专利名称：用于内燃机的起动机的制作方法
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：
从文献DE 102 58 908 Al中已知一种用于内燃机的电操纵的起动机，其包括为了起动而啮合到内燃机的齿圈中的起动机小齿轮。该起动机小齿轮与小齿轮轴不可相对转动地相联接，然而以可相对于小齿轮轴轴向调整的方式被保持，其中，起动机小齿轮相对于小齿轮轴通过接合弹簧被轴向支撑。该接合弹簧实施成螺旋弹簧，其布置在套筒形的小齿轮轴的内部中。为了装配，必须将起动机小齿轮穿过小齿轮轴，直至在起动机小齿轮处的径向突出的凸肩部碰撞到在小齿轮轴处的径向向内弯曲的、位于端侧的凸缘。小齿轮轴在轴向上超出起动机小齿轮的端面，并且被通过滚子在小齿轮轴的滚动凸缘处滚动的带动件驱动。起动机在轴向上构造成结构相对大。因为在装配时必须将起动机小齿轮穿过小齿轮轴，小齿轮轴的直径不可小于限定的最小尺寸。
发明内容
本发明的目的为，利用简单的结构措施以紧凑的结构实施用于内燃机的起动机。根据本发明的一个方面，小齿轮轴在与带动件的连接的区域中的直径可在宽的范围之内自由选择。根据本发明，该目的通过权利要求1所述的特征实现。从属权利要求给出了适宜的改进方案。根据本发明的用于内燃机的起动机包括可相对于驱动轴移动地支承的起动机小齿轮或者说起动小齿轮，其与实施成独立部件的小齿轮轴不可相对转动地相联接。该小齿轮轴被装到起动机小齿轮的凸缘上，其中，小齿轮轴的最小直径至少相当于起动机小齿轮的凸缘的外直径，从而小齿轮轴在径向上在起动机小齿轮的容纳驱动轴的内部空间之外被装到起动机小齿轮上。此外，设有容纳心轴，其为起动机的组成部分并且配合在驱动轴上。容纳心轴不可相对转动地与小齿轮轴相连接。利用这种三部分结构(起动小齿轮、小齿轮轴和容纳心轴)可实现模块化的、可灵活地应用的部件系统。起动机小齿轮和小齿轮轴形成可预装配的子部件，该子部件可相同地用于不同的应用。通过容纳心轴的不同的设计方案，在轴向的总长度以及位于容纳心轴上的滚动凸缘直径方面实现根据车辆进行个性化匹配。由于起动机小齿轮和小齿轮轴的装配与容纳心轴无关，在容纳心轴的直径方面不存在原则性限制。由此也可行的是，在容纳心轴处设置可能小于起动小齿轮的内径的滚动凸缘直径。根据一个有利的实施方案，小齿轮轴在已装配的状态中不超出起动机小齿轮的凸缘的端面，从而由起动机小齿轮确定由起动机小齿轮和小齿轮轴形成的子部件的轴向长度。适宜地，起动机小齿轮在轴向上可相对于小齿轮轴调整，其中，用于施加轴向弹簧力的弹簧元件布置在小齿轮轴的凸肩部或端面和在起动机小齿轮处的凸肩部之间。弹簧元件构造成环形并且例如实施成波形弹簧，并且同样如小齿轮轴那样配合在起动机小齿轮的凸缘上，从而弹簧元件也具有比起动机小齿轮更大的内径。对于在小齿轮轴沿轴向向前移动时起动机小齿轮齿对齿地撞到内燃机的齿圈上的情况，弹簧元件起到减弱冲量的功能。通过弹簧元件和在起动机小齿轮和小齿轮轴之间的轴向的相对调整可能性，减小了碰撞冲量，同时弹簧元件将起动机小齿轮压到其最终的啮合位置中，在该啮合位置中，起动机小齿轮的齿部与齿圈的齿部啮合。由于在小齿轮轴和起动机小齿轮之间的轴向的相对调整可能性，适宜的是，小齿轮轴通过保险元件轴向固定在起动机小齿轮的凸缘上。该保险元件可实施成保险环、例如锁紧环，其容纳在起动机小齿轮处的凸缘的柱面处的环绕的环形槽中。根据另一适宜的实施方案，容纳心轴在径向上遮盖保险元件并且以这种方式将保险元件固定在起动小齿轮的凸缘上的轴向位置中。该容纳心轴防止，在超过保险元件的极限转速时保险元件沿径向地扩张并从起动机小齿轮的凸缘处脱离。根据另一适宜的实施方案规定，在起动机小齿轮和小齿轮轴之间的弹簧元件被盖件遮盖，该盖件特别是构造成环形并且具有L形的横截面形状。通过该盖件，保护弹簧元件不受外部的影响、特别是污染。在实施成空心体的起动机小齿轮以及同样形成空心体的容纳心轴中可以分别嵌有用于容纳驱动轴的小衬套。在容纳心轴和优选地同时也被构造成在轴向上固定的小齿轮轴之间的不可相对转动的连接可以各种不同的方式实现。根据一个有利的实施方案，容纳心轴材料配合地例如通过焊接与小齿轮轴相连接。但是，也可考虑在容纳心轴和小齿轮轴之间的摩擦配合或传力的连接(例如通过将容纳心轴压紧到小齿轮轴上)或者通常的形状配合的连接(例如通过旋接)。在材料配合连接的情况下也可考虑钎焊和粘接。
