BR102013017553B1

BR102013017553B1 - Dispositivo de arranque e processo para montagem de um dispositivo de arranque

Info

Publication number: BR102013017553B1
Application number: BR102013017553-6A
Authority: BR
Inventors: Breno Raizer; Rafael Scorsato; Marcelo Tanikawa; Andre Galhardo; Omar Corsso; Fabio R. Souza
Original assignee: Seg Automotive Germany Gmbh
Priority date: 2012-07-09
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2021-11-03
Also published as: FR2993014B1; CN103573523B; DE102012211893B4; DE102012211893A1; BR102013017553A2; FR2993014A1; BR102013017553A8; CN103573523A

Abstract

dispositivo de arranque, de livre expulsão, para um motor de combustão a presente invenção refere-se a um dispositivo de arranque, de livre expulsão, para um motor de combustão que apresenta um pinhão de arranque axialmente regulável, um motor de arranque, um conjunto de marcha livre, bem como um relê de partida que através de um elemento transferidor está unido com uma árvore de pinhão. o conjunto de marcha livre está disposto fixo em alojamento.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de arranquede livre expulsão para um motor de combustão.

Estado da Técnica

[0002] O documento DE 197 43 122 A1 descreve um dispositivo de arranque de livre expulsão para o motor de combustão que apresenta um pinhão de arranque, o qual pode ser axialmente regulado entre uma posição funcional desativada e uma posição de atuação avançada com uma coroa dentada de um motor de combustão. O movimento de reajuste axial do pinhão de partida é gerado através de um relê de arranque eletromagnético, cujo induzido de curso está unido através de uma alavanca bifurcada com um conjunto de roda livre que está acoplado no lado da impulsão com uma árvore acionadora para o pinhão de arranque. O conjunto de roda livre é acionado sobre uma engrenagem planetária por um motor de arranque. A árvore acionadora, através de uma rosca inclinada, está unida com uma árvore de pi-nhão que está unida inteiriça com o pinhão de arranque estando gira- velmente integrada em um ponto de montagem de uma placa de apoio. O pinhão de partida está situado fora da placa do mancal.

Descrição da Invenção

[0003] A invenção tem como objetivo conformar, de tal maneira,com medidas simples um dispositivo de arranque de livre expulsão para um motor de combustão que, com uma conformação de construção reduzida, ou uso de energia para ativação do dispositivo de arranque é reduzido.

[0004] O dispositivo de arranque é usado para o arranque de mo tores de combustão e apresentam pinhão de arranque, que através de um relê de arranque, pode ser axialmente deslocado entre uma posi- ção funcional desativada e uma posição de atuação na qual o pinhão de arranque está acoplado com uma coroa dentada do motor de combustão. Através de um motor de arranque elétrico, o pinhão de arranque será acionado e põe em giro a coroa dentada na posição de atuação. No percurso de transmissão entre o motor de arranque e o pinhão de arranque encontra-se um conjunto de roda livre que possibilita uma transferência de giro do motor de arranque para o pinhão de arranque, porém, não na direção contrária. Com isto é assegurado que após a partida do motor de combustão, e no caso de uma ultrapassagem da velocidade da coroa dentada, a cadeia de transferência cinemática para o motor de arranque seja interrompida, sendo evitados danos.

[0005] O dispositivo de arranque, de livre expulsão, apresenta uma placa de montagem que faz parte do alojamento do dispositivo de arranque e dentro da qual está integrado um mancal para receber uma árvore de pinhão com a qual o pinhão do arranque está unido. O pinhão de arranque está situado fora da placa do mancal, a árvore do pinhão atravessa a placa do mancal e une o pinhão de arranque com uma árvore acionadora que está acoplada, por sua vez, com o conjunto de roda livre. Esta conformação possibilita conformar o pinhão do arranque com um diâmetro externo maior do que a árvore do pinhão. A árvore do arranque pode possuir um número relativamente grande de dentes, por exemplo, de doze ou treze dentes. Ao mesmo tempo é assegurado que o compartimento interno do dispositivo de arranque esteja, na melhor forma possível, blindado para o exterior, estando protegido contra impurezas.

