СТАРТЕР ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
STARTER OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Уровень техники
В DE 1268433 описан стартер с принудительным одноступенчатым вводом в зацепление и самовыключением шестерни для двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Для приведения в действие механизма принудительного одноступенчатого ввода в зацепление и самовыключения шестерни используется жесткий, отштампованный из листового металла рычаг, который своим изогнутым средним участком частично охватывает ось и установлен с возможностью поворота на ней. Рычаг поджимается к оси вставленной в углубление в корпусе цилиндрической пружиной сжатия. На один конец рычага воздействует тяга электромагнитного тягового реле, а другой конец рычага выполнен вильчатым.
В DE 2915062 A1 описан электрический стартер ДВС. Для надежного введения зубьев шестерни стартера в зацепление с зубьями зубчатого обода маховика ДВС используется упругий элемент. Такой упругий элемент имеет две выполненные спиральными средние части, которые навиты во взаимно противоположных направлениях и соединены между собой центральной петлеобразной частью. Обе спиральные средние части пружины имеют по продолжению в виде прямого опорного плеча и снабжены удерживающими средствами. Прямые опорные плечи обеих спиральных средних частей обеспечивают создание возвратного действия, тогда как центральная петлеобразная часть образует упругую, отклоняющуюся назад точку опоры для рычага управления приводом.
В DE 3317071 A1 описана вилка электрического стартера двигателей внутреннего сгорания. Такая вилка состоит из вильчатого рычага и поворотного плеча, которые выполнены подвижными друг относительно друга и установлены на общей оси. Обе эти части вилки, т.е. ее вильчатый рычаг и плечо, упруго соединены между собой стягивающей их пружиной. Верхняя часть вильчатого рычага и плеча вилки охватывают ось на якоре тягового реле стартера. Подобная вилка, которая может изготавливаться из пластмассы или металлического материала, обеспечивает возможность укороченного исполнения описанного в DE 3317071 A1 стартера и позволяет упростить его конструкцию.
В DE 102007061106 A1 описаны стартер ДВС, а также способ сборки такого стартера. Подобный стартер имеет приводимый во вращение его электродвигателем выходной вал, на котором установлен подвижный в его осевом направлении механизм включения привода стартера. Для пуска ДВС предусмотрен поворачиваемый тяговым реле стартера двуплечий рычаг включения привода стартера, имеющий первое и второе плечи, первое из которых с геометрическим замыканием взаимодействует с подвижным параллельно оси выходного вала исполнительным органом тягового реле, а второе взаимодействует с обоймой обгонной муфты механизма включения привода стартера. Первое плечо можно путем пропускания части исполнительного органа через отверстие в этом первом плече и путем последующего относительного перемещения исполнительного органа и рычага включения привода стартера поперечно оси выходного вала ввести во взаимодействие с исполнительным органом с геометрическим замыканием. Исполнительный орган в предпочтительном варианте изготовлен из пластмассы.
В DE 69704094 T2 описан стартер с усовершенствованным механизмом привода и возврата пусковой шестерни (механизмом включения и выключения пусковой шестерни). Такой стартер имеет электродвигатель и выходной вал, приводимый во вращение электродвигателем через обгонную муфту, которая, в свою очередь, предназначена для передачи вращения только в одном направлении. Подобный стартер имеет далее подвижную (пусковую) шестерню, установленную на выходном валу с возможностью перемещения на нем и вводимую в зацепление с имеющим внутренние зубья зубчатым колесом планетарной зубчатой передачи двигателя, а также имеет электромагнитное тяговое реле и нажимной механизм перемещения шестерни, имеющий рычаг, который на одном своем конце взаимодействует с электромагнитным тяговым реле. Подвижная шестерня установлена с возможностью перемещения в осевом направлении относительно обгонной муфты. В таком стартере предусмотрен также шарикоподшипник, посредством которого подвижная шестерня перемещается электромагнитным тяговым реле и рычаг в осевом направлении к имеющему внутренние зубья зубчатому колесу планетарной зубчатой передачи и обратно в исходное положение и который имеет внутреннее кольцо, взаимодействующее с подвижной шестерней, наружное кольцо, взаимодействующее с рычагом, и расположенные между этими внутренним и наружным кольцами шарики, благодаря которым только внутреннее кольцо вращается вместе с подвижной шестерней.
