Titel

Startvorrichtung mit einem Relais Stand der Technik

Aus der FR 2 436 263 und der FR 2 496 353 sind jeweils Startvorrichtungen offenbart, die an ihrer Außenseite metallische Schutzbleche tragen. Diese metallischen Schutzbleche dienen dazu, von einer üblicherweise sehr nahe benachbarten und durch innere Verbrennungsprozesse sehr heiße Brennkraftmaschine ausgesendete Strahlungswärme von der Startvorrichtung so gut wie möglich fern zuhalten. Auf Grund der Metallblechen innewohnenden Eigenschaften ist durch diese so keine Schalldämmung möglich.

Offenbarung der Erfindung

Dem gegenüber weist der in Anspruch 1 beanspruchte Gegenstand den Vorteil auf, dass durch die am Tragkörper angeordnete Dämmschicht eine geeignete

Schalldämmung der vom Relais erzeugten Geräusche möglich ist.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:

Figur 1 eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt,

Figur 2 eine Ansicht der Startvorrichtung von der Anschlussseite des Relais aus gesehen (erstes Ausführungsbeispiel des Dämmmantels), Figur 3 einen Teilschnitt durch den Dämmmantel nach einer Variante,

Figur 4 einen Längsschnitt durch das Relais und den Dämmmantel nach Figur 2

Figur 5 einen Längsschnitt durch das Relais und den Dämmmantel nach einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Figur 6 einen Querschnitt durch einen Dämmmantel nach einem dritten Ausführungsbeispiel,

Figur 7 einen Querschnitt durch einen Dämmmantel nach einem vierten Ausführungsbeispiel,

Figur 8 ein Detail, welches für alle Ausführungsbeispiele geeignet ist.

Ausführungsformen der Erfindung

Figur 1 zeigt eine Startvorrichtung in einem Längsschnitt. In der Figur 1 ist eine Startvorrichtung 10 dargestellt. Diese Startvorrichtung 10 weist beispielsweise einen Startermotor 13 und ein Relais 16 auf, das beispielsweise als Einrückrelais ausgebildet ist. Der Startermotor 13 und das Relais 16 sind an einem gemeinsamen Antriebslagerschild 19 befestigt. Der Startermotor 13 dient funktionell dazu, ein Andrehritzel 22 anzutreiben, wenn es im Zahnkranz 25 der hier nicht dargestellten Brennkraftmaschine eingespurt ist.

Der Startermotor 13 weist als Gehäuse ein Polrohr 28 auf, das an seinem Innenumfang Polschuhe 31 trägt, die jeweils von einer Erregerwicklung 34 umwickelt sind. Die Polschuhe 31 umgeben wiederum einen Anker 37, der ein aus Lamellen 40 aufgebautes Ankerpaket 43 und eine in Nuten 46 angeordnete Ankerwicklung 49 aufweist. Das Ankerpaket 43 ist auf eine Antriebswelle 44 aufgepresst.

An dem Andrehritzel 22 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 ist des weiteren ein Kommutator 52 angebracht, der u.a. aus einzelnen Kommutatorlamellen 55 aufgebaut ist. Die Kommutatorlamellen 55 sind in bekannter Weise mit der Ankerwicklung 49 derartig elektrisch verbunden, dass sich bei Bestromung der

Kommutatorlamellen 55 durch Kohlebürsten 58 eine Drehbewegung des Ankers 37 im Polrohr 28 ergibt. Eine zwischen dem Einspurrelais 16 und dem Startermotor 13 angeordnete Stromzuführung 61 versorgt im Einschaltzustand sowohl die Kohlebürsten 58 als auch die Erregerwicklung 34 mit Strom. Die Antriebswelle 44 ist kommutatorseitig mit einem Wellenzapfen 64 in einem Gleitlager 67 abgestützt, welches wiederum in einem Kommutatorlagerdeckel 70 ortsfest gehalten ist. Der Kommutatordeckel 70 wiederum wird mittels Zuganker 73, die über den Umfang des Polrohrs 28 verteilt angeordnet sind (Schrauben, beispielsweise 2, 3 oder 4 Stück) im Antriebslagerschild 19 befestigt. Es stützt sich dabei das Polrohr 28 am Antriebslagerschild 19 ab, und der Kommutatorlagerdeckel 70 am Polrohr 28.

