EP2331810A1 - Reduziergetriebe sowie startervorrichtung einer brennkraftmaschine - Google Patents

Reduziergetriebe sowie startervorrichtung einer brennkraftmaschine

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EP2331810A1
EP2331810A1 EP09783455A EP09783455A EP2331810A1 EP 2331810 A1 EP2331810 A1 EP 2331810A1 EP 09783455 A EP09783455 A EP 09783455A EP 09783455 A EP09783455 A EP 09783455A EP 2331810 A1 EP2331810 A1 EP 2331810A1
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EP
European Patent Office
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gear
toothing
internal combustion
combustion engine
gears
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09783455A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Samuel Billot
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears

Definitions

  • the invention relates to a reduction gear, in particular for a starter device of an internal combustion engine, for speed-reducing coupling of a drive and an output shaft by means of at least two gears which are engaged with each other.
  • the invention further relates to a starter device of an internal combustion engine.
  • Reducing gears of the type mentioned are known from the prior art. They are often used in starter devices of internal combustion engines to increase the torque, for example, an electric motor, whereby the size of the electric motor small and its weight are kept low. If the internal combustion engine is started or started, the electric motor is operated for this purpose
  • This procedure when starting the internal combustion engine is necessary because internal combustion engines are usually not self-starting.
  • gears with conventional toothing are used for the reduction gear, for example a planetary gear.
  • This has the disadvantage that vibrations are excited during operation, resulting in poor acoustic properties of the reducer. The resulting noise can sometimes be relatively loud and thus annoying.
  • a helical gear for the reduction gear is now partially provided. This measure improves the engagement conditions and prevents the development of vibrations and the associated noise level. This means improved acoustic properties.
  • the helical gearing also means that axial thrust forces occur on the gears, which are equipped with helical gearing. This has the consequence that, depending on the resulting thrust forces, a corresponding mounting of the gears or the gears assigned to the gears must be provided. Also, the rigidity of the housing must be designed taking into account the thrust forces. This leads to a complex design of the bearings and the housing, which results in an increase in costs. Also, there is a higher friction on the helical gears, so that the efficiency of the reducer is degraded and thus the performance of the starter is reduced. This means that the starting capability of the starter device or the electric motor is reduced. Therefore, the power of the electric motor must be increased to obtain the necessary starting ability. This in turn means that the wear of the electric motor increases, in particular the wear of the
  • the reduction gear with the features mentioned in claim 1 has the advantage that the noise and vibration behavior of the reducer is improved, while the high efficiency of the spur gearing is substantially maintained.
  • Other objects of the invention are the achievement of a compact design, a significantly increased life and a cost-effective design of the reducer.
  • This is achieved by the gears are straight toothed and the teeth is a high toothing.
  • the reduction gear which is designed in particular as a planetary gear and serves to reduce the rotational speed of an electric motor and to transmit its torque to an output shaft of a starter to provide with an optimized toothing.
  • the toothing can have a special profile in order to reduce the noise level at the reduction gear, which is formed, for example, during a starting process of the internal combustion engine.
  • This design of the reducer has the advantage that as a result the optimized toothing is significantly quieter during operation, thus having improved acoustic properties.
  • a compact and cost-saving design is possible. The latter is achieved in particular by the use of a straight toothing. This creates no axial forces that would have to be absorbed by structural measures of the reducer. The storage of the drive and the output shaft or the gears can therefore be designed so that no or only small axial forces are absorbed. Thus, a housing of the reducer can be constructed lighter and more space-saving.
  • the improvement of the acoustic properties is achieved by the toothing is designed as a high toothing. Thus, the overlap of the teeth can be significantly increased, which has an improved noise and vibration behavior.
  • High toothing is understood as meaning a toothing in which the overlapping of the toothing is increased (greater than or equal to 2.0) by reducing the normal engagement angle (less than 20 °). This results in steeper edges, a larger profile coverage and lower radial forces acting on the bearing of the gears.
  • the high-gearing is therefore less sensitive compared to a conventional geometry
  • Axial distance deviations and concentricity errors and also smoothness is improved.
  • the high-toothing has in comparison with a double helical toothing, which is also referred to as an arrow toothing, the advantage that the spur gears used in this case by means of Conventional manufacturing processes can be produced and thus existing assembly processes can be maintained.
  • the reduction gear is a planetary gear, with a sun gear, a ring gear and at least one planet gear, which is arranged between the sun gear and the ring gear and is engaged with these.
  • Planetary gears have the advantage that they allow large gear ratios and can transmit large torques, as this is divided by the use of multiple planet gears on them.
  • the shafts of the sun gear, the ring gear and the planet gear are usually parallel to each other, and those of the sun gear and the ring gear may be coaxial. It is advantageous if both the sun gear, the ring gear and the at least one planetary gear have the high toothing.
  • Sun gear, ring gear and planet form the gears of the invention.
  • a development of the invention provides that the sun gear on the drive shaft rotatably and / or the ring gear is fixedly arranged / are.
  • the sun gear is thus assigned to the drive shaft and fixed on this, so that a transmission of a drive torque in the reducer is possible.
  • Drive shaft and sun gear are thus actively connected.
  • the ring gear can be stationary, so not rotatable, arranged.
  • the drive of the reducer thus takes place via the drive shaft, which is connected to the sun gear.
  • the output is provided via the at least one planetary gear which is rotatably mounted on a planet carrier.
  • the planet carrier can be operatively connected to the output shaft, so rotatably connected, be. It can also be provided that the planet carrier is formed integrally with the output shaft.
  • a development of the invention provides that the sun gear is formed integrally with the drive shaft.
  • the sun gear can already be formed during the production of the drive shaft on this. In this way, no attachment mechanisms must be provided to secure the sun gear on the drive shaft. This can be one Reduction in weight of the drive shaft and thus the reducer be conducive.
  • a development of the invention provides that the at least one planet gear is rotatably mounted on a planet carrier.
  • the planet carrier serves for the rotatable mounting of the at least one planetary gear.
  • the planet carrier can be mounted stationary or rotatable. In a planetary gear, either the ring gear or the planet carrier must always be rotatably arranged.
  • the planet carrier holds the at least one planetary gear between the sun gear and the ring gear so that the teeth of the planetary gear can engage with both the sun gear and the ring gear.
  • a development of the invention provides that the planet carrier rotatably mounted and rotatably connected to the output shaft, in particular integrally formed with this is.
  • the output of the reducer for example on the side of the internal combustion engine, thus takes place via the planet carrier.
