CN102261297A - 用于内燃机的起动机中的起动电动机 - Google Patents

用于内燃机的起动机中的起动电动机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的起动机中的起动电动机，该起动电动机具有驱动轴，该驱动轴被可旋转地支承在起动电动机壳体中的轴承中。为了减小轴向间隙，设有对驱动轴施加负荷的纵向间隙补偿装置，该纵向间隙补偿装置包括对驱动轴施加负荷的弹簧固定元件，该弹簧固定元件将驱动轴相对于壳体部件固定在确定的轴向位置。

Description

用于内燃机的起动机中的起动电动机
技术领域
本发明涉及一种依据权利要求1的前序部分所述的用于内燃机的起动机中的起动电动机。
背景技术
在DE 32 16 448 A1中描述了一种用于内燃机的起动装置，该起动装置具有带有主动小齿轮的驱动轴，其中，驱动轴与可旋转地支承在电动机壳体中的电枢连接。在驱动轴的端侧端部上设有带有可轴向调整的螺钉的电枢纵向间隙调整装置，所述螺钉在端侧抵靠在驱动轴上。通过对螺钉的调整，可以影响驱动轴的电枢纵向间隙。
为了消除电枢纵向间隙，须旋入调整装置的螺钉，使得在工作期间螺钉和驱动轴也在端侧相互抵靠接触。因此有增加摩擦的危险。
发明内容
本发明的目的在于，以简单的措施构造用于内燃机的起动机中的起动电动机，使得起动电动机的驱动轴的轴向间隙减小。
这个目的依据本发明通过权利要求1所述的特征得以解决。从属权利要求给出了有利的改进方案。
依据本发明的起动电动机安装在用于内燃机的起动机中。电的起动电动机例如在作为内转子电动机的实施方式中是永磁激励直流电动机。起动电动机具有驱动轴，该驱动轴在壳体中被可旋转地容纳在轴承中。为了减小或者在必要时完全消除在轴承中的驱动轴的轴向间隙，设有对驱动轴施加负荷的纵向间隙补偿装置，该纵向间隙补偿装置在依据本发明的起动电动机中包括弹簧固定元件，该弹簧固定元件将驱动轴相对于起动电动机的壳体部件固定在确定的轴向位置中。弹簧固定元件优选地固定地与驱动轴连接，该驱动轴位于起动机壳体之内，从而弹簧固定元件做与起动电动机中的驱动轴或电枢相同的旋转运动。
弹簧固定元件确定了驱动轴在起动机壳体以及电动机壳体中的轴向位置，其中，在必要时也可以允许微小的轴向间隙。通过弹簧固定元件确定驱动轴的轴向规定位置，其中，一旦驱动轴离开其规定位置，就通过弹簧固定元件对驱动轴施加复位的轴向力，所述规定位置也可以具有轴向间隙。与此相反，如果驱动轴位于其轴向规定位置中或者驱动轴仅仅以允许的轴向间隙运动，则通过弹簧固定元件没有轴向力作用或者只有很小的轴向力作用。只有在离开允许的轴向位置时，弹簧固定元件的弹簧力才开始起作用。
但原则上，如下实施方式也是可能的：在该实施方式中，在轴向规定位置也通过固定元件对驱动轴施加轴向弹簧力。
与由现有技术已知的实施方式不同的是，在驱动轴沿轴向运动时不发生碰撞，而是通过弹簧固定元件对驱动轴施加复位的轴向力，在轴向上驱动轴离其规定位置越远，则该复位的轴向力越大。弹簧固定元件至少在轴向上阻碍偏移，其中，有利的是，弹簧固定元件的实施方式使得通过仅一个弹簧固定元件在朝两个轴向方向偏移时实现复位的轴向力。在此，不仅考虑了驱动轴在弹簧固定元件起作用之前可以产生轴向间隙的实施方式，而且还考虑了弹簧固定元件在沿轴向发生很小的偏移时已经起作用而不会产生驱动轴间隙的实施方式。
弹簧固定元件间接或者直接地沿轴向相对于壳体支撑驱动轴。可行的是，例如，弹簧固定元件支撑在轴承部件上，该轴承部件被设置为相对于壳体固定并且驱动轴被可旋转地支承在该轴承部件中。轴承部件优选地为滑动轴承，例如轴套，其中，弹簧固定元件支撑在轴承部件的端侧上。在另一实施方式中，支撑是直接在壳体部件上实现的，例如支撑在壳体的盖元件上，或者不仅支撑在轴承部件上而且直接地支撑在壳体部件上。
依据另一有利的实施方式规定，弹簧固定元件为环形或者圆盘形，例如为垫圈或者夹紧垫圈，该垫圈或者夹紧垫圈被推到起动机轴上。有利的是，垫圈或者夹紧垫圈对驱动轴施加夹紧力并且由此沿轴向固定在驱动轴上。夹紧垫圈例如被构造为快速装夹垫圈并且具有一个或者多个弹簧连接片或者弹簧簧片，这些弹簧连接片通过弹簧力贴靠在驱动轴的外周面上。夹紧垫圈在此为环形，其中，弹簧连接片限定了夹紧垫圈中的中央孔并且当夹紧圈沿轴向被推到驱动轴上时略微弯曲，从而弹簧连接片可以发挥其沿径向向内的夹紧力。
在弹簧固定元件为垫圈的实施方式中，该垫圈同样设有中央孔，通过该中央孔将所述垫圈安装在驱动轴上。在这个实施方式变型中，弹簧固定元件也可以对驱动轴的周面施加径向夹紧力。为了固定垫圈在驱动轴上的轴向位置，有利的是，在驱动轴的外周面上设置穿孔或者在周向上延伸的凹槽，其中，弹簧固定元件伸入凹部或者凹槽中。通过这种方式，在径向夹紧力很小或者不足时也能可靠地确定垫圈在驱动轴上的轴向位置。
