用于热机的起动器组件的制作方法

本发明涉及用于热机的起动器的领域，特别是用于机动车辆。

背景技术：

在现有技术中，起动器通常包括电马达，所述电马达被设计为经由耦合装置使小齿轮启动装置旋转。启动装置相对于驱动轴平移移动，并由接触器经由拨叉控制，这允许小齿轮的平移位移，以便于接合在与热机相关联的带互补齿的的起动器轮上，也被称为冕状轮。然而，为确保起动器正常运作，必须在驱动轴上设置止动件，特别是当耦合装置包括离合器时，其中小齿轮在拨叉使启动装置移位时抵靠止动件，这使得可以提供电马达和启动装置之间的耦合。例如，通过布置在支撑启动装置的驱动轴中的环状凹槽中的环，以及布置在环周围的止动环，来设置该止动件。

小齿轮可以装配在轴上，使其相对驱动轴自由旋转，特别是当小齿轮从轴上解耦时，例如通过耦合器件解耦。

通过该类型的小齿轮，经过一段时间在环、止动环和驱动轴之间产生磨损，使得出现大的间隙，这可导致耦合装置的故障，因为离合器可能不再被压紧以便于向启动装置传递旋转扭矩。更特别地，环经受大的磨损，这使得不可能适应针对该类型机器的新的耐久性需求。

作为变型例，小齿轮可以相对于驱动轴整体旋转，特别是当其邻接止动环时。更具体地，小齿轮通过与驱动轴的螺旋式连接结构而平移可动。在此平移运动期间，也就是当小齿轮与止动环隔开时，该螺旋式连接结构可以对小齿轮施加相对于驱动轴的旋转运动。当小齿轮接合在热机的冕状轮中时，并邻接止动环时，驱动轴则带动小齿轮旋转，所述小齿轮则与驱动轴整体旋转。

通过该类型的小齿轮，经过一段时间，环的磨损发生，这是因为所述环绕轴的旋转，特别是当轴旋转而小齿轮与止动件隔开时。

此外，不论小齿轮的构造如何，该类型的止动件实施了多个部分，这使得机器的制造复杂。

因此，有必要消除现有技术前述的劣势，尤其是减少或者防止由形成止动件的那些部分的磨损导致的止动件移位。更特别地，有必要防止环的过早磨损。

技术实现要素：

因此本发明的目的在于提供一种起动器组件，其中，小齿轮启动装置止动件的磨损被减少，即使在大量的起动器周期之后，在驱动轴和启动装置之间，联接装置的令人满意的操作也是可行的。

因此本发明的主题是用于热机的起动器组件，包括：

-驱动轴，包括环状凹槽；

-套筒，特别是小齿轮本体，所述套筒被安装为相对于驱动轴平移移动；

-小齿轮，其装配在套筒上；

-用于套筒的止动元件，装配在驱动轴中的环状凹槽中；

其中，止动元件是由绕至少360°的金属缠绕物形成的径向可扩大的弹性圆形零件，其内直径在环状凹槽的直径和驱动轴的直径之间。

该类型的止动元件被构造为相对于所述轴整体旋转。

当套筒和/或小齿轮执行相对于轴的旋转运动时，该类型的止动元件主要使得磨损经由止动元件和套筒和/或小齿轮之间的接触表面而可以发生。止动元件因而有预定的磨损区域。

根据本发明的另一方面，止动元件被径向夹紧地装配在轴中的凹槽上，夹紧量在0.05mm至0.45mm之间。这允许止动元件与驱动轴整体旋转。因此，不存在磨损的风险。

根据本发明的另一方面，止动元件具有基本规则的厚度。

根据本发明的再一方面，止动元件和凹槽之间的轴向间隙对应于0.1到0.3mm，止动元件的厚度小于环状凹槽的宽度。这允许安装的简易和显著减小的间隙，以避免对启动装置的运动学产生任何影响。

根据本发明的再一方面，金属缠绕物形成轴向延伸的螺旋状物。

根据本发明的另一方面，止动元件包括具有规则厚度的略微小于360°的第一部分、具有固定厚度的略微小于360°的第二部分，所述第二部分叠加在第一部分上，以及用于第一和第二部分之间的连接的中间部分，所述中间部分在第一部分的端部和第二部分的端部之间倾斜地延伸。