In Antriebsrichtung schließt sich an den Anker 37 ein sogenanntes Sonnenrad 80 an, das Teil eines Planetengetriebes 83 ist. Das Sonnenrad 80 ist von mehreren Planetenrädern 86 umgeben, üblicherweise drei Planetenräder 86, die mittels Wälzlager 89 auf Achszapfen 92 abgestützt sind. Die Planetenräder 86 wälzen in einem Hohlrad 95 ab, das im Polrohr 28 außenseitig gelagert ist. In Richtung zur Abtriebsseite schließt sich an die Planetenräder 86 ein Planetenträger 98 an, in dem die Achszapfen 92 aufgenommen sind. Der Planetenträger 98 wird wiederum in einem Zwischenlager 101 und einem darin angeordneten Gleitlager 104 gelagert. Das Zwischenlager 101 ist derartig topfförmig gestaltet, dass in diesem sowohl der Planetenträger 98, als auch die Planetenräder 86 aufgenommen sind. Des Weiteren ist im topfförmigen Zwischenlager 101 das Hohlrad 95 angeordnet, das letztlich durch einen Deckel 107 gegenüber dem Anker 37 geschlossen ist. Auch das Zwischenlager 101 stützt sich mit seinem Außenumfang an der Innenseite des Polrohrs 28 ab. Der Anker 37 weist auf dem vom Kommutator 52 abgewandten Ende der Antriebswelle 44 einen weiteren Wellenzapfen 110 auf, der ebenfalls in einem Gleitlager 113 aufgenommen ist, ab. Das Gleitlager 113 wiederum ist in einer zentralen Bohrung des Planetenträgers 98 aufgenommen. Der Planetenträger 98 ist einstückig mit der Abtriebswelle 116 verbunden. Diese Abtriebswelle 116 ist mit ihrem vom Zwischenlager 101 abgewandten Ende 119 in einem weiteren Lager 122, welches im Antriebslagerschild 19 befestigt ist, abgestützt. Die Abtriebswelle 116 ist in verschiedene Abschnitte aufgeteilt: So folgt dem Abschnitt, der im Gleitlager 104 des Zwischenlagers 101 angeordnet ist, ein Abschnitt mit einer sogenannten Geradverzahnung 125 (Innenverzahnung), die Teil einer sogenannten Wellen-Nabe-Verbindung ist. Diese Welle-Nabe- Verbindung 128 ermöglicht in diesem Fall das axial geradlinige Gleiten eines Mitnehmers 131. Dieser Mitnehmer 131 ist ein hülsenartiger Fortsatz, der einstückig mit einem topfförmigen Außenring 132 des Freilaufs 137 ist. Dieser Freilauf 137 (Richtgesperre) besteht des Weiteren aus dem Innenring 140, der radial innerhalb des Außenrings 132 angeordnet ist. Zwischen dem Innenring 140 und dem Außenring 132 sind Klemmkörper 138 angeordnet. Diese Klemmkörper 138 verhindern in Zusammenwirkung mit dem Innen- und dem Außenring eine Rela- tivdrehung zwischen dem Außenring und dem Innenring in einer zweiten Richtung. Mit anderen Worten: Der Freilauf 137 ermöglicht eine Relativbewegung zwischen Innenring 140 und Außenring 132 nur in eine Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Innenring 140 einstückig mit dem Andrehritzel 22 und dessen Schrägverzahnung 143 (Außenschrägverzahnung) ausgeführt.

Der Vollständigkeit halber sei hier noch auf den Einspurmechanismus eingegangen. Das Eindrückrelais 16 weist einen Bolzen 150 auf, der ein elektrischer Kontakt ist und der an den Pluspol einer elektrischen Starterbatterie, die hier nicht dargestellt ist, angeschlossen ist. Dieser Bolzen 150 ist durch einen Relaisdeckel 153 hindurchgeführt. Dieser Relaisdeckel 153 schließt ein Relaisgehäuse 156 ab, das mittels mehrerer Befestigungselemente 159 (Schrauben) am Antriebslagerschild 19 befestigt ist. Im Relais 16 ist weiterhin eine Einzugswicklung 162 und eine sogenannte Haltewicklung 165 angeordnet. Die Einzugswicklung 162 und die Haltewicklung 165 bewirken beide jeweils im eingeschalteten Zustand ein elektromagnetisches Feld, welches sowohl das Relaisgehäuse 156 (aus elektromagnetisch leitfähigem Material), einen linear beweglichen Anker 168 und einen Ankerrückschluss 171 durchströmt. Der Anker 168 trägt eine Schubstange 174, die beim linearen Einzug des Ankers 168 in Richtung zu einem Schaltbolzen 177 bewegt wird. Mit dieser Bewegung der Schubstange 174 zum Schaltbolzen 177 wird dieser aus seiner Ruhelage in Richtung zu zwei Kontakten 180 und 181 bewegt, so dass eine am zu den Kontakten 180 und 181 Ende des Schaltbolzens 177 angebrachte Kontaktbrücke 184 beide Kontakte 180 und 181 elektrisch miteinander verbindet. Dadurch wird vom Bolzen 150 elektrische Leistung über die Kontaktbrücke 184 hinweg zur Stromzuführung 61 und damit zu den Kohlebürsten 58 geführt. Der Startermotor 13 wird dabei bestromt.

