CN102483144A - 用于起动机的带啮合增强结构的中间支承装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于起动装置，特别是用于起动内燃机的起动机的中间支承装置(1)，所述中间支承装置包括啮合区域(3)且用于支承地容纳齿轮，该啮合区域具有基本区段(4)和构造在该基本区段上的多个啮合区段(5)，其中，所述啮合区域(3)被构造为复合啮合区域(8)，在该复合啮合区域中集成有用于提高啮合稳固性的器件。本发明还涉及一种起动装置，特别是用于起动燃机的起动机，该起动装置包括根据本发明的中间支承装置(1)。本发明还涉及一种系统，所述系统包括内燃机和用于起动内燃机的带有根据本发明的起动装置的起动机。

Description

用于起动机的带啮合增强结构的中间支承装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于起动装置，特别是用于起动内燃机的起动机的中间支承装置。

另外，本发明还涉及一种根据权利要求10的前序部分所述的起动装置，特别是用于起动内燃机的起动机。

此外，本发明还涉及一种根据权利要求11的前序部分所述的系统，所述系统包括内燃机和用于起动内燃机的起动机。

本发明基于根据各独立权利要求的前序部分所述的一种具有起动机或起动马达的系统、一种具有内部减速器的起动机以及一种用于在转矩增加的同时降低转速的传动机构。

本发明的内容是用于具有内燃机的车辆的起动机。

背景技术

由现有技术已知一种用于具有内燃机的车辆的起动机，其通常包括用于驱动内燃机的直流电动机。

在这种起动机或起动马达中，例如继电器拨叉系统和多头螺纹负责到齿圈中的啮合或者偏移。偏移，也被称为距离，或者更准确地说一种啮合运动如以下方式组成：电磁继电器向后拉动拨叉。同时，通过传动，自由轮传动装置向前移动。当继电器被接通时，电动机开始转动。在此，位于传动轴(按照惯例也可以被称为从动轴)上的多头螺纹转动，并且在多头螺纹的齿面上的带动件向前移动。这些与啮合弹簧相结合的轴向和径向运动用于更容易地到达齿圈中的齿槽。同时，在此多头螺纹用于传递力和转矩。

在已知的起动马达、起动机或者起动装置中，传动装置通常被构造为具有轴向固定不动的、沿周向弹性地容纳在壳体中的内齿圈的行星齿轮传动机构。太阳轮由起动马达驱动，并且通过行星齿轮传动机构实现到起动小齿轮的减速。为了实现在起动过程开始时用于内燃机起动传动机构的在起动小齿轮上的高转矩，这是必需的。

由DE 199 27 905A1已知一种具有起动马达的用于内燃机的起动装置，其驱动轴通过被构造为行星齿轮传动机构的传动装置与可轴向移动的带动件有效连接，该带动件是具有自由轮机构和起动小齿轮的啮合传动机构的一部分。起动小齿轮通过带动件的轴向移动与内燃机的传动机构的齿圈啮合。行星齿轮传动机构具有构造在驱动轴上的太阳轮，该太阳轮通过行星齿轮与内齿圈有效连接。该内齿圈支承在反向于起动方向锁止的自由轮圈中，该自由轮圈本身固定地设置在起动装置的壳体中。借助于可摆动地设置在行星架上的离心配重，为了行星齿轮传动机构的传动比变化，可以使内齿圈根据转速与行星架形成传力配合的连接，并且解除自由轮机构在起动方向上的锁止。

这种用于起动内燃机的起动机或起动装置，至今被制造为具有由热塑性材料制成的中间支承件或者与由烧结钢制成的内齿圈(也被称为烧结内齿圈)以及多个减振橡胶相组合的由热塑性材料制成的中间支承件。在行星齿轮传动机构在起动过程中承受负荷的情况下，在由热塑性材料制成的中间支承件中，中间支承件上的齿在不利的受力情况下可能会发生断裂或者熔化。在带有由烧结钢制成的内齿圈和多个减振橡胶的、由热塑性材料制成的中间支承件中，由于在大多数情况下烧结内齿圈的壁厚很薄而会导致烧结内齿圈的断裂。

发明内容

与此相对，具有相应独立权利要求或从属权利要求特征的根据本发明的中间支承装置、根据本发明的起动装置和根据本发明的系统具有如下优点：通过用于提高啮合稳固性的器件，防止中间支承件上的齿或啮合结构的断裂或过度磨损。通过优化地集成这个器件实现了结构很小且非常稳定的具有耐磨啮合区域的中间支承装置。所述器件可以被构造为由与啮合区域材料不同的材料制成的环，优选地由例如为钢或烧结钢的耐磨材料制成。所述器件可以完全或部分地集成到啮合区域中。通过适当的集成实现了复合啮合区域，该区域由于不同的针对所出现负荷的材料得以优化。

