專利名稱：懸臂式起動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于起動汽車內(nèi)燃機(jī)的具有小齒輪軸的懸臂式起動機(jī)，所述小齒 輪軸在前面的自由伸出的一端具有嚙合小齒輪并且在對置的一端具有小齒輪柄，該小齒輪 柄被可移動地導(dǎo)向并支承在起動機(jī)的驅(qū)動軸上而且被容納在起動機(jī)軸承蓋的軸承中。此外 本發(fā)明涉及一種用于裝配懸臂式起動機(jī)，特別是上面所描述的起動機(jī)的方法，其中，所述起 動機(jī)用于起動汽車內(nèi)燃機(jī)，而且所述起動機(jī)的小齒輪軸在前面的、懸臂式的一端具有嚙合 小齒輪而在對置的一端具有小齒輪柄，所述小齒輪柄被可移動地導(dǎo)向和支承在所述起動機(jī) 的驅(qū)動軸上而且被容納在所述起動機(jī)的軸承蓋的軸承中。
背景技術(shù)：
已知具有嚙合小齒輪(或者也被稱為起動小齒輪)的懸臂式起動機(jī)，該嚙合小齒 輪通過兩個軸承襯套或者說套筒或者非常寬的軸承襯套支承在所述起動機(jī)的驅(qū)動軸上。所 述嚙合小齒輪借助于繼電器被推入用于起動內(nèi)燃機(jī)的齒圈中，并且在起動內(nèi)燃機(jī)后又被移出。所述起動機(jī)的另一實(shí)施方式是所謂的開口式起動機(jī)，在所述開口式起動機(jī)中，將 所述起動小齒輪在端側(cè)支承在驅(qū)動軸上。本發(fā)明涉及懸臂式起動機(jī)。所述嚙合小齒輪可轉(zhuǎn)動地支承在所述起動機(jī)的驅(qū)動軸上，因?yàn)樵诮柚谄饎有↓X 輪起動內(nèi)燃機(jī)之后，內(nèi)燃機(jī)使所述嚙合小齒輪的轉(zhuǎn)速超過所述起動機(jī)驅(qū)動軸。因此所述小 齒輪軸相對于驅(qū)動軸的相對轉(zhuǎn)速僅在內(nèi)燃機(jī)起動時出現(xiàn)幾秒鐘。在其它情況下，所述嚙合 小齒輪的轉(zhuǎn)速和剩余的工作時間與驅(qū)動軸相同。為了起動過程，所述小齒輪軸與在所述驅(qū) 動軸上的超速離合器相聯(lián)接。所述超速離合器用于在起動過程中將轉(zhuǎn)矩傳遞到所述小齒輪 軸上并且允許相對于驅(qū)動軸更高的相對轉(zhuǎn)速。因此，相對轉(zhuǎn)速的工作時間，即所述小齒輪軸 的軸承在驅(qū)動軸上施加負(fù)荷的時間，總體上與總工作時間相比非常短。在汽車使用壽命期 間，持續(xù)工作時間通常合計(jì)最長為大約12小時。為了實(shí)現(xiàn)相對于傳統(tǒng)的燒結(jié)軸承襯套或者帶有油囊的襯套更長的壽命，在這些襯 套中潤滑劑容納在形成的油囊中，DE 19743122A1描述了一種懸臂式起動機(jī)，所述懸臂式起 動機(jī)具有小齒輪柄在起動機(jī)輸出軸上的至少一個位于前面的被設(shè)計(jì)成滾針軸承的支承部 位。在支承結(jié)構(gòu)方面，這種傳統(tǒng)的起動機(jī)成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)是，對開頭所述種類的懸臂式起動機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，從而簡化所述起動 機(jī)的結(jié)構(gòu)和裝配并進(jìn)一步降低成本。依據(jù)本發(fā)明，所述的任務(wù)通過權(quán)利要求1和10的主題得以解決。由從屬權(quán)利要求 可得到有利的改進(jìn)方案。本發(fā)明的根本構(gòu)思是，根據(jù)需要對小齒輪軸在驅(qū)動軸上的支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。滾 動軸承或者支承燒結(jié)襯套被設(shè)計(jì)用于從幾百至幾千小時的持續(xù)工作時間。在通常的使用情況下，所述小齒輪軸在驅(qū)動軸上的支承結(jié)構(gòu)的有效工作壽命僅為10至12小時。