專利名稱：用于起動機的帶嚙合增強結(jié)構(gòu)的中間支承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于起動裝置，特別是用于起動內(nèi)燃機的起動機的中間支承裝置。另外，本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求10的前序部分所述的起動裝置，特別是用于起動內(nèi)燃機的起動機。此外，本發(fā)明還涉及一種根據(jù)權(quán)利要求11的前序部分所述的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括內(nèi)燃機和用于起動內(nèi)燃機的起動機。本發(fā)明基于根據(jù)各獨立權(quán)利要求的前序部分所述的一種具有起動機或起動馬達的系統(tǒng)、一種具有內(nèi)部減速器的起動機以及一種用于在轉(zhuǎn)矩增加的同時降低轉(zhuǎn)速的傳動機構(gòu)。本發(fā)明的內(nèi)容是用于具有內(nèi)燃機的車輛的起動機。
背景技術(shù)：
由現(xiàn)有技術(shù)已知一種用于具有內(nèi)燃機的車輛的起動機，其通常包括用于驅(qū)動內(nèi)燃機的直流電動機。在這種起動機或起動馬達中，例如繼電器撥叉系統(tǒng)和多頭螺紋負責到齒圈中的嚙合或者偏移。偏移，也被稱為距離，或者更準確地說一種嚙合運動如以下方式組成電磁繼電器向后拉動撥叉。同時，通過傳動，自由輪傳動裝置向前移動。當繼電器被接通時，電動機開始轉(zhuǎn)動。在此，位于傳動軸(按照慣例也可以被稱為從動軸)上的多頭螺紋轉(zhuǎn)動，并且在多頭螺紋的齒面上的帶動件向前移動。這些與嚙合彈簧相結(jié)合的軸向和徑向運動用于更容易地到達齒圈中的齒槽。同時，在此多頭螺紋用于傳遞力和轉(zhuǎn)矩。在已知的起動馬達、起動機或者起動裝置中，傳動裝置通常被構(gòu)造為具有軸向固定不動的、沿周向彈性地容納在殼體中的內(nèi)齒圈的行星齒輪傳動機構(gòu)。太陽輪由起動馬達驅(qū)動，并且通過行星齒輪傳動機構(gòu)實現(xiàn)到起動小齒輪的減速。為了實現(xiàn)在起動過程開始時用于內(nèi)燃機起動傳動機構(gòu)的在起動小齒輪上的高轉(zhuǎn)矩，這是必需的。由DE 199 27 905A1已知一種具有起動馬達的用于內(nèi)燃機的起動裝置，其驅(qū)動軸通過被構(gòu)造為行星齒輪傳動機構(gòu)的傳動裝置與可軸向移動的帶動件有效連接，該帶動件是具有自由輪機構(gòu)和起動小齒輪的嚙合傳動機構(gòu)的一部分。起動小齒輪通過帶動件的軸向移動與內(nèi)燃機的傳動機構(gòu)的齒圈嚙合。行星齒輪傳動機構(gòu)具有構(gòu)造在驅(qū)動軸上的太陽輪，該太陽輪通過行星齒輪與內(nèi)齒圈有效連接。該內(nèi)齒圈支承在反向于起動方向鎖止的自由輪圈中，該自由輪圈本身固定地設(shè)置在起動裝置的殼體中。借助于可擺動地設(shè)置在行星架上的離心配重，為了行星齒輪傳動機構(gòu)的傳動比變化，可以使內(nèi)齒圈根據(jù)轉(zhuǎn)速與行星架形成傳力配合的連接，并且解除自由輪機構(gòu)在起動方向上的鎖止。這種用于起動內(nèi)燃機的起動機或起動裝置，至今被制造為具有由熱塑性材料制成的中間支承件或者與由燒結(jié)鋼制成的內(nèi)齒圈(也被稱為燒結(jié)內(nèi)齒圈)以及多個減振橡膠相組合的由熱塑性材料制成的中間支承件。在行星齒輪傳動機構(gòu)在起動過程中承受負荷的情況下，在由熱塑性材料制成的中間支承件中，中間支承件上的齒在不利的受力情況下可能
會發(fā)生斷裂或者熔化。在帶有由燒結(jié)鋼制成的內(nèi)齒圈和多個減振橡膠的、由熱塑性材料制
