CN103573521B - 起动装置和用于装配起动装置的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于起动内燃机的起动装置(100),特别是起动机,起动装置至少包括一个自由轮传动机构(33),在该自由轮传动机构中封闭盖(110)在端侧且沿周向贴靠在外部件(137)上,其中,封闭盖(110)沿周向在外部件(137)的周边上缩小或能够缩小到外部件(137)上,其中,封闭盖(110)和/或外部件(137)具有至少一个台肩部(114、214),以便分别形成第一区段(115、215)和第二区段(116、216),在第一区段上封闭盖(110)不缩小到所述周边上,在第二区段上封闭盖(110)缩小和/或能够缩小到所述周边上,由此使在缩小期间在第一区段(115)中的轴向力导入最小化。本发明还涉及一种装配用于起动内燃机的起动装置(100)的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于起动内燃机的起动装置,特别是起动机。
此外,本发明还涉及一种按照权利要求9前序部分所述的装配用于起动内燃机的起动装置、特别是起动机的方法。
背景技术
本发明基于按照各独立权利要求前序部分所述的用于内燃机的起动装置。
本发明的主题是用于具有内燃机的车辆的起动机和启动器,其具有电机,该电机具有与自由轮传动机构连接的从动轴。
由现有技术已知用于带内燃机车辆的启动器,其具有启动继电器,通常包括用于驱动内燃机的直流电动机。这种直流电动机具有作用于从动轴的起动机转子。
已知的起动装置包括自由轮传动机构,该自由轮传动机构具有沿轴向有间隙地支承的可旋转的小齿轮。小齿轮的轴向运动在两侧由刚性的止挡限制。一方面,小齿轮的轴向运动在自由轮传动机构的滚子轴环(也称为内圈)的区域中通过碰到带动件上、更准确地说带动件的底部上而受到限制。另一方面,轴向运动通过起止挡作用的保持垫片限制。保持垫片相对于带动件的距离尤其可以通过设置在它们之间的导向垫片的厚度限定。滚子轴环设置在或者沿轴向限制在带动件底部上的止挡和在保持垫片上的止挡之间。为了避免滚子轴环夹在这两个止挡之间并由此阻碍小齿轮的旋转运动,小齿轮或更确切地说滚子轴环的限制在轴向上被设计为间隙配合。于是,轴向间隙由带动件、保持垫片、导向垫片和滚子轴环的轴向尺寸之和得出。在轿车起动机中,轴向间隙根据公差状态和实施方式在0.1mm和1mm之间。
由于该轴向间隙,在已知的自由轮传动机构中,小齿轮的轴向力不直接沿轴向传导到带动件底部中,而是通过由滚子轴环、滚子和带动件组成的夹紧系统沿径向传导到带动件中,并且可以因此引起自锁的取消并且引起自由轮机构的滑转,也就是功能失效。
在装配这种自由轮机构时,封闭盖通过缩小环塑性地变形到带动件中,其中,封闭盖的材料流动到带动件外侧上的沟槽中。由此产生形状配合连接,并且自由轮机构的部件,即、保持垫片、导向垫片、带动件和封闭盖,不可拆解地相连接。缩小借助于沿轴向在封闭盖上被引导的缩小工具实施。通过轴向缩小运动产生的轴向力也作用到保持垫片和导向垫片的复合结构上。相对软的导向垫片和相邻的保持垫片在此情况下变型。由此产生小齿轮在自由轮机构中的轴向间隙增大,伴随有上文描述的负面效果。
由DE2359392A已知一种自由轮机构,特别是用于内燃机起动装置的自由轮机构,具有通过凸缘与套筒一体连接的外套圈、被构造为起动小齿轮凸缘的内套圈、容纳在由盖盘封闭的在套圈之间的空间中的滚动体和弹簧以及将自由轮机构部件保持在一起的封闭件,其中,封闭件在轴向剖视图中被构造为L形,并且其内周面被压入到外套圈外侧上的环形凹部中。
发明内容