因此本發(fā) 明的一個重要的構(gòu)思是，根據(jù)要求并且以尺寸不會過大的方式來設(shè)計(jì)支承結(jié)構(gòu)，并且因此 實(shí)現(xiàn)簡化的制造并減小重量。由此所述任務(wù)通過一種起動機(jī)由以下措施得以解決即，所述小齒輪柄具有至少 一個位于里面的直接支承在驅(qū)動軸上的第一支承段。構(gòu)思是，將由硬質(zhì)材料制成的小齒輪 柄又支承在驅(qū)動軸的硬質(zhì)材料上。因此，與具有位于小齒輪軸和驅(qū)動軸之間的、由軟質(zhì)材料 制成的燒結(jié)軸承襯套的硬-軟-硬支承結(jié)構(gòu)相比，該支承結(jié)構(gòu)可以被稱為硬-硬支承結(jié)構(gòu)。 主要的優(yōu)點(diǎn)是，由此僅需要較少的部件，可以實(shí)現(xiàn)部件和起動機(jī)更加快速的制造，而且總體 上由于更少的部件實(shí)現(xiàn)了重量減小以及更低的生產(chǎn)成本。制造更加簡單。此外，與所謂的 開口式起動機(jī)相比，所述支承結(jié)構(gòu)通過封閉的結(jié)構(gòu)得以非常好的保護(hù)，而免受出現(xiàn)的環(huán)境 條件，如灰塵、離合器的磨損顆粒、濕度等的影響。此外，所述支承結(jié)構(gòu)還因此得以簡化，因?yàn)槔绮槐厥褂萌缭谏厦嫠枋龅默F(xiàn)有 技術(shù)中的復(fù)雜且昂貴的滾動軸承，因?yàn)樵谛↓X輪軸和驅(qū)動軸之間的相對轉(zhuǎn)速出現(xiàn)的時間 點(diǎn)，不必將轉(zhuǎn)矩從起動機(jī)傳遞到內(nèi)燃機(jī)的齒圈上。因此，在此時間點(diǎn)，負(fù)載情況，即作用于小 齒輪的力非常小。此外，持續(xù)工作時間通過短的周期進(jìn)一步降低，例如通過具有起動系統(tǒng)的 汽車，該起動系統(tǒng)帶有不被駕駛員直接干涉的起動時間控制裝置。帶有起動按鈕或者起動 鍵的汽車具有起動時間控制裝置，只要內(nèi)燃機(jī)已被起動，所述起動時間控制裝置還要更快 地停止起動機(jī)并且將嚙合小齒輪從齒圈中移出。因此，由于以上所述的原因，可以將所有至今已知的在小齒輪軸和驅(qū)動軸之間的 支承元件省去。根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方式，為了形成靈活的且降低噪音的支承結(jié)構(gòu)，以及為了防 止腐蝕，小齒輪軸在驅(qū)動軸上的至少一個支承段被施加了潤滑劑。該潤滑劑例如是油脂或 者油或者其它的由現(xiàn)有技術(shù)已知的潤滑物質(zhì)，該潤滑物質(zhì)浸潤所述第一支承段或者被大面 積地涂抹。根據(jù)另一更加優(yōu)選的實(shí)施方式，所述至少一個第一支承段可以附加地或者替代地 具有潤滑涂層。所述潤滑涂層可以是一種其它的材料涂層，例如塑料涂層或者其它的耐磨 的涂層。所述塑料涂層可以例如是特氟隆涂層。根據(jù)一種對本發(fā)明進(jìn)行改進(jìn)的實(shí)施方式，將所述第一支承段和/或所述驅(qū)動軸在 支承段在驅(qū)動軸上直接平放地被移動和支承的區(qū)域中專門經(jīng)過硬化處理。專門的硬化處理 可以顯著地延長使用壽命。硬化處理的方法可以例如是也可用來防止腐蝕的滲氮處理或者 熱處理方法。為了在靈活性和噪音降低方面改善使用壽命，根據(jù)一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式，設(shè) 計(jì)一個潤滑物質(zhì)儲存室。至少在所述第一支承段上通過在小齒輪軸上的潤滑油槽構(gòu)成潤滑 物質(zhì)儲存室。例如，在將小齒輪軸裝配到驅(qū)動軸上之前，用油脂填充潤滑油槽并且因此在起 動機(jī)的使用壽命期間保持這個狀態(tài)。所述小齒輪軸可以通過硬-硬支承結(jié)構(gòu)設(shè)置在驅(qū)動軸上。出于制造技術(shù)的原因， 為了簡化小齒輪軸的制造，將位于外面的、距離嚙合小齒輪最近的支承段作為第一支承段 直接硬支承在驅(qū)動軸上，而位于里面的、第二支承段借助于軸承襯套軟支承在驅(qū)動軸上。