CN104632497A - 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，其具有起动小齿轮以及联结套，被起动继电器操纵的调整元件作用在所述联结套上。联结套在周向上与起动小齿轮形状配合地连接。

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前序部分所述的用于内燃机的起动装置。

背景技术

在文献US 2008/0106166 A1中描述了一种用于内燃机的起动装置，其具有可电驱动的起动小齿轮，该起动小齿轮可借助于电磁的起动继电器在被拉回的非工作位置和前进的与内燃机齿圈的啮合位置之间调整。起动继电器具有往复衔铁，其通过叉形杆与联结套相连接，该联结套在轴向上形状配合地但可旋转地与起动小齿轮相连接的。在操纵电磁起动继电器时，轴向地调整往复衔铁，其中，通过叉形杆将调整运动传递到联结套以及起动小齿轮上。当起动小齿轮与内燃机齿圈处于啮合时，起动小齿轮配合在被电起动马达驱动的驱动轴上。

发明内容

因此本发明的目的是，在起动装置中以结构简单且成本适宜的方式构造从起动继电器到起动小齿轮的调整运动的传递。

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

根据本发明的用于起动内燃机的起动装置包括电起动马达，如果使起动小齿轮从非工作位置调整到前进的与内燃机齿圈啮合的位置，该电起动马达旋转地驱动起动小齿轮。起动小齿轮的调整运动借助于设有往复衔铁的电磁起动继电器实现，在操纵起动继电器时，往复衔铁的调整运动通过调整元件、特别是调整杆或叉形杆传递到起动小齿轮上。起动小齿轮在非工作位置和与内燃机齿圈的啮合位置之间的调整运动优选地为沿着小齿轮纵轴线的轴向调整运动；但是也可考虑具有横向于小齿轮纵轴线的分量的调整运动。

被起动继电器的往复衔铁操纵的调整元件作用在联结套上，该联结套形成相对于起动小齿轮独立地构造的部件，然而与起动小齿轮形状配合地连接。在联结套和起动小齿轮之间的形状配合连接存在于周向上，同时联结套和起动小齿轮以不可相对旋转的方式相互连接。

该实施方式具有的优点是，由于实施成独立的，起动小齿轮和联结套可由不同的材料制成。由此例如可行的是，联结套由塑料材料制成，相反地起动小齿轮可实施为金属部件或烧结部件。总地来说，由此减小了在前进运动时必须由起动继电器调整的、需运动的质量。

此外，联结套可以简单的方式制成，特别是在实施为塑料部件的方式中，其例如以注塑方法制成。可省去例如在联结套上制造接合槽的高成本再加工或者将其减少到最小。

由于在周向上的形状配合连接，联结套和起动小齿轮进行相同的、由电起动马达产生的旋转运动。由于联结套和起动小齿轮没有相对于彼此做相对运动，所以减小了磨损风险。此外，在联结套和起动小齿轮之间不可相对旋转的联结开启了这样的可能性，即，将起动马达的旋转运动通过联结套传递到起动小齿轮上。为此，联结套例如具有与驱动轴的外螺纹啮合的大节距内螺纹，该驱动轴或者直接地或者通过变速器被起动马达驱动。通过大节距螺纹，联结套和起动小齿轮在由起动继电器产生的在非工作位置和啮合位置之间的轴向推进运动期间已经可以围绕小齿轮纵轴线做旋转运动，这使与内燃机齿圈的啮合更加简单。

但是也可行的是，起动小齿轮具有与驱动轴的外螺纹啮合的大节距内螺纹。在这种情况中，在联结套和驱动轴之间不存在联结。

在起动小齿轮和联结套之间在周向上的形状配合连接可以通过不同的方式实现。根据一种有利的实施方式，联结套轴向地至少部分地伸入构造成空心圆柱形的起动小齿轮中。为此，联结套例如具有凸缘，该凸缘的外直径的尺寸设计成，使得可以接合到起动小齿轮的中央凹口中。在凸缘的端侧上可布置多个形状配合连接元件，其与在起动小齿轮上的内肩部上对应的形状配合连接元件相对应。当在联结套上的和起动小齿轮上的形状配合连接元件接合时，产生在周向上的形状配合连接。

根据另一有利的实施方式，联结套具有盘形的端板，该端板形成联结套的轴向端侧并且多个形状配合连接元件布置在该端板上。有利地，形状配合连接元件位于端板的轴向外侧上，端板的另一侧面可限定一个接合槽，可被起动继电器的往复衔铁调整的叉形杆接合该接合槽中。在端板上的多个形状配合连接元件必要时可径向地从端板伸出或者也可径向地布置在端板的外周缘之内。适宜地，形状配合连接元件轴向地超过端板的外侧面伸出。