[0006] Além disso, o conjunto de roda livre está montado fixo no alojamento. O elemento transferidor, através do qual o movimento de reajuste do relê de arranque é transmitido para o pinhão de arranque, atua diretamente na árvore do pinhão. Esta versão apresenta a vantagem de que por ocasião de uma ativação do relê de arranque, somen te a massa da árvore de arranque e do pinhão de arranque precisam ser axialmente regulados do relê do arranque, porém, não o conjunto de roda livre, de maneira que ao todo é preciso acelerar somente uma massa menor, sendo necessário aplicar menos energia e, além disso, podem ser empregados relês de arranque de dimensões menores. Como, além disso, não é necessário manter um espaço para movimentação do movimento de reajuste do conjunto roda livre, o dispositivo de arranque pode ao todo ser de construção menor.

[0007] A árvore de pinhão será acionada pela árvore acionadora na direção do giro, e ao mesmo tempo, a árvore do pinhão é mantida deslocavelmente em sentido axial diante da árvore acionadora para que possa ser feita a transferência da posição funcional desativada para posição de atuação. A árvore acionadora, por sua vez, está mantida apenas giravelmente dentro do alojamento do dispositivo de arranque, porém, não é conduzida deslocável em direção axial.

[0008] Segundo uma modalidade vantajosa, o pinhão de arranque e a árvore de pinhão são conformados inteiriços. Basicamente, todavia, também, são consideradas versões de duas seções, nas quais, o pinhão de arranque e a árvore de pinhão são conformados como módulos separados, que estão, todavia, interligados.

[0009] Conforme outra modalidade vantajosa, a árvore de pinhão apresenta - no lado axialmente afastado em relação ao pinhão de arranque - uma ranhura de encaixe circundante dentro da qual penetra o elemento transferidor que é ativado pelo relê do arranque. O elemento transferidor, por exemplo, é conformado como uma alavanca bifurcada cujos dentes de alavanca se projetam diametralmente em lados opostos dentro da ranhura de encaixe circundante na árvore de pinhão. A ranhura de encaixe, no lado afastado em relação ao pinhão de arranque, convenientemente, está axialmente limitada por uma parede de ranhura circundante, cujo diâmetro externo, todavia, é no máximo tão grande como o diâmetro da árvore de pinhão. Isto possibilita, por ocasião de uma adaptação do diâmetro da árvore de pinhão, ao diâmetro interno do mancal, na placa do mancal, ser a árvore de pinhão introduzida pela parte externa no interior do mancal da placa do mancal. A união entre o elemento transferidor e a ranhura de encaixe na árvore do pinhão é feita após a inserção da árvore de pinhão no mancal na placa do mancal.

[00010] Pode ser conveniente dispor entre o motor de partida e o conjunto de roda livre, uma engrenagem, por exemplo, uma engrenagem planetária que do lado da entrada é acionada pela árvore do motor e do lado da impulsão está acoplada com um conjunto de roda livre. O conjunto de roda livre está, especialmente, conformado como uma roda livre de rolos e envolve do lado da entrada um arraste e do lado da saída um colar de rolos, sendo que a engrenagem do lado da impulsão está unida com o arraste. O colar de rolos do conjunto de roda livre, por sua vez, preferencialmente, está conformado inteiriço com a árvore acionadora. O conjunto de roda livre, bem como a árvore acionadora estão montados axialmente inamovíveis no alojamento do dispositivo de arranque.

[00011] Segundo outra modalidade conveniente, a árvore do pinhão é de conformação de cilindro oco e acolhe a árvore acionadora. A árvore do pinhão está mantida deslocável em sentido axial diante da árvore acionadora, porém, ao mesmo tempo está acoplado na direção de giro com a árvore acionadora. A união entre a árvore de pinhão e a árvore acionadora verifica-se, por exemplo, através de uma rosca inclinada, que cumpre as exigências de um acoplamento giratório e de um deslocamento relativo axial. Quando a árvore acionadora se projeta dentro da árvore de pinhão, encontra-se o filete inclinado na parede interna da árvore do pinhão, ou seja, da face lateral da árvore acionadora. Todavia, também, são possíveis versões nas quais a rosca incli nada está prevista em um segmento terminal axial da árvore de pinhão sendo ultrapassada por um segmento cilíndrico oco da árvore de impulsão, cuja camisa interna também possui uma rosca inclinada.

[00012] Segundo outra modalidade vantajosa, na passagem do pinhão do arranque para a árvore do pinhão está prevista uma ranhura de montagem circundante que pode ser usada para prever, na montagem do dispositivo de arranque, elementos retentores para a fixação axial da árvore de pinhão e do pinhão do arranque. A árvore do pinhão poderá ser introduzida pelo mancal na placa de mancal axialmente até alcançar a posição de montagem final, sendo que os elementos retentores asseguram que a árvore do pinhão não seja deslocada além da posição teórica em sentido axial no interior do dispositivo de arranque, o que poderia resultar em danos de outros módulos do dispositivo de arranque.

