DE3912432A1 - Drehzahlminderer mit drehmomentbegrenzer, insbesondere fuer den anlasser eines verbrennungsmotors - Google Patents

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.