Patent BR-102014003586-A2 (BR)
Title: Dispositivo de partida para motor de combustão
Inventor: SCORSATO RAFAEL
IPC: F02N15/06
Filed: 2014-02-17
Abstract: Beschreibung Titel Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Stand der Technik Bekannte Startvorrichtungen für Brennkraftmaschinen weisen ein axial zwischen einer Eingriffsposition und einer Außereingriffsposition verstellbares Starterritzel auf, das von einem elektrische Startermotor angetrieben wird und in Eingriffsposition mit einem Zahnkranz der Brennkraftmaschine kämmt. Die axiale Stellbewegung wird von einem elektromagnetischen Starterrelais erzeugt, dessen Hubanker über einen Einrückhebel mit der Welle des Starterritzels gekoppelt ist und diese einschließlich Starterritzel axial verstellt. Der Einrückhebel ist beispielsweise als ein Gabelhebel ausgebildet, dessen Gabelzinken die Welle umgreifen und mittels eines Kopplungsteils schwenkbar mit der Welle verbunden ist. Das Starterrelais ist parallel zur Welle des Starterritzels angeordnet, so dass bei einer Stellbewegung des Starterrelais der Einrückhebel eine Schwenkbewegung ausführt. Das Kopplungsteil ist üblicherweise als eine fest mit der Welle des Starterritzels verbundene, ringförmig ausgeführte Manschette ausgebildet, in deren Mantelfläche eine umlaufende Nut eingebracht ist, in welche die Gabelzinken des Einrückhebels eingreifen. Die Manschette ist über geeignete Sicherungsmaßnahmen, beispielsweise Klemmringe,  axial auf der Welle des Starterritzels gesichert. Mit Betätigung des elektrischen Startermotors beginnt die Welle zu rotieren, hierbei entsteht eine Relativdrehbewegung zwischen der Welle und dem Einrückhebel. Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen eine Startvorrichtung für eine Brennkraftmaschine mit einer montagefreundlichen Kopplung zwischen einem Einrückhebel eines Starterrelais und dem Starterritzel auszuführen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. Die erfindungsgemäße Startvorrichtung dient zum Starten von Brennkraftmaschinen und weist zweckmäßigerweise einen elektrischen Startermotor auf, welcher ein Starterritzel drehend antreibt, das zwischen einer zurückgezogenen Außereingriffsposition und einer vorgerückten Eingriffsposition mit dem Zahnkranz einer Brennkraftmaschine zu verstellen ist. Die Verstellbewegung erfolgt zweckmäßigerweise axial in Richtung der Längsachse der Motorwelle des Startermotors bzw. des bevorzugt koaxial gelagerten Starterritzels. Die Verstellbewegung des Starterritzels zwischen Außereingriffs- und Eingriffsposition wird mithilfe eines Starterrelais durchgeführt, das bevorzugt als elektromagnetisches Relais ausgeführt ist und einen elektromagnetisch betätigbaren Hubanker aufweist, dessen Hubbewegung als Stellbewegung mithilfe eines Einrückhebels auf das Starterritzel übertragen wird. Der Einrückhebel ist mittels eines Kopplungsteils mit dem Starterritzel bzw. einem Wellenabschnitt des Starterritzels verbunden. Das Kopplungsteil weist zwei den Wellenabschnitt umgreifende Arme auf, die zusammenhängen und verstellbar aneinander gekoppelt sind, wobei die Winkelposition zwischen den Armen veränderlich ist. Die Arme sind bevorzugt gebogen bzw. bogenförmig bzw. teilkreisförmig ausgeführt und liegen in geschlossener Position an der Mantelfläche des Wellenabschnittes des Starterritzels an bzw. umgreifen den Wellenabschnitt konzentrisch. Die Möglichkeit, die Winkellage der Arme zueinander veränderlich einzustellen, ermöglicht es, die beiden Arme des Kopplungsteils zwischen einer aufgeschwenkten Öffnungsposition und einer zugeschwenkten Schließposition zu verstellen. Hierdurch wird die Montage des Kopplungsteils am Wellenabschnitt des Starterritzels erheblich vereinfacht. Das Kopplungsteil kann in Öffnungsposition, in welcher die beiden Arme des Kopplungsteils aufgeschwenkt sind und zueinander einen großen Winkel einnehmen, an den Wellenabschnitt angelegt werden, anschließend werden die Arme zugeschwenkt, bis die Arme den Wellenabschnitt umgreifen. Das Kopplungsteil kann in Radialrichtung an den Wellenabschnitt angenähert und anschließend mit diesem verbunden werden. Es ist nicht zwingend erforderlich, das Kopplungsteil über die freie Stirnseite des Wellenabschnittes axial auf diesen aufzuschieben. Als Verliersicherung werden die Arme im verriegelten Zustand zweckmäßigerweise miteinander verbunden, insbesondere formschlüssig verbunden, beispielsweise dadurch, dass Formschlusselemente an den Stirnseiten der Arme bei geschlossenem Kopplungsteil in zugeordnete Ausnehmungen am jeweils gegenüberliegenden Arm eingreifen. Gegebenenfalls wird eine zusätzliche Axialsicherung vorgesehen, um ein axiales Abrutschen von dem Wellenabschnitt des Starterritzels zu vermeiden. Möglich ist es aber auch, den Wellenabschnitt beispielsweise mit einer umlaufenden Nut zu versehen, die auf Abstand zur Stirnseite des Wellenabschnittes liegt und in die das Kopplungsteil eingesetzt wird. Die Seitenwände der Nut im Wellenabschnitt bilden Absätze, welche ein axiales Verschieben des Kopplungsteils auf dem Wellenabschnitt ausschließt. Auch ist es möglich, einteilig mit dem Wellenabschnitt eine radial erhöhte Schulter vorzusehen, welche von dem Kopplungsteil im geschlossenen Zustand umgriffen wird, wodurch ebenfalls eine Axialsicherung erreicht wird. Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist das Kopplungsteil bezogen auf seine Rotation um die Drehachse des Starterritzels drehfest mit dem Einrückhebel gekoppelt. Zugleich ist das Kopplungsteil drehbar auf dem Wellenabschnitt des Starterritzels gelagert, so dass mit dem Andrehen des Starterritzels bei Betätigung des Startermotors das Kopplungsteil keine Rotation ausführt, sondern mit dem Einrückhebel gekoppelt bleibt. Stattdessen führt der Wellenabschnitt mit dem Starterritzel die Rotationsbewegung aus, ohne dass das Kopplungsteil diese Drehbewegung mit ausübt. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass der Verschleiß im Bereich des Kontaktes des Einrückhebels mit dem Kopplungsteil signifikant reduziert ist. Die Relativdrehbewegung zwischen dem Wellenabschnitt des Starterritzels und dem Kopplungsteil kann reibungsarm ausgeführt werden, beispielsweise durch eine entsprechende Materialwahl des Kopplungsteils mit geringer Reibung wie zum Beispiel Kunststoff oder durch ein Lager. Das Starterrelais ist üblicherweise parallel zur Achse des Startermotors bzw. des Starterritzels angeordnet. Die Hubbewegung des Hubkolbens bzw. -ankers des Starterrelais erzeugt, wie vorbeschrieben, eine Bewegung des Einrückhebels und wird über den Einrückhebel auf das Kopplungsteil und damit auf den Wellenabschnitt und das Starterritzel übertragen. Der Einrückhebel ist hierbei in der Weise mit dem Kopplungsteil verbunden, dass eine Schwenkbewegung des Einrückhebels um eine Achse quer zur Drehachse des Starterritzels möglich ist. Mit dieser Schwenkbewegung wird die Hubbewegung des Ankers des Starterrelais in eine axiale Stellbewegung des parallel versetzten Wellenabschnittes des Starterritzels angeordnet. Das Kopplungsteil besteht beispielsweise aus einem Kunststoff, was den Vorteil hat, dass das Kopplungsteil eine reibungsarme Oberfläche aufweist. Dies erlaubt insbesondere eine reibungsarme Relativdrehbewegung zwischen dem Wellenabschnitt und dem aufsitzenden Kopplungsteil, so dass auf ein Lager verzichtet werden kann. Die Schwenkbarkeit der beiden Arme des Kopplungsteils zueinander wird entweder über ein Gelenk realisiert, über das die Arme miteinander verbunden sind, oder nach Art eines Filmscharniers über einen biegbaren Verbindungsabschnitt zwischen den beiden Armen. Das Gelenk kann als ein separat ausgeführtes Gelenk ausgebildet sein, das die beiden Arme miteinander verbindet. Möglich ist aber auch eine Ausführung, bei der einteilig mit den Armen ein Gelenkzapfen bzw. eine Gelenkwelle an einem Arm und eine zugeordnete Ausnehmung am anderen Arm ausgebildet ist und der Gelenkzapfen bzw. die Gelenkwelle in die Ausnehmung zur Realisierung der Gelenkfunktion einragt. Beim Filmscharnier sind die beiden Arme einteilig miteinander ausgeführt und über den Verbindungsabschnitt, welcher eine die Relativwinkellageänderung ermöglichende Biegsamkeit aufweist, miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt weist insbesondere eine reduzierte Wandstärke auf, um die Biegbarkeit zu ermöglichen. Gegebenenfalls ist der Verbindungsabschnitt mit einer verhältnismäßig großen Länge ausgeführt und legt sich beim Schließen der Arme zu einem Kreis zusammen, was den Vorteil hat, dass die Arme im geöffneten Zustand verhältnismäßig weit auseinander liegen und durch die Kreisbildung des Verbindungsabschnittes in die Schließposition überführt werden können. Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung weisen die äußeren Mantelflächen der Arme des Kopplungsteils Eingriffsnuten auf, welche in Umfangsrichtung verlaufen. In die Eingriffsnuten greift der Einrückhebel ein. Beispielsweise können die Gabelzinken des Einrückhebels mit radial nach innen gerichteten Backen versehen sein, die im montierten Zustand in die Eingriffsnuten in die Außenseite der Arme einragen. Die Backen können - in Umfangsrichtung - formschlüssig mit den Eingriffsnuten gekoppelt sein, beispielsweise durch eine geradlinige Ausführung der Eingriffsnuten, so dass eine Relativrotation um die Längsachse des Starterritzels zwischen dem Einrückhebel und dem Kopplungsteil ausgeschlossen ist. Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen: Fig. 1 einen Starter für eine Brennkraftmaschine mit einem Starterritzel, das axial über ein Starterrelais verstellbar und über einen elektrischen Startermotor drehend anzutreiben ist, Fig. 2 die Verbindung zwischen einem Einrückhebel, über den die Stellbewegung des Starterrelais auf das Starterritzel übertragen wird, und einem Kopplungsteil auf einem Wellenabschnitt des Starterritzel