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Anlasser für eine Brennkraftmaschine - Dokument DE3440496C2
 
PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE3440496C2 26.05.1988
Titel Anlasser für eine Brennkraftmaschine
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Morishita, Akira;
Okamoto, Kyoichi, Himeji, Hyogo, JP
Vertreter Liesegang, R., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 8000 München
DE-Anmeldedatum 06.11.1984
DE-Aktenzeichen 3440496
Offenlegungstag 15.05.1985
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.05.1988
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.05.1988
IPC-Hauptklasse F02N 15/02
IPC-Nebenklasse F16H 57/04   
Zusammenfassung Ein Untersetzungsgetriebe für einen Anlasser der koaxialen Bauart ist zwischen der Welle eines Motors und der damit fluchtenden Welle eines Anlasserritzels angeordnet. Im Gehäuse des Untersetzungsgetriebes sind ein Durchgangsloch zur Erzeugung eines Luftstromes sowie eine Labyrinthdichtung nahe dem Durchgangsloch zum Fernhalten von Staub vorgesehen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Anlasser für eine Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Anlasser dieser Art (GB-PS 21 17 836) kann es zu einem Wärmestau aufgrund der im Betrieb erzeugten Reibung kommen, weil die Wärme aufgrund der kompakten, "eingeschlossenen" Konstruktion des Planetenuntersetzungsgetriebes nicht hinreichend abgeführt werden kann. Dies führt zu einem vorzeitigen Verschleiß.

Ein ähnlicher bekannter Anlasser ist in Fig. 1 gezeigt. Darin bezeichnet Bezugszahl 1 einen Anlasser mit Planetenuntersetzungsgetriebe 2 zwischen der Welle 5 des Ankers 4 eines Gleichstrommotors 3 und der Welle 7 mit einem Anlasserritzel 6, wobei diese Wellen 5, 7 mittels Keilverzahnung axial gleitbar gekuppelt und fluchtend angeordnet sind. Der Gleichstrommotor 3 weist einen Stator 8, einen auf der Welle 5 befestigten Anker-Eisenkern 9 und eine dazugehörige Ankerwicklung 10 auf. Ein Stirnrad 11 ist am vorderen Ende der Welle 5 angeordnet und steht mit mindestens einem Planetenrad 12 eines Planetenuntersetzungsgetriebes (kurz: Planetengetriebes) 2 in ständigem Eingriff. Ein Gleitlager 13 ist in einem Durchgangsloch 12a im Planetenrad 12 vorgesehen, um einen Stift 15 frei drehbar darin zu lagern, der an einem Flansch 14 mit der Funktion eines Steges des Planetengetriebes 2 befestigt ist. Der Flansch 14 ist auf der Abtriebsseite mit dem hinteren Ende der Welle 7 verbunden. Ein Hohlrad 16 ist einstückig mit einem Gehäuse 17 ausgebildet, welches das hintere Ende der Welle 7 über ein Gleitlager 18 abstützt, das in einem zentralen Durchgangsloch 17a sitzt. Am hinteren Ende der Welle 7 ist eine Aussparung 19 vorgesehen. Die Aussparung 19 nimmt ein Gleitlager 20 zur festen Lagerung des vorderen Lagerendes 5a der Welle 5 auf. Ein Schalthebel 21, der mittels eines Schwenkteiles 21a schwenkbar unterstützt ist, wirkt mit dem Anlasserritzel 6 zusammen, um dieses axial zu verstellen. In einer Ringnut 7a der Welle 7 ist ein Anschlag 22 mittels eines Rings 23 gehalten. Der Anschlag 22 begrenzt die Vorwärtsbewegung des Anlasserritzels 6. Ein Frontgehäuse 24 hat ein Durchgangsloch 25 in seinem vorderen Endteil. Im Durchgangsloch 25 ist ein Gleitlager 26 aufgenommen, welches ein vorderes, fein bearbeitetes Lagerende 7a der Welle 7 drehbar unterstützt.

Es sei nun der Betrieb der konventionellen Vorrichtung beschrieben. Wenn der Schalthebel 21 im Gegen-Uhrzeigersinn um das Schwenkteil 21a in Pfeilrichtung A geschwenkt wird, wird das Anlasserritzel 6 bis zum Anschlag 22 nach vorn bewegt. Dann steht das Anlasserritzel 6 in Eingriff mit einem Ringzahnrad (nicht gezeigt) einer Maschine. Gleichzeitig wird der Gleichstrommotor 3 durch Stromzufuhr eingeschaltet, und ein Drehmoment wird über das Planetengetriebe 2 und das Stützrad 11 an der Welle 5 übertragen. Durch die oben beschriebenen Schritte wird das Planetenrad 12 zu einem Abwälzen auf dem Ringzahnrad 16 und damit zu einer Drehung des Steges 14 mittels Stift 15 veranlaßt. Das Drehmoment wird über das Anlasserritzel 6 übertragen; somit wird die Maschine über das auf das Ringzahnrad (nicht gezeigt) übertragene Drehmoment gestartet.