  • this is rotatably mounted and has a rotationally fixed connection with the output shaft.
  • the planet carrier may have a rotationally fixed connection between the sun gear and drive shaft and the planet carrier and output shaft, while the ring gear is arranged stationary.
  • a development of the invention provides that the high-toothing has an effective minimum profile coverage of about two or more than two between the sun gear and the planetary gear and / or the ring gear and the planet gear.
  • An essential goal of the design of the high gear is to design the tooth height so that the uncorrected
  • Involute area an effective minimum profile coverage of> 2 each between the sun and the at least one planet and between the at least one planet and the ring gear reaches.
  • the frontal meshing pitch p e m * ⁇ / cos ( ⁇ ) is the distance between two right or left flanks on the engagement line. This can also be the aim, for example, in the course of optimizing load capacity.
  • the increase of the profile coverage is achieved, inter alia, by the use of a reduced module for a specific gear ratio on the gear pair, which is to be determined on the basis of the following consideration:
  • the module used must be selected strength appropriate, so that sustainable tooth feet can be designed.
  • the minimum usable module is found to be 0.5 mm. However, this value is to be understood only as an indicative value, since by using improved materials, a lower modulus may also be possible.
  • the high-toothing has a normal engagement angle of 10 ° to 20 °, preferably about 10 ° or about 16 °. Reducing the normal meshing angle for the high gear results in steeper flanks, greater profile coverage, and lower radial forces.
  • the high-gearing is less sensitive to axial distance deviations and concentricity errors compared to a conventional geometry, and the smoothness is improved.
  • the pressure angle can be reduced to about 10 °, especially if the profile coverage is> 2. If the toothing is hobbed off, the pressure angle can be reduced, for example, to 16 °.
  • the normal engagement angle can also assume values smaller than 10 °.
  • a further development of the invention provides that toothed feet of the high-toothed toothing have a shape deviating from a trochoidal shape.
  • the tooth root radius of the toothing is reduced by the use of the smaller module. This will be compensated with appropriate measures.
  • the tooth root shape for improving tooth root strength may be the conventional rounding of the tooth root by a corrected version be replaced advantageously. This is preferably done while maintaining the trouble-free engagement of the gear pairs.
  • the optimized Zahnfußform may differ from the previous Trochoidenform.
  • tooth heads of the high toothing have a modified head region.
  • the flank can be formed, for example, by means of a (slight) head rounding adapted to the module used.
  • a head take-back can be provided. Both measures allow a good lubricating film structure between the force-transmitting tooth flanks. This leads to less wear and reduced noise generation.
  • a development of the invention provides that the high-toothing can be produced by means of a conventional manufacturing process.
  • the gears provided with the high-toothing have the advantage, for example, of double-helical toothing, that existing assembly processes can be maintained. So no additional manufacturing steps must be carried out or used. This allows a cost-effective production of the reducer.
  • a development of the invention provides that the output shaft is associated with a freewheel.
  • About the freewheel can be prevented that the already started internal combustion engine applied to the drive shaft of the reducer with a high speed and thus damaged, for example, a connected via this electric motor.
  • a one-sided torque transmission is realized, that is, that the torque can be transmitted only from the drive to the output shaft.
  • the reduction gear has a starter pinion, in particular with helical teeth, which can be brought into engagement with a further gear wheel.
  • the starter pinion is preferably provided on the output shaft of the reduction gear. It is therefore not intended that the reducer or its output shaft is permanently in operative connection with the internal combustion engine - which may be assigned to the other gear - or another device. It is rather, provided that the connection can be interrupted via the starter pinion. Thus, for example, during a starting operation of the internal combustion engine, a torque transmission from the drive shaft of the reduction gear may be provided on the internal combustion engine, while this connection is interrupted following the startup process.
  • the starter pinion which is engageable with another gear, which is assigned for example to the internal combustion engine or the other device, into engagement.
  • the starter pinion has particularly advantageously a helical toothing to facilitate engagement during operation.
  • the starter pinion for example, the freewheel assigned or these two elements can be structurally integrated.
  • a development of the invention provides at least one damping device, which is assigned to the drive and / or the output shaft and / or the gears.
  • the reducer can be equipped with at least one damping device.
  • the damping device serves to considerably reduce the vibration excitations caused, for example, by the internal combustion engine. Such a device can thus make a significant contribution to reducing the noise level and the vibrations.
  • the at least one damping device of the drive and / or the output shaft and / or the gears of the reducer is assigned.
  • the damping device between reduction gear and the internal combustion engine or the other device is arranged so that vibrations are damped before reaching the reducer. This is the life of the gears beneficial.
  • a further improvement of the acoustic properties can be achieved by using a plurality of damping devices.
  • the invention further relates to a starter device of an internal combustion engine having an electric motor, by means of which the internal combustion engine can be started.
  • a starter device of an internal combustion engine having an electric motor by means of which the internal combustion engine can be started.
  • a arranged between the electric motor and the engine reduction gear is provided, which is designed in particular according to the above statements.
  • FIG. 1 shows a starter device of an internal combustion engine with a
  • Figure 2 is a perspective view of the reducer, which is designed as a planetary gear
  • Figure 3 is a side view of the planetary gear.
  • the starter device 1 shows a starter device 1, also referred to as starter, an internal combustion engine, not shown, with an electric motor 2.
  • the starter device 1 is used to start the engine by means of the electric motor 2. It is therefore one, at least temporary, operative connection between the electric motor 2 and provided the internal combustion engine.
  • the starter device 1 has a reduction gear 3, which is designed as a planetary gear 4. This is arranged between the electric motor 2 and the internal combustion engine.
  • a drive shaft 5 of the planetary gear 4 is therefore in operative connection with the electric motor 2 or an armature shaft 6 of the electric motor 2 and can in particular be designed in one piece with this.
  • an output shaft 7 is provided on the side of the planetary gear 4 assigned to the internal combustion engine.
  • the drive shaft 5 and the output shaft 7 are connected via a sun gear 8, a ring gear 9 and three planetary gears 10 in operative connection.
  • the sun gear 8, the ring gear 9 and the planet wheels 10 thus form gears 11 of the reduction gear 3. These are characterized by the fact that they are straight toothed and have a toothing high teeth.
  • the sun gear 8 is rotatably connected to the drive shaft 5 and executed in the example shown in one piece with her.
  • the ring gear 9, however, is stationary, so not rotatable, in one Housing 12 of the starter device 1 fixed.
