EP2260202A1 - Startvorrichtung - Google Patents

Startvorrichtung

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Publication number
EP2260202A1
EP2260202A1 EP08873774A EP08873774A EP2260202A1 EP 2260202 A1 EP2260202 A1 EP 2260202A1 EP 08873774 A EP08873774 A EP 08873774A EP 08873774 A EP08873774 A EP 08873774A EP 2260202 A1 EP2260202 A1 EP 2260202A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive shaft
recess
bearing
starting device
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08873774A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Kaske
Roman Pirsch
Walter Gerschwitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2260202A1 publication Critical patent/EP2260202A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/067—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter comprising an electro-magnetically actuated lever
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D1/108—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling
    • F16D1/116—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling the interengaging parts including a continuous or interrupted circumferential groove in the surface of one of the coupling parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F02N15/023—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the overrunning type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections

Definitions

  • a starting device which is designed as a so-called freely ejecting starter.
  • Free ejection means that the pinion, which is intended to be meshed in the ring gear of an internal combustion engine, only at one end or only on one axial side of the pinion is stored (flying storage) Andrehritzel shown which is mounted on a drive shaft such that between the drive shaft and starter pinion torque can be transmitted.
  • the starter pinion on the drive shaft axially between two defined end positions is displaceable.
  • the Andrehritzel is slightly sprung in the context of this displacement, so that when striking the Andrehritzels on the sprocket does not affect the whole mass inertia of the freewheel, the drive shaft and the pinion on the sprocket, but to a significantly reduced extent effectively only part of it.
  • the starting pinion appears to the skilled person in the embodiment disclosed here by means of a snap ring (snap ring) secured, which is secured by a sleeve-like, the snap ring on its outer side engaging portion against expansion under centrifugal load.
  • a starting device with a drive end plate, in which a bearing is mounted, with a drive shaft, wherein the bearing in the bearing plate, the drive shaft is supported at least indirectly, with a starter pinion, which is mounted on the drive shaft such that from the drive shaft to the starter pinion a torque is transferable, wherein the starting pinion has an end face and a locking ring is arranged stationary on the drive shaft.
  • the starter pinion has on the front side a recess in which a securing element is arranged, which prevents an inadmissible spreading of the securing ring.
  • the securing element is a ring, which is held in the recess with an interference fit.
  • the securing element is cohesively supported in the recess, wherein the
  • Secured element is preferably designed as a ring which is held in the recess by adhesive, by solder or for example by a weld.
  • Securing element is positively held in the recess.
  • Figure 1 shows a starting device in a longitudinal section, wherein the
  • Starting device is a so-called Maulstarter, d. H. the drive end plate overlaps the starting pinion,
  • FIG. 2 shows a detail of one end of a so-called freely ejecting starter in a longitudinal section
  • FIG. 3 a detail of a starter pinion with a securing element, which is held in the recess by means of a press fit
  • FIG. 4 a detail of a starter pinion with a securing element, which is firmly bonded by means of a welding point in the recess
  • Figure 5 is a detail of a starter pinion with a securing element, which is cohesively held by means of a splice in the recess,
  • Figure 6 shows a detail of a Andrehritzels and its recess with a securing element, which is slightly conical and thereby fits into an equally conical recess and is secured there by positive engagement against the conical outer wall of the recess.
  • FIG. 1 shows a starting device 10.
  • This starting device 10 has, for example, a starter motor 13 and an engagement relay 16.
  • the starter motor 13 and the engagement relay 16 are connected to a common
  • the starter motor 13 is functionally to drive a starter pinion 22 when it is meshed in the ring gear 25 of the internal combustion engine, not shown here.
  • the starter motor 13 has a housing as a pole tube 28 which at its
  • Inner circumference carries pole pieces 31, which are each wrapped by a field winding 34.
  • the pole shoes 31 in turn surround an armature 37, which has an armature packet 43 constructed from fins 40 and an armature winding 49 arranged in grooves 46.
  • the armature package 43 is pressed onto a drive shaft 44.
  • At the starter pinion 22 opposite end of the drive shaft 44 is - A -
  • a commutator 52 attached, the u.a. composed of individual commutator fins 55.
  • the commutator bars 55 are so electrically connected in a known manner with the armature winding 49, that upon energization of the commutator fins 55 by carbon brushes 58, a rotational movement of the armature 37 in the pole tube 28 results.
  • Einspurrelais 16 and the starter motor 13 arranged power supply 61 supplies in the on state, both the carbon brushes 58 and the field winding 34 with power.
  • the drive shaft 44 is commutator side supported with a shaft journal 64 in a sliding bearing 67, which in turn is held stationary in a commutator bearing cover 70.
