專利名稱：具有反跳和振動吸收器的起動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動機的電起動電機，特別涉及一種用于起動-停止系統(tǒng)的具有軸向和扭轉撓性的起動機裝置。
背景技術：
通常機動車輛應用電起動電機來發(fā)動并起動車輛發(fā)動機。常規(guī)駕駛策略是發(fā)動機一旦被起動電機發(fā)動就會持續(xù)運行。然而，為了節(jié)約燃油和降低排放，已應用起動-停止發(fā)動機發(fā)動策略。在起動-停止發(fā)動機發(fā)動策略中，當車輛發(fā)動機停止一段預先確定的時間后，發(fā)動機關閉。當司機企圖移動車輛時，發(fā)動機重新起動。為實現(xiàn)上述策略，通常使用電起動電機。電起動電機具有與環(huán)形齒輪永久性嚙合的小齒輪，該環(huán)形齒輪與發(fā)動機相連接。在這種應用中，起動電機不具有例如通常用于常規(guī)起動電機系統(tǒng)的超越離合器。在起動-停止策略中，該超越離合器反而被置于發(fā)動機環(huán)形齒輪所處的飛輪或撥盤中。然而，對于這種構造來講，由于起動機小齒輪不能與環(huán)形齒輪共同轉動，所以當發(fā)動機停止時，裝在發(fā)動機曲軸上的環(huán)形齒輪就會反跳和振動。結果引起從環(huán)形齒輪至起動機小齒輪的碰撞，這會引起不期望的撞擊噪音和對起動機潛在的損害。因此，需要一種起動-停止裝置，其減少從環(huán)形齒輪至起動機小齒輪的碰撞，消除不期望的噪音，同時保護起動機免于損害。

發(fā)明內容
本發(fā)明一示例性實施例中提供了一種具有軸向和扭轉撓性的起動-停止裝置，其吸收振動碰撞，并減少撞擊噪音，從而保護起動機。該裝置允許起動機小齒輪與環(huán)形齒輪共同轉動，從而避免硬碰撞。振動碰撞吸收器減少了環(huán)形齒輪的碰撞和振動。該起動機系統(tǒng)的示例性實施例具有含兩個狹槽的小齒輪。筒，具有至少兩個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)將轉動碰撞轉化為線性碰撞，該線性碰撞被該彈簧吸收。在狹槽中可以設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。


通過詳細說明和附圖將會理解本發(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-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，可以同時執(zhí)行的步驟或者以不同的次序執(zhí)行的步驟在圖中進行了說明，以此幫助增進對本發(fā)明的實施例的理解。
具體實施方式
盡管參照特定的示例性實施例對本發(fā)明的各個方面進行說明，但本發(fā)明不限于這樣的實施例，另外的修改、應用以及實施方式在不背離本發(fā)明的情況下都可以實施。在附圖中，相同的附圖標記將用于表示相同的組件。本領域技術人員將認識到，可以對這里所說明的各種組件進行更改而不會與本發(fā)明主題的范圍不同。圖1表示本發(fā)明的起動機裝置10的剖視圖。電機12與驅動總成14接合。電機 12具有含電樞軸18的電樞16，當起動電機12通電時，電樞軸18驅動驅動總成14的小齒輪20。驅動總成14的輸出軸22由電機12通過行星齒輪系統(tǒng)驅動，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)動機發(fā)動過程中，對電機12通電，電機12的電樞16通過行星齒輪系統(tǒng)和輸出軸22驅動小齒輪20。圖2表示驅動總成14的分解圖。驅動總成14由小齒輪20、彈簧30、第一卡環(huán)32、 輸出軸22、多個阻尼元件34、第二卡環(huán)36、筒38和軸承40 (示于圖1中)組成。驅動總成 14通過圖1所示的箱體軸承42和軸承44置于接近該電起動電機。再次參照圖2，小齒輪 20具有兩個狹槽46，該狹槽接收筒38上的兩個突起48。在圖2所述的實例中，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。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，并設計為與小齒輪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在其外徑上具有臺階50 (示于圖1)，臺階50和第二卡環(huán)36 —起將筒38相對于輸出軸22安置且軸向地限制。當筒38相對于輸出軸22轉動時，筒38將在臺階50和第二卡環(huán)36的軸向限定內沿著輸出軸22軸向移動。 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。運行中，輸出軸22轉動，小齒輪20向彈簧30移動并壓縮彈簧30。發(fā)動機發(fā)動軸 (未示出)上的環(huán)形齒輪(也未示出)抵抗小齒輪20的轉動，并且輸出軸22上的螺旋形花鍵推動筒38。驅動總成14被第一卡環(huán)32停止，并且小齒輪20驅動該環(huán)形齒輪(未示出) 以發(fā)動發(fā)動機。