本發明特別地涉及內燃機的電起動機,且更具體地,涉及機動車輛的內燃機的起動機。
背景技術:
專利申請FR 2 872 551描述了一種機動車輛的起動機,其包括與移動式啟動器的前部面相對的桿端表面,該面以凸輪的形狀形成。
技術實現要素:
本發明的目的在于改進這一類型的起動機。
本發明主題由此是內燃機的電起動機,且更具體地,是機動車輛的內燃機的起動機,這一起動機包括:
-啟動器,所述啟動器能夠在靜止位置和活動位置之間移動,在所述活動位置中,所述啟動器能夠起動內燃機;
-電動機,所述電動機能夠使所述啟動器圍繞旋轉軸線旋轉;
-控制桿,所述控制桿設計成使所述啟動器在軸向上移位,所述控制桿能夠圍繞樞轉軸樞轉,該樞轉軸能夠在預定的線性路線上從靜止位置移動到桿支撐位置,在所述桿支撐位置中,所述桿能夠樞轉以使所述啟動器進入所述活動位置,該控制桿包括設計成與所述啟動器配合的至少一個滑腳,
其特征在于,在所述起動機的工作期間,以及在所述啟動器在所述活動位置中被阻塞的情況下,特別是在所述啟動器在內燃機的冠部中被阻塞的情況下,通過所述樞轉軸從它的桿支撐位置到它的靜止位置的位移以及通過所述滑腳相對于所述啟動器在與所述樞轉軸從它的桿支撐位置到它的靜止位置的所述位移相反的方向上的位移而獲得所述起動機的電動機的電切斷。
關于在啟動器在活動位置中被阻塞的情況下為使起動機的接觸器在電氣上停用所必需的切斷間隙,本發明使得可以將該切斷間隙分布在樞轉軸的位移上和滑腳的位移上。滑腳和啟動器之間的可變滑腳間隙使得可以減小控制桿的樞轉軸的位移的幅度,而不用完全更換它。重要的是接觸器的移動芯積累動能,以避免在較冷時功能Z阻塞的任何風險。
將要記住的是,功能Z使得可以在軸向上移位啟動器或者啟動器的小齒輪,使得在起動階段期間小齒輪接合在內燃機的冠部中,并且一旦已經執行了起動,則立即將小齒輪從發動機的冠部分離。功能Z特別地由接觸器、在接觸器中滑動的移動芯、聯接到移動芯并且安裝在根據轉子軸線滑動的啟動器中的桿構成。特別地,潤滑脂沉積在移動芯和接觸器之間,以確保移動芯的長期的良好滑動和保持。但是,在低溫下,潤滑脂趨向于凝結,這減慢或甚至阻塞移動芯的移動。因此重要的是,接觸器的移動芯積累動能,以避免任何的阻塞風險。
由此,在控制桿和啟動器的靜止位置中,滑腳和啟動器之間的可變間隙最小,使得在推進啟動器之前,由接觸器的移動芯行進的無載荷路線更短。因此,移動芯所積累的動能較低,因此其在齒對齒彈簧、即推動啟動器朝向與內燃機的冠部接合的彈簧中的能量耗散也較低。齒對齒彈簧壓縮較小。然后,小齒輪的動態增強,即啟動器在接觸器電閉合之前行進的距離增大,而不必在齒對齒接觸期間修改由接觸器消耗的電流。
在本發明實施例的一示例中,在所述起動機的所述工作期間,以及在所述啟動器在所述活動位置中被阻塞的情況下,特別是在所述啟動器在內燃機的冠部中被阻塞的情況下,所述可變滑腳間隙布置在所述滑腳的前部,位于所述起動機中所述啟動器所在的一側上。
優選地,在所述起動機的所述工作期間,以及在所述啟動器在所述活動位置中被阻塞的情況下,特別是在所述啟動器在內燃機的冠部中被阻塞的情況下,當所述可變滑腳間隙產生時,在與所述起動機中所述啟動器所處的一側相反的一側上,所述滑腳在該滑腳的后部與所述啟動器支撐地接觸。
