CN102918258B - 用于内燃机的起动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的起动机，所述起动机带有相对于驱动轴可移动地被支承的起动小齿轮，所述起动小齿轮和小齿轮轴相连接，其中，所述起动小齿轮与所述小齿轮轴不可相对转动地相联接，然而所述起动小齿轮可轴向地进行调整。所述起动小齿轮和所述小齿轮轴可通过其轴向地彼此面对的端侧***彼此。

Description

用于内燃机的起动机
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机。
背景技术
在文献DE 102 58 908 A1中描述了一种用于内燃机的可电操纵的起动机，其包括起动小齿轮，为了起动内燃机，该起动小齿轮可轴向地在被拉回的静止位置和被推进的与内燃机齿圈的啮合位置之间调整。该起动小齿轮与小齿轮轴不可相对转动地相联接，然而相对于该小齿轮轴可轴向调整地保持该起动小齿轮，其中，轴向的相对运动被限制在轴向间隙上。在起动小齿轮和小齿轮轴之间布置有弹簧元件，其中，该轴向间隙形成用于该弹簧元件的弹簧行程。该弹簧行程减小在小齿轮齿撞击到内燃机齿圈的端侧上时的冲击。在此，该弹簧元件被实施成布置在套筒形的小齿轮轴的内部中的螺旋弹簧。
起动小齿轮和小齿轮轴轴向地通过形状配合的连接相互联接，通过以下方式建立该形状配合的连接，即，套筒形的小齿轮轴被推到起动小齿轮的一个区段上并且由径向地向内伸入的在小齿轮轴端侧处的凸缘搭接在起动小齿轮的外周面上的凸肩上。因此为了装配起动小齿轮和小齿轮轴需要的是，小齿轮轴的内部空间实施成大小足够用于起动小齿轮的轴向的推动。这意味着，在滚动凸缘(Rollenbund)(带动件的滚子在该处滚动)的区域中小齿轮轴的直径不可低于限定的最小尺寸。
发明内容
本发明的目的为，利用简单的结构上的措施构造用于内燃机的小齿轮，使得可在更大的范围内自由地选择在与带动件连接的区域中的小齿轮轴的直径。
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。
根据本发明的起动机包括起动小齿轮和小齿轮轴，其可轴向地在被拉回的不起作用位置和被推进或推入的驱动位置之间调整，在该驱动位置中，起动小齿轮与内燃机的齿圈啮合。优选地，通过电动马达产生起动机的旋转运动，通过可电操纵的调整元件产生轴向的调整运动。轴向的推入运动伴随有旋转运动，其中，通过带动件实施组合的旋转和移动运动，该带动件通常通过斜齿与电马达的电枢或驱动轴啮合。在此，该带动件加载小齿轮轴，该小齿轮轴自身以轴向的间隙、然而不可相对转动地与起动小齿轮相连接。
在起动小齿轮和小齿轮轴之间沿轴向起作用的弹簧元件朝向最大的轴向间隙的方向将这两个构件相对于彼此压开。如果在推入运动中起动小齿轮撞到齿圈的端侧，则该轴向间隙和弹簧力用作用于减小碰撞冲击的缓冲。
为了限制该轴向间隙，起动小齿轮和小齿轮轴通过联接装置相互连接，其中，该联接装置和弹簧元件径向地布置在小齿轮轴的相同的内侧或外侧上。此外规定，在根据本发明的实施方案中，起动小齿轮和小齿轮轴可通过其轴向地彼此面对的端侧***彼此。由于该装配方向，小齿轮轴的轴向背离起动小齿轮的区段可在结构上设计成与起动小齿轮无关，该区段特别地形成用于滚动体相对于带动件滚动的滚动凸缘。特别地，在该滚动凸缘的区域中的内直径在起动小齿轮和小齿轮轴的装配方面不受任何限制，并且由此也可具有比在现有技术的实施方案中可能的直径更小的直径，在现有技术的实施方案中起动小齿轮为了到达其装配位置必须被引导穿过整个小齿轮轴。相反地，在根据本发明的实施方案中，在小齿轮轴处的滚动凸缘也可具有相对小的直径。
