起动装置和用于装配和/或制造起动装置的方法与流程

本发明涉及一种用于起动内燃机的起动装置，尤其是起动机。本发明还涉及一种用于装配和/或制造用于起动内燃机的起动装置尤其是起动机的方法。

背景技术：
本发明基于内燃机起动装置。本发明的主题是用于包括内燃机的车辆的起动机和起动装置，它们具有包括与自由轮传动机构相连的输出轴的电机。从现有技术中已知用于包括内燃机的车辆的、具有起动继电器的起动装置，其一般包括用于驱动内燃机的直流电动机。这样的直流电动机具有作用于输出轴的起动机转子。已知的起动装置包括自由轮传动机构，该自由轮传动机构具有有轴向间隙地支承的可转动的小齿轮。小齿轮的轴向运动在两侧由刚性止挡来限定。一方面，小齿轮的轴向运动在也被称为内圈的自由轮传动机构的滚子轴环区域内通过止挡在携动件上、确切地说通过止挡在携动件的底部来限定。另一方面，该轴向运动由起止挡作用的定位盘或一般而言通过轴向限制机构来限定。定位盘距携动件的距离尤其可通过设于其间的导向盘或一般而言导向单元的厚度来限定。滚子轴环安置在携动件底部上的止挡和定位盘上的止挡之间并且沿轴向被限定。为避免滚子轴环在这些止挡之间卡死并由此妨碍齿轮转动，小齿轮或更确切地说滚子轴环在轴向上的限制以间隙配合的形式设计。于是，由携动件、定位盘、导向盘和滚子轴环的轴向尺寸之和得到轴向间隙。对于PKW起动机，轴向间隙视公差范围和实施形式而定在0.1mm至1mm之间。因为有这种轴向间隙，故在已知的自由轮传动机构中轴向力未从小齿轮直接沿轴向传递至携动件底部，而是经过由滚子底部、滚子和携动件构成的夹紧系统沿径向被传递至携动件并且可由此造成自锁解除和自由轮机构滑动，即功能故障。当装配这样的自由轮机构时，封闭盖通过缩径环塑性地变形到携动件上，其中封闭盖材料陷入携动件外表面上的沟槽中。由此产生形状配合连接，并且自由轮机构部件，即定位盘、导向盘、携动件、封闭盖不可松开地连接。这种缩径利用沿轴向在封闭盖上被引导的缩径工具来执行。通过轴向缩径运动产生也作用于定位盘和导向盘的组合件的轴向力。相对柔性的导向盘和相邻的定位盘此时变形。由此，在自由轮机构内出现小齿轮轴向间隙增大并带来上述的不利后果，例如也因为定位盘在远离封闭盖一侧的立起作用。DE2359392A公开一种尤其用于内燃机起动装置的自由轮机构，包括通过凸缘与套筒一体相连的外座圈、被构造为起动小齿轮的凸缘的内座圈、容纳滚动体和弹簧且被盖盘封闭的在座圈之间的空间以及将这些自由轮机构部件保持在一起的封闭件，该封闭件的轴向截面呈L形构成且其内周面被压入外座圈外侧面上的环形凹槽中。

技术实现要素：
本发明的起动装置和本发明的用于装配起动装置的方法与现有技术相比有以下优点，在这样的用于起动内燃机的起动装置、尤其是起动机中，其至少包括自由轮传动机构，在自由轮传动机构中沿轴向在轴向限制机构的端侧几何结构和朝向该轴向限制机构端侧几何结构的外部件端侧几何结构之间设有导向单元，在此规定，导向单元至少部分沉陷地设置在至少其中一个所述端侧几何结构内的至少一个沉陷部中，由此减小其占公差链的份额。另外，在沉陷的情况下，导向单元的立起作用在通过缩径与封闭盖连接的情况下被减小或消除。该起动装置包括自由轮传动机构，在该自由轮传动机构中封闭盖在端侧且在周向贴靠在外部件上。封闭盖沿周向在外部件周边上被缩径或可被缩径到外部件上。通过导向单元的至少部分的沉陷，也可以装入较短的封闭盖，由此可减少重量。在一种实施方式中，自由轮传动机构包括作为内部件的内圈以及作为外部件的外圈。在一种实施方式中，在内圈上形成齿结构，从而该内圈起小齿轮的作用。在一种实施方式中，该齿结构多件式地构成。尤其该齿结构与内圈一体构成。外圈优选构造为与内圈共同作用的携动件。此时，外圈包围内圈的一部分。该部分从携动件底部突出并在端侧形成端侧几何结构。被外圈包围的内圈部分被构造为滚子轴环。其上安置有滚子、滚珠、桶形滚柱或其它滚动体以与外圈合作，从而可以实现外圈相对于内圈的周向相对运动。