DEP0037966DA - Ritzeleinrückung für Anlasser von Brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stichworts Ritzelverdrelrang ohne Schlagweg

■Kl/Mx 5247
24.5.1949

Anlag© sur

Patent- _A -, _dunff

Gebrauchsmuster=» ™^8iauilg

Robert Bosch G-mbHo, Stuttgart? Forststrasse 9

Andrehvorriohtung f ür Brennkraftmaschinen»

Die Erfindung bezieht sich auf eine Andrehvorrichtung für Brennkraf^maschinen mit einem auf der Antriebswelle län^eversohiebbarea und drehbaren und mit dieser über eine Freilaufkupplung verbundenen Ritzel, das über eine Feder mittels eines Schub^liede verschoben und, falls seine Zähne auf die Stirnseite der Zähne des Schwungradzahnkranzes der Brennkraftmaschine treffen, durch Fortsetzung- der Bewegung des Schubgliedes unter Anwendung von Schrägflächen in Verbindung mit einem an dem getriebenen. Teil der Kupplung angreifenden Verdrehkörper auch verdreht werden kann.

Bei einer bekannten Andrehvorrichtung dieser Art, deren Ritzel lose auf der Schraubhülse einer Frei lauf lamellenkupplung mi :■; Kupplungsiautter sitzt und durch diese mit der Antriebswelle ver~ bunden ist, kann das Ritsel, falls seine Zähne stirnseitig auf diejenigen des Schwungradkranzes auftreffen durch Vorschub einer Einrückmuffe über ein auf der Sehubhalse verschiebbareβ, mit Spiralnuten versehenee Rohrstück verdreht werden, das mit einer Stirnveraahnung in eine solche der Kupplun^smutter eingreifen kann» Das Röhrstuck selbst wird beim Vorschub dar Einrücknraffe durch das Zusammenwirken dar Spiralauten mit in diese eingreifenden Stiften verdreht, die an der Binrückmuffe festsitzen und in Längsnuten der Schraubhlilse parallel zur Antriebsachse geführt sind. Bin Mangel dieser miteinen solchen Lamellenfreilaufkupplung ausgerüsteten Andrehvorrichtungen "besteht darin, dass während des Andrehens, insbesondere bei Dieselmotoren das Ritzel bei vorübergehenden örehmomentuiskehrungfcn infolge der Schraub»

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verbindung zwischen Schraubhiilse und Kupplungsmutter unter schlagartigen Geräuschen auf der öchraubhülse hin- und herbewegt wird.

Bei einer anderen bekannten Andrehvorrichtung ist das Kitzel auf der Antriebswelle frei verschiebbar und drehbar angeordnet und mit Ihr durch eine Rollenfreilaufkupplung verbunden« An einen rohrförmigen Ansatz' des treibenden Teils der Kupplung ist eine Hülse frei dreh- und verschiebbar angeordnet $die mittels .einer feraahnung an dem getriebenen 'Teil der Kupplung unmittelbar angreifen kann und- mit Schrägflächen ausgestattet ist, mit denen ©in Stift des Einrückhebels zusammenwirkt, der beim Schwenken des Hebels eine Drehbewegung der Hülse herbeiführt« Diese. Vorrichtung hat In der Praxis keine Verwendung gefunden» weil das angestrebte Ziel, nämlich die Lösung des Ritseis aus der blockierten Stellung, nicht befriedigend erreicht wird und aussendest ein ziemlich vernickelter Hebelmechanismus erforderlich ist, um die Hülse von der Kupplung während des Andrehens lösen su können.

Durch die Erfindung wird eine Lösung angegeben, durch welche die angeführten Mangel der bekannten VorriehtungVvernieden werden, und die sich durch Einfachheit des Aufbaus auszeichnet* Sie besteht darin,· dass an dem die Verdrehung des Hitzeis bewirkenden· Verdrehkörper ein Reibglied wirksam ist, dessen Wirkung selbsttätig aufgehoben wird, wenn daa Ritzel in den Zahnkranz eingerückt ist. Das Reib^lied kann so ausgebildet und angeordnet SeIn₈ dass es den Verdrehkörper gegen einen feststehenden Teil der Andrehvorrichtung abbremst oder dass es ihn nachgiebig mitnimmt»

In der beigefügten Zeichnung sind drei AttefUhrungsbeiQ?iele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. JSa zeigen

