CN1165683C

CN1165683C - 燃烧发动机的起动器

Info

Publication number: CN1165683C
Application number: CNB008024103A
Authority: CN
Inventors: 吉勒・瓦丁-米绍德; 吉勒·瓦丁－米绍德
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-26
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2020-10-26
Also published as: EP1147308A1; DE60018387T2; DE60018387D1; EP1147308B1; KR100688827B1; KR20010094741A; CN1327517A; FR2800422B1; WO2001031195A1; FR2800422A1

Abstract

本发明提出一种燃烧发动机、特别是汽车发动机的起动器(10)，包括一个电磁驱动器(14)和一个电机(16)，两者的轴互相平行，并且固定在起动器(10)的底座上，起动器(10)至少包括一个起动器头部(12)，起动器(10)还包括一个控制起动传动装置(36)轴向移动的操纵杆(40)，起动传动装置(36)旋转安装在轴(A3)的周围，该轴与电机(16)和电磁驱动器(14)的轴(A2，A1)基本垂直，并且它的每个横向端旋转安装在一个由两部分组成的轴承座中，轴承座的第一部分(68)由起动器头部(12)支撑，与之互补的第二部分(80)与第一部分相对在操纵杆(40)的支撑零件(82)中形成，支撑零件(82)与电机(16)的外壳(17)和/或电磁驱动器(14)的外壳(15)连接，其特征在于，操纵杆(40)的支撑零件(82)有一个与电磁驱动器的前部配合的横向环圈(100)。

Description

燃烧发动机的起动器

技术领域

本发明涉及一种起动器，特别是汽车内燃发动机的起动器。

背景技术

汽车起动器主要包括一个电机和一个电磁驱动器。

例如，这种起动器的一个设计实例示于文献FR-B-2.699.605，其中起动器包括一个横向板和起动器的头部，横向扳延伸在一个与包含起动器和电机的轴的平面中。

在起动器中操纵杆为一个零件，一个铰链轴穿过该零件的中心部分，铰链轴的每个相对端在两个半轴承座中。两个第一半轴承座在一个从起动器头部径向延伸、并由该头部的材料形成的板子的后端形成。两个第二半轴承座在一个纵向延伸的矩形板的前端形成，矩形板的后端与一个实现电机和电磁驱动器刚性连接的元件连接。

发明内容

本发明的目的是取消这个包括第二半轴承座的支撑零件。

本发明提出一个上述类型的起动器，该起动器包括一个电磁驱动器和一个电机，二者的轴互相平行，它们固定在起动器底座上，起动器至少包括一个起动器头部，形成包围电磁驱动器输出机构端部和一个由电机带动的输出轴的前自由端的罩子，并带有一个起动传动装置，该起动器还包括一个控制起动传动装置轴向移动的操纵杆，操纵杆旋转安装在一个基本与电机和电磁驱动器的轴垂直的轴周围，该轴的每个横向端旋转安装在一个由两部分组成的轴承座上，第一部分由起动器的头部支撑，与之互补的第二部分与第一部分相对在操纵杆的支撑零件中形成，该支撑零件与电机的外壳和/或电磁驱动器的外壳连接，该起动器的特征在于操纵杆的支撑零件包括一个与电磁驱动器的互补前部配合的横向环圈。

