专利名称：起动装置的制作方法
技术水平本发明涉及一种具有权利要求1前叙部分所述特征的用于起动内燃机的一种起动装置。
由现有技术公开了所谓的螺旋齿惯性啮合式起动器。这种螺旋齿惯性啮合式起动器具有一个带有一电枢轴的起动电机，在该电枢轴的一个端部上加工有陡螺纹。在该陡螺纹上可转动以及可移动地安置了一个传动筒，它通过一个自由轮与一个起动小齿轮相连。带有自由轮和起动小齿轮的传动筒的进入啮合，在此通过接通起动电机实现。在此，安置在电枢轴的陡螺纹上的输出件利用惯性力并且由此使得小齿轮可以进入啮合。
此外，由DE2439981A1公开了一种螺旋齿惯性啮合式起动器，它包含有一个制动装置，用于输出元件的进入啮合。该制动装置包括一个带有棘轮齿的制动套，它与传动筒摩擦连接。一个制动爪可通过一个电磁体摆入到棘轮齿中，这样，在制动爪摆入并且起动电机旋转时，在传动筒的圆周上作用一个力。由此，与陡螺纹配合作用，获得一个牵引力，借助它可使得所述小齿轮啮合到内燃机的齿圈中。借助于起动装置的接通，首先接通电磁体，由此使得一个电枢从电磁体中移出，并且由此使得制动爪摆入到棘轮齿中。借助电枢的另外的行程运动，使得两个继电器触点闭合，由此对起动电机通电，该起动小齿轮进入啮合并且啮合并且最终起动内燃机。所述制动爪最终还用于在内燃机齿圈上负载变化时阻止起动小齿轮脱开啮合。
在DE2439981A1中公开的起动装置的缺点是，除了本来安置在汽车仪表板上的起动开关外，还需要另外的设置在起动装置中的触点，用于对起动电机通电。另外，在位置紧张时，该电磁体被安装在起动装置的驱动端轴承中。这使得在驱动端轴承中需要有一个侧向开口。另外，该侧向开口必须被一个单独的盖封闭。
本发明的优点相比而言，按照权利要求1所述特征的本发明装置可以没有第二开关而操作一个制动装置。通过借助于定子或转子操作该制动装置，不需要其它的电构件来进行控制。此外，由此还获得了这样的可能性，即使得起动器在内部尽可能同轴心地构造。需要较少的构件，由此可以简单、可靠以及成本低廉的实现所述装置。
通过在从属权利要求中所列举的措施可以对权利要求1中给出的特征进行有利的改善和进一步构造。
如果利用一个起动电机部件的位置变化来操作制动装置，则例如可以通过转子和定子的配合作用实现一个起重电磁体(Hubmagnet)或一个旋转电磁体。该转子和定子由此具有双重功能。一方面，该转子和定子在通电的状态下造成转子或者说电枢轴的旋转运动，并因此造成起动小齿轮旋转运动，它们因此构成驱动机构。另一方面，它们承担了制动装置的控制功能。
在转子和定子相互间的合适配置中，或者转子或定子的转动或移动可以用于操作制动装置。通过这种与反力有关的位置变化，可将一个力传递到制动装置上，它可被用于操作制动器。在此，可以以有利的方式或者利用极管(Polrohr)或者说定子的旋转或者利用其移动或者利用转子相对于定子的移动。
起动电机部件的一个反力、或者说一个反力距，可以被利用来使得一个键槽元件旋转，并且因此使得制动楔压在一个制动鼓上，由此可在输出轴上作用一个制动力矩。
按照另一个有利的构型，可以通过改变起动电机部件之一的位置来操作一个棘爪，并且由此结合一个盘以及在棘爪和盘之间形成的形状配合连接在旋转的输出轴上产生一个制动力矩，由此可实现一种简单并且容易构造的制动机构。
在输出轴和盘之间的保护盘和棘爪的力传递通过一种在盘和输出轴之间的摩擦连接获得。
此外，在输出轴和盘之间的摩擦连接使得小齿轮可以转动，此时，在内燃机的齿圈和作为小齿轮构造的输出元件之间处于齿-齿-位置。
一个分离弹簧的在空间占位上有利的配置，一方面通过在驱动端轴承壳体侧的支承并且另一方面通过在输出轴上的支承获得。
起动器或者说起动电机的很好的密封可以这样获得，即，该极管被一个单独的起动电机壳体包围。另外，该罐形的起动电机壳体的底部可以被构造为轴承容纳结构，并且由此使得所述极管被支承在起动电机壳体中。
在起动电机壳体中用于支承极管的轴承元件此外可以被构造为用于转子的轴承。
