WO1989012742A1 - Dispositif de demarrage pour moteurs a combustion interne - Google Patents

Dispositif de demarrage pour moteurs a combustion interne Download PDF

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    • Y10T74/19633—Yieldability in gear trains

Definitions

  • the invention relates to a starting device for internal combustion engines of the type defined in the preamble of claim 1.
  • the sleeve integral with the ring gear has a steep thread on which a driver is arranged so as to be screwable.
  • the driver is connected via a freewheel to the starter pinion, which is rotatably and displaceably seated on the gear shaft.
  • the driver is axially displaceable by an engagement relay, as a result of which the starter pinion can engage in the toothed ring of the internal combustion engine which projects into its displacement path. If the starter pinion is engaged, the drive motor is switched on. This turns over the transmission, the Driver and the freewheel the pinion.
  • the starting device according to the invention with the characterizing features of claim 1 has the advantage that the tips of the shocks caused by the internal combustion engine to be broken down are reduced by the elastic connecting element acting as damping, so that the risk of breakage in the parts transmitting the torque of the drive motor is reduced becomes.
  • the damping element itself forms part of the torque transmission train.
  • the connecting element is designed as a ring which lies in the ring gear and surrounds the gear shaft and which is positively connected in the direction of rotation on the one hand to the ring gear and on the other hand to the gear shaft, the elastic connection of the ring gear and gear shaft can be realized in a simple manner . It is not necessary to extend the starting device compared to a starting device without such a damping element, because the axial tooth length is due to the shock absorption of the elastic ring internal and external gearing between the ring gear and the drive shaft can be made smaller, thereby creating space for the ring width.
  • Fig. 2 shows a section along the line II-II in
  • the gear starter shown in detail and in longitudinal section in FIG. 1 as an example of a starter device for internal combustion engines has an electric drive motor 10, a countershaft 11 and a starter pinion 12, which can be engaged by means of an engagement relay (not shown here) in a toothed ring 13 of the internal combustion engine, indicated in detail .
  • an electric drive motor 10 known from the housing 14
  • the rotor 15 and the drive shaft 16 fixedly connected to the rotor 15 can be seen, which is mounted in a bearing 17 in the housing cover 18 and protrudes from the end of the bearing 17.
  • the end section of the drive shaft 16 carries an external toothing 19 which meshes with an internal toothing 20 inside a ring gear 21 of the countershaft 11.
  • the ring gear 21 is seated on a gear shaft 24 of the countershaft 11 by means of a sleeve 23 which is integrally formed on a radial flange 22.
  • the gear shaft 24 is eccentric to the drive shaft 16 arranged and aligned parallel to this and mounted via bearings 25 and 26 in a gear housing 27 flanged to the housing cover 18.
  • the starter pinion 12, which is rotatably and longitudinally movable on the gear shaft 24, is geared to a freewheel gear 28.
  • the freewheel gear 28 is connected in a rotationally fixed manner to the gear shaft 24 via a spur toothing 29 and can be longitudinally displaced on the gear shaft 24 via a lever 30, which is actuated by the engagement relay, the starter pinion 12 engaging in the ring gear 13 of the internal combustion engine.
  • the gear shaft 24 projects with an end-side cone 31 into the interior of the ring gear 21, the radial flange 22 of the ring gear 21 abutting an annular shoulder 32 which is provided on the end face of the cone 31 having the smaller diameter.
  • the outer surface of the frustoconical cone 31 is covered with axial teeth 33.
  • the largest diameter of the cone 31 is significantly smaller than the inside diameter of the ring gear 21.
  • the axial length of the cone 31 is less than half the depth of the ring gear 21.
  • the axial length of the end section of the drive shaft 16, which with its external toothing 19 in the internal toothing 20 which extends over the entire depth of the ring gear 21 meshes, approximately only half as large as the depth of the ring gear 21 t so that the
  • Drive shaft 16 ends at a short distance in front of the free end face of cone 31 of gear shaft 24.
  • an elastic damping ring 34 for example made of rubber, which couples the ring gear 21 to the gear shaft 24 in a rotationally fixed manner.
  • the damping ring 34 engages with an external toothing 35 in a positive manner in the internal toothing 20 of the ring gear 21.
  • the inner lateral surface of the damping ring 34 corresponds to the cone 31 frustoconical and carries an internal toothing 36 which form-fitting between the axial teeth 33 on the lateral surface of the .
  • Cone 31 of the gear shaft 24 protrudes (Fig. 2).
  • damping ring 34 Due to the bevel gear-like course of the interlocking teeth of cone 31 and damping ring 34, which abuts the radial flange 22 with one end face and is held by means of a retaining ring 37, the damping ring 34 is secured against axial displacement, so that the rotationally fixed connection between ring gear 21 and gear shaft 24 is reliably maintained.
  • the damping ring 34 reduces the peaks of the shocks caused by the internal combustion engine to be turned on, so that a risk of breakage in the drive train 10 transmitting the torque from the drive motor 10 to the starting pinion 12 is largely avoided.
  • damping ring 34 can also be injected as an elastic plastic ring.

