Verfahren zum axialen Zusammenbau eines Starter-Generators mit einer Verbrennungs-maschine

Abstract

 Beim axialen Zusammenbau von Verbrennungsmaschine (1) einerseits und Starter-Generator (2;3) andererseits ist mit einfachen Mitteln eine Montagefixierung einer Drehstellungsausrichtung des Rotors (2) des Starter-Generators (2;3) zum anzukoppelnden Rotations-Antriebsteil (5) der Verbrennungsmaschine (1) bis zu deren gegenseitigem Formschluss im Endmontagezustand auf einfache Weise durch eine Bremsbestromung der an sich vorhandenen Statorwicklung (3.1) des Starter-Generators (2;3) vorgesehen.

Beschreibung

[0001] Verfahren zum axialen Zusammenbau eines Starter-Generators mit einer Verbrennungsmaschine

[0002] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum axialen Zusammenbau eines Starter-Generators mit einer Verbrennungsmaschine gemäß Patentanspruch 1.

[0003] Für den Zusammenbau des in der Regel in einer Glocke eines Getriebegehäuses aufgenommenen Starter-Generators mit der Verbrennungsmaschine ist es notwendig, den Rotor des Starter-Generators genau zu dem Rotations-Antriebsteil der Verbrennungsmaschine auszurichten, damit bei dem axialen Zusammenbau Mitnahmeteile des Rotors einerseits und Mitnahmeteile des Rotations-Antriebsteils der Verbrennungsmaschine andererseits im Sinne einer sicheren gegenseitigen Drehmitnahme formschlüssig axial ineinandersteckbar sind.

[0004] Gemäß vorliegender Erfindung soll mit einfachen, insbesondere montagetechnisch vorteilhaften, Mitteln die notwendige gegenseitige Drehstellungsausrichtung der axial zusammenzubauenden Bauteile des Rotors des Starter-Generators einerseits und des Rotations-Antriebsteils der Verbrennungsmaschine andererseits gewährleistet werden können.

[0005] Die Lösung dieser Aufgabe gelingt durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche.

[0006] Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ohne gesondert auf zubringende und gesondert handzuhabende mechanische Fixierungsmittel lediglich durch entsprechende Bestromung der an sich vorhandenen Statorwicklung des Stator-Generators eine elektrische Festbremsung des Rotors in einer vorher für einen problemlosen axialen Zusammenbau mit dem Rotations-Antriebsteil der Verbrennungsmaschine festgelegten Drehstellungsausrichtung.

[0007] Das Prinzip der Strombremsung einer Asynchronmaschine, insbesondere das Verfahren einer Gleichstrombremsung, ist an sich bekannt (z.B. "Elektrische Maschinen" von Rolf Fischer, 9. Auflage, Seiten 237-239).

[0008] Für eine Einspeisung des Bremsstromes, insbesondere des Gleichstromes, sind nach einer Ausgestaltung der Erfindung die an sich vorhandenen Wicklungs-Speiseleitungen für den Stator mit Anschluss an die vorhandenen Motorklemmen mitbenutzt.

[0009] Die Einstellung des ausrichtenden Drehwinkels und dessen Drehstellungsfixierung kann in vorteilhafter Weise bereits bei der Starter-Generator-Montage erfolgen und bei einem anschließenden Transport zum Ort des eigentlichen Zusammenbaus mit der Verbrennungsmaschine dadurch gesichert werden, dass eine am Stator des Starter-Generators gehaltene Wickelkopf-Schutzabdeckung gleichzeitig mit formschlüssigen Vorsprüngen kraft- und/oder formschlüssig den Rotor kontaktiert.

