DE19845148A1 - Anlasser - Google Patents

Description

Die vor liegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Anlaß­ motoren- bzw. Anlasser-Baugruppen und insbesondere auf An­ triebs- bzw. Getriebeanschläge für Anlasser.

Bei üblichen Konstruktionen im Bereich der Anlasser-Baugrup­ pen für Kraftfahrzeugmotoren wird eine Abtriebswelle von ei­ nem Läufer bzw. Anker des Anlassers angetrieben. Die Ab­ triebswelle weist üblicherweise ein Zahn- bzw. Keilwellen­ profil auf, das mit einem Zahn- bzw. Keilnabenprofil an ei­ ner nachfolgend als "Antriebs"-Baugruppe bzw. "Getriebe"-Bau­ gruppe ("drive assembly) bezeichneten Einheit des Anlas­ sers zusammenwirkt. An der Antriebsbaugruppe ist zur Rotati­ on mit dieser ein Ritzel angebracht. Die Keilnuten an der Abtriebswelle und an der Antriebsbaugruppe wirken dahinge­ hend zusammen, daß die Rotationsenergie vom Anlasser zum Ritzel übertragen wird. Die Keilnuten erleichtern weiterhin eine Verschiebung des Ritzels zwecks Eingriff mit einem Hohlrad bzw. Innenzahnrad des Verbrennungsmotors, während dieser vom Anlasser angetrieben wird.

Eine zu weite Verschiebung der Antriebsbaugruppe und damit des Ritzels ist zu vermeiden. Bei einigen bekannten Kon­ struktionen ist eine außen befindliche Ritzel-Anschlagfläche vorgesehen, an die das Ritzel anstößt, um eine zu weite Ver­ schiebung zu verhindern. Bei anderen Konstruktionen ist ein Anschlag auf der Abtriebswelle etwas außerhalb der Keilnuten vorgesehen. Der Anschlag ist so angeordnet, daß das Keilpro­ fil des Keilrohrs an den Anschlag anstößt, sobald die beab­ sichtigte Maximalverschiebung der Antriebsbaugruppe (und da­ her des Ritzels) erreicht worden ist.

Ein derartiger Antriebsanschlag ist aus der US-PS 53 70 009 bekannt und ist dort mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet.

Die Anordnung des Anschlags auf der Abtriebswelle hat den deutlichen Vorteil, daß die Axiallänge der Anlasser-Bau­ gruppe im Vergleich zu Konstruktionen mit einem außerhalb vorgesehenen Anschlag, an den das Ritzel anstößt, reduziert wird. Jedoch weisen Konstruktionen mit einem Anschlag auf der Abtriebswelle, wie sie derzeit im Stand der Technik aus­ geführt werden, einige eigene Nachteile auf: Erstens wird durch einen derartigen Anschlag die Länge der Abtriebswelle über die für die Keilnuten notwendige Länge hinaus erhöht. Diese zusätzliche Länge führt zu einer erhöhten Gesamtlänge für die Anlasser-Baugruppe. Eine Reduzierung der Einbaugröße ist jedoch ein fundamentales Ziel bei der Konstruktion von Kraftfahrzeugkomponenten; eine erhöhte Länge der Anlasser-Bau­ gruppe ist daher nachteilig. Zweitens fordert ein An­ triebsanschlag auf der Abtriebswelle außerhalb der Keilnu­ ten, wie er derzeit im Stand der Technik ausgeführt wird, einen oder mehrere zusätzliche Fertigungsschritte über den Vorgang des Walzens der Keilnuten hinaus. Diese zusätzlichen Fertigungsschritte erhöhen die Kosten der Fertigung der Ab­ triebswelle.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht dementspre­ chend darin, eine Antriebsanschlag-Konstruktion für eine An­ lasser-Baugruppe zu schaffen, bei der die Länge und die zu­ sätzlichen Kosten gegenüber den vorbekannten Antriebsan­ schlägen reduziert sind.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß zum einen durch ein Verfahren zum Ausbilden eines Anlasser-Antriebsan­ schlags. Das Verfahren weist das Formen eines Keilwellenab­ schnittes auf einer Anlasser-Abtriebswelle auf, wobei der Keilwellenabschnitt einander abwechselnde Nuten und Rippen aufweist. Das Verfahren weist auch das Ausbilden wenigstens einer Anschlagfläche als integralen Teil des die Keilnuten bzw. das Keilprofil formenden Schrittes auf.