根据本发明的再一方面，止动元件的外直径对应于与止动元件发生接触的套筒的端部的外直径的大约0.5mm之内。这使得可以具有最大接触表面，同时优化起动器的重量。

根据本发明的再一方面，环状凹槽根据驱动轴的导向轴承位处于5mm到8mm。这使得可以减小起动器的长度，同时没有在轴承和止动元件之间产生摩擦的风险。

根据本发明的第一变型例，小齿轮可以相对于驱动轴整体旋转，特别是当小齿轮与止动元件邻接时。

根据本发明的第二变型例，小齿轮可以相对于驱动轴自由旋转，特别是当小齿轮从驱动轴解除联接时，例如通过联接器件。

根据上述第一和第二变型例中的任一个，小齿轮可以相对于套筒整体平移。特别地，小齿轮和套筒可以是单件式整块部件。

根据上述第一和第二变型例中的任一个，小齿轮可以相对于套筒平移移动。因而小齿轮被装配在装配于驱动轴上的套筒的一部分上。特别地，弹簧可被设置在小齿轮和套筒肩部之间。在这种情况下，套筒与止动元件邻接。此外，套筒可以包括止动件，所述止动件具有的形式与止动元件的形式相同，以便于允许小齿轮邻接在套筒上。

本发明的主题还有用于热机的起动器组件，包括：

-驱动轴，包括环状凹槽；

-小齿轮，所述小齿轮被装配为相对于驱动轴平移运动；

-小齿轮的止动元件，所述止动元件装配在驱动轴中的环状凹槽中，止动元件被构造为相对于驱动轴整体旋转。

止动元件可以是由绕至少360°的金属缠绕物形成的径向可扩大的弹性圆形零件，所述止动元件的内直径在环状凹槽的直径和驱动轴的直径之间。

前面描述的特征可以单独或组合地应用于本发明。

本发明还涉及包括前面描述的组件的起动器。

根据本发明的另一方面，套筒经由离合器系统旋转联接至驱动轴。

本发明还涉及将用于热机的起动器组件的止动元件装配在包括环状凹槽的驱动轴上的方法，其特征在于，止动元件通过由绕至少360°的金属缠绕物形成的径向可扩大的弹性圆形零件形成，其内直径在环状凹槽的直径和驱动轴的直径之间，所述方法包括以下步骤：

-使用装配元件，所述装配元件包括第一精密(fine)管状部分和圆锥形部分，所述管状部分内直径稍微大于驱动轴的外直径，所述圆锥形部分最小直径小于环状凹槽的直径；

-将装配元件放置在驱动轴上，使得管状部分的端部抵达环状凹槽的水平；

-将止动元件绕装配元件的圆锥部分放置；

-将止动元件沿着装配元件推至环状凹槽处。

附图说明

本发明的其他特征和优势将从现在参考附图提供的且通过非限制性指示展示的本发明的可行实施例的描述而变得明显。

在这些图中：

图1示出根据本发明的实施例的起动器剖视图；

图2示出根据本发明的实施例的驱动轴前部部分的示图；

图3示出根据本发明第一实施例的止动元件示图；

图4示出根据本发明第二实施例的止动元件示图；

图5示出将止动元件装配在驱动轴上的步骤的示图；

图6示出用于将止动元件装配在驱动轴上的元件的示图；

图7示出用于装配止动元件和驱动轴的元件的示图；

图8示出装配元件放置在驱动轴上的示图；

图9示出经由装配元件将止动元件安装到驱动轴上的示图。

具体实施方式

在这些图中，同样的附图标记指定相同的元件。

图1示出包括外壳3的起动器1，在所述外壳3内部布置有电马达5，所述电马达被构造为使驱动轴7绕轴线X旋转。驱动轴7包括连接到电马达5的后部部分7a，和与后部部分旋转联接的前部部分7b。然而，也可在本发明的背景下设想制造为单件的驱动轴7。驱动轴7的后部部分7a装配在导向轴承9a和9b上，前部部分7b装配在导向轴承9c和9d上。

启动装置

驱动器8被装配为在驱动轴7的前部部分7b上平移运动，驱动器8与驱动轴7旋转联接。套筒15，也被称为小齿轮保持器，被装配为在驱动轴7的前部部分7b上平移运动，所述套筒15经由联接器件13旋转联接至驱动器8，所述联接器件13诸如图1情况中的离合器系统，或者自由轮系统。离合器系统包括第一多个(在当前情况中为2个)环131，所述环131连接到驱动器8，并与连接到套筒15的第二多个(在当前情况中为3个)环132混合(intermingle)，使得环131和132抵靠彼此的挤压在驱动器8和套筒15之间产生联接。小齿轮17被装配为沿着套筒15滑动，并且被止动元件22保持在套筒15上，所述止动元件22比如弹性挡圈或者由金属缠绕至少360°形成的径向可扩大的弹性圆形零件。小齿轮17被螺旋弹簧19限制抵靠止动元件22，所述螺旋弹簧可选地为截锥形，被置于套筒15和小齿轮17之间。包括套筒15、小齿轮17、联接器件13、驱动器8、以及诸如螺旋弹簧19的相关联元件的组件形成启动装置21，所述启动装置相对于驱动轴7在搁置位置和活动位置之间平移运动，在所述搁置位置，启动装置21抵靠后部止动件23，如图1所示，在所述活动位置，启动装置21与装配在驱动轴7的前部部分7b上的止动元件25接触。启动装置21的轴向位移由连接到接触器29的拨叉27控制。

