CN103261672B - 起动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于内燃机的起动装置(10)，所述起动装置具有布置在壳体(28)中的起动电动机(13)。所述起动电动机(13)通过旋转传动装置(83)驱动输出轴(116)。所述旋转传动装置(83)包括利用至少一个阻尼元件(202)支承在所述壳体(28)中的内齿圈(95)。所述至少一个阻尼元件(202)由第一材料(210)构造成扁平的并且包括带有第二材料的至少一个区域(212)，所述第二材料具有与所述第一材料不同的阻尼特性，或者在所述至少一个区域(212)中存在材料削弱部(216)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的起动装置。
背景技术
DE 32 25 957 A1涉及一种用于内燃机的起动装置。该起动装置包括在驱动轴和起动电动机之间的传动装置。设置有传动轴，带有起动小齿轮的啮合传动装置可运动地布置在该传动轴上。所述传动装置设有阻尼件，其作为传动装置的内齿圈的弹性容纳部被插入中间支承件中。通过内齿圈相对于将驱动电动机的驱动扭矩传递到待起动的内燃机的齿圈上的部件的运动性，如此减弱由内燃机产生的压缩和去压缩冲击，使得该冲击不引起在起动时处于力流中的部件、尤其地啮合传动装置和在齿圈和起动装置的驱动轴之间的传动装置处的损坏。
DE 196 48 889 A1同样涉及一种用于内燃机的起动装置。该起动装置具有电的起动电动机，其驱动驱动轴。该驱动轴通过驱动自由轮机构的行星齿轮传动机构与输出轴相连接。用于内燃机的驱动小齿轮配合在该输出轴上。由于在起动装置的传动系统中出现引起齿面冲击和不期望的噪声辐射的负载变化，在行星齿轮传动机构和容纳自由轮机构的中间支承件之间设置由与两个止动环硫化在一起的橡胶元件构成的阻尼元件。该阻尼元件允许在驱动装置和输出装置之间的相对旋转。
US 2008/0184845 A1涉及一种用于内燃机的起动装置。该起动装置包括壳体、以及布置在壳体之内的起动电动机。该电动机包括电枢轴、布置在壳体之内且与该电枢轴有效连接的行星齿轮传动装置。该行星齿轮传动装置包括齿圈、与用于表示电枢轴的通过行星齿轮系传递的扭矩的行星齿轮驱动系有效连接的支撑轴、以及唯一地连接在齿圈和壳体之间的减振装置。
发明内容
根据本发明提出，设置至少一个布置在旋转传动装置的内齿圈的周边上的阻尼元件和在起动装置的壳体中的内齿圈、特别是以支承在极管中的方式设置至少一个阻尼元件，该阻尼元件具有至少一个优选地在周向上延伸的区域，在所述区域中设有具有与阻尼元件的基础材料不同的阻尼特性的材料或者在所述区域中例如通过引入孔形式的空腔设置形状削弱部
按照根据本发明提出的解决方案，旋转传动装置的内齿圈支承在带有多个根据本发明提出的阻尼元件的极管中。为此，阻尼元件布置在内齿圈的支承面中并且例如以120°分度或90°分度分布地布置在内齿圈的支承面的圆周上。紧接着，将旋转传动装置的内齿圈装配在壳体中、优选地在极管中，并且该旋转传动装置的内齿圈在至少三个部位处通过根据本发明提出的阻尼元件支撑在壳体中。
在其中布置有具有与阻尼元件的基础材料不同的特性的第二材料或者在其中存在材料削弱部的所述至少一个区域布置在阻尼元件的通孔的一侧或两侧。具有与第一材料不同阻尼特性的第二材料例如可为具有比阻尼元件的基础材料更小的硬度的较软的塑料或者具有比阻尼元件的基础材料更小的硬度的较软的橡胶。此外，存在这样的可能性，即，在在阻尼元件的通孔旁边在一侧或两侧延伸的所述至少一个区域中引入泡沫或带有泡沫成分的材料，即例如空气夹杂物，其同样是具有与制成阻尼元件的第一材料不同的阻尼特性的第二材料。
除了将第二材料嵌入到在阻尼元件中的通孔的一侧或两侧的区域中，在阻尼元件中也可制造空腔或孔。例如，孔可圆形地或椭圆形地实现，并且赋予根据本发明提出的阻尼元件优选地沿着切线方向延伸的不同的阻尼特性。优选地，阻尼元件的所述至少一个区域(在该区域中构造有目的性的材料削弱部或者在该区域中容纳具有与第一材料不同的阻尼特性的第二材料)相对于阻尼元件的安装位置基本上沿着切线的方向延伸。