  • the commutator cover 70 is commutator cover
  • tie rods 73 which are arranged distributed over the circumference of the pole tube 28 (screws, for example, two, three or four pieces) in the drive end plate 19 is attached. It supports the pole tube 28 on the drive bearing plate 19, and the commutator bearing cover 70 on the pole tube 28.
  • a so-called sun gear 80 connects to the armature 37, which is part of a planetary gear 83.
  • the sun gear 80 is surrounded by a plurality of planet wheels 86, usually three planet wheels 86, which are supported by means of roller bearings 89 on journals 92.
  • the planet gears 86 roll in a ring gear 95, which is mounted outside in the pole tube 28.
  • Output side connects to the planetary gears 86, a planet carrier 98, in which the stub axles 92 are added.
  • the planet carrier 98 is in turn stored in an intermediate storage 101 and a slide bearing 104 arranged therein.
  • the intermediate bearing 101 is designed cup-shaped, that in this both the planet carrier 98, and the planet wheels 86 are added.
  • the ring gear 95 is arranged in the cup-shaped intermediate bearing 101, which is ultimately closed by a cover 107 relative to the armature 37.
  • the intermediate bearing 101 is supported with its outer circumference on the inside of the pole tube 28.
  • the armature 37 has on the end remote from the commutator 52 end of the drive shaft 44 another
  • Shaft 110 on which is also included in a sliding bearing 113, from.
  • the sliding bearing 113 in turn is received in a central bore of the planet carrier 98.
  • the planetary carrier 98 is integrally connected to the output shaft 116.
  • This output shaft 116 is with its end 119 remote from the intermediate bearing 101 in a further bearing 122, which is fixed in the drive end plate 19, supported.
  • the bearing 122 supports the drive shaft 44 indirectly via the output shaft 116th
  • the output shaft 116 is divided into several sections.
  • the section which is arranged in the sliding bearing 104 of the intermediate bearing 101 follows
  • This shaft-hub connection 128 in this case allows the axially straight sliding of a driver 131.
  • This driver 131 is a sleeve-like extension which is integral with a cup-shaped outer ring 132 of the freewheel 137.
  • Freewheel 137 (Richtgesperre) further consists of the inner ring 140 which is disposed radially within the outer ring 132. Between the inner ring 140 and the outer ring 132 clamping body 138 are arranged. These clamp bodies 138, in cooperation with the inner and outer rings, prevent relative rotation between the outer ring and the inner ring in a second direction. In other words, the freewheel 137 allows a relative movement between inner ring 140 and outer ring 132 in one direction only.
  • the inner ring 140 has at its end facing away from the freewheel 137 end of a shaft-hub connection 141, for example, a splined or serrated, on which the transmission of torque from
  • Inner ring 140 allows the starter pinion 22.
  • the push-in relay 16 has a bolt 150, which is an electrical contact and which is connected to the positive pole of an electric starter battery, which is not shown here.
  • This bolt 150 is passed through a relay cover 153.
  • This relay cover 153 terminates a relay housing 156, which is fastened by means of a plurality of fastening elements 159 (screws) on the drive end plate 19.
  • a pull-in winding 162 and a so-called holding winding 165 is further arranged.
  • the pull-in winding 162 and the holding winding 165 each cause an electromagnetic field in the switched-on state, which flows through both the relay housing 156 (made of electromagnetically conductive material), a linearly movable armature 168 and an armature return 171.
  • the armature 168 carries a push rod 174, the linear Indentation of the armature 168 is moved in the direction of a switching pin 177. With this movement of the push rod 174 to the switching pin 177 this is moved from its rest position in the direction of two contacts 180 and 181, so that attached to the contacts 180 and 181 end of the switching pin 177 contact bridge 184 connects both contacts 180 and 181 electrically. As a result, electrical power is conducted from the bolt 150 across the contact bridge 184 to the power supply 61 and thus to the carbon brushes 58.
  • the starter motor 13 is energized.
  • the engagement relay 16 and the armature 168 also has the
  • This lever 190 usually designed as a fork lever, surrounds with two "tines" not shown here on its outer circumference two discs 193 and 194 to move a trapped between these driver ring 197 for freewheel 137 towards the resistance of the spring 200 and thereby the starter pinion 22 technicallyspuren in the ring gear 25.
  • FIG. 2 shows a partial longitudinal section of a freely ejecting starter.
  • This has a bearing plate 19, in which a bearing 122 is used, which is designed for example as a roller bearing possibly in a special form as a needle bearing. However, this can also be designed as a sliding bearing or as a ball bearing.
  • the starter pinion 22 has a bore which has a wedge or serration on its inner circumference, and which engages in a corresponding counterpart on the drive shaft 142.
