專利名稱：內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)裝置及安裝內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)裝置的單向離合 器單元的方法。
背景技術(shù)：
一種稱為起動(dòng)-停止或怠速-停止的裝置是基于在車輛停頓期間(例如在等待交通 信號(hào)燈從紅燈變?yōu)榫G燈時(shí))停止車輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的概念。這種裝置可允許實(shí)質(zhì)上節(jié)省 燃料的消耗。對(duì)于高速/鄉(xiāng)村公路和城巿駕駛混合至少節(jié)省2-4%是可以實(shí)現(xiàn)的，且對(duì) 于城巿駕駛可以實(shí)現(xiàn)節(jié)省最高達(dá)10%。
之前一些提供此類裝置的嘗試是基于帶式驅(qū)動(dòng)或基于起動(dòng)機(jī)?；谄饎?dòng)機(jī)的系統(tǒng)
成本低且可用于所有大小和類型的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)，但具有兩個(gè)主要的缺點(diǎn)。 一方面其
不能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)減速期間嚙合(駕駛員所失望的)，另一方面由于嚙合噪音和起動(dòng)噪 音其會(huì)非常嘈雜。
曰本專利JP 2000274337提供了一種用于解決基于起動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的上述問題的在 先嘗試，其描述了一種用于車輛例如怠速停止車輛或混合動(dòng)力車輛的起動(dòng)裝置，該起 動(dòng)裝置特別適合于減少噪音。該起動(dòng)裝置在電動(dòng)馬達(dá)的輸出軸上具有行星齒輪。齒圈 與該行星齒輪相嚙合并持續(xù)嚙合。在齒圈和曲軸之間設(shè)有單向離合器，其插在齒圈和 曲軸之間，且單向離合器設(shè)置為僅允許驅(qū)動(dòng)力從電動(dòng)馬達(dá)一側(cè)傳向內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)以用于 起動(dòng)。單向離合器構(gòu)造于齒圈和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪之間。為了減少產(chǎn)生的噪音，該專 利建議提高齒的嚙合率和嚙合精密度，其可通過齒圈與行星齒輪嚙合并與之一直嚙合 實(shí)現(xiàn)。
雖然JP 2000274337通過齒圈與行星齒輪嚙合并與之一直嚙合解決了噪音和嚙合 問題，但產(chǎn)生了一個(gè)新問題。由于怠速停止車輛或混合動(dòng)力車輛的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)例如 通過車載計(jì)算機(jī)而被自動(dòng)起動(dòng)，每小時(shí)的起動(dòng)和停止次數(shù)會(huì)相當(dāng)多，特別是在城巿駕 駛中。這有可能會(huì)在起動(dòng)裝置的單向離合器上施加相當(dāng)大的張力。因此，依照J(rèn)P 2000274337將單向離合器構(gòu)造在齒圈和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪之間并不令人滿意，而更 為可取的是將單向離合器直接設(shè)于曲軸上，以提供更小和更緊湊的裝置，其可適用于 許多現(xiàn)有的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)為了合適地將單向離合器的輪軸固定至曲軸，將例如不得不使用 特殊的工具應(yīng)用相當(dāng)大的力將輪軸壓入安裝于其上。這使得安裝單向離合器十分麻 煩，且在常規(guī)的汽車修理廠拆下和維修該裝置將更加麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)的起動(dòng)機(jī)裝置，特別是易于 安裝和拆下的這樣一種裝置，該裝置包含在輸出軸上具有行星齒輪的起動(dòng)機(jī)馬達(dá)，
