Startanlage für Brennkraftmaschinen

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Startanlage für Brennkraftmaschinen mit einem Starter (11), dessen Startermotor ein Starterritzel (16) antreibt, welches mit einem verschwenkbaren Zwischenrad (17) kämmt, das in den Zahnkranz (19) der Maschine radial einrückbar ist.
Zur Realisierung einer einfachen robusten Einspurmechanik ist vorgesehen, dass beim Einschalten des Startermotors dieser über eine Reibverbindung (26) das Zwischenrad (17) zunächst in den Zahnkranz (19) einspurt und anschließend über Ritzel (16) und Zwischenrad (17) den Zahnkranz zum Starten der Brennkraftmaschine antreibt.

Beschreibung

Stand der Technik

[0001] Die Erfindung betrifft eine Startanlage für Brennkraftmaschinen, insbesondere von Kraftfahrzeugen nach der Gattung des Patentanspruchs 1.

[0002] Bei den üblichen Startanlagen für Brennkraftmaschinen wird das Ritzel des Starters über eine Hubschraub-Bewegung in einen Zahnkranz der Brennkraftmaschine eingespurt, bevor der Startermotor zum Starten der Brennkraftmaschine eingeschaltet wird. Dabei liegt das Starterritzel in der Ruhelage am Außenumfang des Zahnkranzes zu diesem axial versetzt. Beim Startvorgang bewegt sich das Ritzel in einer leichten Drehbewegung auf den Zahnkranz zu. Um bei einer sogenannten Zahn-auf-Zahn-Stellung einen Fehlstart zu vermeiden, wird mit dem weiteren Vorspuren eine Feder vorgespannt. Mit dem Vorspannen der Feder wird das Ritzel weiter gedreht, bis es in die nächste Lücke des Zahnkranzes einspuren kann. Um ein sanftes Einspuren des Ritzels zu ermöglichen, wird zumeist erst ab einem bestimmten Vorspurweg des Ritzels der Hauptstrom des Startermotors eingeschaltet. Bei diesen Startanlagen erfordert die Hubschraub-Bewegung des Ritzels eine aufwändige kostspielige und komplizierte Mechanik. Ferner muss das Andrehmoment durch die Längsbewegung des Ritzels bei sogenannten frei ausstoßenden Startern mit einem ungünstig großen Hebelverhältnis auf den Zahnkranz der Maschine übertragen werden. Dies erfordert am Starter ein entsprechend kräftiges Ritzellager zur Aufnahme der dabei auftretenden Lagerkräfte.

[0003] Aus der Druckschrift EP1 491 764 A2 ist ein Startersystem für Brennkraftmaschinen bekannt, bei dem eine Hubschraub-Bewegung des Starterritzels vermieden wird, indem zum Starten der Brennkraftmaschine das Starterritzel über ein um die Starterachse verschwenkbares, mit dem Ritzel kämmendes Zwischenrad den Zahnkranz der Maschine antreibt. Die Achse des Zwischenrades wird dabei mittels eines separaten Antriebsorganes von einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung verschwenkt. Dabei steht das mit dem Starterritzel kämmende Zwischenrad in der Ruhestellung mit dem Zahnkranz der Maschine außer Eingriff. Zum Starten der Maschine wird das Zwischenrad um die Starterachse geschwenkt, so dass es in der Arbeitsstellung in den Zahnkranz der Maschine eingreift. Das separate Antriebsorgan greift dabei an einen Schwenkmechanismus an, an dem die Achse des Zwischenrades befestigt ist. Ähnliche Lösungen mit einem um die Starterachse verschwenkbaren, mit dem Starterritzel kämmenden Zwischenrad sind aus den Druckschriften DE PS 396 639 und 402 458 bekannt, bei denen der Schwenkmechanismus jedoch nicht von einem separaten Antriebsorgan betätigt wird, sondern in dem der Schwenkmechanismus mittels einer elektromagnetisch schaltbaren Kupplung mit der Antriebswelle des Starters verbunden wird.

[0004] Solche Lösungen haben den Nachteil, dass anstelle einer komplizierten Mechanik für eine Hubschraub-Bewegung zum Einspuren des Starters in den Zahnkranz der Maschine der Schwenkmechanismus für das Zwischenrad einen separaten elektromagnetischen Antrieb beziehungsweise eine elektromagnetische Kupplung erfordert, was kostenintensiv und störanfällig ist und zudem eine zusätzliche Steuerung der elektromagnetischen Kupplung beziehungsweise des Antriebes erfordert.