[0010] Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden anhand schematischer Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:

FIG 1

in axialem Schnitt einen Starter-Generator und eine damit zu koppelnde Verbrennungsmaschine in einem Vormontageschritt zur gegenseitigen Verbindung;

FIG 2

die Anordnung gemäß FIG 1 in gegenseitiger Endmontage-Verbindung zwischen Starter-Generator und Verbrennungsmaschine;

FIG 3,4

die Anordnungen gemäß FIG 1,2 in einer Darstellung als Blockschaltbild;

FIG 5

einen axialen Blick auf die linke Seite des Rotors des Starter-Generators;

FIG 6

einen axialen Blick auf die rechte Stirnseite des Rotations-Antriebsteils der Verbrennungsmaschine;

FIG 7

in Ausgestaltung der Darstellung von FIG 1,2 eine zusätzliche Wickelkopf-Schutzabdeckung auf beiden Stirnseiten des Stators des Starter-Generators.

[0011] Es sollen axial zusammengebaut und dabei hinsichtlich seiner drehenden Teile in entsprechende Drehmitnahme gebracht werden: Eine Verbrennungsmaschine 1 mit einer auf einer Kurbelwelle 6 als Rotations-Antriebsteil 5 fixierten Schwungscheibe mit daran befestigtem Kupplungsgehäuse 5.2 einerseits und ein Starter-Generator 2;3 mit einem Stator 3 sowie einem Rotor 2.

[0012] Der Rotor 2 ist - z.B. auf einer Lagerhülse 8 - drehbar gelagert. Die Getriebewelle 4.2 eines Getriebes 4, das mit einer Getriebegehäuseglocke 4.1 den daran mit seinem Stator 3 gehalterten Starter-Generator 2;3 radial und axial übergreift und mit dem Verbrennungsmotor 1 verbunden sein kann, ist über eine Kupplung 7 mit der Kurbelwelle 6 bzw. der damit verbundenen Schwungscheibe der Verbrennungsmaschine 1 koppelbar.

[0013] Zur formschlüssigen Drehmitnahme zwischen dem Rotor 2 des Starter-Generators 2;3 einerseits und dem Rotations-Antriebsteil 5, hier über das Kupplungsgehäuse 5.2, sind am Rotor 2 einerseits erste Mitnahmeteile 2.1 in Form von über den Umfang des Rotors 2 verteilten, axial in Richtung der Verbrennungsmaschine 1 offenen Mitnahmetaschen und andererseits am Rotations-Antriebsteil 5 zweite Mitnahmeteile 5.1 als dazu korrespondierende, bei der gegenseitigen Montage von Starter-Generator und Verbrennungsmaschine in die Mitnahmetaschen einsteckbare Mitnahmestifte vorgesehen.

[0014] Zur Passgenauigkeit zwischen den Mitnahmeteilen des Starter-Generators einerseits und denen der Verbrennungsmaschine andererseits ist es notwendig, vor deren axialem Zusammenbau den Rotor 2 mit seinen Mitnahmeteilen 2.1 in eine für die Aufnahme der Mitnahmeteile 5.1 der Verbrennungsmaschine 1 korrespondierende Drehwinkelstellung zu bringen.

[0015] Erfindungsgemäß kann diese justierte Drehwinkel-Einstellung beim axialen Zusammenbau von Starter-Generator und Verbrennungsmaschine lediglich durch ein Bremsbestromung, insbesondere eine Gleichstrombremsung, durch entsprechende Einspeisung eines Bremsstroms I_B in die an sich bereits vorhandenen Wicklungs-Speiseleitungen L der Statorwicklung 3.1 des Stators 3 des Starter-Generators erreicht werden, so dass sich jegliche gesondert vorzusehende und zu handhabende mechanische Justier- bzw. Fixierungsmittel erübrigen.

[0016] Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind die freien Wickelköpfe der Statorwicklung 3.1 auf jeder Stirnseite des Starter-Generators, insbesondere bei dessen Transport vom Ort seiner Herstellung zum Ort seines Zusammenbaus mit der Verbrennungsmaschine, durch je eine am Stator 3 des Starter-Generators fixierbare Wickelkopf-Schutzabdeckung 9 schützbar und ist diese Wickelkopf-Schutzabdeckung 9 in vorteilhafter Weise dazu mitbenutzt, den bereits bei der Fertigung des Starter-Generators in seine für den Zusammenbau von Starter-Generator und Verbrennungsmaschine justierte Drehwinkelstellung gebrachten Rotor 2 bis zur Fixierung durch die zuvor beschriebene Bremsbestromung zu sichern; dazu weist zumindest eine der Wickelkopf-Schutzabdeckungen 9, vorzugsweise die der Verbrennungsmaschine zugewandte Schutzabdeckung, den Mitnahmeteilen 5.1 des Rotations-Abtriebsteils 5 entsprechende Vorsprünge 9.1 auf, die gegen den Rotor derart andrückbar sind, dass dieser in seiner justierten Drehwinkelstellung vor der Bremsstromfixierung bereits vorfixierbar ist.

