EP2519734A1 - Startvorrichtung - Google Patents

Startvorrichtung

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Publication number
EP2519734A1
EP2519734A1 EP10784303A EP10784303A EP2519734A1 EP 2519734 A1 EP2519734 A1 EP 2519734A1 EP 10784303 A EP10784303 A EP 10784303A EP 10784303 A EP10784303 A EP 10784303A EP 2519734 A1 EP2519734 A1 EP 2519734A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
starting device
drive
internal combustion
starter
pinion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10784303A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Verena Frueh
Sven Hartmann
Javier Bores
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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
Publication of EP2519734A1 publication Critical patent/EP2519734A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02N15/062—Starter drives
    • F02N15/065—Starter drives with blocking means
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/13—Machine starters
    • Y10T74/131—Automatic
    • Y10T74/137—Reduction gearing

Definitions

  • drives are used, which are fed with a separate from the fuel supply power supply.
  • Most DC motors are used for this purpose, the drive pinion first engages in the ring gear of the internal combustion engine, then to spin the engine. This is done by means of starters according to the push-screw principle. After the end of the starting process, the pinion moves back out of the ring gear of the internal combustion engine.
  • start-stop systems in motor vehicles requires an extended requirement for the starting system and thus also a functionality extension of previously used starters.
  • the classic principle of the starters used so far is not possible with the classic principle of the starters used so far.
  • the starter can be enabled to engage in the sprocket already during the outflow of the internal combustion engine, so that the above-mentioned functionality is fulfilled.
  • the starting device comprises a starter relay connectable to a voltage source and the internal combustion engine for cranking engageable star termotor.
  • a control of the starter relay and / or the starter motor via an electronic control unit. This controls the starter relay and / or the starter motor associated semiconductor power output stages such that at least in a start-stop operation of the internal combustion engine, the starter relay in the stop state of the internal combustion engine has its Einspurwolf.
  • a starter with permanent engagement for an internal combustion engine includes a ring gear that is constantly engaged with a pinion connected to an electric motor.
  • a flywheel includes a one-way clutch configured to transmit the torque generated by the electric motor from the ring gear to the flywheel to start the internal combustion engine.
  • An inertia moment M1 required to rotate the crankshaft of the internal combustion engine after starting the engine, a moment of inertia M2 of the flywheel, a resultant moment of inertia M3 of the ring gear and flywheel, and a resultant moment of inertia M4 of a ring gear and a flywheel of a land are so chosen that only upon engagement of the ring gear with the flywheel starting of the internal combustion engine takes place and a relationship M1 ⁇ M2 ⁇ M4 ⁇ M3 is met. This ensures the stability of the crankshaft spinning.
  • DE 10 2004 044 932 A1 relates to an engine starting device.
  • Axial movement of a pinion and an output shaft and ratcheting of the pinion are prevented with respect to the output shaft in the rotational direction, so that wear of a splined shaft connecting portion between the pinion and the output shaft and wear of the pinion and a ring gear are reduced. Thereby, the meshing noise generated when the engine is started is lowered.
  • the engine starting device includes an output shaft and a thrust receiving surface on which abuts the axial end surface of an inner ring of a bearing. Further, the engine starting device includes a threaded portion formed at the end of the output shaft.
  • the pinion is designed such that the end surface thereof abuts on the bearing side on the end surface of the inner ring of the bearing on the pinion shaft.
  • the pinion is directed towards the bearing by the tightening force of a Screw pressed. This is located on the threaded section.
  • the pinion, the output shaft and the bearing are fixed such that the thrust receiving surface and the end surface of the pinion on the bearing side clamp the inner ring of the bearing.
  • the starting actuator constantly engages with a toothed ring, wherein the toothed ring can be coupled to the crankshaft of the internal combustion engine via an overrunning clutch or can be decoupled from this.
  • a sprocket is mounted on the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the ring gear may be relatively movable to the crankshaft, so that the ring gear is stationary while the internal combustion engine is running.
