专利名称：用于内燃机的起动装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的用于内燃机，特别是用于机动车辆的内燃机的起动装置。
背景技术：
在通常用于内燃机的起动设备装置中，在接通用于起动内燃机的起动电动机之前，起动机的小齿轮通过螺旋行进运动接合在内燃机的齿圈中。在这里，起动小齿轮在静止位置中位于齿圈的外圆周上，且相对于该齿圈在轴向错开。在起动过程中，小齿轮以略微的转动运动朝向齿圈移动。为了避免在所谓的齿在齿上的位置出现误起动，通过进一步前移使得弹簧预紧。通过弹簧的预紧，小齿轮进一步转动，直至它能接合到齿圈的下一个齿槽中。为了实现小齿轮的平稳接合，通常小齿轮前移一段确定的路程之后才接通起动电动机的主电流。对于这种起动设备来说，小齿轮的螺旋行进运动需要繁琐的成本高昂且复杂的机构。此外，在具有不利大的杠杆比的所谓悬臂式(ausstoiiend)起动机中，起动转矩必须通过小齿轮的纵向运动传递到发动机的齿圈上。这要求在起动机上有相应坚固的小齿轮轴承以吸收在此产生的支承力。由文献EP 1491764A2已知一种用于内燃机的起动系统，其中通过如下方式避免起动小齿轮做螺旋行进运动即为了起动内燃机，起动小齿轮通过可围绕起动机轴线偏转的、与小齿轮啮合的中间齿轮来驱动发动机的齿圈。在此利用单独的驱动机构使中间齿轮的轴线从静止位置偏转至工作位置。在这种情况下，与起动小齿轮啮合的中间齿轮在静止位置与发动机的齿圈脱离接合。为了起动发动机，中间齿轮围绕起动机轴线摆动，使得该中间齿轮在工作位置啮合到发动机的齿圈中。单独的驱动机构在这种情况下作用到摆动机构上，中间齿轮的轴固定在该摆动机构上。由文献DE PS 396639和402458已知类似的解决方案，在这些方案中应用可围绕起动机轴线摆动的、与起动小齿轮啮合的中间齿轮，然而在这些方案中，摆动机构并非由单独的驱动机构来操纵，而是利用可电磁接通的离合器来使得摆动机构与起动机的驱动轴连接。这些解决方案的缺点是，作为用于螺旋行进运动的复杂的机构的替代，为了使起动机接合在发动机的齿圈中，用于中间齿轮的摆动机构需要单独的电磁驱动机构或电磁离合器，这使得成本高昂并且易受干扰，此外，需要对电磁的离合器或驱动机构进行附加的控制。
发明内容
本发明的解决方案致力于简化起动机，从而为了使得中间齿轮接合到内燃机的齿圈中，无需单独的摆动驱动机构或电磁的离合器。依据本发明的具有权利要求1的特征部分所述特征的用于内燃机的起动装置具有如下优点为了使得中间齿轮接合在内燃机的齿圈中，应用了与起动电机的摩擦连接，从而省去了附加的调节驱动机构或电磁的离合器，这显著地降低了成本，且更易于制造，结构更加紧凑。利用起动继电器还省去了螺旋行进机构，由此必须克服的惯性力矩较小，该较小的惯性力矩允许使用功率较小的起动电机。通过在从属权利要求中所述的措施，可对在独立权利要求中所述特征有利地改进和改善。在这里，通过最简单、成本最低的方式，在起动电机起动时，小齿轮通过摩擦连接使中间齿轮偏转，并使其接合在发动机的齿圈中。有利地，为此使用一种摆动机构，小齿轮的转动通过摩擦连接传递到该摆动机构上。在本发明的改进方案中，小齿轮和中间齿轮在其至少一个端侧彼此间隔开地支承在被构造为摆动机构上的支承板上，使得小齿轮的齿和中间齿轮的齿相互啮合。有利地，在此，在支承板与小齿轮以及中间齿轮之间，优选在其端侧存在摩擦连接。由此，附加部件的数量减小到最少。为了在内燃机起动之前和之后明确地将中间齿轮定位，本发明规定，摆动机构在起动机的静止状态下被复位弹簧压靠到起动机上的静止止挡上，其中复位弹簧的复位力或复位力矩小于在起动过程中通过摩擦连接作用在摆动机构上的偏转力或偏转力矩。 