因此，这些滚子沿径向布置在内圈(滚子轴环)和外圈的相应部分之间。因此在一种实施方式中，自由轮机构包括小齿轮、滚子轴环(内圈)、携动件(外圈)和起到轴向限制机构作用的定位盘。在一种实施方式中，在定位盘和携动件之间且确切说是在轴向限制机构的和携动件的端侧几何结构之间在轴向上夹层式地设有导向盘。在此，导向盘布置在所述端侧几何结构之间，即，导向盘未被压到定位盘上，而取而代之地有间隙。封闭盖固定定位盘和携动件并且必要时固定导向盘。滚子轴环在轴向上可转动且有间隙地支承在定位盘和携动件之间。小齿轮的轴向间隙由导向盘和携动件的尺寸或公差之和减去滚子轴环的尺寸或公差来得到。由在携动件底部和定位盘之间的形成滚子轴环的小齿轮部分的间隙决定的小齿轮轴向运动或者说轴向间隙在轴向上由至少一个止挡来限定。缩径时的力传递通过缩径的部分来实现。根据本发明，该导向单元或导向盘沉陷地布置在这个端侧几何结构或者这些端侧几何结构内。通过这种方式，该封闭盖不接触导向盘。定位盘接触外部件的端侧几何结构或者说直接与之紧邻。因而，在缩径时没有直接将力传递至较软的导向盘，从而抑制在导向盘内侧区域处的立起作用。封闭盖底部区域通过其形状构造成一种盘簧并且弹性地贴靠在位于其下方的定位盘上。由此，组合件中的长度公差可被补偿并且调节出确定的压力。在一种实施方式中规定，该沉陷部借助沉陷机构(Versenkungsmittel)来实现，该沉陷机构选自包含凹口、模制结构、凸起、肋条、槽、缝、凸肩、内凹口和外凹口等的沉陷机构的组。该沉陷部可按照任意方式形成，例如通过模制凸起或形成凹口。优选地，端侧几何结构的凹口沿着与对置的端侧几何结构相反的方向形成。通过此方式，相对于端侧几何结构的前侧区域形成内凸肩。从端侧几何结构的最前侧区域至沉陷部底部的侧壁能以任意陡度形成。例如凸肩呈角状且尤其呈直角构成。在另一方式中该侧壁倾斜构成，从而形成至少在边缘呈锥形延伸的沉陷部。沉陷部形状优选匹配于导向单元形状。也相应实施沉陷机构。优选规定互补地构成沉陷部和导向单元，在此设有相应的沉陷机构。在一种实施方式中，所述沉陷机构包围导向单元。在另一种实施方式中，所述沉陷机构穿过例如为销状凸起形式的导向单元。相应地，在一种实施方式中，导向单元具有多个通孔。一种实施方式规定，所述沉陷机构被构造为轴向开设的内凹口，导向单元在径向上由端侧几何结构限定地至少部分轴向沉陷地设置在内凹口中。在一种实施方式中，内凹口形成在外部件的端侧几何结构内。在另一实施方式中，它形成在轴向限制机构的端侧几何结构内。在又一实施方式中，沉陷部形成在这两个端侧几何结构中，优选在两个端侧几何结构中一边一半。在其它实施方式中规定不同的比例分配。沉陷部深度或者说沉陷部深度的总和优选大于等于导向单元深度，从而它完全容纳在沉陷部内。该深度在此是在起动机组装状态下的轴向尺寸。在另一种实施方式中相应规定，导向单元至少在轴向上完全设置在沉陷部内，从而这些端侧几何结构在轴向上在端侧彼此相邻接。在此如此构成沉陷部，即，导向单元有间隙地布置在沉陷部中。该间隙优选沿径向和/或沿轴向构成。与此相应，另一种实施方式规定该导向单元有间隙地布置在沉陷部中。在一种优选实施方式中规定，该沉陷部被构造为在外部件的端侧几何结构内的轴向凹口，使得导向单元完全和/或有间隙地容纳在凹口的端侧几何结构的外边缘之内。在一种实施方式中，沉陷部深度沿径向是恒定的。在另一实施方式中，沉陷部深度沿径向变化。在又一实施方式中，该深度在周向上变化。优选该深度在周向上是恒定的。另外，一种优选实施方式规定，设有用于沿轴向和/或径向围住所述轴向限制机构、导向单元和/或外部件的封闭盖。封闭盖在周边上被缩径到外部件或轴向限制机构的径向外表面或径向外边缘上，尤其沿径向被缩径。另外，封闭盖具有径向朝内的底部。封闭盖以该底部与轴向限制机构的沿轴向与导向单元相反地指向的端侧相邻，从而轴向限制机构在径向上被固定住。在一种实施方式中规定，导向单元的外尺寸小于外部件和/或轴向限制机构的外尺寸，从而封闭盖不接触导向单元地设置。