專利名稱：具有反跳和振動(dòng)吸收器的起動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)的電起動(dòng)電機(jī)，特別涉及一種用于起動(dòng)-停止系統(tǒng)的具有軸向和扭轉(zhuǎn)撓性的起動(dòng)機(jī)裝置。
背景技術(shù)：
通常機(jī)動(dòng)車輛應(yīng)用電起動(dòng)電機(jī)來發(fā)動(dòng)并起動(dòng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)。常規(guī)駕駛策略是發(fā)動(dòng)機(jī)一旦被起動(dòng)電機(jī)發(fā)動(dòng)就會(huì)持續(xù)運(yùn)行。然而，為了節(jié)約燃油和降低排放，已應(yīng)用起動(dòng)-停止發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)策略。在起動(dòng)-停止發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)策略中，當(dāng)車輛發(fā)動(dòng)機(jī)停止一段預(yù)先確定的時(shí)間后，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。當(dāng)司機(jī)企圖移動(dòng)車輛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)。為實(shí)現(xiàn)上述策略，通常使用電起動(dòng)電機(jī)。電起動(dòng)電機(jī)具有與環(huán)形齒輪永久性嚙合的小齒輪，該環(huán)形齒輪與發(fā)動(dòng)機(jī)相連接。在這種應(yīng)用中，起動(dòng)電機(jī)不具有例如通常用于常規(guī)起動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的超越離合器。在起動(dòng)-停止策略中，該超越離合器反而被置于發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形齒輪所處的飛輪或撥盤中。然而，對(duì)于這種構(gòu)造來講，由于起動(dòng)機(jī)小齒輪不能與環(huán)形齒輪共同轉(zhuǎn)動(dòng)，所以當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的環(huán)形齒輪就會(huì)反跳和振動(dòng)。結(jié)果引起從環(huán)形齒輪至起動(dòng)機(jī)小齒輪的碰撞，這會(huì)引起不期望的撞擊噪音和對(duì)起動(dòng)機(jī)潛在的損害。因此，需要一種起動(dòng)-停止裝置，其減少從環(huán)形齒輪至起動(dòng)機(jī)小齒輪的碰撞，消除不期望的噪音，同時(shí)保護(hù)起動(dòng)機(jī)免于損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一示例性實(shí)施例中提供了一種具有軸向和扭轉(zhuǎn)撓性的起動(dòng)-停止裝置，其吸收振動(dòng)碰撞，并減少撞擊噪音，從而保護(hù)起動(dòng)機(jī)。該裝置允許起動(dòng)機(jī)小齒輪與環(huán)形齒輪共同轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免硬碰撞。振動(dòng)碰撞吸收器減少了環(huán)形齒輪的碰撞和振動(dòng)。該起動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示例性實(shí)施例具有含兩個(gè)狹槽的小齒輪。筒，具有至少兩個(gè)被小齒輪狹槽接收的軸向延伸的突起。彈簧元件，連接至小齒輪。該系統(tǒng)將轉(zhuǎn)動(dòng)碰撞轉(zhuǎn)化為線性碰撞，該線性碰撞被該彈簧吸收。在狹槽中可以設(shè)置阻尼元件來填充筒的軸向延伸的突起之間的空間。該阻尼元件可以是硬橡膠、彈簧或彈簧的組合。


通過詳細(xì)說明和附圖將會(huì)理解本發(fā)明，其中圖1表示本發(fā)明的裝置的剖視圖；圖2表示具有本發(fā)明的起動(dòng)-停止裝置的輸出軸總成的分解圖。附圖中的部件和步驟用于簡化和清楚的說明并且不一定按照任何特定順序呈現(xiàn)。 例如，可以同時(shí)執(zhí)行的步驟或者以不同的次序執(zhí)行的步驟在圖中進(jìn)行了說明，以此幫助增進(jìn)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的理解。
具體實(shí)施方式
盡管參照特定的示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的各個(gè)方面進(jìn)行說明，但本發(fā)明不限于這樣的實(shí)施例，另外的修改、應(yīng)用以及實(shí)施方式在不背離本發(fā)明的情況下都可以實(shí)施。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記將用于表示相同的組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以對(duì)這里所說明的各種組件進(jìn)行更改而不會(huì)與本發(fā)明主題的范圍不同。圖1表示本發(fā)明的起動(dòng)機(jī)裝置10的剖視圖。電機(jī)12與驅(qū)動(dòng)總成14接合。電機(jī) 12具有含電樞軸18的電樞16，當(dāng)起動(dòng)電機(jī)12通電時(shí)，電樞軸18驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)總成14的小齒輪20。