有利的是，将圆盘形或者环形的弹簧固定元件构造为U形，从而弹簧固定元件也可以沿径向被推到驱动轴上。
由于通过弹簧固定元件沿轴向支撑驱动轴和电枢，电枢和驱动轴在工作时并且在非主动式工作时沿轴向只能以允许的间隙运动，该间隙在必要时可以降至零。通过电枢的确定状态避免电枢的往复摆动，由此明显降低了换向器的磨损和碳刷的磨损并且可以确保达到用于起停工况所要求的开关次数。此外，避免了对直接与电枢邻接的、例如行星齿轮传动机构或者轴承盖的部件的损坏。最后，带有起动电动机的起动机具有改善的噪音特性。此外，从磁心到硅钢片组的公差链明显减小。
由于在弹簧固定元件为垫圈或者夹紧垫圈的实施方式中的圆盘形实施方式，实现了弹簧固定元件在驱动轴上的最优的同轴定位。由此避免与驱动轴一起旋转的弹簧固定元件的可能损坏其它部件的不均匀的运转。
附图说明
其他的优点和有利的实施方式从其他的权利要求、附图描述和附图中得出。附图中：
图1以纵剖视图示出了用于内燃机的起动机中的起动电动机，该起动电动机带有一个被可旋转地支承的轴，所述轴在它的端侧附近沿轴向通过垫圈固定，
图2以端侧视图示出了起动电动机，
图3以纵剖视图示出了在一种实施变型方式中的起动电动机，在该实施变型方式中，所述轴在起动电动机中通过夹紧垫圈沿轴向被固定，
图4以端侧视图示出了依据图3的起动电动机。
在附图中，相同的部件标有相同的附图标记。
具体实施方式
在依据图1和图2的第一实施例中示出了电的起动电动机1，该起动电动机为内转子电动机并且在电动机壳体或者起动机壳体2中具有可旋转地支承的驱动轴或电枢轴4，所述壳体带有设置在内侧的磁体或者具有励磁绕组的极靴3。驱动轴4在这里例如是未示出的起动小齿轮的支架，该起动小齿轮与在内燃机上的齿轮梳状啮合。在其它的实施方式中，驱动轴首先借助于太阳轮来驱动行星齿轮，所述行星齿轮借助于行星齿轮架驱动起动小齿轮。
在电动机壳体2的内部，电枢5被推到驱动轴4上，该电枢具有由薄片构成的电枢铁片和电枢绕组。通过换向器6给电枢绕组通电流，该换向器包括与驱动轴4固定连接的集流环和在壳体侧的用来传递电流的碳刷。换向器6与驱动轴4的端部相邻，该驱动轴端部与在驱动轴上的起动小齿轮对置。
在换向器6和端面7之间，驱动轴4可旋转地被容纳在构成滑动轴承的轴套8中。轴套8位于壳体侧的轴承盖9中，该轴承盖具有圆柱形的中央拱顶10以容纳轴套8。
为了沿轴向将驱动轴4固定在壳体2中，在驱动轴4的外周面中的凹槽12中安装垫圈11，并且所述垫圈支撑在壳体上。垫圈11构成弹簧固定元件，该弹簧固定元件将驱动轴4固定在壳体2中的轴向规定位置处，其中，在必要时可以允许微小的轴向间隙。垫圈11设置在驱动轴4的周面中的环绕的槽12中，其中，在必要时，一个附加的沿径向指向内侧的力从垫圈11作用到驱动轴4上，从而使垫圈11固定地与驱动轴4连接。垫圈11直接位于轴套8的端面上并且支撑在拱顶10的端面上，该拱顶在这里例如为轴承盖9的一体式的组成部分。在驱动轴4沿轴向偏移时，一个轴向复位力通过垫圈11起作用，该复位力力求使驱动轴4再次复位到它的轴向规定位置。
如由依据图2的端侧视图可知，夹紧垫圈11为U形，其中，一个在壁中的敞开区段沿径向与夹紧垫圈中的中央孔紧接。这使得夹紧垫圈11可以沿径向插在驱动轴4上。
依据图3至图4的实施例在很大程度上与按照图1和图2的实施例相符，从而在相同的部件和功能原理方面参照上面的描述。然而不同的是弹簧固定元件的实施方式，在依据图3和图4的实施例中该弹簧固定元件为夹紧垫圈13，该夹紧垫圈与端面7相邻地固定地安装在驱动轴4上。夹紧垫圈13如由图4可知为环绕的环，该环沿轴向被推到驱动轴4上。夹紧垫圈13被构造为快速装夹垫圈，并且具有分布在其周边上的一系列的弹簧连接片14，这些弹簧连接片沿径向向内指向夹紧垫圈13中的中央孔，并且在沿轴向推到驱动轴4上时将一个径向夹紧力施加在驱动轴上，由此确定夹紧垫圈13在驱动轴4上的轴向位置。同时，在驱动轴4从规定位置沿轴向偏移时，夹紧垫圈13的弹簧连接片14对驱动轴施加轴向复位力。
因此，公开一种用于内燃机的起动机中的起动电动机，其中，起动电动机1具有驱动轴4，该驱动轴可旋转地支承在起动电动机1的壳体2中的轴承8中，其中，设有对驱动轴4施加负荷的纵向间隙补偿装置以减小轴向间隙，其特征在于，该纵向间隙补偿装置包括对驱动轴4施加负荷的弹簧固定元件11、13，该弹簧固定元件将驱动轴4相对于壳体部件9固定在确定的轴向位置中，其中，弹簧固定元件11、13引起一个朝向轴承盖9的方向牵拉驱动轴4和换向器6的力。
如在第一实施例中，夹紧垫圈13的位于径向外侧的边缘支撑在轴承盖9的拱顶10的端面上。

