專利名稱：起動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的起動裝置。
背景技術(shù)：
為了起動內(nèi)燃機使用驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置借助一個與燃料供給裝置分開的能量供給裝置被供能。對此大多數(shù)情況下使用直流電動機，其起動小齒輪首先嚙合到內(nèi)燃機的齒圈中，以由此轉(zhuǎn)動內(nèi)燃機。這借助于起動機根據(jù)強制嚙合式原理(Schub-Schraubtriebprinzip)實現(xiàn)。在起動過程結(jié)束后,該小齒輪又從內(nèi)燃機的齒圈中移出。
起停裝置在機動車輛中越來越多的推廣對起動裝置提出了更高的要求，并因此還提出對現(xiàn)今所使用的起動機進(jìn)行功能擴展的要求。在此，例如需提到更嚴(yán)厲的聲學(xué)要求以及在駕駛員的起動愿望下能隨時再起動的必要性(想法改變功能)。特別是在內(nèi)燃機的慣性運轉(zhuǎn)情況下這通過現(xiàn)今所使用的起動機的傳統(tǒng)原理是不可能實現(xiàn)的。通過適當(dāng)?shù)乜刂破饎訖C的接通機構(gòu)和電驅(qū)動裝置,能使該起動機有能力在內(nèi)燃機的慣性運轉(zhuǎn)期間已嚙合到齒圈中，從而實現(xiàn)上述功能。由DE 197 21 386 Al和EP O 848 159 BI已知一種用于起動內(nèi)燃機的起動裝置。按照該解決方案，起動裝置包括可通過起動繼電器與電源連接，并可將內(nèi)燃機置于嚙合以起動的起動電動機。對起動繼電器和/或起動電動機的控制通過電子控制裝置實現(xiàn)。該控制裝置對分配給起動繼電器和/或起動電動機的半導(dǎo)體-功率終放級進(jìn)行控制，使得至少在內(nèi)燃機的起停工作模式下起動繼電器在內(nèi)燃機的停止?fàn)顟B(tài)下具有其接合位置。由DE 10 2007 029 353 Al已知一種用于內(nèi)燃機的具有恒定的嚙合的起動機。該起動機包括齒圈，該齒圈與和電動機連接的小齒輪恒定地處于嚙合。慣性輪包括自由輪離合器，其設(shè)計使得由電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩從齒圈傳遞到慣性輪，從而起動內(nèi)燃機。對用于在起動機器之后使內(nèi)燃機曲軸轉(zhuǎn)動所必需的慣性矩Ml、慣性輪的慣性矩M2、齒圈和慣性輪的總慣性矩M3以及一個副起動機的齒圈和慣性輪的總慣性矩M4進(jìn)行選擇，使得僅在齒圈與慣性輪嚙合的情況下才起動內(nèi)燃機并且被滿足一個關(guān)系式M1 < M2 < M4 < M3。這樣以確保曲軸轉(zhuǎn)動的穩(wěn)定性。DE 10 2004 044 932 Al涉及一種發(fā)動機起動裝置。小齒輪和從動軸的軸向運動及小齒輪的振顫則相對于該從動軸在轉(zhuǎn)動方向上被阻止，從而減小在小齒輪和從動軸之間齒軸連接部分的磨損和齒圈及小齒輪的磨損。由此降低在發(fā)動機起動時產(chǎn)生的齒嚙合噪聲。發(fā)動機起動裝置包括一個從動軸以及一個推力承受面，軸承內(nèi)環(huán)的軸向端面貼靠在該推力承受面上。此外，發(fā)動機起動裝置包括一個構(gòu)造在從動軸端部上的螺紋區(qū)段。小齒輪的設(shè)置使得其在軸承側(cè)的端面貼靠在小齒輪軸上軸承內(nèi)環(huán)的端面上。小齒輪在朝軸承的方向上通過螺釘?shù)臓坷Ρ粔壕o。該螺釘位于所述螺紋區(qū)段上。小齒輪、從動軸和軸承被固定，使得該推力承受面和小齒輪在軸承側(cè)的端面將軸承的內(nèi)環(huán)夾緊。

發(fā)明內(nèi)容