通过此方式阻止导向单元在缩径时与封闭盖相邻接且在必要时传递力至导向单元。因为导向单元由与轴向限制机构和/或外部件相比更软的或可更易变形的材料构成，故导向单元可更易于变形，这应被阻止。因为在径向向外地传力至导向单元情况下，将会在接触时在径向内侧部分上发生导向单元立起，其又将增大轴向间隙。仅通过避免该立起作用而有效减小轴向间隙。本发明的方法与现有技术相比有以下优点，在一种用于装配和/或制造用以起动内燃机的起动装置、尤其是起动机的方法中，其中起动装置至少包括自由轮传动机构，在该自由轮传动机构中在轴向上在轴向限制机构的端侧几何结构和指向该轴向限制机构的端侧几何结构的外部件端侧几何结构之间设有导向单元，在所述端侧几何结构的至少一个上设有沉陷部，并且该导向单元至少部分沉陷地设置在该沉陷部内。该沉陷部例如是事后切削加工至端侧几何结构中的。在其它实施方式中，该端侧几何结构通过材料施加来形成。在一种实施方式中，形成径向靠外的至少部分环绕的边缘。这个沉陷部或这些沉陷部总体算起来形成有沿轴向的大于导向单元深度的深度，从而该导向单元可完全沉陷地布置。在导向单元沉陷后，使封闭盖在端侧且在周向上贴靠在外部件上。封闭盖沿周向在外部件和轴向限制机构的周面处被缩径至外部件。通过所述沉陷部，由此产生的力没有传递至导向单元。封闭盖缩径至外部件利用缩径环来实现。缩径环具有大于封闭盖外尺寸的内尺寸。如果缩径环现在沿轴向在封闭盖上运动，则开始缩径过程，在该缩径过程中封闭盖外尺寸被缩小。通过缩径环在封闭盖上的轴向运动，其外尺寸被缩减到缩径环的内尺寸。此时，封闭盖相应变形且开始运动到沟槽中和/或沿携动件的表面运动。通过封闭盖的这种运动，与携动件的不可分离的连接结构被缩径。附图说明附图示出本发明的实施例并且在以下说明中将详加描述，其中：图1以横剖视图示出了起动装置，以及图2以横剖视图示意性示出了根据图1的起动装置的自由轮传动机构的一部分，其具有封闭盖和外部件。具体实施方式图1以横剖视图示出了内燃机的起动装置100，其具有也实施为开关继电器或接通继电器的继电器42。起动装置100的壳体10包括柱形壳体部11和盖13，它们通过未进一步示出的螺钉相互连接。柱形壳体部11在后侧通过盖13封闭，在盖的中心部分形成朝外的毂盘。毂盘中有支承部，起动电动机18的电枢轴17的后端17a支承在该支承部中，起动电动机的电枢用19表示。沿径向在电枢19外，起动电动机18的多个(永久)磁铁20位于壳体部11的壁上。电枢轴17的前端以直径缩小的端部区段22支承在输出轴24的同轴延伸的未进一步示出的盲孔23里。输出轴24的另一端支承在封闭壳体部11的轴承端盖25和形成在该轴承端盖25上的毂盘26中。电枢轴17在其朝向轴承端盖25的一端附近具有齿结构28(太阳轮)，行星齿轮29啮合在所述齿结构中，所述行星齿轮也与行星齿轮传动机构31的设置在外侧的固定不动的内齿圈30啮合(＝中间传动机构)。行星架12驱动输出轴24，该输出轴上设有自由轮传动机构33，其内圈34(也称为滚子轴环34)具有小齿轮式的突出部35(小齿轮)，其上形成有外齿结构36。自由轮传动机构33的外圈(也称为携动件37)通过陡螺纹38与输出轴24连接。所谓的接合弹簧39作用于它。通过自由轮传动机构33的轴向移动，外齿结构36可以与内燃机齿圈40啮合以执行起动过程。这是是借助(接通)继电器42完成的，在该继电器中，当接通电流时电磁衔铁通过凸起43使杆44摆动，该杆通过位于盘46之间的滑槽45向左移动该自由轮传动机构33。杆44呈双臂状并且借助销轴48可摆动地布置在相对于壳体固定的轴承49内。只简短介绍此过程，因为其对本发明并不重要。电刷板53贴靠在该盖13上，该电刷板与盖13螺纹连接。电刷板53一体构成。其上固定有尤其是由塑料构成的刷握，刷握中安装有碳刷，其在弹簧压力下贴靠在换向器63上，该换向器安置在电枢轴17上。碳刷通过连接绞合线被连接至缆线终端，缆线终端与接通继电器42的触点68相连。