  • the above-mentioned first embodiment of the invention is based on the idea that basic interventions in the drive train of a motor vehicle are required. Consequently, the aforementioned first embodiment variant can initially only be used in smaller numbers.
  • the above adaptation i. E. The elimination of the freewheel and the Eingurmechanismus' for small numbers usually no cost advantage, but means additional effort that would inevitably be reflected in the product cost.
  • a standardized starting device while maintaining the freewheel and maintaining an engagement mechanism is modified to the effect that the Ritzelruureage the drive pinion of the starting device is displaced by means of a spacer such that the drive pinion constantly in engagement with the ring gear of the internal combustion engine which is disposed on the crankshaft, is engaged.
  • the engagement mechanism still comprises an engagement relay, which, however, comprises a changed rest position and a reduced engagement path. This means a reduction of the noise and a lower contact bounce, since a reduced maximum speed is achieved when engaging.
  • the relay winding can be selected according to the required specifications.
  • the starting device in particular arranged by the output shaft of the electric drive drive pinion, arranged closer to the ring gear of the internal combustion engine down.
  • the output shaft of the electric drive drive pinion arranged closer to the ring gear of the internal combustion engine down.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the starter device proposed according to the invention with a pinion rudder, which allows a permanent engagement of the drive sprocket and the sprocket by the use of a spacer,
  • Figure 1.1 shows a detail for the interpretation of the fork lever
  • Figure 2 shows another embodiment of the present invention proposed starting device with permanent engagement between the drive pinion and sprocket by shifting position of the starter with respect to the sprocket.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a starting device proposed according to the invention, in which the drive pinion is in permanent engagement with a gear wheel of an internal combustion engine, in particular a ring gear on the crankshaft of the internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows that an internal combustion engine 10 has a crankshaft 12.
  • a flywheel 14 which may be a single or multi-mass flywheel, a gear, in particular a ring gear 16 is added.
  • a relative movement between this toothed wheel 16 and the crankshaft 12 is possible in that the toothed wheel 16, in particular designed as a ring gear, is mounted on a freewheel 18. is taken.
  • the gear, in particular designed as a ring gear 16 rotates at a different peripheral speed than the crankshaft 12.
  • the toothing 20 of the toothed wheel 16 meshes with a drive pinion 24 of a starting device 22.
  • the starting device 22 is arranged at a first distance 46 with respect to the toothed wheel 16 in the embodiment proposed according to the invention shown in FIG.
  • starting device 22 is a standard starting device, a push-screw starter, Bosch R-Starter, ISBN 3-7782-20284, yellow series, automotive technology, "Starters and generators", 2002, pages 76 to 79, counter starter R70, which has an electric drive 28, which is designed in particular as a DC drive.
  • the electric drive 28 comprises a stator 50 and a rotor 52, cf. illustration according to FIG. 2.
  • the starting device 22 comprises an engagement relay 30, which acts on a fork lever 34.
  • the fork lever 34 is pivotable about a pivot point 38.
  • Corresponding to the entry or Ausfahrweges of the contactor 30 is an axial displacement of the drive pinion 24, which is associated with a freewheel 36 generated upon actuation of the fork lever 34 along a link 32.
  • a spacer 40 is arranged.
  • the spacer 40 is sleeve-shaped in the embodiment shown in FIG. 1 and comprises a first end 42 and a second end 44. While the first end 42 assigns the electric drive 28, the second end 44 supports the sleeve-shaped spacer 40 a collar of the freewheel 36, which is associated with the drive pinion 24 from.
  • the provision of the spacer 40 allows the drive pinion 24 and gear 16 always in engagement, ie to keep it in the engaged state.
  • the position shown in Figure 1 represents the rest position of the drive pinion 54, in this meshes with the toothing 20 of the gear 16.
  • the engagement relay 30 of the starter 22 has according to the first embodiment, a modified rest position and a reduced feed path. Reference is made to FIG. 1.1.
  • the translation of the fork lever 34, ie the lever travel is 1 .57.
  • the winding of the engagement relay 30 can be designed relatively weak in the context of the modular principle, so that the power consumption is limited.