  • the ring gear 9 is provided in an intermediate storage 13, which is arranged, for example, in a drive bearing 14 or a pole housing 15 stationary and rotationally fixed.
  • the intermediate storage 13 may, for example, a plastic or metal bearing 33 and / or a bearing 34, the latter serving to guide the output shaft 7 rotatably.
  • Drive bearing 14 and pole housing 15 form components of the housing 12.
  • the ring gear 9 may be formed directly in the intermediate bearing 13 in order to realize a more cost-effective design of the planetary gear 4.
  • the ring gear 9 may also be designed as a single component and introduced into the intermediate storage 13.
  • a damping device 16 may be arranged to prevent or reduce transmission of vibrations from the planetary gear 4 to the housing 12.
  • the damping device 16 may be formed, for example, as a damping rubber 17.
  • the planetary gear 4 at least one planetary gear 10, three in the present example, is provided.
  • the number and arrangement of the planet gears 10 of the planetary gear 4 is arbitrary and depends, for example, on the torque to be transmitted.
  • the number of planet gears 10 is selected so that the strength of a toothing of the gears 11 and a planet carrier 18 of the planet gears 10 is ensured over a required life.
  • the planet gears 10 are rotatably mounted on the planet carrier 18.
  • the planet carrier 18 forms, for example, pin-like elements 19, on which the planet gears 10 are supported.
  • the planet carrier 18 is connected to the
  • Output shaft 7 rotatably connected and integrally formed in the example shown with this.
  • a bearing 20 which serves to support the drive shaft 5.
  • a driver 21 is provided, which is characterized by a tooth- ⁇ / Vellenitati 22 of the type oblique or spur toothing.
  • the toothed shaft connection 22 interconnecting the output shaft 7 and the driver 21 constitutes a so-called single-pinion drive 23.
  • Clamping elements, not shown, and a starter pinion 24 are installed in the driver 21. It thus forms a freewheel 25 of the starter device 1.
  • the starter device 1 is activated via an engagement relay 26, which the freewheel 25 in the direction of Sprocket 27 presses and simultaneously activates a power supply 28 of the electric motor 2 via a contact bridge 29.
  • the engagement relay 26 thus closes the contact bridge 29, so that the electric motor 2 is supplied with power.
  • the sprocket 27 is assigned to the internal combustion engine, so this is therefore drivable on him.
  • the starter pinion 24 can mesh with the ring gear 27 and thus establish a connection between the electric motor 2 and the internal combustion engine.
  • the starter pinion 24 experiences upon rotation of the output shaft 7 either by the helical tooth- ⁇ / Vellenitati 22 on the output shaft 7 or on the driver 21 or by the helical toothing on the starter pinion 24 a feed.
  • FIG. 2 shows an isometric view of the reduction gear 3 in the form of the planetary gear 4. Shown is the drive shaft 5, which simultaneously forms the armature shaft 6 of the electric motor 2, not shown here.
  • the drive shaft 5 is formed integrally with the sun gear 8 of the planetary gear 4. It is engaged with three planet wheels 10, which are rotatably mounted on the planet carrier 18 and its pin-shaped elements 19.
  • the planet carrier 18 is integrally formed with the output shaft 7 and thus rotatably connected to her.
  • the planet gears 10 are also engaged with the ring gear 9, which is arranged in the intermediate bearing 13, wherein the damping rubber 17 ensures a reduction in the transmitted to the housing 12, not shown vibrations.
  • Figure 3 shows a side view of the planetary gear 4 from the perspective of the electric motor 2. Recognizable are again the drive shaft 5 with the sun gear formed thereon 8 and the planet carrier 18 with attached pin-shaped elements 19, on soft the planet gears 10 are rotatably arranged. Shown is further arranged in the intermediate bearing 13 ring gear 9 with the damping rubber 17.
  • the planet carrier 18 is formed integrally with the output shaft 7.
  • the gears 11 have a toothing 30, which is designed as a high toothing 31.
  • the high toothing 31 is characterized in that it has an effective minimum profile coverage of> 2 which is realized by a normal locking angle of 10 ° to 20 °.
  • a tooth root 32 deviate from a Trochoidenform.
  • the tooth root 32 is shown here as belonging to the ring gear 9, but may be provided on each of the gears 11.
  • the engagement relay 26 For starting the internal combustion engine, first the engagement relay 26 is turned on, which energizes the electric motor 2 of the starter device 1 via a contact bridge 29. This has the consequence that a torque is generated by the electric motor 2, which sets the armature shaft 6 in a rotational movement.
  • the armature shaft 6 forms the drive shaft 5 of the planetary gear 4, so that this is driven.
  • the sun gear 8 drives, which is in engagement with three planetary gears 10.
  • These in turn are in engagement with the ring gear 9 and are mounted on the planet carrier 18, which is set in rotation in rotation.
  • the planet carrier 18 is formed integrally with the output shaft 7, so that it is driven.
  • the engagement relay 26 continues to move the freewheel 25 in the direction of the ring gear 27, so that the starter pinion 24 can mesh with the ring gear 27. In this way, an operative connection between the electric motor 2 and the engine is established and the torque of the electric motor 2 can drive this. In this way, the internal combustion engine is started and then the operative connection between the electric motor 2 and internal combustion engine is interrupted by the starter pinion 24 from the ring gear 27 again, as soon as the engagement relay 26 is deactivated.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Reduziergetriebe (3) insbesondere für eine Startervorrichtung (1) einer Brennkraftmaschine, zur drehzahlreduzierenden Kopplung einer Antriebs- und einer Abtriebswelle (5,7), mittels mindestens zweier Zahnräder (11), die miteinander in Eingriff stehen. Dabei ist vorgesehen, dass die Zahnräder (11) gerade verzahnt sind und die Verzahnung (30) eine Hochverzahnung (31) ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Startervorrichtung (1) einer Brennkraftmaschine.

Description

Beschreibung
Titel Reduziergetriebe sowie Startervorrichtung einer Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft ein Reduziergetriebe, insbesondere für eine Startervorrichtung einer Brennkraftmaschine, zur drehzahlreduzierenden Kopplung einer Antriebs- und einer Abtriebswelle mittels mindest zweier Zahnräder, die miteinander in Eingriff stehen. Die Erfindung betrifft ferner eine Startervorrichtung einer Brennkraftmaschine.