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Description

Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei einer bekannten Andrehvorrichtung dieser Art, sog. Getriebestartern mit exzentrisch angeordnetem Hohlradgetriebe, (DE-OS 31 00 869) trägt die mit dem Hohlrad einstückige Hülse ein Steilgewinde, auf dem ein Mitnehmer schraubbar angeordnet ist. Der Mitnehmer ist über einen Freilauf mit dem Andrehritzel verbunden, das dreh- und verschiebbar auf der Getriebewelle sitzt. Der Mitnehmer ist von einem Einrückrelais axial verschiebbar, wodurch das Andrehritzel in den in seinen Verschiebeweg hineinragenden Zahnkranz der Brennkraftmaschine einspuren kann. Ist das Andrehritzel eingespurt, so wird der Antriebsmotor eingeschaltet. Dieser dreht über das Vorgelege, den Mitnehmer und den Freilauf das Andrehritzel.
Durch Kompressions- und Depressionsstöße der anzudrehenden Brennkraftmaschine kommt es dabei zu Stößen in dem das Drehmoment des Antriebsmotors übertragenden Getriebestrang, die zu Brüchen in diesem führen können. Diese Gefahr wird durch das Vorgelege verstärkt, weil durch die Übersetzung des Vorgeleges die Stoßkräfte vergrößert werden.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Andrehvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorte.il, daß die Spitzen der von der anzudrehenden Brennkraftmaschine verursachten Stöße durch das als Dämpfung wirkende elastische Verbindungselement abgebaut werden, so daß die Bruchgefahr in den das Drehmoment des Antriebsmotors übertragenden Teilen verringert wird. Das Dämpfungselement stellt dabei selbst einen Teil des Drehmomentübertragungsstrangs dar.
Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Andrehvorrichtung möglich.
Wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Verbindungselement als ein im Hohlrad einliegender, die Getriebewelle umschließende Ring ausgebildet, der in Drehrichtung formschlüssig einerseits mit dem Hohlrad und andererseits mit der Getriebewelle verbunden ist, läßt sich die elastische Verbindung von Hohlrad und Getriebewelle in einfacher Weise realisieren. Dabei ist keine Verlängerung der Andrehvorrichtung gegenüber einer Andrehvorrichtung ohne einem solchen Dämpfungselement erforderlich, weil durch die Stoßabsorption des elastischen Ringes die axiale Zahnlänge von Innen- und Außenverzahnung zwischen Hohlrad und Antriebswelle kleiner gemacht werden kann und dadurch Platz für die Ringbreite entsteht.
Zeichnung
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ausschnittweise einen Längsschnitt eines Getriebestarters für ein Kraftfahrzeug,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-II in
Fig. 1.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Der in Fig. 1 ausschnittweise und im Längsschnitt dargestellte Getriebestarter als Beispiel einer Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen weist einen elektrischen Antriebsmotor 10, ein Vorgelege 11 und ein Andrehritzel 12 auf, das mittels eines hier nicht dargestellten Einrückrelais in einen ausschnittweise angedeuteten Zahnkranz 13 der Brennkraftmaschine eingespurt werden kann. Von dem elektrischen Antriebsmotor 10 bekannten Auf aus ist das Gehäuse 14, der Rotor 15 und die mit dem Rotor 15 fest verbundene Antriebswelle 16 zu sehen, die in einem Lager 17 im Gehäusedeckel 18 gelagert ist und endseitig über das Lager 17 vorsteht. Der Endabschnitt der Antriebswelle 16 trägt eine Außenverzahnung 19, die mit einer Innenverzahnung 20 im Innern eines Hohlrades 21 des Vorgeleges 11 kämmt. Das Hohlrad 21 sitzt mittels einer über einen Radialflansch 22 einstückig angeformten Hülse 23 frei drehbar auf einer Getriebewelle 24 des Vorgeleges 11. Die Getriebewelle 24 ist exzentrisch zur Antriebswelle 16 angeordnet und parallel zu dieser ausgerichtet und über Lager 25 und 26 in einem an dem Gehäusedeckel 18 angeflanschten Getriebegehäuse 27 gelagert. Das auf der Getriebewelle 24 dreh- und längsbeweglich sitzende Andrehritzel 12 ist mit einem Freilaufgetriebe 28 getrieblich gekoppelt. Das Freilaufgetriebe 28 ist über eine Geradverzahnung 29 auf der Getriebewelle 24 drehfest mit dieser verbunden und kann über einen Hebel 30, der von dem Einrückrelais betätigt wird, auf der Getriebewelle 24 längsverschoben werden, wobei das Andrehritzel 12 in den Zahnkranz 13 der Brennkraftmaschine einspurt.
Die Getriebewelle 24 ragt mit einem endseitigen Konus 31 in das Innere des Hohlrades 21 hinein, wobei der Radialflansch 22 des Hohlrades 21 an einer Ringschulter 32 anliegt, die an der den kleineren Durchmesser aufweisenden Stirnseite des Konus 31 vorgesehen ist. Die Mantelfläche des kegelstumpfförmigen Konus 31 ist mit Axialzähnen 33 besetzt. Der größte Durchmesser des Konus 31 ist wesentlich kleiner als der lichte Innendurchmesser des Hohlrades 21. Die axiale Länge des Konus 31 beträgt weniger als die halbe Tiefe des Hohlrades 21. Zudem ist die axiale Länge des Endabschnittes der Antriebswelle 16, der mit seiner Außenverzahnung 19 in der über die gesamte Tiefe des Hohlrades 21 sich erstreckenden Innenverzahnung 20 kämmt, etwa nur halb so groß wie die Tiefe des Hohlrades 21 t so daß die
Antriebswelle 16 mit geringem Abstand vor der freien Stirnseite des Konus 31 der Getriebewelle 24 endet. In dem Zwischenraum zwischen dem Konus 31 und der Innenwand des Hohlrades 21 liegt ein elastischer Dämpfungsring 34, z.B. aus Gummi, ein, der das Hohlrad 21 mit der Getriebewelle 24 drehfest kuppelt. Dabei greift der Dämpfungsring 34 mit einer Außenverzahnung 35 in die Innenverzahnung 20 des Hohlrades 21 formschlüssig ein. Die innere Mantelfläche des Dämpfungsrings 34 ist entsprechend dem Konus 31 kegelstumpfförmig ausgebildet und trägt eine Innenverzahnung 36, die formschlüssig zwischen die Axialzähne 33 auf der Mantelfläche des. Konus 31 der Getriebewelle 24 hineinragt (Fig. 2). Durch den kegelradähnlichen Verlauf der ineinandergreifenden Verzahnungen von Konus 31 und Dämpfungsring 34, der mit einer Stirnfläche an dem Radialflansch 22 anliegt und mittels eines Sicherungs¬ ringes 37 gehalten wird, ist der Dämpfungsring 34 gegen axiales Verschieben gesichert, so daß die drehfeste Verbindung zwischen Hohlrad 21 und Getriebewelle 24 zuverlässig erhalten bleibt. Der Dämpfungsring 34 baut die Spitzen der von der anzudrehenden Brennkraftmaschine verursachten Stöße ab, so daß eine Bruchgefahr in dem das Drehmoment vom Antriebsmotor 10 auf das Andrehritzel 12 übertragenden Antriebsstrang weitgehend vermieden wird.
Anstelle des als Gummiring eingelegten Dämpfungsring 34 kann dieser auch als elastischer Kunststoffring eingespritzt werden.