Fig» 1 den Ritzeltrieb einer Andrehvorrichtung im Länge.*·

schnitt in der Ruhestellung? Fig. 2 einen Teil des Triebes in Ansicht; Fig. 5 den Ritzeltrfeeb bei einer Zahn- auf Zahnstellungj

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Fig» 4 den Hit sei trie!) "bei volleingespurtein Ritzel j

fig» 5 einen Teil des wie in Pig. 2 .in.abgewandelter jformj

Fig· 6 eine zweite Auaführimgsforia des ^itaeltrieba Im längs« ®ohnitt|

Fig. t den Ritzeltrieb nach Fig. 6 in einer Zahn- auf Sahnstellung}

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 5j

Fig. 9 einen Teil der in Fig. β dargestellten AndrehyoiTioh·» tung in abgewandelter Formi

Fig. 10 eine dritte AUsführun^sform im Längsschnitt.

In den Figo 1 bis 4 1st 10 die Antriebewelle einer beispielsweise elektrisch angetriebenen Andrehvorrichtung. Die am Ende in einem Tragarm 11 gelagerte Welle hat einen glatten zylindrischen Abschnitt 12 und einen genuteten Abschnitt 13« Auf dem glatten Teil ist ein Ritzel 14 frei dreh«- und verschiebbar gelagert,, Das Ritzel hat einen Flansch 15 mit Iranz 16|der fien getriebenen $eiX einer Rollenfreilaufkupplung 17 bildet« Den treibenfien feil der Kupplung bildet eine Hülse 18, die längsverschiebbar'mit dem ge* nuteten Teil 13 der Welle Über Leisten 19 gekuppelt ist» Zwischen radial ansteigenden Bahnen der Hülse 18 und dem Kranz 16 liege» in üblicher Weise Freilaufrollen 20. Auf der Hülse 18 sitzt dreh· und verschiebbar eine Sinruckiauife 21 * in die ein Grabelhebel ZZ eingreift, der sum .Einrücken des Ritzels in den Zahnkranz Z") der anzudrehenden Brennkraftmaschine _t von Hand oder mittels eines Blektromagneta um einen festen Zapfen 24 geschwenkt werden kann»

Auf den Kranz 16 der Freilaufkupplung ist eine becherförmige Kapsel 25 aufgesteckt» Der Boden 2β der Kapsel, der in der Mitte eine Öffnung für den Durchtritt der Hülse 18 hat, wird durch eine an ihrem Aussenrand abgesetzte Ringscheibe 27 gestutzt und gegen die Stirnfläche der Muffe 21 gehalten. Der zylindrische feil der Kapsel hat am Rand Einschnitte 28, deren Flanken zur Achse der Antriebswelle geneigt sind (Fig. 2). In die Einschnitt© greifen Zapfen 29 ein, die fest in dem Kranz 16 sitzen« ferner

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1st die kapsel rait feasterartigen Durohbröiehen 30 veroehon {Fig. 2), in denen ringsegiaentföriai^e Bremskörper 31 sitzen* die ..arch eine .Ringfeder 32 naoh aussen ge&riiökt werden, eodasst sie an der zylindrischen Innenwand des die Kupplung an dieser Stelle uragebendsn Lagerarms 11 mit Druok anliegen. Die Breite der Breraskörper ist geringer als die Breite dor Durchbruche in der Achsrichtung dar K&JB&1, In die zylindrische Innenwand des Lagerarms ist ein Ring 33 drehbar eingelassen, ΰτ ist ein wenig breiter als «ie Bremskörper und dabei so angeordnet, dass die BreTiskörper nor bei voll ein^esprujtem Ritzel ganz an ihm anliegen. Zwischen der an der luffe 2ianliegenden Ringscheibe 2? und einem Absatz 34 der Hillfje 18 ist eine Druckfeder 35 angeordnet, die ein nachgiebiges i.eitorbewesen dor Muffe gestattet, wenn boira Bisar"cl;en des Ritzels dessen Zühne auf die Stirnseite der Sahne ä&w Sohviin^- radkrarises stossen.