Wenn der Schalthebel 21 in eine Stellung gemäß Fig. 1 zurückgelangt ist, wird das Anlasserritzel 6 längs der Welle 7 in eine Position gemäß Fig. 1 zurückgestellt. Dann ist die Stromzufuhr zu dem Gleitstrommotor 3 abgeschaltet, wodurch die gesamte Vorrichtung gestoppt wird.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Anlasser mit dem "eingeschlossenen" Planetengetriebe 2 werden die Bauteile des Planetengetriebes ebenso wie bei dem Anlasser nach der GB-PS 21 17 836 auf hohe Temperaturen aufgrund mechanischer Reibung aufgeheizt, welche während der Drehung der Anlasservorrichtung erzeugt wird, was zu exzessivem Verschleiß der drehenden Teile führt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Anlasser der im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschriebenen Art so auszubilden, daß die während des Anlasserbetriebs erzeugte Wärme aus dem Planetengetriebe abgeführt werden kann, wobei dieses jedoch in Ruhestellung des Anlassers gegen Eindringen von Staub oder dgl. abgedichtet wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Anlasser der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.

Bei einem über einen Keilriemen angetriebenen elektrischen Generator (Lichtmaschine) ist eine Lüftungsvorrichtung mit ständig wirksamer Labyrinthdichtung zwar bekannt, nicht aber in Verbindung mit einem Planentengetriebe eines Anlassers der beanspruchten Art (US-PS 43 99 379).

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung ist im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Ausführung eines wesentlichen Teils eines Anlassers mit einem eingeschlossenem Planetengetriebe gemäß der Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 1 gleiche Teile bezeichnen.

In Fig. 2 bezeichnet die Bezugszahl 101 einen Anlasser der Bauart mit innerer Drehzahlreduzierung mit einem Planetengetriebe 102. Ein Gleichstrommotor 103 hat ein Gehäuse 27 für einen Stator 108, das mit einer Öffnung 124a eines vorderen Maschinengehäuseteiles 124 und einer Öffnung des Planetengegetriebes 102 verbunden ist. Auf der inneren Umfangsfläche des Gehäuses 27 sind Magnetpole aus ferritischem Permanent-Magnet-Werkstoff angebracht. Ein durch Formen synthetischen Harzes gebildetes Gehäuse 117 mit einstückig eingeformtem Hohlrad 16 hat mehrere Durchgangslöcher 29, die sich in axialer Richtung zum Abführen von Wärme nach außen öffnen, welche durch Reibung im Planetengetriebe erzeugt ist, sowie einen Flansch oder Ringvorsprung 30, der von der äußeren Umfangsfläche vorspringend die Löcher 29 zum Fernhalten von Staub einfaßt, dies alles zusätzlich zu dem konventionellen Gehäuse 17 gemäß Fig. 1. Ein Anlasserritzel 106 ist von zwei Bauteilen gebildet, nämlich von einem Ritzel 31, das in axialer Richtung gleitend auf der Welle 7 verschieblich angeordnet ist, und einer Überholkupplung 32. Das äußere Kupplungsteil 33 dieser Überholkupplung ist mit der Welle 7 verbunden und hat am hinteren Ende einen Kragen oder Ringkragen 34, der mittels eines Federringes 35 an enem Freikommen gehindert ist. Eine Ringnut 36 mit Kanal-Querschnitt ist vom äußeren Kupplungsteil 33 und vom Rinkragen 34 gebildet. Das untere Ende eines Schalthebels 121 ist mit der Nockenfläche der Ringnut 36 in Eingriff bringbar. Der Ringkragen 34 ist mit einem Flanschteil 34a versehen, dessen eine Seitenfläche den Durchgangslöchern 29 gegenübersteht und bis nahe an den Ringvorsprung 30 heranreicht, so daß in Zusammenwirken mit einer Stirnfläche des Gehäuses 117 eine Labyrinthdichtung C gebildet ist. Somit wird Staub an einem Eindringen in das Untersetzungsgetriebe 102 über die Durchgangslöcher 29 gehindert. Eine Nockenfläche 37 ist im inneren Umfang am vorderen Endteil des äußeren Kupplungsteiles 33 ausgebildet, um einen keilartigen Raum zusammen mit einem inneren Kupplungsteil 38 zu bilden, wobei Kupplungsrollen 39 in dem keilartigen Raum aufgenommen sind und mit der Verengung des keilartigen Raumes kraftübertragend zusammenwirken können. Eine Abdeckplatte 40 hält die die Überholkupplung 32 bildenden Bauteile zusammen. Die Innenfläche eines Durchgangslochs 42 im Anlasserritzel 32 ist mit einem Gleitlager 41 ausgekleidet, so daß das Antriebsritzel lose und gleitbar auf der Welle 7 sitzt. In der inneren Umfangsfläche des hinteren Teils des äußeren Kupplungsteiles 33 ist eine Schraubnut 43 ausgebildet, und eine damit in Eingriff stehende Schraubnut 44 ist in der Welle 7 vorgesehen, so daß eine Schaubverbindung besteht.