成的中間支承件中，由于在大多數(shù)情況下燒結(jié)內(nèi)齒圈的壁厚很薄而會導致燒結(jié)內(nèi)齒圈的斷 m農(nóng)。

發(fā)明內(nèi)容
與此相對，具有相應(yīng)獨立權(quán)利要求或從屬權(quán)利要求特征的根據(jù)本發(fā)明的中間支承裝置、根據(jù)本發(fā)明的起動裝置和根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)具有如下優(yōu)點通過用于提高嚙合穩(wěn)固性的器件，防止中間支承件上的齒或嚙合結(jié)構(gòu)的斷裂或過度磨損。通過優(yōu)化地集成這個器件實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)很小且非常穩(wěn)定的具有耐磨嚙合區(qū)域的中間支承裝置。所述器件可以被構(gòu)造為由與嚙合區(qū)域材料不同的材料制成的環(huán)，優(yōu)選地由例如為鋼或燒結(jié)鋼的耐磨材料制成。 所述器件可以完全或部分地集成到嚙合區(qū)域中。通過適當?shù)募蓪崿F(xiàn)了復合嚙合區(qū)域，該區(qū)域由于不同的針對所出現(xiàn)負荷的材料得以優(yōu)化。通過在從屬權(quán)利要求中提及的措施實現(xiàn)了在獨立權(quán)利要求和從屬權(quán)利要求中規(guī)定的裝置的有利擴展和改進。在一種有利的設(shè)計方案中規(guī)定，所述器件被構(gòu)造為至少一個至少部分與嚙合區(qū)域的輪廓相匹配的增強體?？梢栽O(shè)有多個例如相互平行或者成排設(shè)置的增強體。在一種實施方式中，所述增強體例如彈性地或減振地相互連接。此外，有利的是，復合嚙合區(qū)域和/或所述器件基本上在整個嚙合區(qū)域上至少在一個維度上延伸，即沿軸向、徑向和/或周向延伸。通過這種方式，能夠相應(yīng)地增強在整個周向上承受負荷的齒輪。作為替代，例如在只部分地承受負荷的嚙合區(qū)域中，能夠相應(yīng)地只強化承受負荷的嚙合區(qū)域。在一種有利的設(shè)計方案中規(guī)定，所述器件至少部分地集成在基本區(qū)段和/或嚙合區(qū)段中。通常，帶齒的元件或部件，例如齒輪或齒條，包括基本部分或基體以及由其伸出的帶齒的嚙合區(qū)段。兩者共同構(gòu)成一個嚙合區(qū)段。在一種實施方式中，所述器件集成在基本區(qū)域中。在此，所述器件可以對稱地或不對稱地設(shè)置。在另一實施方式中，所述器件被構(gòu)造在所述嚙合區(qū)段中。在一種優(yōu)選的實施方式中，所述器件既構(gòu)造在嚙合區(qū)段中又構(gòu)造在基本區(qū)段中，以盡可能有效地降低嚙合結(jié)構(gòu)斷裂的風險。所述器件可以包括多個增強體，這些增強體至少部分地相互聯(lián)接。作為替代，所述增強體被構(gòu)造為相互分開的。在一種優(yōu)選的實施方式中，所述器件被構(gòu)造為單件式的增強體。該增強體被成形為使其至少部分地在基本區(qū)段和嚙合區(qū)段上延伸。所述增強體優(yōu)選地與嚙合區(qū)域的輪廓相匹配，例如在齒輪中為環(huán)形體。在一種實施方式中，環(huán)形體大致呈波浪狀地延伸，其中波峰伸入嚙合區(qū)段內(nèi)且波谷伸入到基本區(qū)段內(nèi)。在另一優(yōu)選實施方式中，在嚙合體上構(gòu)造有成形部或凸起部。在此，嚙合體例如在基本區(qū)段中延伸。成形部或凸起部至少部分地伸入到嚙合區(qū)段中，即伸入到各單個齒內(nèi)。在另一優(yōu)選的實施方式中，嚙合區(qū)域基本上由熱塑性材料制成，由此能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化的構(gòu)造方式。此外，通過這種材料能夠簡單且批量地輕量化制造嚙合區(qū)域?？梢钥紤]其他的材料。優(yōu)選地，選擇嚙合區(qū)域和增強體的適合的材料配對，從而能實現(xiàn)適合的復合嚙合區(qū)域。