该实施方案的另一优点在于，通过为了不同应用仅仅更换小齿轮轴而相反地可保留其它构件(例如***小齿轮和带动件)，存在模块化构造(Baukastenbildung)的可能性。以这种方式可实现起动机的不同的轴向长度和直径。
由于联接装置(起动小齿轮和小齿轮轴通过该联接装置相互结合)和弹簧元件径向地位于用于容纳驱动轴(该驱动轴是起动马达的组成部分)的内部空间之外，该起动机的内直径可保持相对小，由此也给出相应小的径向的总长度。由此可将该内部空间实施成，仅仅容纳驱动轴，相反地弹簧元件和联接装置布置在该内部空间之外。
例如如此将起动小齿轮和小齿轮轴彼此***，即，起动小齿轮的一个区段被一个面对的小齿轮轴的区段搭接，使得小齿轮轴径向地布置在起动小齿轮的该区段之外。但是原则上相反的布置方案也是可能的，在其中，起动小齿轮的一个区段径向地搭接在面对的小齿轮轴的区段上。
小齿轮轴特别地具有滚动凸缘，根据有利的实施方案，该滚动凸缘轴向地与起动小齿轮的端侧紧接并且由此特别地在直径方面可实施成与起动小齿轮无关。在该滚动凸缘和面对的起动小齿轮的端侧之间存在间隙，其形成起动小齿轮与小齿轮轴之间的轴向间隙。通过轴向作用的弹簧元件的力，在起动小齿轮未被加载的状态中该轴向间隙被保持在最大。如果起动小齿轮在啮合运动中撞到在内燃机处的齿圈的端侧，则该轴向间隙克服弹簧元件的力而减小，由此使在起动小齿轮撞到齿圈时的冲击最小化。由此，该轴向间隙形成弹簧元件的弹簧行程。
根据又一有利的实施方案规定，在起动小齿轮和小齿轮轴之间的联接装置被实施成卡锁连接并且特别地包括可径向地被压紧的卡环。该卡环优选地被容纳在被设置在起动小齿轮或小齿轮轴的壁中的槽中。在将起动小齿轮和小齿轮轴插在一起时，该卡环可由于其径向弹性的运动性在槽中被压紧，从而可以实现相应另一构件的轴向的搭接或推上。随着到达在起动小齿轮和小齿轮轴之间的轴向的最终位置，卡环再次径向地膨胀并且占据其最终的卡锁位置，在该卡锁位置，起动小齿轮和小齿轮轴在轴向间隙的范围内轴向地相互卡锁。
特别地通过以下方式实现在起动小齿轮和小齿轮轴之间的在旋转方向上的联接，即，需***彼此的区段分别设有在装配时相互啮合的齿部，从而小齿轮轴的每个旋转运动也被传递到起动小齿轮上。该齿部同时允许在轴向间隙范围内的轴向相对运动。
布置在内部空间之外的弹簧元件例如被构造成环状的波形弹簧，其特别地被定位在起动小齿轮和小齿轮轴的外侧处的彼此面对的凸肩之间。也可考虑其它的弹簧元件实施方案，例如波纹垫片或压力弹簧。可由遮盖构件搭接该弹簧元件，该遮盖构件被构造成环形且例如具有L形的横截面。该遮盖构件至少以一个区段位于弹簧元件和起动小齿轮或小齿轮轴之间并且由此用于传递弹簧力。
根据另一适宜的实施方案规定，联接装置可直接邻近起动小齿轮的端侧布置。可为适宜的是，弹簧元件和该联接装置轴向地彼此间隔开地定位，特别是定位成，弹簧元件布置在小齿轮轴的端侧的区域中，从而弹簧元件可支撑在该端侧处。
附图说明
在其它权利要求、附图描述和附图中可得到其它优点和适宜的实施方式。其中：
图1以分解图示出了用于内燃机的起动机的重要组成部分，包括起动小齿轮和小齿轮轴以及用于联接起动小齿轮和小齿轮轴的位于它们之间的卡环以及波形弹簧，
图2示出了在已装配的状态中的起动小齿轮和小齿轮轴，
图3示出了穿过起动小齿轮和小齿轮轴的剖视图，