为了使得在起动过程接近结束时消除分离闭锁来使小齿轮脱离啮合，这种分离闭锁是由棘爪或一个或多个楔造成的，在其位置变化的起动电机部件上安装一个弹簧元件，它抵抗进行制动操作的位置变化。
以下借助于附图在实施例中详细说明本发明。其中，
图1是本发明起动装置的一个第一实施例，图2是通过第一实施例的制动装置的一部分的横截面视图，图3是一个第二实施例，图4是通过第二实施例的制动装置的一部分的一个横截面视图，图5是图4中部件的侧视图，图6是第二实施例的棘爪的立体视图，图7是图6中棘爪的变型结构的立体视图，图7A是棘爪的第三实施例，图7B是图4中部件的另一实施例的立体视图，图7C是输出轴的立体视图，图7D是通过制动装置的传动筒侧的部分的横截面视图，图8是第二个实施例的内部件在静止位置的立体视图，图9是在制动机构中棘爪处于啮合状态的第二实施例的内部件，图10是带有闭锁的输出元件的第二实施例的内部件视图，图11是用于产生一个棘爪操作力的第二实施例，图12是用于产生一个棘爪操作力的第三实施例，图13是一个棘爪棘轮机构，如可通过第二和第三实施例被操作。
相同或相同作用的构件用相同的参考标号标明。
具体实施例方式
在图1中示出了一个本发明起动装置10的第一实施例。该起动装置10具有一个两件式的壳体13，并且由一个起动电机壳体16和一个驱动端轴承壳体17组成。该起动电机壳体16包围了一个起动电机20，它具有作为起动电机部件21的一个定子22和一个转子23。该定子22由一个极管25和多个定子极(Statorpolen)26组成，它们为永久磁铁式地构成。该极管25构成了用于定子极26的磁回路。这些定子极26是绕着转子23安置的。转子23由一个带有一个转子轴线31的转子轴29组成，与其无相对转动地连接着一个转子硅钢片叠片30。在转子硅钢片叠片30的未示出的槽中，装入了一个转子绕组32，转子绕组32由各个绕组相组成，它们与换向器叠片34连接。各个换向器叠片34总体上构成了一个换向器26。通过多个在换向器圆周上安置的电刷38对转子绕组通电。电刷38在箭筒40中被导向，所述箭筒被固定在一个电刷板42上。一方面所谓的正极电刷、另一方面所谓的负极电刷被该电刷板42固定。正极电刷可通过一个正极接线柱44借助一个未示出的起动开关与一个同样未示出的起动器电池的正极相连。所述负极电刷与接地的壳体13相连接。
转子轴29以其朝向驱动端轴承壳体17的端部与一个行星齿轮装置50相连，并且在此驱动一个太阳轮51。该太阳轮51与行星齿轮52啮合，它们又在一个内齿轮53中滚切。内齿轮53与一个中间轴承55一体地连接。行星齿轮52又被一个行星齿轮托架56支承。中间轴承55被位置固定以及无相对转动地安置在起动电机壳体16中。行星齿轮托架56又与一个驱动轴58无相对转动地连接。
驱动轴58在一个确定的长度上设有一个外陡螺纹60，在该外陡螺纹60上啮合着一个内陡螺纹62，它被加工在一个传动筒64中。该内陡螺纹62和外陡螺纹60共同构成了一个所谓的离合传动装置(Einspurgetriebe)65。该传动筒64与一个自由轮68的外环相连，通过它借助在自由轮68的未示出的一个内环上的夹紧体可驱动一个输出元件70。该输出元件70通常作为小齿轮构成。传动筒64、自由轴68以及输出元件70构成一个输出轴72。在运行中，输出轴72在外陡螺纹60上滑动、转动，并且输出轴72在驱动轴58上移动，直到它克服一个分离弹簧76的分离力止挡在一个挡环74上为止。输出元件70则完全地啮合到一个未整体示出的内燃机的示意性示出的齿圈77上。驱动轴58通过一个轴承80被支承在驱动端轴承壳体17中。
转子23以其转子轴29并且以一个背离驱动端轴承壳体17的转子轴轴颈82借助一个转子轴承84被支承在起动电机壳体16中的一个轴承容纳结构85中。借助一个固定元件86确定转子23到转子轴承84的位置。
圆柱形的极管25在其背离驱动端轴承壳体17的端部上具有弹簧座90，该弹簧座90被沿着基本上径向一体地从极管上弯曲出来，并且具有一个同样基本上为矩形的形状。该弹簧座90在其径向向内朝着转子轴的端部上具有基本上相对于转子轴29垂直弯曲的连接片91。在连接片91和起动电机壳体16之间的中间腔中安置了一个弹簧元件92。该弹簧元件92支承在一个支座93上，它安置在起动电机壳体16上。因此在支座93和弹簧座90之间作用着一个由弹簧元件92产生的弹性力，它抵抗起动电机部件21的位置变化。