其行星齒輪設(shè)為與位于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪之間的曲軸輪上的相應(yīng)曲軸齒輪 持續(xù)嚙合，曲軸輪通過單向離合器單元運(yùn)轉(zhuǎn)地與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連接。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，依據(jù)權(quán)利要求1的特征部分，該目的得以實(shí)現(xiàn)，其包含 單向離合器單元包含寬松地安裝于曲軸的端部的管狀輪軸，該曲軸的端部設(shè)有承載卡 環(huán)的圓周槽，該卡環(huán)與軸向限定部件合作將輪軸軸向地固定于曲軸之上。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于安裝內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)裝置的單向離合器 單元的改進(jìn)的方法，該裝置包含在輸出軸上具有行星齒輪的起動(dòng)機(jī)馬達(dá)，該行星齒輪 設(shè)為與位于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪之間的曲軸輪上的相應(yīng)曲軸齒輪持續(xù)嚙合，曲 軸輪通過單向離合器單元運(yùn)轉(zhuǎn)地與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸相連接。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，依據(jù)權(quán)利要求10的特征部分實(shí)現(xiàn)這樣的目的，該方法 包含以下步驟將單向離合器單元的管狀輪軸寬松地裝配于曲軸的端部，曲軸的端部 設(shè)有圓周槽，通過將卡環(huán)插入槽內(nèi)將輪軸軸向地固定于曲軸之上，以便于通過軸向限 定部件和卡環(huán)的合作將輪軸軸向地固定于曲軸之上。
其它的實(shí)施例列于從屬權(quán)利要求中。
應(yīng)理解為本發(fā)明的特征可以任意組合相結(jié)合而不背離所附權(quán)利要求所確定的發(fā) 明保護(hù)范圍。


僅作為例子，本發(fā)明的實(shí)施例將參考所附附圖來描述，其中 圖1為根據(jù)本發(fā)明的起動(dòng)機(jī)裝置的示意圖。
圖2為根據(jù)圖1的起動(dòng)機(jī)裝置的第一實(shí)施例在單向離合器區(qū)域的部分截面示意圖。
圖3為根據(jù)圖1的起動(dòng)機(jī)裝置的第二實(shí)施例在單向離合器區(qū)域的部分截面示意圖。
圖4為根據(jù)圖1的起動(dòng)機(jī)裝置的第三實(shí)施例在單向離合器區(qū)域的部分截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖從下文的詳細(xì)描述中本發(fā)明的其他目的和特征將會(huì)顯而易見。然而應(yīng)理 解為，這些附圖僅出于說明的目的而設(shè)計(jì)，而不作為對(duì)本發(fā)明的限定，其應(yīng)參考本發(fā) 明的權(quán)利要求。還應(yīng)理解的是這些附圖并不必然按比例繪制，除非另有說明，它們僅 概念性說明這里所描述的結(jié)構(gòu)和步驟。相同的參考標(biāo)號(hào)在不同的附圖中將用于說明相應(yīng)的特征。
在本發(fā)明如圖1示意性所示的優(yōu)選第一實(shí)施例中，顯示了用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 機(jī)裝置。該起動(dòng)機(jī)裝置包含具有在輸出軸上的行星齒輪2的起動(dòng)機(jī)馬達(dá)1,例如電起 動(dòng)機(jī)馬達(dá)，該行星齒輪2設(shè)置為與位于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體4和飛輪13 (見圖2和圖3)之 間的曲軸輪3的相應(yīng)曲軸齒輪持續(xù)咕合，例如始終嚙合。
如圖2中可見，該第一實(shí)施例的曲軸輪3通過單向離合器單元6運(yùn)轉(zhuǎn)地連接于發(fā) 動(dòng)機(jī)的曲軸5。該單向離合器單元6設(shè)在曲軸油封7的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體4 一側(cè)，曲軸油 封7通過發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油能夠潤滑和冷卻單向離合器單元6。
由于單向離合器單元6,曲軸輪3適合為在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)設(shè)置為隨著起動(dòng)機(jī)1和 飛輪旋轉(zhuǎn)的齒圈。由于起動(dòng)機(jī)1與齒圈3永久嚙合，齒輪的設(shè)計(jì)可以改進(jìn)和優(yōu)化以在 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)生成噪音最小。在曲軸輪3的中央設(shè)有單向離合器單元6。發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸箱通 過設(shè)在單向離合器單元6和曲軸5之間的曲軸油封7封住。