Das Relais 16 bzw. der Anker 168 hat aber darüber hinaus auch die Aufgabe, mit einem Zugelement 187 einen dem Antriebslagerschild 19 drehbeweglich angeordneten Hebel zu bewegen. Dieser Hebel 190, üblicherweise als Gabelhebel ausgeführt, umgreift mit zwei hier nicht dargestellten„Zinken" an ihrem Außenumfang zwei Scheiben 193 und 194, um einen zwischen diesen eingeklemmten Mitnehmerring 197 zum Freilauf 137 hin gegen den Widerstand der Feder 200 zu bewegen und dadurch das Andrehritzel 22 in dem Zahnkranz 25 einzuspuren.

Für die hier beschriebene Erfindung ist die Ausführung des Andrehritzels 22 mit Schrägverzahnung und die Ausführung der Welle-Nabe-Verbindung 128 mit Geradverzahnung nicht von Bedeutung. Stattdessen kann das Andrehritzel 22 auch geradverzahnt und die Welle-Nabe-Verbindung 128 mit üblichem nicht selbst hemmendem Steilgewinde ausgeführt sein.

Figur 2 zeigt eine rückwärtige Ansicht der Startvorrichtung 10, d. h. die Startvorrichtung 10 ist in Bezug zu Figur 1 von rechts dargestellt. In einer Schnittdarstellung ist ein Dämmmantel 203 dargestellt, der zur Eindämmung von im Relais 16 entstandenen Geräuschen dient. Dieser Dämmmantel 203 weist einen ringartigen Tragkörper 206 auf. Dieser Tragkörper 206 trägt auf seiner Innenseite 209 eine Dämmschicht 212, die zwischen dem Tragkörper 206 und einer Außenseite des Relais' 16 angeordnet ist. Während der Dämmmantel 203 beispielsweise aus einem festen, Eigenstabilität aufweisenden Material wie beispielsweise Metallblech (Stahl, Aluminium) oder einem Kunststoff (glasfaserverstärkte Materialien wie PA, PE (Thermoplaste) oder Duroplaste besteht, so besteht die Dämmschicht 212 aus einem offen- oder geschlossenporigen Material (Poren 213 aufweisendes Material wie Kunststoffschäume wie PU-Schaum, Metallschaum, bspw. aus Aluminium) oder bspw. aus faserhaltigem Material wie Mineralwolle. Die Dämmschicht 212 ist zum dauerhaften Halt an der Innenseite 209 des Tragkörpers 206 bspw. festgeklebt (Klebstoff 215).

Es ist Startvorrichtung mit einem Relais 16 zum Schalten eines Stroms I bekannt, mit einem Dämmmantel 203, der um das Relais 16 herum angeordnet ist, wobei der Dämmmantel 203 einen Tragkörper 206 aufweist, der zumindest einen Teil des Umfangs des Relais 16 bedeckt, wobei zwischen Tragkörper 206 und Relais 16 eine Dämmschicht 212 angeordnet ist.

Der Dämmmantel 203 liegt in Figur 2 nicht an einer Außenseite 218 des Relais 16 an, vielmehr ist zwischen der Außenseite des Relais 218 und einer nach innen, d. h. zum Relais 16 gerichteten Oberfläche 221 ein Luftspalt vorgesehen. Dies dient zur Verringerung der Übertragung von Körperschall von der Außenseite 218 des Relais 16 an den Dämmmantel 203.

Bei teilweisem Umgeben des Tragkörpers 206 ist eine Aussparung 258 des Tragkörpers 206 zwischen dem Relais 16 und dem Polrohr 28 angeordnet ist.

In einer Variante gemäß Figur 3 ist vorgesehen, dass der Dämmmantel 203 an der Außenseite 218 des Relais 16 anliegt.

Zwischen der Dämmschicht 212 und dem Relais 16 kann ein Abstand oder kein Abstand sein. Figur 4 zeigt den Dämmmantel 203 in einer Ansicht im Längsschnitt. Der Tragkörper 206 weist einen Flansch 224 auf, der in Bezug zu der zylindrischen Gestalt des Tragkörpers 206 im wesentlichen senkrecht angeordnet ist. Der Flansch 224 ist ringförmig und hat beispielsweise drei Öffnungen 227. Diese drei Öffnungen 227 sind so angeordnet, dass diese mit drei Löchern 230 fluchten, in die Befestigungsschrauben 233 eingesetzt sind, um das Relais 16 zu befestigen. Dazu ragen die drei Befestigungsschrauben 233 in je ein Schraubgewinde 236, das jeweils in einem Boden 239 des Relais 16 eingearbeitet ist. Zwischen Boden 239 und einer Stirnseite 242 des Relais 16 ist der Flansch 224 eingeklemmt und hält so den Dämmmantel 203 sicher fest.