图4示出了在起动小齿轮和小齿轮轴之间的联接区域的放大图。
在附图中相同的构件设有相同的附图标记。
具体实施方式
如在图中示出的那样，作为重要的组成部分，用于内燃机的起动机1包括起动小齿轮2，其可在未示出的电枢或驱动轴上轴向地在被拉回的非功能位置和被推入或推进的驱动位置之间调整，在该驱动位置中起动小齿轮2与在内燃机处的齿圈处于啮合。通过驱动轴将起动小齿轮置于旋转运动中。借助于操纵与起动机1的小齿轮轴3相联接的带动件的接通继电器实现在驱动轴上的轴向的移动运动。小齿轮轴3与起动小齿轮2不可相对转动地相连接，然而起动小齿轮2和小齿轮轴3可在限定的、被限制于最大值的轴向间隙的范围内轴向地相对彼此进行移动运动。
在操纵接通继电器时，带动件轴向地向前移动并且在此也将小齿轮轴3以及起动小齿轮2推入被轴向推进的驱动位置中，在该驱动位置起动小齿轮2与内燃机的齿圈处于啮合。同时，起动电驱动马达，其中，该驱动马达的驱动轴的旋转运动被传递到带动件以及小齿轮轴3上并且由此也被传递到起动小齿轮2上。在切断之后，弹簧元件将带动件包括起动小齿轮2和小齿轮轴3再次调整到轴向地被拉回的不工作位置中。
起动小齿轮2和小齿轮轴3通过被实施成波形弹簧的弹簧元件4轴向地相互支撑。在已装配的位置中，该波形弹簧4被环形的遮盖构件5搭接，其中，该遮盖构件5的盘形的区段在轴向上传递波形弹簧4的弹簧力。该环形的波形弹簧4被推到小齿轮轴3的在面对起动小齿轮2的端侧的区域中的一个区段上。
为了在起动小齿轮2和小齿轮轴3之间的抗扭的联接，在设有外齿的起动小齿轮2处的轴区段2a接合到小齿轮轴3的设有内齿的相对应的区段3a中。不仅起动小齿轮2而且小齿轮轴3被实施成空心圆柱形的构件，从而电驱动马达的驱动轴可被引导穿过这两个构件。可被***起动小齿轮2和小齿轮轴3的空腔中的轴套(Taschenbuchse)7和8用于支承驱动轴。
借助于被实施成卡环6的联接装置实现在起动小齿轮2和小齿轮轴3之间的轴向联接，该联接装置虽然轴向地使起动小齿轮和小齿轮轴3彼此固定，然而允许在这两个构件之间的轴向间隙。该卡环6通过卡锁配合的或形状配合的连接使构件2和3彼此固定。
如可根据图3的剖视图得知的那样，为了建立该连接将起动小齿轮2和小齿轮轴3轴向地通过其彼此面对的端侧***彼此。起动小齿轮2和小齿轮轴3的相应的内部空间或空腔形成用于电驱动马达的驱动轴的连续的、轴向对准的容纳空间。在小齿轮轴3处的滚动凸缘3b轴向地与连接区段3a紧接，小齿轮轴3通过该连接区段3a与起动小齿轮2相连接。在此，该区段3a径向地搭接在起动小齿轮2的相对应的区段2a上。面对的起动小齿轮2的端侧以轴向间隙9在从滚动凸缘3b到区段3a的过渡处与在小齿轮轴3的内侧处的环绕的环形肩部成间距。在已装配的位置中，波形弹簧4将起动小齿轮2和小齿轮轴3轴向地彼此压开，从而在未从外部加载的状态中轴向间隙9最大。克服弹簧元件4的力，可将该轴向间隙减小到零，在此，起动小齿轮2的端侧撞到小齿轮轴3内部的、在区段3a和3b之间过渡处的环绕的凸缘或者说台肩上。
由于滚动凸缘3b相对于区段3a沿轴向前置的位置，该滚动凸缘的内直径和外直径可实施成与起动小齿轮2或在小齿轮轴和起动小齿轮之间的联接元件无关。唯一的前提仅仅是，滚动凸缘3b的内直径使得能够容纳电驱动马达的驱动轴。