  • the starting device 22 described above in connection with Figure 1 is characterized in that at this compared to a standard starting device, Bosch R-Starter, ISBN 3-7782-20284, yellow series, automotive technology, "starters and generators", 2002, page 76 to page 79, countershaft launchers R70 have only slightest modification requirements to make. It is only a spacer 40 is required to achieve a permanent engagement between the teeth 20 of the gear 16 and the drive pinion 24 of the starter 22. This means that even with a standard starting device used today, the mind-change functionality can be achieved.
  • FIG. 2 shows a further, alternative embodiment variant for realizing a permanent engagement between the toothed wheel 16 on the crankshaft of the internal combustion engine and the drive pinion of the starting device.
  • the starting device 22 as shown in Figure 2 in a based on the gear 16 on the crankshaft 12, reduced second distance 54 arranged so that at an identical axial position of the drive pinion 24 together with freewheel 36 the drive shaft 26, compared to a standard starter, thrust lingtriebstarter, Bosch R-Starter, ISBN 3-7782-20284, yellow row, power2.9technik, "Starters and generators", 2002, pages 76 to 79, there compare countershaft starter R70, a shift of the starter 22 is closer to the internal combustion engine 10.
  • a permanent engagement between the toothing 20 of the toothed wheel 16 and the toothing of the drive pinion 24 of the drive shaft 26 can be realized in a simple manner.
  • the engagement relay 30 of the second embodiment variant of the modified standard starting device proposed in accordance with the invention shown in FIG. 2 is designed, compare with position 56, with an increased free travel.
  • a rest stop 58 is also conceivable.
  • the rest stop 58 can be arranged so that it is arranged directly opposite a prolonged slide 48.
  • a separate stop 60 may also be provided.
  • the engagement relay 30 has a switching function. It has to switch the starter current when it has fully energized. A standard inserted engagement relay 30 has this way, which must continue to be made possible in the new mounting position to switch the starter current.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Startvorrichtung (22) für Verbrennungskraftmaschinen (10). Die Startvorrichtung (22) umfasst einen Elektroantrieb (28) für ein Antriebsritzel (24). Auf der Kurbelwelle (12) der Verbrennungskraftmaschine (10) ist ein Zahnrad (16) gelagert. Ein eingespurter Zustand des Antriebsritzels (24) auf einer Antriebswelle (26) des Elektroantriebs (28) wird entweder durch ein Distanzstück (40) herbeigeführt oder die Startvorrichtung (22) ist in einem verringerten Abstand (54) bezogen auf das Zahnrad (16) angeordnet.

Description

Beschreibung Titel
Startvorrichtung Stand der Technik
Zum Starten von Verbrennungskraftmaschinen werden Antriebe eingesetzt, die mit einer von der Kraftstoffversorgung separierten Energieversorgung gespeist werden. Meistens werden hierzu Gleichstrommotoren eingesetzt, deren Antriebsritzel zunächst in den Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine einrückt, um dann den Verbrennungsmotor durchzudrehen. Dies geschieht mittels Starter gemäß des Schub-Schraubtriebprinzips. Nach dem Ende des Startvorgangs rückt das Ritzel wieder aus dem Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine aus.
Die zunehmende Verbreitung von Start-Stopp-Systemen in Kraftfahrzeugen erfordert eine erweiterte Anforderung an das Startsystem und damit auch eine Funktionalitätserweiterung bisher eingesetzter Starter. Hierbei sind z.B. schärfere Akustik-Anforderungen zu nennen sowie die Notwendigkeit, bei einem Anfahrwunsch des Fahrers jederzeit wieder starten zu können (Mind Change Funktionalität). Insbesondere beim Auslaufen der Verbrennungskraftmaschine ist dies mit dem klassischen Prinzip der bisher eingesetzten Starter nicht möglich.
Durch eine geeignete Ansteuerung des Einrückmechanismus und des elektrischen Antriebs des Starters kann dieser in die Lage versetzt werden, bereits während des Auslaufs der Verbrennungskraftmaschine in den Zahnkranz einzurücken, so dass die oben genannte Funktionalität erfüllt wird.
