CN103603762B - 用于起动内燃机的起动装置 - 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(10)，所述起动装置具有起动马达(13)和小齿轮(22)，该小齿轮能够通过所述起动马达(13)驱动，其中，在所述起动马达(13)和所述小齿轮(22)之间布置有具有内齿圈(95)的旋转传动装置(83)，所述内齿圈(95)以能旋转的方式支撑在内齿圈支架(103)上并且在此通过至少一个减振件(100)实现支撑，所述至少一个减振件支承在所述内齿圈支架(103)上的传力面(125)和所述内齿圈(95)上的传力面(128)之间，其特征在于，至少在位于所述内齿圈(95)和所述内齿圈支架(103)之间的联接元件(110、113)上设置传力面(128、125)，使得该传力面的法线(n)具有一个从间隙(130、136)离开的分量(r)。
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
由DE 32 25 957 A1已知一种起动装置，所述起动装置在起动马达和小齿轮之间具有作为旋转传动装置的一种实施方式的行星齿轮传动装置。行星齿轮传动装置具有内齿圈，该内齿圈通过阻尼元件支撑在内齿圈支架中。
现在，起动装置的变化的应用需要对内齿圈的减振装置进行改变。
发明内容
本发明的目的在于，减振件在内齿圈和内齿圈支架之间的布置方式使得减振件的机械负荷减小并由此提高减振件的疲劳强度。
根据本发明，所述目的通过用于起动内燃机的起动装置得以实现，起动装置具有起动马达和小齿轮，该小齿轮能够通过起动马达驱动，其中，在起动马达和小齿轮之间布置有具有内齿圈和太阳轮的旋转传动装置，内齿圈以能旋转的方式支撑在内齿圈支架上并且在此通过至少一个减振件实现支撑，至少一个减振件支承在内齿圈支架上的传力面和内齿圈上的传力面之间，其中，至少在位于内齿圈和内齿圈支架之间的联接元件上设置传力面，使得该传力面的法线具有一个沿离开间隙方向的、在相对于旋转传动装置的太阳轮的旋转轴线的径向上的分量。
如果传力面在内齿圈和/内齿圈支架上的联接元件上的布置方式使得传力面的法线具有从一间隙离开的分量，则实现了在压缩减振件时，其所承受的负荷不会使得减振件或该减振件的区域侵入到在内齿圈和内齿圈支架之间的间隙中，或者避免侵入。减振件侵入到间隙中会导致减振件的小的区域被强烈地挤压，并且可导致在减振件中达到至少部分使其毁坏的应力状态。此外，减振件可能会承受部件之间高的相对速度，这会产生进一步的剪应力。可能会产生减振件碎屑，其可能使得内齿圈和内齿圈支架之间的相对旋转更加困难。此外，减振件碎屑也可能侵入到旋转传动装置的齿中并且由此使小齿轮的驱动更加困难，因为起动马达和小齿轮之间可能因此产生增大的摩擦阻力。
为了避免在减振件的表面上过高的相对速度，规定在传力面上设置减振件，使得减振件贴靠在与传力面相邻的面上(直接或间接相邻)。由此得到减振件的限定的位置。
根据一种优选的实施方式规定，所述传力面和在同一部件上的相邻的面围成一个小于90的角。
根据一种优选的实施方式规定，传力面相对于指向旋转轴线的半径倾斜一个角度，使得在减振件和联接元件之间不出现自锁。
根据一种优选的实施方式规定，在没有润滑的状态下或在良好润滑的状态下或在混合摩擦的状态下不出现自锁。
根据一种优选的实施方式规定，所述角度至少为4.6°并且最大为27.5°，优选地在14°和27.5°之间或者优选地在4.6°和14°之间。
用于确保减振件与一间隙相间隔地被保持的另一措施是，将间距保持器定位为，减振件相应地得到保持。
为了增大或建立几乎不被减振或根本不会被减振的旋转角度，规定，在传力面和减振件之间的静止位置处设置一个没有减振件或者说具有空气的中间腔。
可以在两个不同的方向上进行减振，并且还可将减振设计为(但不是强制性的)为了简化装配使用一种减振件组件，在该减振件组件中减振件通过连接区段与另一减振件连接为一体。为此规定，连接区段在内齿圈和内齿圈支架之间的间隙中延伸。该间隙为此例如可沿径向设置在内齿圈支架的联接元件和内齿圈的联接元件之间，或替代地沿径向设置在内齿圈的联接元件和内齿圈支架之间。这两个最后提出的方案尤其适用于结构在径向上延伸(内齿圈-减振件-内齿圈支架)的布置方式。对于重新回到内齿圈、内齿圈支架和减振件在起动机中沿轴向布置的情况，规定，所述间隙以相应的方式沿轴向位于内齿圈和内齿圈支架之间。最后所述的变型方案尤其当在径向上的结构空间非常有限使得不能采用相应的布置方式或只能不利地采用相应的布置方式时是有利的。