驅(qū)動(dòng)總成14的輸出軸22由電機(jī)12通過行星齒輪系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，該行星齒輪系統(tǒng)具有電樞軸齒輪24、固定齒輪沈和行星齒輪以及軸承28。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)過程中，對(duì)電機(jī)12通電，電機(jī)12的電樞16通過行星齒輪系統(tǒng)和輸出軸22驅(qū)動(dòng)小齒輪20。圖2表示驅(qū)動(dòng)總成14的分解圖。驅(qū)動(dòng)總成14由小齒輪20、彈簧30、第一卡環(huán)32、 輸出軸22、多個(gè)阻尼元件34、第二卡環(huán)36、筒38和軸承40 (示于圖1中)組成。驅(qū)動(dòng)總成 14通過圖1所示的箱體軸承42和軸承44置于接近該電起動(dòng)電機(jī)。再次參照?qǐng)D2，小齒輪 20具有兩個(gè)狹槽46，該狹槽接收筒38上的兩個(gè)突起48。在圖2所述的實(shí)例中，狹槽46是軸向狹槽，并且狹槽46和突起48是半圓形。阻尼元件34置于狹槽46中，位于小齒輪20 的狹槽46的邊緣和筒38上的突起48外邊緣之間的空間內(nèi)。該阻尼元件可以是橡膠材料， 并填充突起48和筒38之間的空間?？蛇x擇地，該阻尼元件可以是彈簧或具有多種形狀的復(fù)式彈簧。第二卡環(huán)36置于筒38和小齒輪20之間。突起48從筒38軸向地伸出，并設(shè)計(jì)為與小齒輪20的軸向狹槽46相適合。筒38 通過螺旋形花鍵M與輸出軸22接合。輸出軸22在其外徑上具有臺(tái)階50 (示于圖1)，臺(tái)階50和第二卡環(huán)36 —起將筒38相對(duì)于輸出軸22安置且軸向地限制。當(dāng)筒38相對(duì)于輸出軸22轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，筒38將在臺(tái)階50和第二卡環(huán)36的軸向限定內(nèi)沿著輸出軸22軸向移動(dòng)。 小齒輪20被彈簧30和第一卡環(huán)32壓向筒38，彈簧30和第一卡環(huán)32被箱體55保持頂著小齒輪20。運(yùn)行中，輸出軸22轉(zhuǎn)動(dòng)，小齒輪20向彈簧30移動(dòng)并壓縮彈簧30。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)軸 (未示出)上的環(huán)形齒輪(也未示出)抵抗小齒輪20的轉(zhuǎn)動(dòng)，并且輸出軸22上的螺旋形花鍵推動(dòng)筒38。驅(qū)動(dòng)總成14被第一卡環(huán)32停止，并且小齒輪20驅(qū)動(dòng)該環(huán)形齒輪(未示出) 以發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)12斷電，并且驅(qū)動(dòng)總成14被推回至其初始位置。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸(未示出)反跳，并且驅(qū)動(dòng)總成14和環(huán)形齒輪(未示出)轉(zhuǎn)動(dòng)。該環(huán)形齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)小齒輪20轉(zhuǎn)動(dòng)。由于輸出軸22上的螺旋形花鍵M，小齒輪20 的轉(zhuǎn)動(dòng)使小齒輪20移動(dòng)以壓縮彈簧30。這樣，根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)動(dòng)碰撞被轉(zhuǎn)化為線性碰撞并且被彈簧30吸收。由于發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的反跳而引起的環(huán)形齒輪(未示出)的振動(dòng)被阻尼元件34吸收。在一般的起動(dòng)機(jī)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，裝在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸上的環(huán)形齒輪將反跳和振動(dòng)，同時(shí)起動(dòng)機(jī)小齒輪不能隨該環(huán)形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。結(jié)果引起從環(huán)形齒輪至該起動(dòng)機(jī)小齒輪的不期望的碰撞，該碰撞對(duì)于起動(dòng)機(jī)是有害的。根據(jù)本發(fā)明，由于起動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)上具有扭轉(zhuǎn)撓性以及筒38和小齒輪20的相互作用，起動(dòng)機(jī)被保護(hù)免于撞擊噪音。本發(fā)明還因阻尼元件 34吸收振動(dòng)碰撞而保護(hù)起動(dòng)機(jī)。本發(fā)明允許起動(dòng)機(jī)小齒輪20隨環(huán)形齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而避免硬碰撞，并且彈簧30與阻尼元件34 —起吸收振動(dòng)碰撞從而減少源于環(huán)形齒輪的碰撞振動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，阻尼方案被整合至起動(dòng)機(jī)電機(jī)的小齒輪20中。在以上說明中，本發(fā)明已經(jīng)參考具體的示例性實(shí)施方式進(jìn)行了說明。然而，在不背離權(quán)利要求所給出的本發(fā)明的范圍的情況下，可以作出各種修改和變化。