[发明专利]用于驱动起动装置的电动机的电枢

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电动机的电枢，该电动机用于驱动内燃机的起动装置。

背景技术

内燃机一般不能由自身的力起动，而是需要一个单独的起动装置，该起动装置提供对起动过程而言所必需的机械的初始能量。

目前，通常使用带转子和定子的电的起动装置，该起动装置由适合的电源供电。起动小齿轮通常与电动机的转子轴刚性连接，例如被压在该转子轴上或者与该转子轴构造为一体。通常通过电刷和换向器向转子输入电流，与此相反，定子可以被实施为具有绕组和/或具有永久磁铁。为了提高起动转矩，可以设置中间传动机构，特别是行星齿轮传动机构。于是，电枢小齿轮通过中间传动机构驱动实际的起动小齿轮。为了起动小齿轮的啮合，经常设置磁驱动的预啮合致动器，该预啮合致动器用于将起动小齿轮移入到内燃机飞轮上的齿圈中。为了使起动装置与起动的内燃机脱离联接，通常设有自由轮机构。

但如果在内燃机的起动过程中出现异常，例如误点火、不希望的往回转动或者在内燃机锁止时所谓的停转冲击负荷，会对起动装置产生极高的机械负荷，这可能会导致起动装置的损害或破坏。甚至在内燃机的正常起动过程中，由于活塞在燃烧室内的上下运动以及与此相伴的压缩会出现脉动的转矩冲击。

由现有技术已知多种带有转矩限制器的用于起动内燃机的电的起动装置，该转矩限制器能防止在起动过程中出现异常的情况下发生损坏。

US 5,241,871涉及一种转矩受限制的、用于内燃机的电起动机。电动机的轴设有螺纹区段，该螺纹区段与盘形的驱动板接合。起动小齿轮可自由扭转且可沿轴向移动地安装在轴上。在驱动板和起动小齿轮之间设有盆状的由弹性体制成的离合器体。如果使用于起动内燃机的电动机处于转动状态，那么驱动板由于其惯量朝轴端部的方向预拧紧，并且带动离合器体和起动小齿轮，该起动小齿轮由此被啮合到内燃机的齿圈中。轴端部上的止挡在此限制移动行程。同时，弹性离合器体逐渐更牢固地被夹紧在预拧紧在轴上的驱动板和起动小齿轮之间，从而使该起动小齿轮处于转动状态，并使内燃机的起动过程开始。驱动板与离合器体和起动小齿轮一起形成摩擦离合器，该摩擦离合器限制作用在驱动轴上的转矩。通过离合器体的压缩程度可以调节最大可传递的转矩。可自由旋转的起动小齿轮直接用于啮合到内燃机的齿圈中并且因此沿轴向在轴上移动。

DE 10148670A1涉及另一种用于起动内燃机的具有起动电动机的起动装置，该起动电动机包括带有行星齿轮传动机构的定子和转子。在转子和行星齿轮传动机构之间放置有至少一个弹性元件，其用于弹性地减轻转子轴以其转子叠片组与小齿轮轴之间的转矩冲击。除其固有弹性之外，在带有转子叠片组的转子轴和固定在弹性元件上的驱动小齿轮之间始终存在机械式“固定”连接或者说传力连接以及形状配合连接，该驱动小齿轮与接在后面的行星齿轮传动机构啮合。弹性元件可以用扭力杆、环形元件、曲折的片簧或者卷簧实现。除了采用扭力杆的实施方式之外，所限定的转矩限制可以只通过“超越”，即通过暂时中断转子轴和弹性元件之间的形状配合连接实现。不进行例如通过使用摩擦离合器或者滑动离合器“柔性”地使用转矩限制。

此外，由FR 2803125A1还已知用于飞行器，特别是直升飞机的结实耐用的直流发电机，该直流发电机带有转子和定子。引取电流通过与转子连接的集电器实现。定子被实施为单体结构方式，以提高发电机的耐振性。发电机的驱动小齿轮通过柔性离合器与转子轴连接，以减小与振动的耦合。并非借助于柔性离合器限定转矩极限。

DE 2205235A涉及一种多片式离合器，用于内燃机的电的起动装置，该多片式离合器具有驱动外部薄片的传动件以及容纳内部薄片的离合器螺母，该离合器螺母置于驱动轴的多头螺纹区段上，可在两个止挡之间纵向移动，并且弹性地支撑在驱动侧的止挡上以及承载一个夹持环和至少一个调整盘片。由多片式离合器传递的转矩在电动机的电枢轴起动之后连续地增加，直至达到最大可传递的、由至少一个调整盘片所限制的转矩。这个之前已知的实施方式因为多片式离合器而在结构上非常复杂且改变了相应可传递的转矩。

DE 2337260A1示出了一种用于内燃机起动装置的螺旋齿轮传动机构，带有设置在驱动轴上的螺栓套筒和与该螺栓套筒接合的传动件，该传动件与可旋转且可移动地支撑在驱动轴上的起动小齿轮连接。完全啮合的起动小齿轮止动在装置端侧的支承凸起上，然后通过传动件和螺栓套筒与电动机的驱动轴以传力连接的方式相联接。

发明内容