有利地,所述滑腳具有設計成獲得所述控制桿與所述啟動器的杠桿比的形式,在所述啟動器從所述靜止位置到所述活動位置的位移的至少一部分上,該比率是恒定的或者漸增的。
在本發明實施例的一示例中,在所述啟動器從所述靜止位置到所述活動位置的位移的所述部分上,所述控制桿和所述啟動器布置為使得所述杠桿比通過經過拐點而變化。
杠桿比優選地包含在1和1.7之間。
在樞轉軸的和控制桿的靜止位置中,在該間隙的尺寸鏈最小的情況下,在滑腳的前部刻面和啟動器的前部支撐刻面之間的距離特別地為零,并且在該間隙的尺寸鏈最大的情況下,該間隙為正。
在本發明實施例的一示例中,在與所述控制桿的所述樞轉軸從所述靜止位置退回到所述桿支撐位置相對應的所述樞轉軸的退回階段中,在不使所述啟動器滑動的情況下,所述可變滑腳間隙增加,但沒有達到為獲得使得可以切斷電機的電力供應的切斷間隙必要的間隙。然后,在桿圍繞其與桿支撐接觸的樞轉軸樞轉的階段中,可變滑腳間隙在啟動器向前滑動的同時增大,以便一旦小齒輪處于活動位置則達到最大。只有當小齒輪處于活動位置時,當可變滑腳間隙最大時,切斷間隙足以切斷電機的電力供應。
優選地,所述控制桿的所述滑腳的前部刻面包括前部凸輪,所述前部凸輪布置為抵靠所述啟動器的前部支撐刻面被支撐,這一凸輪布置為根據與所述樞轉軸相距一定距離的接觸區域與所述啟動器的所述前部支撐刻面接觸,當所述控制桿樞轉以使所述啟動器進入所述活動位置時,所述距離是變化的并且特別地是漸增的。
有利地,所述前部凸輪具有根據所述樞轉軸觀測的包括至少一個彎度的輪廓,特別地是至少一個圓弧的形式的并且優選地是具有不同曲率半徑的多個圓弧的形式的輪廓。
所述滑腳的后部刻面特別包括后部凸輪,所述后部凸輪具有根據所述樞轉軸觀測的包括至少一個彎度的輪廓,特別地是至少一個圓弧的形式的并且優選地是具有不同曲率半徑的多個圓弧的形式的輪廓。
有利地,所述滑腳的所述前部凸輪和所述后部凸輪的輪廓的圓弧是偏心的。
在本發明實施例的一示例中,所述后部凸輪的彎度、特別地所述圓弧比所述前部凸輪的彎度、特別地所述圓弧更加遠離所述控制桿的所述樞轉軸。
凸輪為控制桿提供了在功能范圍內大致恒定或者漸增的比率,這意味著在路線開始時在滑腳上可用的力最大。這使得可以更好地克服啟動器的慣性,并且增大了啟動器抵靠內燃機的冠部的壓力,這使得可以降低磨銑的風險。
在本發明實施例的一示例中,所述可變滑腳間隙包含在0.1mm至4mm之間。
有利地,在退回階段中,控制桿的樞轉軸的平移包含在0.5mm至2mm之間。
優選地,在推進階段中通過可變滑腳間隙和控制桿的樞轉軸的平移獲得的、在接觸器的固定芯和移動芯之間的切斷間隙被包含在2至5mm之間。
控制桿包括例如形成樞轉軸的軸銷。
如果需要,控制桿以單件形成。
起動機能夠包括滑道,控制桿的樞轉軸能夠在滑道中平移移位。
這一滑道能夠包括設計為將控制桿止擋在它的桿支撐位置中的止擋件。
在本發明實施例的一示例中,這一止擋件形成在添加到起動機上的插入件上,特別是塑料插入件。
如果適用,起動機設計成能夠起動多于100000次、特別地多于200000次的多次循環。起動機能夠例如提供停止-起動功能。
附圖說明