Aus DE 197 21 386 A1 und EP 0 848 159 B1 ist eine Startvorrichtung zum Starten einer Brennkraftmaschine bekannt. Gemäß dieser Lösung umfasst die Startvorrichtung einen über ein Starterrelais mit einer Spannungsquelle verbindbaren und der Verbrennungskraftmaschine zum Andrehen in Eingriff bringbaren Star- termotor. Eine Ansteuerung des Starterrelais und/oder des Startermotors erfolgt über ein elektronisches Steuergerät. Dieses steuert dem Starterrelais und/oder dem Startermotor zugeordnete Halbleiter-Leistungsendstufen derart, dass zumindest in einem Start-Stopp-Betrieb der Verbrennungskraftmaschine das Starterrelais im Stoppzustand der Brennkraftmaschine seine Einspurstellung aufweist.
Aus DE 10 2007 029 353 A1 ist ein Starter mit permanentem Eingriff für eine Verbrennungskraftmaschine bekannt. Der Starter umfasst ein Hohlrad, das konstant in Eingriff mit einem Ritzel steht, welches mit einem Elektromotor verbunden ist. Ein Schwungrad umfasst eine Freilaufkupplung, die derart ausgelegt ist, dass das Drehmoment, das durch den Elektromotor erzeugt wird, vom Hohlrad zum Schwungrad übertragen wird, um die Verbrennungskraftmaschine zu starten. Ein Trägheitsmoment M1 , welches erforderlich ist, um die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine nach einem Anlassen der Maschine zu drehen, ein Trägheitsmoment M2 des Schwungrades, ein resultierendes Trägheitsmoment M3 des Hohlrades und des Schwungrades sowie ein resultierendes Trägheitsmoment M4 eines Hohlrades und eines Schwungrades eines Substarters sind so gewählt, dass lediglich beim Eingriff des Hohlrades mit dem Schwungrad ein Starten der Verbrennungskraftmaschine erfolgt und eine Beziehung M1 < M2 < M4 < M3 erfüllt ist. Dies stellt die Stabilität des Durchdrehens der Kurbelwelle sicher.
DE 10 2004 044 932 A1 bezieht sich auf eine Motoranlassvorrichtung. Eine Axialbewegung eines Ritzels und einer Abtriebswelle und ein Rattern des Ritzels werden in Bezug auf die Abtriebswelle in Rotationsrichtung verhindert, so dass ein Verschleiß eines Zahnwellenverbindungsabschnitt.es zwischen dem Ritzel und der Abtriebswelle und ein Verschleiß des Ritzels und eines Hohlrades vermindert werden. Dadurch wird das Zahneingriffsgeräusch, welches beim Anlassen des Motors erzeugt wird, herabgesetzt. Die Motoranlassvorrichtung umfasst eine Abtriebswelle sowie eine Schubaufnahmefläche, an welcher die axiale Endfläche eines inneren Rings eines Lagers anliegt. Ferner umfasst die Motoranlassvorrichtung einen an dem Ende der Abtriebswelle ausgebildeten Gewindeabschnitt. Das Ritzel ist derart ausgeführt, dass die Endfläche desselben auf der Lagerseite an der Endfläche des inneren Rings des Lagers auf der Ritzelwelle anliegt. Das Ritzel wird in Richtung auf das Lager durch die Anzugskraft einer Schraube gedrückt. Diese befindet sich auf dem Gewindeabschnitt. Das Ritzel, die Abtriebswelle und das Lager sind derart befestigt, dass die Schubaufnahmefläche und die Endfläche des Ritzels auf der Lagerseite den inneren Ring des Lagers klemmen.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, bleibt zur Realisierung der Mind Change Funktionalität der Startaktuator dauernd in Eingriff mit einem Zahnkranz, wobei der Zahnkranz über eine Freilaufkupplung mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt sein kann bzw. von dieser entkoppelt werden kann. In einer ersten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung ist ein Zahnkranz auf der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine gelagert. Der Zahnkranz kann relativ bewegbar zur Kurbelwelle sein, so dass der Zahnkranz stillsteht während die Verbrennungskraftmaschine läuft. Dies ermöglicht, ein Antriebsritzel der Startvorrichtung dauernd im Eingriff mit der Verzahnung des Zahnkranzes zu halten, um jederzeit startbereit zu sein, ohne darauf warten zu müssen, bis die Verbrennungskraftmaschine zum Stillstand gekommen ist und das Antriebsr\tze\ erst dann in den Zahnkranz einzurücken.