[0005] Mit der vorliegenden Lösung wird angestrebt, den Starter so zu vereinfachen, dass zum Einspuren des Zwischenrades in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine ein separater Verschwenkantrieb oder eine elektromagnetische Kupplung nicht benötigt werden.

Offenbarung der Erfindung

[0006] Die erfindungsgemäße Startanlage für Brennkraftmaschinen mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angeführten Merkmalen hat den Vorteil, dass zum Einspuren des Zwischenrades in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine eine Reibverbindung mit dem Startermotor verwendet wird, so dass ein zusätzlicher Verstellantrieb oder eine elektromagnetische Kupplung entfällt, was deutlich kostengünstiger, leichter und in der Bauweise kompakter herstellbar ist. Es entfällt auch die Hubschraub-Mechanik mittels eines Einrückrelais, wodurch kleinere Massenträgheitsmomente zu überwinden sind, die einen Startermotor mit geringerer Leistung erlauben.

[0007] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. In einfachster, kostengünstiger Weise wird dabei das Ritzel beim Andrehen des Startermotors das Zwischenrad über die Reibverbindung verschwenken und in den Zahnkranz der Maschine einspuren. Zweckmäßigerweise wird dazu eine Schwenkmechanik verwendet, auf die sich die Ritzeldrehung über die Reibverbindung überträgt.

[0008] In Weiterbildung der Erfindung werden Ritzel und Zwischenrad auf mindestens einer ihrer Stirnseiten an einer als Schwenkmechanik ausgebildeten Lagerplatte derart mit Abstand zueinander gelagert, dass die Zähne von Ritzel und Zwischenrad miteinander kämmen. Zweckmäßigerweise besteht dabei die Reibverbindung zwischen Lagerplatte und Ritzel beziehungsweise Zwischenrad, vorzugsweise auf deren Stirnseite. Dabei wird die Anzahl der zusätzlichen Bauteile auf ein Minimum reduziert. Um das Zwischenrad vor und nach dem Starten der Brennkraftmaschine eindeutig zu positionieren, ist vorgesehen, dass die Schwenkmechanik im Ruhezustand des Starters von einer Rückholfeder gegen einen Ruheanschlag am Starter gedrückt ist, wobei die Rückstellkraft bzw. das Rückstellmoment der Rückholfeder geringer ist als die beim Startvorgang an der Schwenkmechanik durch die Reibverbindung wirksame Verschwenkkraft beziehungsweise das Verschwenkmoment. Ferner ist für eine eindeutige Positionierung des Zwischenrades während des Startvorgangs der Brennkraftmaschine die Schwenkmechanik in ihrer Einspurstellung im Zahnkranz gegen einen Verschwenkanschlag am Starter gedrückt.

[0009] In vorteilhafter Weiterbildung ist vorgesehen, dass Ruheanschlag und Verschwenkanschlag am Innenumfang eines Gehäuseringes des Starters angeordnet sind, an dessen äußerer Stirnseite die Lagerplatte für Ritzel und Zwischenrad um die Starterachse verdrehbar gelagert ist. Auf dieses Weise sind die Anschläge der Verschwenkmechanik zur höheren Funktionssicherheit in den abgedichteten Bereich des Starters verlegt. In zweckmäßiger Weise ist dabei das Zwischenrad auf einen in der Lagerplatte axial verschiebbaren Achsbolzen gelagert, an dessen vorderem Ende eine Scheibe befestigt ist und an dessen hinterem Ende eine Schraubendruckfeder angreift, die sich unter Vorspannung an der Lagerplatte abstützt und im Ruhezustand das Zwischenrad mittels der Scheibe stirnseitig gegen die Lagerplatte drückt. Auf diese Weise lässt sich die Reibverbindung zwischen Lagerplatte und Zwischenrad über die Vorspannung der Schraubendruckfeder so einstellen, dass das Drehmoment zum Einspuren des Zwischenrades größer ist als das Rückstellmoment der an der Schwenkmechanik angreifenden Rückholfeder.