  • the portion of the shaft-hub connection on the drive shaft is at 143, and the portion of the shaft-hub connection in the pinion is designated 144.
  • the starter pinion 22 is supported on an end face 145, which is directed towards the freewheel 137, by means of a spring element 146, here in the form of a disk disc, on an unspecified collar of the drive shaft 142 from.
  • the starter pinion 22 has a further end face 203, which is arranged on the other axial side of the Andrehritzels 22 and is accordingly remote from the freewheel 137.
  • a recess 206 is introduced frontally, which is designed according to Figure 3 is a hollow cylinder. This recess 206 engages over one
  • Circlip 209 which is designed here as a snap ring. This circlip 209 is seated in a circumferential groove 212, which is introduced in the circumferential direction in the drive shaft 142. In the recess 206, a securing element 218 is further introduced, which is supported in this case on the cylindrical side or the coat-like surface 215 of the recess 206.
  • the spring element 146 On the initially unpopulated drive shaft side shaft-hub connection 143 is first the spring element 146, d. H. pushed the disc spring. Subsequently, the starter pinion 22 is pushed onto the drive shaft 142, that the recess 206 faces away from the freewheel 137. Subsequently, the
  • Circlip 209 pushed in the expanded state on the drive shaft 142 until the locking ring 209 engages in the groove 212.
  • the locking ring 209 thus secures by blocking the drive shaft side shaft-hub connection 143, the secure position of the Andrehritzels 22 on the drive shaft 142. So under centrifugal load (turning with high
  • the securing ring 209 does not expand in such a way that it can be pushed by the drive shaft 142 under axial load (disk spring 146), a securing element 218 is arranged in the recess 206.
  • This fuse element 218 is dimensioned such that a radially inwardly directed surface (cylindrical) so close to the
  • Circlip 209 is arranged that this can not spread open inadmissible.
  • the locking ring 209 can be dimensioned so that between the radial inner side of the securing element 218 and the outside of the securing ring 209 a game is present. This game should therefore be present because it is characterized by the reciprocating motion of the Andrehritzels 22 a force in the axial direction on the securing element 218 is avoided.
  • the safe position is given by.
  • the securing element 219 is non-positively held in the recess 206.
  • a starting device 10 is provided with a drive bearing plate 19, in which a bearing 122 is fixed, with a drive shaft 142, wherein the bearing 122 in the bearing plate 19, the drive shaft 142 at least indirectly supports, with a starter pinion 22, which on the drive shaft 142 such is attached that of the drive shaft 142 to the starter pinion 22 a
  • Torque is transferable, wherein the starter pinion 22 has an end face 203 and a locking ring 218 is arranged stationary on the drive shaft 142. It is provided that the starter pinion 22 on the end face 203 has a recess 206 in which the securing element 218 is arranged, which is an inadmissible spreading of the securing ring
  • the locking ring 209 secures the starter pinion 22 against slipping off the drive shaft 142nd
  • the securing element 218 is frictionally held in the recess 206, d. H. the securing element 218 sits with its cylindrical outer side in the cylindrical inner side of the recess 206 and holds by friction due to a press fit in the recess 206th
  • the securing element 218 is held cohesively in the recess 206.
  • a cohesive connection in the form of a weld or a welding point in any case a weld joint 221 between starter pinion 22 and securing element 218, the position of the
  • Secure securing element 218 can also be provided.
  • a soldering location can also be provided.
  • an adhesive point 224 may be provided which secures its position in the recess 206 between the starting pinion 22 and the securing element 218.
  • Figure 6 shows a detail of the recess 206 of the pinion 22, wherein the
  • Recess 206 in this case has no cylindrical outer contour, but a conical inner contour 227, which expands starting from the end face 203 in the axial direction.
  • This conical inner contour 227 supports a retaining ring 218, which has a slot at its periphery and, accordingly, is not continuous and not closed.
  • Securing element 218 is a spring element introduced into the recess 206 securing element which is slightly compressed for introduction (therefore the slot) is inserted into the recess 206 and is relaxed after taking the axial correct position. This results in the opportunity that the fuse element 218 under bias to the conical
  • This embodiment shows a form-locking secure locking ring 218th

Landscapes

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Abstract

Startvorrichtung mit einem Antriebslagerschild (19), in dem ein Lager (122) befestigt ist, mit einer Antriebswelle (142), wobei das Lager (122) im Lagerschild (19) die Antriebswelle (142) zumindest mittelbar stützt, mit einem Andrehritzel (22), welches auf der Antriebswelle (142) derartig befestigt ist, dass von der Antriebswelle (142) auf das Andrehritzel (22) ein Drehmoment übertragbar ist, wobei das Andrehritzel (22) eine Stirnseite (203) aufweist und ein Sicherungsring (209) auf der Antriebswelle (142) ortsfest angeordnet ist, wobei das Andrehritzel (22) an der Stirnseite (203) eine Ausnehmung (206) aufweist, in der ein Sicherungselement (218) angeordnet ist, welches ein unzulässiges Aufspreizen des Sicherungsrings (209) verhindert.