第二油封(未顯示)適合于設(shè)在單向離合器單元6和發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體4之間以便于 限制發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油通路至該裝置的單向離合器單元6部分并且防止發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油進(jìn)入相 關(guān)的離合器/變矩器殼體(未顯示)。
單向離合器單元6包含管狀輪軸8。該管狀輪軸8被推至曲軸5之上并寬松地安 裝于其一端。曲軸5的該端帶有圓周槽9來接受卡環(huán)10。提供槽9用于承載卡環(huán)10, 通過輪軸8在所安裝的卡環(huán)10的每一側(cè)具有軸向限定部件11、 12,卡環(huán)10可將輪 軸8軸向地固定于曲軸5之上。通過卡環(huán)10的壓力或卡力來阻止卡環(huán)10在曲軸5的 槽9中旋轉(zhuǎn)，并在曲軸5上軸向引導(dǎo)輪軸8。
因此卡環(huán)IO設(shè)計(jì)為通過安裝力或拆卸力卡上或拆下，來限制位于曲軸5端部的 管狀輪軸8在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體4和飛輪13之間移動(dòng)。
由此提供了一種將單向離合器單元6固定在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸5的端部的簡單的 解決方案，該方案本質(zhì)上由卡環(huán)10和相應(yīng)的槽9組成，作為一種節(jié)約成本的設(shè)計(jì)可 以實(shí)現(xiàn)容易的安裝和拆卸功能。
曲軸油封7適于在軸向限定部件11、 12之外接近曲軸5的端部處安置在單向離 合器單元6的輪軸8和曲軸5之間。由此可在輪軸8內(nèi)潤滑卡環(huán)10以及單向離合器 單元6的其它部件。
在第一實(shí)施例中兩個(gè)軸向限定部件11、 12均為壓裝于輪軸8內(nèi)的環(huán)形部件，如 圖2所示。
在第二實(shí)施例中兩個(gè)軸向限定部件11、 12均為與輪軸8 —體化成型，如圖3所示。
可替代地軸向限定部件11、 12中至少有一個(gè)為壓裝于輪軸8內(nèi)的環(huán)形部件。 另外可替代地軸向限定部件11、 12中至少有一個(gè)為與輪軸8 —體化成型。 再有可替代地一個(gè)軸向限定部件11為壓裝于輪軸8內(nèi)的環(huán)形部件，且另一個(gè)軸
6向限定部件12為與輪軸8—體化成型，或者反之。
圖4通過起動(dòng)機(jī)裝置的第三實(shí)施例說明了在單向離合器區(qū)域的部分示意圖。在該 第三實(shí)施例中曲軸5的一端設(shè)有壓裝于曲軸5端部上的套簡14。這有利于為曲軸5 端部提供所需特性，例如光潔度和表面硬度。套簡設(shè)有承載卡環(huán)10的圓周槽9。顯 然上述實(shí)施例可與前文所述的第一和第二實(shí)施例相結(jié)合。
而且，在根據(jù)圖4的第三實(shí)施例中，軸向限定部件11與套簡14 一體化成型且輪 軸8的軸向限定部件12置于卡環(huán)IO和軸向限定部件11的中間，這樣輪軸8被軸向 固定在曲軸5上。顯然該第三實(shí)施例也可以實(shí)現(xiàn)容易的安裝和拆卸功能，因?yàn)闊o需為 了安裝和拆卸單向離合器單元6而去除壓裝套簡14,其在這里也得益于卡環(huán)10的卡 上和拆下。
可替代地，根據(jù)第三實(shí)施例，軸向限定部件11也可壓裝于套簡14上且輪軸8的 軸向限定部件12置于卡環(huán)IO和軸向限定部件11的中間。
根據(jù)本發(fā)明也可以設(shè)想一種機(jī)動(dòng)車輛，其包含如上所述的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 機(jī)裝置。
此外，根據(jù)本發(fā)明也可設(shè)想一種用于安裝內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)裝置的單向離合器 單元的方法。起動(dòng)機(jī)裝置包含在輸出軸上具有行星齒輪2的起動(dòng)機(jī)馬達(dá)1。起動(dòng)機(jī)馬 達(dá)的行星齒輪2設(shè)置為與位于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體4和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪13之間的曲軸輪3的相 應(yīng)曲軸齒輪持續(xù)嚙合。而且，曲軸輪3通過單向離合器單元6運(yùn)轉(zhuǎn)地連接于發(fā)動(dòng)機(jī)曲 軸5。根據(jù)本發(fā)明的方法包含以下步驟將單向離合器單元6的管狀輪軸8寬松地安 裝于曲軸5的一端，曲軸5的該端設(shè)有圓周槽9,通過將卡環(huán)10插入圓周槽9來將 輪軸8軸向地安裝于曲軸5之上，這樣通過軸向限定部件11、 12和卡環(huán)10的配合， 將輪軸8軸向地安裝在曲軸5上。