Die Andrehvorrichtun, wirkt in folgender .Veises

Vm das Ritael 14 in den Zahnkranz PJ einzurücken, wird der „öbel 22 um den Zapfen 24 geschenkt. Dadurch wird über die Feder 35 die ganze Kupplung ausamiaen mit dem Kitzel gegen den Zahnkranz hin verschoben, denn die Ritzelzähne in die Zahnl&ckea des Zahnkranzes 23 passen, gelangt der ganze ßitzeltrieb ohne weiteres in die Betriebsstellung nach Pig. 4. In oder kurz vor dieser Stellung schliesst der Einrückhebel ?2 einen nicht dargestellten Schalter, sodass die /^drehvorrichtung an eine Batterie angeechloseen wird, und die Antriebswelle nur das Ritzel über die Freilaufkupplung antreibt. ,Vie aus Fig. 4 ersichtlich ist, liegen dabei die Breuißkörper 51 an dem drehbaren Ring 33 on, so dass ihr® ^reiaswirkuns aufgehoben und danit eine unnötige Abnutzung der Andrehvorrichtun_ durch die Bre.iskörper ausgeschlossen ist.

falls jedoch die Ritzelzähne gegen die Otirnseite der zähne stossen, wird das Ritzel und die mit ihm verbundene Freilaufkupplung an einer weiteren Versehiebunj auf der Antriebswelle gehindert. Um das Ritzel aus dieser lage zu lösen und mit Γ.sug

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auf den Zahnkranz 23 Im eine für das Einspuren geeignete Lage zu bringen, wird die Muffe 21 weiterverschobenund dabei die feder 35 zusammengedrückt. Bei dieser Verschiebung nimmt di® luff© die Kapsel 25 mit, eodass die schrägen blanken der Einschnitte 28 an den im Kranz 16 sitzenden Stiften 29 entlang gleiten und so eine Verdrehung äea Kranzes 16 und des damit verbundenen Ritzels bewirken, weil die HUlss 25 durch die Brerngkörper 31 an einer Drehung bis zum Erreichen ©ines dem Bremsmoment der Bremskörper entsprechenden Drehmoments verhindert ist. Die Verdrehung des Kupplungteils 16 geschieht Im Sinn® der Antriebsdrehrichtung der Welle 12, die dureh den Pfeil P angedeutet ist. Dia Freilaufkupplung lässt diese Verdrehung au ohne zu sperren. Sobald die Ritselzähna den Zahnlücken im Zahnkranz gegenuberouehen» wird das Ritzel über die Kupplung durch die Feder 35 ein^eapurt, die beim Vorschub der Muffe gespannt worden ist.

Bs kann aber nun auch der fall eintreten, dass das Ritzel bei einem stirnseitigen Zusammentreffen mit dem Zahnkranz so mit diesem verhaftet ist, durch Kerben o.dgl., dass seine Loslöeung In dem angegebenen Drehsinn auf dem eben beschriebenen Weg nicht möglich ist. In diesem Falle überschreitet das am Kranz 16 zur Lösung des Ritzels aufzuwendende Drehmoment das Bremsmoment der Körper 31· Di© Folge davon ist, dass beim Verschieben der Muffe 21 samt der Kapsel 25 letztere unter Oberwindung des Bremsmomente der Breaakörper 31 i& einem der Antriebedrehrichtung entgegengesetztem .Drehsinn verdreht wird« Da der Fahrer bei diesem Versuch ein Einrücken des Ritzels nicht erreichen konnte, lässt er die Muffe 21 wieder in ihre Ausgangslage zurückgehen. Br erreicht dadurch» dass der Kranz 16 der Freilaufkupplung bezw. das Ritzel entgegen dem Drehsinn des Pfeiles P verdreht wird. Die Freilaufkupplung sperrt in diesem Drehsinn, sodass jetzt die Welle 12 zusammen mit dem Anker verdroht wird. Bei einem erneuten Verschieben der Muffe 81 wird nun in weitaus den meisten Fällen ein glattes Einrücken des Ritzels möglich sein, dag das Ritzel gegenüber dem Zahnkranz eine andere Ausgangsstellung eingenommen hat.

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Ia Fig. 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Kapsel 25 dargestellt. Sie unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten Ausführungeform lediglich dadurch, dass die Flanken der «beschnitte ?6 parallel zur Hlilsenachse verlaufen , während die in der Achsrichtung der Vorrichtung sich erstreckenden Flanken 37 der Durchbrüche zur Achse geneigt si id. Die Wirkung der Hülse ist grundsätzlich dieselbe wie bei den beschriebenen Beispiel,

Bei dem in den Pig. 6 bis 8 dargestellten zweiten Ausführungabeispiel sind die mit dem ersten Ausführungsbeispiel Übereinstimmenden feile mit denselben Bezugszeichen versehen. 10 ist wieder die Antriebswelle, auf deren glattem Abschnitt12 das Ritzel 14 mit dem getriebenen Kupplungsteil 15, 16 sitzt, während auf dem genuteten Abschnitt 15 als treibender Teil der Kupplung eine Hülse 40 und auf dieser eine Muffe 41 angeordnet ist. Die Muffe hat einen nach innen ragenden Stift 42, der in eine Schrägnut der Hülse 40 eingreift. Zwischen der Muffe und der Hülse 40 sitzt die Druckfeder 35.