Description

Beschreibung
Titel Startvorrichtung
Stand der Technik
Aus der DE 10 2005 035 655 Al ist eine Startvorrichtung bekannt, die als sogenannter frei ausstoßender Starter ausgeführt ist. „Frei ausstoßend" bedeutet, dass das Ritzel, welches dazu vorgesehen ist in den Zahnkranz einer Brennkraftmaschine eingespurt zu werden, nur an einem Ende bzw. nur an einer axialen Seite des Ritzels gelagert ist (fliegende Lagerung). Bei dem dort offenbarten Gegenstand ist ein Andrehritzel gezeigt, das auf einer Antriebswelle derartig befestigt ist, dass zwischen Antriebswelle und Andrehritzel ein Drehmoment übertragen werden kann. Darüber hinaus ist das Andrehritzel auf der Antriebswelle axial zwischen zwei definierten Endpositionen verschiebbar.
Zudem ist im Rahmen dieser Verschiebbarkeit das Andrehritzel leicht gefedert ausgeführt, so dass beim Anschlagen des Andrehritzels am Zahnkranz nicht die ganze Massenträgheitskraft des Freilaufs, der Antriebswelle und des Ritzels am Zahnkranz wirkt, sondern im deutlich verringerten Maße effektiv nur ein Teil davon.
Das Andrehritzel erscheint dem Fachmann bei der hier offenbarten Ausführung mittels eines Sicherungsrings (Sprengring) gesichert, der durch einen hülsenartigen, den Sprengring auf seiner Außenseite umgreifenden Abschnitt gegen Aufweiten unter Zentrifugallast gesichert ist. Nachteilig ist bei dieser
Lösung, dass diese eine unnötig lange Antriebswelle erfordert. Dies führt zu unnötig hohen Massen und damit zu höheren Anschlagkräften am Zahnkranz, als unbedingt erforderlich. Offenbarung der Erfindung
Es wird eine Startvorrichtung mit einem Antriebslagerschild vorgeschlagen, in dem ein Lager befestigt ist, mit einer Antriebswelle, wobei das Lager im Lagerschild die Antriebswelle zumindest mittelbar stützt, mit einem Andrehritzel, welches auf der Antriebswelle derart befestigt ist, dass von der Antriebswelle auf das Andrehritzel ein Drehmoment übertragbar ist, wobei das Andrehritzel eine Stirnseite aufweist und ein Sicherungsring auf der Antriebswelle ortsfest angeordnet ist. Das Andrehritzel weist an der Stirnseite eine Ausnehmung auf, in der ein Sicherungselement angeordnet ist, welches ein unzulässiges Aufspreizen des Sicherungsrings verhindert.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird angestrebt, durch das Vorsehen einer Ausnehmung an der Stirnseite des Andrehritzels, in der ein Sicherungselement angeordnet ist, ein unzulässiges Aufspreizen des Sicherungsrings verhindert wird. Dabei soll gleichzeitig die Masse des Andrehritzels und auch der Antriebswelle verringert und dadurch die Massenträgheitskräfte reduziert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das Sicherungselement kraftschlüssig in der Ausnehmung zu befestigen, wobei vorzugsweise das Sicherungselement ein Ring ist, der in der Ausnehmung mit einem Presssitz gehaltert ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Sicherungselement stoffschlüssig in der Ausnehmung gehaltert ist, wobei das
Sicherungselement vorzugsweise als ein Ring gestaltet ist, der in der Ausnehmung durch Klebstoff, durch Lot oder beispielsweise durch eine Schweißstelle gehalten ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das
Sicherungselement formschlüssig in der Ausnehmung gehaltert ist.
Die Vorzüge der speziellen Ausführungen sind derartig, dass besonders wenig Materialeinsatz erforderlich ist, um den Sicherungsring ortsfest zu halten. Kurze Beschreibungen der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert:
Figur 1 zeigt eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt, wobei die
Startvorrichtung ein sogenannter Maulstarter ist, d. h. das Antriebslagerschild übergreift maulartig das Andrehritzel,
Figur 2 zeigt Ausschnittweise ein Ende eines sogenannten frei ausstoßenden Starters in einem Längsschnitt, Figur 3 ausschnittweise ein Andrehritzel mit einem Sicherungselement, welches mittels eines Presssitzes in der Ausnehmung gehaltert ist, Figur 4 ausschnittweise ein Andrehritzel mit einem Sicherungselement, welches stoffschlüssig mittels einer Schweißstelle in der Ausnehmung gehaltert ist, Figur 5 ausschnittweise ein Andrehritzel mit einem Sicherungselement, welches stoffschlüssig mittels einer Klebestelle in der Ausnehmung gehaltert ist,
Figur 6 einen Ausschnitt eines Andrehritzels und dessen Ausnehmung mit einem Sicherungselement, welches leicht konisch ausgeführt ist und dadurch in eine ebenso konische Ausnehmung passt und dort durch Formschluss gegen die konische Außenwand der Ausnehmung gesichert ist.