[00013] Em um processo para montagem do dispositivo de partida, inicialmente, em um primeiro passo, a árvore de pinhão com o pinhão de arranque, será introduzida pela parte externa dentro do mancal na placa de mancal. Em seguida, em um segundo passo, a unidade constituída do pinhão de arranque e da árvore de pinhão será axialmente apoiada e a árvore acionadora será acoplada na direção de giro com a árvore do pinhão. Preferencialmente, o apoio será feito através de elementos retentores que se apoiam especialmente na placa de montagem do dispositivo de arranque.

[00014] Para limitar na operação a posição axial da árvore de pinhão em relação à árvore acionadora na posição de função desativada retraída, será conveniente prever uma posição de encosto axial entre a árvore do pinhão e a árvore acionadora. A posição de encosto axial é formada, por exemplo, através de um anel retentor e de um anel de parada na camisa interna da árvore de pinhão, ou seja, da camisa externa da árvore acionadora. O anel retentor e o anel de parada limitam o movimento de deslocamento axial da árvore de pinhão para o interior do dispositivo de arranque, porém, ao mesmo tempo, é possível um movimento de inserção axial da árvore de pinhão e do pinhão de arranque em direção contrária para alcançar a posição de encaixe com a coroa dentada.

[00015] Outras vantagens e modalidades convenientes poderão ser depreendidas da descrição, das figuras e dos desenhos. As figuras mostram:

[00016] Fig. 1 - uma apresentação perspectiva de um dispositivo de partida de livre expulsão para um motor de combustão;

[00017] Fig. 2 - o dispositivo de partida em corte longitudinal;

[00018] Fig. 3 - em vista lateral, uma unidade constituída do pinhão de partida e árvore de pinhão de conformação inteiriça de conformação cilíndrica oca, sendo que na camisa interna da árvore de pinhão está prevista uma rosca inclinada;

[00019] Fig. 4 - uma variante de execução mostrando a unidade com o pinhão de arranque e a árvore de pinhão, sendo que no lado afastado em relação ao pinhão de arranque está previsto um degrau adicional com a rosca inclinada;

[00020] Fig. 5 - uma apresentação em corte pelo pinhão de partida e da árvore acionadora com a montagem do dispositivo de partida;

[00021] Fig. 6 - uma apresentação correspondente à Fig. 5, porém, no próximo passo de montagem com um anel retentor na árvore de pinhão e um anel de parada na árvore acionadora;

[00022] Fig. 7 - uma apresentação de acordo com as Fig.s 5, 6, porém, no passo de montagem subsequente, no qual o anel retentor e o anel de parada engranzam reciprocamente.

[00023] Nas figuras, com módulos idênticos, recebem os mesmos sinais de referência.

[00024] As Fig. 1 e 2 apresentam um dispositivo de arranque, de livre expulsão, para o motor de combustão, o qual, em um alojamento 2, que possui uma placa de mancal, recebe um motor de arranque 4 elétrico da árvore motriz 5 e aciona de forma rotativa, através de uma engrenagem planetária 6, um arraste 8 de um conjunto de roda livre 7. Através de rolos de suporte 9, o arraste 8 aciona um colar de rolos 10 que é conformado inteiriço como um árvore acionadora 11, montada giravelmente no alojamento 2. O conjunto de roda livre 7 permite uma transferência do movimento giratório na direção de acionamento do motor de arranque 4 elétrico. Tão logo, todavia, após a partida do motor de combustão, a velocidade de giro de uma coroa dentada do motor de combustão ficar tão elevada que a direção do acionamento é invertida, através do conjunto de roda livre 7, será suspenso o acoplamento cinemático entre o arraste 8 e o colar de rolos 10.

[00025] Na direção de giro, a árvore acionadora 11 está acoplada com uma árvore de pinhão 12 a qual, juntamente com o pinhão de arranque 13, constitui uma unidade; convenientemente, a árvore de pinhão 12 e o pinhão de partida 13 são conformados inteiriços. A árvore de pinhão 12 e o pinhão de partida 13 são conformados como cilindro oco e recebem a árvore acionadora 11, sendo que a conexão entre a árvore acionadora 11 e a árvore de pinhão 12 se verifica através de uma rosca inclinada na camisa externa da árvore acionadora 11, ou seja, na camisa interna da árvore de pinhão 12.