Claims

Ansprüche
1. Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit einem elektrischen Antriebsmotor mit Antriebswelle, mit einem Andrehritzel zum Einspuren in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine und mit einem die Wirkverbindung zwischen Antriebswelle und Andrehritzel herstellenden Vorgelege, das eine zur Antriebswelle exzentrisch angeordnete Getriebewelle, auf dem das Andrehritzel zum Einspuren längsbeweglich sitzt,und ein mittels einer einstückig angeformten Hülse auf der Getriebewelle freidrehendes Hohlrad mit Innenverzahnung aufweist, in welcher das freie Ende der Antriebswelle mit einer entsprechenden Außenverzahnung kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß das Andrehritzel (12) rnittel- oder unmittelbar drehfest mit der Getriebewelle (24) verbunden ist und daß das Hohlrad (21) und die Getriebewelle (24) über ein elastisches Verbindungselement (34) miteinander gekoppelt sind.
2. Andrehvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement als ein im Hohlrad (21) einliegender, die Getriebewelle (24) umschließender Ring (34) ausgebildet ist, der in Drehrichtung formschlüssig einerseits mit dem Hohlrad (21) und andererseits mit der Getriebewelle (24) verbunden ist.
3. Andrehvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (34) eine der Innenverzahnung (20) des Hohlrades (21) entsprechend geformte Außenverzahnung (35) trägt, die in erstere eingreift.
4. Andrehvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebewelle (24) und der Ring (34) über entsprechende Außen- und Innenverzahnungen (33,36) ineinandergreifen.
5. Andrehvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (21) und die Hülse (23) über einen Radialflansch (22) einstückig miteinander verbunden sind, daß der Ring (34) am Radialflansch (22) anliegt und daß jeweils die Außenverzahnung (33) der Getriebewelle (24) bzw. die Innenverzahnung (36) des Rings (36) auf zueinander parallelen Kegelmantelflächen aufgebracht sind, die zum Ende der Getriebewelle (24) hin ansteigen.
6. Andrehvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (34) als Gummiring in das Hohlrad (21) eingelegt ist.
7. Andrehvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (34) aus Kunststoff 3 -
in das Hohlrad (21) eingespritzt ist,
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