Ausführungsformen der Erfindung
In der Figur 1 ist eine Startvorrichtung 10 dargestellt. Diese Startvorrichtung 10 weist beispielsweise einen Startermotor 13 und ein Einrückrelais 16 auf. Der Startermotor 13 und das Einrückrelais 16 sind an einem gemeinsamen
Antriebslagerschild 19 befestigt. Der Startermotor 13 dient funktionell dazu, ein Andrehritzel 22 anzutreiben, wenn es im Zahnkranz 25 der hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingespurt ist.
Der Startermotor 13 weist als Gehäuse ein Polrohr 28 auf, das an seinem
Innenumfang Polschuhe 31 trägt, die jeweils von einer Erregerwicklung 34 umwickelt sind. Die Polschuhe 31 umgeben wiederum einen Anker 37, der ein aus Lamellen 40 aufgebautes Ankerpaket 43 und eine in Nuten 46 angeordnete Ankerwicklung 49 aufweist. Das Ankerpaket 43 ist auf eine Antriebswelle 44 aufgepresst. An dem Andrehritzel 22 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 ist - A -
des weiteren ein Kommutator 52 angebracht, der u.a. aus einzelnen Kommutatorlamellen 55 aufgebaut ist. Die Kommutatorlamellen 55 sind in bekannter Weise mit der Ankerwicklung 49 derartig elektrisch verbunden, dass sich bei Bestromung der Kommutatorlamellen 55 durch Kohlebürsten 58 eine Drehbewegung des Ankers 37 im Polrohr 28 ergibt. Eine zwischen dem
Einspurrelais 16 und dem Startermotor 13 angeordnete Stromzuführung 61 versorgt im Einschaltzustand sowohl die Kohlebürsten 58 als auch die Erregerwicklung 34 mit Strom. Die Antriebswelle 44 ist kommutatorseitig mit einem Wellenzapfen 64 in einem Gleitlager 67 abgestützt, welches wiederum in einem Kommutatorlagerdeckel 70 ortsfest gehalten ist. Der Kommutatordeckel
70 wiederum wird mittels Zuganker 73, die über den Umfang des Polrohrs 28 verteilt angeordnet sind (Schrauben, beispielsweise zwei, drei oder vier Stück) im Antriebslagerschild 19 befestigt. Es stützt sich dabei das Polrohr 28 am Antriebslagerschild 19 ab, und der Kommutatorlagerdeckel 70 am Polrohr 28.
In Antriebsrichtung schließt sich an den Anker 37 ein sogenanntes Sonnenrad 80 an, das Teil eines Planetengetriebes 83 ist. Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern 86 umgeben, üblicherweise drei Planetenräder 86, die mittels Wälzlager 89 auf Achszapfen 92 abgestützt sind. Die Planetenräder 86 wälzen in einem Hohlrad 95 ab, das im Polrohr 28 außenseitig gelagert ist. In Richtung zur
Abtriebsseite schließt sich an die Planetenräder 86 ein Planetenträger 98 an, in dem die Achszapfen 92 aufgenommen sind. Der Planetenträger 98 wird wiederum in einem Zwischenlager 101 und einem darin angeordneten Gleitlager 104 gelagert. Das Zwischenlager 101 ist derartig topfförmig gestaltet, dass in diesem sowohl der Planetenträger 98, als auch die Planetenräder 86 aufgenommen sind. Des Weiteren ist im topfförmigen Zwischenlager 101 das Hohlrad 95 angeordnet, das letztlich durch einen Deckel 107 gegenüber dem Anker 37 geschlossen ist. Auch das Zwischenlager 101 stützt sich mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Polrohrs 28 ab. Der Anker 37 weist auf dem vom Kommutator 52 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 einen weiteren
Wellenzapfen 110 auf, der ebenfalls in einem Gleitlager 113 aufgenommen ist, ab. Das Gleitlager 113 wiederum ist in einer zentralen Bohrung des Planetenträgers 98 aufgenommen. Der Planetenträger 98 ist einstückig mit der Abtriebswelle 116 verbunden. Diese Abtriebswelle 116 ist mit ihrem vom Zwischenlager 101 abgewandten Ende 119 in einem weiteren Lager 122, welches im Antriebslagerschild 19 befestigt ist, abgestützt. Das Lager 122 stützt dabei die Antriebswelle 44 mittelbar über die Abtriebswelle 116.