从其它权利要求、附图描述和附图中得到其它优点和适宜的实施方案。在附图中:图1以纵向剖视图示出了用于内燃机的起动机，图2以分解图示出了带有起动机小齿轮、小齿轮轴、弹簧元件以及容纳心轴的起动机的各种不同的组成部分，图3示出了在已装配的状态中的起动机小齿轮和小齿轮轴，包括被盖板遮盖的弹簧元件在内，图4以纵向剖视图示出了根据图3的装置，图5示出了在已装配的状态中的起动机小齿轮、小齿轮轴以及与小齿轮轴相连接的容纳心轴，图6以纵向剖视图示出了根据图5的装置，图7示出了在弹簧元件或盖件的高度上横向于纵轴线的剖视图。
在附图中相同的部件具有相同的附图标记。
具体实施例方式图1以纵剖视图示出了起动装置10。该起动装置10例如具有起动电动机13和接通继电器16。所述起动电动机13和接通继电器16固定在一个共同的驱动端轴承盖19上。所述起动电动机13在功能上用于当起动小齿轮或者说起动机小齿轮22啮合到在这里未示出的内燃机的齿圈25中时，驱动起动小齿轮或者说起动机小齿轮22。起动电动机13具有作为壳体的极管28，所述极管在其内周上支承多个极靴31，这些极靴分别被一个励磁绕组34缠绕。极靴31又包围着电枢37，该电枢具有由薄片40构成的电枢铁心43和设置在多个槽48中的电枢绕组49。电枢铁心43压紧在电枢轴44上。此夕卜，在电枢轴13的远离起动机小齿轮22的端部上还安装有换向器52，所述换向器52尤其由多个单个的换向器薄片55构成。换向器薄片55通过已知的方式与电枢绕组49电连接，使得在通过碳刷58给换向器薄片55通电时产生电枢37在极管28中的旋转运动。设置在接通继电器16和起动电动机13之间的电流引线61在接通状态时不仅为碳刷58而且还为励磁绕组34供电。电枢轴44在换向器一侧通过轴颈64支撑在滑动轴承67中，该滑动轴承67又位置固定地保持在换向器轴承盖70中。所述换向器盖70又借助于拉杆73固定在驱动端轴承盖19中，所述拉杆73分布在极管28的周边上(如螺钉，例如两个、三个或者四个)。在此，极管28支撑在驱动端轴承盖19上，而且换向器轴承盖70支撑在极管28上。沿驱动方向，在电枢37上连接了所谓的太阳轮80，该太阳轮是行星齿轮传动装置83的一部分。太阳轮80被多个行星齿轮86包围，通常是借助于滚动轴承89支撑在轴颈92上的三个行星齿轮86。行星齿轮86在内齿圈95中滚动，所述内齿圈95以外侧支承在极管28中。朝向输出侧的方向，与行星齿轮86相接的是行星架98，轴颈92容纳在所述行星架中。行星架98又支承在中间支承件101和设置在该中间支承件101中的滑动轴承104中。中间支承件101被设计为盆形，以便于在其中容纳行星架98以及行星齿轮86。此外，在盆形的中间支承件101中还设置了内齿圈95，该内齿圈最后通过盖107相对于电枢37封闭。中间支承件101也通过其外周边支撑在极管28的内侧。电枢37在电枢轴13的远离换向器52的端部上具有另一个同样容纳在滑动轴承113中的轴颈110。所述滑动轴承113又容纳在行星架98的中央孔里。行星架98与驱动轴116 —体地连接。这个驱动轴116通过它远离中间支承件101的端部119支承在另一个轴承122中，该另一轴承固定在驱动端轴承盖19中。驱动轴116分为不同的区段:接在设置在中间支承件101的滑动轴承104中的区段后面的是带有所谓的直齿125 (内齿)的区段，该直齿是所谓的轴毂连接结构的一部分，其中替代地斜齿也是可行的。这个轴毂连接结构128在这种情况下使带动件131沿轴向的直线滑动成为可能。该带动件131是套筒状的突出部，该突出部和自由轮137的盆形外圈132—体式连接。这个自由轮137(定向制动器)此外还包括沿径向设置在外圈132之内的内圈140。在内圈140和外圈132之间设有夹紧体138。