依照本發(fā)明所建議的解決方案，為了實現(xiàn)想法改變功能，起動致動器保持與齒圈持久地哨合，其中該齒圈可通過自由輪離合器(Freilaufkupplung)與內(nèi)燃機的曲軸相聯(lián)接并且可以與這個曲軸脫離聯(lián)接。在本發(fā)明建議的解決方案的第一種變型實施方案中，齒圈被支承在內(nèi)燃機的曲軸上。齒圈可以是能相對于曲軸相對運動的，因此該齒圈在內(nèi)燃機運轉(zhuǎn)期間處于靜止。這能夠保持起動裝置的起動小齒輪與齒圈的齒持久嚙合，以隨時準(zhǔn)備好起動，而無需等待直至內(nèi)燃機到達(dá)靜止?fàn)顟B(tài)才隨后將起動小齒輪移入到齒圈中。但是本發(fā)明基礎(chǔ)構(gòu)思的前述第一實施方式伴有的缺點是，必需基本地嚙合到機動車輛的傳動系中。因此前述的第一變型實施方式首先僅能用于較小的件數(shù)。但是因為現(xiàn)今成批量地以大件數(shù)制造的起動裝置已實現(xiàn)了高程度的標(biāo)準(zhǔn)化，故上面所述的適配即自由輪機構(gòu)以及接通機構(gòu)的省去對于小件數(shù)來說通常沒有表現(xiàn)出成本優(yōu)勢，而是意味著附加的花費，其必然會反映在制造成本中。
基于市場上通行的常規(guī)的用于內(nèi)燃機的強制嚙合起動裝置，在本發(fā)明基礎(chǔ)構(gòu)思的實施方式中建議，在至今使用的市場上通行的強制嚙合起動裝置上，例如在ISBN3-7782-20284，黃皮書系列，汽車技術(shù)，“起動機和發(fā)電機”，2002版，76至79頁所描述的Bosch R起動機上進(jìn)行盡可能最小的更改，以由此充分利用在大件數(shù)情況下的成本優(yōu)勢。這意味著，有意識地不省去迄今標(biāo)準(zhǔn)化實施的接通組件并且不省去自由輪機構(gòu)功能。在本發(fā)明建議的解決方案的第二種變型實施方式中，標(biāo)準(zhǔn)化的起動裝置在保留自由輪機構(gòu)和保留接通機構(gòu)的條件下進(jìn)行如下修改，即借助于間距件移動該起動裝置的起動小齒輪的小齒輪靜止位置，使得起動小齒輪與設(shè)置在曲軸上的內(nèi)燃機齒圈持久地處于嚙
口 O接通機構(gòu)仍然包括接通繼電器，但該接通繼電器具有被改變的靜止位置和被減小的嚙合行程。這意味著，噪聲生成的降低以及較小的接觸振顫，因為在嚙合時實現(xiàn)了減小的最大速度?？梢园凑找蟮囊?guī)格選擇繼電器線圈。作為替代方案，在本發(fā)明基礎(chǔ)構(gòu)思的另一變型實施方式中，起動裝置、特別是在電驅(qū)動裝置的從動軸上設(shè)置的起動小齒輪朝內(nèi)燃機的齒圈移得更近地設(shè)置。因此一方面可以實現(xiàn)，保持起動小齒輪與內(nèi)燃機的齒圈的持久嚙合，并且另一方面可以節(jié)省結(jié)構(gòu)空間。在這個解決方案中，接通機構(gòu)的空行程被增大。還可設(shè)想的是，將至今在接通機構(gòu)上安裝的叉形杠桿移除并在接通繼電器上設(shè)置一個單獨的止擋。


下面依據(jù)附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明。附圖中圖I示出了本發(fā)明建議的起動裝置的第一種實施方式，具有一個小齒輪靜止位置，其通過使用間距件能實現(xiàn)傳動小齒輪與齒圈的持久嚙合，圖I. I示出了叉形桿設(shè)計的細(xì)節(jié)圖，以及圖2示出了本發(fā)明建議的起動裝置的另一變型實施方式，通過起動機相對于齒圈的位置移動具有在傳動小齒輪和齒圈間的持久嚙合。
具體實施例方式在下面關(guān)于本發(fā)明的實施方式中結(jié)合起動裝置22談?wù)勔粋€標(biāo)準(zhǔn)起動裝置。在此，涉及一個市場通行的強制嚙合式起動機，例如在出版物，ISBN 3-7782-20284，黃皮書系列，汽車技術(shù)，“起動機和發(fā)電機”，2002版，76至79頁所描述的Bosch R起動機。從根據(jù)圖I的圖示中可得知本發(fā)明建議的起動裝置的第一變型實施方式，其中該傳動小齒輪與內(nèi)燃機的齒輪、特別是內(nèi)燃機曲軸上的齒圈處于永久的嚙合。圖I示出了，內(nèi)燃機10具有曲軸12。在曲軸12上除了慣性輪14(該慣性輪可以是單質(zhì)量慣性輪或者多質(zhì)量慣性輪)之外，安裝有齒輪，特別是齒圈16。在這個齒圈16和曲軸12之間的相對運動通過如下方式可以實現(xiàn)，即齒輪16，特別地被構(gòu)造為齒圈的齒輪被容納在自由輪機構(gòu)(Freilauf) 18上。在此存在的可行方式是，該齒輪，特別是被構(gòu)造為齒圈16的齒輪能夠以不同于曲軸12的圓周速度轉(zhuǎn)動。