[0010] Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass der Starter ein Mittel aufweist, welches die Reibverbindung zwischen Schwenkmechanik, insbesondere Lagerplatte und Ritzel beziehungsweise Zwischenrad in der Einspurstellung aufhebt. Dies hat den Vorteil, dass dadurch die volle Leistung des Motors auf den Zahnkranz der Maschine übertragen wird. In einfachster Weise ist dabei der Verschwenkanschlag mit einer Rampe versehen, welche mit der hinteren Stirnseite des in der Lagerplatte axial verschiebbarem Achsbolzen zusammen wirkt, wodurch der Achsbolzen beim Einspuren des Zwischenrades in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine etwas axial nach außen gedrückt und damit der Anpressdruck zwischen Lagerplatte und Zwischenrad aufgehoben wird.

[0011] Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass Zwischenrad und Ritzel jeweils in Lagerböcken gelagert sind, die über Federelemente miteinander derart verbunden sind, dass die Achsen von Ritzel und Zwischenrad innerhalb deren Zahnüberdeckung von einem maximalen Abstand zueinander in der Ruhestellung des Zwischenrades beim Verschwenken in die Arbeitsstellung auf einen minimalen Abstand entgegen der Kraft der Federelemente gedrückt werden. Durch diese variable Zahnüberdeckung zwischen Ritzel und Zwischenrad wird in vorteilhafter Weise für das Zwischenrad ein sicherer Einspurvorgang in den Zahnkranz der Maschine erreicht, indem bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung die Lagerböcke mit dem Zwischenrad soweit einfedern, bis der nächste Zahn des Zwischenrades eine Lücke des Zahnkranzes findet. Dies gewährleistet beim Andrehvorgang ein sanftes Einspuren des Zwischenrades.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0012] Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden beispielhaft anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Startanlage für Brennkraftmaschinen von Kraftfahrzeugen in schematischer Darstellung,

Figur 2 als erstes Ausführungsbeispiel den vorderen Teil eines Startes in raumbildlicher Darstellung in Ruhestellung,

Figur 3 den Starter aus Figur 2 mit einschwenkendem Zwischenrad bei Zahn-auf-Zahn-Stellung mit einem Zahnkranz,

Figur 4 den Starter aus Figur 3 beim Einspuren des Zwischenrades in den Zahnkranz,

Figur 5 den Starter aus Figur 4 in der Einspurstellung des Zwischenrades,

Figur 6 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Starter in der Vorderansicht mit einem federnd mit dem Ritzel kämmenden Zwischenrad in der Ruhestellung,

Figur 7 den Starter aus Figur 6 mit einschwenkendem Zwischenrad in Zahn-auf-Zahn-Stellung mit dem Zahnkranz,

Figur 8 den Starter aus Figur 7 mit in den Zahnkranz einspurendem Zwischenrad,

Figur 9 den Starter aus Figur 8 in der Einspurstellung des Zwischenrades,

Figur 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit dem vorderen Teil eines Starters mit einer stirnseitig verdrehbar gelagerten Lagerplatte für das Zwischenrad in Ruhestellung,

Figur 11 einen Querschnitt durch den vorderen Teil des Starters aus Figur 10,

Figur 12 einen Ausbruch am vorderen Teil des Starters aus Figur 11 mit der Lagerplatte in raumbildlicher Darstellung in ihrer Ruhestellung,

Figur 13 den Starter aus Figur 12 mit der verschwenkten Lagerplatte kurz vor der Einspurstellung des nicht erkennbaren Zwischenrades,

Figur 14 den Starter aus Figur 13 in der Einspurstellung des Zwischenrades,

Figur 15 den Starter in raumbildlicher Vorderansicht mit am Zahnkranz eingespurtem Zwischenrad und

Figur 16 einen Längsschnitt durch den hinteren Teil des Starters aus Figur 15 mit gelöster Reibverbindung zwischen Lagerplatte und Zwischenrad in der Einspurstellung.