由于本发明，支撑零件在驱动器和起动器头部之间起作用，并且有一个补充作用，因为开始时它可以使电磁驱动器的前部安装在它的环圈上。

然后，很容易通过嵌合把这个带有驱动器的环圈安装在起动器头部的上部，使得起动器的安装很方便。另外，环圈还有利于滤除震动。

根据本发明的其它特征：

—环圈的内径等于与其互补的电磁驱动器前部的直径，并且安装起动器时，环圈径向包围电磁驱动器的前部，以保证电磁驱动器的对中；

—环圈至少包括一个径向向后延伸的定位销，安装起动器时，该定位销与至少与电磁驱动器的一个与其互补的孔眼配合，以标定电磁驱动器相对环圈的角度；

—环圈带有安装起动器时保持安装电磁驱动器和起动器头部的螺栓体的装置，使螺栓的自由端对准一个接受螺栓的螺纹孔。

—保持螺栓的装置是两个从环圈的周边向外径向延伸的凸缘，它们之间的距离基本上等于螺栓的直径。

定位销用力装配到与之互补的孔眼中，使驱动器不会脱落。

环圈可以改善密封性。实际上，在文献FR-B-269905中，电磁驱动器的前部与起动器头部后表面的接触通过一些金属表面进行，由于制造的原因，这些表面不是严格的平面。微小间隙的存在说明了平坦度的缺陷。

当汽车在潮湿的路上行驶时，水滴溅到起动器上。这些水滴在起动器上流动，并渗到间隙中。因此，水渗入到起动器内，特别是渗入到电磁驱动器中。水分覆盖活动芯轴会妨碍其在电磁驱动器中很好地滑动。因此，起动器的功能开始变差，直到电磁驱动器出现故障。

为了克服这个缺点，提出了在电磁驱动器的前部与起动器头部的后表面之间放一个环形密封垫的解决办法。

因此得到了满意的密封性，但是环形密封垫以及放置密封垫所需的操作和附加的时间产生的成本也非常高。

环圈可以用简单、经济的方法代替密封垫。

因此，根据一个重要的特征，环圈轴向位于电磁驱动器的前部与起动器头部的后自由端之间，并且轴向压缩安装，以保证这两个元件之间的密封性。

这样，因为水不会渗入到起动器中，活动芯轴很容易移动。这对起动器的寿命很有利。

附图说明

阅读下面的详细描述可以了解其它特征和优点；为了理解本发明，给出了如下附图：

—图1为现有技术的起动器轴向截面整体视图；

—图2为图1的一个安装前的细部放大图；

—图3为本发明的起动器上部的局部放大图；

—图4为起动器一些组件的分解立体图，起动器带有一个本发明的操纵杆的支撑零件。

具体实施方式

在下面的描述中使用对应图1中从左向右的方向表示从前向后的方向。

一个根据现有技术的起动器10示于图1。该起动器包括一个起动器的身体或底座，起动器箱的主要元件为一个位于前部的起动器头12，由一个例如以铝为基础的铸造零件形成。一个电磁驱动器14和一个电机16安装并固定在头部12的后部。

电磁驱动器14包括一个柱形外壳15，它的前部成为底座，带有一个由一个向前的第一径向环形表面20和一个柱形侧面22组成的环形肩部18。前部的第二径向环形前表面21与电磁驱动器14的纵轴A2基本垂直。

起动器头部12的后部有一个与肩部18对应的环形部分24，用于通过镶嵌安装驱动器。它包括一个向后的第三径向环形表面23，安装起动器10时与第一径向环形表面20接触，和向后的第四径向环形表面25，该表面与第三径向环形表面23相比轴向前移。安装后，电磁驱动器14的第二径向环形面21与起动器头部12的第四径向环形面25之间有一个间距J1。

第三和第四环形面23和25之间有一个轴向长度大于侧面22的侧向柱形面26。

以A1为轴的电机16包括一个前部为阶梯状的柱形外壳17和一个电枢轴(未示)。前自由端的一段一方面可以为电枢轴的转动导向，另一方面可以传递有一系列外摆线的转动运动，这种运动带动减速器32输出轴的后自由端段的转动。正如文献FR-A-2699605的图1中可以看到的，减速器32的前自由端段被引导到起动器头部12的一个支座中。