為了簡化制造和縮短制造時間并因此以更低的成本進(jìn)行制造，所述驅(qū)動軸的內(nèi)徑在兩個支承段的整個長度范圍內(nèi)大致恒定，嚙合小齒輪支承在所述的兩個支承段上。此外， 由此與階梯狀驅(qū)動軸相比，重量減小。為了明顯地減小起動機(jī)的重量，特別是小齒輪軸在驅(qū)動軸上的支承結(jié)構(gòu)的重量， 小齒輪柄在第二支承段優(yōu)選直至第一支承段的區(qū)域中的內(nèi)徑大于小齒輪柄在嚙合小齒輪 直至第一支承段的區(qū)域中的內(nèi)徑，用于降低壁厚。因此將小齒輪軸構(gòu)造為材料和重量優(yōu)化 的且節(jié)省資源的。對壁厚進(jìn)行選擇，其大小使得在最大地減小重量的情況下實(shí)現(xiàn)足夠的強(qiáng)度。有利的是，在小齒輪軸上且在嚙合小齒輪后面構(gòu)成所述第一支承段，由此在小齒 輪齒部的下方存在用于止動系統(tǒng)的自由區(qū)域，所述止動系統(tǒng)包括嚙合小齒輪移動的軸向行 程。在此區(qū)域中的靠近齒部的支承結(jié)構(gòu)才是優(yōu)選的。對于其它的止動系統(tǒng)，可以在嚙合小 齒輪齒部的下方構(gòu)成支承結(jié)構(gòu)。此外，所述任務(wù)通過一種裝配方法通過如下方式得以解決，S卩，將小齒輪軸的小齒 輪柄通過至少一個支承段直接套到驅(qū)動軸上。因?yàn)椴槐厥褂萌魏螡L動軸承以及燒結(jié)襯套， 由此，依據(jù)本發(fā)明顯著地簡化了裝配方法。特別的是，支承段被施加潤滑涂層，特別是潤滑 物質(zhì)，例如油脂。如上所述，可以對所述支承段施加特氟隆層或者其它的潤滑劑。因?yàn)椴考?更少，所以減少了裝配步驟?？梢詫?shí)現(xiàn)更快的裝配并且因此成本更低。當(dāng)然，上面所述的和下面將要闡述的特征不僅能夠在分別說明的組合中使用而且 也能夠在其它的組合中使用。


接下來將借助于實(shí)施例參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。其中圖1以示意的剖視圖示出了依據(jù)第一種實(shí)施方式的支承在驅(qū)動軸上的小齒輪軸；圖2以示意的剖視圖示出了依據(jù)第二種實(shí)施方式的小齒輪軸。
具體實(shí)施例方式圖1在放大的剖視圖中示出了用于起動汽車內(nèi)燃機(jī)的起動機(jī)1的一部分。所述起 動機(jī)1屬于所謂的懸臂式起動機(jī)類型，所述起動機(jī)帶有在單側(cè)支承的小齒輪軸2，在該小齒 輪軸上形成了嚙合小齒輪3，該嚙合小齒輪借助于用于內(nèi)燃機(jī)起動過程的繼電器被嚙合到 齒圈(未示出)中并且在內(nèi)燃機(jī)起動后又被移出。所述小齒輪軸2可轉(zhuǎn)動地支承在起動機(jī)的驅(qū)動軸5上，用于允許相對轉(zhuǎn)速，當(dāng)內(nèi)燃 機(jī)起動并且在齒圈上已達(dá)到比起動機(jī)通過驅(qū)動軸5規(guī)定的轉(zhuǎn)速更高的轉(zhuǎn)速時，出現(xiàn)該相對 轉(zhuǎn)速。該相對轉(zhuǎn)速在起動周期中具有非常短的工作時間，特別是在帶有起動按鈕的新型汽 車中，該工作時間按規(guī)定被縮短了，因?yàn)槠饎訒r間控制裝置在起動內(nèi)燃機(jī)之后將嚙合小齒 輪從與齒輪圈的嚙合中移出。小齒輪軸2具有第一支承段6和第二支承段7。所述第一支承段6是位于外面的， 距離嚙合小齒輪3最近的支承段，而第二支承段7是具有軸承襯套8的位于里面的支承段， 該軸承襯套由一種軟質(zhì)材料例如燒結(jié)銅材料制成。為了改善滑動特性并作為腐蝕保護(hù)以及 為了降低噪音，通過潤滑劑將軸承襯套8包圍并浸潤。軸承襯套8也可以具有環(huán)形槽形式 的，即所謂的油囊形式的潤滑物質(zhì)儲存室。為了彌補(bǔ)小齒輪軸的大內(nèi)徑，在這種實(shí)施方式中優(yōu)選地將軸承襯套8構(gòu)造為從橫截面看很厚，具有較大的壁材料厚度。