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(jiǎn)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