專利名稱：用于驅(qū)動(dòng)起動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)的電樞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)機(jī)的電樞，該電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)裝置。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)一般不能由自身的力起動(dòng)，而是需要一個(gè)單獨(dú)的起動(dòng)裝置，該起動(dòng)裝置提供對(duì)起動(dòng)過程而言所必需的機(jī)械的初始能量。目前，通常使用帶轉(zhuǎn)子和定子的電的起動(dòng)裝置，該起動(dòng)裝置由適合的電源供電。起動(dòng)小齒輪通常與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸剛性連接，例如被壓在該轉(zhuǎn)子軸上或者與該轉(zhuǎn)子軸構(gòu)造為一體。通常通過電刷和換向器向轉(zhuǎn)子輸入電流，與此相反，定子可以被實(shí)施為具有繞組和/ 或具有永久磁鐵。為了提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，可以設(shè)置中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別是行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 于是，電樞小齒輪通過中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)實(shí)際的起動(dòng)小齒輪。為了起動(dòng)小齒輪的嚙合，經(jīng)常設(shè)置磁驅(qū)動(dòng)的預(yù)嚙合致動(dòng)器，該預(yù)嚙合致動(dòng)器用于將起動(dòng)小齒輪移入到內(nèi)燃機(jī)飛輪上的齒圈中。為了使起動(dòng)裝置與起動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)脫離聯(lián)接，通常設(shè)有自由輪機(jī)構(gòu)。但如果在內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)過程中出現(xiàn)異常，例如誤點(diǎn)火、不希望的往回轉(zhuǎn)動(dòng)或者在內(nèi)燃機(jī)鎖止時(shí)所謂的停轉(zhuǎn)沖擊負(fù)荷，會(huì)對(duì)起動(dòng)裝置產(chǎn)生極高的機(jī)械負(fù)荷，這可能會(huì)導(dǎo)致起動(dòng)裝置的損害或破壞。甚至在內(nèi)燃機(jī)的正常起動(dòng)過程中，由于活塞在燃燒室內(nèi)的上下運(yùn)動(dòng)以及與此相伴的壓縮會(huì)出現(xiàn)脈動(dòng)的轉(zhuǎn)矩沖擊。由現(xiàn)有技術(shù)已知多種帶有轉(zhuǎn)矩限制器的用于起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的電的起動(dòng)裝置，該轉(zhuǎn)矩限制器能防止在起動(dòng)過程中出現(xiàn)異常的情況下發(fā)生損壞。US 5，241，871涉及一種轉(zhuǎn)矩受限制的、用于內(nèi)燃機(jī)的電起動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的軸設(shè)有螺紋區(qū)段，該螺紋區(qū)段與盤形的驅(qū)動(dòng)板接合。起動(dòng)小齒輪可自由扭轉(zhuǎn)且可沿軸向移動(dòng)地安裝在軸上。在驅(qū)動(dòng)板和起動(dòng)小齒輪之間設(shè)有盆狀的由彈性體制成的離合器體。如果使用于起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的電動(dòng)機(jī)處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，那么驅(qū)動(dòng)板由于其慣量朝軸端部的方向預(yù)擰緊，并且?guī)?dòng)離合器體和起動(dòng)小齒輪，該起動(dòng)小齒輪由此被嚙合到內(nèi)燃機(jī)的齒圈中。軸端部上的止擋在此限制移動(dòng)行程。