[0017] Die Erfindung kann wie folgt zusammengefasst werden:

Beim axialen Zusammenbau von Verbrennungsmaschine 1 einerseits und Starter-Generator 2;3 andererseits ist mit einfachen Mitteln eine Montagefixierung einer Drehstellungsausrichtung des Rotors 2 des Starter-Generators 2;3 zum anzukoppelnden Rotations-Antriebsteil 5 der Verbrennungsmaschine 1 bis zu deren gegenseitigem Formschluss im Endmontagezustand auf einfache Weise durch eine Bremsbestromung der an sich vorhandenen Statorwicklung 3.1 des Starter-Generators 2;3 vorgesehen.

Ansprüche

1. Verfahren zum axialen Zusammenbau eines Starter-Generator (2;3), insbesondere in Form einer Asynchronmaschine, mit einer Verbrennungsmaschine (1);

- mit einer Drehmomentübertragung zwischen dem Rotor (2) des Starter-Generator (2;3) einerseits und einem dazu axial fluchtenden Rotations-Antriebsteil (5) der Verbrennungsmaschine (1) andererseits mittels bei dem gegenseitigen axialen Zusammenbau im Sinne einer formschlüssigen Drehmitnahme axial zusammensteckbaren ersten Mitnahmeteilen (2.1) des Rotors (2) und zweiten Mitnahmeteilen (5.1) des Rotations-Antriebsteils (5);

- mit einer gegenseitigen Vormontage-Ausrichtung der gegenseitigen Drehstellungen der Mitnahmeteile (2.1 bzw. 5.1) zueinander durch entsprechende Drehwinkel-Einstellung des Rotors (2);

- mit einer Fixierung der Drehwinkel-Einstellung des Rotors (2), zumindest während seines axialen Zusammenbaus, mit dem Rotations-Antriebsteil (5) durch eine Bremsbestromung, insbesondere eine Gleichstrom-Bremsbestromung, des Starter-Generators (2;3), insbesondere der StatorWicklung (3.1) der Asynchronmaschine.

2. Verfahren nach Anspruch 1

- mit einer Ausbildung des Rotations-Antriebsteils (5) als Kupplungsgehäuse einer zwischen der Verbrennungsmaschine (1) und dem Starter-Generator (2;3) angeordneten Kupplung (7) zur Ankopplung einer Getriebewelle (4.1) eines Getriebes (4) an eine Kurbelwelle (6) der Verbrennungsmaschine (1).

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2

- mit einer Einspeisung eines Bremsstroms I_B für die Bremsbestromung über die an sich vorhandenen Wicklungsteile bzw. Wicklungs-Speiseleitungen L des Stators (3) des Starter-Generators (2;3).

4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1-3

- mit einer am Stator (3) des Starter-Generators (2;3) an dessen der Verbrennungsmaschine (1) zugewandten Stirnseite fixierbaren Wickelkopf-Schutzabdeckung (9).

5. Verfahren nach Anspruch 4

- mit einer Vorfixierung der Drehwinkel-Einstellung des Rotors (2) vor dessen Fixierung durch die Bremsbestromung mit Hilfe der Wickelkopf-Schutzabdeckung (9).

6. Verfahren nach Anspruch 5

- mit einer Vorfixierung mittels an die Wickelkopf-Schutzabdeckung (9) angeformter, im Sinne einer Fixierung der Drehwinkel-Einstellung den Rotor (2) kraft- und/oder formschlüssig kontaktierender Vorsprünge (9.1).

Zeichnung