Ausführungsformen der Erfindung

[0013] In Figur 1 ist in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Startanlage für eine Brennkraftmaschine 10 in Kraftfahrzeugen abgebildet. Sie umfasst einen Starter 11, der in seinem Gehäuse einen Startermotor 12, ein Getriebe 13 sowie eine Freilaufkupplung 14 enthält. Auf einer Abtriebswelle 15 des Starters 11 ist an dessen vorderen Stirnseite ein Ritzel 16 befestigt, das mit einem Zwischenrad 17 kämmt. Zum Starten der Brennkraftmaschine 10 ist am Außenumfang eines Schwungrades 18 der Brennkraftmaschine 10 ein Zahnkranz 19 angeordnet, der mit dem Zwischenrad 17 zusammenwirkt. Ein unmittelbar am Starter 11 angeordnetes Startrelais 20 schaltet den Startermotor 12 über einen Schaltkontakt 21 an eine Plusklemme 22 einer nicht dargestellten Akkumulatorbatterie zur Versorgung des Kraftfahrzeug-Bordnetzes. Das Startrelais 20 wird dabei über einen Startschalter 23 auf Pluspotential geschaltet.

[0014] Zum Starten der Brennkraftmaschine 10 wird der Startermotor 12 über den Startschalter 23 und das Startrelais 20 eingeschaltet. Dabei wird zunächst das Zwischenrad 17 vom Startermotor 12 über eine Reibverbindung von außen radial in den Zahnkranz 19 eingespurt und anschließend wird der Zahnkranz 19 vom Ritzel 16 über das Zwischenrad 17 zum Starten der Brennkraftmaschine 10 angetrieben. Der Startvorgang wird mit dem Öffnen des Startschalters 23 beendet und das Zwischenrad 17 wird aus dem Zahnkranz 19 ausgespurt.

[0015] Das Verschwenken des Zwischenrades 17 mittels einer Schwenkmechanik und einer Reibverbindung wird im Folgenden in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 bis 5 ist in raumbildlicher Darstellung der vordere Endbereich 11a des Starters 11 mit dem Ritzel 16 und dem Zwischenrad 17 sowie ein Abschnitt des Zahnkranzes 19 der Brennkraftmaschine 10 aus Figur 1 erkennbar. Das Zwischenrad 17 ist hier in einer Schwenkmechanik 24 gelagert, welche um die Starterachse X aus der dargestellten Ruhestellung zum Zahnkranz 19 hin verschwenkbar gelagert ist. Die Schwenkmechanik 24 wird hier durch zwei Lagerplatten 24a gebildet, die an den beiden Stirnseiten von Ritzel 16 und Zwischenrad 17 angeordnet sind. Dadurch sind Ritzel 16 und Zwischenrad 17 in den Lagerplatten 24a so gelagert, dass deren Zähne miteinander kämmen. Das Zwischenrad 17 ist drehbar auf einem Lagerbolzen 25 gelagert, dessen Enden in entsprechende Lagerbohrungen der Lagerplatten 24a verstemmt sind. Damit wird zugleich an den beiden Stirnseiten des Zwischenrades 17 eine Reibverbindung 26 zwischen den Lagerplatten 24a und dem Zwischenrad 17 gebildet. Der Starter-Endbereich 11a trägt eine Stirnplatte 27 mit einer Ausnehmung 28 für die Schwenkmechanik 24. Die Schwenkmechanik 24 wird im Ruhezustand des Starters 11 von einer Rückholfeder 29 gegen einen Ruheanschlag 30 in der Ausnehmung 28 der Stirnplatte 27 gedrückt. Die Rückholfeder 29 ist so ausgebildet, dass ihre Rückstellkraft geringer ist als die Reibkraft der Reibverbindung 26 zwischen den Lagerplatten 24a und dem Zwischenrad 17. Damit wird erreicht, dass sich beim Einschalten des Startermotors 12 die Ritzeldrehung über die Reibverbindung 26 auf die Schwenkmechanik der Lagerplatten 24a überträgt.

[0016] In Figur 3 ist die Schwenkmechanik 24 vom Ritzel 16 von außen in Radialrichtung zum Zahnkranz 19 hin soweit verschwenkt worden, dass das Zwischenrad 17 den Zahnkranz 19 in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung 31 berührt. Da nun ein weiteres Verschwenken des Zwischenrades 17 zum Zahnkranz 19 nicht mehr möglich ist, wird bei der weiteren Ritzeldrehung durch die Antriebskraft des Startermotors 12 in Pfeilrichtung A die Reibkraft der Reibverbindung 26 überwunden und das Zwischenrad 17 in Pfeilrichtung B gedreht. Durch die Weiterdrehung des Zwischenrades 17 spurt dieses nun gemäß Figur 4 in die nächste Lücke des Zahnkranzes 19 ein. Nunmehr kann die Schwenkmechanik 24 vom Ritzel 16 über die Reibverbindung 26 mit dem Zwischenrad 17 weiter in Pfeilrichtung C verschwenkt werden, bis gemäß Figur 5 die Schwenkmechanik 24 in der Einspurstellung des Zwischenrades 17 im Zahnkranz 19 gegen einen Verschwenkanschlag 32 in der Ausnehmung 28 der Stirnplatte 27 am Starter-Endbereich 11a gedrückt ist. In dieser Stellung wird nun erneut die Reibkraft der Reibverbindung 26 von dem an den Zähnen des Zwischenrades 17 wirksamen Drehmoment des Ritzels 16 überwunden und der Zahnkranz 16 wird in Pfeilrichtung D vom Startermotor 12 mit voller Kraft zum Starten der Brennkraftmaschine 10 gedreht.