在另一有利的构造方案中，根据本发明提出的阻尼元件也可制成复合部件。在这种情况中，弹性元件在通孔一侧或两侧被嵌入或注入到非常软的塑料中。该复合部件可根据应用目的包括布置在通孔一侧或两侧的嵌入到塑料或橡胶材料中的螺旋弹性元件等。
优选地，复合部件设计成，使得在起动装置的运行期间不损坏基础塑料材料。
附图说明
以下根据附图详细描述本发明。
附图中：
图1示出了起动装置的纵向剖视图，
图2以立体图示出了阻尼元件的安装位置以及阻尼元件，
图3示出了根据本发明提出的阻尼元件的第一变型实施方案，
图4.1、图4.2、图4.3、图4.4和图4.5示出了根据本发明提出的阻尼元件的另一变型实施方案，
图5示出了根据本发明提出的阻尼元件的另一变型实施方案，以及
图6示出了根据本发明提出的阻尼元件作为复合部件的可行实施方案。
具体实施方式
图1以纵向剖视图示出了起动装置10。
根据图1的起动装置10例如具有起动电动机13和预啮合致动器16，该预啮合致动器例如为继电器或起动继电器。所述起动电动机13和电的预啮合致动器16固定在一个共同的驱动端轴承盖19上。所述起动电动机13在功能上用于当起动小齿轮22啮合到未详细示出的内燃机的齿圈25中时，驱动起动小齿轮22。
起动电动机13具有作为壳体的极管28，所述极管在其内周上支承多个极靴31，这些极靴分别被一个励磁绕组34缠绕。极靴31又包围电枢37，该电枢具有由薄片40构成的电枢铁心43和设置在多个槽46中的电枢绕组49。电枢铁心43压紧在驱动轴44上。此外，在驱动轴的远离起动小齿轮22的端部上还安装了换向器52，所述换向器52尤其由多个单个的换向器薄片55构成。换向器薄片55通过已知的方式与电枢绕组49电连接，使得在通过碳刷58给换向器薄片55通电时产生电枢37在极管28中的旋转运动。设置在电驱动装置16和起动电动机13之间的电流引线61在接通状态时不仅为碳刷58而且还为励磁绕组34供电。驱动轴44在换向器一侧通过轴颈64支撑在滑动轴承67中，该滑动轴承67又位置固定地保持在换向器轴承盖70中。所述换向器盖70又借助于拉杆73固定在驱动端轴承盖19中，所述拉杆73(螺钉，例如为两个、三个或者四个)分布在极管28的周边上。在此，极管28支撑在驱动端轴承盖19上，而且换向器轴承盖70支撑在极管28上。
沿驱动方向，在电枢37上连接了一个太阳轮80，该太阳轮是旋转传动装置的一部分，特别是行星齿轮传动装置83的一部分。太阳轮80被多个行星齿轮86包围，通常是借助于滚动轴承89支撑在轴颈92上的三个行星齿轮86。行星齿轮86在内齿圈95中滚动，所述内齿圈95以外侧支承在极管28中。朝向输出侧的方向，与行星齿轮86相接的是行星架98，轴颈92容纳在所述行星架中。行星架98又支承在中间支承件101和设置在该中间支承件101中的滑动轴承104中。中间支承件101被设计为盆形，以便于在其中容纳行星架98以及行星齿轮86自身。行星架98又支承在中间支承件101和设置在该中间支承件101中的滑动轴承104中。中间支承件101被设计为盆形，以便于在其中容纳行星架98以及行星齿轮86。此外，在盆形的中间支承件101中还设置了内齿圈95，该内齿圈最后通过盖107相对于电枢37封闭。中间支承件101也通过其外周边支撑在极管28的内侧。电枢37在驱动轴44的远离换向器52的端部上具有另一个同样容纳在滑动轴承113中的轴颈110。所述滑动轴承113又容纳在行星架98的中央孔里。行星架98与输出轴116一体地连接。这个输出轴116以其远离中间支承件101的端部119支承在另一个轴承122中，该另一轴承固定在驱动端轴承盖19中。