Stand der Technik
Reduziergetriebe der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Sie werden häufig in Startervorrichtungen von Brennkraftmaschinen verwendet, um das Drehmoment beispielsweise eines Elektromotors zu erhöhen, wodurch die Baugröße des Elektromotors klein und sein Gewicht gering gehalten werden. Soll die Brennkraftmaschine gestartet beziehungsweise angelassen werden, so wird zu diesem Zweck der Elektromotor betrieben, dessen
Drehmoment über das Reduziergetriebe - unter Reduzierung der Drehzahl - heraufgesetzt und damit die Brennkraftmaschine in Bewegung versetzt wird. Ab einer Drehzahl, die abhängig von der verwendeten Brennkraftmaschine ist, kann diese in einen eigenständigen Betrieb übergeben. Dieses Vorgehen beim Starten der Brennkraftmaschine ist notwendig, da Brennkraftmaschinen üblicherweise nicht selbststartfähig sind. Häufig werden für das Reduziergetriebe, beispielsweise einem Planetengetriebe, Zahnräder mit herkömmlicher Verzahnung verwendet. Dies hat den Nachteil, dass während des Betriebs Schwingungen angeregt werden, was schlechte akustische Eigenschaften des Reduziergetriebes zur Folge hat. Die dadurch entstehenden Geräusche können mitunter vergleichsweise laut und damit störend sein. Um die Entstehung dieser Schwingungen zu verhindern, wird inzwischen teilweise eine Schrägverzahnung für das Reduziergetriebe vorgesehen. Diese Maßnahme verbessert die Eingriffsverhältnisse und verhindert die Entstehungen von Schwingungen und den damit einhergehenden Geräuschpegel. Dies bedeutet verbesserte akustische Eigenschaften. Die Schrägverzahnung bedeutet jedoch auch, dass axiale Schubkräfte auf die Zahnräder auftreten, welche mit der Schrägverzahnung ausgestattet sind. Dies hat zur Folge, dass, in Abhängigkeit von den entstehenden Schubkräften, eine entsprechende Lagerung der Zahnräder beziehungsweise der den Zahnrädern zugeordneten Wellen vorgesehen sein muss. Auch muss die Steifigkeit des Gehäuses unter Berücksichtigung der Schubkräfte ausgelegt sein. Dies führt zu einer komplexen Konzeption der Lager und des Gehäuses, was eine Kostensteigerung zur Folge hat. Auch liegt an den Zahnrädern mit Schrägverzahnung eine höhere Reibung vor, sodass der Wirkungsgrad des Reduziergetriebes verschlechtert und damit die Leistung des Anlassers reduziert wird. Das bedeutet, dass die Startfähigkeit der Startervorrichtung beziehungsweise des Elektromotors reduziert ist. Daher muss die Leistung des Elektromotors erhöht werden, um die notwendige Startfähigkeit zu erhalten. Dies hat wiederum zur Folge, dass der Verschleiß des Elektromotors zunimmt, insbesondere der Verschleiß des
Kommutierungssystems, und somit die Lebensdauer des Elektromotors reduziert wird. Weiterhin bestünde die Möglichkeit, die Zahnräder mit einer Doppelschrägverzahnung zu versehen. Durch diese wird das Auftreten von axialen Schubkräften auf ein Lager verhindert, da diese von der Verzahnung selbst aufgefangen werden. Die Doppelschrägverzahnung hat jedoch das Auftreten von weiteren Reibungskräften und damit einer weiteren Reduzierung des Wirkungsgrads zur Folge. Die Fertigung ist außerdem komplex und damit teuer. Dem vorteilhaften Schwingungsverhalten der Schrägverzahnung beziehungsweise der Doppelschrägverzahnung steht also eine Verschlechterung des Wirkungsgrads und eine aufwendigere Konstruktion gegenüber.
Offenbarung der Erfindung
Demgegenüber weist das Reduziergetriebe mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass das Geräusch- und Schwingungsverhalten des Reduziergetriebes verbessert wird, während der hohe Wirkungsgrad der Geradverzahnung im Wesentlichen erhalten bleibt. Weitere Ziele der Erfindung sind das Erreichen einer kompakten Bauweise, einer erheblich erhöhten Lebensdauer und einer kostengünstigen Gestaltung des Reduziergetriebes. Dies wird erreicht, indem die Zahnräder gerade verzahnt sind und die Verzahnung eine Hochverzahnung ist. Es ist also vorgesehen, das Reduziergetriebe, welches insbesondere als Planetengetriebe ausgelegt ist und dazu dient, die Drehzahl eines Elektromotors zu senken und dessen Drehmoment auf eine Ausgangswelle eines Anlasser zu übertragen, mit einer optimierten Verzahnung zu versehen. Die Verzahnung kann dabei ein Sonderprofil aufweisen, um den Geräuschpegel am Reduziergetriebe, der beispielsweise während eines Startvorgangs der Brennkraftmaschine entsteht, zu reduzieren. Diese Auslegung des Reduziergetriebes hat den Vorteil, dass dadurch die optimierte Verzahnung im Betrieb deutlich leiser ist, also verbesserte akustische Eigenschaften aufweist. Darüber hinaus ist eine kompakte und kostensparende Konstruktion möglich. Letzteres wird insbesondere durch die Verwendung einer Geradverzahnung erreicht. Damit entstehen keine Axialkräfte, die über bauliche Maßnahmen des Reduziergetriebes aufgefangen werden müssten. Die Lagerung der Antriebsund der Abtriebswelle beziehungsweise der Zahnräder kann also so ausgelegt werden, dass keine oder lediglich geringe axiale Kräfte aufgefangen werden. Damit kann auch ein Gehäuse des Reduziergetriebes leichter und platzsparender konstruiert werden. Die Verbesserung der akustischen Eigenschaften wird erreicht, indem die Verzahnung als Hochverzahnung ausgelegt ist. Damit kann die Überdeckung der Verzahnung deutlich erhöht werden, was ein verbessertes Geräusch- und Schwingungsverhalten zur Folge hat. Durch die verringerten Schwingungen wird auch die Lebensdauer der resultierenden Verzahnung des Reduziergetriebes positiv beeinflusst. Die Verzahnung soll dabei anwendungsgerecht ausgelegt werden, insbesondere im Hinblick auf die zu übertragenden Drehmomente beziehungsweise Drehzahlen. Unter Hochverzahnung wird eine Verzahnung verstanden, bei der die Überdeckung der Verzahnung erhöht ist (größergleich 2,0), indem der Normaleingriffswinkel reduziert wird (kleiner 20°). Damit ergeben sich steilere Flanken, eine größere Profilüberdeckung und geringere Radialkräfte, die auf die Lagerung der Zahnräder wirken. Die Hochverzahnung ist also im Vergleich zu einer herkömmlichen Geometrie unempfindlicher gegen