也可考虑这样的实施方式，在其中，起动小齿轮设有凸缘，空心圆柱形的联结套在轴向上可完全地或者部分地被推到该凸缘上。

此外这样的实施方式是可行的，在其中，起动小齿轮设有端板，在该端板上设置有形状配合连接元件用于与在联结套上对应的形状配合连接元件接合。如果联结套也具有端板，则这些端板有利地以面的方式彼此贴靠；在此，形状配合连接元件彼此接合，由此在周向上建立起动小齿轮和联结套之间不可相对旋转的连接。

可为适宜的是，起动小齿轮和联结套通过连接部件在轴向上相互联结。必要时，在此仅仅在轴向上建立联结。但是以下这样的实施方式也是可行的，即，通过连接元件在两个轴向方向上使联结套和起动小齿轮相连接。

根据另一有利的实施方式，除了在周向上发挥作用的形状配合连接之外，起动小齿轮和联结套也以摩擦连接或传力连接的方式相互连接。通过摩擦连接或传力连接，除了在周向上发挥作用的形状配合连接之外这两个部件也在轴向上相互联结。例如，通过联结套的凸缘被压入起动小齿轮中，通过产生压配合连接而建立摩擦连接或传力连接。在联结套实施为塑料部件的实施方式中，可特别简单地建立压配合连接。

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式。其中：

图1示出了用于内燃机的起动装置，其具有可轴向地通过起动继电器调整的起动小齿轮，该起动小齿轮需通过电起动马达旋转地驱动，其中，起动继电器通过叉形杆与和起动小齿轮相联结的联结套相连接，

图2示出了起动小齿轮和与起动小齿轮形状配合地连接的联结套的纵剖视图，

图3以立体图示出了起动小齿轮和联结套，带有布置在联结套的端侧上的形状配合连接元件，

图4示出了相应于图3的图示，然而带有在联结套的外周边上的形状配合连接元件，

图5示出了在已装配的状态中的以另一实施方式的起动小齿轮和联结套，

图6以细节图示出了根据图5的起动小齿轮和联结套，

图7示出了在已装配的状态中的以另一实施方式的起动小齿轮和联结套，

图8以细节图示出了根据图7的起动小齿轮和联结套，

图9示出了在已装配的状态中的以另一实施方式的起动小齿轮和联结套，

图10示出了连接环，根据图9的起动小齿轮和联结套通过该连接环轴向地保持在一起，

图11以细节图示出了图9中的起动小齿轮和联结套，

图12示出了以另一实施方式的起动小齿轮和联结套，

图13示出了以再一实施方式的起动小齿轮和联结套。

具体实施方式

在附图中相同的部件设有相同的附图标记。

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，为了起动内燃机4使该起动小齿轮2与内燃机的齿圈3接合。起动小齿轮2如双箭头示出的那样可轴向移动地支承在驱动轴上，其中，起动小齿轮2不可相对旋转地与驱动轴相联结。起动小齿轮2借助于起动继电器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的啮合位置之间调整，起动继电器6构造成电磁的并且包括可通电的继电器绕组7以及在继电器绕组7被通电时被轴向拉入其中的往复衔铁8。往复衔铁8通过实施成叉形杆或接合杠杆的调整元件9以运动学的方式与起动小齿轮2相联结，从而将往复衔铁8在静止位置和调整位置之间的轴向调整运动转换成起动小齿轮2在非工作位置和啮合位置之间对应的轴向调整运动。

借助于通过变速器12、例如行星齿轮传动机构与驱动轴相联结的电起动马达11产生作用到驱动轴或起动小齿轮2上的旋转的运动运动。当操纵电起动马达11时，使驱动轴以及由此使起动小齿轮2置于旋转中。

为起动装置1分配一个调节器或控制器10，通过该调节器或控制器10控制起动继电器6以及起动马达11的功能。

当在操纵起动继电器6时往复衔铁8做轴向调整运动时，在达到调整位置时通过切换元件与往复衔铁8的调整运动的运动学联结接通用于起动马达11的电流，从而起动马达11开始运动并且旋转地驱动轴5以及起动小齿轮2。

起动装置1必要时可设有自由轮离合器，其例如构造成滚动自由轮机构。该自由轮离合器布置在起动马达和起动小齿轮之间的运动学传递路径中并且允许在电起动马达的驱动方向上传递旋转运动。然而，如果在内燃机起动之后齿圈的旋转速度高到使驱动方向反转，则通过自由轮离合器中断该运动学的联结。

叉形杆9在小齿轮侧与联结套13相联结，联结套13在周向上与起动小齿轮2形状配合地连接。例如，联结套13被推到起动小齿轮2的小齿轮凸缘2a上，其中，可实现在周向上在起动小齿轮2和联结套13之间不同形式的形状配合连接。优选地，联结套13由塑料材料制成，相反地，起动小齿轮2可实施成烧结部件或钢部件。

