DE69400508T2

DE69400508T2 - Dichtungsvorrichtung eines Anlasserritzels für Verbrennungsmotor und Verfahren zur Ausführung dieser Vorrichtung

Info

Publication number: DE69400508T2
Application number: DE1994600508
Authority: DE
Inventors: Andre Demoule; Gerard Vilou
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1993-06-09
Filing date: 1994-06-03
Publication date: 1997-01-02
Anticipated expiration: 2014-06-04
Also published as: EP0628718B1; FR2706537A1; DE69400508D1; FR2706537B1; BR9402124A; ES2094590T3; EP0628718A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung sowie das Verfahren zum Einsatz (zur Ausführung) einer solchen Vorrichtung.
Ein Ritzel dieser Bauart umfaßt eine Motorwelle, die mit dem Elektromotor des Anlassers verbunden ist, wobei auf der Welle drehfest ein Anlasserritzel montiert ist, das seine Position axial bis zum Eingriff mit einem Zahnkranz verändern kann, der sich auf dem Schwungrad befindet, wobei die axiale Positionsveränderung des Anlasserritzels von einem Anschlagelement des Ritzels begrenzt wird, das an der Motorwelle befestigt ist.
Der Anlasser und insbesondere das Ritzel, womit dieser ausgestattet ist, werden verschiedenen mechanischen Beanspruchungen unterworfen, die sich aus der Umgebung ergeben, in der sie arbeiten müssen, und es ist nötig, in dichter Weise alle Teile zu schützen, die Relativbewegungen ausführen.
Dieser Schutz erweist sich besonders als unentbehrlich bei den Anlasserritzeln des Typs mit einem hervorkommenden Ritzel, dessen Ende vollkommen dicht sein muß, so daß kein gasförmiger, flüssiger oder fester Stoff in die Bohrung, die das Ritzel aufweist, eindringen kann, und somit jede Gefahr der Beschädigung der Reiboberflächen zwischen Lager und Anlasserwelle vermieden wird.
Zur Gewährleistung dieser Dichtungsfunktion sind Vorrichtungen bekannt, die Verschlüsse umfassen, die außen auf das Ritzel festgesetzt werden oder von einem elastischen Ring gehalten werden, der teilweise in einer Vertiefung des Ritzels eingepaßt ist (z.B. GB-A-2 085 089).
Diese Vorrichtungen weisen verschiedene Nachteile, und insbesondere eine unzureichende Dichtungseigenschaft, auf, so daß es notwendig ist, ein Dichtmittel, z.B. aus Elastomor, hinzuzufügen.
Das Dichtmittel und/oder der Ring stellen ergänzende Teile mit Montagemitteln dar, die schwer automatisierbar sind und die demzufolge die Kosten des Ritzels, also des gesamten Anlassers, erhöhen, insbesondere wenn es sich um Herstellung in großer Serie handelt, wie dies auf dem Automobilsektor der Fall ist.
Zudem sind beim Einbau solcher Elemente starke Vertiefungen notwendig, was einen großen Platzbedarf des Anlasserritzels bedeutet und wodurch der Einsatz solcher Vorrichtungen ungünstig bei Ritzeln mit geringen Abmessungen ist.
Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme und stellt zu diesem Zweck eine Dichtungsvorrichtung von Anlasserritzeln für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung bereit, die insbesondere ein Ritzel mit einer Bohrung in seinem mittigen Bereich umfaßt, die auf eine Stirnseite des Ritzels mündet und in der eine Vertiefung vorgesehen ist, die auf der Stirnseite eine Kante und einen Dichtungsverschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengesetzte Verschluß als Anlage auf der Stirnseite einen Kragen umfaßt, der über einen zylindrischen Abschnitt an einen platten Boden angeschlossen ist, dessen Außenumfang einen Wulst aufweist, der mit der Kante der Vertiefung zusammenwirkt.
Nach einer bevorzugten Ausführung entspricht der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts des Verschlusses im wesentlichen dem Durchmesser der Bohrung des Ritzels.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Ausführung einer solchen Dichtungsvorrichtung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es folgende Schritte umfaßt:
- durch Tiefziehen wird ein Dichtungsverschluß hergestellt, der einen Kragen umfaßt, der über einen zylindrischen Abschnitt an einen gewölbten Boden angeschlossen ist, der öffnungsseitig eine konkave Oberfläche aufweist;
- der Verschluß wird in eine Bohrung eines Ritzels eingeführt, so daß sein Kragen an der Stirnseite des Ritzels anliegt;
- durch Einführen eines Stempels in den zylindrischen Abschnitt des Verschlusses wird eine Ausdehnung der Länge des Verschlusses und eine Aufrichtung des gewölbten Bodens hervorgerufen, wodurch sich am Umfang des Bodens ein Wulst bildet, der in die Vertiefung eindringt;
- durch Wegziehen des Stempels wird der Wulst gegen die Kante der Vertiefung gedrückt.
Nach einem anderen Merkmal des Verfahrens ist der Abstand zwischen der Stirnseite des Ritzels und der Kante der Vertiefung geringer als der Abstand zwischen dem Kragen des Verschlusses und seinem Boden vor der Montage.
Die vorliegende Erfindung wird bei der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung besser verstanden werden, die mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gemacht wird, in denen folgendes dargestellt ist:
- Figur 1 ist eine Ansicht im Längsschnitt eines Endes eines Anlasserritzels vor der Montage eines Dichtungsverschlusses;