Achsabstandsabweichungen und Rundlauffehler und auch die Laufruhe wird verbessert. Die Hochverzahnung weist im Vergleich mit einer Doppelschrägverzahnung, die ebenso als Pfeilverzahnung bezeichnet wird, den Vorteil auf, dass die dabei verwendeten geradverzahnten Zahnräder mittels herkömmlicher Fertigungsprozesse herstellbar sind und somit bestehende Montageprozesse beibehalten werden können.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Reduziergetriebe ein Planetengetriebe ist, mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und mindestens einem Planetenrad, welches zwischen Sonnenrad und Hohlrad angeordnet ist und mit diesen in Eingriff steht. Planetengetriebe haben den Vorteil, dass sie große Übersetzungsstufen ermöglichen und große Drehmomente übertragen können, da diese durch die Verwendung mehrerer Planetenräder auf diese aufgeteilt wird. Die Achsen beziehungsweise Wellen des Sonnenrads, des Hohlrads und des Planetenrads sind üblicherweise parallel zueinander, wobei die des Sonnenrads und des Hohlrads koaxial sein können. Es ist vorteilhaft, wenn sowohl das Sonnenrad, das Hohlrad und das mindestens eine Planetenrad die Hochverzahnung aufweisen. Sonnenrad, Hohlrad und Planetenrad bilden dabei die erfindungsgemäßen Zahnräder aus.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sonnenrad auf der Antriebswelle drehfest und/oder das Hohlrad ortsfest angeordnet ist/sind. Das Sonnenrad ist somit der Antriebswelle zugeordnet und auf dieser befestigt, sodass eine Übertragung eines Antriebsmoments in das Reduziergetriebe möglich ist. Antriebswelle und Sonnenrad sind also wirkverbunden. Das Hohlrad kann ortsfest, also nicht drehbar, angeordnet sein. Der Antrieb des Reduziergetriebes erfolgt damit über die Antriebswelle, welche mit dem Sonnenrad verbunden ist. Der Abtrieb ist über das mindestens eine Planetenrad vorgesehen, welches auf einem Planetenradträger drehbar angeordnet ist. Der Planetenradträger kann mit der Abtriebswelle wirkverbunden, also drehfest verbunden, sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass der Planetenradträger einstückig mit der Abtriebswelle ausgebildet ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Sonnenrad einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Sonnenrad bereits bei der Herstellung der Antriebswelle auf dieser ausgebildet werden. Auf diese Weise müssen keine Befestigungsmechanismen vorgesehen sein, um das Sonnenrad auf der Antriebswelle zu befestigen. Dies kann einer Gewichtsreduzierung der Antriebswelle und damit des Reduziergetriebes zuträglich sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das mindestens eine Planetenrad auf einem Planetenradträger drehbar angeordnet ist. Der Planetenradträger dient der drehbaren Lagerung des mindestens einen Planetenrads. Der Planetenradträger kann ortsfest oder drehbar gelagert sein. Bei einem Planetengetriebe muss stets entweder das Hohlrad oder der Planetenradträger drehbar angeordnet sein. Der Planetenradträger hält das mindestens eine Planetenrad zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad so, dass die Verzahnung des Planetenrads sowohl mit dem Sonnenrad als auch mit dem Hohlrad in Eingriff treten kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Planetenradträger drehbar gelagert und mit der Abtriebswelle drehfest verbunden, insbesondere einstückig mit dieser ausgebildet, ist. Der Abtrieb des Reduziergetriebes, beispielsweise auf Seite der Brennkraftmaschine, erfolgt also über den Planetenradträger. Zu diesem Zweck ist dieser drehbar gelagert und weist eine drehfeste Verbindung mit der Abtriebswelle auf. Besonders vorteilhaft kann es sein, den Planetenradträger einstückig mit der Abtriebswelle auszubilden, um eine Gewichtsreduzierung des Reduziergetriebes zu erzielen. Beispielsweise kann das Reduziergetriebe eine drehfeste Verbindung zwischen Sonnenrad und Antriebswelle sowie Planetenradträger und Abtriebswelle aufweisen, während das Hohlrad ortsfest angeordnet ist.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Hochverzahnung eine effektive Mindestprofilüberdeckung von etwa zwei oder größer als zwei zwischen dem Sonnenrad und dem Planetenrad und/oder dem Hohlrad und dem Planetenrad aufweist. Ein wesentliches Ziel der Auslegung der Hochverzahnung besteht darin, die Zahnhöhe so auszulegen, dass der unkorrigierte
Evolventenbereich eine effektive Mindestprofilüberdeckung von > 2 jeweils zwischen dem Sonnenrad und dem mindestens einen Planetenrad und zwischen dem mindestens einen Planetenrad und dem Hohlrad erreicht. Diese Bedingung ist erfüllt, wenn der Formkreisdurchmesser dFa so gewählt wird, dass die Eingriffsstrecke ga der Beziehung ga = 2 * pe gehorcht, wobei pe die (Stirn-) Eingriffsteilung bezeichnet; die Profilüberdeckung εα ist das Verhältnis der Eingriffsstrecke zur Stirneingriffsteilung pe. Die Stirneingriffsteilung pe = m * π / cos(α) ist der Abstand zweier Rechts- oder Linksflanken auf der Eingriffslinie. Dies kann beispielsweise auch im Zuge einer Tragfähigkeitsoptimierung angestrebt sein. Damit werden die Anforderungen an das einerseits optimale Geräusch- und Schwingungsverhalten und andererseits an eine ausreichende Festigkeit der Zahnräder erfüllt. Die Erhöhung der Profilüberdeckung erfolgt unter anderem durch die Verwendung eines verkleinerten Moduls für eine bestimmte Übersetzung an dem Zahnradpaar, das anhand folgender Überlegung zu ermitteln ist: Das verwendete Modul muss festigkeitsgerecht ausgewählt werden, damit tragfähige Zahnfüße gestaltet werden können. Das minimal verwendbare Modul liegt erfahrungsgemäß bei 0,5 mm. Dieser Wert ist jedoch nur als Anhaltswert zu verstehen, da durch Verwendung verbesserter Materialien auch ein geringeres Modul möglich sein kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Hochverzahnung einen Normaleingriffswinkel von 10° bis 20°, bevorzugt etwa 10° oder etwa 16°, aufweist. Durch die Reduzierung des Normaleingriffswinkels für die Hochverzahnung