用于燃烧发动机的起动器及其方法技术

本发明专利技术涉及用于燃烧发动机的起动器（1），及相关方法。起动器包括电动机，其中当被供电时，其驱动转子轴绕其纵向轴线沿启动的旋转方向旋转。起动器还包括驱动轴，该驱动轴可旋转地联接到转子轴，小齿轮（13）安装在驱动轴上且可通过运动系统在闲置位置和活动位置之间移位运动。进而，起动器包括联接系统（30），其将转子轴（5）的沿一个旋转方向的旋转运动联接到小齿轮（13），联接系统（30）能从未联接状态运动到联接状态和从联接状态运动到未联接状态，其中在联接状态，转子轴（5）沿启动的旋转方向牢固连接到小齿轮（13），且在未连接状态，小齿轮（13）沿两旋转方向从转子轴（15）脱离。起动器还包括运动系统，用于让小齿轮从其闲置位置运动到活动位置和从活动位置运动到闲置位置，且用于在其将小齿轮运动到活动位置中时让联接系统（30）运动到未联接状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于热机的助力起动电动机，具体说是机动车辆的热机，其配备有小齿轮，该小齿轮以与起动电动机的轴成自由旋转的关系装配，且涉及将小齿轮联接到起动电动机的小齿轮。为了启动车辆的热机，已知的是使用起动电动机,所述起动电动机能传递机械能，以通过带齿轮的为媒介而让马达的曲轴转动。为了实现该作用，起动电动机包括安装在驱动轴上的小齿轮，所述驱动轴被电动机转子旋转驱动。该小齿轮设置有齿，所述齿设计为与联接到马达曲轴的带齿的轮的齿接合。本专利技术在应用于配备有热机停止和起动功能的车辆时尤其有利(在后文描述)，所述车辆装配有助力起动电动机。术语助力起动电动机是指，小齿轮可移动且可以从闲置位置行进到活动位置，在闲置位置中小齿轮从联接到热机的带齿的轮释放，且相反地在活动位置中小齿轮接合带齿的轮。具体说，起动电动机装配有助力器组件，所述助力器组件通过杆为媒介联接到可动的接触器，其可让小齿轮从闲置位置运动到活动位置。
技术介绍
已知的是机动车辆，尤其是在其用在城市中时，在其不得不于交通环境中停止时会消耗能量，假定其驱动马达(热力)永久地继续运转的情况下。因此，希望设计具有热机“停止和启动”功能的车辆，其可以让热机在车辆由于交通状况静止时停止。这类操作需要在热机和起动电动机之间的联动水平下非常频繁的启动，这会带来很大的缺陷，在后文描述。在热机处在停止点时，可以存在称为‘平衡阶段’的阶段，其中曲轴可以沿相反方向旋转，在后文还称为在一个或多个活塞的最后下降时的‘逆向旋转’。该平衡阶段对起动电动机造成机械问题。对于助力器类型的起动电动机来说，在该平衡阶段期间，如果小齿轮处在齿轮接合状态，则连接到曲轴的带齿的轮的逆向旋转会由于小齿轮阻止该旋转的原因而磨损小齿轮。该阻止是由于转子已经被沿旋转的开始方向驱动或由于源自转子集流器上操纵杆的力、转子的惯性和可能地转子轴和小齿轮之间的减速器的惯性而带来的很大阻力矩造成。进而，如果小齿轮接合带齿的轮且通过曲轴传递的阻力矩超过起动电动机的扭矩，转子的集流器还沿相反方向转动(逆向旋转)，毁坏或过早地磨损馈送转子的操作杆。—个已知的解决方案通过使得助力起动电动机仅在热机完全静止时(在平衡阶段之后)将小齿轮接合在带齿的轮中而避免该问题。然而，该解决方案具有的缺点是由于要等候马达完全地停止而必须在一定延迟之后再启动。由此,为了避免该缺点,制造者优选使得起动电动机具有永久的齿轮接合。这些起动电动机也可以包括位于转子轴上沿相反方向旋转的自由轮，其一部分连接到起动电动机本体以防止转子沿相反方向旋转。扭矩限制器也可以安装在沿相反方向旋转的自由轮和曲轴之间的传动线路上，以便避免自由轮在平衡阶段沿相反方向旋转，防止曲轴沿相反方向旋转。然而这些起动电动机具有一些缺陷。第一个缺陷是这些起动电动机永久地造成噪声。实际上，事实是它们总是与热机接合且驱动一组机械部件到过速的自由轮或扭矩限制器，所述扭矩限制器可以被置于起动电动机中。避免该噪声问题的一个解决方案是在小齿轮的上游安装超速自由轮，即在起动电动机的小齿轮和曲轴之间的部分。然而这种安装使得电动机飞轮不那么紧凑。第二个缺陷是由于平衡阶段的机械限制，曲轴和起动电动机的转子之间的传动线路中的某部分磨损或超尺寸。