与现有技术相比,具有相应独立权利要求或并列权利要求特征的根据本发明的起动装置和根据本发明的用于装配起动装置的方法具有以下优点:在用于起动内燃机的起动装置、特别是起动机中,所述起动装置至少包括一个自由轮传动机构,在该自由轮传动机构中封闭盖在端侧且沿周向贴靠在外部件上,其中,所述封闭盖沿周向在所述外部件的周边上缩小或能够缩小到所述外部件上,其中,所述封闭盖和/或所述外部件具有至少一个台肩部,以便分别形成第一区段和第二区段,在所述第一区段上封闭盖不缩小到所述周边上,在所述第二区段上封闭盖缩小和/或能够缩小到所述周边上,由此使在缩小期间在所述第二区段中的轴向力导入最小化,实现起动装置的改善的使用寿命。由于改善的形状以及因此特别在缩小时改善的力转向,实现了改善的连接。轴向间隙最小化。在一种实施方式中,自由轮传动机构包括作为内部件的内圈和作为外部件的外圈。在一种实施方式中,在内圈上构造有齿结构,使内圈起小齿轮的作用。在一种实施方式中,齿结构被实施为多件式的。特别地,齿结构被实施为与内圈一体的。外圈优选地被构造为带动件,该带动件与内圈相互作用。外圈在此包围内圈的一个区段。内圈的被外圈包围的区段被构造为滚子轴环。在该滚子轴环上,为了与外圈共同作用,设有滚子、球体、鼓形滚柱或其它滚动体,使得从外圈向内圈在周向上的相对运动是可能的。滚子因此沿径向设置在内圈(滚子轴环)和外圈的相应区段之间。
因此在一种实施方式中,自由轮传动机构包括小齿轮、滚子轴环(内圈)、带动件(外圈)和保持垫片。在一种实施方式中,在保持垫片和带动件之间沿轴向,也就是以夹层的方式,设有导向垫片。封闭盖固定保持垫片和带动件并且在必要时固定导向垫片。滚子轴环可旋转地且有间隙地沿轴向支承在保持垫片和带动件之间。小齿轮的轴向间隙由导向垫片和带动件分别在轴向上的尺寸或公差减去滚子轴环在轴向上的尺寸或公差的差得出。小齿轮的轴向运动或轴向间隙通过小齿轮的形成滚子轴环的区段在带动件底部和保持垫片之间的间隙确定,该小齿轮的轴向运动或轴向间隙沿轴向由至少一个止挡限制。
根据本发明,封闭盖和/或外部件具有至少一个台肩部,以形成缩小和不缩小的区段。在缩小过程中的力转入,通过缩小的区段和/或台肩部实现。在缩小过程中,通过在封闭盖和/或带动件直径内的导向垫片、保持垫片和第一区段以及台肩部的较小外径,实现封闭盖在缩小过程中沿轴向直接支撑在带动件上。因此,保持垫片和导向垫片不会有不允许高的变形。封闭盖的底部区域由于其形状被解释为一种盘形弹簧,并且有弹力地贴靠在位于下方的保持垫片上。由此可以补偿在连接结构中的长度公差并且调整限定的压紧力。
通过在从属权利要求中给出的措施,在独立权利要求和并列权利要求中规定的装置的有利改进和改善是可能的。
在一种实施方式中规定,封闭盖成呈罐形,构造有底部区域和与该底部区域连接的壁部区域,其中,为了形成弹性的底部,底部区域与壁部区域围成一个锐角。通过这种方式,底部区域被构造为有弹力的。该底部区域在导入缩小过程之前,以外边缘贴靠在保持垫片上。在缩小工具在封闭盖上轴向运动时,克服弹簧力朝向带动件的方向挤压底部区域。通过该有弹力的特性,长度公差能够得到补偿并且调整压紧力。
一种实施方式规定,封闭盖的台肩部构造在壁部区域中。壁部区域基本上平行于纵向轴线延伸。优选地,壁部区域被构造为圆筒形。通过台肩部,实现了将壁部区域分为第一区段和第二区段。在此,所述区段特别在它们的外部尺寸方面,也就是在他们的外径方面,被构造为不相同。通过台肩部,特别地实现了用于缩小工具、例如缩小环的止挡面。
在另一种实施方式中规定,在底部区域和外部件的端侧之间设置至少一个导向垫片和/或至少一个保持垫片。通过所述垫片可以调整轴向间隙。所述垫片与封闭盖作为复合结构与带动件相互接合。
又一实施方式规定,导向垫片和/或保持垫片在周向上被第二区段包围。所述垫片沿轴向在端侧通过带动件和所述底部区域固定。在径向上,所述垫片通过封闭盖的壁部区域限制。在此,所述垫片通过与底部区域相邻的壁部区域沿径向受到限制。与底部区域相邻的壁部区域被构造为第一区段,该第一区段相对于第二区段具有较小的外部尺寸。
此外,在一种实施方式中规定,封闭盖和/或外部件的台肩部被构造为倾斜的壁部,以形成从第一区段到第二区段的过渡。通过倾斜的壁部,保证了用于缩小工具的倾斜止挡。通过构造为斜坡,实现了更好的力变化曲线。