ergeben sich steilere Flanken, eine größere Profilüberdeckung und geringere Radialkräfte. Damit ist die Hochverzahnung im Vergleich zu einer herkömmlichen Geometrie unempfindlicher gegen Achsabstandabweichungen und Rundlauffehler, auch die Laufruhe wird verbessert. Bei spanlos gefertigten Verzahnungen kann der Eingriffswinkel bis auf etwa 10° reduziert werden, insbesondere wenn die Profilüberdeckung > 2 ist. Wird die Verzahnung abwälzgefräst, so kann der Eingriffswinkel beispielsweise bis auf 16° reduziert werden. Durch geeignete Maßnahmen, beispielsweise zur Erhöhung der Festigkeit durch eine andere Materialauswahl, kann der Normaleingriffswinkel auch kleinere Werte als 10° annehmen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Zahnfüße der Hochverzahnung eine von einer Trochoidenform abweichende Form aufweisen. Der Zahnfußradius der Verzahnung wird durch die Verwendung des kleineren Moduls verringert. Dies wird mit geeigneten Maßnahmen ausgeglichen. Beispielsweise kann die Zahnfußform zur Verbesserung der Zahnfußfestigkeit die herkömmliche Verrundung des Zahnfußes durch eine korrigierte Version vorteilhaft ersetzt werden. Dies erfolgt vorzugsweise unter Beibehaltung des störungslosen Eingriffes der Zahnradpaare. Dabei kann die optimierte Zahnfußform von der bisherigen Trochoidenform abweichen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Zahnköpfe der Hochverzahnung einen modifizierten Kopfbereich aufweisen. Im Zahnkopfbereich kann die Flanke beispielsweise durch eine an das verwendete Modul angepasste (leichte) Kopfrundung ausgebildet sein. Ebenso kann eine Kopfrücknahme vorgesehen sein. Beide Maßnahmen ermöglichen einen guten Schmierfilmaufbau zwischen den kraftübertragenden Zahnflanken. Dies führt zu geringerem Verschleiß und verminderter Geräuscherzeugung.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Hochverzahnung mittels eines herkömmlichen Fertigungsprozesses herstellbar ist. Die mit der Hochverzahnung versehenen Zahnräder weisen gegenüber beispielsweise der Doppelschrägverzahnung den Vorteil auf, dass bestehende Montageprozesse beibehalten werden können. Es müssen also keine zusätzlichen Fertigungsschritte durchgeführt beziehungsweise verwendet werden. Dies erlaubt eine kostengünstige Herstellung des Reduziergetriebes.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Abtriebswelle ein Freilauf zugeordnet ist. Über den Freilauf kann verhindert werden, dass die schon gestartete Brennkraftmaschine die Antriebswelle des Reduziergetriebes mit einer hohen Drehzahl beaufschlagt und somit beispielsweise einen über diese angeschlossenen Elektromotor beschädigt. Mittels des Freilaufs wird also eine einseitige Drehmomentübertragung realisiert, das heißt, dass das Drehmoment lediglich von der Antriebs- auf die Abtriebswelle übertragen werden kann.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Reduziergetriebe ein Starterritzel, insbesondere mit Schrägverzahnung, aufweist, welches mit einem weiteren Zahnrad in Eingriff bringbar ist. Das Starterritzel ist vorzugsweise auf der Abtriebswelle des Reduziergetriebes vorgesehen. Es ist also nicht beabsichtigt, dass das Reduziergetriebe beziehungsweise dessen Abtriebswelle permanent mit der Brennkraftmaschine - der das weitere Zahnrad zugeordnet sein kann - oder einer anderen Vorrichtung in Wirkverbindung steht. Es ist vielmehr vorgesehen, dass über das Starterritzel die Verbindung unterbrechbar ist. Somit kann beispielsweise während eines Startvorgangs der Brennkraftmaschine eine Drehmomentübertragung von der Antriebswelle des Reduziergetriebes auf die Brennkraftmaschine vorgesehen sein, während diese Verbindung nachfolgend des Startvorgangs unterbrochen wird. Dies erfolgt über das Starterritzel, welches mit einem weiteren Zahnrad, welches beispielsweise der Brennkraftmaschine oder der weiteren Vorrichtung zugeordnet ist, in Eingriff bringbar ist. Das Starterritzel weist besonders vorteilhaft eine Schrägverzahnung auf, um das Ineingriffbringen während des Betriebs zu erleichtern. Dem Starterritzel kann beispielsweise der Freilauf zugeordnet beziehungsweise diese beiden Elemente können baulich integriert sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht mindestens eine Dämpfungsvorrichtung vor, die der Antriebs- und/oder der Abtriebswelle und/oder den Zahnrädern zugeordnet ist. Um das akustische Verhalten weiter zu verbessern, kann das Reduziergetriebe mit mindestens einer Dämpfungsvorrichtung ausgestattet werden. Die Dämpfungsvorrichtung dient dazu, die beispielsweise durch die Brennkraftmaschine verursachten Schwingungsanregungen, erheblich zu verringern. Eine solche Vorrichtung kann also einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung des Geräuschniveaus und der Schwingungen leisten. Dabei ist die mindestens eine Dämpfungsvorrichtung der Antriebs- und/oder der Abtriebswelle und/oder den Zahnrädern des Reduziergetriebes zugeordnet. Mit Vorteil ist die Dämpfungsvorrichtung zwischen Reduziergetriebe und der Brennkraftmaschine beziehungsweise der weiteren Vorrichtung angeordnet, sodass Schwingungen bereits vor Erreichen des Reduziergetriebes gedämpft werden. Dies ist der Lebensdauer der Zahnräder zuträglich. Eine weitere Verbesserung der akustischen Eigenschaften kann durch die Verwendung mehrerer Dämpfungsvorrichtungen erreicht werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Startervorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem Elektromotor, mittels welchem die Brennkraftmaschine anlassbar ist. Dabei ist ein zwischen Elektromotor und Brennkraftmaschine angeordnetes Reduziergetriebe vorgesehen, welches insbesondere gemäß den vorstehenden Ausführungen ausgeführt ist. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
Figur 1 eine Startervorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einem
Reduziergetriebe,
Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Reduziergetriebes, welches als Planetengetriebe ausgeführt ist, und
Figur 3 eine Seitenansicht des Planetengetriebes.