[0017] Während des Andrehvorganges wird die Schwenkmechanik 24 in der Einspurstellung des Zwischenrades 17 gegen den Verschwenkanschlag 32 gedrückt, indem sich die Zähne des Zwischenrades 17 an den Zahnflanken des Zahnkranzes 19 abstoßen. Nach dem erfolgreichen Start der Brennkraftmaschine 10 wird nun die Drehzahl des Zahnkranzes 19 so hoch, dass bei abgeschaltetem Startermotor 12 das Zwischenrad 17 durch den Zahnkranz 19 angetrieben wird. Dies führt zur Umkehr der Drehmomente und der Zahnkranz 19 unterstützt nun aktiv das Ausspuren des Zwischenrades 17. Nach dem Startvorgang bringt die Rückholfeder 29 die Schwenkmechanik 24 wieder in die Ausgangsposition gemäß Figur 2.

[0018] In einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, dass in den Figuren 6 bis 9 dargestellt ist, besteht die Schwenkmechanik 24 aus zwei Lagerböcken 33 und 34 anstelle der Lagerplatten 24a. Am unteren Lagerbock 33 ist das Ritzel 16 mit der Abtriebswelle 15 gelagert, während am oberen Lagerbock 34 das Zwischenrad 17 mit dem Lagerbolzen 25 gelagert ist. Der Lagerbock 34 des Zwischenrades 17 ist über Führungen gegenüber dem Lagerbock 33 des Ritzels 16 in Radialrichtung des Ritzels 16 innerhalb der Zahnüberdeckung von Ritzel 16 und Zwischenrad 17 radial verschiebbar. Beide Lagerböcke 33 und 34 sind außerdem über Federelemente 35 derart miteinander verbunden, dass ihre Achsen innerhalb der Zahnüberdeckung entgegen der Kraft der vorgespannten Federelemente 35 von einem maximalen Abstand a zueinander in der Ruhestellung des Zwischenrades 17 nach Figur 6 auf einen minimalen Abstand b gemäß Figur 9 gedrückt werden können. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Reibverbindung 26 zwischen den beiden Stirnseiten des Ritzels 16 und dem Lagerbock 33. Auch hier ist die Reibverbindung 26 so eingestellt, dass die Reibkraft größer ist als die Rückstellkraft der Rückholfeder 29.

[0019] Figur 6 zeigt den Starter 11 in seiner Ruhelage, bei dem die Schwenkmechanik 24 von der Rückholfeder 29 gegen den Ruheanschlag 30 gedrückt ist. Ritzel 16 und Zwischenrad 17 haben mit dem maximalen Abstand a ihrer Achsen noch eine zur Drehung ausreichende Zahnüberdeckung. Mit dem Einschalten des Startermotors 12 wird die Schwenkmechanik 24 über die Reibverbindung 26 vom Ritzel 16 in Pfeilrichtung C gemäß Figur 7 soweit verschwenkt, bis sie im ungünstigsten Fall das Zwischenrad 17 in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung 31 gegen den Zahnkranz 19 drückt. Nun wird die Reibkraft der Reibverbindung 26 überwunden und das Zwischenrad 17 wird vom Ritzel 16 in Pfeilrichtung B verdreht. Die Zahn-auf-Zahn-Stellung 31 wird dadurch aufgelöst und die Schwenkmechanik 24 kann nun gemäß Figur 8 das Zwischenrad 17 weiter in den Zahnkranz 19 kämmend einspuren. Zugleich wird dabei der äußere Lagerbock vom Zahnkranz 19 gegen den Lagerbock 33 des Ritzels 16 gedrückt, wobei die Federelemente 35 weiter vorgespannt werden. Hat das Zwischenrad 17 danach gemäß Figur 9 seine Einspurstellung im Zahnkranz 19 erreicht, kommt der Lagerbock 34 des Zwischenrades 17 am Verschwenkanschlag 32 in der Ausnehmung 28 der Stirnplatte 27 am Starter 11 zur Anlage. Der Zahnkranz 19 drückt dabei den Lagerbock 34 entgegen der Kraft der Federelemente 35 bis auf den minimalen Achsabstand b gegen den Lagerbock 33 des Ritzels 16. Wie zum ersten Ausführungsbeispiel näher erläutert, wird nunmehr zum Starten der Brennkraftmaschine der Zahnkranz 19 mit der vollen Kraft des Startermotors 12 angetrieben. Nach dem Starten wird die Schwenkmechanik 24 bei abgeschaltetem Startermotor 12 von der Rückholfeder 29 wieder in die Ruhelage gemäß Figur 6 zurück geschwenkt.

