CN103670869B - 用于内燃机的起动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的起动装置，其具有可调整的起动小齿轮以及起动马达，所述起动马达的驱动运动可通过自由轮装置被传递到所述起动小齿轮上。自由轮装置具有被起动马达驱动的带动件和与带动件共同作用的支撑凸缘，所述支撑凸缘的旋转运动能够被传递到起动小齿轮上。根据本发明，支撑凸缘相对于小齿轮轴和起动小齿轮单独地构造并且支撑凸缘传力地和/或形状配合地与小齿轮轴旋转联接。

Description

用于内燃机的起动装置

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内燃机的起动装置。

背景技术

已知用于内燃机的起动装置，其带有可轴向地在小齿轮轴上调整的起动小齿轮，该起动小齿轮要被引入与内燃机齿圈的接合位置中并且被电的起动马达驱动。起动马达的驱动运动通过行星齿轮传动机构和自由轮装置被传递到起动小齿轮上。该自由轮装置包括与变速器相联接的带动件和在起动小齿轮位于其上的小齿轮轴或从动轴上的支撑凸缘，其中，起动小齿轮与小齿轮轴旋转联接。在支撑凸缘和带动件之间支承有支撑滚子，其允许从起动马达到起动小齿轮的扭矩传递，然而，当在反方向上进行扭矩传递时被调整到释放位置中，从而中断从起动小齿轮到起动马达的力流。例如在文献DE4302854C1中描述了这种起动装置。

当在内燃机起动之后齿圈转速超过起动小齿轮转速时，通过自由轮装置仅仅给出在传动系中的脱开联接。然而，由于叠加或共振频率，在通过起动马达驱动期间也可能出现负载峰值，其可能导致在传动系中的构件的损坏。

发明内容

因此本发明的目的为，以简单的结构上的措施构造用于内燃机的起动装置，使得即使在很长的使用寿命中也能避免在电起动马达和起动小齿轮之间的传递路径中的损坏。

根据本发明，该目的通过权利要求1的特征实现。从属权利要求给出了适宜的改进方案。

根据本发明的起动装置用于起动内燃机并且具有电的起动马达，该起动马达以旋转的方式驱动要与内燃机的齿囤接合的起动小齿轮。为此，该起动小齿轮构造成可在与齿圈的脱开接合位置和接合位置之间调整。该调整运动轴向地沿着起动马达的马达轴的纵轴线的方向进行。起动小齿轮的调整运动可借助于电磁的起动机继电器实现。

在起动马达之后可联接用于降低转速的变速器、特别是行星齿轮传动机构，以将起动马达的高转速转化成起动小齿轮的较低的驱动转速，在起动马达和起动小齿轮之间的传递路径中此外还设有自由轮装置，其使得从起动马达到起动小齿轮上的运动和扭矩传递成为可能，然而在相反方向上、即在从起动小齿轮到起动马达的方向上对于在内燃机起动之后齿圈超过起动小齿轮的转速的情况，其中断传动系。以这种方式，可避免在起动装置、特别是起动马达中的损坏。在变速器联接在起动马达之后的情况中，自由轮装置位于变速器和起动小齿轮之间。

自由轮装置具有马达侧的带动件，小齿轮侧的滚动凸缘或支撑凸缘与该带动件共同作用。在根据本发明的起动装置中，支撑凸缘构造成相对于小齿轮轴独立，起动小齿轮以可在非工作位置和接合位置之间调整的方式支承在该小齿轮轴上。此外，支撑凸缘构造成相对于起动小齿轮独立。然而在支撑凸缘和小齿轮轴之间存在传力的和/或形状配合的联接，以用于将起动马达的旋转运动通过自由轮装置和支撑凸缘传递到小齿轮轴上。