电机16通过拉杆状的固定螺栓34固定在起动器头部12上，固定螺栓34横向穿过外壳15和17，并且在起动器头部12中形成的螺纹孔中拧紧。

一个前起动传动装置36在减速器输出轴的一个开槽中间段38上在与起动环圈啮合的前部位置和后部静止位置之间轴向滑行。

在FR-A-2699605的图1中可以看到一个这样的环圈，该图还显示出起动传动装置前面带有的一个齿轮，用于与所述环圈啮合。

前起动传动装置36的滑动受一个转动的操纵杆40的控制，操纵杆40的的驱动由电磁驱动器14保证。

电磁驱动器14是一个已知的结构，不作详细描述，除了通过一个称为接触器的系统给电机16提供电能外，它还能通过一个输出机构50使操纵杆产生转动，输出机构50的前自由端带有一个横向销子52，在操纵杆40上端56上形成的槽54中。

输出元件由一个前端打孔的杆组成，使销子52通过。正如在文献FR-A-2699605中可以看到的，杆的另一端有一个可以支撑一个弹簧的头，弹簧齿对齿(未示出)包在杆周围，杆的前端支撑在活动芯轴151上，活动芯轴151被外壳15的底座引导进行滑动，底座被一个罩子关闭，并至少带有一个由支架153支撑的线圈152。

一个固定芯轴154深入到线圈152的支架153中，用于引导一个活动触点(未示出)上的杆155，活动触点用于与一个固定触点(未示出)配合，给电机16供电。

起动传动装置36的滑动通过给线圈152施加电压来实现，例如转动接触钥匙，这可以产生一个在底座和固定芯轴154中流动的磁场，并使活动芯轴151移动。

从而滑动齿轮向汽车热发动机的起动环圈移动。

活动芯轴继续移动，从而达到一个位置，活动触点在与其相连并被活动芯轴推动的杆155的作用下与固定触点接触。

因此给电机16供电，并带动其转动，以带动起动传动装置的齿轮转动，并使其确实与起动器的环圈啮合。

因此杆40可以绕下面描述的A3轴转动，并通过其下端用下述的方式贴靠在起动传动装置36上。

接触钥匙一放松，线圈152不再被激活，一个回位弹簧156使活动芯轴151和杆40回到它们的静止位置。

弹簧156以熟悉的方式包在活动芯轴151的周围，它的一端靠在外壳15的底座上，另一端靠在一个没有编号零件的肩部(图4上可以看得更清楚)。

操纵杆40用纤维强化塑料制成，旋转安装在横向几何轴A3的周围，具体地说，A3轴是一个从操纵杆40的相对表面延伸的柱形轴的两个相对段58。A3轴与包含电机16的电枢轴的旋转轴A1以及电磁驱动器14的轴A2的图1平面垂直。

操纵杆40的下部60为与起动传动装置36的轴颈62配合的叉形。

轴58的每一段旋转安装在一个由两部分组成的支架中。

因此，每个支架包括一个第一柱形凹半轴承座64和一个与之互补的第二柱形凹半轴承座66。

两个横向相对的第一半轴承座64在一个水平板形状的部分68的端部形成，该部分从起动器头部12后部向后的内表面凸起。

平板68与起动器的头部一起模压形成，与轴A3在同一平面中，并且与电磁驱动器14和电机16的轴A2和A1平行。

在图1中，平板68的定位使A3轴位于电机16的电磁驱动器14的外壳15和17之间的一个水平平面中。

平板68的前部包括一个叉形的中心间距70，使对面的操纵杆40的中心部分72能够转动。

两个凹形第二柱形半轴承座66在操纵杆40的支撑零件82的前部80的前端形成，形状为直角平行六面体。

杆40的支撑零件82是唯一的纤维加固塑料模压零件，它的前部80是一个在一个平面中延伸的水平板，在图1所示的装配位置，该平面在起动器头部12形成的板68的水平平面的延长面中。