此外，为了在内燃机的起动过程期间将中间齿轮明确地定位，摆动机构在其在齿圈中的接合位置被压靠到起动机上的偏转止挡上。在一种有利的改进方案中规定，静止止挡和偏转止挡设置在起动机的壳体环的内圆周上，在其外端侧围绕起动机轴线可转动地支承着用于小齿轮和中间齿轮的支承板。通过这种方式，把摆动机构的止挡移位到起动机的密封区域中以提高功能可靠性。在这里以有益的方式把中间齿轮支承到可在支承板中沿轴向移动的轴承螺栓上，在其前端部上固定着垫圈，在其后端部上作用着螺旋压力弹簧，该螺旋压力弹簧在预紧的状态下支撑在支承板上，且在静止状态下借助于垫圈在端侧将中间齿轮压靠到支承板上。通过这种方式，可以通过螺旋压力弹簧的预紧对支承板与中间齿轮之间的摩擦连接进行调节，使得用于使中间齿轮接合的转矩大于作用在摆动机构上的复位弹簧的复位力矩。本发明的另一设计方案在于，起动机具有一种装置，该装置在接合位置取消摆动机构特别是支承板与小齿轮以及中间齿轮之间的摩擦连接。其优点是，由此能够使电动机的全部功率传递到发动机的齿圈上。在这里以最简单的方式为偏转止挡设置有斜面，该斜面与可在支承板中沿轴向移动的轴承螺栓的后端面配合作用，由此轴承螺栓在中间齿轮接合在内燃机的齿圈中时，被略微沿轴向向外压，由此取消支承板与中间齿轮之间的压紧力。本发明的一种特别有利的设计方案在于，中间齿轮与小齿轮分别支承在支承座中，这些支承座通过弹簧元件相互连接，使得小齿轮与中间齿轮的轴线能在其齿叠合部分的范围内在向工作位置偏转时克服弹簧元件的力从它们在中间齿轮的静止位置上的相互间的最大间距被压缩至一个最小间距。通过小齿轮与中间齿轮之间的这种可变的齿叠合， 以有利的方式实现了中间齿轮能可靠地接合到发动机齿圈中的接合过程，其方式为，在齿在齿上的位置上，带有中间齿轮的支承座向内弹动一定程度，直至中间齿轮的下一个齿遇到齿圈的齿槽。这确保在起动过程中中间齿轮平稳地接合。
下面示例性地对照附图详述本发明的细节。附图示出图1以示意图示出了本发明的用于机动车辆内燃机的起动装置；图2作为第一实施例以立体图示出了示出了处于静止位置的起动机的前部；
图3示出了图2的起动机，其中向内摆动的中间齿轮与齿圈处于齿在齿上的位置；图4示出图3的起动机，其中中间齿轮接合在齿圈中；图5示出图4的起动机，其中中间齿轮处于接合位置；图6示出第二实施例，其中以前视图示出起动机，与小齿轮弹性啮合的中间齿轮处于静止位置；图7示出图6的起动机，其中向内摆动的中间齿轮与齿圈处于齿在齿上的位置；图8示出图7的起动机，其中中间齿轮接合在齿圈中；图9示出图8的起动机，其中中间齿轮处于接合位置；图10示出另一实施例，其中示出起动机的前部，用于中间齿轮的可转动地支承在端侧的支承板处于静止位置；图11以横截面图示出了图10的起动机的前部；图12以立体图示出图11的起动机的前部的分解图，其中支承板处于其静止位置；图13示出图12的起动机，其中支承板摆动至不可见的中间齿轮临近接合位置之
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IlJ ；图14示出图13的起动机，其中中间齿轮处于接合位置；图15以立体前视图示出起动机，其中中间齿轮与齿圈接合；以及图16以纵剖视图示出了图15的起动机的后部，其中支承板与处于接合位置的中间齿轮之间的摩擦连接已解除。