在极管25的朝向驱动端轴承壳体17的端部上，构造了在转子轴方向上定向的杆95。这些杆95伸展到一个在中间轴承55和自由轮68之间的腔中。为此，中间轴承55在其外圆周上具有在圆周方向上为长形的穿口97。
在中间轴承55和自由轮68之间安置了一个制动装置100，该制动装置100由一个固定在中间轴承55上、与转子轴29同心的固定环102、一个在该固定环102上可转动地被支承的楔道元件(Keilbahnelement)104以及在一个制动鼓106和楔道元件104之间安置的制动楔108组成。制动楔108可转动地铰接在固定环102上，并且借助一个未示出的导向结构导送到制动鼓106上以及它的后面。
制动鼓106由一个圆柱形环109组成，它具有一个朝向外部的表面110。该圆柱形的表面110是一个用于制动楔108的摩擦面。
如在图2中所示出的，环109过渡到一个径向向内指向的法兰111，在其径向向内指向的端部上连接着一个短的圆柱形的、朝向自由轮68的段，该段构成了一个朝向输出元件70的弹簧座112。在该弹簧座112上连接着一个进一步收缩的部分，它终止于一个短的圆柱形段。在该收缩的部分的背离自由轮68的一侧，设置了一个卡环座113。该短的圆柱形端部是一个导向结构114。该制动鼓106由此具有一个基本上为U形的环横截面，它是向自由轮68敞开的。
在制动鼓106的弹簧座112上支承着一个弹簧120，它以其另外的朝向输出元件70的端部支承在自由轮68的外环上。借助于卡环座113，制动鼓由于受弹簧120的弹性力作用支承在传动筒64上的一个卡环122上。由弹簧120施加的力起到在制动鼓106和卡环122之间以及因此在制动鼓106和传动筒164之间的传递力的连接。一个作用在制动鼓106上的力或者说一个作用在制动鼓106上的力矩被由此至少部分地传递到传动筒164上以及离合传动装置65上。导向结构114防止了制动鼓106在传动筒164上的倾斜。
极管25的穿过穿口97的杆95啮合到楔道元件104的槽124中。如果通过闭合起动开关使得在图1中描述的起动装置通电，也就是说，电流流过转子绕组32，则在转子23和定子22或者说定子极26之间作用一个转矩。这个在定子22和转子23之间作用的转矩使得在这两者之间在圆周方向上作用着力。它一方面导致转子23在预定的旋转方向上转动，另一方面，可绕着转子轴29转动地被支承的定子22带着其极管25逆着转子23的旋转方向运动，并且因此逆着弹簧元件92的弹簧力运动。弹簧元件92在此被夹紧在支座93和移动的极管上的弹簧座90之间。与极管95一体连接的管95相应于极管25的转角同样旋转、操作制动装置100并且由此使得楔道元件104绕固定环102进行了一个转动。在此，楔道元件104在楔道元件104、制动楔108和制动鼓106之间作用一个夹紧力。同时随着转子轴29旋转的驱动轴58通过离合传动装置65使得传动筒64旋转。由制动装置100作用在制动鼓106上的夹紧力导致一个作用在传动筒64圆周上的摩擦力，并且因此导致一个制动力矩。该摩擦力与离合传动装置65相结合强制作用地造成输出元件70进入啮合，并且因此最终造成在啮圈77中的啮合。
如果输出元件70啮合到齿圈77中，制动鼓106向着齿圈77方向运动这样远，使得制动楔108最终运动到法兰111之后，并且因此运动到法兰111和中间轴承55之间。如果制动楔108落入法兰111的后面，制动装置100方面不再有摩擦力作用到传动筒64上。现在起动电机20可以无阻碍地驱动输出元件70，并且因此驱动齿圈77。
只要起动装置10借助于起动开关保持接通，并且因此在整个起动过程中制动装置100保持作用，并且由此制动楔108在一个阻止输出元件70脱离啮合的位置上。随着起动装置100的关断，在极管25或者说定子22和转子23之间的电磁场消失。弹簧元件92的力开始超过定子22和转子23之间的力，因此定子22或者说极管25的扭转又被复位到初始位置。杆95同样使得楔道元件104又返回其初始位置。制动楔108又被向着径向外部抬起。分离弹簧75最终起到将输出轴72向着初始位置复位的作用。