Die Abtriebswelle 116 ist in verschiedene Abschnitte aufgeteilt: So folgt dem Abschnitt, der im Gleitlager 104 des Zwischenlagers 101 angeordnet ist, ein
Abschnitt mit einer sogenannten Geradverzahnung 125 (Innenverzahnung), die Teil einer sogenannten Wellen-Nabe-Verbindung ist. Diese Wellen-Nabe- Verbindung 128 ermöglicht in diesem Fall das axial geradlinige Gleiten eines Mitnehmers 131. Dieser Mitnehmer 131 ist ein hülsenartiger Fortsatz, der einstückig mit einem topfförmigen Außenring 132 des Freilaufs 137 ist. Dieser
Freilauf 137 (Richtgesperre) besteht des Weiteren aus dem Innenring 140, der radial innerhalb des Außenrings 132 angeordnet ist. Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 sind Klemmkörper 138 angeordnet. Diese Klemmkörper 138 verhindern in Zusammenwirkung mit dem Innen- und dem Außenring eine Relativdrehung zwischen dem Außenring und dem Innenring in einer zweiten Richtung. Mit anderen Worten: Der Freilauf 137 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen Innenring 140 und Außenring 132 nur in eine Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Innenring 140 an seinem vom Freilauf 137 wegweisenden Ende eine Wellen-Nabe-Verbindung 141, bspw. eine Keil- oder Kerbverzahnung, auf, die das Übertragen eines Drehmoments vom
Innenring 140 auf das Andrehritzel 22 ermöglicht.
Der Vollständigkeit halber sei hier noch auf den Einspurmechanismus eingegangen. Das Eindrückrelais 16 weist einen Bolzen 150 auf, der ein elektrischer Kontakt ist und der an den Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die hier nicht dargestellt ist, angeschlossen ist. Dieser Bolzen 150 ist durch einen Relaisdeckel 153 hindurchgeführt. Dieser Relaisdeckel 153 schließt ein Relaisgehäuse 156 ab, das mittels mehrerer Befestigungselemente 159 (Schrauben) am Antriebslagerschild 19 befestigt ist. Im Einrückrelais 16 ist weiterhin eine Einzugswicklung 162 und eine sogenannte Haltewicklung 165 angeordnet. Die Einzugswicklung 162 und die Haltewicklung 165 bewirken beide jeweils im eingeschalteten Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches sowohl das Relaisgehäuse 156 (aus elektromagnetisch leitfähigem Material), einen linear beweglichen Anker 168 und einen Ankerrückschluss 171 durchströmt. Der Anker 168 trägt eine Schubstange 174, die beim linearen Einzug des Ankers 168 in Richtung zu einem Schaltbolzen 177 bewegt wird. Mit dieser Bewegung der Schubstange 174 zum Schaltbolzen 177 wird dieser aus seiner Ruhelage in Richtung zu zwei Kontakten 180 und 181 bewegt, so dass eine am zu den Kontakten 180 und 181 Ende des Schaltbolzens 177 angebrachte Kontaktbrücke 184 beide Kontakte 180 und 181 elektrisch miteinander verbindet. Dadurch wird vom Bolzen 150 elektrische Leistung über die Kontaktbrücke 184 hinweg zur Stromzuführung 61 und damit zu den Kohlebürsten 58 geführt. Der Startermotor 13 wird dabei bestromt.
Das Einrückrelais 16 bzw. der Anker 168 hat aber darüber hinaus auch die
Aufgabe, mit einem Zugelement 187 einen dem Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten Hebel zu bewegen. Dieser Hebel 190, üblicherweise als Gabelhebel ausgeführt, umgreift mit zwei hier nicht dargestellten „Zinken" an ihrem Außenumfang zwei Scheiben 193 und 194, um einen zwischen diesen eingeklemmten Mitnehmerring 197 zum Freilauf 137 hin gegen den Widerstand der Feder 200 zu bewegen und dadurch das Andrehritzel 22 in dem Zahnkranz 25 einzuspuren.
Figur 2 zeigt einen Teillängsschnitt eines frei ausstoßenden Starters. Dieses weist ein Lagerschild 19 auf, in dem ein Lager 122 eingesetzt ist, welches beispielsweise als Rollenlager ggf. in einer Spezialform als Nadellager ausgeführt ist. Dieses kann jedoch auch als Gleitlager oder als Kugellager ausgeführt sein.