通過閱讀本發明的非限制性實施例的示例的以下詳細描述并通過檢查附圖,將能夠更好地理解本發明,其中:
-圖1示意性地且部分地示出了根據本發明的實施例的示例的機動車輛起動機;
-圖2至圖4分別示意性地和部分地表示圖1中的起動機的三個不同功能位置的細節;和
-圖5示意性地示出了杠桿比根據圖1至圖4中的起動機的接觸器的移動芯的位移的變化。
具體實施方式
圖1示出了形成機動車輛的起動機1的旋轉電機。
該起動機1首先包括也稱為電樞的轉子2,其可圍繞縱向軸線X旋轉,以便驅動轉子軸6,其次,起動機1包括圍繞轉子2的定子3,也稱為感應器。
定子3包括支撐多個永磁體5的磁軛4。
轉子2包括與定子3的磁體5相對布置的轉子體7和纏繞在轉子體7中的凹口中的繞組8。
繞組8包括多條導電線,這些導電線在轉子體7的兩側上形成前髻狀部9和后髻狀部10。
定子3和轉子2形成電動機45的部分。
轉子2在后部設置有集流器12,集流器12包括電連接到繞組8的多個接觸部分。
提供一組電刷13、14以用于繞組8的電力供應,一個電刷13連接到裝置1的地,并且另一個電刷14經由電線16連接到接觸器17的電端子15。
當轉子2旋轉時,電刷13和14在集流器12上摩擦。
除了連接到電刷14的端子15之外,接觸器17包括端子29,端子29經由電連接元件、特別是電線30連接到車輛的電源、特別是電池(未示出)。
接觸器17能夠激活控制桿27,以便將啟動器19從其中啟動器19位于轉子2附近的靜止位置移位到用于驅動內燃機的活動位置。在該活動位置中,啟動器19能夠與內燃機的冠部接合以使其旋轉。
啟動器19包括例如自由輪22和墊圈23,自由輪22和墊圈23在彼此之間限定用以接收控制桿27的滑腳25的凹槽24。
滑腳25被制成兩個,以形成與啟動器配合的叉頭。
啟動器19包括例如在自由輪22上的前部支撐刻面51和例如在墊圈23上的后部支撐刻面52。
應當理解,啟動器19可以以另一種方式生產。
啟動器19裝配成在驅動軸18上滑動和旋轉。
啟動器19另外包括驅動元件,該驅動元件由帶齒的小齒輪21形成,并且被設計成接合在內燃機的驅動單元(未示出)上。該驅動單元例如是冠部。
減速器20介于轉子2和驅動軸18之間,以便使轉子2的速度適應于內燃機的驅動。
該減速器20包括含有齒冠的組件,其中太陽齒輪和行星齒輪以已知的方式布置。
接觸器17被設計成允許以下情形:
-當起動機處于靜止狀態并且不起作用時,接觸器17的彈簧40向前、即朝向起動機中啟動器19所在的一側推動控制桿;
-當車輛的接觸鑰匙轉動時,電磁體使接觸器17的移動芯41移位,芯41向后拉動控制桿27,該桿27通過鉸接件42連接到芯41;在該退回階段期間,啟動器19是不動的;
-當移動芯41繼續退回時,控制桿27經由滑腳25將啟動器19推向要驅動的冠部;移動芯部繼續其路線,直到其鄰接接觸器17的固定芯。
在所示的示例中,控制桿27被設計成使啟動器19在軸向上移位,控制桿能夠圍繞樞轉軸50樞轉,該樞轉軸50能夠在預定的線性路線上從靜止位置移動到桿支撐位置,在桿支撐位置中,所述桿能夠樞轉以便使啟動器19進入活動位置。
控制桿27包括形成樞轉軸50的軸銷54,如圖2所示。
在所述的示例中,控制桿27以單件生產。
起動機包括滑道55,控制桿的樞轉軸50能夠在滑道55中平移移位。