这些夹紧体138与内圈140和外圈132共同作用，防止在外圈132和内圈140之间朝第二个方向的相对转动。换句话说，自由轮137能实现内圈140和外圈132之间只朝一个方向的相对运动。在该实施例中，内圈140形成实施成独立部件的容纳心轴，该容纳心轴与小齿轮轴300不可相对转动地相连接，该小齿轮轴300不可相对转动地然而具有轴向调整可能性地配合在起动机小齿轮22的凸缘上。具有斜齿143 (外斜齿)的起动机小齿轮22沿轴向通过弹簧元件301支撑在小齿轮轴300处。替代地，起动机小齿轮22也可实施成具有直齿的小齿轮。除了电磁激励的带有激励绕组34的极靴31之外，也可使用永磁激励的极。下面将详细讨论啮合机构。接通继电器16具有接线柱150，该接线柱是电触头并且连接在起动机电池(这里未示出)的正极上。该接线柱150穿过继电器盖153。该继电器盖153封闭借助于多个固定兀件159 (螺栓)固定在驱动端轴承盖19处的继电器壳体156。此外，在接通继电器16中设置吸引绕组162和所谓的保持绕组165。该吸引绕组162和保持绕组165两者分别在接通的状态中产生流过继电器壳体156 (由电磁传导性材料制成)、线性地运动的衔铁168和衔铁轭铁171的电磁场。衔铁168支撑在线性地吸引衔铁168时向开关栓177的方向运动的推杆174。利用推杆174向开关栓177的运动使该开关栓177从其静止位置中向两个触头180和181的方向运动，从而设置在开关栓177的朝向触头180和181的端部处的接触桥184使两个触头180和181相互电连接。由此，电功率从接线柱150经过接触桥184被引导到电流引线61并且进而被引导到碳刷58。在此，为起动电动机13通电。此外，接通继电器16或者更确切地说衔铁168具有的任务为，利用拉动元件187使可相对于驱动端轴承盖19旋转运动地布置的杠杆运动。该通常实施成叉形杠杆的杠杆190利用两个在此未示出的尖齿在两个盘片193和194的外周上咬住所述两个盘片，以便使夹在两个盘片之间的带动环197克服弹簧200的阻力向自由轮137运动并且由此使起动小齿轮22啮合到齿圈25中。图2示出了起动机小齿轮以及与该起动机小齿轮相连接的部件。该起动机小齿轮22设有外齿，该外齿在啮合的状态中与内燃机的齿圈啮合。在起动机小齿轮22处一体地构造有沿轴向突出的凸缘22a，该凸缘具有外齿，小齿轮轴300可被装到该外齿上。小齿轮轴300构造成环形并且在其内侧处具有能与在凸缘22a处的齿部啮合式接合的齿部。由此，在已装配的状态中，起动机小齿轮22和小齿轮轴300不可相对转动地相联接，同时实现在小齿轮轴和起动小齿轮之间的沿轴向的相对移动。为了沿轴向将小齿轮轴300固定在起动机小齿轮22上，在凸缘22a处邻近自由的端面地引入环绕的环形槽22b，保险环303可被插入该环形槽22b中。保险环303防止，小齿轮轴300可沿轴向从起动机小齿轮22的凸缘22a处脱离。小齿轮轴300具有带有减小的外径的环形肩部300a，环形的弹簧元件301配合在该小齿轮轴300上，该弹簧元件301构造成波形弹簧并且在轴向上在小齿轮轴300和起动机小齿轮22之间传递弹簧力。弹簧元件301具有接合弹簧的功能并且在出现起动机小齿轮齿对齿碰撞到内燃机的齿圈上的情况下减弱冲击。在已装配的状态中，弹簧元件301由环形的盖件302覆盖，该盖件302同样可被装到起动机小齿轮22的凸缘22a上并且支撑在起动机小齿轮的齿部的端面处。盖件302具有L形的横截面。此外，设有容纳心轴140，该容纳心轴带有在已装配的状态中与小齿轮轴300固定地相连接的滚动凸缘140a。该容纳心轴140构造成套筒形的部件并且在待与小齿轮轴300相连接的区段中具有使套到小齿轮轴300上成为可能的内径。在滚动凸缘140a的区域中，减小了容纳心轴140的外径，其中，滚动凸缘140a的外径仅仅通过内径以及通过最小壁厚确定。如此设计该内径的尺寸，使得套到驱动轴上成为可能。如还可从图2中看出的那样，可将用于容纳驱动轴的小衬套304和305分别被插入起动机小齿轮22以及容纳心轴140中。在图3和4中，示出了在已装配的状态中的起动机小齿轮22和小齿轮轴300，包括位于中间的弹簧元件301以及盖件302在内。