接触器

接触器29包括围绕管状腔体35的线圈组33，所述管状腔体包含磁芯31。线圈组33包括吸合(pull-in)线圈33a和保持线圈33b。磁芯31包括移动部分31a和固定部分31b，所述移动部分被安装为在管状腔体35中平移移动。移动部分31a包括中央部分310，也被称为联接轴，其连接至拨叉27和周边部分311，两个部分310和311由螺旋弹簧312分隔开，并且沿轴线Y在如图1所示的螺旋弹簧312未被压缩的搁置位置和螺旋弹簧312被压缩的位置之间相对于彼此轴向地移动。磁芯31的固定部分31b包括沿轴线Y的轴向孔，移动棒37被轴向地插入在所述轴向孔中。棒37穿过磁芯31的固定部分31b，并且首先突出进入管状腔体35，其次进入由覆盖件41界定的接触腔体39。位于接触腔体39内的接触板45固定在棒37上，并垂直于棒37延伸。两个接触末端47和49被布置在接触腔体39中，与接触板45相对。这些接触末端47和49与电马达相连接，并且被构造为当它们相互连接时则起动电马达5。例如，它们中的一个47被连接到电池的+端，而另一个49被连接到电马达5。螺旋弹簧43被置于覆盖件41和棒37之间，以将棒37限制在搁置位置，在所述搁置位置，接触板45与磁芯31的固定部分31b接触。

起动器的一般操作

因而，在操作中，在线圈组33的作用下，磁芯31的移动部分31a从其搁置位置(在该搁置位置，其与止动件51接触)朝向磁芯31固定部分31b移位，直至这两个部分31a和31b接触。吸合线圈33a则不再被供电，只有保持线圈33b保证移动部分31a抵靠固定部分31b的保持在位。磁芯31的移动部分31a的位移首先引起棒37和接触板45朝着活动位置的位移，在所述活动位置，接触板45与接触末端47和49发生接触，这起到激活电马达5的作用，其次引起拨叉27的位移，这致使启动装置21从搁置位置通向其活动位置。

在启动装置21朝向其活动位置移位期间，小齿轮17与要被起动的热机(未示出)的冕状部30(示意性地示出)接合，启动装置21则邻接止动元件25。通常来说，小齿轮17不直接接合在冕状部30上，但与冕状部30齿抵齿(tooth-against-tooth)，这引起接触器29的螺旋弹簧312的压缩。然后，当电马达5被起动时，旋转被传递到启动装置21(螺旋弹簧312的压缩允许联接器件13的离合器系统的环的挤压)，所述启动装置21则接合在冕状部30上，并邻接在止动元件25上。在该位置中，螺旋弹簧312则仅被轻微压缩，以便于提供负的反向止动，并且允许联接器件13接合，以将驱动轴7的旋转运动传递到启动装置21，并且允许小齿轮17带动冕状部30旋转。一旦热机(未示出)已经被起动，联接器件13便使套筒15和小齿轮17从驱动器8解除联接，小齿轮继而从冕状部30脱离接合，使得电马达5能够停止。然而，在起动热机(未示出)的时刻和套筒15与驱动器8之间的解耦之间，小齿轮8可以以比由冕状部30造成的驱动轴7旋转速度高的旋转速度被驱动，同时保持抵靠止动元件25。继而涉及小齿轮17相对于驱动轴7的超出速度以及与驱动轴7连接的止动元件25。因而在小齿轮17和止动元件25之间产生了摩擦。该摩擦，以及由小齿轮17施加在止动元件25上的轴向力与根据现有技术的止动元件一起导致在驱动轴7和止动元件之间形成间隙，这可导致联接器件13的失效，这是由于产生正的反向止动间隙的止动件位移，所述间隙阻止了联接器件13的离合器的令人满意的操作。因而根据本发明的止动元件25的结构意图解决这一问题。