通过在从属权利要求中提及的措施实现了在独立权利要求和从属权利要求中规定的装置的有利扩展和改进。

在一种有利的设计方案中规定，所述器件被构造为至少一个至少部分与啮合区域的轮廓相匹配的增强体。可以设有多个例如相互平行或者成排设置的增强体。在一种实施方式中，所述增强体例如弹性地或减振地相互连接。

此外，有利的是，复合啮合区域和/或所述器件基本上在整个啮合区域上至少在一个维度上延伸，即沿轴向、径向和/或周向延伸。通过这种方式，能够相应地增强在整个周向上承受负荷的齿轮。作为替代，例如在只部分地承受负荷的啮合区域中，能够相应地只强化承受负荷的啮合区域。

在一种有利的设计方案中规定，所述器件至少部分地集成在基本区段和/或啮合区段中。通常，带齿的元件或部件，例如齿轮或齿条，包括基本部分或基体以及由其伸出的带齿的啮合区段。两者共同构成一个啮合区段。在一种实施方式中，所述器件集成在基本区域中。在此，所述器件可以对称地或不对称地设置。在另一实施方式中，所述器件被构造在所述啮合区段中。在一种优选的实施方式中，所述器件既构造在啮合区段中又构造在基本区段中，以尽可能有效地降低啮合结构断裂的风险。所述器件可以包括多个增强体，这些增强体至少部分地相互联接。作为替代，所述增强体被构造为相互分开的。在一种优选的实施方式中，所述器件被构造为单件式的增强体。该增强体被成形为使其至少部分地在基本区段和啮合区段上延伸。所述增强体优选地与啮合区域的轮廓相匹配，例如在齿轮中为环形体。在一种实施方式中，环形体大致呈波浪状地延伸，其中波峰伸入啮合区段内且波谷伸入到基本区段内。在另一优选实施方式中，在啮合体上构造有成形部或凸起部。在此，啮合体例如在基本区段中延伸。成形部或凸起部至少部分地伸入到啮合区段中，即伸入到各单个齿内。

在另一优选的实施方式中，啮合区域基本上由热塑性材料制成，由此能够实现轻量化的构造方式。此外，通过这种材料能够简单且批量地轻量化制造啮合区域。可以考虑其他的材料。优选地，选择啮合区域和增强体的适合的材料配对，从而能实现适合的复合啮合区域。

因此在一种优选的设计方案中，所述器件由相对于啮合区域的材料，特别是相对于热塑性材料强度更稳固的材料制成，特别是由从包括钢、烧结钢、热固性材料等的材料组中选出的材料制成。

优选地规定，所述器件插入到啮合区域中、压入到啮合区域中和/或借助于注塑例如注塑包封集成到啮合区域中。通过这种方式，能简单地制造根据本发明的中间支承装置。在本发明的一种实施方式中，所述器件事后被装入到啮合区域中。因此，相应的啮合区域被构造为能改装的。所述环优选地被构造为嵌入件。在一种实施例中，用热塑性材料将该嵌入件注塑包封。

在本发明的另一有利的设计方案中规定，为了优化地将所述器件集成到啮合区域中，所述器件具有凹部，啮合区域的材料，也就是啮合体至少部分地伸入到这些凹部中。通过凹部或断开处，例如通孔，能实现用于啮合区域的材料围绕和/或穿过增强体的更好的交联。例如，增强体以改进的方式被热塑性材料包裹。由此，确保增强体在中间支承件中更好的密合。

特别地，在另一有利的设计方案中规定，啮合区域被构造为环形的齿轮空心架，并且将被构造为环绕在基本区段中且带有伸入到啮合区段中的成形部的环的所述器件集成，使得所述器件主要沿周向和径向在啮合区域中延伸。通过这种方式，所述中间支承件被构造用于优化地应用在起动马达中。

起动装置，特别是用于起动内燃机的起动机，包括具有用于从动轴的轴承支架的中间支承件，其中所述中间支承件被构造为中间支承装置，所述中间支承装置包括啮合区域用于支承地容纳齿轮，所述啮合区域具有基本区段和构造在该基本区段上的啮合区段，其中啮合区域被构造为复合啮合区域，在该复合啮合区域中集成有用于提高啮合稳固性的器件，所述起动装置与现有技术相比具有如下优点：能够有效地防止中间支承件上的齿折断，因此显著地增加起动装置的使用寿命。此外，降低了维修间隔期的数量和频率。