操纵杆40的支撑零件82相对于包含电磁驱动器14和电机16的纵轴A2和A1的中间垂直平面具有对称性，该垂直平面与图1的剖面平面一致。

前部80也有一个间距84，使操纵杆40身体中心部分的相应表面86可以绕铰链轴A3转动。

支撑零件82的中间部分88是一个垂直元件，在一个与前部80的平面垂直的平面中，并且有一个与电磁驱动器14的肩部18互补的第一柱状凹形上表面90。

更确切地说，柱形侧面22和26的纵轴为A2。侧面26和表面23、25局部中断，以便让操纵杆通过。中间部分88关闭了这个通道。

后部92的形状为一个管状部分。它的下表面有一些肋条94。其中两个肋条沿每个纵向边缘向下延伸，第三个肋条沿部分92的后端的横向向下延伸。

安装起动器时，电机16以及减速器32的输出轴固定在外壳上。然后，把由机械驱动器14、操纵杆40和支撑零件82组成的整体放在起动器头部12的上部分中，使得一方面电磁驱动器14的肩部18与起动器头部12的相应部分24相配合，另一方面，杆40的支撑零件82的中间部分88和后部92关闭起动器10的外壳与电磁驱动器14和电机16的外壳15和17之间的一个开口。

安装过程中，铰链轴的段58贴靠在操纵杆40的支撑零件82的两个第二柱状凹形轴承座上，铰链轴承本身在安装电磁驱动器14和起动器头部12时重新形成。

起动器10工作时，中间部分88和后部92的第三个横向肋条可以吸纳轴段58贴靠在两个第二柱状半轴承座66上产生的轴向力。第三个肋条在这里用于贴靠电机的定子160的前端。

根据图3、4所示的本发明的一个实施例，操纵杆40的支撑零件82以及电磁驱动器14的前部和起动器头部12的后端都进行了修改。

螺栓104的设置是为了把外壳15的端面安装在起动器的头部12。

一个基本为环形的横向环圈100从中间部分88的上表面垂直向上延伸。操纵杆40的支撑零件82和横向环圈100由塑料模压制成，并且成为一个单一零件。

电磁驱动器14的第二个径向环形前表面21的外径比现有技术小，以便与横向环圈100的内径一致。

横向环圈100的轴向厚度E大于图4所示的起动器安装后第一和第四径向环形表面20和25之间的最大间距J2。

需要指出的是，为了清楚起见，图3没有出示回位弹簧16和它的支撑零件。

安装起动器10时，横向环圈100最初安装在电磁驱动器14的前部，它的内径可以使接触器14的第二个环形径向前表面21对中；横向环圈100的内周与相当于第二个表面21的外径的柱形侧面紧密接触。横向环圈100的转动轴A4与电磁驱动器14的纵轴A2一致，纵轴A2也成为表面26的轴。因此，横向环圈100的横向环形后表面102贴靠驱动器14的径向环形第一表面20。

然后，由电磁接触器14和横向环圈组成的整体103安装在起动器头部12。第一径向环形表面20的外周贴靠环形径向表面23。横向环圈100的轴向厚度E大于最大间距J2，所以横向环圈100轴向受压，这可以保证密封性，防止水喷溅到横向环圈100与第二及第四径向环形表面21和25的接触表面。

厚度E比最大间距J2稍大，这取决于支撑零件82所用材料的弹性。

例如根据横向环圈100的材料，厚度差为0.5-2毫米。

横向环圈100的轴向压缩力使操纵杆40施加给杆40的支撑零件82的向后轴向力增加，该力小于安装螺栓104在电磁驱动器14和起动器头部12上施加的轴向锁紧力，使第一和第三径向环形表面20和23始终互相贴靠。因此，金属/金属的接触保证了接触器的稳定固定，消除了所有由于挤压和操纵杆40的支撑零件82的弹性而产生的问题，如果支撑零件82的弹性参与到驱动器14和起动器头部12的固定中，这些问题就会存在。

