DE3912432A1 - Drehzahlminderer mit drehmomentbegrenzer, insbesondere fuer den anlasser eines verbrennungsmotors - Google Patents
Drehzahlminderer mit drehmomentbegrenzer, insbesondere fuer den anlasser eines verbrennungsmotorsInfo
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Description
Vorliegende Erfindung betrifft ein Drehzahlminder
getriebe, insbesondere für einen Anlasser mit Unter
setzungsgetriebe für einen Verbrennungsmotor, insbe
sondere für einen Kraftfahrzeugmotor-Anlasser.
Bei den Anlassern von Kraftfahrzeugmotoren versetzt
ein Elektromotor eine als "Starter" (lanceur) be
zeichnete Vorrichtung in Umdrehung, die ein Ritzel
aufweist, welches zum Zeitpunkt der Benutzung des
Anlassers im allgemeinen durch axiale Verschiebung
mit einem Anlasserzahnkranz in Eingriff tritt, der
zu dem Verbrennungsmotor gehört. Der Starter wird
entweder direkt durch den Elektromotor oder mittels
eines zwischen der Welle des Elektromotors und der
den Starter tragenden Welle eingesetzten Drehzahl
minderers in Umdrehung versetzt.
Die Einfügung eines Drehzahlminderers macht es mög
lich, im Anlasser einen schnelleren Elektromotor
einzusetzen und ein höheres Anlaufdrehmoment zu er
zielen und gleichzeitig die Abmessungen und das Ge
wicht des Anlassers für eine bestimmte Leistung zu
reduzieren.
In Anlassern eingebaute Drehzahlminderer sind im
allgemeinen Drehzahlmindergetriebe entweder mit "Um
laufgetriebezug", in welchem Falle die Welle des
Starters koaxial zur Welle des Elektromotors ver
läuft, oder mit "innenverzahntem Getriebe", beste
hend einfach aus einem Ritzel, welches an der Welle
des Elektromotors angebracht ist, die die Antriebs
welle des Drehzahlminderers bildet, und aus einem
innenverzahnten Kranz, der fest mit der Starterwelle
verbunden ist, die die Abtriebswelle des Drehzahl
minderers bildet und im Verhältnis zur Welle des
Elektromotors versetzt ist; die Verzahnung des Rit
zels steht mit der Innenverzahnung des Zahnkranzes
in Eingriff und das Untersetzungsverhältnis wird
durch das Verhältnis der Zähnezahlen dieser Verzah
nungen definiert.
Vorliegende Erfindung befaßt sich insbesondere mit
dieser letzteren Art von Drehzahlminderer.
Es ist bekannt, daß ein Verbrennungsmotor beim An
lassen Rücklaufbewegungen aufweisen kann, wobei die
gegenläufige Rotation voll auf den Drehzahlminderer
zurückwirkt, so daß dieser beschädigt werden kann.
Um diese Möglichkeit auszuschließen, ist es zweckmä
ßig, die schwächsten Elemente überzudimensionieren.
Daraus ergibt sich ein höherer Materialpreis, der
nicht mit der eigentlichen Funktion des Anlassers in
Verbindung steht, sowie ein größerer Platzbedarf des
Anlassers als bei normaler Funktionsweise.
Eine andere bekannte Lösung, die besonders im Patent
FR-A-25 91 689 beschrieben ist, betrifft nur Umlauf
getriebe und besteht im Einbau eines Drehmomentbe
grenzers in den äußeren Zahnkranz des Umlaufgetrie
bes unter Anwendung eines elastischen Drucks, der
auf eine Wange des Außenzahnkranzes ausgeübt wird,
die in Verbundbauweise (en sandwich) zwischen zwei
Lagerausgüssen oder entsprechenden Teilen, von denen
eines feststeht, eingefügt ist.
Die vorliegende Erfindung bezweckt eine bestimmte
Konstruktion eines Drehmomentbegrenzers, die aus
schließlich auf Untersetzungsgetriebe mit "Innenver
zahnung" Anwendung findet und betrifft zu diesem
Zweck einen Drehzahlminderer dieser Art mit einer
Antriebswelle, die ein Ritzel trägt, welches mit der
Innenverzahnung eines Zahnkranzes in Eingriff steht,
der drehbeweglich fest mit der Abtriebswelle des
Drehzahlminderers verbunden ist, wobei diese Ab
triebswelle im Verhältnis zur Antriebswelle versetzt
ist, bemerkenswert dadurch, daß der Innenzahnkranz
über Reibmittel drehbeweglich mit der Abtriebswelle
verbunden ist.