事实上，由于由于热机施加在扭矩限制器上的阻力矩而使得允许在自由轮和曲轴之间传递旋转的所有部件都经受很大的机械应力。术语阻力矩表示抵抗旋转的摩擦力。而且，该阻力矩可以通过减速器而放大。进而，在平衡阶段期间自由轮磨损的情况下，转子可能以相反的旋转而转动，这会毁坏或永久地磨损馈送转子的操作杆。最后，第三个缺陷是过度消耗。事实上，除了引起热机的过度消耗的机械泄漏之夕卜，热机在其处于额定阶段(在启动之后)时驱动起动电动机的一些部件旋转。因此需要一种助力起动电动机，其可在平衡阶段重新起动热机，而不会太易于导致早熟磨损，尤其是由于逆向旋转造成的小齿轮磨损和操作杆磨损。
技术实现思路
为了改善起动电动机的性能，本专利技术提出一种机动车辆的助力起动电动机，其用于特别是机动车辆的热机，该启动电动机包括电动机。电动机包括转子，定子和具有纵向轴线的转子轴。在电动机开动时，转子沿启动旋转方向绕其纵向轴线旋转驱动转子轴。起动电动机还包括驱动轴，所述驱动轴可以与转子轴旋转联接且可以绕其纵向轴线旋转。术语“可联接”表示驱动轴可以直接地或通过减速器或再次通过联接系统而旋转连接，所述联接系统在其被启动时联接它们。起动电动机还包括装配在驱动轴上的小齿轮，其可以绕驱动轴的纵向轴线旋转，小齿轮可相对于驱动轴在闲置位置和活动位置之间移动。起动电动机还包括联接系统，用于沿旋转方向从转子轴到小齿轮的旋转运动，联接系统能从未联接状态达到联接状态和从联接状态达到未联接状态，其中联接状态下，转子轴沿启动旋转方向连接到小齿轮，在未联接状态，小齿轮沿转子轴的两个旋转方向分离。术语‘旋转连接’，至少沿启动的旋转方向,表示电动机可旋转驱动小齿轮,用于热机的启动。起动电动机还包括位移系统，以便将小齿轮从其闲置位置移位到活动位置且将小齿轮从活动位置移位到闲置位置，和在其将小齿轮移位到活动位置时将联接系统移位到未联接状态。术语‘活动位置’表示小齿轮在该位置与冠齿轮接合，且术语‘闲置位置’表示起动电动机被断开的位置。如上所述，联接系统可以装配在驱动轴和转子轴之间，但是其也可以装配在小齿轮和驱动轴之间。在两种情况下，小齿轮相对于转子轴宽松地装配(即，相对于起动电动机的转子轴沿两旋转方向自由旋转或旋转分离)且联接系统在其启动时可以将源自电动机的转矩传递到小齿轮。更准确地说，根据本专利技术的起动电动机具有围绕转子的定子。而且，小齿轮适于旋转驱动热机的曲轴，尤其是车辆的热机。进而，在闲置位置中小齿轮脱开接合，且在活动位置中小齿轮可以接合旋转连接到热机的曲轴的带齿的轮。而且，在电动机连接以便启动热机时，联接状态下的联接系统能通过将来自转子轴的旋转运动传递到活动位置的小齿轮而在小齿轮和转子轴之间传递启动热机的必要的扭矩。由此，在联接系统处在未联接状态时，小齿轮和旋转连接到小齿轮的连接部件相对于转子轴沿两方向自由旋转，且在联接系统处在联接状态时通过运行中的电动机而被旋转驱动。在小齿轮沿与启动旋转方向相反方向被旋转驱动时,联接系统能从联接状态达到未联接状态。功能上，术语‘相对于转子沿两方向自由旋转或旋转分离’表示，小齿轮可沿两旋转方向作多次转动而不将其旋转运动或扭矩传递到转子。例如，结构上，术语‘相对于转子沿两方向自由旋转或旋转分离’表示，小齿轮单元应以游隙装配在联接系统的某些部件上，所述联接系统沿启动方向旋转联接于。游隙由此可以准许旋转自由度且因此将转子轴和小齿轮旋转分离。术语‘小齿轮组件’表示小齿轮和与小齿轮旋转连接的部件处在未联接状态。该旋转自由度在平衡阶段解决的问题是操作杆的磨损，因为转子轴(且因此还有集流器)不再被沿相反方向旋转驱动。在未联接状态，旋转自由地例如宽松地装配在驱动轴上的小齿轮实际上没有对逆向旋转的阻力矩(仅通过在其轴上的小齿轮单元的摩擦产生的扭矩，且其惯性远低于现有技术起动电动机的阻力矩)，这与小齿轮驱动转子或甚至使用扭矩限制器的情况相反。由此，在小齿轮齿轮接合在带齿的轮上时，小齿轮与带齿的轮同步。在同步时，小齿轮前侧一部分和带齿的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.27 FR 10561741.