При разработке стартеров новых поколений для двигателей внутреннего сгорания функцию обгонной муфты стартера стремятся переложить на планетарный механизм, прежде всего на планетарную зубчатую передачу. Подобное направление развития привело к разработке так называемого стационарного механизма свободного хода. Благодаря этому удается снизить подвижную массу, которая должна перемещаться приводом предварительного включения, таким, например, как втягивающая обмотка тягового реле стартера, что в подобном случае позволяет уменьшить размеры привода предварительного включения. Отсюда, в свою очередь, возникает та проблема, что буферная пружина стартера уже не может быть защищена обгонной муфтой от вращения со слишком высокой частотой и при слишком высокой частоте вращения может разрушиться под действием возникающих при этом центробежных сил. По этой причине создаваемое буферной пружиной нажимное усилие, воздействующее на пусковую шестерню, должно быть перенесено в другое место в стартере.
В известном из DE 69704094 T2 решении, которое относится к усовершенствованному механизму привода и возврата пусковой шестерни (механизму включения и выключения пусковой шестерни), предусматривают вильчатый рычаг с изготовленной из пружинной проволоки двуплечей пружиной с целью объединить таким путем в одной детали функции вильчатого рычага и буферной пружины стартера. В соответствии с данным решением невозможно без дополнительных мер обеспечить предварительный натяг, который должен создаваться вильчатым рычагом. При натяжении используемой в данном решении двуплечей пружины из пружинной проволоки возникает та проблема, что внутренний диаметр поворачивающейся витой части двуплечей пружины уменьшается и при установке вильчатого рычага именно в этом месте на стержне или оси такое уменьшение диаметра витой части двуплечей пружины препятствует выполнению этой пружиной своей функции. Помимо этого пружинная проволока подвержена чрезвычайно высокому износу, обусловленному высокой частотой вращения пусковой шестерни, из-за чего невозможно обеспечить требуемый техническим заданием срок службы стартера.
У стартеров нового поколения для двигателей внутреннего сгорания функцию, которую ранее выполняла обгонная муфта, перекладывают на планетарный механизм, прежде всего на планетарную зубчатую передачу. В этом отношении говорят о стационарном механизме свободного хода. Благодаря этому удается снизить подвижные массы, перемещаемые приводом предварительного включения, что в целом позволяет уменьшить размеры привода предварительного включения. Однако такой конструкции присуща та проблема, что применявшаяся до настоящего времени буферная пружина стартера оказывается более не защищена механизмом свободного хода при превышении частотой вращения вала ДВС частоты вращения стартера и разрушается под воздействием указанных выше центробежных сил. По этой причине для устранения подобной проблемы необходимо найти решение по переносу функции буферной пружины стартера в другое его место.
Краткое изложение сущности изобретения
Согласно изобретению рычаг, используемый для приведения в действие пусковой шестерни, т.е. для ее введения в зацепление с зубчатым ободом маховика ДВС, предлагается снабдить встроенным предварительно натянутым упругим элементом, по меньшей мере одно опорное плечо которого приводится в действие непосредственно тяговым элементом привода предварительного включения.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого в изобретении решения предварительно натянутый упругий элемент выполнен прежде всего в виде двуплечей пружины. Выполненный подобным образом предварительно натянутый упругий элемент имеет первое опорное плечо, перемещаемое непосредственно тяговым элементом привода предварительного включения, и по меньшей мере еще одно - второе - опорное плечо, которое в свою очередь прикладывает соответствующее предварительное усилие к внутренней стороне рычага, который в предпочтительном варианте выполнен в виде отливки, прежде всего в направлении введения пусковой шестерни в зацепление с зубчатым ободом маховика ДВС. Предварительно натянутый упругий элемент, выполненный прежде всего в виде двуплечей пружины, встраивают в полость его установки, которая с одной стороны образована боковыми стенками рычага, который в предпочтительном варианте выполнен в виде пластмассовой отливки, а с другой стороны - направляющей рычага и углублениями в упоре, которые выполнены сопряженными по своей форме с цапфами с наружной стороны рычага.