如從圖I的圖示中可以得知，齒輪16的齒20與起動裝置22的傳動小齒輪24相嚙合。起動裝置22在圖I所示的本發(fā)明建議的實施方式中以第一間距46相對于齒輪16設(shè)置。在圖I中所示的本發(fā)明建議的起動裝置22是一種標(biāo)準(zhǔn)起動裝置，一種強制嚙合式起動機，ISBN 3-7782-20284，黃皮書系列，汽車技術(shù)，“起動機和發(fā)電機”，2002版，76至79頁所描述的Bosch R起動機，中央起動機(Vorgelegestarter) R70,其具有電驅(qū)動裝置28,該電驅(qū)動裝置特別地被設(shè)計為直流驅(qū)動裝置。該電驅(qū)動28包括定子50，和轉(zhuǎn)子52，參見圖
2。此外，起動裝置22包括接通繼電器30，該接通繼電器作用于叉形桿34。叉形桿34可圍繞旋轉(zhuǎn)點38回轉(zhuǎn)。根據(jù)接通繼電器30的移入或移出行程，在沿著滑道32操縱叉形桿34時產(chǎn)生傳動小齒輪24的軸向移動，給該傳動小齒輪24分配一個自由輪機構(gòu)36。從本發(fā)明建議的解決方案結(jié)合圖I所描述的第一變型實施方式看出，為了實現(xiàn)在支承于自由輪機構(gòu)18內(nèi)的曲軸12上的齒輪16和起動裝置22的傳動小齒輪24及其自由輪機構(gòu)36之間的持久嚙合，設(shè)置一個間距件40。間距件40在在圖I中所示出的依據(jù)本發(fā)明建議的解決方案的實施方式中被設(shè)置為套筒形，并包括第一端面42以及第二端面44。第一端面42面對電驅(qū)動裝置28，而該被構(gòu)造為套筒形狀的間距件40的第二端面44則支承自由輪機構(gòu)36的一軸環(huán)，該軸環(huán)被分配給傳動小齒輪24。間距件40的設(shè)置能實現(xiàn)，使傳動小齒輪24和齒輪16持續(xù)保持嚙合，即保持處于嚙合的狀態(tài)下。圖I中所示的位置為該傳動小齒輪54的靜止位置,在該靜止位置這個傳動小齒輪與齒輪16的齒20相嚙合。按照第一變型實施方式，起動裝置22的接通繼電器30具有一個改變的靜止位置和一個減小的吸引行程。對此參見圖1.1。繼電器30運動過的繼電器行程被縮短As = d/1.75。在此，d表示間距件40的長度。叉形桿34的傳動比，即桿行程計為1.57。由此，繼電器30具有一個另外的靜止位置，其被精確地移動了 As = d/1. 57。吸引行程減小As能實現(xiàn)更小的噪聲生成和更小的接觸振顫，因此，在操縱本發(fā)明所建議的第一變型實施方式的起動裝置22時噪聲水平明顯降低。接通繼電器30的繞組可以在積木式結(jié)構(gòu)原理的范圍內(nèi)被設(shè)置得相對弱，從而電流消耗是有限的。前面結(jié)合圖I描述的起動裝置22的特征在于，與標(biāo)準(zhǔn)起動裝置，如ISBN3-7782-20284，黃皮書系列，汽車技術(shù)，“起動機和發(fā)電機”，2002版，76至79頁所描述的Bosch R起動機，中央起動機R70相比，對這個起動裝置僅提出最小的修改要求。僅需要一個間距件40，以實現(xiàn)在齒輪16的齒20和起動裝置22的傳動小齒輪24之間持久的嚙合。因此通過現(xiàn)今標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的起動裝置即可以實現(xiàn)想法改變功能。從根據(jù)圖2的圖示中可得知另一個、替代的變型實施方式用于實現(xiàn)在內(nèi)燃機曲軸上的齒輪16和起動裝置的傳動小齒輪之間的持久嚙合。與圖I中所示的變型實施方式的區(qū)別在于，根據(jù)圖2中圖示的起動裝置22以相對于曲軸12上齒輪16的、減小的第二間距54設(shè)置，從而在傳動小齒輪24連同自由輪機構(gòu)36軸向位置相同的情況下，與標(biāo)準(zhǔn)起動機，如強制嚙合式起動機，ISBN 3-7782-20284，黃皮書系列，汽車技術(shù)，“起動機和發(fā)電機”，2002版，76至79頁所描述的Bosch R起動機(參見中央起動機R70)相比，起動裝置22移動得更靠近于內(nèi)燃機10。由此，可以以簡單的方式實現(xiàn)在齒輪16的齒20和驅(qū)動軸26的傳動小齒輪24的齒之間的永久嚙合。依據(jù)本發(fā)明所建議的修改的標(biāo)準(zhǔn)起動裝置的在圖2中所示的第二變型實施方式的接通繼電器30被設(shè)計為 具有一個增大的空行程，參見位置56。