同時(shí)，彈性離合器體逐漸更牢固地被夾緊在預(yù)擰緊在軸上的驅(qū)動(dòng)板和起動(dòng)小齒輪之間，從而使該起動(dòng)小齒輪處于轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，并使內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)過程開始。驅(qū)動(dòng)板與離合器體和起動(dòng)小齒輪一起形成摩擦離合器，該摩擦離合器限制作用在驅(qū)動(dòng)軸上的轉(zhuǎn)矩。通過離合器體的壓縮程度可以調(diào)節(jié)最大可傳遞的轉(zhuǎn)矩?？勺杂尚D(zhuǎn)的起動(dòng)小齒輪直接用于嚙合到內(nèi)燃機(jī)的齒圈中并且因此沿軸向在軸上移動(dòng)。DE 10148670A1涉及另一種用于起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的具有起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)裝置，該起動(dòng)電動(dòng)機(jī)包括帶有行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的定子和轉(zhuǎn)子。在轉(zhuǎn)子和行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)之間放置有至少一個(gè)彈性元件，其用于彈性地減輕轉(zhuǎn)子軸以其轉(zhuǎn)子疊片組與小齒輪軸之間的轉(zhuǎn)矩沖擊。除其固有彈性之外，在帶有轉(zhuǎn)子疊片組的轉(zhuǎn)子軸和固定在彈性元件上的驅(qū)動(dòng)小齒輪之間始終存在機(jī)械式“固定”連接或者說傳力連接以及形狀配合連接，該驅(qū)動(dòng)小齒輪與接在后面的行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)嚙合。彈性元件可以用扭力桿、環(huán)形元件、曲折的片簧或者卷簧實(shí)現(xiàn)。除了采用扭力桿的實(shí)施方式之外，所限定的轉(zhuǎn)矩限制可以只通過“超越”，即通過暫時(shí)中斷轉(zhuǎn)子軸和彈性元件之間的形狀配合連接實(shí)現(xiàn)。不進(jìn)行例如通過使用摩擦離合器或者滑動(dòng)離合器“柔性”地使用轉(zhuǎn)矩限制。此外，由FR 2803125A1還已知用于飛行器，特別是直升飛機(jī)的結(jié)實(shí)耐用的直流發(fā)電機(jī)，該直流發(fā)電機(jī)帶有轉(zhuǎn)子和定子。引取電流通過與轉(zhuǎn)子連接的集電器實(shí)現(xiàn)。定子被實(shí)施為單體結(jié)構(gòu)方式，以提高發(fā)電機(jī)的耐振性。發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)小齒輪通過柔性離合器與轉(zhuǎn)子軸連接，以減小與振動(dòng)的耦合。并非借助于柔性離合器限定轉(zhuǎn)矩極限。DE 2205235A涉及一種多片式離合器，用于內(nèi)燃機(jī)的電的起動(dòng)裝置，該多片式離合器具有驅(qū)動(dòng)外部薄片的傳動(dòng)件以及容納內(nèi)部薄片的離合器螺母，該離合器螺母置于驅(qū)動(dòng)軸的多頭螺紋區(qū)段上，可在兩個(gè)止擋之間縱向移動(dòng)，并且彈性地支撐在驅(qū)動(dòng)側(cè)的止擋上以及承載一個(gè)夾持環(huán)和至少一個(gè)調(diào)整盤片。由多片式離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩在電動(dòng)機(jī)的電樞軸起動(dòng)之后連續(xù)地增加，直至達(dá)到最大可傳遞的、由至少一個(gè)調(diào)整盤片所限制的轉(zhuǎn)矩。這個(gè)之前已知的實(shí)施方式因?yàn)槎嗥诫x合器而在結(jié)構(gòu)上非常復(fù)雜且改變了相應(yīng)可傳遞的轉(zhuǎn)矩。DE 2337260A1示出了一種用于內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)裝置的螺旋齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶有設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸上的螺栓套筒和與該螺栓套筒接合的傳動(dòng)件，該傳動(dòng)件與可旋轉(zhuǎn)且可移動(dòng)地支撐在驅(qū)動(dòng)軸上的起動(dòng)小齒輪連接。