驱动轴和止动元件

图2示出驱动轴7的前部部分7b的实施例。前部部分7b包括第一部分701、第二部分702、第三部分703、环状凹槽53和第四部分704，所述第一部分701确保与驱动轴7的后部部分7a的连接以及和轴承9c的接触；所述第二部分包括螺旋肋，驱动器8装配于螺旋肋上；当电马达5以比热机更快的速度转动时，其帮助小齿轮17接合在冕状部30上，当热机以比电马达5更快的速度转动时，其帮助小齿轮17从冕状部30脱离接合；所述第三部分703上装配有套筒15；所述第四部分704确保与轴承9d的接触。环状凹槽53位于第四部分704附近，且因而位于轴承9d附近，比如离轴承9d小于1cm处。止动元件25装配在驱动轴7的前部部分7b中的环状凹槽53中。此外，为尽可能减少不同起动器周期(其中启动装置21邻接在止动元件25上)所产生的磨损，所述止动元件由金属缠绕至少360°而形成，所述金属比如由钢制成，其内直径被包含在环状凹槽53的内直径和相邻于环状凹槽53的驱动轴7的外直径之间。止动元件25因而是径向可扩大的弹性圆形零件，以在装配期间定位于环状凹槽53中，这将在下文的描述中更详尽地描述。优选地，止动元件25被夹紧地装配在环状凹槽53中，以在止动元件25和驱动轴7之间产生表面支撑，因而减少通过与小齿轮17的摩擦产生的磨损。此外，止动元件25具有基本规则的厚度，对应于环状凹槽的宽度1mm内，同时小于环状凹槽53的宽度，使得止动元件25可以被插入环状凹槽53中，同时最小化止动元件25和驱动轴7之间的轴向间隙。

根据图3中示出的第一实施例，止动元件25的金属缠绕物形成轴向延伸的螺旋物，其不同的匝或者螺旋互相接触，使得缠绕物不会像螺旋弹簧一样被轴向压缩。缠绕物的截面可以变化，以便于获得止动元件25的恒定厚度。弹簧的螺旋数量可以变化。优选地，缠绕物包括两个螺旋，这允许其在不施加额外力的情况下径向变形，同时允许环状凹槽53中足够的夹紧。

根据图4示出的第二实施例，止动元件25的金属缠绕物包括具有规则厚度的绕略微小于360°周边的第一部分251，具有规则厚度的且具有叠加在第一部分上的略微小于360°周边的第二部分252，以及用于第一部分251和第二部分252之间的连接的中间部分253，所述中间部分253在第一部分251的一端和第二部分252的一端之间倾斜地延伸。中间部分253和其他两部分251和252之间的角度被包含在20°和70°之间。此外，可以设想更大数量的部分。在这种情况下，第二中间部分253被增加到第二部分252的自由端部处，并且增加了类似于第一部分251和第二部分252的第三部分。然而，对前述实施例而言，包括两匝的缠绕物似乎已经令人满意了。

用于将止动元件装配到驱动轴上的方法

现将基于图5具体地描述将止动元件装配到驱动轴上的不同步骤。

第一步骤101涉及使用图6中示出的装配元件55。装配元件55括管状部分55a，其内直径略微大于驱动轴7的前部部分7b的第四部分704的外直径；以及包括圆锥形部分55b，其最小直径小于环状凹槽53的直径以及止动元件25的内直径。

第二步骤102涉及将装配元件55放置在驱动轴7的前部部分7b的端部上。装配元件55如图7中箭头57所示地绕第四部分704装配，以被定位为使其端部相邻于环状凹槽53，如图8中所示。为此目的，装配元件55的尺寸可以被确定为使得当装配元件25邻接于驱动轴7的前部部分7b的端部上时，装配元件55的端部相邻于环状凹槽53。

第三步骤103涉及将止动元件25放置在装配元件55的端部，如图9中所示。

第四步骤104包括沿着装配元件轴向地推动止动元件25，如图9中的箭头59所指示。由于止动元件55的圆锥形形状，止动元件25将在轴向压力下径向变形。一旦止动元件25处于装配元件55的端部的水平(level)处，额外的压力使得止动元件25在环状凹槽53的水平处滑动，使得止动元件25在环状凹槽53中径向收缩。止动元件25则被定位在环状凹槽53中。

因此，采用由径向可扩大的弹性圆形金属缠绕物形成的、定位于驱动轴7中的环状凹槽53中的止动元件25，使得当小齿轮17邻接止动元件25时可以最大化接触表面，因而减少止动元件25在起动器周期中的磨损，以允许负的反向止动间隙，其对于联接器件13的离合器系统的令人满意的操作是必要的。此外，根据本发明的止动元件25允许容易的操作和简单的装配，尤其因为其由单个部分构成。此外，该止动元件25可以被应用于所有联接系统，例如自由轮系统。实际上，在后一种情况中，不必需具有负的反向止动间隙，但止动元件25的存在是必需的，以便于防止小齿轮17与外壳3或者轴承9d、或者起动器1的其他元件发生接触。

如前所述的止动元件25可以装配在固定自由轮起动器的驱动轴上，如DENSO CORPORATION在2007年11月2日提交的申请FR 2 908 161中所描述的，作为由环和止动环构成的组件的替代物，如图1和6中所示。

如上所述的止动元件25也可以如ROBERT BOSCH GMBH在2013年7月9日提出的申请FR 2 993 014中所述地装配在固定自由轮起动器的驱动轴上。在这种情况下，止动元件被布置在小齿轮内部和绕驱动轴布置，如图2、6和7所示在由环和止动环构成的组件的位置中。