Mit der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein zweites Verfahren zum Ausbilden bzw. Herstellen eines Anlasser-An­ triebsanschlags geschaffen. Das Verfahren weist das Formen bzw. Ausbilden eines Keilwellenabschnittes in einer Anlas­ ser-Abtriebswelle auf, wobei der Keilwellenabschnitt sich abwechselnde Nuten und Rippen aufweist und ein erstes axia­ les und ein zweites axiales Ende hat. Zusätzlich weist das Verfahren das Ausbilden wenigstens einer Anschlagfläche zwi­ schen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende des Keilwellenabschnittes auf.

Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anlasser-Ab­ triebswelle bereitgestellt. Die Abtriebswelle weist einen Keilwellenabschnitt mit einer Mehrzahl sich abwechselnder Rippen und Nuten auf, die um einen Umfang der Abtriebswelle herum angeordnet sind, wobei der Keilwellenabschnitt ein er­ stes axiales Ende und ein zweites axiales Ende aufweist. Zu­ sätzlich weist die Abtriebswelle eine Mehrzahl von Anschlag­ flächen auf, die jeweils zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende des Keilwellenabschnittes ange­ ordnet sind.

Die Konstruktionen und Fertigungsschritte gemäß der vorlie­ genden Erfindung können zu reduzierten Kosten und einer re­ duzierten Länge der Anlasser-Baugruppe führen. Die vorlie­ gende Erfindung bewirkt daher einen deutlichen Vorteil ge­ genüber dem Stand der Technik.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung bei­ spielshalber näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Anlasser-Baugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung;

Fig. 2 eine Abtriebswelle der Anlasser-Baugruppe aus Fig. 1;

Fig. 3 einen Walzvorgang, der vorzugsweise zum Formen ei­ nes Keilwellenabschnittes auf der Abtriebswelle aus Fig. 2 eingesetzt wird; und

Fig. 4 einen Abschnitt der Walzoberfläche von Walzrädern aus Fig. 3.

Es wird zunächst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der eine An­ lasser-Baugruppe 10 für ein Kraftfahrzeug dargestellt ist. Die Anlasser-Baugruppe 10 weist einen Motor mit einem Rotor bzw. Anker 12 auf, der um eine Motorwelle 14 herum angeord­ net ist. An die Motorwelle 14 ist zur Rotation mit dieser eine Abtriebswelle 16 durch eine geeignete Verzahnung ange­ koppelt. An der Abtriebswelle 16 ist eine Antriebs- bzw. Ge­ triebebaugruppe 17 befestigt. Die Antriebsbaugruppe 17 weist ein Ritzel-Verlängerungsrohr 18 und eine Trommel 19 auf. Ei­ ne Freilaufkupplungs-Baugruppe 30 wird durch einen inneren Kupplungsabschnitt 22 (einen Abschnitt des Ritzel-Verlän­ gerungsrohrs 18) und einen äußeren Kupplungsabschnitt 23 (einen Abschnitt der Trommel 19) gebildet, wobei geeignete Rollen bzw. Walzen zwischen diesen angeordnet sind. Die Trommel 19 weist weiterhin einen Keilnabenabschnitt 25 auf. Ein Keilwellenabschnitt 20 an der Abtriebswelle 16 wirkt mit dem Keilnabenabschnitt 25 der Trommel 19 zusammen, um eine Axialverschiebung der Antriebsbaugruppe 17 (und daher eines Ritzels 28) in bezug auf die Abtriebswelle 16 zu ermögli­ chen. Eine derartige Verschiebung tritt unter Einwirkung ei­ nes Hebels 24 auf, der an ein Solenoid bzw. an einen Elek­ tromagneten 26 angekoppelt ist. Das Ritzel 28 ist an das Ritzel-Verlängerungsrohr 18 zur Rotation mit diesem angekop­ pelt, um eine Rotation vom Rotor 12 auf ein (nicht darge­ stelltes) Innenzahnrad an einem Kraftfahrzeugmotor zu über­ tragen.

Es wird nachfolgend zusätzlich auf Fig. 2 Bezug genommen. Wie ohne weiteres ersichtlich, müssen Mittel vorgesehen sein, um eine zu weite Verschiebung des Ritzels 28 - in Fig. 1 nach rechts - zu verhindern. Hierzu weist der Keilwellen­ abschnitt 20 der Abtriebswelle 16 sich abwechselnde Kanäle auf, wie z. B. einen Kanal 40, der unversperrt bzw. unbloc­ kiert den Keilwellenabschnitt 20 durchläuft. Derartige Kanä­ le wechseln sich mit Kanälen ab, wie beispielsweise mit Ka­ nälen 42, die durch einen Anschlagabschnitt 44 unterbrochen sind. Die Anschlagabschnitte 44 weisen jeweils eine An­ schlagfläche 46 auf, die, sobald die Antriebsbaugruppe 17 auf der Abtriebswelle 16 montiert ist, eine zu weite Ver­ schiebung des Keilrohrs 18 - in Fig. 1 nach rechts - verhin­ dert. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die Anschlagabschnit­ te 44 vorzugsweise vollständig und ausschließlich innerhalb der axialen Erstreckung des Keilwellenabschnittes 20 ange­ ordnet.