完全嚙合的起動(dòng)小齒輪止動(dòng)在裝置端側(cè)的支承凸起上，然后通過傳動(dòng)件和螺栓套筒與電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸以傳力連接的方式相聯(lián)接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)的電樞，該電樞具有可旋轉(zhuǎn)地容納在電樞軸上的、用于驅(qū)動(dòng)接在后面的中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電樞小齒輪以及設(shè)置在電樞軸上的具有電樞繞組的電樞鐵心。依據(jù)本發(fā)明，電樞小齒輪在電樞軸上沿軸向定位并且設(shè)置于電樞小齒輪和電樞軸之間。如果在內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)過程中出現(xiàn)異常，則通過滑動(dòng)離合器確保，不會(huì)有不允許的過高的轉(zhuǎn)矩反作用于電起動(dòng)裝置的電樞。此外，在必要時(shí)，可以容易地在電樞軸上將電樞小齒輪更換為具有不同齒數(shù)的另一電樞小齒輪。由此，可以改變起動(dòng)裝置與行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相配合的變速比，而不需要更換整個(gè)電樞。此外，也可以在磨損情況下快速地更換電樞小齒輪。根據(jù)本發(fā)明的電樞的電樞小齒輪或者從動(dòng)齒輪并不規(guī)定直接嚙合到要起動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)的齒圈中。而是電樞小齒輪與驅(qū)動(dòng)預(yù)嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別是行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)接合。通過預(yù)嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，才使實(shí)際的起動(dòng)小齒輪處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且嚙合到內(nèi)燃機(jī)的飛輪齒圈中。為此目的，接在行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后面的預(yù)嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)例如包括用于移入的磁的預(yù)嚙合制動(dòng)器以及自由輪機(jī)構(gòu)，該自由輪機(jī)構(gòu)用于使被起動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)與起動(dòng)裝置機(jī)械地脫離聯(lián)接?；瑒?dòng)離合器包括電樞小齒輪凸緣、至少一個(gè)摩擦片、圓盤和至少一個(gè)壓縮彈簧。由此，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的電樞的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的構(gòu)造。在一種有利的設(shè)計(jì)方案中規(guī)定，電樞小齒輪借助于至少一個(gè)扣環(huán)固定在電樞軸上。由于扣環(huán)，在必要時(shí)可以通過簡(jiǎn)單的方式將電樞小齒輪與具有不同齒數(shù)的電樞小齒輪進(jìn)行替換或者在磨損情況下更換電樞小齒輪。此外，扣環(huán)簡(jiǎn)化了電樞的安裝。
根據(jù)另一有利的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，摩擦片至少局部地構(gòu)造在電樞小齒輪凸緣的內(nèi)表面上和/或至少局部地構(gòu)造在圓盤的外表面上。通過摩擦片至少局部的構(gòu)造，可以有針對(duì)性地改變由滑動(dòng)離合器可傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。此外，所希望的、可由滑動(dòng)離合器傳遞的最大轉(zhuǎn)矩通過適合的摩擦片的材料組成限定地進(jìn)行調(diào)節(jié)。