Учитывая тот факт, что двуплечая пружина имеет первую и вторую витые части, каждая из которых имеет по несколько витков, она может опираться на боковые стенки полости своей установки, прежде всего на выполненные в ней за одно целое с рычагом при его литье под давлением фиксирующие элементы, соответственно фиксирующие выступы. Связанное с этим преимущество состоит в возможности избежать необходимости предусматривать ось, стержень или аналогичный элемент, проходящий через внутреннее пространство, ограниченное витками витых частей пружины. Данный фактор в свою очередь способствует выполнению двуплечей пружиной своей функции, поскольку с учетом того, что при нагружении пружины происходит сжатие, т.е. уменьшение в диаметре, отдельных витков ее витых частей, в отсутствие всяких встроенных или внутренних элементов во внутреннем пространстве витых частей обеспечивается практически ничем не затрудненное, соответственно беспрепятственное функционирование предварительно натянутого упругого элемента. Благодаря предлагаемому в изобретении выполнению рычага со встроенным в него предварительно натянутым упругим элементом, который в предпочтительном варианте выполнен в виде двуплечей пружины, удается, с одной стороны, добиться его безотказной работы в связи с отсутствием опасности заклинивания по меньшей мере одной витой части из-за ее уменьшения в диаметре при ее сжатии, т.е. при приведении в действие предварительно натянутого упругого элемента, выполненного прежде всего в виде двуплечей пружины, на проходящем через эту по меньшей мере одну витую часть стержне или на проходящей через нее оси.
Предлагаемый в изобретении рычаг со встроенным в него предварительно натянутым упругим элементом прежде всего выполнен с отлитыми под давлением за одно целое с ним с его наружной стороны цапфами, способствующими его поворотному движению. Такие цапфы, которые образуют ось поворота предлагаемого в изобретении вильчатого рычага со встроенным в него предварительно натянутым упругим элементом, установлены в по меньшей мере частично охватывающих их углублениях, которые выполнены на упоре с той его торцевой стороны, которая обращена к предназначенной для установки упругого элемента полости рычага.
Предлагаемое в изобретении решение позволяет простым путем компенсировать обусловленные производственными допусками погрешности монтажа рычага, прежде всего вильчатого рычага, который из-за таких допусков может при сборке стартера устанавливаться в различные положения. Предлагаемый в изобретении рычаг для приведения в действие пусковой шестерни, т.е. для ее введения в зацепление с зубчатым ободом маховика ДВС, имеет первый участок с направляющей, которая направляет первое опорное плечо предварительно натянутого упругого элемента. Помимо этого предлагаемый в изобретении рычаг, который выполнен прежде всего в виде пластмассовой отливки, имеет второй участок. Такой второй участок рычага, с одной стороны, служит в качестве опорной поверхности для по меньшей мере одного второго опорного плеча предварительно натянутого упругого элемента, который в предпочтительном варианте выполнен в виде двуплечей пружины. Выполненный в виде пластмассовой отливки рычаг на своем втором участке выполнен в виде вильчатого рычага. С внутренней стороны обеих вилкообразно разветвляющихся частей второго участка рычага находятся кулачки, входящие в кольцевой паз, который выполнен с торцевой стороны пусковой шестерни. Данный предпочтительный вариант обеспечивает постоянное соединение, соответственно постоянную кинематическую связь пусковой шестерни с рычагом, прежде всего с его выполненным в виде вильчатого рычага вторым участком, т.е. при приведении в действие привода предварительного включения благодаря постоянному взаимодействию между собой кулачков и кольцевого паза надежно обеспечивается осевое перемещение пусковой шестерни.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 в продольном разрезе показан стартер.
На фиг. 2 показано крепление вильчатого рычага к упору.
На фиг. 3 в разрезе показаны рычаг, предварительно натянутый упругий элемент и упор.
На фиг. 4 в аксонометрии сверху показан выполненный прежде всего в виде вильчатого рычага рычаг со встроенным в него упругим элементом.
На фиг. 5 в разрезе показаны изображенные на фиг. 4 в аксонометрии детали.
На фиг. 6 в аксонометрии показан представленный на фиг. 4 вильчатый рычаг без упора и со встроенным предварительно натянутым упругим элементом.
На фиг. 7 показан выполненный прежде всего в виде вильчатого рычага рычаг в исходном положении.
На фиг. 8 показан выполненный прежде всего в виде вильчатого рычага рычаг в положении предварительного включения привода стартера.
На фиг. 9 показан выполненный прежде всего в виде вильчатого рычага рычаг в положении "зуб в зуб".