Unblockierte Kanäle 40 und Kanäle 42, die die Anschlagab­ schnitte 44 enthalten, wechseln einander ab, um den Montage­ vorgang für die Anlasser-Baugruppe 10 zu erleichtern. Die Antriebsbaugruppe 17 wird von der rechten Seite in Fig. 1 über die Abtriebswelle 16 eingesetzt bzw. eingeschoben. Keilnuten 25 der Antriebsbaugruppe 17 sind mit den unbloc­ kierten Kanälen 40 ausgerichtet, um ein Gleiten der An­ triebsbaugruppe 17 über die Abtriebswelle 16 zu ermöglichen. Sobald die Keilnuten der Antriebsbaugruppe 17 links von den Keilnuten der Abtriebswelle 16 sind, wird die Antriebsbau­ gruppe 17 so gedreht, daß die Keilnuten der Antriebsbaugrup­ pe 17 zu den Kanälen 42 ausgerichtet sind. Die Anschlagsflä­ chen 46 verhindern somit, daß die Antriebsbaugruppe 17 (und daher das Ritzel 28) zu weit nach rechts verschoben werden kann. In einer Nut 48 der Abtriebswelle ist ein Schnappring 16 eingelegt, um zu verhindern, daß die Antriebsbaugruppe 17 sich so weit nach links bewegt, daß die Keilnuten der An­ triebsbaugruppe 17 und die Keilnuten der Abtriebswelle 16 außer Eingriff kommen.

Vorzugsweise wird der Keilwellenabschnitt 20, einschließlich der Anschlagabschnitte 44, durch einen Walzvorgang geformt, wie gemäß Fig. 3 dargestellt. Dort ist die Abtriebswelle 16 zwischen zwei Walzrädern 60 und 62 angeordnet dargestellt, die, wenn sie gedreht werden, den Keilwellenabschnitt 20 formen.

Es wird weiterhin auf Fig. 4 Bezug genommen, in der ein Ab­ schnitt der Walzoberfläche der Walzräder 60 und 62 darge­ stellt ist. Zähne 64 formen die durchlaufenden Kanäle 40 im Keilwellenabschnitt 20. Zähne 66 formen die Kanäle 42, wobei tiefliegende bzw. abgesenkte Abschnitte 68 die Anschlagab­ schnitte 44 bilden. Die Zähne 64 und 66 sind bei den Ab­ schnitten der Räder 60 und 62, bei denen sie zuerst begin­ nen, den Keilwellenabschnitt 20 zu formen, vorzugsweise re­ lativ kurz, um flache Eindrückungen bzw. Vertiefungen in der Abtriebswelle 16 zu erzeugen. Wenn sich die Räder 60 und 62 beim Formen des Keilwellenabschnittes 20 weiter drehen, sind die Zähne 64 und 66 größer, um tiefere Eindrückungen hervor­ zurufen. Es ist ersichtlich, daß in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Anschlagabschnitte 44 ein­ stückige Teile der Abtriebswelle 16 sind, da die Anschlagab­ schnitte 44 aus dem Material gebildet sind, aus dem die Ab­ triebswelle 16 besteht. Das bedeutet, daß die Anschlagab­ schnitte 44 nicht separat gebildet und anschließend an der Abtriebswelle 16 angebracht werden.