具体实施例方式图1以示意图示出了本发明的用于机动车辆中的内燃机10的起动装置。该起动装置包括起动机11，起动机在其壳体内包含起动电机12、传动机构13以及自由轮离合器 (Freilaufkupplung) 14。在起动机11的输出轴15上，在其前端侧固定着与中间齿轮17啮合的小齿轮16。为了起动内燃机10，在内燃机10的飞轮(Schmmgrad) 18的外圆周上设置有与中间齿轮17相互作用的齿圈19。紧挨在起动机11上设置的起动继电器20通过开关触点21把起动电机12接通至未示出的用于给机动车辆车载电路供电的蓄电池的正极端子 (Plusklemme) 22上。在此，起动继电器20通过起动开关23被接通至正电位上。为了起动内燃机10，通过起动开关23和起动继电器20接通起动电机12。在这里， 首先由起动电机12通过摩擦连接从外部把中间齿轮17沿径向接合到齿圈19中，然后由小齿轮16通过中间齿轮17驱动齿圈19，用于起动内燃机10。起动过程随着起动开关23的断开而结束，于是中间齿轮17从齿圈19中脱离接合。下面以多个实施例详细阐述利用摆动机构和摩擦连接使得中间齿轮17偏转的情况。在根据图2至5的第一实施例中，在立体图中可看到带有小齿轮16和中间齿轮17的起动机11的前面端部区域Ila以及图1的内燃机10的齿圈19的一部分。中间齿轮17在此被支承在摆动机构M中，该摆动机构可围绕起动机的轴线X从所示的静止位置朝向齿圈 19偏转地被支承。摆动机构M在此由两个支承板2 构成，这两个支承板设置在小齿轮 16和中间齿轮17的两个端侧。小齿轮16与中间齿轮17被支承在支承板2 中，使得它们的齿相互啮合。中间齿轮17可转动地支承在轴承螺栓25上，轴承螺栓的端部填密在支承板24a的相应的支承孔中。由此，同时在中间齿轮17的两个端侧，形成在支承板24a与中间齿轮17之间的摩擦连接部分26。起动机端部区域Ila支撑着端板27，该端板带有用于摆动机构24的凹部28。在起动机11的静止状态下，摆动机构24被复位弹簧29压靠在端板27的凹部28中的静止止挡30上。复位弹簧29被构造为，使得其复位力小于支承板24a 与中间齿轮17之间的摩擦连接部分26的摩擦力。由此实现在接通起动电机12时小齿轮的转动通过摩擦连接部分26传递到支承板24a的摆动机构上。在图3中，小齿轮16使得摆动机构24从外部沿径向朝向齿圈19偏转，从而使得中间齿轮17在齿在齿上的位置(Zahn-auf-Zahn-Stellung)31接触齿圈19。由于现在中间齿轮17无法再朝向齿圈19进一步偏转，故在小齿轮通过起动电机12的驱动力沿箭头方向A 继续转动时，摩擦连接部分26的摩擦力被克服，并且使中间齿轮17沿箭头方向B转动。通过中间齿轮17的继续转动，根据图4，该中间齿轮于是接合到齿圈19的下一个齿隙中。现在，小齿轮16通过与中间齿轮17的摩擦连接部分26可使得摆动机构24继续沿箭头方向 C偏转，直至根据图5摆动机构24在中间齿轮17与齿圈19的接合位置在起动机端部区域 Ila上的端板27的凹部28中压靠到偏转止挡32上。在该位置，现在小齿轮16的作用在中间齿轮17的齿上的转矩再次克服摩擦连接部分26的摩擦力，并且起动电机12以全力使齿圈16沿箭头方向D转动以起动内燃机10。在起动过程中，通过中间齿轮17的齿在齿圈19的齿廓上被推开，使得摆动机构24 在中间齿轮17的接合位置压靠到偏转止挡32上。在内燃机10成功起动之后，现在齿圈19 的转速很高，从而在切断起动电动机12的情况下中间齿轮17会被齿圈19驱动。这会导致转矩反向，于是齿圈19主动地帮助中间齿轮17脱离接合。在起动过程之后，复位弹簧29 又将摆动机构24拉回根据图2的初始位置。在本发明的第二实施例中，在图6至9中示出了，摆动机构24由两个支承座33和 34代替支承板24a构成。