为了避免不利的安装变型方案，规定，所述连接区段偏心地布置在间隙中和/或实施为不对称的。在这种实施方式以及间隙中相应的配对面或者说凹部中，可以实现，连接区段只能在一个位置处合适地安装到间隙中。就起动装置具有不同的旋转方向并且因此在不同旋转方向上也可实施成不同的减振而言，这是有意义的。
关于连接区段可以规定，该连接区段在到实际的减振件的过渡部位处正好支撑该减振件，并且由此主动地将减振件或减振件区段从间隙处压开。
根据本发明的另一设计方案规定，减振件和另一减振件在内齿圈和内齿圈支架之间的两个联接元件之间延伸。如果减振件贴靠在背离所述间隙的面上并且如果在与该背离的面对置的面和减振件之间是优选地空的中间腔，那么实现了必要时在非常剧烈地压缩减振件时才在周向上出现该减振件被压入到间隙中或必要时根本不会出现这种情况。
如已经布置地，减振件可以沿轴向或沿径向布置在内齿圈和内齿圈支架之间。
附图说明
在附图中示出了不同的实施例。附图中：
图1示出了起动装置的纵向剖视图，
图2示出了图1中的旋转传动装置的剖视图，
图3示出了图2的局部放大剖视图，在联接元件上绘有垂直分量和径向分量，
图3a示出了在另一联接元件上的垂直分量和径向分量的示图，
图4示出了安装有中间腔的减振件的安装状况，
图5沿轴向示出了减振件组件的部分示图，
图6至图10b示出了通过连接板连接在一起的减振件的不同变型实施方案。
在附图中，相同的部件设有相同的附图标记。
具体实施方式
图1以纵剖视图示出了用于起动内燃机的起动装置10。这个起动装置10例如具有起动马达13和预啮合致动器16，该预啮合致动器例如为已知的继电器或起动继电器。所述起动马达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。所述起动马达13在功能上用于当小齿轮22啮合到内燃机(这里未示出)的齿圈25中时，驱动小齿轮22。起动马达13具有作为壳体的极管28，所述极管在其内周上支承多个永久磁体，这些永久磁体包围着电枢37，该电枢具有一个由多个薄片40构成的电枢铁心和一个设置在多个槽中的电枢绕组。驱动轴44朝向小齿轮22的方向支承在中间支承件45中。在小齿轮和电枢37之间设有被实施为行星齿轮传动装置的旋转传动装置83。在中央且安置于驱动轴44上的或与该驱动轴以传递扭矩的方式连接的是太阳轮80，该太阳轮通过其设有齿部的周边驱动总共三个行星轮86。行星轮86在内齿圈95上滚动。行星轮86支承在与行星架98不可相对旋转地连接的轴颈92上。
内齿圈95通过至少一个减振件100可旋转或可偏转地支承在内齿圈支架中。内齿圈支架有时也称为中间支承件并且布置在驱动端轴承盖19和极管28之间。
如在图2中可以看到的，内齿圈95在其外周边上配有多个(这里为六个)向径向外部延伸的联接元件110。原则上，这些联接元件110中的至少一个可以是足够的。内齿圈支架103在这种情况下在其内周边上也设有六个联接元件113，在这里至少一个联接元件也可以是足够的。因此，这里内齿圈95的联接元件110布置在内齿圈支架103的两个联接元件113之间。反之亦然。
从内齿圈95的联接元件110起，在周向上，亦即不仅在一个周向上而且在另一个周向上，各有一个中间腔120和123。中间腔120在这种情况下大于中间腔123。在中间腔120中嵌入减振件100。该减振件100在此嵌入在内齿圈支架上的传力面125与内齿圈95上的传力面128之间并且支承在那里。
如在图3中所示，对于在内齿圈95的联接元件110上的传力面128绘出了一种特定的条件。如此，传力面128的法线n定向为，使得法线n的分量r定向成从间隙130离开。法向矢量或者说法线n根据图3和普遍已知的矢量分解在这里被分解为两个矢量，其一方面通过在相对于太阳轮80旋转轴线的径向上的分量r给出，另一方面通过在周向上且由此垂直于分量r定向的分量p给出。旋转轴线在这里通过附图标记133示出(图2)。由于传力面128的位置，得到指向径向内部的分量r。通过该朝向径向内部的定向，分量r后来在工作中进而在显著的压力下在联接元件100的传力面128和减振件100之间引起一个力，该力朝向径向内部作用且由此从间隙130离开。由减振件100，向联接元件110引起一个法向力FN。对此，通过倾斜的传力面128引起一个分量FA。该分量FA在未详细示出的位于减振件100和联接元件110之间的接缝中被传递到传力面128上。力FA朝向径向内部作用于传力面128。合力FP的方向由力FA和FN的矢量叠加得到。摩擦力FR与力FA反向地作用。FR和FN彼此垂直。由这两个力FR和FN能够确定摩擦角μ，其中，