- Figur 2 ist eine Ansicht im Längsschnitt eines Dichtungsverschlusses vor der Montage auf das Anlasserritzel;
- Figur 3 ist eine Ansicht im Längsschnitt im vergrößerten Maßstab des Dichtungsverschlusses, der auf das Anlasserritzel montiert ist.
Es wird zunächst Bezug auf Figur 1 genommen, die das Ende eines Anlasserritzels 10 für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung darstellt.
Dieses Ritzel wird in Drehung von einem Kugellager 12 geführt, das sich in einem Ende 14 des Anlassergehäuses befindet.
Das Ritzel 10 weist an seinem Ende einen Zahnkranz 16 auf, der in Betriebsstellung des Ritzels dazu dient, in einen Zahnkranz (nicht dargestellt) einzugreifen, der sich auf dem Schwungrad befindet.
Wie in Figur 1 ersichtlich, befindet sich das Ende des Ritzels 10 außerhalb des Gehäuses des Anlassers. Es handelt sich also in dem dargestellten Beispiel um ein Ritzel, das herauskommendes Ritzel genannt wird.
Das Ritzel 10 umfaßt eine mittige Bohrung 18, in der sich axial in an sich bekannter Weise eine Motorwelle (nicht dargestellt) bewegt; ihr Durchmesser wird mit DA bezeichnet.
In die Bohrung 18 ist eine Vertiefung 20 eingebracht, die eine Kante 36 in einer Entfernung LG von der Stirnseite 22 des Ritzels 10 aufweist.
Es wird auf Figur 2 bezug genommen, in der ein Dichtungsverschluß 24 vor seiner Montage in das Ritzel 10 dargestellt ist.
Dieser Dichtungsverschluß 24 wird aus tiefgezogenem Stahlblech gefertigt und hat die allgemeine Form einer Kupelle, deren Boden 26 aus weiter unten erläuterten Gründen gewölbt ist. Der Boden 26, des Verschlusses ist somit öffnungsseitig eine konkave Oberfläche, die sich im Schnitt in der Form eines Kreisbogens darstellt, dessen Länge größer als der Durchmesser DA der Bohrung 18 des Ritzels 10 ist.
Der Verschluß 24 umfaßt öffnungsseitig einen Kragen 28, der sich an den Boden 26 über einen zylindrischen Abschnitt 34 anschließt, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser der Bohrung 18 entspricht.
Mit LB wird der Abstand zwischen dem Kragen 28 und der in Umfangsrichtung verlaufenden Innenseite 30 des Bodens 26 bezeichnet, mit LT wird der Abstand zwischen dem Kragen 28 und der in Umfangsrichtung verlaufenden Außenseite 32 des Bodens 26, mit e wird die Dicke der Wände des Verschlusses und mit DB wird der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes des Verschlusses bezeichnet.
Figur 3 veranschaulicht den Dichtungsverschluß 24, der in die Bohrung 18 des Ritzels nach einem Verfahren eingeführt ist, dessen Schritte nachfolgend beschrieben werden.
Der erste Schritt besteht darin, durch Tiefziehen einen Verschluß 24 herzustellen, der einen Kragen 28 und einen gewölbten konkaven Boden 26 aufweist.
Der nächste Schritt besteht darin, den Verschluß 24 in die Bohrung 18 einzuführen und den Kragen 28 in Anlage gegen die Stirnseite 22 des Ritzels 10 zu halten.
Die nachfolgenden Schritte bestehen darin, in den Verschluß 24 einen Stempel mit platten Boden einzuführen, dessen Druck auf den Boden 26 diesen von einer gewölbten Oberfläche zu einer radialen ebenen Fläche umwandelt, einerseits eine Erhöhung der Länge LB durch eine Dehnung zu verursachen und andererseits eine Ausweitung ihres Durchmessers am Boden 26 zu erzeugen, so daß ein Rückstau von Metall an der Kante 36 der Vertiefung 20 erhalten wird, d.h. die Kante, die am nächsten zur Stirnseite 22 des Ritzels 10 liegt, so daß der Verschluß dann einen Wulst 38 aufweist.
Der nächste Schritt besteht darin, die Aktion des Stempels zu beenden, was dazu führt, daß die Länge LB wieder auf ihren anfänglichen Wert zurückgeht und daß also der verformte Bereich 38 des Bodens 26 des Verschlusses 34 gegen die Kante 36 der Vertiefung 20 gedrückt wird, was eine perfekte Dichtung Metall auf Metall und eine Blockierung in bezug auf die Parallelverschiebung des Dichtungsverschlusses bewirkt.
Für den Verschluß wird dasselbe Material wie für das Ritzel gewählt: so erleidet die Baugruppe keine differentielle Ausdehnung, was ihr ermöglicht, daß sowohl ihre mechanischen als auch ihre Eigenschaften in bezug auf die Dichtigkeit temperaturunabhängig sind.
Es wird bevorzugt, daß die Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besonders einfach und leicht automatisierbar ist und kein Zusatzteil erfordert.
Es sei angemerkt, daß die Länge LG, bei der sich die Kante 36 der Vertiefung 20 der Stirnseite 22 des Ritzels befindet, geringer als die Länge LB des Verschlusses 34 ist.
Genauer gesagt ist LG = LB - (n x e), wobei e die Dicke des Verschlusses 34 ist.
Vorzugsweise liegt n im Bereich zwischen 0,5 und 2.
Wie dies in Figur 3 dargestellt ist, weist der in die Bohrung 24 eingeführte Verschluß 24 die allgemeine Form einer Kupelle auf, die einen Kragen 28 unmfaßt, der über einen zylindrischen Abschnitt 34 an einen platten Boden 26 angeschlossen ist, dessen Außenumfang einen Wulst 38 aufweist, der mit einer Kante 36 der Vertiefung 20 der Bohrung 18 des Ritzels 10 zusammenwirkt.
Natürlich beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen, schließt aber jede Variante mit ein, die der Fachmann mit einbringen könnte.