小齿轮16通过输出轴15支承在下面的支承座33上，而中间齿轮 17通过轴承螺栓25支承在上面的支承座34上。中间齿轮17的支承座34可通过导向部， 相对于小齿轮16的支承座33沿小齿轮16的径向，在小齿轮16和中间齿轮17的齿叠合部分的范围内沿径向移动。此外，两个支承座33和34还通过弹簧元件35相互连接，使得它们的轴线能在齿叠合部分的范围内克服预紧的弹簧元件35的力，从这些轴线在根据图6的中间齿轮17的静止位置上的相互最大间距a，被压缩至根据图9的最小距离b。在该实施例中，在小齿轮16的两个端侧与支承座33之间存在摩擦连接部分26。摩擦连接部分26在此也经过调节，使得摩擦力大于复位弹簧29的复位力。图6示出了处于静止位置的起动机11，在此，摆动机构24被复位弹簧29压靠在静止止挡30上。小齿轮16和中间齿轮17通过其轴线的最大间距a尚有对于转动来说足够的齿叠合度。随着起动电机12的接通，小齿轮16通过摩擦连接部分26使摆动机构24按照图7沿箭头方向C偏转，直至该摆动机构在最不利的情况下使中间齿轮17在齿在齿上的位置31压靠在齿圈19上。摩擦连接部分26的摩擦力被克服，小齿轮16使中间齿轮17沿箭头方向B旋转。由此脱离齿在齿上的位置31，并且根据图8摆动机构24可以使中间齿轮 17进一步啮合到齿圈19中。同时，靠外的支承座被齿圈19压向小齿轮16的支承座33，其中弹簧元件35进一步预紧。如果根据图9中间齿轮17此后已到达其与齿圈19接合的位置，则中间齿轮17的支承座34便在起动机11上的端板27的凹部28中贴靠在偏转止挡32 上。在这种情况下，齿圈19克服弹簧元件35的力把支承座34压向小齿轮16的支承座33， 直至达到最小的轴向距离b。如已针对第一实施例所详细描述的，现在为了起动内燃机，起动电机12以全力驱动齿圈19。在起动之后，在切断起动电机12的情况下，复位弹簧29又把摆动机构24偏转回到根据图6的静止位置。在根据图10至16的本发明第三实施例中，用于中间齿轮17的摆动机构24通过支承板24b实现，该支承板在壳体环36的外部端侧36a上可围绕起动机轴线X转动地支承在起动机端部区段Ila上。此外，在该支承板24b的中央支承有带有小齿轮16的输出轴15。 图10示出处于静止位置的带有摆动机构24的起动机11，在该静止位置上，中间齿轮17与内燃机10的齿圈19脱离接合，但与小齿轮16啮合。图11以纵剖视图示出了图10的起动机的端部区域11a，且简化地示出了起动电机12、传动机构13和自由轮14。支承板24b在小齿轮16和中时齿轮17的端侧区域中具有底座37，中间齿轮17的轴承螺栓25可沿轴向移动地支承在该底座中。在轴承螺栓25的前端25a上固定着由钢或其他合适的材料制成的垫圈38。在后端25b上模制有蘑菇状头部39。此外在后端25b上还设置有螺旋压力弹簧40，该螺旋压力弹簧一方面支承在轴承螺栓25的蘑菇状头部39上，另一方面在预紧的情况下支承在支承板24b上。通过该螺旋压力弹簧40，中间齿轮17在静止状态下通过可沿轴向移动的轴承螺栓25借助于垫圈38在端侧压靠到支承板24b的底座37上。由此在支承板24b与中间齿轮17之间获得了对于接合所需要的摩擦连接部分26。图12以立体图示出壳体环36和壳体内侧的支承板24b。在支承板24b上，在轴承螺栓25旁边能看到止挡底座41，该止挡底座与构造在壳体环36的内圆周上的静止止挡 30和偏转止挡32配合作用。复位弹簧29在此被构造成螺旋扭力弹簧(Schenkelfeder)， 其一端贴靠在静止止挡30上，而另一端固定在支承板24b的止挡底座41上。