tanμ＝FR/FN。
为了排除在减振件100和联接元件110之间的自锁(否则减振件100例如由于震动可能会运动到间隙130附近，并且被挤压到该间隙中)，应规定，减振件100可以自行地在联接元件110上以及沿着传力面128向内滑动。
对于由弹性体(橡胶等)制成的减振件100与由金属(钢等)制成的联接元件110形成的干式的非润滑对，应如下确定用于μ的值：
μmin＝27.5°。
对于以润滑脂大量地浸润的由弹性体(橡胶等)制成的减振件100与同样地以润滑脂大量地浸润的由金属(钢等)制成的联接元件110形成的润滑对，应如下确定用于μ的值：
μmin＝4.6°。
对于例如在更长期的使用后仅还少量地以润滑脂浸润的由弹性体(橡胶等)制成的减振件100与同样地仅还少量地以润滑脂浸润的由金属(钢等)制成的联接元件110形成的润滑对，应如下确定用于μ的值：
μmin＝14°。
这些所得的值μmin根据(假定的润滑状态下的)机器的配置确定传力面128的斜率。角Alpha或者说角α是直角与摩擦角μ的差。
由此，根据第一优选的实施方式，摩擦角μ至少具有角度μmin＝4.6°。由此，角Alpha或者说角α相对于朝旋转轴线133方向上的半径为最大85.4°。
根据第二优选的实施方式规定，摩擦角μ至少具有角度μmin＝14°。由此，角Alpha或者说角α相对于旋转轴线133方向上的半径为最大76°。
根据第三优选的实施方式规定，摩擦角μ至少具有角度μmin＝62.5°。由此，角Alpha或者说角α相对于旋转轴线133方向上的半径为最大76°。
角μ应在最小4.6°和最大27.5°之间，优选地在14°和27.5°之间或者优选地在4.6°和14°之间。
规定，传力面128和125的假想延长部在旋转轴线133的径向之外相交。
在图3a中示出了联接元件113的所述情况。传力面125在此相对于旋转轴线133方向上的半径倾斜，使得传力面125上的法线n一方面具有沿着周向的分量p，以及另一方面具有沿径向的分量r。径向上的分量在此向径向外侧指向，并且因此还在此远离间隙136指向。
为了避免减振件100或例如其他减振件140的所谓的间隙挤压也就是说夹坏，规定，至少在内齿圈95和内齿圈支架103之间的联接元件110、113上设置传力面128、125，使得它们的法线n具有分量r，其远离内齿圈95和内齿圈支架103之间的间隙130、136指向。
间隙130在此是在内齿圈95上的联接元件110与内齿圈支架103的圆柱形内周之间的间隙。间隙136是在内齿圈支架103上的联接元件113与内齿圈95的圆柱形外表面之间的间隙。内齿圈支架103的圆柱形内表面在此以附图标记143表示，内齿圈95的圆柱形外表面在此以附图标记146表示。此外，就减振元件100和其径向位置可以看出，相对于减振元件100布置地在径向更靠外的间隙130使得在这个位置(传力面)上的分量r必然朝径向内侧指向。如果，间隙136相对于减振元件在径向上更靠内布置，则分量r朝径向外侧指向。相应地，在内齿圈95上的传力面128的法线n具有向径向内侧指向的分量r，并且内齿圈支架103上的传力面125的法线n具有朝径向外侧指向的分量r。
在此提出的用于在内齿圈支架103上的传力面125和内齿圈95上的传力面128的措施，可以相对于彼此无关地在相应的减振元件110和113上实施。其无需在两者传力面125和128中同时有效，其首先应满足在两个联接元件110或113中的一个上的传力面125或128的布置。在这种情况下，可以在相应的另外的联接元件110或113上采取可能的其他措施，以避免间隙挤压。
相应于之前的描述，可以规定，传力面125、128和分别间接或如这里所示的直接相邻的面(在此例如，一侧是内圆柱面143，另一侧是外圆柱面146)在相同的部件上(也就是说要么在内齿圈95上要么在内齿圈支架103上)包围出小于90°直角的角Alpha或者说角α。
此外，就传力面125及其相对于到旋转中心点133的半径的倾斜也适用于相同的如针对传力面128所描述的类似方式-尤其是，当规定不设有连接区段150时。由此，可以规定，减振件100被夹在或可被夹在两个分别相对于半径倾斜设置的传力面125和128之间。