Die vorstehend genannte erste Ausführungsform des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens geht jedoch mit dem Nachteil einher, dass grundlegende Eingriffe in den Triebstrang eines Kraftfahrzeugs erforderlich sind. Demzufolge ist die vorstehend genannte erste Ausführungsvariante zunächst lediglich in kleineren Stückzahlen einsetzbar. Da jedoch heutzutage in Serie gefertigte Startvorrichtungen in großen Stückzahlen ein hohes Maß an Standardisierung erreicht haben, stellt die oben genannte Anpassung, d.h. der Entfall des Freilaufes sowie des Einrückmechanismus' für kleine Stückzahlen in der Regel keinen Kostenvorteil dar, sondern bedeutet zusätzlichen Aufwand, der sich zwangsläufig in den Erzeugniskosten niederschlagen würde.
Ausgehend von marktgängigen konventionellen Schub-Schraubtriebstartvor- richtungen für Verbrennungskraftmaschinen wird in Ausführung des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens vorgeschlagen, an bisher eingesetzten, marktgängigen Schub-Schraubtriebstartvorrichtungen, so zum Beispiel Bosch R- Starter, ISBN 3-7782-20284, Gelbe Reihe, Kraftfahrzeugtechnik, "Starter und Generatoren", 2002, Seite 76 bis Seite 79, geringstmögliche Modifikationen vorzunehmen, um dadurch Kostenvorteile bei großen Stückzahlen auszunutzen. Dies bedeutet, dass der Entfall der bisher standardisiert ausgeführten Einrückmimik und der Entfall der Freilauffunktionalität bewusst nicht umgesetzt werden.
In der zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird eine standardisierte Startvorrichtung unter Beibehaltung des Freilaufes und unter Beibehaltung eines Einrückmechanismus dahingehend modifiziert, dass die Ritzelruhelage des Antriebsritzels der Startvorrichtung mittels eines Distanzstückes derart verschoben ist, dass sich das Antriebsritzel dauernd in Eingriff mit dem Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine, der auf der Kurbelwelle angeordnet ist, in Eingriff befindet.
Der Einrückmechanismus umfasst nach wie vor ein Einrückrelais, welches jedoch eine veränderte Ruhelage und einen verringerten Einrückweg umfasst. Dies bedeutet eine Herabsetzung der Geräuschentwicklung sowie ein geringeres Kontaktprellen, da eine verminderte Maximalgeschwindigkeit beim Einrücken erzielt wird. Die Relaiswicklung kann je nach geforderten Spezifikationen ausgewählt werden.
Alternativ dazu ist in einer weiteren Ausführungsvariante des der Erfindung zugrunde liegenden Gedankens die Startvorrichtung, insbesondere das von der Abtriebswelle des Elektroantriebes angeordnete Antriebsritzel, näher zum Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine hin verschoben angeordnet. Dadurch lässt sich einerseits erreichen, dass das Abtriebsritzel dauernd in Eingriff mit dem Zahnkranz der Verbrennungskraftmaschine gehalten und andererseits Bauraum eingespart werden kann. Bei dieser Lösung wird der Leerweg des Einrückmechanismus vergrößert. Es ist auch denkbar, den bisher am Einrückmechanismus eingesetzten Gabelhebel zu entfernen und am Einrückrelais einen separaten Ruheanschlag vorzusehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben. Es zeigt:
Figur 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Startvorrichtung mit einer Ritzelruhelage, die durch Einsatz eines Distanzstücks einen Dauereingriff von Antriebsritzel und Zahnkranz ermöglicht,
Figur 1.1 ein Detail zur Auslegung des Gabelhebels und
Figur 2 eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Startvorrichtung mit Dauereingriff zwischen Antriebsritzel und Zahnkranz durch Lageverschiebung des Starters in Bezug auf den Zahnkranz.