根据本发明的系统包括内燃机和用于起动内燃机的起动机，其中用于起动内燃机的起动机被构造为包括中间支承件的起动装置，该中间支承件具有用于从动轴的轴承支架，其中所述中间支承件被构造为中间支承装置，所述中间支承装置包括啮合区域用于支承地容纳齿轮，该啮合区域具有基本区段和构造在该基本区段上的啮合区段，其中啮合区域被构造为复合啮合区域，在该复合啮合区域中集成有用于提高啮合稳固性的器件，所述系统与现有技术相比具有如下优点：这种系统能够容易地加装使用寿命得到改善的器件，工作进程中干扰更少并且保证了简单的结构。

附图说明

在附图中示出了本发明的实施例，并且在下面的描述中对所述实施例进行详细的阐述。附图中：

图1以立体视图示出了部分剖开的中间支承装置；

图2以立体视图示出了部分剖开的、中间支承装置的另一实施方式；

图3以立体视图示出了部分剖开的、中间支承装置的又一实施方式；

图4以立体视图示出了部分剖开的、中间支承装置的再一实施方式，以及

图5以剖视图示出了复合啮合区域的细节。

具体实施方式

图1以立体视图示出了部分剖开的、用于起动装置特别是用于用来起动内燃机的起动机的中间支承装置1。所述中间支承装置包括大致呈盆形的、带有环形啮合区域3的中间支承件2。所述啮合区域3包括基本上呈环形的基本区段4和多个啮合区段5，这些啮合区段被构造为从基本区段4沿径向向内伸出的齿5a。各种各样的成形部5b从基本区段4沿径向向外伸出。在啮合区域3内集成有大致呈环形的增强体6，该增强体构成用于提高啮合稳固性的器件。沿中间支承装置的轴向，增强体6以大致与盆形中间支承件2的底部成直角的方式，大致在啮合区段5的整个宽度上延伸。在此，增强体6在一个端面上大致与啮合区段3齐平地终止，从而使增强体6不被啮合区域3盖住。增强体6与啮合区域3的轮廓相匹配，并且沿周向在同样构造为环形的整个基本区段4上延伸。成形部7从增强体6向各单个啮合区段5内伸入，使得增强体6既沿径向、周向又沿轴向地伸入到啮合区域3的轮廓内。沿轴向没有被啮合区域3覆盖的增强体6可以在事后集成到中间支承件2内。为此，在中间支承件2内形成相应的凹部。在另一实施方式中，增强体6例如通过被制造为注塑件而完全被啮合区域包住。

图2以立体视图示出了部分剖开的、中间支承装置1的另一实施方式。该中间支承装置1被构造得与根据图1的中间支承装置1基本上相同。根据图1和图2的实施方式之间的主要不同之处在于，在根据图2的实施例中，增强体6完全被啮合区域3包住。此外，环形的增强体6不具有径向突出的成形部，因而该增强体只在啮合区域3的基本区段4中延伸。

图3以立体视图示出了部分剖开的、中间支承装置1的又一实施方式。根据图3的实施例是根据图1和图2的实施例的组合。中间支承件2与根据图1的中间支承件相对应。环形增强体6与根据图2的增强体相对应，即该增强体不具有径向延伸部。增强体6例如类似于图1地被压入中间支承件2的缝隙状的凹部中。也就是说，根据图3的中间支承装置1除了未设有成形部7之外，与根据图1的中间支承装置相对应。

图4以立体视图示出了部分剖开的、中间支承装置1的再一实施方式。根据图4的实施方式基本上与根据图1的实施方式相对应，除了增强体6以不同的方式被构造为具有设置在其上的成形部7。根据图4的成形部7在一个区域中被构造为大致L形的、叶片状的突出的成形部7a。在另一区域中，成形部7的构造类似于根据图1的成形部，即，设有不同的成形部7、7a。同样地，增强体6具有不同的区域，这些区域在其宽度方面即在其轴向延伸方面彼此不同。在一个区域中，将增强体6的宽度减小到恰好足够用于固定成形部7a和将所述成形部7a相互连接的最小值。在另一区域中，增强体的宽度大致与根据图1的增强体宽度相对应，其中增强体6设有一个超出啮合区域3的小的超出量。通过由此提供的在增强体6的一个区域内的多个开口，实现了增强体6在中间支承件2内的更好的密合。因此，例如在制造为注塑件时，中间支承件2的材料可以更好地包裹增强体6，由此集成该增强体。

图5以剖视图示出了复合啮合区域8的细节。在所示的区域8中，与啮合区段5的啮合几何结构相匹配的、因此被构造为之字形或蛇形的增强体6大致与啮合区段的表面平行。增强体6在该实施例中被构造为金属环或钢环。中间支承件2被构造为塑料中间支承件。