在图3中示出了本发明起动装置10的一个第二实施例。两件式的壳体13在此也包括起动电机壳体16和驱动端轴承壳体17。在起动电机壳体16中安装了起动电机20，它带有起动电机部件21、定子22和转子23。带有定子极26的极管25在此同样可绕着转子轴线31旋转地被支承。转子轴29以其转子轴轴颈82、即以背离驱动端轴承壳体17的端部通过转子轴承84被支承在起动电机壳体16的轴承容纳结构85中。借助转子轴29的朝向驱动端轴承壳体17的端部，它通过一个换向器轴承150被支承。该换向器轴承150被安装在一个换向器轴承座151中。换向器轴承座151被压入起动电机壳体16中。由此，转子23的支承被唯一地确定。起动电机20因此是一个本身可以预先组装成套的单元。
可转动的极管25具有基本上为圆柱形的形状，并且在其背离传动轴承壳体17的端部上具有一个装入的轴承法兰154，该轴承法兰154在其轴向的中心具有一个中心孔，带有一个圆柱形伸展的支承环155。借助该支承环155，该极管25可转动地支承在轴承元件128上，该轴承元件128和转子轴承84是一体的结构。从极管25延伸出杆95，如已经在图1的实施例中所述的那样，沿轴向方向向着驱动端轴承壳体17的方向。这些杆95延伸穿过换向器轴承座151以及其穿口97。
转子轴29在其朝向驱动端轴承壳体17的端部上具有一个形状配合连接元件157，借助它可实现一种形状配合的轴—套—连接。该形状配合连接元件157在此被构造为多齿。
太阳轮51被套装在形状连接元件157上。太阳轮51驱动多个绕着太阳轮51安置的行星齿轮52。这些行星齿轮52又与内齿轮53啮合，它被固定地安置在驱动端轴承壳体17中。
无相对转动地安置在驱动端轴承壳体17中的中间轴承55具有一个中心孔，驱动轴58穿过它。在驱动轴58和中间轴承55之间有一个轴承160，用于支承轴承力。该中间轴承55基本上为罐形构造，并且向着起动电机20方向敞开。罐形的中间轴承55在其内部容纳自由轮68。自由轮68的内环162一体地构造在驱动轴上。夹紧体164将内环162与自由轮68的外环166连接起来。该外环166又在其朝向起动电机20的端面上承载着行星齿轮托架轴168，在它们上滑动着行星齿轮52。
驱动轴58的位置相对于中间轴承而言一方面通过内环162的一个朝向输出元件的端面170、并且另一方面通过一个卡环172固定。在该卡环172之后沿轴向方向向着输出元件70接着的是外陡螺纹60，输出轴72以其内陡螺纹62啮合在其上。在外陡螺纹60之后在一个直径较小的轴段上连接着一个圆柱形的滑动面174，在其上借助于一个输出轴轴承176支承着输出轴72。输出轴轴承176的位置一方面通过直径较大的外陡螺纹60并且另一方面通过在输出轴72上的一个内凸台178确定。圆柱形的滑动面174之后接着一个直径上又缩小的短轴段，其上借助一个卡环固定着一个挡环74。该挡环74与内凸台178配合作用确定了输出元件70的脱离啮合的终端位置。
输出轴72的外面基本上分为三个部分。在输出轴72的背离起动电机20的端部上，首先安置着输出元件70，在此它作为小齿轮180构成。在直径较大的段上，在朝着起动电机20的方向上接着一个圆柱形的滑动面182，在其上滑动着一个轴密封圈184和该密封圈后的轴承80。轴密封圈184被压入驱动端轴承壳体17中，并且保护起动装置10的内腔免受外部的污染物挤入。轴承80同样被压入驱动端轴承壳体17中，并且由轴密封圈184保护。
在输出轴72的朝向起动电机20的端部上在外侧上前后安置了多个元件。在轴向的顺序中，首先是一个横截面为L形的环186，与其连接着一个形式为盘簧的弹性元件188，并且与它又连接着盘144。环186、弹性元件188和盘144通过盘簧188相互压紧，并且一方面沿轴向方向朝着输出元件70支撑在一个构成第一轴向止挡的台肩189上，并且向着起动电机20的方向支撑在一个构成第二轴向止挡的固定元件190上。弹性元件188在此一方面将环186压到所述台肩上，并且另一方面将盘144压到固定元件上。盘144与输出轴72摩擦连接。