Ausführungsformen
In den nachfolgenden Ausführungen in Bezug auf die Erfindung ist im Zusammenhang mit der Startvorrichtung 22 von einer Standardstartvorrichtung die Rede. Dabei handelt es sich um einen marktgängigen Schub-Schraubtriebstarter, wie z.B. in der Publikation Bosch R-Starter, ISBN 3-7782-20284, Gelbe Reihe, Kraftfahrzeugtechnik, "Starter und Generatoren", 2002, Seiten 76 bis 79 beschrieben.
Der Darstellung gemäß Figur 1 ist eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäß vorgeschlagenen Startvorrichtung zu entnehmen, bei der sich das Antriebsritzel in permanentem Eingriff mit einem Zahnrad einer Verbrennungskraftmaschine, insbesondere einem Zahnkranz auf der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine befindet.
Figur 1 zeigt, dass eine Verbrennungskraftmaschine 10 eine Kurbelwelle 12 aufweist. Auf der Kurbelwelle 12 ist neben einem Schwungrad 14, bei dem es sich um ein Ein- oder auch Mehrmassenschwungrad handeln kann, ein Zahnrad, insbesondere ein Zahnkranz 16 aufgenommen. Eine Relativbewegung zwischen diesem Zahnrad 16 und der Kurbelwelle 12 ist dadurch möglich, dass das Zahnrad 16, insbesondere ausgebildet als Zahnkranz, auf einem Freilauf 18 aufge- nommen ist. Dabei besteht die Möglichkeit, dass das Zahnrad, insbesondere ausgebildet als Zahnkranz 16, mit einer anderen Umfangsgeschwindigkeit als die Kurbelwelle 12 rotiert.
Wie aus der Darstellung gemäß Figur 1 hervorgeht, kämmt die Verzahnung 20 des Zahnrades 16 mit einem Antriebsritzel 24 einer Startvorrichtung 22. Die Startvorrichtung 22 ist in der in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausführung in einem ersten Abstand 46 in Bezug auf das Zahnrad 16 angeordnet.
Bei der in Figur 1 dargestellten erfindungsgemäß vorgeschlagenen Startvorrichtung 22 handelt es sich um eine Standardstartvorrichtung, einen Schub- Schraubtriebstarter, Bosch R-Starter, ISBN 3-7782-20284, Gelbe Reihe, Kraftfahrzeugtechnik, "Starter und Generatoren", 2002, Seiten 76 bis 79, Vorgelegestarter R70, welche einen Elektroantrieb 28 aufweist, der insbesondere als Gleichstromantrieb ausgelegt ist. Der Elektroantrieb 28 umfasst einen Stator 50 und einen Rotor 52, vergleiche Darstellung gemäß Figur 2. Des Weiteren umfasst die Startvorrichtung 22 ein Einrückrelais 30, welches auf einen Gabelhebel 34 einwirkt. Der Gabelhebel 34 ist um einen Drehpunkt 38 verschwenkbar. Entsprechend des Ein- bzw. Ausfahrweges des Einrückrelais 30 wird bei Betätigung des Gabelhebels 34 entlang einer Kulisse 32 eine Axialverschiebung des Antriebsritzels 24, dem ein Freilauf 36 zugeordnet ist, erzeugt.