在图2中示出了用于起动小齿轮2与联结套13联结的一种实施例。两个部件都实施成空心圆柱形，联结套13部分地被插入起动小齿轮2中并且在插入区段的区域中在周向上与起动小齿轮2形状配合地连接。该形状配合连接通过多个形状配合连接元件实现，这些形状配合连接元件构造在联结套13上、伸入区段的端侧上或在伸入区段的端侧附近并且形状配合地接合到在起动小齿轮2的内壁上的多个对应的形状配合连接元件中。

具有起动小齿轮2和联结套13的结构单元具有环绕的接合槽14，叉形杆通过该接合槽14轴向地与联结套13形状配合地连接。接合槽14允许在与起动小齿轮2不可相对旋转地连接的联结套13和不围绕起动小齿轮的纵轴线或旋转轴线旋转的叉形杆之间的相对旋转运动。接合槽14在轴向上由两个端板15和16限制，这两个端板具有比联结套13的凸缘19更大的直径。端板15与起动小齿轮2构造成一体并且位于面对联结套13的端侧上。联结套13的凸缘19轴向地部分伸入起动小齿轮2中。凸缘19的位于起动小齿轮2之外的轴向地被端板15和16限制的区段形成用于叉形杆的接合槽14。

在联结套13中引入与驱动轴18的外螺纹啮合的大节距内螺纹17，驱动轴直接地或者通过中间连接的变速器被起动马达的马达轴驱动。驱动轴18伸入联结套13中。在由操纵起动继电器以及叉形杆的调整运动引起的由起动小齿轮2和联结套3组成的复合组件的轴向推进运动时，由于在大节距内螺纹17和驱动轴18之间的螺纹连接，联结套13在轴向推进运动期间围绕小齿轮纵轴线做旋转运动。由此，使到齿圈3的齿中的啮合更加容易。在达到与齿圈3啮合的位置之后，使起动马达运行，其中，驱动轴18的旋转运动通过在驱动轴上的外螺纹与大节距内螺纹17的啮合被传递到联结套13上。由于不可相对旋转的连接，起动小齿轮2也做与联结套13相同的旋转运动。

如可从根据图3的立体图中得到的那样，多个环形地环绕布置的轴向伸出的齿形的形状配合连接元件20位于联结套13上的凸缘19的自由端侧上。在联结套13上的形状配合连接元件20接合到多个布置在起动小齿轮2中的中央凹口的内壁上的形状配合连接元件21中。在联结套13上的形状配合连接元件20不径向地从凸缘19的周面突出。

根据图4的实施例在很大程度上相应于根据图3的实施例。然而，在联结套13上的形状配合连接元件20相对于凸缘19的轴向自由端侧轴向地缩回并且位于凸缘19的径向外部的周面上。凸缘19如在实施例3中那样轴向地仅仅在其部分长度上伸入起动小齿轮2中，从而起动小齿轮的端侧提供给足够大的接合槽用于接合叉形杆。不仅在图3中而且在图4中，在联结套13和起动小齿轮2上相互接合的形状配合连接元件20和21都引起在周向上的形状配合连接。在联结套13上的凸缘20必要时可通过压配合被插入在起动小齿轮2中的中央凹口中。不仅在图3中而且在图4中，大节距内螺纹都位于联结套13的内壁上。

在图5和6中示出了另一实施例，在其中，起动小齿轮2和联结套3同样在周向上形状配合地相互连接。联结套3在其凸缘上在两个轴向端侧上分别具有端板16、22，其轴向地限制位于其之间的接合槽14。在周边上分布的且径向分布的不同的轴向伸出的形状配合连接元件20位于端板22的外侧上，该形状配合连接元件20接合到在起动小齿轮2的端板15上的对应的实施成凹口的形状配合连接元件中。在联结套13上的径向位于外部的形状配合连接元件20可构造成弹簧弹性的且构造成钩形的元件，并且在与起动小齿轮2上的实施成凹口的形状配合连接元件21接合时轴向地接合在一个突出部的后面，从而除了在周向上的形状配合连接之外也给出在轴向上的形状配合连接，通过该形状配合连接保持联结套13和起动小齿轮2不会轴向地离开彼此。在起动小齿轮2上的端板15和在联结套13上的端板22在装配的状态中直接彼此贴靠。

在根据图7和8的实施例中，联结套13也具有两个边缘侧的端板16和22，环绕的接合槽14位于其之间。多个部分地构造成轴向伸出的元件且部分地构造成被引入端板中的凹口的形状配合连接元件20位于端板22的外侧上。这些在联结套13上的形状配合连接元件20与在起动小齿轮2的端侧上的多个形状配合连接元件21相对应。