圓盤被不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地容納在電樞軸的片式齒部(Lamellenverzahnung)上。由此實(shí)現(xiàn)了在電樞和電樞小齒輪之間的轉(zhuǎn)矩傳遞。圓盤至少在部分區(qū)域與電樞的片式齒部處于形狀配合連接，與此相對(duì)，圓盤和電樞小齒輪凸緣之間的轉(zhuǎn)矩傳遞通過摩擦連接實(shí)現(xiàn)。片式齒部同時(shí)用于將電樞鐵心的電樞片定位在電樞軸上。根據(jù)本發(fā)明的另一種設(shè)計(jì)方案規(guī)定，在圓盤和電樞鐵心之間設(shè)有壓縮彈簧。通過壓縮彈簧確保，可以借助于滑動(dòng)離合器傳遞限定的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。此外，使用不同硬度或者說彈簧力的壓縮彈簧實(shí)現(xiàn)了可由滑動(dòng)離合器傳遞的最大轉(zhuǎn)矩Mmax的變化。在此， 壓縮彈簧支撐在圓盤內(nèi)表面和電樞鐵心上。所使用的壓縮彈簧應(yīng)具有盡可能小的軸向結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度，例如盤形彈簧或者波形彈簧。作為替代，壓縮彈簧也可以是螺旋彈簧。在電樞軸中設(shè)置至少一個(gè)電樞軸凹槽并且在電樞小齒輪孔中設(shè)置至少一個(gè)電樞小齒輪凹槽以容納至少一個(gè)扣環(huán)。具有優(yōu)選為矩形的橫截面幾何形狀的凹槽在制造技術(shù)方面可以簡(jiǎn)單且低成本地進(jìn)行制造，并且確保所希望的電樞小齒輪相對(duì)于電樞軸的定位，使得可以實(shí)現(xiàn)圍繞電樞軸的自由旋轉(zhuǎn)，但防止了電樞小齒輪在電樞軸上的軸向移動(dòng)。


下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。附圖中圖1示出了由現(xiàn)有技術(shù)已知的用于內(nèi)燃機(jī)的電的起動(dòng)裝置的縱向剖視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于內(nèi)燃機(jī)電起動(dòng)裝置的電動(dòng)機(jī)的電樞的立體圖；圖3示出了根據(jù)圖2的電樞的縱向剖視圖；以及圖4示出了具有摩擦片的圓盤的詳細(xì)視圖。
具體實(shí)施例方式圖1首先以縱向剖視圖示出了由現(xiàn)有技術(shù)已知的起動(dòng)裝置10。這個(gè)起動(dòng)裝置10例如具有起動(dòng)電動(dòng)機(jī)13和預(yù)嚙合致動(dòng)器16 (例如，繼電器、起動(dòng)繼電器)。所述起動(dòng)電動(dòng)機(jī)13和電預(yù)嚙合致動(dòng)器16固定在一個(gè)共同的驅(qū)動(dòng)端軸承蓋19 上。起動(dòng)電動(dòng)機(jī)13在功能上用于當(dāng)起動(dòng)小齒輪22嚙合到內(nèi)燃機(jī)(這里未示出)的齒圈25 中時(shí)，驅(qū)動(dòng)起動(dòng)小齒輪22。起動(dòng)電動(dòng)機(jī)13具有作為殼體的極管觀，所述極管在其內(nèi)周上支承多個(gè)極靴31，這些極靴分別被一個(gè)勵(lì)磁繞組34纏繞。極靴31又包圍著電樞37，該電樞具有一個(gè)由多個(gè)薄片40構(gòu)成的電樞鐵心43和一個(gè)設(shè)置在多個(gè)槽46中的電樞繞組49。電樞鐵心43壓緊在驅(qū)動(dòng)軸44上。此外，在驅(qū)動(dòng)軸44的遠(yuǎn)離起動(dòng)小齒輪22的端部上還安裝了換向器52，所述換向器52尤其由多個(gè)單個(gè)的換向器薄片55構(gòu)成。換向器薄片55通過已知的方式與電樞繞組49電連接，使得在通過碳刷58給換向器薄片55通電時(shí)產(chǎn)生電樞37在極管28中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。設(shè)置在電預(yù)嚙合致動(dòng)器16和起動(dòng)電動(dòng)機(jī)13之間的電流引線61在接通狀態(tài)時(shí)不僅為碳刷58而且為勵(lì)磁繞組34供電。驅(qū)動(dòng)軸44在換向器側(cè)通過軸頸64支撐在滑動(dòng)軸承67 中，該滑動(dòng)軸承67又位置固定地保持在換向器軸承蓋70中。所述換向器蓋70又借助于拉桿73固定在驅(qū)動(dòng)端軸承蓋19中，所述拉桿73分布在極管觀的周邊上(例如兩個(gè)、三個(gè)或者四個(gè)螺釘)。