Aus der ersten in Zusammenhang mit Figur 1 dargestellten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung geht hervor, dass zur Realisierung eines permanenten Eingriffes zwischen dem Zahnrad 16 auf der Kurbelwelle 12, gelagert im Freilauf 18 und dem Antriebsritzel 24 der Startvorrichtung 22 und dessen Freilauf 36, ein Distanzstück 40 angeordnet ist. Das Distanzstück 40 ist in der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung hülsenförmig beschaffen und umfasst eine erste Stirnseite 42 sowie eine zweite Stirnseite 44. Während die erste Stirnseite 42 dem Elektroantrieb 28 zuweist, stützt die zweite Stirnseite 44 des in Hülsenform ausgebildeten Distanzstücks 40 einen Bund des Freilaufs 36, der dem Antriebsritzel 24 zugeordnet ist, ab. Das Vorsehen des Distanzstücks 40 ermöglicht es, Antriebsritzel 24 und Zahnrad 16 stets in Eingriff, d.h. im eingespurten Zustand zu halten. Die in Figur 1 dargestellte Position stellt die Ruhelage des Antriebsritzels 54 dar, in der dieses mit der Verzahnung 20 des Zahnrades 16 kämmt. Das Einrückrelais 30 der Startvorrichtung 22 hat gemäß der ersten Ausführungsvariante eine veränderte Ruhelage und einen verringerten Einzugsweg. Dazu wird auf Figur 1.1 verwiesen. Der Relaisweg, den das Relais 30 durchfährt, ist verkürzt um As = d/1 .75. Dabei ist mit d die Länge des Distanzstückes 40 bezeichnet. Die Übersetzung des Gabelhebels 34, d.h. der Hebelweg beträgt 1 .57. Das Relais 30 hat dadurch eine andere Ruhelage, welche genau um As = d/1 .57 versetzt ist.
Eine Verringerung des Einzugswegs um As ermöglicht eine geringere Geräuschentwicklung und ein geringeres Kontaktprellen, so dass das Geräuschniveau bei Betätigung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Startvorrichtung 22 in ihrer ersten Ausführungsvariante erheblich herabgesetzt ist. Die Wicklung des Einrückrelais 30 kann im Rahmen des Baukastenprinzips relativ schwach ausgelegt werden, so dass die Stromaufnahme begrenzt ist.
Die vorstehend in Zusammenhang mit Figur 1 beschriebene Startvorrichtung 22 zeichnet sich dadurch aus, dass an dieser im Vergleich zu einer Standardstartvorrichtung, Bosch R-Starter, ISBN 3-7782-20284, Gelbe Reihe, Kraftfahrzeugtechnik, "Starter und Generatoren", 2002, Seite 76 bis Seite 79,Vorgelegestarter R70 lediglich geringste Modifikationserfordernisse zu stellen sind. Es ist lediglich ein Distanzstück 40 erforderlich, um einen permanenten Eingriff zwischen der Verzahnung 20 des Zahnrades 16 und dem Antriebsritzel 24 der Startvorrichtung 22 zu erzielen. Damit lässt sich auch mit einer heute standardmäßig eingesetzten Startvorrichtung die Mind-Change-Funktionalität erreichen.
Der Darstellung gemäß Figur 2 ist eine weitere, alternative Ausführungsvariante zur Realisierung eines permanenten Eingriffes zwischen dem Zahnrad 16 auf der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine und dem Antriebsritzel der Startvorrichtung zu entnehmen.