Ausführungsform(en) der Erfindung
Die Figur 1 zeigt eine Startervorrichtung 1 , auch als Anlasser bezeichnet, einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine, mit einem Elektromotor 2. Die Startervorrichtung 1 dient dem Anlassen der Brennkraftmaschine mittels des Elektromotors 2. Es ist also eine, zumindest temporäre, Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor 2 und der Brennkraftmaschine vorgesehen. Die Startervorrichtung 1 weist ein Reduziergetriebe 3 auf, welches als Planetengetriebe 4 ausgebildet ist. Dieses ist zwischen dem Elektromotor 2 und der Brennkraftmaschine angeordnet. Eine Antriebswelle 5 des Planetengetriebes 4 steht demzufolge mit dem Elektromotor 2 beziehungsweise einer Ankerwelle 6 des Elektromotors 2 in Wirkverbindung und kann insbesondere mit dieser einstückig ausgeführt sein. Auf der der Brennkraftmaschine zugeordneten Seite des Planetengetriebes 4 ist eine Abtriebswelle 7 vorgesehen. Die Antriebswelle 5 und die Abtriebswelle 7 stehen über ein Sonnenrad 8, ein Hohlrad 9 sowie drei Planetenräder 10 miteinander in Wirkverbindung. Das Sonnenrad 8, das Hohlrad 9 und die Planetenräder 10 bilden also Zahnräder 11 des Reduziergetriebes 3. Diese zeichnen sich dadurch aus, dass sie gerade verzahnt sind und als Verzahnung eine Hochverzahnung aufweisen. Das Sonnenrad 8 ist drehfest mit der Antriebswelle 5 verbunden und in dem dargestellten Beispiel einstückig mit ihr ausgeführt. Das Hohlrad 9 ist dagegen ortsfest, also nicht drehbar, in einem Gehäuse 12 der Startervorrichtung 1 fixiert. Zu diesem Zweck ist das Hohlrad 9 in einem Zwischenlager 13 vorgesehen, welches beispielsweise in einem Antriebslager 14 oder einem Polgehäuse 15 ortsfest und drehfest angeordnet ist. Das Zwischenlager 13 kann beispielsweise ein Kunststoff- oder Metalllager 33 und/oder ein Lager 34 aufweisen, wobei letzteres dazu dient, die Abtriebswelle 7 drehbeweglich zu führen. Antriebslager 14 und Polgehäuse 15 bilden Bestandteile des Gehäuses 12. In dem Polgehäuse 15 ist auch der Elektromotor 2 vorgesehen. Das Hohlrad 9 kann direkt in dem Zwischenlager 13 ausgebildet sein, um eine kostengünstigere Ausführung des Planetengetriebes 4 zu realisieren. Das Hohlrad 9 kann jedoch auch als einzelnes Bauteil ausgeführt sein und in das Zwischenlager 13 eingebracht sein. Dabei kann zwischen Hohlrad 9 und Zwischenlager 13 eine Dämpfungsvorrichtung 16 angeordnet sein, um eine Übertragung von Schwingungen von dem Planetengetriebe 4 auf das Gehäuse 12 zu verhindern beziehungsweise zu verringern. Die Dämpfungsvorrichtung 16 kann beispielsweise als Dämpfungsgummi 17 ausgebildet sein. In dem Planetengetriebe 4 ist mindestens ein Planetenrad 10, in dem vorliegenden Beispiel drei, vorgesehen. Die Anzahl und die Anordnung der Planetenräder 10 des Planetengetriebes 4 ist frei wählbar und hängt beispielsweise von dem zu übertragenden Drehmoment ab. Die Anzahl der Planetenräder 10 wird so ausgewählt, dass die Festigkeit einer Verzahnung der Zahnräder 11 und eines Planetenradträgers 18 der Planetenräder 10 über eine geforderte Lebensdauer gewährleistet ist. Die Planetenräder 10 sind auf dem Planetenradträger 18 drehbar angeordnet. Zu diesem Zweck bildet der Planetenradträger 18 beispielsweise stiftartige Elemente 19 aus, auf weichen die Planetenräder 10 gelagert sind. Der Planetenradträger 18 ist mit der
Abtriebswelle 7 drehfest verbunden und in dem abgebildeten Beispiel einstückig mit dieser ausgebildet. In der Abtriebswelle 7 ist ein Lager 20 vorgesehen, welches der Lagerung der Antriebswelle 5 dient. Auf der Abtriebswelle 7 ist ein Mitnehmer 21 vorgesehen, der durch eine Zahn-Λ/Vellenverbindung 22 der Bauart Schräg- oder Geradverzahnung gekennzeichnet ist. Die die Abtriebswelle 7 und den Mitnehmer 21 miteinander verbindende Zahn-Λ/Vellenverbindung 22 stellt ein so genanntes Einspurgetriebe 23 dar. In dem Mitnehmer 21 sind nicht dargestellte Klemmkörper und ein Starterritzel 24 eingebaut. Er bildet damit einen Freilauf 25 der Startervorrichtung 1. Die Startervorrichtung 1 wird über ein Einrückrelais 26 aktiviert, welches den Freilauf 25 in Richtung eines Zahnkranzes 27 drückt und gleichzeitig eine Stromversorgung 28 des Elektromotors 2 über eine Kontaktbrücke 29 aktiviert. Das Einrückrelais 26 schließt also die Kontaktbrücke 29, sodass der Elektromotor 2 mit Strom versorgt wird. Der Zahnkranz 27 ist der Brennkraftmaschine zugeordnet, über ihn ist diese also antreibbar. Wenn der Freilauf 25 in Richtung des Zahnkranzes 27 gedrückt wird, kann das Starterritzel 24 in den Zahnkranz 27 einspuren und damit eine Verbindung zwischen Elektromotor 2 und Brennkraftmaschine herstellen. Dabei erfährt das Starterritzel 24 bei Drehen der Abtriebswelle 7 entweder durch die schrägverzahnte Zahn-Λ/Vellenverbindung 22 an der Abtriebswelle 7 oder an dem Mitnehmer 21 oder durch die Schrägverzahnung am Starterritzel 24 einen Vorschub.
Die Figur 2 zeigt eine isometrische Darstellung des Reduziergetriebes 3 in Form des Planetengetriebes 4. Dargestellt ist die Antriebswelle 5, welche gleichzeitig die Ankerwelle 6 des hier nicht dargestellten Elektromotors 2 bildet. Die Antriebswelle 5 ist mit dem Sonnenrad 8 des Planetengetriebes 4 einstückig ausgebildet. Es steht mit drei Planetenrädern 10 in Eingriff, welche auf dem Planetenradträger 18 beziehungsweise dessen stiftförmigen Elementen 19 drehbar angeordnet sind. Der Planetenradträger 18 ist mit der Abtriebswelle 7 einstückig ausgebildet und damit drehfest mit ihr verbunden. Die Planetenräder 10 stehen außerdem mit dem Hohlrad 9 in Eingriff, welches in dem Zwischenlager 13 angeordnet ist, wobei der Dämpfungsgummi 17 für eine Reduzierung der auf das nicht dargestellte Gehäuse 12 übertragenen Schwingungen sorgt.