[00026] A árvore de pinhão 12 está giravelmente integrada em um mancal 14, que está inserido na placa de mancal 13. O diâmetro da árvore de pinhão 14 é adequado ao diâmetro interno do mancal 14, ao passo que o pinhão de partida 13 apresenta um diâmetro externo maior do que a árvore de pinhão 12. Isto possibilita que a unidade constituída da árvore de pinhão 12 e do pinhão de arranque 13 seja introduzida axialmente pela parte externa dentro do mancal 14 na placa de mancal 3.

[00027] A árvore 5 do motor de arranque 4, a engrenagem planetária 6, o conjunto de roda livre 7, a árvore acionadora 11 e a árvore de pinhão 12, inclusive o pinhão de partida 13, estão dispostos coaxialmente em sentido recíproco.

[00028] Para a partida do motor de combustão, o pinhão de arranque 13 terá de ser deslocado da posição funcional desativada retraída, mostrada na Fig. 2, axialmente para uma posição de atuação avançada, na qual, o pinhão de arranque 13 está em atuação com a coroa dentada do motor de combustão. O movimento de avanço axial é produzido através de um relê de partida 15 eletromagnético que está integrado no alojamento 2 e cujo induzido de curso 16 está cinematica- mente acoplado com a árvore de pinhão 12 através de uma alavanca bifurcada 17 que constitui um elemento transformador. Da mesma maneira como o conjunto de roda livre 7, a árvore acionadora 11 é mantida fixa no alojamento em direção axial, ao passo que a árvore de pinhão 12, inclusive o pinhão de arranque 13, por ocasião de uma ativação do relê de arranque 15 será posto na posição de atuação axialmente a partir da função desativada, o que é realizado através da alavanca bifurcada 17.

[00029] Como pode ser visto na Fig. 2, em conexão com as Fig. 3 e 4, está engastada uma ranhura de encaixe 18 circunferencial na árvore de pinhão 12, no lado axialmente oposto em relação ao pinhão de arranque 13 e adjacente à área frontal, sendo que esta ranhura é limitada por uma parede de ranhura 19 na direção do lado frontal. A parede da ranhura 19 apresenta um diâmetro que no máximo é tão grande quando o diâmetro externo da árvore de pinhão 12. Isto permite introduzir a árvore de pinhão 12 para montagem do dispositivo de partida pela parte externa através do mancal 14 na placa de montagem 3. Ao m esmo tempo, é assegurado um encaixe seguro dos dentes bifurcados da alavanca bifurcada 17 na ranhura de encaixe 18.

[00030] A Fig. 4 apresenta uma variante de execução da unidade constituída da árvore de pinhão 12 e do pinhão de arranque 13. A árvore de pinhão 12 e o pinhão de arranque 13 não são conformados como corpos ocos, porém, massivos, sendo que a rosca inclinada 20 encontra-se na extremidade afastada em relação ao pinhão de arranque 13, em um prolongamento sequencial em sentido axial à árvore de pinhão 12, prolongamento este que apresenta um diâmetro menor do que a árvore de pinhão 12. A rosca inclinada 20, nesta versão, é conformada como rosca externa. De acordo com a Fig. 3 encontra-se, por outro lado, o filete inclinado 20 na camisa interna da árvore de pinhão 12 em formato de cilindro oco.

[00031] Na passagem entre o pinhão de arranque 13 e a árvore de pinhão 12 está conformada uma ranhura de montagem 21 circundante, cujo diâmetro interno é menor do que o diâmetro externo da árvore de pinhão 12. As Fig. de 5 a 7 apresentam um exemplo de execução, no qual o pinhão de arranque 13 e a árvore de pinhão 12 são conformados em forma cilíndrica oca, e é representada a montagem do dispositivo de arranque. A árvore de pinhão 12 será introduzida pela parte axial externa dentro do mancal 14 na placa de mancal 3. Para limitar o movimento de inserção axial, projetam-se dentro da ranhura de montagem 21 elementos retentores 22 que estão apoiados, por exemplo, na placa de mancal 3. No primeiro passo de montagem apresentado na Fig. 5, inicialmente a árvore de pinhão 12, inclusive o pinhão de arranque 13 serão em tal extensão axialmente introduzidos até que os elementos retentores 22, que se projetam dentro da ranhura de montagem 21, limitam o adicional movimento de inserção axial.