上述安裝內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)裝置的單向離合器單元6的方法通過卡上和拆下 卡環(huán)10能夠方便地安裝和拆卸單向離合器單元6。
可以對(duì)前文所述的本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行修改而不背離本發(fā)明在本發(fā)明的權(quán)利要 求中所確定的發(fā)明保護(hù)范圍。
用于描述和主張本發(fā)明的諸如"包括(including)"、"包含(comprising)"、 "結(jié)合(incorporating )"、"由…組成(consist of )"、"具有(have)"、 "是(is)"等表達(dá)應(yīng)視為以非唯一的方式解釋，即允許沒有明確描述的項(xiàng)目、部分 或要素也可出現(xiàn)。提及單數(shù)也可以解釋為有關(guān)于復(fù)數(shù)，反之亦然。
在權(quán)利要求中括號(hào)內(nèi)包含的數(shù)字應(yīng)視為幫助理解權(quán)利要求而不應(yīng)以任何方式被 解釋為限定這些權(quán)利要求所保護(hù)的主題。
這樣，雖然展示和描述并指出了如優(yōu)選實(shí)施例所應(yīng)用的本發(fā)明的基本新穎性特 征，應(yīng)理解為本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所闡釋的裝置的形式和細(xì)節(jié)以及它們的運(yùn) 行做出各種省略、替代和變更。例如，應(yīng)清楚地將這些以基本上相同的方法完成基本上相同的功能來獲得相同的技術(shù)效果的要素和/或方法步驟的所有結(jié)合視為在本發(fā)明 的保護(hù)范圍內(nèi)。而且，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到聯(lián)系任何所披露的本發(fā)明的形式或?qū)嵤├@示和 /或描述的結(jié)構(gòu)和/或要素和/或方法步驟可以與任何其他所披露或描述或啟示的形式 或?qū)嵤├嘟Y(jié)合作為一般的設(shè)計(jì)選擇。因此本發(fā)明的目的僅如這里本發(fā)明的權(quán)利要求 所表明的保護(hù)范圍來限定。
權(quán)利要求
1、一種用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)裝置，該裝置包含在輸出軸處具有行星齒輪(2)的起動(dòng)機(jī)馬達(dá)(1)，所述行星齒輪(2)設(shè)置為與位于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體(4)和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪(13)之間的曲軸輪(3)的相應(yīng)曲軸齒輪持續(xù)嚙合，所述曲軸輪(3)通過單向離合器單元(6)與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸(5)運(yùn)轉(zhuǎn)地連接，其特征在于所述單向離合器單元(6)包含寬松地安裝在所述曲軸(5)的一端的管狀輪軸(8)，所述曲軸(5)的該端帶有承載卡環(huán)(10)的圓周槽(9)，所述卡環(huán)(10)與軸向限定部件(11、12)合作將所述輪軸(8)軸向地固定于所述曲軸(5)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于所述軸向限定部件(11、 12) 中的至少一個(gè)為壓裝于所述輪軸(8)內(nèi)的環(huán)形部件。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一權(quán)利要求所述的起動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于所述軸 向限定部件(11、 12)中的至少一個(gè)為與所述輪軸(8) —體化成型。