因此在一種優(yōu)選的設(shè)計方案中，所述器件由相對于嚙合區(qū)域的材料，特別是相對于熱塑性材料強度更穩(wěn)固的材料制成，特別是由從包括鋼、燒結(jié)鋼、熱固性材料等的材料組中選出的材料制成。優(yōu)選地規(guī)定，所述器件插入到嚙合區(qū)域中、壓入到嚙合區(qū)域中和/或借助于注塑例如注塑包封集成到嚙合區(qū)域中。通過這種方式，能簡單地制造根據(jù)本發(fā)明的中間支承裝置。在本發(fā)明的一種實施方式中，所述器件事后被裝入到嚙合區(qū)域中。因此，相應(yīng)的嚙合區(qū)域被構(gòu)造為能改裝的。所述環(huán)優(yōu)選地被構(gòu)造為嵌入件。在一種實施例中，用熱塑性材料將該嵌入件注塑包封。在本發(fā)明的另一有利的設(shè)計方案中規(guī)定，為了優(yōu)化地將所述器件集成到嚙合區(qū)域中，所述器件具有凹部，嚙合區(qū)域的材料，也就是嚙合體至少部分地伸入到這些凹部中。通過凹部或斷開處，例如通孔，能實現(xiàn)用于嚙合區(qū)域的材料圍繞和/或穿過增強體的更好的交聯(lián)。例如，增強體以改進的方式被熱塑性材料包裹。由此，確保增強體在中間支承件中更好的密合。特別地，在另一有利的設(shè)計方案中規(guī)定，嚙合區(qū)域被構(gòu)造為環(huán)形的齒輪空心架，并且將被構(gòu)造為環(huán)繞在基本區(qū)段中且?guī)в猩烊氲絿Ш蠀^(qū)段中的成形部的環(huán)的所述器件集成， 使得所述器件主要沿周向和徑向在嚙合區(qū)域中延伸。通過這種方式，所述中間支承件被構(gòu)造用于優(yōu)化地應(yīng)用在起動馬達中。起動裝置，特別是用于起動內(nèi)燃機的起動機，包括具有用于從動軸的軸承支架的中間支承件，其中所述中間支承件被構(gòu)造為中間支承裝置，所述中間支承裝置包括嚙合區(qū)域用于支承地容納齒輪，所述嚙合區(qū)域具有基本區(qū)段和構(gòu)造在該基本區(qū)段上的嚙合區(qū)段， 其中嚙合區(qū)域被構(gòu)造為復合嚙合區(qū)域，在該復合嚙合區(qū)域中集成有用于提高嚙合穩(wěn)固性的器件，所述起動裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點能夠有效地防止中間支承件上的齒折斷，因此顯著地增加起動裝置的使用壽命。此外，降低了維修間隔期的數(shù)量和頻率。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)包括內(nèi)燃機和用于起動內(nèi)燃機的起動機，其中用于起動內(nèi)燃機的起動機被構(gòu)造為包括中間支承件的起動裝置，該中間支承件具有用于從動軸的軸承支架，其中所述中間支承件被構(gòu)造為中間支承裝置，所述中間支承裝置包括嚙合區(qū)域用于支承地容納齒輪，該嚙合區(qū)域具有基本區(qū)段和構(gòu)造在該基本區(qū)段上的嚙合區(qū)段，其中嚙合區(qū)域被構(gòu)造為復合嚙合區(qū)域，在該復合嚙合區(qū)域中集成有用于提高嚙合穩(wěn)固性的器件，所述系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點這種系統(tǒng)能夠容易地加裝使用壽命得到改善的器件， 工作進程中干擾更少并且保證了簡單的結(jié)構(gòu)。