在根据图9至11的实施例中，在起动小齿轮2上的端板15以及在联结套13上的端板22在装配的状态中直接彼此贴靠并且被连接环23包围，该连接环23在轴向上使起动小齿轮2和联结套13彼此固定。通过在联结套13和起动小齿轮2上的形状配合连接元件20和21的彼此接合，在周向上产生形状配合连接。这些形状配合连接元件20和21分别构造成突出部或凹口。

在根据图12的实施例中，联结套13与根据图9至11的实施例相似地构造并且具有两个端侧的端板16和22，接合槽14位于所述端板之间。起动小齿轮2具有凸缘24，联结套13完全被推到该凸缘24上。联结套13借助于卡紧环15轴向地被固定在起动小齿轮2的凸缘24上。通过在联结套13的内壁上的形状配合连接元件和在起动小齿轮2上的凸缘24的外周面上的形状配合连接元件实现在周向上的形状配合连接。卡紧环15轴向地加载弹簧盘片26，该弹簧盘片沿起动小齿轮2的啮合方向对联结套13施加轴向卡紧力。

在根据图13的实施例中，联结套13仅仅实施成具有中央凹口的盘，其被推到起动小齿轮2的凸缘24上并且借助于卡紧环25固定在其被推上的位置中。优选地，同样通过在联结套13的内壁上的和在起动小齿轮2上的凸缘24的外周面上的形状配合连接元件实现形状配合的旋转固定。由此，接合槽14一方面被联结套13限制并且另一方面被在起动小齿轮2上的端板15限制。

不仅在根据图12的实施例中，而且在根据图13的实施例中，大节距内螺纹17被引入起动小齿轮2的内壁中。

Claims (13)

1.一种用于内燃机的起动装置，其具有起动小齿轮(2)，所述起动小齿轮能够被起动继电器(6)在非工作位置和与所述内燃机(4)的齿圈(3)的啮合位置之间调整，并且能够被起动马达(11)旋转地驱动，其中，由所述起动继电器(6)操纵的调整元件作用在联结套(13)处，所述联结套(13)构造成相对于所述起动小齿轮(2)是独立的，其特征在于，所述联结套(13)在周向上与所述起动小齿轮(2)形状配合地且不能相对旋转地联结。

2.根据权利要求1所述的起动装置，其特征在于，所述联结套(13)具有大节距内螺纹(17)，其中，驱动轴(5、18)伸入所述联结套(13)中并且所述驱动轴(5、18)的外螺纹与所述联结套(13)的大节距内螺纹(17)啮合。

3.根据权利要求1或2所述的起动装置，其特征在于，所述起动小齿轮(2)具有大节距内螺纹(17)，其中，所述驱动轴(5、18)伸入所述起动小齿轮(2)中并且所述驱动轴(5、18)的外螺纹与所述起动小齿轮(2)的大节距内螺纹(17)啮合。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的起动装置，其特征在于，所述起动小齿轮(2)构造成空心圆柱形，并且所述联结套(13)轴向地至少部分地伸入所述起动小齿轮(2)中。

5.根据权利要求4所述的起动装置，其特征在于，所述联结套(13)具有凸缘(19、24)，该凸缘伸入所述起动小齿轮(2)中，其中，在所述凸缘(19、24)的端侧上布置多个形状配合连接元件(20、21)，其接合到在所述起动小齿轮(2)上的内肩部上的形状配合连接元件(20、21)中。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的起动装置，其特征在于，在所述联结套(13)的轴向端侧上布置多个形状配合连接元件(20、21)，其与在所述起动小齿轮(2)上的形状配合连接元件(20、21)啮合。

7.根据权利要求6所述的起动装置，其特征在于，在所述联结套(13)上的形状配合连接元件(20、21)构造在与所述联结套(13)构造成一体的端板(15、16、22)上。

8.根据权利要求7所述的起动装置，其特征在于，在所述联结套(13)的端板(15、16、22)上的形状配合连接元件(20、21)轴向地超过所述端板(15、16、22)的外侧面伸出。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的起动装置，其特征在于，在所述起动小齿轮(2)上的形状配合连接元件(20、21)构造在与所述起动小齿轮(2)构造成一体的端板(15、16、22)上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的起动装置，其特征在于，除了形状配合连接之外，所述起动小齿轮(2)和所述联结套(13)在周向上以摩擦连接或传力连接的方式相连接。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的起动装置，其特征在于，所述起动小齿轮(2)和所述联结套(13)通过连接部件在轴向上相互连接。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的起动装置，其特征在于，所述联结套(13)为塑料部件。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的起动装置，其特征在于，所述起动小齿轮(2)为烧结部件。