Im Unterschied zur in Figur 1 dargestellten Ausführungsvariante ist die Startvorrichtung 22 gemäß der Darstellung in Figur 2 in einem, bezogen auf das Zahnrad 16 auf der Kurbelwelle 12, verringerten zweiten Abstand 54 angeordnet, so dass bei einer identischen Axialposition des Antriebsritzels 24 samt Freilauf 36 auf der Antriebswelle 26, im Vergleich zu einem Standard-Starter, Schub- Schraubtriebstarter, Bosch R-Starter, ISBN 3-7782-20284, Gelbe Reihe, Kraft- fahrzeugtechnik, "Starter und Generatoren", 2002, Seiten 76 bis 79, vergleiche dort Vorgelegestarter R70, eine Verschiebung der Startvorrichtung 22 näher an die Verbrennungskraftmaschine 10 vorliegt. Dadurch lässt sich auf einfache Weise ein permanenter Eingriff zwischen der Verzahnung 20 des Zahnrades 16 und der Verzahnung des Antriebsritzels 24 der Antriebswelle 26 realisieren. Das Einrückrelais 30 der in der Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen modifizierten Standardstartvorrichtung ist, vergleiche Position 56, mit einem vergrößerten Leerweg ausgelegt. Anstelle des in der zweiten Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung dargestellten Gabelhebels 34 (vgl. Figur 2), der um den Drehpunkt 38 bewegbar ist, ist auch ein Ruheanschlag 58 denkbar. Der Ruheanschlag 58 kann so angeordnet werden, dass dieser einer verlängerten Kulisse 48 direkt gegenüberliegend angeordnet ist. Anstelle des Ruheanschlags 58 kann, wie in der Darstellung gemäß Figur 2 angedeutet, auch ein separater Anschlag 60 vorgesehen sein. Das Einrückrelais 30 hat eine Schaltfunktion. Es hat den Starterstrom zu schalten, wenn es vollständig angezogen hat. Ein standardmäßig eingesetztes Einrückrelais 30 weist diesen Weg auf, welcher in der neuen Einbaulage weiterhin ermöglicht werden muss, um den Starterstrom zu schalten.
Durch die Freiläufe 18 und 36 am Zahnrad 16, insbesondere ausgebildet als Zahnkranz, und am Antriebsritzel 24, kann gewährleistet werden, dass nur in Durchdrehrichtung des Elektroantriebes 28 ein Moment übertragen wird, welches bei Stillstand der Verbrennungskraftmaschine zu deren Anlassen dient.
Da der permanente Eingriff zwischen dem Zahnrad 16 und dem Antriebsritzel 24 der Startvorrichtung 22 in beiden Ausführungsvarianten gewährleistet ist, muss nicht abgewartet werden, bis die Verbrennungskraftmaschine 10 zum Stillstand kommt, bevor das Antriebsritzel 24 mittels des Einrückrelais 30 in die Verzahnung 20 des Zahnrades 16 eingerückt werden kann. Das Einrückrelais 30 übernimmt das Schalten des Starterstroms.

Claims

Ansprüche
1 . Startvorrichtung (22) für Verbrennungskraftmaschinen (10), wobei die Startvorrichtung (22) einen Elektroantrieb (28) für ein Antriebsritzel (24) umfasst und auf der Kurbelwelle (12) der Verbrennungskraftmaschine (10) ein Zahnrad (16) gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass entweder durch ein Distanzstück (40) auf eine Antriebswelle (26) des Elektroantriebs (28) das Antriebsritzel (24) in einen eingespurten Zustand überführt ist oder die Startvorrichtung (22) in einem verringerten Abstand (54) zum Zahnrad (16) angeordnet ist.
2. Startvorrichtung (22) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzstück (40) hülsenförmig ausgeführt ist.
3. Startvorrichtung (22) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzstück (40) auf der Antriebswelle (26) zwischen dem Elektroantrieb (28) und einem Freilauf (36) des Antriebsritzels (24) angeordnet ist.
4. Startvorrichtung (22) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass diese, bezogen auf einen ersten Abstand, in welchem eine Standard Startvorrichtung vom Zahnrad (16) beabstandet ist, in einen geringeren, zweiten Abstand (54) zum Zahnrad (16) angeordnet ist.
5. Startvorrichtung (22) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Einrückrelais (30) einen vergrößerten Leerweg (56) sowie einen Ruheanschlag (58) umfasst.
6. Startvorrichtung (22) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ruheanschlag (58) einer verlängerten Kulisse (48) gegenüberliegt.
7. Startvorrichtung (22) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einrückrelais (30) auf einen um einen Drehpunkt (38) verschwenkbaren Ga- belhebel (34) einwirkt, der das Antriebsritzel (24) und dessen Freilauf (36) auf der Antriebswelle (26) axial bewegt, und einen Starterstrom schaltet.
8. Startvorrichtung (22) gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (26) eine Mehrkeilwelle, eine Welle mit Polygonprofil ist oder mindestens eine Passfeder aufweist.
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