在此，極管觀支撐在驅(qū)動(dòng)端軸承蓋19上，而且換向器軸承蓋70支撐在極管 28上。沿驅(qū)動(dòng)方向，在電樞37上連接了一個(gè)所謂的太陽輪80，該太陽輪是行星齒輪機(jī)構(gòu) 83的一部分。太陽輪80被借助于滾動(dòng)軸承89支撐在軸頸92上的多個(gè)行星齒輪86，通常是三個(gè)行星齒輪86包圍。行星齒輪86在內(nèi)齒圈95中滾動(dòng)，所述內(nèi)齒圈95在外側(cè)支承在極管28中。在朝輸出側(cè)的方向上，行星架98與行星齒輪86相接，軸頸92容納在所述行星架中。行星架98又支承在中間支承件101和設(shè)置在該中間支承件101中的滑動(dòng)軸承104 中。中間支承件101被設(shè)計(jì)為盆形，使得在其中容納行星架98以及行星齒輪86。此外，在盆形的中間支承件101里還設(shè)置了內(nèi)齒圈95，該內(nèi)齒圈最后通過蓋107相對(duì)于電樞37封閉。中間支承件101也通過其外周邊支撐在極管觀的內(nèi)側(cè)。電樞37在驅(qū)動(dòng)軸44的遠(yuǎn)離換向器52的端部上具有另一個(gè)同樣容納在滑動(dòng)軸承113中的軸頸110。所述滑動(dòng)軸承113 又容納在行星架98的中央孔里。行星架98與輸出軸116—體地連接。這個(gè)輸出軸116通過它遠(yuǎn)離中間支承件101的端部119支承在另一個(gè)軸承122中，該另一軸承固定在驅(qū)動(dòng)端軸承蓋19中。輸出軸116分為不同的區(qū)段接在設(shè)置在中間支承件101的滑動(dòng)軸承104中的區(qū)段后面的是帶有所謂的直齒125(內(nèi)齒)的區(qū)段，該直齒是所謂的軸轂連接結(jié)構(gòu)1 的一部分。在這種情況下，這個(gè)軸轂連接結(jié)構(gòu)1 使傳動(dòng)件131沿軸向的直線滑動(dòng)成為可能。該傳動(dòng)件131是套筒狀的突出部，該突出部和自由輪機(jī)構(gòu)137的盆形外圈132 —體地連接。這個(gè)自由輪機(jī)構(gòu)137(定向制動(dòng)器)此外還包括沿徑向設(shè)置在外圈132內(nèi)部的內(nèi)圈140。在內(nèi)圈140和外圈132之間設(shè)置了夾緊體138。這個(gè)夾緊體138與內(nèi)圈140和外圈132相互作用，防止在外圈132和內(nèi)圈140之間朝第二個(gè)方向的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。換句話說，自由輪機(jī)構(gòu)137 能實(shí)現(xiàn)內(nèi)圈140和外圈132之間只朝一個(gè)方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施例中，所述內(nèi)圈140 被實(shí)施為與起動(dòng)小齒輪22和該起動(dòng)小齒輪的斜齒143(外斜齒)是一體的。替代地，所述起動(dòng)小齒輪22也可以實(shí)施為直齒的小齒輪。代替通過勵(lì)磁繞組34電磁激勵(lì)的極靴31，也可以使用永久勵(lì)磁的電極。但是，電的預(yù)嚙合致動(dòng)器16或者更具體地說銜鐵168還有一項(xiàng)任務(wù)，即，用推桿 174通過拉動(dòng)元件187使一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在驅(qū)動(dòng)端軸承蓋19上的桿件190運(yùn)動(dòng)。通常被構(gòu)造為叉形桿的該桿件190通過兩個(gè)這里沒有示出的“尖齒”在其外周上包住兩個(gè)盤片193 和194，以使夾在這兩個(gè)盤片之間的傳動(dòng)環(huán)197克服接合彈簧200的阻力向自由輪機(jī)構(gòu)137 運(yùn)動(dòng)，并且由此使起動(dòng)小齒輪22嚙合到齒圈25中。此外，銜鐵168還具有用于引導(dǎo)電磁場(chǎng)的銜鐵軛鐵171。銜鐵168同時(shí)操縱開關(guān)銷177(開關(guān)軸線)，觸頭180、181可通過該開關(guān)銷借助于接觸橋184電連接。接下來討論嚙合機(jī)構(gòu)。所述電預(yù)嚙合致動(dòng)器16具有接線柱150，該接線柱是電觸頭并且在集成到機(jī)動(dòng)車輛的情況下連接在起動(dòng)機(jī)電池(這里未示出)的正極上。這個(gè)接線柱150穿過蓋153。第二接線柱152是用于起動(dòng)電動(dòng)機(jī)13的端子，通過電流引線161 (粗的絞合線)給該起動(dòng)電動(dòng)機(jī)供電。