输出轴116分为不同的区段：接在设置在中间支承件101的滑动轴承104中的区段后面的是带有直齿125(内齿)的区段，该直齿是轴毂连接结构128的一部分。这个轴毂连接结构128在这种情况下使带动件131沿轴向的直线滑动成为可能。该带动件131是套筒状的突出部，该突出部和自由轮机构137的盆形外圈132一体式连接。这个自由轮137机构(定向制动器)此外还包括沿径向设置在外圈132内部的内圈140。在内圈140和外圈132之间设有夹紧体138。这个夹紧体138与内圈140和外圈132共同作用，防止在外圈132和内圈140之间朝第二个方向的相对转动。换句话说，自由轮机构137能实现内圈140和外圈132之间只朝一个方向的旋转的相对运动。在该实施例中，所述内圈140被实施为与起动小齿轮22和该起动小齿轮的斜齿143(外斜齿)是一体的。该起动小齿轮22还可以替代地被实施为直齿小齿轮。代替通过励磁绕组34以电磁激励的极靴31，还可以安装永磁激励的磁极。
此外，电的预啮合致动器16或者更具体的说可线性运动的衔铁168还具有下列任务，即借助于牵引元件187使转动地设置在驱动端轴承盖19中的杠杆190运动。该杠杆190通常是叉形杠杆并且以两个在此未详细示出的在其外周上的“尖齿”在其外周上包围盘件193和194，用于使夹紧在这两个盘件之间的带动环197克服弹簧200的阻力朝自由轮机构137运动，并由此使起动小齿轮22啮合在图1中此未示出的内燃机的齿环25中。
下面将详细讨论啮合机构。电的预啮合致动器16具有接线柱150，该接线柱是电触头并且在在车辆中组装的情况下连接在电的起动机电池(这里未示出)的正极上。这个接线柱150穿过盖153。第二接线柱152是用于电的起动电动机13的连接部，通过电流引线61(粗绞合线)给该起动电动机供电。所述盖153封闭由钢制成的壳体156，该壳体借助于多个固定元件159(例如螺钉)固定在驱动端轴承盖19上。在电的预啮合致动器16中还设有用于在叉形杠杆190上施加拉力的推进装置160和开关装置161。推进装置160包括绕组162，开关装置161包括绕组165。推进装置160的绕组162和开关装置161的绕组165分别在接通状态下产生一个电磁场，该电磁场穿过各个部件。轴毂连接结构128除了被设计为具有直齿125外还可以具有大节距螺纹齿。在此，还可以进行结合，由此根据下列方案也是可行的：a)起动小齿轮22是斜齿的并且轴毂连接结构128具有直齿125；b)起动小齿轮22是斜齿的并且轴毂连接结构128具有大节距螺纹齿或者c)起动小齿轮22是直齿的并且轴毂连接结构128具有大节距螺纹齿。
从根据图2的图示中得到，特别是构造成行星齿轮传动装置的旋转传动装置83的内齿圈95具有外侧面206。在外侧面206上，在图2中同样以立体图示出的阻尼元件202位于多个不同的部位上。阻尼元件202是橡胶或塑料构件，其具有基本上扁平的结构并且构造有沿着切线方向的弯曲，该弯曲相应于旋转传动装置83的内齿圈95的外侧面206的弯曲。如从根据图2的图示中得到的那样，在阻尼元件202中设置基本上角形地构造的孔208。出于更好地装配的原因，在于图2中示出的阻尼元件202的端面上设置倾斜部214。
图2示出了，输出轴116从内齿圈中延伸出来，在图2中未示出的起动小齿轮22构造在该输出轴116上。该输出轴116包括设有齿部125的区段，该齿部125在此是斜齿。阻尼元件202例如以90°分度或120°分度布置在内齿圈95的圆周上、也就是说在支承面206上。在已安装旋转传动装置83的状态下，阻尼元件202对极管28中的旋转传动装置83的内齿圈95的外周面206进行支撑，该极管28是起动装置10的起动电动机13的壳体。
从根据图3的图示中可得到根据本发明提出的阻尼元件的第一变型实施方案。
在图3中示出的阻尼元件202由第一材料210、也就是说也被称为基础材料的材料210制成。从根据图3的立体图中得到，阻尼元件202在其端侧上具有多个倾斜部214。在根据图3的变型实施方案中，在延伸穿过阻尼元件202的厚度的通孔208的两侧有多个在其中嵌入有第二材料的区域212。该第二材料具有与第一材料210也就是说阻尼元件202的基础材料不同的阻尼特性。例如，在优选地在通孔208两侧延伸的区域212中可设置明显更软的第二材料，使得阻尼元件202在已安装的状态中特别是沿着周向、也就是说沿着切线的方向具有在内燃机起动时更好地吸收在压缩和去压缩突然出现的负载变化的特定的阻尼特性。