因此，横向环圈100一方面使电磁驱动器14对中，另一方面能保证起动器头部12与电磁驱动器14之间的密封性。

来自外界的水不会达到致动器的回位弹簧156和活动芯轴151，从而保证活动芯轴的良好滑动。

在横向环圈上有三个定位销106。它们的形状为锥形，并且从横向后表面102向后延伸，它们相对A4轴的角度分布是不规则的。实际上，它们可以标定电磁驱动器14相对于杆40的支撑元件82的角度。例如，根据图2，第一个定位销106的轴包含在中间平面中，而另外两个定位销106在横向环圈100上，与中间平面对称。在第一径向环形表面20上有三个互补的纵向孔，它们的相对角度位置与这三个定位销106一致。

定位销的数量取决于使用，至少设置一个定位销106。

因此，当安装电磁驱动器14和操纵杆40的支撑零件82时，为了使定位销106进入孔眼108，只有一个角度位置是可能的。

另外，定位销106底部的直径比孔眼108的直径稍大。这样还可以提高环形圈100保证的电磁驱动器内的密封性。

根据一个未出示的变型，定位销为柱形。

螺栓104的支撑装置110在横向环圈100的圆周上。它们可以使安装螺栓通过并为其导向。例如螺栓104的支撑装置110为一些直接在横向环圈100中加工出的孔眼或一些基本平行的成对凸缘，根据图3所示的实施例，与横向环圈100成径向延伸。

安装时，安装螺栓104预先装在组件103中，带螺纹的自由端向后。将螺栓104引入到起动器12头部的孔中(未示)。这些螺栓104还被凸缘110支撑并预先对中。然后将接触器14固定在销子106上。因此，螺栓104的端部自动对准接触器14中的螺纹孔109。最后，通过螺栓头将螺栓104拧入，螺栓头图中未示，位于起动器头部12以外，用于靠在在起动器头部。

另外，螺栓104在支撑装置中的通道宽度略小于螺栓104的直径，以便把它们“钳住”。因此，螺栓预先安装在组件103中，不会在安装起动器10前丢失。

在横向环圈100的径向环形内表面的前部有一个喇叭口114。喇叭口114的形状为锥形，便于将活动芯轴以及它周围的回位弹簧安装在电磁驱动器中。实际上，锥形增加了把活动芯轴安装到电磁驱动器中时活动芯轴的后自由端开始时应进入的直径。

因此，包括环圈100的杆40的支撑零件82可以以经济的方式实现多种功能：操纵杆40的铰接、电磁驱动器14的对中、接触器14的角度标定、起动器头部12与电磁驱动器14之间的密封、安装螺栓104的导向和支撑以及活动芯轴和它的回位弹簧在安装到电磁驱动器14中之前的预先定位。