Die Reibmittel bestehen vorteilhafterweise aus einer
Mitnehmerscheibe, die einen Reibbelag am Innenzahn
kranz zur Anlage bringt und unter Einwirkung elasti
scher Mittel frei an der Abtriebswelle angebracht
ist.
Insbesondere weist die drehbeweglich mit der Ab
triebswelle verbundene Mitnehmerscheibe eine zylin
drische Nabe auf, die aufgesteckt sein kann oder
auch nicht, wobei an der Verlängerung eines Endes
dieser Nabe der Zahnkranz lose unter Einfügung des
Reibbelages montiert ist und die Verlängerung des
anderen Endes die unter Spannung stehenden elasti
schen Mittel trägt, die gegen die Mitnehmerscheibe
zur Anlage kommen.
Die Erfindung wird besser verständlich mit Hilfe der
nachfolgenden Beschreibung, worin auf die beigefüg
ten Zeichnungen Bezug genommen wird, die folgendes
darstellen:.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Anlassers mit
"innenverzahntem" Drehzahlminderer;
Fig. 2 ist eine Ansicht in vergrößertem Maßstab
von Detail A aus Fig. 1 zum besseren Verständnis
der Erfindung.
Die Fig. 1 stellt einen Kraftfahrzeuganlasser dar,
der einen Gleichstrom-Elektromotor 1 mit Stator 2
und Rotor 3 an einer Welle 4 enthält. Auf der Seite
eines der Lager 5 trägt die Welle 4 einen Kollektor
6, an dem sich die Bürsten 7 befinden. Das gegen
überliegende Ende der Welle 4 ist über ein Drehzahl
mindergetriebe 8 an eine andere Welle 9 angekoppelt,
die parallel zur vorgenannten verläuft und woran
sich ein Starter 10 befindet, der drehbeweglich mit
der Welle 9 verbunden ist, der jedoch axial entlang
dieser Welle 9 verschoben werden kann. Der Starter
10 besteht auf übliche Weise aus einem Ritzel 11,
welches geeignet ist, mit einem am Motor-Schwungrad
angebrachten Zahnkranz 12 in Eingriff zu treten, und
aus einem Mitnehmer mit Freilauf 13.
Parallel zur Achse des Elektromotors 1 ist ein Ma
gnetschalter 16 (´lectrocontacteur à sol´node) an
geordnet, dessen beweglicher Kern 17 über eine Stan
ge 18 mit einem Ende eines Hebels 19 verbunden ist,
der um eine Achse 20 drehbeweglich angeordnet ist.
Das andere Ende des Hebels 19, welches gabelförmig
ausgebildet ist, ist mit dem Mitnehmer 13 des Star
ters 10 verbunden.
Der Drehzahlminderer 8 enthält ein Ritzel 21, wel
ches am Ende auf einer Welle 4 des Elektromotors 1
aufliegt, angeordnet jenseits des zweiten Lagers 22.
Das Ritzel 21 steht mit der Innenverzahnung 23 eines
Zahnkranzes 24 in Eingriff.
Der Drehzahlminderer 8 ist in einer zylindrischen
Aufnahme 25 eines Gehäuses 26 angeordnet, welches
den Zahnkranz 24 umgibt und in dessen Mitte ein
selbstschmierendes Lager 29 aufgepreßt ist, so daß
für ein Ende der Welle 9 ein Lager entsteht.
Wie in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt,
ist der Zahnkranz 24 gemäß der Erfindung drehbeweg
lich mit der Abtriebswelle 9 über Reibmittel verbun
den, die unter anderem eine Mitnehmerscheibe 27 ein
schließen, die einen Reibbelag 28 unter Einwirkung
einer Federscheibe vom Typ "Belleville" 30 am Zahn
kranz 27 zur Anlage bringt.
Die Mitnehmerscheibe 27 enthält eine zylindrische
Nabe 31, die durch bekannte Mittel, wie z.B. Riffe
lungen 9 a, drehbeweglich mit der Abtriebswelle 9
verbunden ist.
Die Nabe 31 kann aus einem Stück mit der Reibscheibe
27 a gefertigt oder auch an der Mitte der Reibscheibe
27 a (wie in den Figuren dargestellt) aufgesteckt und
durch Falzung befestigt sein.
Die Nabe 31 besitzt beiderseits der Scheibe 27 a zy
lindrische Flächen 31 a und 31 b.