环186具有一个轴向伸展的腿，它靠置在输出轴72上。另一个腿向径向外部伸展，两个腿构成一个弯角，它向着轴承80敞开。在环186的该弯角中支撑着分离弹簧76的向着起动电机20的端部。分离弹簧76以其朝向输出元件70的第二端部支承在一个设有外凸台的碟形盘192上。该碟形盘192又以其朝向输出元件70的外表面经一个相对盘194支承在驱动端轴承壳体17上。
在图4中放大示出了盘144的横截面。盘144具有一个基本上首先为U形的环横截面，它向着输出元件70敞开。从该环盘形段196起伸展出一个位于径向内部的腿198和一个位于径向外部的腿200。该位于径向内部的腿198以其背离输出元件70的侧面部分地环握固定元件190。该位于径向外部的腿200过渡到一个向着径向外部伸展的端部腿202。该端部腿202终止于齿204。
在图5示出了盘144的部分视图。齿204作为所谓的锯齿构成。这些齿具有基本上在径向上定向的端面205和一个几乎在圆周方向上伸展的齿背面206。
在驱动端轴承壳体17的内圆周上，在一个盲钻孔207中安装了一个轴销208的第一端，该轴销208借助于一个第二端支承在中间轴承55的一个盲钻孔210中，该轴销208平行于转子轴线31定向。在轴销208于驱动端轴承壳体17和中间轴承55中的支承之间的中间腔中，轴销208以自由的长度伸展。在驱动端轴承壳体17和中间轴承55之间，在轴销208上，可转动地安置着棘爪140。
在图6中示出的棘爪140具有一个带铰链222、一个连接部分224和一个控制部分226。连接部分224和控制部分226平行于轴销208定向。与控制部分226一体地连接着一个支承部分228，它从控制部分226垂直地弯曲出。控制部分226具有一个控制边230，它与齿204配合作用，带铰链222由三个连接片232、233和234组成，它们完成两种不同的任务。一方面它们构成了带铰链222，棘爪140借助于它可绕轴销208旋转地被支承。对此，连接片232和234在一个第一方向上环握轴销208，并且在连接片232和234之间安置的连接片233在一个第二方向上环握轴销208。由此，轴销208被连接片232、233和234完全地环握。连接片232、233和234具有端部235，它们相对于轴销208沿径向方向凸起。连接片232和234的连接片端部235从一个第一侧在圆周方向上包围杆95。连接片233的连接片端部235在圆周方向看从一个第二侧包围杆95。通过连接片端部235的这种配置获得了一个杆容纳结构220。在图6中，控制边230的方向不平行于轴销208，而是向着输出元件70的方向与轴销208的轴线构成一个锐角。通过控制边230的不平行的倾斜定向，在控制边230和盘144之间形成一个向着进入啮合方向的附加的分力，由此，提高了进入啮合的效率，而没有同时阻止后来的脱离啮合。支承部分228通过其从控制部分226垂直地突出而使得棘爪140在中间轴承55上的靠置面增大。由此，使得在中间轴承55以及棘爪140上的磨损现象减小。
在图7中示出了棘爪140的第二实施例。与图6中实施例的重要区别是，控制边230平行于轴销208的轴线方向定位。
棘爪140的三个连接片以它们的三个向外朝向的端部构成了沿轴向方向伸展的杆容纳结构220，其中，啮合着杆95。
如果杆95绕着转子轴线31旋转，则它导致棘爪140绕着轴销208逆时针方向旋转。在此，该控制部分226最终靠置到齿背面206上，这样端面205可以靠置到控制边203上。
在图7A中示出了棘爪140的第三实施例。与连接部分224一体连接着两个连接片250。一个连接片250朝向驱动端轴承壳体17，另一个连接片250是向着中间轴承55，两个相互平行地延伸，并且基本上沿径向定向。连接片250的径向上向外朝向的端部设有径向上向外敞开的槽251，它们一起构成了杆容纳结构220。