[00032] No próximo passo de montagem - conforme mostrado na Fig. 6 - será inserido um anel retentor 23 no compartimento interno da árvore de pinhão 12, ou seja, do pinhão de arranque 23. Além disso, em uma ranhura que se estende circunferencialmente e conformada adjacente ao lado frontal da árvore acionadora 11, é inserido um anel de parada 24. O anel de parada 23 encontra-se axialmente mais em posição interna do que o anel de parada 24.

[00033] No próximo passo de montagem de acordo com a Fig. 7, age sobre o lado frontal da árvore acionadora 11, conforme mostrado com a seta, uma força axial com o que a árvore acionadora 11 será axialmente deslocada no interior do alojamento até que o anel de parada 24 encaixe no anel retentor 23 na árvore de pinhão 12, ou seja, no pinhão de partida 13. O anel retentor 23 e o anel de parada 24 limitam o movimento de avanço axial da árvore de pinhão 12 e do pinhão de partida 13, em relação à árvore acionadora 11 em sentido do exterior até ser alcançada a posição de encaixe; esta posição relativa é mostrada na figura 7. Ao contrário, o anel retentor 23 e o anel de parada 24 são de tal modo conformados, que o pinhão de partida 13, inclusive a árvore de pinhão 12, relativamente à árvore acionadora 11 prevista fixa no alojamento em forma axial viabilizam um deslocamento para o interior até alcançar a posição funcional desativada.

Claims

1. Dispositivo de arranque de livre expulsão para um motor de combustão com um pinhão de arranque (13), que através de um relê de arranque (15) pode ser regulado axialmente entre uma posição funcional desativada e uma posição de atuação com uma coroa dentada do motor de combustão, com um motor de partida (4), cujo movimento acionador pode ser transferido através de um conjunto de roda livre (7) para o pinhão de arranque (13), com um relê de arranque (15) que através de um elemento transferidor (17) está acoplado com o pinhão do arranque (13) e o pinhão de arranque (13) é assim regulado entre uma posição desativada e uma posição de atuação, sendo que uma árvore de pinhão (12), unida com o pinhão de arranque (13), está giravelmente integrada em um mancal (14) de uma placa de mancal (3) de dispositivo de arranque (1), sendo que o pinhão de arranque (13) está posicionado fora da placa de mancal (3) e sendo que o elemento transferidor (17) está unido com a árvore de pinhão (12) e o conjunto de roda livre (7) está disposto fixado no alojamento, estando acoplado com uma árvore acionadora (11), a qual aciona a árvore do pinhão (12) na direção do giro, sendo que a árvore do pinhão (12) é axialmente deslocável em relação à árvore acionadora (11), caracterizado pelo fato o diâmetro externo do pinhão de partida (13) é maior do que o diâmetro do mancal (14) na placa de mancal (3), e que um colar de rolos (10) do conjunto de roda livre (7) está conformado inteiriço com a árvore acionadora (11).

2. Dispositivo de arranque de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pinhão de partida (13) e a árvore de pinhão (12) são conformados inteiriços.

3. Dispositivo de arranque de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a árvore de pinhão (12), no lado afastado em relação ao pinhão de arranque (13), apresenta uma ra- nhura de encaixe (18) circunferencial, dentro da qual penetra o elemento transferidor (17).

4. Dispositivo de arranque de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a ranhura de encaixe (18) é axialmente limitada por uma parede de ranhura (19) circunferencial, cujo diâmetro não é maior do que o diâmetro da árvore de pinhão (12).

5. Dispositivo de arranque de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que entre o motor de partida (4) e o conjunto de roda livre (7) está disposta uma engrenagem, especialmente uma engrenagem planetária (6).

6. Dispositivo de arranque de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a árvore de pinhão (12) é conformada como cilindro oco, acolhendo a árvore acionadora (11).

7. Dispositivo de arranque de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que na passagem do pinhão de arranque (13) para a árvore de pinhão (12), é conformada uma ranhura de montagem (21) circundante.

8. Processo para montagem de um dispositivo de arranque (1), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que em um primeiro passo, a árvore de pinhão (12) é introduzida com o pinhão de arranque (13) pela parte externa dentro do mancal (14) na placa de mancal (3) e, em um segundo passo, a unidade constituída do pinhão de arranque (13) e da árvore de pinhão (12), axialmente apoiadas, e a árvore acionadora (11), serão acoplados com a árvore de pinhão (12).