另一实施方式规定,封闭盖的第一区段的内部尺寸小于相应的、外部件第二区段的外部尺寸,并且大于相应的、外部件第一区段和/或垫片的外部尺寸。相应地构造封闭盖的壁部区域厚度。优选地,壁部区域具有基本上均匀的壁厚。台肩部在径向上大于壁部区域厚度或者说壁厚。缩小环的内部尺寸大于封闭套筒的第一区段的外部尺寸,并且小于封闭套筒的第二区段的外部尺寸。通过这种方式,缩小环在沿轴向在封闭套筒上运动时,没有将轴向力导入第一区段中,因而没有将轴向力传导到垫片上。缩小环在碰到台肩部之后才导入轴向力。在此,通过封闭盖和带动件的相互贴靠的台肩部,轴向力通过两个台肩部直接导入带动件中。
在又一实施方式中规定,封闭盖的第一区段的厚度大于等于保持垫片和导向垫片的厚度。该厚度是在纵向上或者说在轴向上的延伸长度。相应地,封闭盖的第一区段在纵向上的长度大于或者等于垫片在纵向上的长度。通过这种方式,确保例如底部区域不会平地贴靠在保持垫片上,并且始终确保在保持垫片和底部区域之间的弹性行程。此外,缩小过程的轴向力导入在止挡在带动件的台肩部上时才进行。第一区段的厚度因此大于设置在底部区域和端面之间的所有部件的厚度。
与现有技术相比,具有相应独立权利要求和并列权利要求特征的根据本发明的方法具有以下优点:在装配用于起动内燃机的起动装置、特别是起动机的方法中,所述起动装置至少包括一个自由轮传动机构,在该自由轮传动机构中封闭盖在端侧且沿周向贴靠在外部件上,其中,所述封闭盖沿周向在所述外部件的周边上缩小到所述外部件上,其中,在所述外部件的第二区段中执行所述缩小,在第一区段中不执行所述缩小,在所述方法中规定轴向力导入到带动件底部中而并非早已导入到第一区段或贴靠在该第一区段上的较软部件(如保持垫片和导向垫片)中。封闭盖包括具有较小外部尺寸的第一区段和具有较大外部尺寸的第二区段。两个区段通过被构造为斜坡的台肩部相连接。缩小环的内部尺寸大于第一区段的外部尺寸并且小于第二区段的外部尺寸。如果缩小环现在沿轴向在封闭盖上运动,那么该缩小环在第一区段上滑动而没有力作用,直到该缩小环碰到台肩部上。在进一步轴向运动时,有弹力的底部区域由于成角度的布置方式被预紧,至少直到封闭盖的台肩部贴靠在带动件的台肩部上。原本的缩小过程(在该缩小过程中封闭盖在外部尺寸上缩小)此时才开始。通过缩小环在封闭盖上的进一步轴向运动,封闭盖的外部尺寸,即、第二区段的外部尺寸,缩小至缩小环的内部尺寸,在此第二区段相应地变形并且开始运动到沟槽中和/或沿着带动件的表面运动。通过封闭盖的该流动,使与带动件的不可拆解的连接结构缩小。
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将对其进行详细阐述。附图中:
图1以横剖视图示出了起动装置,以及
图2以横剖视图示意性示出了按照图1的起动装置的自由轮传动机构的一部分,带有封闭盖和外部件。
具体实施方式
图1以横剖视图示出了起动装置100,其具有也实施为开关继电器或接通继电器的继电器42。起动装置100的壳体10包括柱形壳体部11和盖13,它们通过未进一步示出的螺钉相互连接。柱形壳体部11在后侧通过盖13被封闭,在盖的中心部分形成有指向外的毂盘。毂盘中有支承部位,起动电动机18的电枢轴17的后端17a支承在该支承部位中,起动电动机的电枢用19标示。沿径向在电枢19外,起动电动机18的多个(永久)磁铁20位于壳体部11的壁上。电枢轴17的前端以直径缩小的端部区段22支承在从动轴24的同轴延伸的未进一步示出的盲孔23中。从动轴24的另一端支承在封闭壳体部11的轴承端盖25和形成在该轴承端盖25上的毂盘26中。电枢轴17在其朝向轴承端盖25的一端附近具有齿结构28(太阳轮),行星齿轮29啮合在所述齿结构中,所述行星齿轮也与行星齿轮传动机构31的外设的固定不动的内齿圈30啮合(=中间传动装置)。