[0020] In einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der Figuren 10 bis 16 wird die Schwenkmechanik 24 für das Zwischenrad 17 durch eine Lagerplatte 24b realisiert, die an einer äußeren Stirnseite 36a eines Gehäuseringes 36 am Starter-Endabschnitt 11a um die Starterachse X verdrehbar gelagert ist. Ferner ist im Zentrum dieser Lagerplatte 24b die Abtriebswelle 15 mit dem Ritzel 16 gelagert. Figur 10 zeigt den Starter 11 mit der Schwenkmechanik 24 in Ruhestellung, in der das Zwischenrad 17 am Zahnkranz 19 der Brennkraftmaschine 10 ausgespurt ist, jedoch mit dem Ritzel 16 kämmt. Figur 11 zeigt den Starter-Endbereich 11a aus Figur 10 im Längsschnitt mit Startermotor 12, Getriebe 13 und Freilauf 14 in vereinfachter Darstellung. Die Lagerplatte 24b hat im Bereich der Stirnseiten von Ritzel 16 und Zwischenrad 17 einen Sockel 37, in dem der Lagerbolzen 25 des Zwischenrades 17 axial verschiebbar gelagert ist. Am vorderen Ende 25a des Lagerbolzens 25 ist eine Scheibe 38 aus Stahl oder einem anderen geeigneten Material befestigt. Am hinteren Ende 25b ist ein Pilzkopf 39 angeformt. Ferner ist am hinteren Ende 25b eine Schraubendruckfeder 40 angeordnet, die sich einerseits am Pilzkopf 39 des Lagerbolzens 25 und andererseits unter Vorspannung an der Lagerplatte 24b abstützt. Durch diese Schraubendruckfeder 40 wird das Zwischenrad 17 im Ruhezustand über den axial verschiebbaren Lagerbolzen 25 mittels der Scheibe 38 stirnseitig gegen den Sockel 37 der Lagerplatte 24b gedrückt. Damit erhält man zwischen der Lagerplatte 24b und dem Zwischenrad 17 die zum Einspuren erforderliche Reibverbindung 26.

[0021] Figur 12 zeigt in raumbildlicher Darstellung den Gehäusering 36 und die Lagerplatte 24b von der Gehäuseinnenseite. Dort ist an der Lagerplatte 24b neben dem Lagerbolzen 25 ein Anschlagsockel 41 erkennbar, der mit einem am Innenumfang des Gehäuseringes 36 ausgebildeten Ruheanschlag 30 und einem Verschwenkanschlag 32 zusammenwirkt. Die Rückholfeder 29 ist hier als Schenkelfeder ausgebildet, deren eines Ende am Ruheanschlag 30 anliegt, während das andere Ende am Anschlagsockel 41 der Lagerplatte 24b fixiert ist. Durch die Vorspannkraft dieser Rückholfeder 29 wird das Zwischenrad 17 in der Ausspurstellung gemäß Figur 10 gehalten.