所述蓋153封閉由鋼制成的繼電器殼體156，該繼電器殼體借助于多個(gè)固定元件159 (螺釘)固定在驅(qū)動(dòng)端軸承蓋19上。在電預(yù)嚙合致動(dòng)器16中還設(shè)置了用于對(duì)叉形桿190施加拉力的推動(dòng)裝置162和開關(guān)裝置161。推動(dòng)裝置160具有吸引繞組162，以及開關(guān)裝置161具有保持繞組165。推動(dòng)裝置160的吸引繞組162和開關(guān)裝置161的保持繞組165各自在接通狀態(tài)下產(chǎn)生一個(gè)穿過多個(gè)不同的部件電磁場(chǎng)。代替設(shè)有直齒125，軸轂連接結(jié)構(gòu)1 也可以設(shè)有多頭螺紋齒 (Steilgewindeverzahnung)0在此可以有多種組合，即a)起動(dòng)小齒輪22為斜齒，且軸轂連接結(jié)構(gòu)1 具有直齒125，b)起動(dòng)小齒輪22為斜齒，且軸轂連接結(jié)構(gòu)1 具有多頭螺紋齒， 或者c)啟動(dòng)小齒輪為直齒，且軸轂連接結(jié)構(gòu)1 具有多頭螺紋齒。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的電樞的簡(jiǎn)化立體圖。電樞300包括電樞軸302，用于引導(dǎo)電磁場(chǎng)的電樞鐵心304不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該電樞軸上。在電樞鐵心304中插入電樞繞組306。通過未示出的電刷和換向器308給電樞繞組306供電。代替電樞繞組306，還可以設(shè)置用于電磁激勵(lì)的永久磁鐵。在電樞軸 302上容納有電樞小齒輪310，使得該電樞小齒輪自超過限定的轉(zhuǎn)矩起才可以沿旋轉(zhuǎn)箭頭 312的方向自由地在電樞軸302上旋轉(zhuǎn)，而該電樞小齒輪不可沿箭頭314的方向，即沿電樞軸302的軸向在該電樞軸上移動(dòng)。電樞小齒輪310經(jīng)由中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，特別是行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(特別地參見圖1)，通過接在后面的滾子自由輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)實(shí)際的起動(dòng)小齒輪。起動(dòng)小齒輪在起動(dòng)過程期間借助于磁的預(yù)嚙合致動(dòng)器嚙合到內(nèi)燃機(jī)的飛輪質(zhì)量齒圈中。因此， 電樞小齒輪310通常設(shè)有直齒，而起動(dòng)小齒輪也可以具有斜齒，以便于在起動(dòng)過程中的特別地于齒在齒上的位置嚙合。圖3示出了根據(jù)圖2的電樞的縱向剖視圖。電樞300特別地包括固定在電樞軸302上的、帶有插入其內(nèi)的電樞繞組306的電樞鐵心304。電樞小齒輪310的電樞小齒輪凸緣316與摩擦片318、圓盤320以及壓縮彈簧 322 —起構(gòu)成滑動(dòng)離合器324。電樞小齒輪310為了固定在電樞軸302上而具有電樞小齒輪孔326。在電樞軸302中設(shè)有電樞軸凹槽328并且在電樞小齒輪310中設(shè)有電樞小齒輪凹槽330，扣環(huán)332設(shè)在電樞軸凹槽和電樞小齒輪凹槽中。由此，電樞小齒輪自超出限定的轉(zhuǎn)矩起可以在電樞軸302上自由地旋轉(zhuǎn)，但不可進(jìn)行在電樞軸302上的軸向移動(dòng)。圓盤320通過這里不可見的片式齒部(參見圖4)以不可相對(duì)扭轉(zhuǎn)的方式容納在電樞軸302上。圓盤320的軸向定位通過電樞小齒輪凸緣316和電樞300的電樞鐵心304 結(jié)合壓縮彈簧322實(shí)現(xiàn)。壓縮彈簧322在一側(cè)支撐在電樞鐵心304上，而在另一側(cè)支撐在圓盤內(nèi)表面334上。為了實(shí)現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)，壓縮彈簧322應(yīng)當(dāng)在軸向上具有盡可能小的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度?；瑒?dòng)離合器3M通過壓縮彈簧322被預(yù)緊，因而自開始起在圓盤320和電樞小齒輪凸緣316之間就存在確定的壓緊力，從而轉(zhuǎn)矩可以從電樞軸302傳遞到電樞小齒輪310。