依據(jù)本發(fā)明，所述小齒輪軸2在第一支承段上直接支承在所述驅(qū)動軸5上，而無需 燒結(jié)套筒或滾動軸承。由于所述小齒輪軸2的硬質(zhì)材料支承在所述驅(qū)動軸5的硬質(zhì)材料上， 因此設(shè)有硬-硬支承結(jié)構(gòu)。因?yàn)榕c壽命為幾千小時的傳統(tǒng)滾動軸承和在套筒中的支承結(jié)構(gòu) 相比，這種支承結(jié)構(gòu)的工作壽命總體上非常短，所以這種支承結(jié)構(gòu)是足夠的。在起動機(jī)的整 個壽命期間看，硬-硬支承結(jié)構(gòu)的總的持續(xù)工作時間通常為10至12小時。該工作時間是 在小齒輪軸2和驅(qū)動軸5之間出現(xiàn)相對速度時發(fā)生的。小齒輪軸2容納在滾動軸承9中，所述滾動軸承安裝在起動機(jī)1的軸承蓋10中。 為了保護(hù)硬-硬支承結(jié)構(gòu)免受外界環(huán)境，如灰塵、濕度、磨損顆粒的影響，密封蓋12在嚙合 小齒輪3的端面上完全地封閉支承結(jié)構(gòu)。通過在驅(qū)動軸5上的小齒輪止動裝置11限制了 嚙合小齒輪3的軸向嚙合運(yùn)動。所述小齒輪止動裝置11包括止動環(huán)和鋼絲擋圈。小齒輪 軸2借助于在驅(qū)動軸5上的超速離合器13處于作用連接，從而通過驅(qū)動軸5的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動嚙 合小齒輪3并且在內(nèi)燃機(jī)起動時在超速的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)伴有較高的嚙合小齒輪3轉(zhuǎn)速的 相對轉(zhuǎn)速。有利的是，特別地在驅(qū)動軸5和/或小齒輪軸2的第一支承段6上的支承面專門 經(jīng)過硬化處理。所述支承面具有潤滑涂層。出于制造技術(shù)方面的原因，為了簡化制造，在支 承段6、7的整個長度范圍內(nèi)，驅(qū)動軸5的外徑大致上恒定，帶有小齒輪柄4的嚙合小齒輪3 支承在這兩個支承段上。小齒輪柄4在帶有軸承襯套8的第二支承段7直至第一支承段6 的區(qū)域的內(nèi)徑被構(gòu)造成明顯大于從在嚙合小齒輪3上的端面直至第一支承段6的孔的直 徑。因此小齒輪軸2由于更薄的壁厚而重量明顯減小，與依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的小齒輪軸相比，這 也導(dǎo)致了材料使用上的資源節(jié)省。有利的是，懸臂式起動機(jī)1由此非常易于裝配。僅在與嚙合小齒輪對置的端面安 裝一個寬的、厚的軸承襯套8，之后小齒輪柄4通過至少一個支承段以支承的方式直接套到 驅(qū)動軸上。圖2示出了一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式的小齒輪軸2的放大剖視圖的一部分。圖2 示出了在第一支承段6周圍的區(qū)域中的嚙合小齒輪3部分。根據(jù)一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式， 小齒輪軸2的支承段6具有環(huán)形的潤滑油槽14。所述潤滑油槽14用作潤滑物質(zhì)儲存室，用 于在整個使用壽命期間向支承段6提供足夠的潤滑物質(zhì)。第一支承段6被構(gòu)造在小齒輪柄 4上且位于嚙合小齒輪3之前。所有附圖僅示出了示意性的且不是符合比例的視圖。此外應(yīng)特別地參見對于本發(fā) 明來說重要的圖示。
權(quán)利要求
1.一種用于起動汽車內(nèi)燃機(jī)的懸臂式起動機(jī)(1)，所述起動機(jī)具有具有小齒輪軸0)， 所述小齒輪軸在前面的自由伸出的一端具有嚙合小齒輪(3)并且在相對的一端具有小齒 輪柄，該小齒輪柄被可移動地導(dǎo)向并支承在起動機(jī)(1)的驅(qū)動軸( 上而且被容納在所 述起動機(jī)(1)的軸承蓋(10)的軸承中，其特征在于，所述小齒輪柄(4)具有至少一個位于 外面的第一支承段(6)，該支承段直接支承在所述驅(qū)動軸( 上。