На фиг. 10 в аксонометрии показан выполненный прежде всего в виде вильчатого рычага рычаг.
На фиг. 11 показан выполненный прежде всего в виде вильчатого рычага рычаг, изображенный на фиг. 10, без предварительно натянутого упругого элемента.
На фиг. 12 в разрезе показаны рычаг и упор с полостью установки предварительно натянутого упругого элемента.
На фиг. 13 показан первый вариант поворотного крепления рычага.
На фиг. 14 показан еще один возможный вариант поворотного крепления рычага.
Описание вариантов осуществления изобретения
На фиг. 1 в продольном разрезе показан стартер ДВС.
Стартер 10 имеет, например, электродвигатель 13 и привод 16 предварительного включения (своего привода), выполненный, например, в виде реле, прежде всего тягового реле. Электродвигатель 13 и электрический привод 16 предварительного включения закреплены на общей передней крышке 19 (крышке со стороны привода). Электродвигатель 13 функционально предназначен для приведения во вращение пусковой шестерни 22, когда она находится в зацеплении с зубчатым ободом 25 маховика не показанного на фиг. 1 ДВС.
Электродвигатель 13 имеет в качестве корпуса трубчатый корпус 28 с магнитными полюсами, на внутренней боковой стенке которого расположены полюсные башмаки 31, каждый из которых обмотан обмоткой 34 возбуждения. Полюсные башмаки 31, в свою очередь, охватывают якорь 37, который имеет набранный из металлических пластин 40 пакет 43 своего сердечника и расположенную в пазах 46 обмотку 49. Пакет 43 сердечника якоря напрессован на приводной вал 44. На обращенном от пусковой шестерни 22 конце приводного вала 44 расположен далее коллектор 52, который помимо прочего набран из отдельных коллекторных пластин 55. Коллекторные пластины 55 известным образом электрически соединены с обмоткой 49 якоря таким образом, что при подаче электрического тока на коллекторные пластины 55 через угольные щетки 58 якорь 37 начинает совершать вращательное движение в трубчатом корпусе 28. Во включенном состоянии снабжение угольных щеток 58 и обмотки 34 возбуждения электрическим током обеспечивает расположенный между приводом 16 предварительного включения и электродвигателем 13 токоподвод 61. Приводной вал 44 со стороны коллектора установлен своей цапфой 64 в подшипнике 67 скольжения, который, в свою очередь, неподвижно закреплен в задней крышке 70 (крышке со стороны коллектора). Эта задняя крышка 70, в свою очередь, крепится к передней крышке 19 стяжками 73 (винтами в количестве двух, трех или четырех штук), которые распределены по окружности трубчатого корпуса 28. При этом трубчатый корпус 28 опирается на переднюю крышку 19, а задняя крышка 70 - на трубчатый корпус 28.
В направлении кинематической цепи, т.е. в направлении передачи приводного усилия, к якорю 37 примыкает солнечное зубчатое колесо 80, которое является частью планетарного механизма, прежде всего планетарной зубчатой передачи 83. Солнечное зубчатое колесо 80 окружено несколькими, обычно тремя, планетарными зубчатыми колесами 86, которые через подшипники 89 качения опираются на оси 92. Планетарные зубчатые колеса 86 перекатываются в зубчатом колесе 95 с внутренними зубьями, которое установлено в трубчатом корпусе 28 с наружной стороны. В направлении к стороне привода к планетарным зубчатым колесам 86 примыкает водило 98 планетарной передачи, в котором установлены оси 92. Водило 98, в свою очередь, установлено в промежуточной опоре 101 и расположенном в ней подшипнике 104 скольжения. Промежуточная опора 101 выполнена чашеобразной формы таким образом, что в ней размещены водило 98 и планетарные зубчатые колеса 86. Помимо этого в чашеобразной промежуточной опоре 101 расположено зубчатое колесо 95 с внутренними зубьями, которое в конечном итоге отделено от якоря 37 крышкой 107. Промежуточная опора 101 опирается своим наружным периметром на внутреннюю сторону трубчатого корпуса 28. На своем обращенном от коллектора 52 конце приводной вал 44 якоря 37 имеет еще одну цапфу 110, которая также установлена в подшипнике 113 скольжения. Этот подшипник 113 скольжения, в свою очередь, установлен в центральном отверстии водила 98. Водило 98 выполнено за одно целое с выходным валом 116. Выходной вал 116 своим обращенным от промежуточной опоры 101 концом 119 опирается на еще один подшипник 122, который установлен в передней крышке 19.