在附圖中示出了本發(fā)明的實施例，并且在下面的描述中對所述實施例進行詳細的闡述。附圖中圖1以立體視圖示出了部分剖開的中間支承裝置；圖2以立體視圖示出了部分剖開的、中間支承裝置的另一實施方式；圖3以立體視圖示出了部分剖開的、中間支承裝置的又一實施方式；圖4以立體視圖示出了部分剖開的、中間支承裝置的再一實施方式，以及圖5以剖視圖示出了復合嚙合區(qū)域的細節(jié)。
具體實施例方式圖1以立體視圖示出了部分剖開的、用于起動裝置特別是用于用來起動內(nèi)燃機的起動機的中間支承裝置1。所述中間支承裝置包括大致呈盆形的、帶有環(huán)形嚙合區(qū)域3的中間支承件2。所述嚙合區(qū)域3包括基本上呈環(huán)形的基本區(qū)段4和多個嚙合區(qū)段5，這些嚙合區(qū)段被構(gòu)造為從基本區(qū)段4沿徑向向內(nèi)伸出的齒fe。各種各樣的成形部恥從基本區(qū)段 4沿徑向向外伸出。在嚙合區(qū)域3內(nèi)集成有大致呈環(huán)形的增強體6，該增強體構(gòu)成用于提高嚙合穩(wěn)固性的器件。沿中間支承裝置的軸向，增強體6以大致與盆形中間支承件2的底部成直角的方式，大致在嚙合區(qū)段5的整個寬度上延伸。在此，增強體6在一個端面上大致與嚙合區(qū)段3齊平地終止，從而使增強體6不被嚙合區(qū)域3蓋住。增強體6與嚙合區(qū)域3的輪廓相匹配，并且沿周向在同樣構(gòu)造為環(huán)形的整個基本區(qū)段4上延伸。成形部7從增強體 6向各單個嚙合區(qū)段5內(nèi)伸入，使得增強體6既沿徑向、周向又沿軸向地伸入到嚙合區(qū)域3 的輪廓內(nèi)。沿軸向沒有被嚙合區(qū)域3覆蓋的增強體6可以在事后集成到中間支承件2內(nèi)。 為此，在中間支承件2內(nèi)形成相應(yīng)的凹部。在另一實施方式中，增強體6例如通過被制造為注塑件而完全被嚙合區(qū)域包住。圖2以立體視圖示出了部分剖開的、中間支承裝置1的另一實施方式。該中間支承裝置1被構(gòu)造得與根據(jù)圖1的中間支承裝置1基本上相同。根據(jù)圖1和圖2的實施方式之間的主要不同之處在于，在根據(jù)圖2的實施例中，增強體6完全被嚙合區(qū)域3包住。此外， 環(huán)形的增強體6不具有徑向突出的成形部，因而該增強體只在嚙合區(qū)域3的基本區(qū)段4中延伸。圖3以立體視圖示出了部分剖開的、中間支承裝置1的又一實施方式。根據(jù)圖3 的實施例是根據(jù)圖1和圖2的實施例的組合。中間支承件2與根據(jù)圖1的中間支承件相對應(yīng)。環(huán)形增強體6與根據(jù)圖2的增強體相對應(yīng)，即該增強體不具有徑向延伸部。增強體6 例如類似于圖1地被壓入中間支承件2的縫隙狀的凹部中。也就是說，根據(jù)圖3的中間支承裝置1除了未設(shè)有成形部7之外，與根據(jù)圖1的中間支承裝置相對應(yīng)。圖4以立體視圖示出了部分剖開的、中間支承裝置1的再一實施方式。根據(jù)圖4 的實施方式基本上與根據(jù)圖1的實施方式相對應(yīng)，除了增強體6以不同的方式被構(gòu)造為具有設(shè)置在其上的成形部7。根據(jù)圖4的成形部7在一個區(qū)域中被構(gòu)造為大致L形的、葉片狀的突出的成形部7a。在另一區(qū)域中，成形部7的構(gòu)造類似于根據(jù)圖1的成形部，即，設(shè)有不同的成形部7、7a。同樣地，增強體6具有不同的區(qū)域，這些區(qū)域在其寬度方面即在其軸向延伸方面彼此不同。在一個區(qū)域中，將增強體6的寬度減小到恰好足夠用于固定成形部7a和將所述成形部7a相互連接的最小值。在另一區(qū)域中，增強體的寬度大致與根據(jù)圖1的增強體寬度相對應(yīng)，其中增強體6設(shè)有一個超出嚙合區(qū)域3的小的超出量。通過由此提供的在增強體6的一個區(qū)域內(nèi)的多個開口，實現(xiàn)了增強體6在中間支承件2內(nèi)的更好的密合。因此，例如在制造為注塑件時，中間支承件2的材料可以更好地包裹增強體6，由此集成該增強體。圖5以剖視圖示出了復合嚙合區(qū)域8的細節(jié)。在所示的區(qū)域8中，與嚙合區(qū)段5 的嚙合幾何結(jié)構(gòu)相匹配的、因此被構(gòu)造為之字形或蛇形的增強體6大致與嚙合區(qū)段的表面平行。增強體6在該實施例中被構(gòu)造為金屬環(huán)或鋼環(huán)。中間支承件2被構(gòu)造為塑料中間支