In beiden Ausführungsbeispielen gemäß Figur 1 und Figur 2 sitzt auf der
Antriebswelle 142 das Andrehritzel 22 auf. Hierzu weist in beiden Fällen die Antriebswelle 142 auf seinem Außenumfang eine Wellen-Nabe-Verbindung 141 auf, die das Übertragen eines Drehmoments vom Innenring 140 auf das Andrehritzel 22 ermöglicht. Das Andrehritzel 22 weist eine Bohrung auf, die an ihrem Innenumfang eine Keil- oder Kerbverzahnung aufweist, und die in ein entsprechendes Gegenstück auf der Antriebswelle 142 eingreift. Der Teil der Wellen-Nabe-Verbindung auf der Antriebswelle ist mit 143, und der Teil der Wellen-Nabe-Verbindung im Ritzel ist mit 144 bezeichnet. Das Andrehritzel 22 stützt sich auf einer Stirnseite 145, die in Richtung zum Freilauf 137 gerichtet ist, mittels eines Federelements 146, hier in Ausführung als Tellerscheibe, an einem nicht näher bezeichneten Bund der Antriebswelle 142 ab.
In Figur 3 ist in vergrößertem Maßstab die Verbindungsstelle zwischen Antriebswelle 142 und Andrehritzel 22 für beide Ausführungsbeispiele gemäß
Figur 1 und Figur 2 dargestellt. Das Andrehritzel 22 weist eine weitere Stirnseite 203 auf, die auf der anderen axialen Seite des Andrehritzels 22 angeordnet ist und dementsprechend vom Freilauf 137 abgewandt ist. Auf dieser Seite des Andrehritzels 22 ist stirnseitig eine Ausnehmung 206 eingebracht, die gemäß Figur 3 hohlzylindrisch ausgeführt ist. Diese Ausnehmung 206 übergreift einen
Sicherungsring 209, der hier als Sprengring ausgeführt ist. Dieser Sicherungsring 209 sitzt in einer umlaufenden Nut 212, die in Umfangsrichtung in die Antriebswelle 142 eingebracht ist. In die Ausnehmung 206 ist des Weiteren ein Sicherungselement 218 eingebracht, das sich in diesem Fall an der zylindrischen Seite bzw. der mantelartigen Oberfläche 215 der Ausnehmung 206 abstützt. An dieser Stelle sei auf die Montagereihenfolge hingewiesen: Auf die zunächst unbestückte antriebswellenseitige Wellen-Nabe-Verbindung 143 wird zunächst das Federelement 146, d. h. die Tellerfeder aufgeschoben. Im Anschluss daran wird das Andrehritzel 22 so auf die Antriebswelle 142 aufgeschoben, dass die Ausnehmung 206 vom Freilauf 137 abgewandt ist. Anschließend wird der
Sicherungsring 209 in aufgeweitetem Zustand auf die Antriebswelle 142 aufgeschoben, bis der Sicherungsring 209 in die Nut 212 einrastet. Der Sicherungsring 209 sichert damit durch Blockierung der antriebswellenseitigen Wellen-Nabe-Verbindung 143 die sichere Lage des Andrehritzels 22 auf der Antriebswelle 142. Damit unter Fliehkraftbelastung (Drehen mit hoher
Winkelgeschwindigkeit) der Sicherungsring 209 sich nicht derartig aufweitet, dass dieser unter Axiallast (Tellerfeder 146) von der Antriebswelle 142 geschoben werden kann, ist ein Sicherungselement 218 in der Ausnehmung 206 angeordnet. Dieses Sicherungselement 218 ist dabei derartig dimensioniert, dass eine nach radial innen gerichtete Oberfläche (zylindrisch) so nahe an dem
Sicherungsring 209 angeordnet ist, dass sich dieser nicht unzulässig aufspreizen kann. Der Sicherungsring 209 kann dabei so dimensioniert sein, dass zwischen der radialen Innenseite des Sicherungselements 218 und der Außenseite des Sicherungsrings 209 ein Spiel vorhanden ist. Dieses Spiel sollte deshalb vorhanden sein, weil dadurch durch die Hin- und Herbewegung des Andrehritzels 22 eine Krafteinwirkung in axialer Richtung auf das Sicherungselement 218 vermieden wird. Die sichere Position wird dadurch gegeben. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist dabei vorgesehen, dass das Sicherungselement 219 kraftschlüssig in der Ausnehmung 206 angehaltert ist.