Claims (11)

1.一种用于内燃机的起动机中的起动电动机，其中，所述起动电动机(1)具有驱动轴(4)，该驱动轴被可旋转地支承在起动电动机(1)的壳体(2)中的轴承(8)中，其中，设有对所述驱动轴(4)施加负荷的纵向间隙补偿装置以减小轴向间隙，其特征在于，所述纵向间隙补偿装置包括对所述驱动轴(4)施加负荷的弹簧固定元件(11、13)，该弹簧固定元件将所述驱动轴(4)相对于壳体部件(9)固定在确定的轴向位置。
2.按照权利要求1所述的起动电动机，其特征在于，所述弹簧固定元件(11、13)设置在所述驱动轴(4)的轴承(8)的区域中。
3.按照权利要求2所述的起动电动机，其特征在于，所述轴承部件为轴套(8)并且所述弹簧固定元件(11、13)设置在所述轴套(8)的端面(7)上。
4.按照上述权利要求中的任意一项所述的起动电动机，其特征在于，所述弹簧固定元件(11、13)引起一个将所述驱动轴(4)和换向器(6)朝向轴承盖(9)的方向牵拉的力。
5.按照权利要求4所述的起动电动机，其特征在于，所述弹簧固定元件(11)在轴侧被支撑在所述驱动轴(4)外周面上的凹槽(12)中。
6.按照权利要求4或5所述的起动电动机，其特征在于，所述弹簧固定元件(13)具有至少一个弹簧连接片(14)，该弹簧连接片通过弹簧力贴靠在所述驱动轴(4)的外周面上。
7.按照权利要求1至6中的任意一项所述的起动电动机，其特征在于，所述弹簧固定元件为被推到所述驱动轴(4)上的垫圈或者夹紧垫圈(11、13)。
8.按照权利要求1至7中的任意一项所述的起动电动机，其特征在于，所述弹簧固定元件(11、13)被设置为与所述驱动轴(4)的端面(7)相邻。
9.按照权利要求1至8中的任意一项所述的起动电动机，其特征在于，所述弹簧固定元件(11、13)被支撑在壳体盖(9)上。
10.按照权利要求1至9中的任意一项所述的起动电动机，其特征在于，所述弹簧固定元件(11、13)被支撑在所述轴承部件(8)上。
11.一种用于内燃机的起动机，其特征在于，所述起动机具有按照权利要求1至10中的任意一项所述的起动电动机(1)。
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