两个连接片250在从连接片250到连接部分224的过渡中被穿孔，两个孔252是这样设置的，使得轴销208可以穿过它们。
如对图6所述的，在连接部分224上连接着控制部分226。在其上现在一体地成形上两个相对的支承部分228，它们在输出元件70完全啮合时，一方面支撑在中间轴承55上，另一方面支撑在盘144后面。
在控制部分226上又成形上一个控制边230。在该实施例中，它从控制部分226弯出。该控制边230现在不是象在前述实施例中示出的那样由通过冲压形成的剪切面构成，而是棘爪140初始材料的板表面的一部分。控制边230又倾斜地伸展并且有助于输出元件70进入啮合。
在图7B中示出了盘144的另一个实施例的立体视图。盘144在其圆周上具有均匀分布的齿204。与到目前为止公开的实施例不同的是，盘144基本上是平的，并且具有齿204，它们由盘材料弯曲出。齿204斜着立起，与斜的控制边230匹配，并且因此具有一个坡度。
在图7C中示出了输出轴72的一个立体视图。图7A中描述的棘爪140在此与图7B中描述的盘144啮合。在盘144之后，即在朝着起动电机20的方向上在传动筒64上另外装配了一个作为滑动轴承的挡盘(Anlaufscheibe)270。该挡盘270用于使作用在支承部分228上的速度尽可能保持小，如果输出元件70被完全啮合，并且支承部分228支承在其上。
在图7D中示出了通过根据图7C的制动装置100的在传动筒侧的部分的横截面。由对图3的描述已知，L形的支承环186朝着输出元件70支承在第一轴向止挡上。与其连接着形式为盘簧的弹性元件188。该弹性元件188支承在盘144上，它根据图7B构成。在对图3的变型中，现在连接着一个固定环273，它最终支承在固定元件190上。固定环273具有一个向着径向外部的容纳部276，其上安置着挡盘270。挡盘270以间隙在径向上而且在轴向方向上被固定环273导向。
以下根据图8、9、10详细说明第二实施例的制动装置100的功能。在图8中首先示出了起动装置10的静止位置。起动电机20和转子23没有被通电，杆95以一个在顺时针方向上的侧面靠置在一个初始位置止挡240上。在该图中没有示出的弹簧元件92将极管25的杆95压在初始位置止挡240上，杆95以其杆端部96插入棘爪140的杆容纳结构220中。棘爪140同样处在其静止位置上，并且因此以其控制边226从齿背面206以及因此从盘144上抬起。
如果现在起动电机20以及转子23被通电，见图9，则可转动的极管25绕转子轴线31逆时针运动，克服弹元件92的反力，并且从其初始位置止挡240上抬起。与极管25一体相连的杆端部96同样逆时针旋转，并且使棘爪140在轴销208上同样逆时针运动或者说转动，这样控制部分228以控制边230靠置到盘144的一个齿背面206上。同时开始旋转的转子23导致，通过摩擦被带动的盘144沿顺时针方向转动。在此，这些齿204的一个的端面205靠置到棘爪140的控制边230上。通过这种形状配合的连接，使得盘144不再能够转动，一个致动力矩作用在转动的输出轴72上。通过盘144和输出轴72之间的摩擦关系，现在在离合传动装置65中产生一个使输出轴72强制进入啮合的力。通过控制边230的形状，例如通过相应于图6的说明的倾斜结构，可以有利地影响进入啮合的力。进入啮合的输出轴72带动盘144，并且沿着控制边230使盘144进入啮合，也见图9，直到棘爪140落到盘144之后，也即，落到盘144和中间轴承55之间，或者说，可以通过杆端部95被压到盘144之后、即盘144与中间轴承55之间，杆95在此以其沿逆时针方向的侧面靠置到工作止挡242上。
棘爪140通过其在盘144和中间轴承55之间的位置因此阻止了输出轴72的脱开啮合。
只要起动装置10借助开关保持接通，并且在整个起动过程期间制动装置100保持作用，并且由此使棘爪140处在阻止输出元件70脱离啮合的位置上。随着起动装置100的断开，在极管25或者说定子22和转子23之间的电磁场崩溃。弹簧元件92使极管25复位，以及使杆95连同其杆端部96复位，并且因此，使棘爪140沿顺时针方向旋转。如果棘爪140完全地从盘144和中间轴承55之间的中间腔中离开，则分离弹簧76最终使得输出轴72复位到起始位置。