绞合线穿过一个密封件70，该密封件在壳体部11中设置在一个开口中。电刷板53通过螺钉62固定在盖13上。图2以横剖视图示意性示出了根据图1的起动装置100的自由轮传动机构33的一部分，其包括封闭盖110和携动件37的构造为外圈137a的外部件137。外部件137轴向延伸地径向靠外相接于携动件37的携动件底部37a。此图示出了带有径向缩径的封闭盖110的状态。封闭盖110在端侧且在周向贴靠在外部件137或者说携动件37上，其中封闭盖110在周向上在外部件137的周边处被缩径至外部件137。封闭盖110关于所示出的纵轴线A旋转对称。在此，罐形封闭盖110具有底部区域111和与之相接的壁部区域112。底部区域111和壁部区域112在此围成一个角度，该角度在此大致构造成直角。底部区域111和壁部区域112大致有相同的壁厚。沿轴向A，在底部区域111上，朝向携动件37或携动件37或外部件137的端侧几何结构200地，相邻有构造成定位盘120的轴向限制机构119。底部区域111贴靠在定位盘120上。在定位盘120上，沿轴向A朝向携动件37，相邻有构造成导向盘125a的导向单元125。导向盘125a在一侧平面地贴靠在定位盘120上。在相反侧，导向盘125a在一个在那里借助沉陷机构形成的沉陷部210中平面地贴靠在携动件37的端侧几何结构200上。沉陷部210构造为内凹口210a。此时，沉陷部210的内轮廓匹配于导向盘125的外轮廓。尤其是这些轮廓构造为彼此互补。沉陷部210形成为，导向盘125a在轴向和径向上都有间隙地布置在沉陷部中。相应地，沉陷部210在轴向A上具有深度，该深度大于导向盘125a在同一轴向A上的深度或厚度。与导向盘125a相邻布置的定位盘120在所示的实施例中不具有沉陷部210。相应地，定位盘120以其端侧几何结构121贴靠在携动件37的端侧几何结构200的边缘上，该边缘因此用作定位盘120的止挡。相应地，导向盘125a夹层式地设在定位盘120或更确切地说说其端侧几何结构121和携动件37的端侧几何结构200之间，在此因为有轴向间隙，故在这里没有实现沿轴向的传力连接方式的接触。构造为导向盘125a的导向单元125的外尺寸小于外部件137和定位盘120的外尺寸。就是说，在径向上，导向盘125a小于相邻的构件且相应具有较小直径。该径向尺寸或外尺寸的大小确定了伸出的被构造为边缘的余下的端侧几何结构200的径向延伸尺寸。从边缘至沉陷部的过渡通过侧壁构成。所述侧壁根据需要或多或少陡立地形成。在这里，所述侧壁垂直于沉陷部210或端侧几何结构200的表面布置，从而通过沉陷部210形成一个直角凸肩。导向盘125a具有复杂的几何结构，其包括用于保持压缩弹簧的模制结构(两者均未示出)，该压缩弹簧用于对相邻的自由轮机构滚子220施加弹簧力，从而可以将自由轮机构滚子220保持就位。因为几何结构复杂，故导向盘125由塑料制成，确切说制造为塑料注塑件。相邻的构件由坚硬材料、如钢等构成。相应地，定位盘120因沉陷部210或者说导向盘125a的沉陷的布置而不再触碰柔性的导向盘125a，而是触碰较硬的端侧几何结构200。封闭盖110也因导向单元125的径向尺寸较小及其沉陷的布置而不再与导向单元125相邻，因此不再传递力至导向单元，从而不再有立起作用，定位盘120在径向上松弛地贴靠在封闭盖110的内表面上，并且导向盘125a松弛地贴靠在端侧几何结构200或者说在那里构成的边缘上，从而在此分别存在间隙配合。在外部件137的外表面上有多个沟槽217或凹坑，封闭盖110在缩径时可部分陷入该沟槽或凹坑中。缩径过程如下具体所述。在缩径前，封闭盖110被安放到定位盘120和携动件37上。封闭盖110沿轴向和径向贴靠在定位盘120上。从轴向A起，使缩径环或缩径工具移动经过封闭盖110。在此，缩径环的内尺寸小于外部件137的外尺寸。因此，该缩径环在轴向运动时压缩封闭盖110并将其压到外部件137和定位盘120上。