Auf (ken Kupplungsteil -jß i_st eine beehorförnige Kapsel 44 a of gesteckt, die am Rand Ausschnitte 45 niit zur antriebswelle parallelen Planken hat, in die die Zapfen 29 des Teils 16 eingreii m. Der Boden 46 der Kapsel, der in der Mitte eine Cffnung für den Durchtritt der Xupplungshülse 40 hat, liegt zwischen der liuffe 41 und einer Reibscheibe 47. Die Reibscheibe ist an einer Verdrehung gegen die Muffe durch Vorspränge 48 gesichert, die ia IJuten 49 eines ringförmigen Ansatzes 50 der Muffe einseifen. Zwischen der Reibscheibe 47 und einer öciralter 51 der Hülse 40 ist ein Federpuffer 52 angeordnet, der aus einer Pedor 53 und zwei diese Feder einaciiliessende Bleclibechern 54, 55 besteht. Der 3and des Bechers 54 ist nachaussen und der Rand des Bechers derart nach innen abgebojon, dass die Feder die beiden Becher nur bis zum gegenseitigen Anschlag der Händer, also nur auf eine ■vorheatimmte Länge auseinander drücken kann. Biese größte Länge des Federkörpers ist so bemessen, dass sie wa den Betrag χ kie ij.er ist als der um die Dieise der Reibscheibe 47 verminderte Abstand _t der in der Ruhelage der "^drehvorrichtung zwischen der Schulter 51 "Viid dem TT^sslboder 1^r> besteht»

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Sum Einrücken des Ritzels in den Schwungradsahnkr&nz 23 wird wie "oeim ersten AusfUhrungsbeispiel der Hebel 22 um den Drehsfrvruii». 24 geschwenkt und dadurch die 'Muffe 41 in Richtung gegen d« . Zahnkranz 23 verschoben. Die Bewegung der Muffe wird über d"e Fe&ar 35 auf die Kupplung und das Ritzel übertragen. >7enn eile Ritzelzähne dabei ger-en die Stirnseite der Zähne am Zahnkranz stossen und dadurch daa Ritzel und die Kupplung an einer weiteren Beviegiing gehindert sind, kann der Fahrer die Muffe 41 entgegen dem Druck der Feder 35 weitersehieben» Dabei wird di® Muffe infolge der Führung des Stiftes 42 in der Schrägnut 43 augleioh relativ au der durch .das Kitzel über die Kupplung festgehaltene Hülse 40 verdreht, Nachdem die Muffe und mit ihr auch die kapsel 44 um den leinen feg % weitergeschoben worden i^t,drückt der Kapselboden 46 die Reibscheibe 47 gegen äen Federpuffer 5®. Ba ia Weiterschieben der Muffe wird a&ch die Feder 53 zusammeri^ecirUekt und die Drehung d@r Muffe 41 durch die Reibung zwischen eiern Kapselboden und der Muff θ foezw. der Reibacheibe 47 auf c'.ie Kapsel 44 übertragen, die über.den Zapfen 29 das Ritzel mitdreht₉ wobei die Freilaufkupplung wie beim ersten Beispiel gelöst ist.

Wenn das Ritzel wegen besonders ungünsti er Verhältnisse di ·;·οΙι die beschriebenen Maßnahmen nicht verdreht werden kann_$ treben im wesentlichen dieselben Erscheinungen auf wie beime raten ÄusfUhrunsebeispiel· Da daa Seibungemocient an der Kapsel 44 dabei nicht ausreicht, um das Ritzel zu lösen, rutscht die Reibkupplung an dein Hülsenboden. Wenn der Fahrer nach diesemerfeinlösen iSin« spurversucii den Einrückhebel 22 zurücknimmt, wird die Kapsel 44 entgegen der iuitriebsdroiirichtung durch die Reibkupplung von der Muffe mitgedreht und dadurch daa Ritzel Kssfe samt der Antriebswelle über die dabei kraftschlussige freilaufkupplung verdreht. Das Ritsel kommt jetat in :eine andere Anfan^ssteilung gegenüber dem Zahnkranz, sodans bei einem neuen SinrUckversuch dag Ritsel ohne Hemmungen eingerückt, werden kann..