Выходной вал 116 подразделен на различные участки. Так, в частности, за участком, который установлен в подшипнике 104 скольжения, расположенном в промежуточной опоре 101, следует участок с прямыми зубьями 125 (наружными зубьями), которые являются частью соединения 128 вал-ступица. В данном случае такое соединение 128 вал-ступица обеспечивает возможность аксиально прямолинейного скольжения обоймы 131 обгонной муфты. Обойма 131 обгонной муфты представляет собой втулкообразное продолжение. В другом варианте пусковая шестерня 22 может быть также выполнена в виде прямозубой шестерни. Вместо полюсных башмаков 31 с электромагнитным возбуждением и с обмотками 34 возбуждения можно было бы также использовать полюсы с возбуждением постоянными магнитами. Электрический привод 16 предварительного включения, соответственно линейно подвижный якорь 168, кроме того, предназначены также для перемещения тягового элемента 187 и поворотно установленного в передней крышке 19 рычага. Рычаг 190, который обычно выполнен в виде вильчатого рычага, двумя своими, не показанными на чертеже "зубцами" охватывает по их наружному периметру два диска 193 и 194 для перемещения зажатого между ними поводкового кольца 197 и введения пусковой шестерни 22, если смотреть в направлении ее включения, в зацепление с наружными зубьями зубчатого обода 25 маховика ДВС.
Ниже более подробно рассмотрен механизм включения (или перемещения) привода стартера. Электрический привод 16 предварительного включения имеет (контактный) болт 150, который служит электрической контакт-деталью и который при монтаже стартера на автомобиле подсоединяют к положительному полюсу стартерной аккумуляторной батареи, которая на фиг. 1 не показана. Болт 150 пропущен через крышку 153. Для электрического подсоединения электродвигателя 13, питание на который подается по токоподводу 61 (толстому многопроволочному гибкому проводу), служит второй (контактный) болт 152. Крышка 153 закрывает корпус 156 из стали, который несколькими крепежными элементами 159, например винтами, закреплен на передней крышке 19. В электрическом приводе 16 предварительного включения расположены тяговое устройство 160 для приложения тягового усилия к вильчатому рычагу 190 и контактное устройство 161. Тяговое устройство 160 имеет обмотку 162, а контактное устройство 161 имеет еще одну обмотку 165. Обмотка 162 тягового устройства 160 и обмотка 165 контактного устройства 161 создают во включенном состоянии по электромагнитному полю, которое пронизывает различные детали. В соединении 128 вал-ступица вместо прямых зубьев 125 могут также использоваться винтовые зубья. При этом возможны следующие комбинации:
а) пусковая шестерня 22 выполнена косозубой, а соединение 128 вал-ступица имеет прямые зубья 125,
б) пусковая шестерня 22 выполнена косозубой, а соединение 128 вал-ступица имеет винтовые зубья или
в) пусковая шестерня 22 выполнена прямозубой, а соединение 128 вал-ступица имеет винтовые зубья.
Позицией 171 обозначен замыкающий магнитную цепь сердечник якоря привода 16 предварительного включения, расположенный напротив торцевой стороны линейно подвижного якоря 168. Позицией 174 обозначен шток, а позицией 177 обозначен контактный стержень. Позицией 184 обозначена контактная перемычка, которая служит для замыкания между собой контактов 180, соответственно 181.
На фиг. 2 показан расположенный в корпусе 156 привод 16 предварительного включения, который имеет подвижный в осевом направлении тяговый элемент 187. Такой тяговый элемент 187 имеет отверстие, в которое вставлено первое опорное плечо 216 предварительно натянутого упругого элемента 212, выполненного прежде всего в виде двуплечей пружины (двойной пружины кручения). Частично показанный на фиг. 2 предварительно натянутый упругий элемент 212 встроен в рычаг 190, выполненный прежде всего в виде пластмассовой детали. Рычаг 190 имеет первый участок, обозначенный позицией 202, и проходящий в направлении пусковой шестерни 22 второй участок 204.