6承件。 在根據(jù)圖1至圖5的所有實施例中，中間支承件2由塑料，如熱塑性材料制成。增強體6在此始終被構(gòu)造為由鋼、燒結(jié)鋼或熱固性材料制成的環(huán)。在根據(jù)圖1的實施例中，所述環(huán)借助于注塑，例如通過將環(huán)注塑包封，被集成到中間支承件2中。所述環(huán)在圖1中以如下方式實施即，該環(huán)一直伸入到齒的頂部內(nèi)為止。在第二實施方式中，所述環(huán)以如下方式實施即，該環(huán)不是一直伸入到齒的頂部內(nèi)為止，而是只對嚙合區(qū)域的周邊進行加固(根據(jù)圖2的實施例)。在第三實施例中，所述環(huán)以如下方式實施即，該環(huán)在中間支承件2注塑之后才被壓入到中間支承件2中(根據(jù)圖3的實施方式)。為了更好的壓入，所述環(huán)為此不具有成形部7、7a。由于環(huán)的材料相對于中間支承件的熱塑性材料具有更高的強度和耐高溫性，從而防止齒部斷裂。即使所述環(huán)沒有一直伸到中間支承件嚙合結(jié)構(gòu)的頂部，中間支承件2在受到負荷和熱量輸入下也得以加固。在熱塑性材料溫度升高時，其抗拉強度減小。 嚙合結(jié)構(gòu)變軟并變形。通過嵌入或壓入的由耐高溫材料制成的環(huán)，防止上述情況發(fā)生。在第四實施例中，所述環(huán)具有多個開口。由此，所述環(huán)更好地被熱塑性材料包裹(根據(jù)圖4的實施例)。由此還更好地確保所述環(huán)在中間支承件2中的密合。
權(quán)利要求
1.一種用于起動裝置，特別是用于用來起動內(nèi)燃機的起動機的中間支承裝置(1)，所述中間支承裝置包括嚙合區(qū)域C3)用于支承地容納齒輪，所述嚙合區(qū)域具有基本區(qū)段和構(gòu)造在該基本區(qū)段上的多個嚙合區(qū)段(5)，其特征在于，所述嚙合區(qū)域(3)被構(gòu)造為復合嚙合區(qū)域(8)，在該復合嚙合區(qū)域中集成有用于提高嚙合穩(wěn)固性的器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中間支承裝置(1)，其特征在于，所述器件為至少一個至少部分與所述嚙合區(qū)域(3)的輪廓相匹配的增強體(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中間支承裝置(1)，其特征在于，所述復合嚙合區(qū)域(8) 和/或所述器件基本上在整個所述嚙合區(qū)域C3)上延伸。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求1至3中任一項所述的中間支承裝置(1)，其特征在于，所述器件至少部分地集成在所述基本區(qū)段(4)和/或所述嚙合區(qū)段(5)內(nèi)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求1至4中任一項所述的中間支承裝置(1)，其特征在于，所述嚙合區(qū)域C3)基本上由熱塑性材料制成。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求1至5中任一項所述的中間支承裝置(1)，其特征在于，所述器件由相對于所述嚙合區(qū)域(3)的材料，特別是相對于熱塑性材料，強度更加穩(wěn)固的材料制成， 特別是由從包括鋼、燒結(jié)鋼、熱固性材料等的一組材料中選出的材料制成。