通过该复位弹簧29的预紧力使得中间齿轮17被保持在根据图10的脱离接合位置。随着起动电机12的接通，在此中间齿轮17通过摩擦连接部分26与支承板24b联接，并且通过这种方式随着小齿轮转的动摆动机构24沿径向朝向齿圈19偏转。在这种情况下，复位弹簧29进一步拉紧。在图13中示出了支承板24b的位置，在该位置中间齿轮17 开始接合到齿圈19中。复位弹簧29在此程度较高地拉紧，沿周向置于止挡底座41之前的轴承螺栓25以其蘑菇状头部39到达偏转止挡32。偏转止挡32设置有沿径向向内伸出的斜面42，该斜面在轴承螺栓25的后端侧与蘑菇状头部39相互作用，从而随着支承板24b的进一步转动，在中间齿轮17与内燃机10的齿圈19接合的情况下，由斜面42轴向向外挤压轴承螺栓25。由此消除了在轴承螺栓25的前垫圈38与中间齿轮17之间的挤压力，且松开了中间齿轮17与支承板24b的摩擦连接部分26。图14至16示出了起动机11，其中中间齿轮17处于接合位置。根据图14，支承板 24b的止挡底座41现在贴靠在偏转止挡32上。在通过小齿轮16和中间齿轮17沿按照图 15的箭头方向A和B的转动、通过作用在齿圈19上的起动力使内燃机10起动的情况下，所述止挡底座在起动过程期间被保持在那里。图16为起动机的前端区域Ila的纵剖视图，在该图中可看到沿轴向移动的轴承螺栓25的位置，其蘑菇状头部39克服螺旋压力弹簧40的力支承在偏转止挡32的斜面42上。还可看到，在轴承螺栓25的前端的垫圈38在此从中间齿轮17的端侧抬起，由此取消了与支承板24b的底座37的摩擦连接部分26。通过现在自由转动的中间齿轮17，可以为了内燃机的起动过程将起动电动机12的力完全传递到齿圈19上。为了更好的示出该过程，在图16中省去了输出轴15和起动机11的小齿轮16。
本发明并不局限于所示出的实施例，而是包括全部的解决方案，在这些解决方案中，随着起动电动机的接通，该起动电机通过摩擦连接首先将中间齿轮接合到内燃机的齿圈中，随后通过小齿轮和中间齿轮驱动齿圈以起动内燃机。这特别是适用于摆动机构(一方面)与中间齿轮和/或小齿轮(另一方面)之间的摩擦连接。为了避免起动功率减小， 将为了使中间齿轮转动而需克服的摩擦力保持得尽可能小，或者在接合位置完全消除该摩擦力。在此，只要中间齿轮从外部接合到发动机的齿圈中，摆动机构也可以能偏转地支承在起动机轴线的外部。对于本发明的起动装置来说，同样可以采用不同类型的起动机， 例如所谓的凸缘起动机(Maulstarter)。摆动机构的摩擦连接部分也可以是滑动离合器 (Rutschkupplung)等。
权利要求
1.一种用于内燃机，特别是用于机动车辆的内燃机(10)的起动装置，具有起动机 (11)，所述起动机的用于起动内燃机的起动电动机(12)能由起动开关03)接通，并且所述起动机优选地通过带自由轮离合器(14)的传动机构(13)驱动起动小齿轮(16)，并且所述起动机通过优选地能围绕起动机轴线(X)偏转的、与小齿轮啮合的中间齿轮(17)沿径向接合在内燃机的齿圈(19)中，其特征在于，在接通起动电动机(1 时，该起动电动机通过摩擦连接部分06)使所述中间齿轮(17)首先接合在所述齿圈(19)中，随后通过所述小齿轮 (16)和中间齿轮(17)驱动所述齿圈(19)以起动所述内燃机(10)。
2.如权利要求1所述的起动装置，其特征在于，所述小齿轮(16)随着起动电机(12)起动通过所述摩擦连接部分06)使中间齿轮(17)接合到内燃机(10)的齿圈(19)中，所述小齿轮的转动通过所述摩擦连接部分06)传递到摆动机构04)上。