在根据图1至图5的所有实施例中，中间支承件2由塑料，如热塑性材料制成。增强体6在此始终被构造为由钢、烧结钢或热固性材料制成的环。在根据图1的实施例中，所述环借助于注塑，例如通过将环注塑包封，被集成到中间支承件2中。所述环在图1中以如下方式实施：即，该环一直伸入到齿的顶部内为止。在第二实施方式中，所述环以如下方式实施：即，该环不是一直伸入到齿的顶部内为止，而是只对啮合区域的周边进行加固(根据图2的实施例)。在第三实施例中，所述环以如下方式实施：即，该环在中间支承件2注塑之后才被压入到中间支承件2中(根据图3的实施方式)。为了更好的压入，所述环为此不具有成形部7、7a。由于环的材料相对于中间支承件的热塑性材料具有更高的强度和耐高温性，从而防止齿部断裂。即使所述环没有一直伸到中间支承件啮合结构的顶部，中间支承件2在受到负荷和热量输入下也得以加固。在热塑性材料温度升高时，其抗拉强度减小。啮合结构变软并变形。通过嵌入或压入的由耐高温材料制成的环，防止上述情况发生。在第四实施例中，所述环具有多个开口。由此，所述环更好地被热塑性材料包裹(根据图4的实施例)。由此还更好地确保所述环在中间支承件2中的密合。

Claims (11)

1.一种用于起动装置，特别是用于用来起动内燃机的起动机的中间支承装置(1)，所述中间支承装置包括啮合区域(3)用于支承地容纳齿轮，所述啮合区域具有基本区段(4)和构造在该基本区段上的多个啮合区段(5)，其特征在于，所述啮合区域(3)被构造为复合啮合区域(8)，在该复合啮合区域中集成有用于提高啮合稳固性的器件。

2.根据权利要求1所述的中间支承装置(1)，其特征在于，所述器件为至少一个至少部分与所述啮合区域(3)的轮廓相匹配的增强体(6)。

3.根据权利要求1或2所述的中间支承装置(1)，其特征在于，所述复合啮合区域(8)和/或所述器件基本上在整个所述啮合区域(3)上延伸。

4.根据上述权利要求1至3中任一项所述的中间支承装置(1)，其特征在于，所述器件至少部分地集成在所述基本区段(4)和/或所述啮合区段(5)内。

5.根据上述权利要求1至4中任一项所述的中间支承装置(1)，其特征在于，所述啮合区域(3)基本上由热塑性材料制成。

6.根据上述权利要求1至5中任一项所述的中间支承装置(1)，其特征在于，所述器件由相对于所述啮合区域(3)的材料，特别是相对于热塑性材料，强度更加稳固的材料制成，特别是由从包括钢、烧结钢、热固性材料等的一组材料中选出的材料制成。

7.根据上述权利要求1至6中任一项所述的中间支承装置(1)，其特征在于，所述器件插入到所述啮合区域(3)内、压入到所述啮合区域(3)内和/或借助于注塑集成到所述啮合区域(3)内。

8.根据上述权利要求1至7中任一项所述的中间支承装置(1)，其特征在于，为了优化地将所述器件集成到啮合区域(3)内，所述器件具有凹部，所述啮合区域(3)的材料至少部分伸入到所述凹部内。

9.根据上述权利要求1至8中任一项所述的中间支承装置(1)，其特征在于，所述啮合区域(3)为环形的齿轮空心架，并且将被构造为带有伸入到所述啮合区段(5)中的成形部(7、7a)且环绕在所述基本区段(4)中的环的所述器件集成，使得所述器件主要沿周向和径向在所述啮合区域(3)中延伸。

10.一种起动装置，特别是用于起动内燃机的起动机，包括具有用于从动轴的轴承支架的中间支承件，其特征在于，所述中间支承件被构造为中间支承装置(1)，所述中间支承装置包括啮合区域(3)用于支承地容纳齿轮，所述啮合区域具有基本区段(4)和构造在该基本区段上的啮合区段(5)，其中所述啮合区域(3)被构造为复合啮合区域(8)，在该复合啮合区域中集成有用于提高啮合稳固性的器件。

11.一种系统，包括内燃机和用于起动内燃机的起动机，其特征在于，用于起动内燃机的起动机为包括中间支承件的起动装置，所述中间支承件具有用于从动轴的轴承支架，其中所述中间支承件被构造为中间支承装置(1)，所述中间支承装置包括啮合区域(3)用于支承地容纳齿轮，所述啮合区域具有基本区段(4)和构造在该基本区段上的啮合区段(5)，其中所述啮合区域(3)被构造为复合啮合区域(8)，在该复合啮合区域中集成有用于提高啮合稳固性的器件。

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