这些部件形成可用于不同应用情况的预装配的部件。通过具有不同构造的与小齿轮轴300相连接的容纳心轴140实现个性化匹配(图5)。如可从根据图4和6的剖视图中看出的那样，在起动机小齿轮22处的凸缘22a具有比小齿轮轴300更大的轴向长度。在已装配的状态中，小齿轮轴300完全被套到凸缘22a上，从而小齿轮轴300的自由的端面沿轴向与凸缘22a的自由的端面有间距。小齿轮轴300通过被容纳在凸缘22a处的槽中的保险环303沿轴向被固定在其在凸缘22a上的已装配的位置中。如可从图6中看出的那样，容纳心轴140仅仅与小齿轮轴300相连接。优选地，材料配合地、特别是通过熔焊、钎焊或粘接实现该连接。容纳心轴140的与小齿轮轴300相连接的、环形的或套筒形的区段的内径大于在起动机小齿轮22处的凸缘22a的外径，从而在邻近凸缘22a的端面的柱面和容纳心轴140的内侧之间形成环形空间。该环形空间实现，将容纳心轴140套到保险环303之上。同时，该环形空间在径向上的尺寸很小，以防止在超过保险环的极限转速时保险环303扩张并脱离。
权利要求
1.一种用于内燃机的起动机，其具有能相对于所述起动机的驱动轴(116)移动地支承的起动机小齿轮(22)，该小齿轮与构造成独立部件的小齿轮轴(300)不可相对转动地相联接，其特征在于，所述起动机小齿轮(22)和所述小齿轮轴(300)能插入彼此中，其中，所述小齿轮轴(300)在径向上在容纳所述驱动轴(116)的内部空间之外被装到所述起动机小齿轮(22)的凸缘(22a)上，并且设有容纳心轴(140)，该容纳心轴配合在所述驱动轴(116)上并且不可相对转动地与所述小齿轮轴(300)相连接。
2.按照权利要求1所述的起动机，其特征在于，所述小齿轮轴(300)在已装配的状态中不超出所述起动机小齿轮(22)的凸缘(22a)的端面。
3.按照权利要求1或2所述的起动机，其特征在于，所述起动机小齿轮(22)在轴向上能相对于所述小齿轮轴(300)调整，并且在起动机小齿轮(22)和小齿轮轴(300)之间设置用于施加轴向弹簧力的弹簧元件(301)。
4.按照权利要求3所述的起动机，其特征在于，所述弹簧元件(301)是波形弹簧。
5.按照权利要求3或4所述的起动机，其特征在于，所述弹簧元件(301)被盖件(302)遮盖。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的起动机，其特征在于，所述小齿轮轴(300)通过保险元件沿轴向固定在所述起动机小齿轮(22)的凸缘(22a)上。
7.按照权利要求6所述的起动机，其特征在于，所述保险元件是保险环(303)，该保险环容纳在所述起动机小齿轮(22)的凸缘(22a)处的环绕的槽(22b)中。
8.按照权利要求6或7所述的起动机，其特征在于，所述容纳心轴(140)在径向上遮盖所述保险元件并且使所述保险元件在所述起动机小齿轮(22)的凸缘(22a)上固定就位。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的起动机，其特征在于，所述容纳心轴(140)材料配合地与所述小齿轮轴(300)相连接、特别是焊接。
10.按照权利要求1至9中任一项所述的起动机，其特征在于，所述容纳心轴(140)具有用于自由轮离合器的滚动凸缘(140a)。
11.按照权利要求1至10中任一项所述的起动机，其特征在于，在所述起动机小齿轮(22)和所述容纳心轴(140)中分别嵌有用于容纳所述驱动轴(44)的小衬套(304、305)。
全文摘要
本发明涉及一种用于内燃机的起动机，其具有起动机小齿轮以及小齿轮轴，该小齿轮轴实施成独立部件并且被装到起动机小齿轮的凸缘上。此外，设有容纳心轴，该容纳心轴配合在驱动轴上并且不可相对转动地与小齿轮轴相连接。
文档编号F02N15/06GK103109077SQ201180043248
公开日2013年5月15日 申请日期2011年8月16日 优先权日2010年9月9日
发明者P·哈拉斯 申请人:罗伯特·博世有限公司