Ein eindeutiger Vorteil des Ausbildens von Anschlagabschnit­ ten 46 innerhalb der axialen Erstreckung des Keilwellenab­ schnittes 20 liegt darin, daß der oben beschriebene Walzvor­ gang die Abtriebswelle 16 ohne axiale Befestigung in Stel­ lung hält. Dies geschieht, da bei der Bildung der An­ schlagabschnitte 44 durch die Vertiefungen 68 im Gleichge­ wicht stehende Axialkräfte auf die zwei Axialenden der An­ schlagabschnitte 44 aufgebracht werden. Die Abtriebswelle 16 verbleibt so durch den Walzvorgang in ihrer Lage, wobei kei­ ne Axialbefestigung notwendig ist.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil, der durch das hier be­ schriebene Verfahren und die Konstruktion bewirkt wird, re­ sultiert aus dem Formen der Anschlagabschnitte 44 und der Anschlagflächen 46 durch Walzen und insbesondere durch Wal­ zen in einem integralen Vorgang mit dem Walzen der Keilnuten im Keilwellenabschnitt 20. Hilfsvorgänge, die zur Vervoll­ ständigung des Ritzelanschlages in anderen Konstruktionen mit in dessen Nähe angeordneten Keilnuten und Anschlägen notwendig sind, werden so vermieden. Ein weiterer Vorteil, der durch das Anordnen der Anschlagflächen 48 innerhalb der axialen Erstreckung des Keilwellenabschnittes 20 erreicht wird, ist eine Reduktion der Länge der Abtriebswelle 16 und daher auch der Länge der Anlasser-Baugruppe 10 gegenüber be­ kannten Konstruktionen.

Claims (14)

1. Verfahren zum Bilden eines Anlasser-Antriebsanschlages, mit den folgenden Schritten:
Bilden eines Keilwellenabschnittes (20) auf einer Anlas­ ser-Abtriebswelle (16), der sich abwechselnde Nuten und Rippen aufweist, und
Bilden wenigstens einer Anschlagfläche (46) als integra­ ler Teil des Keilprofilbildungsschrittes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Keilwellenabschnitt ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende aufweist und daß der Schritt der Bildung wenigstens einer Anschlagfläche (46) das Bilden der wenigstens einen Anschlagfläche (46) zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende auf­ weist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schritt zur Bildung wenigstens einer An­ schlagfläche (46) die Bildung jeder Anschlagfläche (46) als Teil eines Anschlagabschnittes (44) aufweist, der eine axiale Dicke aufweist, wobei die axiale Dicke ins­ gesamt zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende liegt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Keilprofilbildungsschritt durch Walzen ausgeführt wird.

5. Verfahren zum Bilden eines Anlasser-Antriebsanschlages, mit den folgenden Schritten:

• (a) Bilden eines Keilwellenabschnittes (20) auf einer Anlasser-Abtriebswelle (16), der sich abwechselnde Nuten und Rippen sowie ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende aufweist, und
• (b) Bilden wenigstens einer Anschlagfläche (46) zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen En­ de.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (b) ferner das Bilden der wenigstens einen Anschlagfläche (46) als integrales Teil der Abtriebswel­ le (16) aufweist.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schritt der Bildung wenigstens einer An­ schlagfläche (46) das Bilden jeder Anschlagfläche (46) als Teil eines wenigstens eines Anschlagabschnitts (44) mit einer axialen Dicke aufweist, wobei die axiale Dicke insgesamt zwischen dem ersten axialen Ende und dem zwei­ ten axialen Ende liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schritte (a) und (b) gleichzeitig durchgeführt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schritte (a) und (b) einen Walz­ vorgang aufweisen.

10. Anlasser-Abtriebswelle, die eine Rotationsachse fest­ legt, mit:
einem Keilwellenabschnitt (20), der eine Mehrzahl von sich abwechselnden Rippen und Nuten, die um einen Umfang der Abtriebswelle (16) herum angeordnet sind, und der ein erstes axiales Ende und ein zweites axiales Ende aufweist; und mit
einer Mehrzahl von Anschlagflächen (46), die jeweils zwischen dem ersten axialen Ende und dem zweiten axialen Ende angeordnet sind.

11. Anlasser-Abtriebswelle nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Anschlagflächen (46) integrale Teile der Abtriebswelle (16) sind.

12. Anlasser-Abtriebswelle nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede Anschlagfläche (46) Teil eines An­ schlagabschnitts (44) mit einer axialen Dicke ist, wobei die Gesamtheit der Dicke zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende liegt.

13. Anlasser-Baugruppe mit
einer Anlasser-Abtriebswelle (16) nach einem der Ansprü­ che 10 bis 12,
einem Teil (18) mit einem Keilabschnitt, der mit dem Keilwellenabschnitt (20) der Abtriebswelle (16) in Ein­ griff steht;
einem Abtriebsritzel (28), das zur Rotation mit dem be­ sagten Teil (18) verbunden ist.

14. Anlasser-Baugruppe nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ferner
ein Motoranker (12) vorgesehen ist,
wobei die Anlasser-Abtriebswelle (16) mit dem Motoranker (12) zur Rotation gekoppelt ist.