Es ist demzufolge eine Startvorrichtung 10 mit einem Antriebslagerschild 19 vorgesehen, in dem ein Lager 122 befestigt ist, mit einer Antriebswelle 142, wobei das Lager 122 im Lagerschild 19 die Antriebswelle 142 zumindest mittelbar stützt, mit einem Andrehritzel 22, welches auf der Antriebswelle 142 derart befestigt ist, dass von der Antriebswelle 142 auf das Andrehritzel 22 ein
Drehmoment übertragbar ist, wobei das Andrehritzel 22 eine Stirnseite 203 aufweist und ein Sicherungsring 218 auf der Antriebswelle 142 ortsfest angeordnet ist. Es ist dabei vorgesehen, dass das Andrehritzel 22 an der Stirnseite 203 eine Ausnehmung 206 aufweist, in der das Sicherungselement 218 angeordnet ist, welches ein unzulässiges Aufspreizen des Sicherungsrings
209 verhindert.
Der Sicherungsring 209 sichert das Andrehritzel 22 gegen Herunterrutschen von der Antriebswelle 142.
Das Sicherungselement 218 ist in der Ausnehmung 206 kraftschlüssig gehaltert, d. h. das Sicherungselement 218 sitzt mit seiner zylindrischen Außenseite in der zylindrischen Innenseite der Ausnehmung 206 und hält sich mittels Reibung aufgrund eines Presssitzes in der Ausnehmung 206.
Gemäß Figur 4 kann alternativ vorgesehen sein, dass das Sicherungselement 218 stoffschlüssig in der Ausnehmung 206 gehalten ist. Hierzu kann beispielsweise eine stoffschlüssige Verbindung in Gestalt einer Schweißnaht oder eines Schweißpunkts, jedenfalls einer Schweißverbindungsstelle 221 zwischen Andrehritzel 22 und Sicherungselement 218, die Lage des
Sicherungselementes 218 sichern. Alternativ kann bei geeigneter Materialpaarung auch eine Lotstelle vorgesehen sein. Gemäß Figur 5 kann beispielsweise eine Klebstelle 224 vorgesehen sein, die zwischen Andrehritzel 22 und Sicherungselement 218 dessen Position in der Ausnehmung 206 sichert.
Figur 6 zeigt ausschnittweise die Ausnehmung 206 des Ritzels 22, wobei die
Ausnehmung 206 in diesem Fall keine zylindrische Außenkontur aufweist, sondern eine konische Innenkontur 227, die sich von der Stirnseite 203 ausgehend in axialer Richtung aufweitet. Diese konische Innenkontur 227 stützt einen Sicherungsring 218, der an seinem Umfang einen Schlitz aufweist und dementsprechend nicht durchgängig und nicht geschlossen ist. Dieses
Sicherungselement 218 ist ein unter Federspannung in die Ausnehmung 206 eingebrachtes Sicherungselement, welches zum Einbringen leicht komprimiert (daher der Schlitz) in die Ausnehmung 206 eingeführt ist und nach Einnehmen der axialen korrekten Lage entspannt ist. Dadurch ergibt sich die Gelegenheit, dass sich das Sicherungselement 218 unter Vorspannung an der konischen
Innenseite 227 abstützen kann. Dieses Ausführungsbeispiel zeigt einen formschlüssig gesicherten Sicherungsring 218.

Claims

Ansprüche
1. Startvorrichtung mit einem Antriebslagerschild (19), in dem ein Lager (122) befestigt ist, mit einer Antriebswelle (142), wobei das Lager (122) im Lagerschild (19) die Antriebswelle (142) zumindest mittelbar stützt, mit einem Andrehritzel (22), welches auf der Antriebswelle (142) derartig befestigt ist, dass von der Antriebswelle (142) auf das Andrehritzel (22) ein Drehmoment übertragbar ist, wobei das Andrehritzel (22) eine Stirnseite (203) aufweist und ein Sicherungsring (209) auf der Antriebswelle (142) ortsfest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrehritzel (22) an der Stirnseite (203) eine Ausnehmung (206) aufweist, in der ein Sicherungselement (218) angeordnet ist, welches ein unzulässiges Aufspreizen des Sicherungsrings (209) verhindert.
2. Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (218) kraftschlüssig in der Ausnehmung (206) gehaltert ist.
3. Startvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (218) ein Ring ist, der in der Ausnehmung (206) mit einem Presssitz gehaltert ist.
4. Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (218) stoffschlüssig in der Ausnehmung (206) gehaltert ist.
5. Startvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (218) ein Ring ist, der in der Ausnehmung durch eine Klebestelle (224) oder eine Schweißstelle (221) gehaltert ist.
6. Startvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (218) formschlüssig in der Ausnehmung (206) gehaltert ist.
7. Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (209) ein Sprengring ist.
8. Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Andrehritzel (22) durch ein Federelement (146), vorzugsweise eine Tellerfeder, gegen die Antriebswelle (142) in axialer
Richtung federnd auf der Antriebswelle (142) gelagert ist.
9. Startvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (122) ein Wälzlager, vorzugsweise Rollen- oder Kugellager oder ein Gleitlager ist.
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