一种热机的起动器(I)助力器，所述热机特别是机动车辆的热机，该起动器(I)包括 -电动机，包括 转子轴(5)，包括纵向轴线(X)， 转子(3)，被称为被感应件，装配在转子轴(5)上， 定子(7)，被称为感应件，围绕转子(3)， 其中，在电动机开动时，转子(3)绕其纵向轴线(X)沿启动旋转方向旋转驱动转子轴(5)， -驱动轴(15)，其可以与转子轴(5)旋转联接且可以绕其纵向轴线⑴旋转， -小齿轮(13)，装配在驱动轴(15)上，其可以绕驱动轴(15)的纵向轴线⑴旋转，小齿轮(13)可相对于驱动轴在闲置位置和活动位置之间移位， -联接系统(30)，用于沿转子轴(5)的旋转方向到小齿轮(13)的旋转运动，联接系统(30)能从未联接状态达到联接状态和从联接状态达到未联接状态， 其中在联接状态中，转子轴(5)沿启动旋转方向连接到小齿轮(13)，和其中在未联接状态，小齿轮(13)沿转子轴(5)的两旋转方向分离，和位移系统，其让系统移位，以便让小齿轮(13)从其闲置位置移动到活动位置和从活动位置移动到闲置位置。2.根据前述权利要求的起动器(1)，其中 -小齿轮(13)宽松地装配在驱动轴(15)上， -驱动轴(15)与转子轴(5)旋转连接，和 -未联接状态的联接系统(30)沿两方向将小齿轮(13)与驱动轴(15)旋转分离，在联接状态的联接系统通过联接小齿轮(13)而将小齿轮(13)沿启动旋转方向旋转连接于驱动轴(15)。3.根据权利要求1或2所述的起动器(I)，其中当小齿轮(13)被阻止沿其轴线(X)相对于转子轴(5)移位且电动机开动时，联接系统(30)能从未联接状态达到联接状态。4.根据权利要求1到3所述的起动器(I)，其中联接系统(30)包括下列的部件 -可动的驱动部(32，32a，32b)，其可在电动机开动时相对于小齿轮(13)沿驱动轴(15)的轴线(X)从未联接位置移位到联接位置， -让驱动器(32，32a，32b)移动的器件， -离合器装置(36，36a)，能将驱动轴(15)旋转联接到小齿轮(13)，和其中驱动器(32，32a，32b)作用在离合器装置(36，36a)上，从而当小齿轮(13)被阻止沿其轴线(X)相对于驱动轴(15)移动时其将驱动轴(15)旋转联接到小齿轮(13)，其向小齿轮(13)移动。5.根据权利要求4所述的起动器(I)，其中让驱动器(32，32a，32b)移动的器件是电磁装置。6.根据权利要求4所述的起动器(I)，其中让驱动器(32，32a，32b)移动的器件包括下列部件 -驱动轴(15)的一部分，其配备有螺旋形沟槽(34)， -开孔(320)，与驱动器(32，32a，32b)上的螺旋形沟槽(34)互补，其可以通过与沟槽(34)协作而根据螺旋运动将驱动器相对于驱动轴(15)从初始位置移位到最终位置。7.根据权利要求4到6所述的起动器(I)，其中离合器装置通过摩擦部(36，36a)实现，包括下列部件 至少一个第一摩擦部分(361，322b)，与驱动器(32，32a，32b)旋转连接，包括至少一个第一摩擦表面(361b，321b)， 至少一个第二摩擦部分(382，38b)，旋转连接到小齿轮(13)，包括针对第一摩擦部分(361，322b)的第一摩擦表面(361b，321b)的至少一个第二摩擦表面(382b，381b)， 其中在联接状态，驱动器(32，32a，32b)处在联接位置且在抵靠第二摩擦部分(361，322b)的第一摩擦部分(382，38b)上施加力，从而驱动轴(15)将其旋转运动传递到小齿轮(13)，和 其中，在未联接状态，驱动器(32，32a，32b)处在未联接位置，允许第一摩擦部分(382，38b)的一个或多个摩擦表面(382b，381b)相对于第二摩擦部分(361，322b)的第二摩擦表面(361b，321b)滑动或间隔开，以便将从驱动轴(15)到小齿轮(13)的转矩脱开。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS米特拉尔，G赛利尔，V维拉德，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：
国别省市：