Der Zahnkranz 24 ist über seine Nabe 24 a frei an der
zylindrischen Fläche 31 b befestigt.
Die Federscheibe 30, die die zylindrische Fläche 31 b
der Nabe 31 umgibt, liegt zwischen der Reibscheibe
27 a und einem Stützflansch 32, der an der Nabe 24 a
des Zahnkranzes 24 mit Hilfe von Zwischenstücken 34
befestigt ist, durch welche Schrauben 33 verlaufen.
Die Zwischenstücke 34 haben eine solche Länge, daß
die Federscheibe, die zwischen der Reibscheibe 27 a
und dem Stützflansch 32 in Verbundbauweise (en sand
wich) eingefügt ist, unter einer bestimmten Spannung
steht, damit die Reibmittel jenseits eines bestimm
ten Drehmoments abgekoppelt werden.
Die Funktionsweise ist folgende:
Bei normalem Betrieb ist der Zahnkranz 27 fest mit
der Abtriebswelle 9 durch Auflage der Mitnehmer
scheibe 27 des Reibbelags 28 auf der Nabe 24 a des
Zahnkranzes 24 verbunden, so daß die genannte Mit
nehmerscheibe 27 und der genannte Zahnkranz 24 sich
so verhalten, als würden sie ein einziges Teil bil
den.
Wenn auf der anderen Seite höhere Beanspruchungen
als die normalen angewandt werden, z.B. wenn das auf
das Ritzel 1 und somit auf den Zahnkranz 24 einwir
kende Widerstandsmoment größer ist als das am Ritzel
21 der Antriebswelle 4 angreifende Antriebsdreh
moment, so wirken die Reibmittel wie ein Drehmoment
begrenzer. Damit vermeidet man eine Beschädigung des
Drehzahlminderers und folglich auch des elektrischen
Anlassers.
Auf diese Weise gelangt man zu einem Drehzahlminde
rer, der eine genauere Bemessung sämtlicher Elemente
der kinematischen Kette der Kraftübertragung er
laubt, was im allgemeinen zu einem geringeren Ge
wicht und zu einem verminderten Platzbedarf führt.
Es versteht sich von selbst, daß der Reibbelag 28
auf geeignete Weise sowohl an der Nabe 24 a des Zahn
kranzes 24 als auch an der Reibscheibe 27 a befestigt
werden könnte.
Claims (4)
1. Drehzahlmindergetriebe (8) mit einer Antriebswel
le (4), die ein Ritzel (21) trägt, welches mit der
Innenverzahnung (23) eines Kranzes (24) in Eingriff
steht, der drehbeweglich fest mit einer Abtriebswel
le (9) verbunden ist, die im Verhältnis zur An
triebswelle versetzt und durch Reibmittel drehbeweg
lich mit dem mit Innenverzahnung versehenen Zahn
kranz (24) verbunden ist, dadurch ge
kennzeichnet, daß diese Reibmittel aus
einer Mitnehmerscheibe (27) bestehen, die mit einer
Reibscheibe (27 a) verbunden ist, an der ein Reibbe
lag (28) angebracht ist, der am Zahnkranz (24) an
liegt, welcher frei an der Abtriebswelle (9) unter
Einwirkung von elastischen Mitteln (30) montiert
ist, die aus einem Belleville-Dichtungsring beste
hen, der zwischen der Reibscheibe (27 a) und einem
Stützflansch (32) angeordnet ist.
2. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Mitnehmer
scheibe (27) eine Nabe (31) besitzt, die auf eine
(31 a) der zylindrischen Flächen (31 a, 31 b) aufge
steckt ist oder nicht und woran der Zahnkranz (24)
nach Einfügung des Reibbelages (28) frei montiert
ist.
3. Druckminderer nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stützflansch
(32) an der Nabe (24 a) des Zahnkranzes (24) durch
Einfügung von Zwischenstücken (34) und Einklemmung
der Reibmittel (27, 28, 30) und an der zylindrischen
Fläche (31 b) der Nabe (31) der Mitnehmerscheibe
(27), woran er zentriert ist, befestigt ist.
4. Drehzahlminderer nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zwischen
stücke (34), durch welche Befestigungsschrauben (33)
hindurchtreten, eine solche Länge aufweisen, daß die
Federscheibe (30), die zwischen der Reibscheibe
(27 a) und einem Stützflansch (32) angeordnet ist,
unter einer bestimmten Spannung steht, die einem
festgelegten Widerstandsmoment entspricht, jenseits
dessen die Reibmittel (24, 28, 30) abgekoppelt werden.
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