图4.1至图4.5示出了根据本发明提出的阻尼元件的其他可行实施方案。
与在图3中示出的根据本发明提出的阻尼元件202的第一变型实施方案不同，在图4.1和4.2中示出的阻尼元件具有有目的性的材料削弱部216。如从图4.1可知，材料削弱部216以在通孔208两侧的圆形孔220的形式示出。
在该变形实施方案中，阻尼元件202由第一材料210制成，材料削弱部216使材料削弱部216的几何结构(在此构造成圆形孔220)确定在图4.1中示出的阻尼元件的阻尼特性。
图4.2示出了一个阻尼元件202，在该阻尼元件202处同样设有椭圆形孔222形式的材料削弱部216。根据结构、特别是空腔218(所述空腔在图4.1和4.2中构造成圆形孔220或椭圆形222)的大小，调节阻尼元件的不同的阻尼特性，所述阻尼元件特别是在阻尼特征方面沿着切线的方向产生作用。从图4.3、图4.4和图4.5中得到其他的可行实施方案。如此，阻尼元件在图4.3中示出的变型实施方案中设有构造成菱形236的空腔218，其构造在阻尼元件202中。图4.4示出了空腔218作为矩形或正方形的实施方案，而在根据图4.5的变型实施方案中，在阻尼元件202中，空腔218实施成双菱形238。虽然未在图中示出，根据图4.1的空腔218可实施成“8”的形状。
从根据图5的图示中得到根据本发明提出的阻尼元件的另一可行实施方案。
图5示出，在该实施方案中有棱角地设置的通孔208的两侧通过以下方式给出材料削弱部216，即，在孔208两侧布置有泡沫224或带有泡沫成分的材料。该泡沫包含空气夹杂物，其特别是沿着切向方向决定性地影响阻尼元件202的弹性特性。
在图6中提出了根据本发明提出的阻尼元件的另一可行实施方案。在此，该阻尼元件202是复合系统216。在该实施变型方案中，制成阻尼元件202的基础材料(其可为塑料、其可为橡胶)选择成，使得该阻尼元件202具有非常弹性的特性。对于该材料，在嵌入部228中嵌入第一弹簧元件232、优选地嵌入另一第二弹簧元件234。
两个弹簧元件232、234优选地在被构造成复合元件216的阻尼元件202的孔208的两侧延伸，分别延伸直到阻尼元件202的端侧。在根据以上描述的附图的图示的阻尼元件202的所有变型实施方案中，第一材料210、也就是说阻尼元件的基础材料具有比位于用于第二材料的区域212中的材料更高的硬度。在用于第二材料的区域212中嵌入的阻尼材料更软，使得其更强地减弱在起动机运行时出现的冲击。
Claims (5)
1.一种用于内燃机的起动装置(10)，所述起动装置具有布置在壳体(28)中的起动电动机(13)，所述起动电动机(13)通过旋转传动装置(83)驱动输出轴(116)，其中，所述旋转传动装置(83)包括利用至少一个阻尼元件(202)支承在所述壳体(28)中的内齿圈(95)，以及所述至少一个阻尼元件(202)由第一材料(210)构造成扁平的并且设有带有第二材料的至少一个区域(212)，所述第二材料具有与所述第一材料不同的阻尼特性，其特征在于，所述第二材料是泡沫(224)或包含泡沫成分。
2.按照权利要求1所述的起动装置(10)，其特征在于，所述阻尼元件(202)具有孔(208)并且所述至少一个区域(212)位于所述孔(208)旁边。
3.按照权利要求1所述的起动装置(10)，其特征在于，所述至少一个区域(212)在所述阻尼元件中相对于该阻尼元件的安装位置在周向上定向。
4.按照权利要求1所述的起动装置(10)，其特征在于，所述第二材料具有比所述第一材料(210)更小的硬度。
5.按照权利要求1所述的起动装置(10)，其特征在于，在所述阻尼元件(202)中的孔(208)的两侧分别设有一个区域(212)。
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