Claims

1. Dichtungsvorrichtung von Anlasserritzeln für Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung, die insbesondere ein Ritzel (10) mit einer Bohrung (18) in seinem mittigen Bereich umfaßt, die auf eine Stirnseite (22) des Ritzels (10) mündet und in der eine Vertiefung (20) vorgesehen ist, die auf der Stirnseite (22) eine Kante (36) und einen Dichtungsverschluß (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der zusammengesetzte Verschluß in Anlage auf die Stirnseite (22) einen Kragen (28) umfaßt, der über einen zylindrischen Abschnitt (34) an einen platten Boden (26) angeschlossen ist, dessen Außenumfang einen Wulst (38) aufweist, der mit der Kante (36) der Vertiefung (20) zusammenwirkt.

2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts (34) des Verschlusses (24) im wesentlichen dem Durchmesser der Bohrung (18) des Ritzels (10) entspricht.

3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (LG) zwischen der Stirnseite (22) des Ritzels (10) und der Kante (36) der Vertiefung (20) geringer als der Abstand (LB) zwischen dem Kragen (28) des Verschlusses (24) und seinem Boden (26) vor der Montage ist.

4. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (LG) und (LB) der Gleichung LG = LB - (n x e) genügen, wobei mit e die Dicke des Verschlusses (24) bezeichnet wird.

5. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß n sich im Bereich zwischen 0,5 und 2 bewegt.

6. Verfahren zum Einsatz einer Dichtungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt:

- durch Tiefziehen wird ein Dichtungsverschluß (24) hergestellt, der einen Kragen (28) umfaßt, der über einen zylindrischen Abschnitt (34) an einen gewölbten Boden (26) angeschlossen ist, der auf der Öffnungsseite eine konkave Oberfläche aufweist;

- der Verschluß (24) wird in eine Bohrung (18) eines Ritzels (10) eingeführt, so daß sein Kragen (28) an die Stirnseite (22) des Ritzels anliegt;

- durch Einführen eines Stempels in den zylindrischen Abschnitt (34) des Verschlusses (24) wird eine Ausdehnung der Länge des Verschlusses und eine Aufrichtung des gewölbten Bodens (26) hervorgerufen, wodurch sich am Umfang des Bodens (26) ein Wulst (38) bildet, der in die Vertiefung (20) eindringt;

- durch Wegziehen des Stempels wird der Wulst (38) gegen die Kante (36) der Vertiefung (20) gedrückt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (LG) zwischen der Stirnseite (22) des Ritzels (10) und der Kante (36) der Vertiefung (20) geringer als der Abstand (LB) zwischen dem Kragen (28) des Verschlusses (24) und seinem Boden (26) vor der Montage ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (LG) und (LB) der Gleichung LG = LB - (n x e) genügen, wobei mit e die Dicke des Verschlusses (24) bezeichnet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß n im Bereich zwischen 0,5 und 2 liegt.