[0022] Mit dem Einschalten des Startermotors 12 wird auch hier das Zwischenrad 17 über die Reibverbindung 26 mit der Lagerplatte 24b gekoppelt und auf diese Weise mit der Ritzeldrehung die Schwenkmechanik 24 in Radialrichtung zum Zahnkranz 19 hin verschwenkt. Dabei wird die Rückholfeder 29 weiter gespannt. In Figur 13 ist die Position der Lagerplatte 24b dargestellt, bei der das Zwischenrad 17 in den Zahnkranz 19 einzuspuren beginnt. Die Rückholfeder 29 ist hier stärker gespannt und der dem Anschlagsockel 41 in Umfangsrichtung vorgelagerte Lagerbolzen 25 gelangt mit seinem Pilzkopf 39 an den Verschwenkanschlag 32. Der Verschwenkanschlag 32 ist mit einer radial nach innen vorspringenden Rampe 42 versehen, die mit dem Pilzkopf 39 an der hinteren Stirnseite des Lagerbolzens 25 derart zusammenwirkt, dass mit dem weiteren Verdrehen der Lagerplatte 24b beim Einspuren des Zwischenrades 17 in den Zahnkranz 19 der Brennkraftmaschine 10 der Lagerbolzen 25 von der Rampe 42 axial nach außen gedrückt wird. Dadurch wird der Anpressdruck zwischen der vorderen Scheibe 38 des Lagerbolzens 25 und dem Zwischenrad 17 aufgehoben und die Reibverbindung 26 des Zwischenrades 17 und der Lagerplatte 24b gelöst.

[0023] Die Figuren 14 bis 16 zeigen den Starter 11 in der Einspurstellung des Zwischenrades 17. Gemäß Figur 14 liegt nun der Anschlagsockel 41 der Lagerplatte 24b am Verschwenkanschlag 32 an. Er wird dort beim Andrehen der Brennkraftmaschine 10 durch die Drehung des Ritzels 16 und des Zwischenrades 17 in Pfeilrichtung A beziehungsweise B nach Figur 15 durch die am Zahnkranz 19 wirkende Andrehkraft während des Startvorganges gehalten. In Figur 16, die einen Längsschnitt durch den vorderen Endbereich 11a des Starters zeigt, ist die Position des axial verschobenen Lagerbolzens 25 erkennbar, dessen Pilzkopf 39 sich gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 40 an der Rampe 42 des Verschwenkanschlages 32 abstützt. Ferner ist erkennbar, dass die Scheibe 38 am vorderen Ende des Lagerbolzens 25 sich dabei von der Stirnseite des Zwischenrades 17 abhebt, wodurch die Reibverbindung 26 zum Sockel 37 der Lagerplatte 24b aufgehoben ist. Durch das nun frei drehende Zwischenrad 17 ist es möglich, die Kraft des Startermotors 12 für den Startvorgang der Brennkraftmaschine auf den Zahnkranz 19 voll zu übertragen. Zur besseren Darstellung dieses Vorgangs ist in Figur 16 die Abtriebswelle 15 und das Ritzel 16 des Starters 11 weggelassen.

[0024] Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst alle Lösungen, bei denen mit dem Einschalten des Startermotors dieser über eine Reibverbindung das Zwischenrad zunächst in den Zahnkranz der Brennkraftmaschine einspurt und anschließend über Ritzel und Zwischenrad den Zahnkranz zum Starten der Brennkraftmaschine antreibt. Dies gilt insbesondere für die Reibverbindung zwischen der Schwenkmechanik einerseits und dem Zwischenrad und/oder dem Ritzel andererseits. Zur Vermeidung einer verringerten Andrehleistung ist die zum Drehen des Zwischenrades zu überwindende Reibkraft möglichst gering zu halten oder in der Einspurstellung ganz aufzuheben. Die Schwenkmechanik kann dabei auch außerhalb der Starterachse schwenkbar gelagert sein, sofern ein Einspuren des Zwischenrades von außen in den Zahnkranz der Maschine erfolgt. Für die erfindungsgemäße Startanlage können ebenfalls verschiedene Startertypen wie zum Beispiel sogenannte Maulstarter verwendet werden. Die Reibverbindung der Schwenkmechanik kann auch als Rutschkupplung oder dergleichen dargestellt werden.