說明書和附圖是作為示例，而并非限制，而且修改應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由權(quán)利要求和它們法律上的等同物而非僅由所述的示例來確定。例如，任何方法或過程權(quán)利要求中所限定的步驟可以任何順序?qū)嵤?，并不局限于?quán)利要求所限定的特定順序。任何產(chǎn)品權(quán)利要求中所限定的組件和/或部件可以以多種排列集成或者可操作地設(shè)置，因此并不是對(duì)權(quán)利要求中所引用的具體構(gòu)造的限制。有益效果、其他優(yōu)點(diǎn)和解決問題的方案已經(jīng)參考具體實(shí)施例在以上說明；然而，任何有益效果、優(yōu)點(diǎn)、解決問題的方案或任何會(huì)引起任何特定有益效果、優(yōu)點(diǎn)或方案出現(xiàn)或使其變得更顯著的元素都不能解釋為任意一個(gè)或全部權(quán)利要求的決定性的、必須的或必要的特征或組件。術(shù)語“包含”、“含有”、“具有”、“包括”或其任何的變型，應(yīng)理解為指非排他性的包括，這樣，包含一系列元素的過程、方法、物品、組分或裝置不是僅包括列舉的這些元素，還可以包括這些過程、方法、物品、組分或裝置中未明確列出或固有的其它元素。本發(fā)明的實(shí)施中所用的上述結(jié)構(gòu)、布置、應(yīng)用、比例、元素、材料或組件的其它組合或變換，除了那些沒有具體敘述的以外，在不脫離總體原則的情況下，也可以改變或以另外的方式適應(yīng)于具體的環(huán)境、制造規(guī)格、設(shè)計(jì)參數(shù)或其它操作需求。
權(quán)利要求
1.一種起動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，包含具有至少兩個(gè)狹槽的小齒輪；具有至少兩個(gè)軸向延伸的突起的筒，所述突起被小齒輪的至少兩個(gè)狹槽接收；以及連接至小齒輪的彈簧元件，筒的轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮該彈簧元件，由此將轉(zhuǎn)動(dòng)碰撞轉(zhuǎn)化為被該彈簧元件吸收的線性碰撞。
2.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含多個(gè)置于至少兩個(gè)狹槽中的阻尼元件。
3.如權(quán)利要求2所述的起動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)阻尼元件進(jìn)一步包含置于各個(gè)狹槽中各個(gè)突起兩側(cè)的阻尼元件。
4.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，至少兩個(gè)狹槽和至少兩個(gè)突起為半圓形。
5.如權(quán)利要求2所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，多個(gè)阻尼元件為橡膠材料并且填充至少兩個(gè)狹槽與至少兩個(gè)軸向延伸的突起之間的空間。
6.如權(quán)利要求2所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，多個(gè)阻尼元件中的一個(gè)為彈簧元件。
7.如權(quán)利要求6所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，彈簧元件為復(fù)合彈簧元件。
8.一種吸收反跳和振動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)-停止發(fā)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包含具有電樞總成的電機(jī)；連接至電機(jī)的電樞總成的驅(qū)動(dòng)總成；其中該驅(qū)動(dòng)總成進(jìn)一步包含具有至少兩個(gè)狹槽的小齒輪；具有至少兩個(gè)軸向延伸的突起的筒，所述突起被小齒輪的至少兩個(gè)狹槽接收；以及連接至小齒輪的彈簧元件，筒的轉(zhuǎn)動(dòng)壓縮該彈簧元件，由此將轉(zhuǎn)動(dòng)碰撞轉(zhuǎn)化為被該彈簧元件吸收的線性碰撞。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)-停止發(fā)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包含多個(gè)置于至少兩個(gè)狹槽中的阻尼元件。
10.如權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)-停止起動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，多個(gè)阻尼元件進(jìn)一步包含置于各個(gè)狹槽中各個(gè)突起兩側(cè)的阻尼元件。
全文摘要
一種用于吸收發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)-停止裝置的驅(qū)動(dòng)總成中反跳和振動(dòng)的系統(tǒng)和方法。該驅(qū)動(dòng)總成具有小齒輪，該小齒輪具有至少兩個(gè)接收筒狀元件的軸向延伸的突起的狹槽。狹槽中的阻尼元件和彈簧元件吸收反跳和碰撞振動(dòng)。
文檔編號(hào)F02N15/02GK102220927SQ201110057030
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者埃里克·特威格, 拉維·阿特盧魯, 薛蔚 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司