行星架12驱动该从动轴24,该从动轴上设有自由轮传动机构33,其内圈(也称为滚子轴环34)具有小齿轮式的突出部35(小齿轮),该突出部上形成有外齿结构36。自由轮传动机构33的外圈(也称为带动件37)通过多头螺纹38与从动轴24连接。所谓的接合弹簧39作用于外圈。通过自由轮传动机构33的轴向移动,外齿结构36可以与内燃机齿圈40啮合以执行起动过程。这是借助(接通)继电器42完成的,在该继电器中,当接通电流时电磁衔铁通过凸起43使杆44摆动,该杆通过位于盘片46之间的滑槽45向左移动该自由轮传动机构33。杆44呈双臂状并且借助销轴48可摆动地布置在与壳体相固定的轴承49内。只简短介绍此过程,因为其对本发明并不重要。
电刷板53贴靠在盖13上,该电刷板与盖13螺纹连接。电刷板53构造为单件式。其上固定有特别是由塑料构成的刷握,刷握中安装有碳刷,碳刷在弹簧压力下贴靠在换向器63上,该换向器布置在电枢轴17上。碳刷通过连接用绞合线被与缆线终端连接,缆线终端与接通继电器42的触点68相连。绞合线穿过一个密封件70,该密封件在壳体部11中设置在一个开口中。电刷板53用螺钉62固定在盖13上。
图2以横剖视图示意性示出了按照图1的起动装置100的自由轮传动机构33的一部分,带有封闭盖110和构造成外圈的外部件137、更准确地说带动件37。在图中示出了直接在沿径向缩小封闭盖110之前的状态。虚线示出了在导入缩小之前的状态。封闭盖110在端侧且在周向上贴靠在外部件137或更确切地说带动件37上,其中,封闭盖110可沿周向在外部件137的周边上缩小到外部件137上。封闭盖110被构造为相对于所示的纵向轴线A旋转对称。在此,罐形的封闭盖110具有底部区域111和与该底部区域连接的壁部区域112。底部区域111和壁部区域112在此围成一个角113,该角为锐角,这里在大约75°至85°的范围内。通过这种方式,底部区域111被构造为弹性和/或有弹力的区域,例如按照盘形弹簧的方式。壁部区域112通过台肩部114分为第一区段115和第二区段116。连接这两个区段115、116的台肩部114被构造为倾斜的壁部114a。底部区域111和壁部区域112大致具有相同的壁厚。在轴向A上,与朝向带动件37或者说外部件137的端面37a方向的底部区域111邻接有保持垫片120。底部区域111的内边缘111a由于成角度的布置方式而有弹力地贴靠在这个保持垫片120上。在从底部区域111到壁部区域112的过渡区域中,实现了保持垫片120和底部区域111之间的距离。在朝向带动件37的轴向A上,与保持垫片120邻接有导向垫片125。导向垫片125在一侧平面地置于保持垫片120上。在相对一侧上,导向垫片125平面地贴靠在带动件37的端面37a上。导向垫片125和保持垫片120在径向上大致具有相同的外部尺寸。在此,保持垫片120和导向垫片125以夹层的方式地布置在底部区域111和端面37a之间。在径向上,导向垫片125和保持垫片120在周边上被第一区段115包围。在此,在径向上两个垫片120、125松地贴靠在第一区段115的内表面上,使得这里存在间隙配合。带动件37同样具有第一区段215和第二区段216。第一区段215通过端壁37a构成。第二区段216通过台肩部214与第一区段215连接。台肩部214被构造为倾斜的壁部。在此,第二区段216具有比第一区段215更大的外部尺寸。通过这种方式,第二台肩部214被构造为级(Phase)。第二区段216在外表面上具有沟槽217或凹部,在缩小时第二区段116可以流入所述沟槽或凹部中。下面详细说明缩小过程。在缩小之前,封闭盖110放置于保持垫片120、导向垫片125和带动件37上。由于底部区域111的有弹力的作用,封闭盖110只以外边缘111置于保持垫片120上。现在,从轴向A使缩小环或缩小工具在封闭盖110上运动。缩小环的内部尺寸在此大于第一区段15的外部尺寸,但小于第二区段116的外部尺寸。因此,缩小环在轴向运动时撞到台肩部114上并且将该台肩部压到带动件37的台肩部214上。同时,底部区域111克服保持垫片120的弹性力被进一步压向该保持垫片,使得底部区域111被预紧。封闭盖110在施加缩小环之前的状态通过虚线300示出。所示的是台肩部114和214相互邻接的状态。在进一步轴向运动时,现在第二区段116相应于缩小环的内部尺寸而缩小,并且朝带动件37的方向变形。这个过程一般已知并且这里不再需要进一步的实施方式。
