die Oberschicht- und Unterschicht-Ankerspule (531, 532) jeweils eine in dem Schlitz (524) angeordnete Spulenstange (533, 536) sowie ein Paar von an beiden Enden der Spulenstange (533, 536) im wesentlichen parallel zu Stirnflächen des Ankerkerns (520) angeordnete Spulenenden (534, 537) aufweist;

die Spulenenden (534) der Oberschichtspulenstange (533) mit entsprechenden Spulenenden (537) der Unterschichtspulenstange (536), die um eine vorgegebene Steigung beabstandet sind, elektrisch verbunden sind;

und

eines der Spulenenden (534) der Oberschichtspulenstange (533) als der Kollektor (534) verwendet wird.

4. Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welcher des weiteren aufweist:

einen Magnetschalter (600) zum Zuführen von elektrischer Leistung zum Startermotor (500), wobei der Magnetschalter (600) auf einer Bürstenseite des Startermotors (500) und im wesentlichen senkrecht zu einer Axialrichtung der Ankerwelle (510) angeordnet ist.

5. Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, welcher des weiteren aufweist:

eine aus einem magnetischen Werkstoff gefertigte Motorunterteilungswand (800, 900), die an einem um einen Außenumfang des Ankerkerns (520) angeordneten zylindrischen Magnetjoch (501) anliegt und benachbart zu einer Stirnfläche der ortsfesten Magnetfeldeinrichtung (550) angeordnet ist, so daß ein Magnetkreis gebildet wird.

6. Starter mit einem Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300) nach Anspruch 5, wobei:

die Motorunterteilungswand. (800, 900) durch mindestens eines von einer den Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (300) unterteilenden Motorunterteilungswand (800) und dem Startermotor (500) und einem die Bürste (910) haltenden Bürstenhalter (900) gebildet wird.