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的起動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于所述曲 軸(5)的所述端帶有壓裝于所述曲軸(5)的所述端的套筒(14)，該套簡帶有承載 所述卡環(huán)(10)的圓周槽(9)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的起動(dòng)機(jī)裝置，其特征在,于所述軸向限定部件(11)為 壓裝于所述套簡U4)上且所述輪軸(8)的所述軸向限定部件(12)置于所述卡環(huán)(10)和所述軸向限定部件(11)的中間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的起動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于所述軸向限定部件(11)與 所述套筒(l4 ) 一體化成型且所述輪軸(8 )的軸向限定部件(12 )置于所述卡環(huán)(10 ) 和所述軸向限定部件(11)的中間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一權(quán)利要求所述的起動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于所述輪 軸(8)在所述卡環(huán)(10)的每一側(cè)帶有軸向限定部件(11、 12)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一權(quán)利要求所述的起動(dòng)機(jī)裝置，其特征在于曲軸油 封(7)在所述軸向限定部件(11、 12)之外接近曲軸(5)的所述端處設(shè)置在所述單 向離合器單元(6)和所述曲軸(5)之間。
9、 一種機(jī)動(dòng)車輛，其特征在于其包含根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一權(quán)利要求所述 的用于內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)裝置。
10、 一種用于安裝內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)裝置的單向離合器單元的方法，所述裝 置包含在輸出軸處具有行星齒輪(2)的起動(dòng)機(jī)馬達(dá)(1),所述行星齒輪(2)設(shè)置 為與位于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體(4)和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪(13)之間的曲軸輪(3)的相應(yīng)曲軸齒輪 持續(xù)嚙合，所述曲軸輪(3)通過單向離合器單元(6)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸(5)運(yùn) 轉(zhuǎn)地連接，其特征在于其包含以下步驟將所述單向離合器單元(6)的管狀輪軸(8) 寬松地安裝在所述曲軸(5)的一端，所述曲軸(5)的該端帶有圓周槽(9),通過 將卡環(huán)(10)插入所述圓周槽(9)中將所述輪軸(8)軸向地固定于所述曲軸(5) 上，以便于通過軸向限定部件(11、 12)與所述卡環(huán)(10)的合作將所述輪軸(8) 軸向地固定于所述曲軸(5)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)裝置。該起動(dòng)機(jī)裝置包含在輸出軸處具有行星齒輪(2)的起動(dòng)機(jī)馬達(dá)(1)。行星齒輪(2)設(shè)置為與位于發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸體(4)和發(fā)動(dòng)機(jī)飛輪(13)之間的曲軸輪(3)的相應(yīng)曲軸齒輪持續(xù)嚙合。曲軸輪(3)通過單向離合器單元(6)與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸(5)運(yùn)轉(zhuǎn)連接。單向離合器單元(6)包含寬松地安裝在所述曲軸(5)的一端的管狀輪軸(8)。所述曲軸(5)的該端帶有承載卡環(huán)(10)的圓周槽(9)，所述卡環(huán)(10)與軸向限定部件(11、12)合作將所述輪軸(8)軸向地固定于所述曲軸(5)上。
文檔編號(hào)F02N15/02GK101463788SQ20081018846
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者佩特·阿爾姆哈根, 彼得·加斯特, 拉斯·斯坦福爾, 約納斯·福塞爾 申請(qǐng)人:福特環(huán)球技術(shù)公司