如在图2、图3和图3a中所示的那样规定，减振件100在传力面125或128上如此设置，使得所述减振件100贴靠在相对于传力面125、128间接或如在此所示地直接邻接的面143或146上。
在图3中示出了，减振件100如何借助于连接区段150与第二减振件140一体式连接。该连接件或者说连接区段150被构造为使得其以一个朝减振件100的方向的端部起间距保持器153的作用，并由此保持减振件100与间隙136相间隔。因为，在这里绘出的实施例中，在往回摆动的情况下减振件100的负载明显大于减振件140的负载，所以并没有在那里设置在此同样描述的具有间距保持器153的措施。然而若减振件140在往回摆动时受到强烈地负载，那么例如同样地可通过间距保持器避免间隙挤压，因此，这以类似的方式也适用于减振件140。间距保持器153使得，减振件100的朝向联接元件113指向的端部在于减振件100与内齿圈95之间形成有空腔155的情况下与内齿圈95的外表面146保持远离。此外，减振件100的成型使得在间隙130的附近，靠近联接元件110、减振件100和内圆柱面143所在的间隙的开口旁边，存在另一空腔157。因此，规定，减振件100贴靠在远离间隙130、136的面146、143上，并且在与间隙130、136对置的面143、146与减振件100之间的是空腔157、155。
在图4中，示出了针对例如在图3中的示意图的另一变形，如在减振件100和联接元件113之间以及由此朝向传力面125在首先未施加负载的状态下在减振件100和联接元件113之间设有空的中间腔160。
在图5中，示出了前述例子或由此导出的变形方案的变形。根据图1至图4，所描述的结构在内齿圈95、减振件100或140和内齿圈支架103之间沿径向构造，而该结构同样地可以沿着轴向实现，从而减振件100沿轴向位于内齿圈95和内齿圈架103之间。图5相应地示出了从径向向外具有带有联接元件110的内齿圈95、减振件100和减振件140的示例性视图。左侧部分地示出了内齿圈支架103，其如同内齿圈95同样地具有联接元件113。两个减振件100和140在此还通过连接区段150一体式连接。根据图5的实施例可以在不同的细节处如在前述的实施例和其变形方案中所示的那样完全一样地进行变形，从而对于每个减振件100或140，都可以仅在一侧上实现根据本发明所描述的布置，其同样适用于在传力面125、128和邻接的面(在此仅是圆环形的)之间的角。减振件100或140在此也贴靠在与传力面125、128相邻的面上。在图5中，不是仅示出了一个间距保持器153，而是示出了两个间距保持器153，其最终通过连接区段150实现。连接区段150如之前一样被布置在间隙130中，并且可以替代地布置在间隙136中。同样地，在此实现类似于之前的例子布置的空腔153、157。对于该实施例，已针对图3所说明的用于角μ的条件也适用。然而，在此该角μ并不是相对于一个半径进行测量的，而是相对于一个与旋转轴线133在其长度上相交、并且在此未绘出的平面进行测量。该旋转轴线133在图5中虽然位于纸张平面中，但是这是侧视图，从而旋转轴线133实际上在空间上是远离联接元件110或113的。
在后面的附图中，示出了针对减振件100和减振件140的不同组合的一对实施例。
在图6中，例如示出了从径向外部看如其例如在内齿圈95、减振件100、140和内齿圈支架103的径向布置中可规定的那样的这种减振件组合的俯视图。间隙136在此仅通过轮廓表示，并且示出了连接区段150被非对称地布置。这样的优点是，通过这种不对称，可以立即识别减振件组合在间隙136中的错误定位(安装监控)。
图7同样示出了连接区段150在间隙136中的非对称或者说偏心布置。然而，在此其可以是如例如针对根据图5的布置所提出的那样的一种布置方案。根据图6和图7的这两个连接区段150分别被构造为偏心的且同时是非对称的。然而，下面的实施例针对如对图1至图4所描述的那样的轴向布置方案规定，本领域技术人员能够毫无问题地采用轴向布置方案。
根据图8a和8b的实施例示出了两个通过连接区段150连接的减振件100和140。该连接区段150在此具有楔形的轮廓部170，其导致连接片150的非对称布置，并由此可以确保，减振件组合在联接元件或间隙的相应的构型中能够实现明确的位置定位，并由此能够立即识别错误安装，因为其他部件在该位置上的安装是不可能的。例如在该位置上，不可能再安装中间轴承45。图8b清楚地示出，连接区段150虽然布置在中间，但却是非对称的。