Claims (12)
1.用于起动内燃机的起动装置(100),所述起动装置至少包括一个自由轮传动机构(33),在该自由轮传动机构中封闭盖(110)在端侧且沿周向贴靠在外部件(137)上,其中,所述封闭盖(110)沿周向在所述外部件(137)的周边上缩小或能够缩小到所述外部件(137)上,
其特征在于,所述封闭盖(110)和/或所述外部件(137)具有至少一个台肩部(114、214),以便分别形成第一区段(115、215)和第二区段(116、216),在所述第一区段上所述封闭盖(110)不缩小到所述周边上,在所述第二区段上所述封闭盖(110)缩小和/或能够缩小到所述周边上,由此使得在缩小期间在所述第一区段(115)中的轴向力导入最小化。
2.按照权利要求1所述的起动装置(100),其特征在于,所述封闭盖(110)为罐形,具有底部区域(111)和与该底部区域连接的壁部区域(112),其中,为了形成弹性的底部,所述底部区域(111)与所述壁部区域(112)围成一个锐角(113)。
3.按照权利要求2所述的起动装置(100),其特征在于,所述封闭盖(110)的台肩部(114)构造在壁部区域(112)中。
4.按照权利要求2所述的起动装置(100),其特征在于,在所述底部区域(111)和外部件(137)的端侧之间设置至少一个导向垫片(125)和/或至少一个保持垫片(120)。
5.按照权利要求4所述的起动装置(100),其特征在于,所述导向垫片(125)和/或所述保持垫片(120)在周向上被所述第一区段(115)包围。
6.按照权利要求1所述的起动装置(100),其特征在于,所述封闭盖(110)的台肩部(114)和/或所述外部件(137)的台肩部(214)为倾斜的壁部,以形成从所述第一区段(115、215)到所述第二区段(116、216)的过渡。
7.按照权利要求1所述的起动装置(100),其特征在于,所述封闭盖(110)的第一区段(115)的内部尺寸小于相应的、所述外部件(137)的第二区段(216)的外部尺寸并且大于相应的、所述外部件(137)的第一区段(215)外部尺寸。
8.按照权利要求4所述的起动装置(100),其特征在于,所述封闭盖(110)的第一区段(115)的内部尺寸小于相应的、所述外部件(137)的第二区段(216)的外部尺寸并且大于相应的、所述外部件(137)的第一区段(215)和导向垫片(125)和/或保持垫片(120、125)的外部尺寸。
9.按照权利要求4所述的起动装置(100),其特征在于,所述封闭盖(110)的第一区段(115)的厚度大于等于所述保持垫片(120)和导向垫片(125)的厚度。
10.按照权利要求1所述的起动装置(100),其特征在于,所述起动装置(100)是起动机。
11.装配用于起动内燃机的起动装置(100)的方法,所述起动装置至少包括一个自由轮传动机构(33),在该自由轮传动机构中封闭盖(110)在端侧且沿周向贴靠在外部件(137)上,其中,所述封闭盖(110)沿周向在所述外部件(137)的周边上缩小到所述外部件(137)上,其特征在于,在所述外部件(137)的第二区段(216)中执行所述缩小,在第一区段(215)中不执行所述缩小。
12.按照权利要求11所述的方法,其特征在于,所述起动装置(100)是起动机。
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