2.按照權(quán)利要求1所述的起動機(jī)(1)，其特征在于，對所述小齒輪軸( 在所述驅(qū)動軸(5)上的所述至少一個第一支承段(6)施加了潤滑劑。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的起動機(jī)(1)，其特征在于，所述第一支承段(6)具有潤滑 涂層。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的起動機(jī)(1)，其特征在于，特別地，所述第一支承段(6) 和/或所述驅(qū)動軸( 在所述第一支承段(6)平放地被移動并支承的區(qū)域中專門經(jīng)過硬化處理。
5.按照權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的起動機(jī)(1)，其特征在于，至少是所述第一支 承段(6)具有潤滑油槽(14)。
6.按照權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的起動機(jī)(1)，其特征在于，距離所述嚙合小齒 輪(3)最近的位于外面的支承段(6)作為第一支承段(6)直接硬支承在所述驅(qū)動軸(5)上， 而位于里面的第二支承段(7)借助于軸承襯套(8)軟支承在所述驅(qū)動軸(5)上。
7.按照權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的起動機(jī)(1)，其特征在于，所述驅(qū)動軸(5)的 外徑在兩個支承段(6、7)的整個長度范圍內(nèi)大致上是恒定的，所述嚙合小齒輪C3)支承在 所述兩個支承段上。
8.按照權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的起動機(jī)(1)，其特征在于，所述小齒輪柄(4) 在所述第二支承段(7)的區(qū)域中的內(nèi)徑明顯大于所述小齒輪柄(4)在所述嚙合小齒輪(3) 直至第一支承段(6)的區(qū)域中的內(nèi)徑。
9.按照權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的起動機(jī)(1)，其特征在于，所述第一支承段(6)在嚙合小齒輪( 后面設(shè)置在小齒輪柄(4)上。
10.一種用于裝配懸臂式起動機(jī)(1)的方法，所述起動機(jī)特別的是按照權(quán)利要求1至9 中任意一項(xiàng)所述的懸臂式起動機(jī)，其中，所述起動機(jī)(1)用于起動汽車內(nèi)燃機(jī)，所述起動機(jī) (1)的小齒輪軸( 在前面的自由伸出的一端具有嚙合小齒輪C3)且在對置的一端具有小 齒輪柄G)，該小齒輪柄被可移動地導(dǎo)向并支承在起動機(jī)(1)的驅(qū)動軸( 上而且被容納在 所述起動機(jī)(1)的軸承蓋(10)的軸承中，其特征在于，將所述小齒輪軸O)的所述小齒輪 柄(4)通過至少一個支承段(6、7)直接套到驅(qū)動軸( 上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于起動汽車內(nèi)燃機(jī)的具有小齒輪軸(2)的懸臂式起動機(jī)(1)，所述小齒輪軸在前面的自由伸出的一端具有嚙合小齒輪(3)并且在相對的一端具有小齒輪柄(4)，所述小齒輪柄被可移動地導(dǎo)向并支承在起動機(jī)(1)的驅(qū)動軸(5)上而且被容納在所述起動機(jī)(1)的軸承蓋(10)的軸承中。為了簡化所述起動機(jī)(1)的結(jié)構(gòu)和裝配并且以更低的成本進(jìn)行設(shè)計(jì)，所述小齒輪柄(4)具有位于外面的第一支承段(6)，所述支承段直接支承在驅(qū)動軸(5)上。
文檔編號F02N15/06GK102046962SQ200980119507
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
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