滑道55能夠包括設計成將控制桿止擋在它的桿支撐位置中的止擋件56。
這一止擋件形成在添加到起動機上的插入件57上,特別是塑料插入件。
在起動機的運行期間,并且在啟動器在活動位置中阻塞的情況下,特別是在啟動器在內燃機的冠部中阻塞的情況下,通過樞轉軸50在從其桿支撐位置到其靜止位置的距離Ja上的位移且通過滑腳在從其在啟動器51的前部支撐刻面上的位置到啟動器52的后部刻面的距離Jp上的位移而獲得起動機的電動機45的電切斷,從而允許控制桿27樞轉,以便在接觸器的小板與端子29、15之間獲得切斷間隙,這導致切斷間隙值聯接軸的向前軸向位移。
所述滑腳25具有設計成獲得控制桿與啟動器的杠桿比的形式,在啟動器從靜止位置到活動位置的位移的至少一部分上,該比率是恒定的或者漸增的。
杠桿比表示距離a和b之間的比率b/a,“a”是樞轉軸50和鉸接件42之間的距離的豎直投影,“b”是滑腳25和樞轉軸50之間的距離的豎直投影,如圖3所示。
在啟動器從靜止位置到活動位置的位移的所述部分上,控制桿和啟動器布置為使得杠桿比b/a通過經過一個或者多個拐點而變化。
這一發展例能夠在圖5中看到。
在圖5中的該曲線的右側,移動芯41處于與固定芯的最大距離處,并且控制桿和啟動器處于靜止位置。
在這一曲線的左側,在接觸器17中存在磁性接觸,移動芯41在它的路線的末端。
這一曲線示出了杠桿比b/a具有拐點。
杠桿比優選地包含在1.0和1.7之間。
在與控制桿的樞轉軸從靜止位置退回到桿支撐位置相對應的樞轉軸的退回階段中,在不使啟動器滑動的情況下,可變滑腳間隙增加,但沒有達到為獲得使得可以切斷電機的電力供應的切斷間隙必要的間隙。然后,在桿圍繞其與桿支撐接觸的樞轉軸樞轉的階段中,可變滑腳間隙在啟動器向前滑動的同時增大,以便一旦小齒輪處于活動位置則達到最大。只有當小齒輪處于活動位置時,當可變滑腳間隙最大時,切斷間隙足以切斷電機的電力供應。
控制桿的滑腳的前部刻面61包括前部凸輪62,前部凸輪62設計成抵靠啟動器的前部支撐刻面51被支撐,這一凸輪布置為根據與樞轉軸相距一定距離的接觸區域與啟動器的前部支撐刻面接觸,當控制桿27樞轉以使啟動器進入活動位置時,所述距離是變化的,特別地是漸增的。
有利地,前部凸輪62具有根據樞轉軸50觀測的包括至少一個彎度的輪廓,特別地是至少一個圓弧的形式的輪廓。
滑腳的后部刻面60包括后部凸輪63,該后部凸輪63具有根據樞轉軸觀測的包括具有不同曲率半徑的多個圓弧的輪廓。
有利地,滑腳的前部凸輪62和后部凸輪63的輪廓的圓弧是偏心的。
在本發明實施例的一示例中,后部凸輪63的圓弧與前部凸輪62的圓弧相比更遠離控制桿的樞轉軸。
凸輪63為控制桿提供了在功能范圍內大致恒定或者漸增的的比率,這意味著在路線開始時在滑腳上可用的力最大。這使得可以更好地克服啟動器的慣性,并且增大了啟動器抵靠內燃機的冠部的壓力,這使得可以降低磨銑的風險。
在本發明實施例的一示例中,可變滑腳間隙包含在0.1mm和4mm之間。
有利地,在退回階段中,控制桿的樞轉軸的平移包含在0.5mm和2mm之間。
在推進階段中通過可變滑腳間隙和控制桿的樞轉軸的平移獲得的、在接觸器的固定芯和移動芯之間的切斷間隙被包含在2和5mm之間。