一旦發(fā)動機處于運行狀態(tài)，電機12斷電，并且驅動總成14被推回至其初始位置。 當發(fā)動機停止時，發(fā)動機曲軸(未示出)反跳，并且驅動總成14和環(huán)形齒輪(未示出)轉動。該環(huán)形齒輪的轉動驅動小齒輪20轉動。由于輸出軸22上的螺旋形花鍵M，小齒輪20 的轉動使小齒輪20移動以壓縮彈簧30。這樣，根據(jù)本發(fā)明，轉動碰撞被轉化為線性碰撞并且被彈簧30吸收。由于發(fā)動機曲軸的反跳而引起的環(huán)形齒輪(未示出)的振動被阻尼元件34吸收。在一般的起動機中，當發(fā)動機停止時，裝在發(fā)動機曲軸上的環(huán)形齒輪將反跳和振動，同時起動機小齒輪不能隨該環(huán)形齒輪轉動。結果引起從環(huán)形齒輪至該起動機小齒輪的不期望的碰撞，該碰撞對于起動機是有害的。根據(jù)本發(fā)明，由于起動機在設計上具有扭轉撓性以及筒38和小齒輪20的相互作用，起動機被保護免于撞擊噪音。本發(fā)明還因阻尼元件 34吸收振動碰撞而保護起動機。本發(fā)明允許起動機小齒輪20隨環(huán)形齒輪轉動從而避免硬碰撞，并且彈簧30與阻尼元件34 —起吸收振動碰撞從而減少源于環(huán)形齒輪的碰撞振動。根據(jù)本發(fā)明，阻尼方案被整合至起動機電機的小齒輪20中。在以上說明中，本發(fā)明已經參考具體的示例性實施方式進行了說明。然而，在不背離權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，而且修改應包括在本發(fā)明的范圍內。因此，本發(fā)明的范圍應當由權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，任何方法或過程權利要求中所限定的步驟可以任何順序實施，并不局限于權利要求所限定的特定順序。任何產品權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置，因此并不是對權利要求中所引用的具體構造的限制。有益效果、其他優(yōu)點和解決問題的方案已經參考具體實施例在以上說明；然而，任何有益效果、優(yōu)點、解決問題的方案或任何會引起任何特定有益效果、優(yōu)點或方案出現(xiàn)或使其變得更顯著的元素都不能解釋為任意一個或全部權利要求的決定性的、必須的或必要的特征或組件。術語“包含”、“含有”、“具有”、“包括”或其任何的變型，應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)明的實施中所用的上述結構、布置、應用、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于具體的環(huán)境、制造規(guī)格、設計參數(shù)或其它操作需求。
權利要求
1.一種起動機系統(tǒng)，其特征在于，包含具有至少兩個狹槽的小齒輪；具有至少兩個軸向延伸的突起的筒，所述突起被小齒輪的至少兩個狹槽接收；以及連接至小齒輪的彈簧元件，筒的轉動壓縮該彈簧元件，由此將轉動碰撞轉化為被該彈簧元件吸收的線性碰撞。
2.如權利要求1所述的起動機系統(tǒng)，其特征在于，進一步包含多個置于至少兩個狹槽中的阻尼元件。
3.如權利要求2所述的起動機系統(tǒng)，其特征在于，多個阻尼元件進一步包含置于各個狹槽中各個突起兩側的阻尼元件。
4.如權利要求1所述的起動機，其特征在于，至少兩個狹槽和至少兩個突起為半圓形。
5.如權利要求2所述的起動機，其特征在于，多個阻尼元件為橡膠材料并且填充至少兩個狹槽與至少兩個軸向延伸的突起之間的空間。
6.如權利要求2所述的起動機，其特征在于，多個阻尼元件中的一個為彈簧元件。
7.如權利要求6所述的起動機，其特征在于，彈簧元件為復合彈簧元件。
8.一種吸收反跳和振動的發(fā)動機起動-停止發(fā)動系統(tǒng)，其特征在于，包含具有電樞總成的電機；連接至電機的電樞總成的驅動總成；其中該驅動總成進一步包含具有至少兩個狹槽的小齒輪；具有至少兩個軸向延伸的突起的筒，所述突起被小齒輪的至少兩個狹槽接收；以及連接至小齒輪的彈簧元件，筒的轉動壓縮該彈簧元件，由此將轉動碰撞轉化為被該彈簧元件吸收的線性碰撞。
9.如權利要求8所述的發(fā)動機起動-停止發(fā)動系統(tǒng)，其特征在于，進一步包含多個置于至少兩個狹槽中的阻尼元件。
10.如權利要求9所述的發(fā)動機起動-停止起動系統(tǒng)，其特征在于，多個阻尼元件進一步包含置于各個狹槽中各個突起兩側的阻尼元件。
全文摘要
一種用于吸收發(fā)動機起動-停止裝置的驅動總成中反跳和振動的系統(tǒng)和方法。該驅動總成具有小齒輪，該小齒輪具有至少兩個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。
文檔編號F02N15/02GK102220927SQ201110057030
公開日2011年10月19日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權日2010年4月13日
發(fā)明者埃里克·特威格, 拉維·阿特盧魯, 薛蔚 申請人:福特全球技術公司