在電樞小齒輪凸緣316的內(nèi)表面336和圓盤外表面338之間設(shè)有摩擦片318。摩擦片318原則上可以至少局部地分別設(shè)置在電樞小齒輪凸緣316的內(nèi)表面336和/或圓盤外表面338上。在所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，摩擦片318被構(gòu)造為圓環(huán)形并且設(shè)置在圓盤外表面338內(nèi)的圓形凹部340中。為了提高可傳遞的轉(zhuǎn)矩，凹部340構(gòu)造在圓盤 320的周邊中。摩擦片318因摩擦連接和傳力連接的組合實(shí)現(xiàn)了圓盤320和電樞小齒輪凸緣316之間的轉(zhuǎn)矩傳遞。如果圓盤320例如用金屬材料制成，那么摩擦片318可以例如通過彈性體硫化構(gòu)造在圓盤外表面338上。為了提高摩擦作用，進(jìn)而提高借助于滑動(dòng)離合器 324可傳遞的轉(zhuǎn)矩，則用于形成摩擦片318的彈性體可以例如設(shè)有礦物顆粒。如果在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)過程期間在電樞軸302和電樞小齒輪310之間要傳遞的轉(zhuǎn)矩M 超出最大值Mmax，則滑動(dòng)離合器3M滑轉(zhuǎn)并且基本上無法再繼續(xù)傳遞轉(zhuǎn)矩。如果滑動(dòng)離合器 324的轉(zhuǎn)矩負(fù)荷下降到結(jié)構(gòu)上確定的Mmax以下，則滑動(dòng)離合器3M再次接合，并且正常地傳遞即將到來(anstehend)的轉(zhuǎn)矩。由此，能可靠地避免電樞300由于機(jī)械的過負(fù)荷，特別是如在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)過程期間發(fā)生異常的情況下而可能會(huì)產(chǎn)生的過負(fù)荷而損壞?？捎苫瑒?dòng)離合器3M傳遞的最大轉(zhuǎn)矩Mmax首先通過硬度或者更確切地說由壓縮彈簧322產(chǎn)生的彈簧力確定。此外，也可以通過摩擦片318的材料組分以及摩擦片318在電樞小齒輪凸緣316和/ 或圓盤320區(qū)域內(nèi)的表面延伸部分以及摩擦片318的材料強(qiáng)度有針對(duì)性地影響可傳遞的最大轉(zhuǎn)矩。依據(jù)本發(fā)明的電樞300在沒有實(shí)質(zhì)性的結(jié)構(gòu)更改的情況下可以集成到已知的起動(dòng)裝置10(參見圖1)中。然后，代替太陽輪80，根據(jù)本發(fā)明的電樞300的電樞小齒輪310嚙合到旋轉(zhuǎn)式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)83 (行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu))中。圖4示出了帶有摩擦片的圓盤的詳細(xì)視圖。圓環(huán)形的摩擦片318設(shè)置在圓盤320的同樣為圓環(huán)形的凹部340中。凹部340被構(gòu)造在圓盤320的外部邊緣區(qū)域(未示出)中，即構(gòu)造在徑向周邊區(qū)域中。壓縮彈簧322 位于圓盤320的后面。圓盤320還具有圓盤孔342，該圓盤孔在內(nèi)側(cè)設(shè)有圓盤齒部344，該圓盤齒部至少在部分區(qū)域能夠以形狀配合連接的方式與電樞軸302的外側(cè)的片式齒部346 嚙合。由此，圓盤320與摩擦盤318不可相對(duì)旋轉(zhuǎn)地固定在電樞軸302上。在軸向上，圓盤320仍可以在電樞軸302上略微地運(yùn)動(dòng)，但該運(yùn)動(dòng)向前由沿軸向借助于扣環(huán)332固定在電樞軸302上的電樞小齒輪310被限制，在相反的方向上向后由電樞鐵心304與壓縮彈簧322相互作用而被限制?？郗h(huán)332和電樞小齒輪310在這里未示出 (參見圖3)。但由于壓縮彈簧322，圓盤320在起動(dòng)小齒輪和電樞鐵心304之間的略微有彈性的軸向運(yùn)動(dòng)(壓縮彈簧322的彈簧行程的數(shù)量級(jí))仍是可能的。
權(quán)利要求
1.一種用于電動(dòng)機(jī)的電樞(300)，該電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)裝置，所述電樞具有能旋轉(zhuǎn)地容納在電樞軸(302)上的、用于驅(qū)動(dòng)接在后面的中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電樞小齒輪(310)以及具有設(shè)置在所述電樞軸上的帶有電樞繞組(306)的電樞鐵心(304)，其特征在于，所述電樞小齒輪(310)在所述電樞軸(30 上沿軸向定位，并且在所述電樞小齒輪 (310)和所述電樞軸(30 之間設(shè)置有滑動(dòng)離合器OM)。