代替在依據(jù)本發(fā)明所建議的解決方案的第二變型實施方式中所描述的叉形桿34(參見圖2)，該叉形桿可圍繞旋轉(zhuǎn)點38運動，還可以想到止擋58。止擋58可以如下方式設(shè)置這個止擋被設(shè)置為直接與一個加長的滑道48對置。代替止擋58，也可以如圖2所示，設(shè)置一個單獨的止擋60。接通繼電器30具有開關(guān)功能。當(dāng)它被完全吸緊時，它可接通起動機電流。標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用的接通繼電器30具有這樣的行程，該行程在新的安裝位置上必須繼續(xù)地能實現(xiàn)，以便接通起動機電流。通過在特別地被設(shè)置為齒圈的齒輪16上以及在傳動小齒輪24上的自由輪機構(gòu)18和36，可以確保只在電驅(qū)動裝置28的轉(zhuǎn)動方向上傳遞一個扭矩，該轉(zhuǎn)矩用于在內(nèi)燃機的靜止?fàn)顟B(tài)下使其起動。因為在兩個變型實施方式中確保了在齒輪16和起動裝置22的傳動小齒輪24之間的持久嚙合，不必進(jìn)行等待，直至內(nèi)燃機10到達(dá)停止?fàn)顟B(tài)，然后傳動小齒輪24才可以借助于接通繼電器30被移入到齒輪16的齒20中。接通繼電器30承擔(dān)起動機電流的接通。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(10)的起動裝置(22)，其中所述起動裝置(22)包括用于小齒輪(24)的電驅(qū)動裝置(28)，并且在所述內(nèi)燃機(10)的曲軸(12)上支承有齒輪(16)，其特征在于，通過在所述電驅(qū)動裝置(28)的驅(qū)動軸(26)上的間距件(40)所述傳動小齒輪(24)轉(zhuǎn)到嚙合狀態(tài)，或者所述起動裝置(22)以ー個減小的相對于所述齒輪(16)的間距(54)設(shè)置。
2.按照權(quán)利要求I所述的起動裝置(22)，其特征在于，所述間距件(40)被實施為套筒形。
3.按照權(quán)利要求I所述的起動裝置(22)，其特征在于，所述間距件(40)被設(shè)置在所述驅(qū)動軸(26)上，電驅(qū)動裝置(28)和傳動小齒輪(24)的自由輪機構(gòu)(36)之間。
4.按照權(quán)利要求2所述的起動裝置(22)，其特征在于，所述起動裝置相對于標(biāo)準(zhǔn)起動裝置與所述齒輪(16)間隔的第一間距以較小的、相對于所述齒輪(16)的第二間距(54)設(shè)置。
5.按照權(quán)利要求I所述的起動裝置(22)，其特征在于，接通繼電器(30)包括増大的空行程(56)以及止擋(58)。
6.按照權(quán)利要求5所述的起動裝置(22)，其特征在于，所述止擋(58)與加長的滑道(48)對置。
7.按照權(quán)利要求I所述的起動裝置(22)，其特征在于，所述接通繼電器(30)作用在能圍繞旋轉(zhuǎn)點(38)回轉(zhuǎn)的叉形桿(34)上，該叉形桿使傳動小齒輪(24)及其自由輪機構(gòu)(36)在驅(qū)動軸(26)上沿軸向運動，并且接通起動機電流。
8.按照權(quán)利要求I所述的起動裝置(22)，其特征在于，所述驅(qū)動軸(26)是花鍵軸，是具有多邊形輪廓的軸或具有至少ー個滑鍵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(10)的起動裝置(22)。所述起動裝置(22)包括用于傳動小齒輪(24)的電驅(qū)動裝置(28)。在內(nèi)燃機(10)的曲軸(12)上支承有齒輪(16)。要么傳動小齒輪(24)在電驅(qū)動裝置(28)的驅(qū)動軸(26)上的嚙合狀態(tài)通過間距件(40)實現(xiàn)，要么起動裝置(22)以減小的相對于齒輪(16)的間距(54)設(shè)置。
文檔編號F02N15/06GK102686873SQ201080060018
公開日2012年9月19日 申請日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者J·伯雷斯, S·哈特曼, V·弗呂 申請人:羅伯特·博世有限公司