在图1中通过极管25的旋转杆95同样进行一个旋转运动来操作制动装置100，而在图11中示出了杆95如何借助起动电机20和起动电机部件21、即借助于定子22和转子23获得一个直线运动。因为在图11中仅仅应当示出杆95如何可以实现直线运动，因此，只部分地示出了起动装置10。
起动电机20在此也由定子22和转子23组成，它们相互同心地安置。杆95与定子22固定连接，并且向转子轴29方向伸展。定子22借助弹簧元件92在此也被支承在一个固定在壳体上的支座93上。在图1中，转子23和定子22的电磁作用的部件相互对称地定位，而在此转子23和定子22沿轴线方向相互错开一个偏移量125。转子23借助未示出的元件确定其轴向位置。如果现在接通起动装置10，并且由此使得转子23通过电刷38和换向器36通电，则在转子23和定子22之间获得一个电磁交变作用。在转子硅钢片叠片30和定子极26或者说极管25之间分布着电磁力线，它们试图以尽可能短的路径延伸。由于磁力线的这种趋向，获得了在转子硅钢片叠片30和定子极26之间的一个吸力，它通过转子23和定子22相互间的错位不仅获得了一个径向的或者说切向的分力，如在图1的实施例中仅仅是这种情况，而且获得一个轴向分力。在转子23和定子22之间的吸力的轴向分力导致极管25连同定子极26沿轴向方向向换向器36的运动。极管25的这种运动导致了杆95向着未示出的驱动端轴承壳体17的相同的运动。在此，弹簧元件92的力必须被克服。
杆95的运动如以在图13中所示的那样，被利用来操作制动装置100。
在极管25移动时，一个轴承凸台127在转子轴承84上滑动。除此之外，该轴承凸台127在轴承元件128上滑动，借助该轴承元件将极管25支承在起动电机壳体16中。
借助图12中的起动电机20以类似方式获得一个轴向力，借助它可以移动起动器95。在图11中，转子23被轴向固定并且定子22以轴向的偏移量125相对于转子23安置，而在图12中，定子22通过未示出的元件在其轴向位置上固定，并且同时转子23以轴向的偏移量125相对于定子22轴向错位安置。因此在图12的实施例中，转子23轴向可移动地安置。类似于图11起动电机中的电磁情况，随着通过电刷38对转子23通电，同样获得了在朝着未示出的驱动端轴承壳体17的方向上的一个轴向分力。因为定子22在图3的实施例中被固定，在转子23和定子22之间的轴向分力在这种情况下导致转子23的一个轴向移动，直到该轴向分力通过转子23和定子22的对称定位而被变为0为止。它也适用于图11的实施例。
通过一个可相对于转子23转动安置的相对盘130，该轴向力被从转子23传递到一个腿132上，它与杆95固定连接。在该实施例中，在支座93和相对盘130之间支承着弹簧元件92。如已经在图11的实施例中那样，在这里也因此获得杆95的一个轴向运动，并且制动装置100也因此通过转子23的位置变化被操作。
在图13中示出了杆95的轴向进给如何被利用，来操作制动装置100。通过杆95的这种进给实现了，可转动地支承在壳体上的棘爪140被转动。通过棘爪140的旋转使得一个啮合件142导入到一个有齿的盘144中，这样在啮合件142和盘144之间形成一种形状配合连接。如果该盘144如图2的例子中那样与传动筒64摩擦连接，则在起动电机转动的同时，结合离合传动装置65，获得输出元件70到内燃机齿圈77中的进入啮合。
如所示出的，为了操作制动装置100，定子22或者说极管25或转子23或者说该一个或多个杆95沿至少一个运动方向移动，或者改变其位置。这种操作可以借助移动或者转动实现，两个运动方向由此构成一定量的运动方向，它们包括两个运动方向。
制动装置100按照各种实施例的操作，不局限于通过起动电机部件21如通过定子22或转子23的操作。楔道元件104的操作或者说转动以及棘爪140的转动也可以例如借助于在开头现有技术中所提及的起重电磁体实现，其中，在棘爪140和起重电磁体之间也可以安置一个牵引装置。另一种可能性是，借助一个与起动电机20相比更小的电机来操作棘爪140。