3.如权利要求2所述的起动装置，其特征在于，所述小齿轮(16)和所述中间齿轮(17) 在它们的至少一个端侧彼此间隔地支承在被构造成摆动机构04)的支承板Q^、24b)上， 从而使所述小齿轮(16)的齿和所述中间齿轮(17)的齿相互啮合。
4.如权利要求3所述的起动装置，其特征在于，在所述支承板Q^、24b)与小齿轮(16)以及中间齿轮(17)之间的所述摩擦连接部分06)优选地被设置在其端侧。
5.如权利要求2至4中任一项所述的起动装置，其特征在于，所述摆动机构04)在起动机(11)的静止状态下被复位弹簧09)压靠到起动机(11)上的静止止挡(30)上，其中所述复位弹簧09)的复位力小于通过所述摩擦连接部分06)作用在摆动机构04)上的偏转力。
6.如权利要求5所述的起动装置，其特征在于，所述摆动机构04)在所述中间齿轮(17)在所述齿圈(19)中的接合位置上被压靠到起动机(11)上的偏转止挡(3 上。
7.如权利要求6所述的起动装置，其特征在于，所述静止止挡(30)和所述偏转止挡 (32)设置在所述起动机(11)的壳体环(36)的内圆周上，在其外端侧(36a)上能围绕起动机轴线(X)转动地支承着用于所述小齿轮(16)和中间齿轮(17)的支承板04b)。
8.如权利要求7所述的起动装置，其特征在于，所述中间齿轮(17)支承在能在支承板04b)中沿轴向移动的轴承螺栓0 上，在该轴承螺栓的前端部(25a)上固定有垫圈 (38)，在其后端部(35b)上作用着压力弹簧，优选的是螺旋压力弹簧(40)，所述压力弹簧在预紧下支撑在所述支承板(Mb)上，并且在静止状态下所述中间齿轮(17)借助于所述垫圈 (38)在端侧压靠到所述支承板(Mb)上。
9.如前述权利要求中任一项所述的起动装置，其特征在于，所述起动机(U)具有一种装置(42)，所述装置在接合位置取消在所述摆动机构04)上的特别是在所述支承板(Mb) 与中间齿轮(17)之间的摩擦连接部分06)。
10.如权利要求8和9所述的起动装置，其特征在于，所述装置02)是构造在所述偏转止挡(3 上的斜面，所述斜面与能在所述支承板04b)中沿轴向移动的轴承螺栓05)的后端面相互作用，从而使所述斜面在所述中间齿轮(17)接合在内燃机(10)的齿圈(19)中时，沿轴向向外挤压支承螺栓0 ，由此取消所述轴承螺栓0 的前垫圈(38)与所述中间齿轮(17)之间的压紧力。
11.如权利要求2所述的起动装置，其特征在于，所述中间齿轮(17)和所述小齿轮 (16)分别支承在支承座(33和34)中，所述支承座通过弹簧元件(3 相互连接，使得所述小齿轮(16)与所述中间齿轮(17)的轴线能在其齿叠合部分的范围内在向工作位置偏转时克服所述弹簧元件(35)的力从它们在所述中间齿轮(17)的静止位置中的相互间的最大间距(a)压缩至最小间距(b)。
全文摘要
本发明涉及一种用于内燃机的起动装置，具有起动机(11)，起动机的起动电动机驱动起动小齿轮(16)，该小齿轮与可偏转的中间齿轮(17)啮合，该中间齿轮可沿径向接合在发动机的齿圈(19)中。为了实现简单且鲁棒的接合机构，本发明规定，在接通起动电动机时，该起动电动机通过摩擦连接部分(26)首先使中间齿轮(17)接合到齿圈(19)中，随后通过小齿轮(16)和中间齿轮(17)驱动齿圈以起动内燃机。
文档编号F02N15/04GK102345545SQ20111024680
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月26日 优先权日2010年7月27日
发明者S·赫尔曼 申请人:罗伯特·博世有限公司