一旦在传动系中的力或扭矩传递超过极限值，在支撑凸缘和小齿轮轴之间的传力连接或形状配合连接允许在这两个构件之间的相对运动。由此，可实现一种过载离合器，其特别是也在从起动马达到起动小齿轮的传递路径中且在自由轮装置闭合时起作用，由此在起动过程期间出现的负载峰值在传动系中传递但仅最大到极限值。如果超过极限值，在支撑凸缘和小齿轮轴之间的连接断开，从而可传递的负载扭矩被限制为极限值。有利的可以是，仅仅在从起动马达到起动小齿轮的传递方向上允许被限制为极限值，相反地在反方向上、即在从起动小齿轮到起动马达的方向上，通过自由轮装置中断传动系。有利地，当中断在支撑凸缘和小齿轮轴之间的传力或形状配合的联接时的极限值大于当自由轮装置被调整到中断传动系的脱开联接位置时的相应的极限值。

根据一种有利的实施方案，为了建立或取消与小齿轮轴的传力或形状配合连接，支撑凸缘可在联接位置和脱开联接位置之间调整。特别是在相对于小齿轮轴纵轴线的轴向上进行该调整运动。由此，支撑凸缘在脱开联接位置中轴向地与小齿轮轴的这样的区段间隔开，即，在联接位置中存在与该区段的传力或形状配合接触。

支撑凸缘有利地被弹簧元件力加载到联接位置中。通过弹簧元件的尺寸和由弹簧元件施加到联接位置中的力可确定这样的极限值，即，在超过该极限值时取消在支撑凸缘和小齿轮轴之间的传力的或形状配合的连接。当支撑凸缘在联接位置和脱开联接位置之间进行轴向调整运动时，弹簧元件在小齿轮轴纵轴线的方向上作用并且将支撑凸缘压靠到小齿轮轴上的相关联的区段上。例如，可考虑盘形弹簧或螺旋弹簧等作为弹簧元件。该弹簧元件有利地在背离支撑凸缘的一侧支撑在自由轮装置的带动件上。支撑凸缘中可设置端侧的凹入部，该弹簧元件被插入所述凹入部中。

根据另一有利的实施方案，小齿轮轴具有端接触区段，例如为在沉降的直径更小的轴区段处的环绕肩部的形式，其中，端接触区段形成用于与支撑凸缘的传力或形状配合的连接的接触面。有利地，轴的承载区段轴向地与端接触区段连接，所述承载区段延伸到小齿轮轴的端侧面并且支撑凸缘轴向可调整地设置在所述承载区段上。承载区段具有比在端接触区段的区域中的小齿轮轴更小的直径，由此得到支撑凸缘支撑在其上的端侧的接触面。

为了提高在端接触区段和支撑凸缘之间的传力连接，有利的是，在端接触区段或支撑凸缘上的一个接触侧或必要时两个接触侧可以设有用于增强摩擦接触的摩擦衬面。附加地或备选地，针对形状配合的连接在端接触区段和支撑凸缘上，设置一个或多个形状配合元件，其在构件接触时形状配合地接合到彼此中。该形状配合元件例如为在端接触区段和支撑凸缘上的端齿部，该支撑凸缘有利地沿周向非对称地构造，使得在从起动马达到起动小齿轮的传递方向上当达到所述极限值时取消形状配合连接，相反地，在反方向上并不是强制需要取消该形状配合连接。尽管如此，有利的是，在从起动小齿轮到起动马达的传递方向上当达到极限值时可以取消形状配合连接。