在图9a和图9b中，示出了两个本质上与图8a和8b相同的减振件100和140的另一实施例，然而这两个减振件通过不同的连接区段150相连接。连接区段150在大约其长度的一半上的宽度是减振件140一半那么宽。紧接着，连接区段150减小到减振件宽度的约十分之一。图9c示出了图9a和9b的实施例的空间视图。根据图10a和图10b的具有连接区段150的减振件100和减振件140的减振件组合的实施例示出了具有间距保持器153的简单的对称式连接区段150。该连接区段具有大约减振件100、140的十分之一的宽度。
Claims (17)
1.一种用于起动内燃机的起动装置(10)，所述起动装置具有起动马达(13)和小齿轮(22)，该小齿轮能够通过所述起动马达(13)驱动，其中，在所述起动马达(13)和所述小齿轮(22)之间布置有具有内齿圈(95)和太阳轮(80)的旋转传动装置(83)，所述内齿圈(95)以能旋转的方式支撑在内齿圈支架(103)上并且在此通过至少一个减振件(100)实现支撑，所述至少一个减振件支承在所述内齿圈支架(103)上的传力面(125)和所述内齿圈(95)上的传力面(128)之间，其特征在于，至少在位于所述内齿圈(95)和所述内齿圈支架(103)之间的联接元件(110、113)上设置传力面(128、125)，使得该传力面的法线(n)具有一个沿离开间隙(130、136)方向的、在相对于所述旋转传动装置的太阳轮(80)的旋转轴线(133)的径向上的分量(r)。
2.如权利要求1所述的起动装置(10)，其特征在于，所述传力面(125；128)和在同一部件上的相邻的面(143；146)围成一个小于90度的角(Alpha)。
3.如权利要求1或2所述的起动装置(10)，其特征在于，所述传力面(125；128)相对于指向旋转轴线(133)的半径倾斜一个角度(μ)，使得在所述减振件(100)和所述联接元件(110、113)之间不出现自锁。
4.如权利要求3所述的起动装置(10)，其特征在于，在没有润滑的状态下或在良好润滑的状态下或在混合摩擦的状态下不出现自锁。
5.如权利要求3所述的起动装置(10)，其特征在于，所述角度(μ)至少为4.6°并且最大为27.5°。
6.如权利要求5所述的起动装置(10)，其特征在于，所述角度(μ)在14°和27.5°之间。
7.如权利要求5所述的起动装置(10)，其特征在于，所述角度(μ)在4.6°和14°之间。
8.如权利要求1或2所述的起动装置(10)，其特征在于，减振件(100、140)布置在传力面(125、128)上，使得所述减振件(100、140)贴靠在与所述传力面(125、128)相邻的面(143、146)上。
9.如权利要求1或2所述的起动装置(10)，其特征在于，减振件(100、140)通过间距保持器(153)与间隙(136)保持相间隔。
10.如权利要求1或2所述的起动装置(10)，其特征在于，在传力面(125)和所述减振件(100)之间的静止位置处设置中间腔(160)。
11.如权利要求1所述的起动装置(10)，其特征在于，所述减振件(100)通过连接区段(150)与另一减振件一体式地连接。
12.如权利要求11所述的起动装置(10)，其特征在于，所述连接区段(150)在位于所述内齿圈(95)和所述内齿圈支架(130)之间的间隙(130、136)中延伸。
13.如权利要求12所述的起动装置(10)，其特征在于，所述连接区段(150)偏心地布置在所述间隙(130、136)中和/或实施为不对称的。
14.如权利要求11、12或13所述的起动装置(10)，其特征在于，所述连接区段(150)支撑所述减振件(100、140)。
15.如权利要求11、12或13所述的起动装置(10)，其特征在于，所述减振件(100)和另一减振件(140)在所述内齿圈(95)或所述内齿圈支架(103)的两个联接元件(110)之间延伸。
16.如权利要求1或2所述的起动装置(10)，其特征在于，所述减振件(100)贴靠在远离所述间隙(130、136)的面(146、143)上并且在与所述间隙(130、136)对置的面(143、146)和所述减振件(100)之间是空腔(157、155)。
17.如权利要求1或2所述的起动装置(10)，其特征在于，所述减振件(100)沿轴向或沿径向位于所述内齿圈和所述内齿圈支架(103)之间。
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