Ansprüche

1. Startanlage für Brennkraftmaschinen (10), insbesondere von Kraftfahrzeugen, mit einem Starter (11), dessen elektrischer Startermotor (12) zum Starten der Brennkraftmaschine von einem Startschalter (23) einschaltbar ist, und der vorzugsweise über ein Getriebe (13) mit einer Freilaufkupplung (14) ein Starterritzel (16) antreibt und der über ein vorzugsweise um die Starterachse (X) verschwenkbares, mit dem Ritzel kämmendes Zwischenrad (17) in einen Zahnkranz (19) der Brennkraftmaschine radial einrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass beim Einschalten des Startermotors (12) dieser über eine Reibverbindung (26) das Zwischenrad (17) zunächst in den Zahnkranz (19) einspurt und anschließend über Ritzel (16) und Zwischenrad (17) den Zahnkranz (19) zum Starten der Brennkraftmaschine (10) antreibt.

2. Startanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ritzel (16) mit dem Andrehen des Startermotors (12) das Zwischenrad (17) über die Reibverbindung (26) in den Zahnkranz (19) der Brennkraftmaschine (10) einspurt, und dass sich die Ritzeldrehung über die Reibverbindung (26) auf eine Schwenkmechanik (24) überträgt.

3. Startanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Ritzel (16) und Zwischenrad (17) auf mindestens einer ihrer Stirnseiten an einer als Schwenkmechanik (24) ausgebildeten Lagerplatte (24a, 24b) derart mit Abstand zueinander gelagert sind, dass die Zähne von Ritzel (16) und Zwischenrad (17) miteinander kämmen.

4. Startanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibverbindung (26) zwischen Lagerplatte (24a, 24b) und Ritzel (16) beziehungsweise Zwischenrad (17), vorzugsweise auf deren Stirnseite, angeordnet ist.

5. Startanlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkmechanik (24) im Ruhezustand des Starters (11) von einer Rückholfeder (29) gegen einen Ruheanschlag (30) am Starter (11) gedrückt ist, wobei die Rückstellkraft der Rückholfeder (29) geringer ist als die an der Schwenkmechanik (24) durch die Reibverbindung (26) wirksame Verschwenkkraft.

6. Startanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkmechanik (24) in der Einspurstellung des Zwischenrades (17) im Zahnkranz (19) gegen einen Verschwenkanschlag (32) am Starter (11) gedrückt ist.

7. Startanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Ruheanschlag (30) und Verschwenkanschlag (32) am Innenumfang eines Gehäuserings (36) des Starters (11) angeordnet sind, an dessen äußerer Stirnseite(36a) die Lagerplatte (24b) für Ritzel (16) und Zwischenrad (17) um die Starterachse (X) verdrehbar gelagert ist.

8. Startanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenrad (17) auf einem in der Lagerplatte (24b) axial verschiebbaren Lagerbolzen (25) gelagert ist, an dessen vorderem Ende (25a) eine Scheibe (38) befestigt ist und an dessen hinterem Ende (35b) eine Druckfeder, vorzugsweise Schraubendruckfeder (40) angreift, die sich unter Vorspannung an der Lagerplatte (24b) abstützt und im Ruhezustand das Zwischenrad (17) mittels der Scheibe (38) stirnseitig gegen die Lagerplatte (24b) drückt.

9. Startanlage nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Starter (11) ein Mittel (42) aufweist, welches die Reibverbindung (26) an der Schwenkmechanik (24), insbesondere zwischen Lagerplatte (24b) und Zwischenrad (17), in der Einspurstellung aufhebt.

10. Startanlage nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (42) eine an dem Verschwenkanschlag (32) ausgebildete Rampe ist, die mit der hinteren Stirnseite des in der Lagerplatte (24b) axial verschiebbaren Lagerbolzens (25) derart zusammenwirkt, dass sie den Lagerbolzen (25) beim Einspuren des Zwischenrades (17) in den Zahnkranz (19) der Brennkraftmaschine (10) axial nach außen drückt und damit den Anpressdruck zwischen der vorderen Scheibe (38) des Lagerbolzens (25) und dem Zwischenrad (17) aufhebt.

11. Startanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Zwischenrad (17) und Ritzel (16) jeweils in Lagerböcken (33 und 34) gelagert sind, die über Federelemente (35) miteinander derart verbunden sind, dass die Achsen von Ritzel (16) und Zwischenrad (17) innerhalb deren Zahnüberdeckung von einem maximalen Achsabstand (a) zueinander in der Ruhestellung des Zwischenrades (17) beim Verschwenken in die Arbeitsstellung entgegen der Kraft der Federelemente (35) auf einen minimalen Achsabstand (b) gedrückt werden.

Zeichnung