Es sei nun der Betrieb des beschriebenen Anlassers erläutert.

Wenn der Schalthebel 121 im Gegen-Uhrzeigersinn in Richtung des Pfeiles A um das Schwenkteil 21a geschwenkt wird, wird das Anlasserritzel 106 vorwärts in Richtung des Pfeiles B auf der Welle 7 verschoben, wodurch das Ritzel 31 mit einem Ringzahnrad (nicht gezeigt) der Maschine in Eingriff gebracht wird. Gleichzeitig wird der Gleichstrommotor 103 eingeschaltet, und die Drehzahl des Motors wird durch das Planetengetriebe 102 reduziert und auf die Welle 7 übertragen. Das Drehmoment der Welle 7 wird über das mit der Welle 7 verbundene äußere Kupplungsteil 33 auf das innere Kupplungsteil 38 mittels der Rollen 39 übertragen, wodurch die Maschine mittels des Ritzels 31 gestartet wird.

Nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine wird das Ritzel über das Ringzahnrad (nicht gezeigt) mit hoher Drehzahl gedreht. Sobald jedoch die Drehzahl des inneren Kupplungsteils 37 diejenige des äußeren Kupplungsteiles 33 übersteigt, wird der Reibeingriff zwischen dem äußeren Kupplungsteil und den Rollen 39 aufgehoben, so daß nur noch das innere Kupplungsteil 37 mit dem Ritzel 31 und dem Ringzahnrad (nicht gezeigt) dreht, so daß das äußere Kupplungsteil und andere, vorher von dem inneren Kupplungsteil mit angetriebene drehende Bauteile nun lastfrei von dem Gleichstrommotor 103 getrieben werden.

Wenn der Schalthebel 121 in eine Position gemäß Fig. 2 zurückgeführt ist, wird das Anlasserritzel 106 in die in dieser Figur gezeigte Lage zurückgestellt, und der Eingriff zwischen dem Ritzel 31 und dem Ringzahnrad ist beseitigt, wodurch der Anlasser nach einer anfänglichen Drehung für einige Sekunden angehalten wird. Bei dieser Konstruktion wird im Planetengetriebe durch Reibung erzeugte Wärme wirksam über die Durchgangslöcher 29 im Gehäuse 17 abgeführt, um einen Temperaturanstieg in den drehenden Bauteilen zu vermeiden. Besonders ist darauf hinzuweisen, daß die Labyrinthdichtung zwischen dem Flansch 34a des Ringkragens 34 und dem ringförmigen Vorsprung 30 des Gehäuses 117 nicht besteht, wenn das Anlasserritzel 106 vorwärts in Eingriff mit dem Ringzahnrad bewegt ist, wodurch die Wärmeabführung erheblich verbessert ist. Wenn das Anlasserritzel 106 stillsteht, wird das Planetengetriebe gegen das Eindringen von Staub durch die Labyrinthdichtung wie oben beschrieben geschützt.

In der vorangehenden Beschreibung wurde das Untersetzungsgetriebe als Planetengetriebe beschrieben. Die gleiche Wirkung kann jedoch auch erzielt werden, wenn ein Untersetzungsgetriebe anderer Bauart verwendet wird, bei welcher z. B. Eingangswelle und Ausgangswelle nicht axial fluchten.


Anspruch[de]
  1. 1. Anlasser für eine Brennkraftmaschine mit einem in einem Gehäuse (117) aufgenommenen Planeten- Untersetzungsgetriebe zwischen den koaxial angeordneten Wellen (5, 7) eines Anlassermotors (3) und eines Anlasserritzels (106), das auf der Welle (7) des Anlasserritzels (106) in seine Betriebsstellung axial verschieblich ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindesten ein Durchgangsloch (29) im Gehäuse (117) zum Erzeugen eines Luftstroms vorgesehen ist, und daß zum Abdichten gegen Staub oder dgl. nahe dem Durchgangsloch (29) eine Labyrinthdichtung (C) angeordnet ist, die von einem Ringvorsprung (30) am Gehäuse (117) und einem mit dem Anlasserritzel (106) verbundenen Kragen (34) gebildet ist, wobei sich Ringvorsprung (30) und Kragen (34) nur in Ruhestellung des Anlasserritzels (106) zur Abdeckung des Durchgangsloches (29) überlappen.
  2. 2. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (117) mehrere Durchgangslöcher (29) parallel zur Achse der Welle (7) angeordnet sind.
  3. 3. Anlasser nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringvorsprung (30) radial außerhalb der Durchgangslöcher (29) angeordnet ist.
  4. 4. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seitenfläche des Kragens (34) dem Durchgangsloch (29) gegenübersteht und bis nahe an den Ringvorsprung (30) heranragt.
  5. 5. Anlasser nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (117) aus synthetischem Harz besteht.






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