权利要求
1.用于起动内燃机的起动装置，具有一个起动电机(20)，它具有作为起动电机部件(21)的一个定子(22)和一个转子(23)，以及具有一个电枢轴(58)，该装置另外还具有一个输出元件(70)，它与驱动轴(58)以及内燃机作用连接，并且具有一个制动装置(100)，它作用在输出元件(70)上，其特征在于，制动装置(100)可通过起动电机(20)的接通被至少一个起动电机部件(21，22，23)操作。
2.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，所述制动装置(100)可通过一个起动电机部件(21，22，23)的位置变化被操作。
3.按照权利要求1或2所述的起动装置，其特征在于，所述制动装置(100)可通过定子(22)的极管(25)的位置变化被操作。
4.按照权利要求3所述的起动装置，其特征在于，借助于一个被起动电机部件(21，22，23)旋转的楔道元件(104)，制动楔(108)可被压在一个制动鼓(106)上，由此可在输出轴(72)上作用一个制动力矩。
5.按照权利要求1或2所述的起动装置，其特征在于，所述制动装置(100)可通过转子(23)的位置变化被操作。
6.按照权利要求2、3或5所述的起动装置，其特征在于，通过一个起动电机部件(21，22，23)的位置变化可使一个棘爪(140)运动到一个与输出轴(72)相连接的盘(144)上，其中，通过棘爪(140)和盘(144)之间的形状配合连接可在旋转的输出轴(72)上产生一个制动力矩。
7.按照权利要求6所述的起动装置，其特征在于，盘(144)与输出轴(72)摩擦接合地连接。
8.按照权利要求6所述的起动装置，其特征在于，棘爪(140)可借助于一个被运动的起动电机部件(21，22，23)作用运动的杆(95)作用运动。
9.按照权利要求8所述的起动装置，其特征在于，杆(95)可在至少一个运动方向上运动。
10.按照权利要求9所述的起动装置，其特征在于，该至少一个运动方向是多个运动方向的一部分，这些运动方向包括移动和转动。
11.按照权利要求6、8以及9之一所述的起动装置，其特征在于，盘(144)在一侧靠置在一个第一轴向止挡上，并且在另一侧借助于一个弹性元件(188)支撑在一个第二轴向止挡上。
12.按照权利要求11所述的起动装置，其特征在于，一个分离弹簧(76)以一个第一端部支撑在位于第一止挡和弹性元件(188)之间的一个环(186)上。
13.按照权利要求12所述的起动装置，其特征在于，分离弹簧(76)以一个第二端部支撑在驱动端轴承壳体(17)上。
14.按照权利要求3至13之一所述的起动装置，其特征在于，极管(25)被一个起动电机壳体(16)包围并且借助于一个轴承元件(128)被支承在起动电机壳体(16)上。
15.按照权利要求14所述的起动装置，其特征在于，转子(23)借助于一个转子轴承(84)被支承在起动电机壳体(16)中。
16.按照前述权利要求之一所述的起动装置，其特征在于，一个弹簧元件(92)抵抗起动电机部件(21，22，23)的位置变化。
全文摘要
提出一种用于起动内燃机的起动装置,具有一个起动电机(20),它具有作为起动电机部件(21)的一个定子(22)和一个转子(23)以及一个电枢轴(58),该装置另外还具有一个输出元件(70),它与驱动轴(58)以及内燃机作用连接,并且具有一个制动装置(100),它作用在输出元件(70)上,该起动装置的特点是,制动装置(100)可通过起动电机(20)的接通通过至少一个起动电机部件(21,22,23)操作。
文档编号H02K7/10GK1366583SQ01800824
公开日2002年8月28日 申请日期2001年3月8日 优先权日2000年4月5日
发明者汉斯－迪特尔·西姆斯, 恩戈克－撒奇·源, 斯文·哈特曼, 汉斯·布劳恩 申请人:罗伯特·博施有限公司