In Fig. 9 ist eine andere Form'der Reibkupplung zwischen der Muffs 41 und der Kapsel 44 dargestellt. An der Muffe .ist eine Scheibe 60 angebracht» f'eren äusserer'-Rand als konische ßeibflache 61 ■ ausgebildet .ist, Entapreciiand ..ist an der Hülse ein& S ehe Retbftä-cVe 62.

Claims (6)

Robert Boson GmbH Xl/Mr 5247 Stuttgart 24.3.1249 Fig« 10 zeigt eine..Andrehvorrichtung bei der an Stelle der Rollenfreilaufkupplung eine Reibscheibenfreilaufkupplung verwendet ist» Die übrigen Teile, insbesondere die Muffe, die Ksld&qI und die dazwischen liegende Reibkupplung sind ebenso ausgebildet, wie bei dem Ausftthrungsfeeispiel nach Fig. 6. Anstelle ä@r bei den Beispielen gewählten glatten Reibflächen könnten auch Flächen gewählt werden, die, z.B. durch Verzahig formschlüsnig ineinander greifen. In diesem Fall wäre aber :.:i beachten, dass der Pornschluss mindestens beim Bewegen der V-aff® in der linsEPurriohtung dann|sßssraBten kann, wenn das Ritzel am Zahnkranz uneingospuiv t haften bleibt.

1. Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem auf der Antriebswelle dreh- und längsverschiebbaren und mit der Welle über eine Freilaufkupplung verbundenen Ritzel, das mittels eines Schubgliedee über eine Feder in den Schwungradzahnkrans der Brennkraftmaschine verschoben und im Falle einer Sinspurfrem mung durch Fortsetzung der Bewegung des Schubgliedes unter Anwendung von Schrägflächen in Verbindung mit einem an äam getriebenen Teil der Kupplung angreifenden Verdrehkörper auch verdreht werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass an dem 7erdrehkörper ein Reibglied wirksam ist, dessen Wirkung in r ι sich bekannter Weise selbsttätig aufgehoben wird, vi@xixi das RiojoI in den Zahnkranz eingespurt ist,

2. Andrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ^kennzeichnet, dass das Reibglied als Bremse ausgebildet ist,

3« Andrehvorrichtung naoh Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rcibglied in einer Aussparung des Yerdrehkb'rpera sitzt und nachgiebig gegen eine feststehende Gleitfläche angedrückt wird, die an einer vorbestimmten Stelle derart unterbrochen ist, dass an ihr die Reibung mit dem Rei^glied aufgehoben ist*

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4« Andreheinrichtung nach Anspruch 3* dadurch.gekennzeichnet,; -daβ3 .in. die Gleitfläche ein drehbarer Ring (35) eingelasseß. ist.

5» Andrehvorrichtung nach einem der Ansprache 2 bis 4₉ dadurch gekennzeichnet»' dass der .Verdrehkörper als eine mit dem 3cimb glieä verbundene und über den getriebenen Teil der KuppIi ng greifende Kapsel ausgebildet und mit Ausschnitten_s deren Flanken.zur Längsachse der Kupplung geneigt sind, versehen ist, in welche Ansätze (29) des Kupplungsteil-eingreifen«

6. Andrehvorriciitung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Aeibglied durch eine an seiner Innenseite anliegende ringförmige Feder belaßtet ist.

?, Andrehftorrich*ung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet* dass das Reibglied einen Teil einer Reibkupplung bildet, die eine an dem getriebenen Teil der Freilaufkupplung angreifende Kapsel ^4-4· siit dem Schubglied verbindet..

S₀ Andrehvorriciitung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet_e daaa das Sehubglied mit deia treibenden Teil der Freilaufkupplung mittels eines ine ine zur Antriebswelle geneigte Wut dieses Teiles eingreifenden Ansatzes des Sohubgliedes verb-i. -jlen ist.

Andrehvorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet» dass die Länge der zum Herbeifuhren der Reibungskupplung dienenden Feder so "begrenzt ist, dass sie in der Ruhelage der Andrehvorriciitung bezw, bei ein^espurtem Ritzel keinen ileibdruck auf die Kupplung-herbeiführt.

10= Andrehvorrichtun^ nach den Ansprüchen.7 bis 9r dadurch gekennzeichnet, dass die fleibkuppluns von einer an der Kapsel (44) angeordneten konischen Fläche und einer an dem Schubglieü sitzenden konischen Reibscheibe gebildet wird«