附图说明

从其它权利要求、附图描述和附图中得到其它优点和适宜的实施方案。其中：

图1示出了用于内燃机的带有起动小齿轮的起动装置，该起动小齿轮可轴向调整并且可通过电的起动马达旋转驱动，其中，自由轮装置被集成到起动装置中，

图2示出了为起动小齿轮的载体的起动小齿轮轴和自由轮装置的纵剖视图，其中，自由轮装置的支撑凸缘形成独立地构造的构件，

图3以分解图示出了自由轮装置，

图4示出了带有端侧的齿部的小齿轮轴和自由轮装置的支撑凸缘。

在图中相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

在图1中示出的用于内燃机的起动装置1具有起动小齿轮2，其被引入与内燃机的齿圈3接合以起动内燃机4。该起动小齿轮2如以双箭头指出的那样可轴向移动地支承在小齿轮轴5上，其中，起动小齿轮2以不可相对旋转的方式与小齿轮轴5相联接。起动小齿轮2通过起动机继电器6在被拉回的非工作位置和被推进的与内燃机4的齿圈3的接合位置之间调整，该起动机继电器6构造成电磁的并且包括可通电的继电器绕组7以及拉杆8，该拉杆8在继电器绕组7通电时轴向地被拉入继电器绕组7中。拉杆8通过接合杠杆9在运动学上与起动小齿轮2相联接，从而拉杆8在静止位置和调整位置之间的轴向调整运动被用于起动小齿轮2在非工作位置和接合位置之间的相应的轴向调整运动。

借助于电起动马达11产生作用到轴5和起动小齿轮2上的旋转的驱动运动，该起动马达11通过变速器12、优选为行星齿轮传动机构与小齿轮轴5相联接。在操纵电起动马达11时，起动轴5、且由此起动小齿轮2也置于旋转中。

起动装置1具有用于控制起动机继电器6以及起动马达11的功能的调节和控制器10。

当在操纵起动机继电器6时进行拉杆8的轴向调整运动时，在达到调整位置时通过开关元件与拉杆8的调整运动的运动学联接来接通用于起动马达11的电流，从而起动马达11置于运动中并且旋转地驱动轴5和起动小齿轮2。

起动装置1设有自由轮装置14，其构造成滚子自由轮机构。接合杠杆9作用到弹簧元件13上，其轴向地以力加载自由轮装置14的带动件15，其中，自由轮装置14的支撑或滚动凸缘16与带动件15共同作用并且支撑凸缘16与起动小齿轮2例如构造成一体。自由轮装置14允许在电起动马达11的驱动方向上传递旋转运动。然而一旦在内燃机4起动之后齿圈3的旋转速度快得使驱动方向反转，则通过自由轮装置14取消在带动件15和支撑凸缘16之间的运动学联接。

在自由轮装置14和小齿轮轴5之间的连接根据滑动离合器的形式实施，一旦在从起动马达到起动小齿轮的传递路径中超过在传递扭矩时的负载极限值，该滑动离合器就从传递力或扭矩的联接位置被调整到中断传动系的脱开联接位置。在以下图2至4中详细示出在自由轮装置14和小齿轮轴5之间的连接。

自由轮装置14的支撑凸缘16构造成相对于小齿轮轴5以及起动小齿轮单独地实施的构件，其可在与小齿轮轴5的联接和脱开联接位置之间调整。在联接位置中，存在在支撑凸缘16和在小齿轮轴5上的端接触区段18之间的传力连接或形状配合连接，在脱开联接位置中，取消该传力连接或形状配合连接，从而不能在支撑凸缘16和小齿轮轴5之间传递扭矩。端接触区段18和/或支撑凸缘16的面对的端侧设有增强摩擦的摩擦衬面，和/或如可从图3和4中得到的那样设有端齿部，其中，在端接触区段18上和支撑凸缘16上的端齿部在联接位置中形状配合地接合到彼此中。不仅在摩擦配合的彼此接合中而且在形状配合的彼此接合中，当超过负载极限值时取消支撑凸缘16的端侧和小齿轮轴5上的端接触区段18之间的接触。

端接触区段18构造成在小齿轮轴5上的环绕的环形肩部，其径向向内由小齿轮轴5的承载区段19限制，该承载区段19延伸到小齿轮轴的端侧并且具有比小齿轮轴的其余区段更小的直径。环形的支撑凸缘16以可轴向移动地支承的方式配合在支撑区段19上。