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求1至6中任一項所述的中間支承裝置(1)，其特征在于，所述器件插入到所述嚙合區(qū)域(3)內(nèi)、壓入到所述嚙合區(qū)域(3)內(nèi)和/或借助于注塑集成到所述嚙合區(qū)域(3)內(nèi)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求1至7中任一項所述的中間支承裝置(1)，其特征在于，為了優(yōu)化地將所述器件集成到嚙合區(qū)域C3)內(nèi)，所述器件具有凹部，所述嚙合區(qū)域C3)的材料至少部分伸入到所述凹部內(nèi)。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求1至8中任一項所述的中間支承裝置(1)，其特征在于，所述嚙合區(qū)域(3)為環(huán)形的齒輪空心架，并且將被構(gòu)造為帶有伸入到所述嚙合區(qū)段(5)中的成形部 (7,7a)且環(huán)繞在所述基本區(qū)段(4)中的環(huán)的所述器件集成，使得所述器件主要沿周向和徑向在所述嚙合區(qū)域(3)中延伸。
10.一種起動裝置，特別是用于起動內(nèi)燃機的起動機，包括具有用于從動軸的軸承支架的中間支承件，其特征在于，所述中間支承件被構(gòu)造為中間支承裝置(1)，所述中間支承裝置包括嚙合區(qū)域C3)用于支承地容納齒輪，所述嚙合區(qū)域具有基本區(qū)段(4)和構(gòu)造在該基本區(qū)段上的嚙合區(qū)段(5)，其中所述嚙合區(qū)域(3)被構(gòu)造為復合嚙合區(qū)域(8)，在該復合嚙合區(qū)域中集成有用于提高嚙合穩(wěn)固性的器件。
11.一種系統(tǒng)，包括內(nèi)燃機和用于起動內(nèi)燃機的起動機，其特征在于，用于起動內(nèi)燃機的起動機為包括中間支承件的起動裝置，所述中間支承件具有用于從動軸的軸承支架，其中所述中間支承件被構(gòu)造為中間支承裝置(1)，所述中間支承裝置包括嚙合區(qū)域C3)用于支承地容納齒輪，所述嚙合區(qū)域具有基本區(qū)段(4)和構(gòu)造在該基本區(qū)段上的嚙合區(qū)段(5)， 其中所述嚙合區(qū)域C3)被構(gòu)造為復合嚙合區(qū)域(8)，在該復合嚙合區(qū)域中集成有用于提高嚙合穩(wěn)固性的器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于起動裝置，特別是用于起動內(nèi)燃機的起動機的中間支承裝置(1)，所述中間支承裝置包括嚙合區(qū)域(3)且用于支承地容納齒輪，該嚙合區(qū)域具有基本區(qū)段(4)和構(gòu)造在該基本區(qū)段上的多個嚙合區(qū)段(5)，其中，所述嚙合區(qū)域(3)被構(gòu)造為復合嚙合區(qū)域(8)，在該復合嚙合區(qū)域中集成有用于提高嚙合穩(wěn)固性的器件。本發(fā)明還涉及一種起動裝置，特別是用于起動燃機的起動機，該起動裝置包括根據(jù)本發(fā)明的中間支承裝置(1)。本發(fā)明還涉及一種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括內(nèi)燃機和用于起動內(nèi)燃機的帶有根據(jù)本發(fā)明的起動裝置的起動機。
文檔編號F16H55/17GK102483144SQ201080037695
公開日2012年5月30日 申請日期2010年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月27日
發(fā)明者T·比爾辛, T·費舍爾, Z·帕維爾 申請人:羅伯特·博世有限公司