Die Figur 3 zeigt eine Seitenansicht des Planetengetriebes 4 aus der Sicht des Elektromotors 2. Erkennbar sind wieder die Antriebswelle 5 mit dem darauf ausgebildeten Sonnenrad 8 und der Planetenradträger 18 mit daran befestigten stiftförmigen Elementen 19, auf weichen die Planetenräder 10 drehbar angeordnet sind. Dargestellt ist weiter das in dem Zwischenlager 13 angeordnete Hohlrad 9 mit dem Dämpfungsgummi 17. Der Planetenradträger 18 ist einstückig mit der Abtriebswelle 7 ausgebildet. In dieser Darstellung ist erkennbar, dass die Zahnräder 11 über eine Verzahnung 30 verfügen, welche als Hochverzahnung 31 ausgeführt ist. Die Hochverzahnung 31 ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine effektive Mindestprofilüberdeckung von > 2 aufweist, was durch einen Normaleinghffswinkel von 10° bis 20° realisiert wird. Dabei kann ein Zahnfuß 32 von einer Trochoidenform abweichen. Der Zahnfuß 32 ist hier als zu dem Hohlrad 9 gehörig dargestellt, kann aber an jedem der Zahnräder 11 vorgesehen sein.
Es ergibt sich folgende Funktion der Startervorrichtung 1 : Zum Anlassen der Brennkraftmaschine wird zunächst das Einrückrelais 26 eingeschaltet, das über eine Kontaktbrücke 29 den Elektromotor 2 der Startervorrichtung 1 bestromt. Dies hat zur Folge, dass ein Drehmoment von dem Elektromotor 2 erzeugt wird, das die Ankerwelle 6 in eine Drehbewegung versetzt. Die Ankerwelle 6 bildet dabei die Antriebswelle 5 des Planetengetriebes 4, sodass auch dieses angetrieben wird. Dies geschieht, indem die Antriebswelle 5 das Sonnenrad 8 antreibt, welches mit drei Planetenrädern 10 in Eingriff steht. Diese stehen wiederum mit dem Hohlrad 9 in Eingriff und sind auf dem Planetenradträger 18 befestigt, der in Folge in Drehbewegung versetzt wird. Der Planetenradträger 18 ist einstückig mit der Abtriebswelle 7 ausgebildet, sodass diese angetrieben wird. Das Einrückrelais 26 rückt weiter den Freilauf 25 in Richtung des Zahnkranzes 27, sodass das Starterritzel 24 in den Zahnkranz 27 einspuren kann. Auf diese Weise ist eine Wirkverbindung zwischen Elektromotor 2 und Brennkraftmaschine hergestellt und das Drehmoment des Elektromotors 2 kann diese antreiben. Auf diese Weise wird die Brennkraftmaschine gestartet und anschließend die Wirkverbindung zwischen Elektromotor 2 und Brennkraftmaschine durch Ausspuren des Starterritzels 24 aus dem Zahnkranz 27 wieder unterbrochen, sobald das Einrückrelais 26 deaktiviert wird.

Claims

Ansprüche
1. Reduziergetriebe (3), insbesondere für eine Startervorrichtung (1 ) einer Brennkraftmaschine, zur drehzahlreduzierenden Kopplung einer Antriebs- und einer Abtriebswelle (5,7), mittels mindestens zweier Zahnräder (11 ), die miteinander in Eingriff stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder (11 ) gerade verzahnt sind und die Verzahnung (30) eine Hochverzahnung (31 ) ist.
2. Reduziergetriebe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Reduziergetriebe (3) ein Planetengetriebe (4) ist, mit einem Sonnenrad (8), einem Hohlrad (9) und mindestens einem Planetenrad (10), welches zwischen Sonnenrad (8) und Hohlrad (9) angeordnet ist und mit diesen in Eingriff steht.
3. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (8) auf der Antriebswelle (5) drehfest und/oder das Hohlrad (8) ortsfest angeordnet ist/sind.
4. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (8) einstückig mit der Antriebswelle (5) ausgebildet ist.
5. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Planetenrad (10) auf einem Planetenradträger (18) drehbar angeordnet ist.
6. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenradträger (18) drehbar gelagert und mit der Abtriebswelle (7) drehfest verbunden, insbesondere einstückig mit dieser ausgebildet, ist.
7. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochverzahnung (31 ) eine effektive Mindestprofilüberdeckung von etwa zwei oder größer als zwei zwischen dem Sonnenrad (8) und dem Planetenrad (10) und/oder dem Hohlrad (9) und dem Planetenrad (10) aufweist.
8. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochverzahnung (31 ) einen Normaleingriffswinkel von 10° bis 20°, bevorzugt etwa 10° oder etwa 16°, aufweist.
9. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zahnfüße (32) der Hochverzahnung (31 ) eine von einer Trochoidenform abweichende Form aufweisen.
10. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zahnköpfe der Hochverzahnung (31 ) einen modifizierten Kopfbereich aufweisen.
11. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochverzahnung (31 ) mittels eines herkömmlichen Fertigungsprozesses herstellbar ist.
12. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtriebswelle (7) ein Freilauf (25) zugeordnet ist.
13. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reduziergetriebe (3) ein Starterritzel (24), insbesondere mit Schrägverzahnung, aufweist, welches mit einem weiteren Zahnrad (27) in Eingriff bringbar ist.
14. Reduziergetriebe nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Dämpfungsvorrichtung (16), die der Antriebs- und/oder der Abtriebswelle (5,7) und/oder den Zahnrädern (11 ) zugeordnet ist.
15. Startervorrichtung (1 ) einer Brennkraftmaschine, mit einem Elektromotor (2), mittels welchem die Brennkraftmaschine anlassbar ist, gekennzeichnet durch ein zwischen Elektromotor (2) und Brennkraftmaschine vorgesehenes Reduziergetriebe (3), insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
EP09783455A 2008-09-29 2009-09-28 Reduziergetriebe sowie startervorrichtung einer brennkraftmaschine Withdrawn EP2331810A1 (de)

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