Figur 5 zeigt den Dämmmantel 203 wiederum in einer Ansicht im Längsschnitt und ist gegenüber dem in Figur 4 dargestellten Beispiel in einem Stützelement 245 variiert. Das Stützelement 245 - bspw. als einfache Lasche oder bspw. halbkreisförmig gestaltet weist ein Loch 248 auf, welches an seiner Kontur isoliert ausgeführt ist. Hierzu ist die Kontur sowie einander abgewandte Flächen 249 und 250 des Stützelementes 245 mit einem einstückigen, angespritzten Isolierteil 251 aus Kunststoff beschichtet. Das Isolierteil 251 ist zwischen dem Relaisdeckel 153 und einem Befestigungselement 254 in Gestalt einer auf dem Bolzen 150 sitzenden Schraubenmutter festgeklemmt.

Es ist eine Startvorrichtung offenbart, wonach der Tragkörper 206 zwischen einem Antriebslagerschild 19 und dem Relais 16 und/oder in isolierter Weise an einem Bolzen 150, 257 abgestützt ist.

In einer Variante kann der Dämmmantel 203 beispielsweise auch nur an dem einen Bolzen 150 oder zwei Bolzen unter Einschluss des Bolzens 150 und des Bolzens 257 (Figur 2) befestigt sein, welcher ebenfalls durch den Relaisdeckel 153 hindurchgeführt ist.

In einer weiteren Variante kann der Dämmmantel 203 unabhängig und damit bei einer jeden bisher beschriebenen Befestigungsvariante zusätzlich durch die Dämmschicht 212 auf dem Relais 16 abgestützt sein.

In Figur 6 ist ein Schnitt durch den Dämmmantel 203 gezeigt. Hier wird deutlich, dass dieser Dämmmantel 203 insgesamt 360° um das Relais 16 dämmen kann, wenn der konstruktionsbedingte Abstand zwischen Relais 16 und Polrohr 28 dies zulässt. Bei einer derartigen Rundum-Dämmung kann der Dämmmantel 203 entweder nur wie beispielsweise zu Figur 4 beschrieben zwischen Antriebslagerschild 19 und Relais 16 oder auf der Seite der Bolzen 150 und/oder 257 abgestützt sein. Letztlich kann der Dämmmantel 203 auch nur durch Abstützung an der Außenseite 218 des Relais 16 anliegend abgestützt sein. Letzteres ist allerdings in Kombination mit den drei anderen vorbeschriebenen Varianten möglich.

Der Tragkörper 206 umgibt das Relais 16 an seiner Außenseite 218 teilweise (Figur 2) oder vollständig (Figur 6) in Umfangsrichtung.

Gemäß Figur 7 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel die Dämmschicht 212 zwar in einem rundum geschlossenen Dämmmantel 203 angeordnet. Dadurch, dass der Abstand zwischen Polrohr 28 und Außenseite 218 des Relais 16 nur sehr klein ist, ist jedoch keine idealrunde Gestaltung des Dämmmantels 203 möglich. Abweichend davon, weist der Dämmmantel 203 einen Tragkörper 206 auf, der an der zum Polrohr 28 gewandten Seite eine rinnenartige Einbuchtung 260 aufweist, die parallel zum Polrohr 28 verläuft. Wie in Figur 7 gezeigt, kann hier die Dämmschicht 212 unterbrochen sein, so dass dort, wo die Einbuchtung 260 angeordnet ist, keine Dämmschicht 212 ist. Alternativ kann die Dämmschicht 212 dort auch mit reduzierter Dicke ausgeführt sein.

Bei vollständigem Umgeben des Tragkörpers 206 kann dessen Außenkontur 261 zwischen dem Relais 16 und dem Polrohr 28 an eine Außenkontur 261 des Polrohrs 28 angepasst sein

In Figur 8 ist dargestellt, dass der Tragkörper 206 beispielsweise als Variante zu Figur 4 mit einem an einem Ende radialen, nach innen weisenden Rand 263 ausgestaltet sein kann, um die Dämmschicht 212 nach axial außen vor Beschädigungen zu schützen. Der Rand 263 kann bei metallischer Ausführung ein umgebördeltes Ende des Tragkörpers 206 sein.

Die Dämmschicht 212 kann bei ausreichend guter Eigensteifigkeit mit gutem Eigenhalt in den Tragkörper 206 eingesetzt sein, so dass ein Klebstoff 215 nicht zwingend erforderlich sein muss.