波形弹簧4在小齿轮轴3的侧面上轴向地支撑在区段3a的环绕的环形台肩上。由遮盖构件5搭接在该波形弹簧4上，其中，该遮盖构件5具有L形的横截面并且该遮盖构件的一个侧边径向向外地覆盖波形弹簧4并且垂直于该侧边延伸的另一侧边轴向地或在面对起动小齿轮2的侧面上端侧地覆盖波形弹簧4。该形成盘形件的在径向上延伸的侧边轴向地在起动小齿轮2和小齿轮轴3之间传递弹簧4的弹簧力。
结合根据图4的局部放大图可从图3中得出，邻近区段2a的端侧布置在起动小齿轮2上的且与弹簧元件4轴向成间距地定位的卡环6被容纳在环形槽10中，该环形槽邻近自由的端侧地被设置在起动小齿轮2的区段2a的外周面中。该卡环6被实施成径向弹性的，并且为了装配构件2和3可径向地被压紧，使得卡环6的径向的外侧面完全位于环形槽10之内。由此实现，在起动小齿轮2的区段2a上推动小齿轮轴3的搭接的区段3a，直至到达在这两个构件之间的最终的轴向位置，在该位置处卡环6到达包围的环形槽11的区域中，该环形槽布置在小齿轮轴3的区段3a的内侧。卡环6可径向地膨胀到环形槽11中，由此克服起动小齿轮2和小齿轮轴3的轴向的彼此推开来给出在这些构件之间的卡锁连接或形状配合连接。在该卡锁位置或连接位置，卡环6的一个端面贴靠在环形槽11的槽侧壁上或轴向地由该槽侧壁限制。

Claims (8)

1.一种用于内燃机的起动机，所述起动机具有以相对于所述起动机(1)的驱动轴能移动的方式被支承的起动小齿轮(2)，所述起动小齿轮(2)与小齿轮轴(3)相连接，其中，所述起动小齿轮(2)与所述小齿轮轴(3)以不能相对转动的方式相联接，然而所述起动小齿轮能轴向地相对于所述小齿轮轴(3)进行调整；具有用于在所述起动小齿轮(2)和所述小齿轮轴(3)之间施加轴向弹簧力的弹簧元件(4)；并且具有在所述起动小齿轮(2)和所述小齿轮轴(3)之间的联接装置(6)，其特征在于，所述起动小齿轮(2)和所述小齿轮轴(3)能够通过其轴向地彼此面对的端侧***彼此，并且所述联接装置(6)和所述弹簧元件(4)径向地布置在所述小齿轮轴(3)或所述起动小齿轮(2)的容纳驱动轴的内部空间之外，其中所述弹簧元件(4)被定位在起动小齿轮和小齿轮轴的外侧处的彼此面对的凸肩之间，所述小齿轮轴(3)具有滚动凸缘(3b)，该滚动凸缘轴向地与所述起动小齿轮(2)的端侧紧接，其中在所述滚动凸缘(3b)和面对的所述起动小齿轮(2)的端侧之间存在间隙，所述间隙形成所述起动小齿轮(2)与所述小齿轮轴(3)之间的轴向间隙(9)。
2.按照权利要求1所述的起动机，其特征在于，所述联接装置(6)为卡锁连接并且包括在起动小齿轮(2)和小齿轮轴(3)之间的可径向地被压紧的卡环(6)。
3.按照权利要求2所述的起动机，其特征在于，所述卡环(6)被容纳在所述起动小齿轮(2)或所述小齿轮轴(3)的壁中的槽(10、11)中。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的起动机，其特征在于，所述弹簧元件被遮盖构件(5)搭接，所述遮盖构件(5)被所述弹簧元件(4)抵向所述起动小齿轮(2)地施加力。
5.按照权利要求1所述的起动机，其特征在于，所述弹簧元件为波形弹簧(4)。
6.按照权利要求1所述的起动机，其特征在于，所述联接装置(6)布置成邻近所述起动小齿轮(2)的轴向端侧。
7.按照权利要求1所述的起动机，其特征在于，所述小齿轮轴(3)搭接在所述起动小齿轮(2)上。
8.按照权利要求1所述的起动机，其特征在于，所述联接装置(6)和所述弹簧元件(4)轴向地彼此成间距。
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