2.如權(quán)利要求1所述的電樞(300)，其特征在于，所述滑動(dòng)離合器(224)包括電樞小齒輪凸緣(316)、至少一個(gè)摩擦片(318)、圓盤(320)和至少一個(gè)壓縮彈簧(322)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電樞(300)，其特征在于，所述電樞小齒輪(310)借助于至少一個(gè)扣環(huán)(332)固定在所述電樞軸(30 上。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的電樞(300)，其特征在于，所述摩擦片(318)至少局部地構(gòu)造在所述電樞小齒輪凸緣(316)的內(nèi)表面(336)上和/或至少局部地構(gòu)造在圓盤外表面(338)上。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的電樞(300)，其特征在于，所述圓盤(320)不能相對(duì)扭轉(zhuǎn)地被容納在所述電樞軸(30 的片式齒部(346)上。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的電樞(300)，其特征在于，在所述圓盤(320)和所述電樞鐵心(304)之間設(shè)有壓縮彈簧(322)。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的電樞(300)，其特征在于，所述壓縮彈簧(322) 支撐在圓盤內(nèi)表面(334)和所述電樞鐵心(304)上。
8.如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的電樞(300)，其特征在于，在所述電樞軸(302) 內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)電樞軸凹槽(3 )以及在電樞小齒輪孔(3 )內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)電樞小齒輪凹槽(330)用于容納所述至少一個(gè)扣環(huán)(332)。
9.如權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的電樞(300)，其特征在于，特別地能夠借助于所述壓縮彈簧(32 調(diào)節(jié)能通過所述滑動(dòng)離合器(324)傳遞的最大轉(zhuǎn)矩皿_。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電動(dòng)機(jī)的電樞，該電動(dòng)機(jī)用于驅(qū)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)裝置，所述電樞具有能旋轉(zhuǎn)地容納在電樞軸上的、用于驅(qū)動(dòng)接在后面的中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的電樞小齒輪以及設(shè)置在所述電樞軸上的帶有電樞繞組的電樞鐵心。根據(jù)本發(fā)明，電樞小齒輪在電樞軸上沿軸向定位并且在電樞小齒輪和所述電樞軸之間置有滑動(dòng)離合器。電樞小齒輪以及電樞小齒輪凸緣與摩擦片、圓盤以及壓縮彈簧相互作用構(gòu)成滑動(dòng)離合器，該滑動(dòng)離合器在達(dá)到或者超出結(jié)構(gòu)上確定的最大轉(zhuǎn)矩極限值Mmax之后滑動(dòng)，從而基本上不再傳遞轉(zhuǎn)矩。由此保護(hù)電樞免受在內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)過程期間發(fā)生異常時(shí)可能出現(xiàn)的損壞。此外，能夠通過簡(jiǎn)單的方式將電樞小齒輪更換為具有不同齒數(shù)的電樞小齒輪而不必整個(gè)更換電樞。由此，例如可以輕松地使起動(dòng)裝置的變速比與不同的需求相適應(yīng)。
文檔編號(hào)H02K7/108GK102545472SQ20111046124
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
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