因此，根据本发明的操纵杆40的支撑零件82便于安装起动器10，既不增加要安装的零件的数量，也不增加起动器10的成本。

支撑零件82可以用共模压技术制造，其下部用硬塑料，有密封性的上部用弹性材料。

另外，一个在横向环圈100的每个径向表面形成一条封闭线的连续环形软垫贴靠在表面21和25上，可以限制将驱动器14安装到起动器上时用螺栓104锁紧时施加的压缩力。

需要指出的是，塑料零件82很轻，并且不会生锈。该零件减少了操纵杆40铰接处的摩擦，操纵杆40本身也由塑料制造。因而减少了腐蚀现象。

零件82和杆40有利于减少噪音，很容易通过模压得到，并且可以减轻起动器。这些零件40、82可以有所希望的形状，并且很经济。

另外，零件82可以通过它的部分88以密封的方式封闭头部12后面为了让杠杆40通过而形成的局部开口。正如图4中看到的，这个开口表现为表面25、26。

零件82有另一个功能，因为它借助其后部92以密封的方式关闭外壳17前面形成的开口，避免零件82运动。

也就是因为这个原因，后部有两个能够与所述开口的纵向边缘配合的纵向肋条。

后部92应像一个插件一样用力安装在这个开口中。

正如在图3中看到的，肋条94与后部的纵向侧边相比是缩进去的，以得到良好的密封性，并容易安装。

在这里，与其它两个肋条垂直的第三条肋条94顶住电机的定子160。

这是因为外壳17包括一个前部和一个后部，分别位于封闭上述开口的定子160的两端。在变型中，这个开口被外壳本身关闭，因而成为一个单独的部分。

当然不是一定要有一个减速器，如文献FR-B-2699905所述，电机的输出轴(电枢轴)直接带有起动传动装置。

在各种情况下，带有起动传动装置的输出轴都由电机带动转动。在变型中，可以在电机的输出或电枢轴的自由端刻有凹槽，并用与图1的减速器32的输出轴相同的方法带动一个输出轴。

正如描述和附图所表明的，耳状物160的中心带有销子106。

另外，在起动器头部的柱形侧面26中开了一些槽，以便安装耳状物160，以停止耳状物的转动，耳状物嵌入并锁紧在它们的槽中。

为了让安装螺栓通过也开了一些槽。

Claims

1.燃烧发动机的起动器(10)，它包括一个电磁驱动器(14)和一个电机(16)，二者的轴(A2，A1)互相平行，并且固定在起动器(10)的底座上，起动器(10)至少包括一个起动器头部(12)，形成罩子，罩子包围电磁驱动器(14)的输出机构(50)的端部和一个输出轴(32)的前自由端，电机(16)带动输出轴(32)转动，起动器头部(12)还带有一个起动传动装置(36)，起动器(10)还包括一个控制起动传动装置(36)轴向移动的操纵杆(40)，起动传动装置(36)旋转安装在轴(A3)的周围，该轴与电机(16)和电磁驱动器(14)的轴(A2，A1)垂直，并且它的每个横向端旋转安装在一个由两部分组成的轴承座中，轴承座的第一部分(64)由起动器头部(12)支撑，轴承座的互补第二部分(66)与第一部分相对，在操纵杆(40)的支撑零件(82)中形成，支撑零件(82)与电机(16)的外壳(17)和/或电磁驱动器(14)的外壳(15)连接，所述起动器的特征在于，操纵杆(40)的支撑零件(82)有一个与电磁驱动器的前部配合的横向环圈(100)。

2.根据权利要求1的起动器(10)，其特征在于，环圈(100)轴向位于电磁驱动器(14)的前部与起动器头部(12)的后自由端之间，并且轴向压缩安装，以保证这两个零件之间的密封性。

3.根据权利要求2的起动器(10)，其特征在于，环圈(100)的内径与电磁驱动器(14)的前部的直径一致，并且安装起动器(10)时，环圈(100)径向包围电磁驱动器(14)的前部，以保证电磁驱动器(14)的对中。

4.根据权利要求2的起动器(10)，其特征在于，环圈(100)包括至少一个轴向向后延伸的定位销(106)，安装起动器(10)时，该定位销与电磁驱动器的至少一个与之互补的孔眼(108)配合，使电磁驱动器(14)与环圈(100)进行角度标定。

5.根据权利要求4的起动器(10)，其特征在于，环圈(100)包括多个角度上不均匀分布的定位销(106)。

6.根据权利要求4或5的起动器(10)，其特征在于，定位销(106)为锥形，并且底部直径大于与之互补的孔眼(108)的直径。

7.根据权利要求1的起动器(10)，其特征在于，环圈(100)包括安装起动器时保持安装电磁起动装置(14)和起动器头部的螺栓(104)身体的装置，使螺栓的有螺纹的自由端对准接受螺栓的螺纹孔。

8.根据权利要求7的起动器(10)，其特征在于，支撑螺栓(104)的装置是两个从环圈(100)的周边向外径向延伸的凸缘(110)，它们之间的距离与螺栓(104)的直径相等。