支撑凸缘16被弹簧元件20(图2)力加载到与端接触区段18的联接位置中。例如，弹簧元件20构造成盘形弹簧并且被插入支撑凸缘16的端侧的凹入部中，该凹入部实施成朝向远离小齿轮轴5的一例敞开。

弹簧元件20在一端支撑在支撑凸缘16的凹入部的底部上并且在另一端支撑在保持环上，该保持环被推到承载区段19上并且轴向地被保持在该处。也可行的是，弹簧元件20支撑在自由轮装置14的带动件15上。

与通过在端接触区段18和/或支撑凸缘16上的摩擦衬面或通过形状配合几何结构的实施方案的影响相同地，通过弹簧元件20的弹簧力的大小明显影响负载极限值，在超过该负载极限值时，中断在支撑凸缘和小齿轮轴5之间的传递力的或传递扭矩的接触。

在图4中可看出在面对小齿轮轴5的轴向端侧上的在支撑凸缘16上的端齿部21。在端接触区段18上的相应的端齿部与该在支撑凸缘16上的端齿部21相关联。

如结合图3可从图2中得到的那样，径向地在支撑凸缘16的外周面和实施成空心轮的带动件15的内侧之间在周边上分布地布置多个支撑滚子17，其被在周向上作用的弹簧元件22加载到这样的位置中，即，在该位置中可实现通过自由轮装置14的扭矩传递。一旦齿圈的转速高于起动小齿轮的转速，支撑滚子17在周向上克服加载该支撑滚子17的弹簧元件22的力被调整，由此中断从起动小齿轮到起动马达的传力连接。

在面对小齿轮轴5的端侧上，带动件15贴靠到被盖部24搭接的盘23上。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的起动装置，所述起动装置具有起动小齿轮(2)，所述起动小齿轮(2)能够在小齿轮轴(5)上在非工作位置和与所述内燃机(4)的齿圈(3)的接合位置之间调整，所述起动装置具有起动马达(11)，该起动马达的驱动运动能够通过自由轮装置被传递到所述起动小齿轮(2)上，其中，所述自由轮装置(14)具有被所述起动马达(11)驱动的带动件(15)和与所述带动件(15)共同作用的支撑凸缘(16)，所述支撑凸缘(16)的旋转运动能够被传递到所述起动小齿轮(2)上，其特征在于，所述支撑凸缘(16)相对于所述小齿轮轴(5)和所述起动小齿轮(2)单独地构造并且所述支撑凸缘(16)传力地和/或形状配合地与所述小齿轮轴(5)旋转联接。

2.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，所述支撑凸缘(16)能够在与所述小齿轮轴(5)的联接位置和脱开联接位置之间调整。

3.按照权利要求2所述的起动装置，其特征在于，所述支撑凸缘(16)被弹簧元件(20)力加载到所述联接位置中。

4.按照权利要求3所述的起动装置，其特征在于，所述弹簧元件(20)是盘形弹簧。

5.按照权利要求3或4所述的起动装置，其特征在于，所述弹簧元件(20)支撑在所述带动件(15)上。

6.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，所述小齿轮轴(5)具有端接触区段(18)，所述支撑凸缘(16)传力地和/或形状配合地贴靠在所述端接触区段上。

7.按照权利要求6所述的起动装置，其特征在于，所述端接触区段(18)和/或所述支撑凸缘(16)设有摩擦衬面。

8.按照权利要求6或7所述的起动装置，其特征在于，所述端接触区段(18)和所述支撑凸缘(16)具有端齿部(21)。

9.按照权利要求6所述的起动装置，其特征在于，所述小齿轮轴(5)具有承载区段(19)，所述支撑凸缘(16)以可轴向调整的方式设置在所述承载区段(19)上。

10.按照权利要求3所述的起动装置，其特征在于，所述弹簧元件(20)使所述支撑凸缘(16)轴向地压靠到所述小齿轮轴(5)的端接触区段(18)上。