На нижнем конце второго участка 204 рычага находятся кулачки 238, которые входят в кольцевой паз 236 с задней торцевой стороны пусковой шестерни 22. Пусковая шестерня 22, в свою очередь, установлена на выходном валу 116 с возможностью осевого перемещения и имеет косые зубья 143, которые на фиг. 2 показаны прежде всего выполненными в виде наружных косых зубьев.
Как показано далее на фиг. 2, трубчатый корпус 28, в который заключен не показанный на чертеже электродвигатель 13 стартера, и привод 16 предварительного включения смонтированы на общей передней крышке 19. Рычаг 190, который выполнен прежде всего в виде пластмассовой отливки со встроенным в нее предварительно натянутым упругим элементом 212, опирается на упор 206. С наружной стороны рычага 190 находятся выполненные за одно целое с ним цапфы, которые, образуя ось 224 его поворота, вставлены в углубление 208 с обращенной к рычагу 190 торцевой стороны упора 206.
На фиг. 3 в разрезе показана та же, что и на фиг. 2, часть стартера.
Из приведенного на фиг. 3 изображения следует, что предварительно натянутый упругий элемент 212, выполненный прежде всего в виде двуплечей пружины, имеет первое опорное плечо 216, которое вставлено в отверстие 214 в тяговом элементе 187, перемещаемом приводом 16 предварительного включения стартера.
На фиг. 3 показано далее, что упругий элемент 212 имеет по меньшей мере одну первую витую часть 220 со свободным внутренним диаметром. Эта первая витая часть 220 удерживается в полости установки упругого элемента, которая с одной стороны ограничена полукруглым углублением 208 с торцевой стороны упора 206, а с другой стороны - свободным пространством в рычаге 190. Из приведенного на фиг. 3 изображения прежде всего следует, что начиная от первого опорного плеча 216 во внутреннем диаметре первой витой части 220 отсутствуют всякие встроенные или внутренние элементы, прежде всего стержень, соответственно ось. Благодаря этому полностью исключается заклинивание этой витой части 220 именно на таком отсутствующем стержне, соответственно именно на такой отсутствующей оси в результате происходящего при сжатии пружины уменьшения в диаметре ее внутреннего пространства, что могло бы привести к блокировке предварительно натянутого упругого элемента 212.
Из приведенного на фиг. 3 изображения в аксонометрии и в разрезе следует, что по меньшей мере одна витая часть 220 предварительно натянутого упругого элемента 212, выполненного прежде всего в виде двуплечей пружины, расположена в углублении 208 упора 206 и в расположенной напротив нее предназначенной для установки упругого элемента полости 244 в рычаге 190, который в предпочтительном варианте изготовлен в виде пластмассовой отливки. Под упором 206 находится трубчатый корпус 28, в который, в свою очередь, заключен электродвигатель 13 стартера 10.
При рассмотрении фиг. 2 в сочетании с фиг. 3 следует, что зубчатое колесо 95 с внутренними зубьями само несколько выступает углом 96 своего корпуса в полость 244 установки упругого элемента. Связанное с этим преимущество состоит в возможности выполнить стартер 10 несколько более компактным. Сказанное следует также из приведенного на фиг. 14 изображения.
На фиг. 4 в аксонометрии показаны упор, предварительно натянутый упругий элемент и рычаг.
Из приведенного на фиг. 4 изображения следует, что рычаг 190 имеет над осью 224 своего поворота, которая образована выполненными за одно целое с рычагом 190 при его литье под давлением цапфами с его наружной стороны, первый участок 202, а ниже этой оси 224 имеет выполненные в виде вилки 210 и проходящие в основном параллельно друг другу вторые участки 204. На нижнем конце обоих проходящих параллельно друг другу вторых участков 204 рычага находятся кулачки 238, которые входят в показанный на фиг. 2 кольцевой паз 236 с задней торцевой стороны пусковой шестерни 22. В предпочтительном варианте на первом участке 202 рычага проходит более подробно описанная ниже направляющая, которая направляет первое опорное плечо 216, входящее в соответствующее отверстие в тяговом элементе 187 (см. фиг. 3).
На фиг. 5 в разрезе показан изображенный на фиг. 4 в аксонометрии рычаг со встроенным в него предварительно натянутым упругим элементом.
Как показано на фиг. 5, между углублением 208 упора 206 и полостью рычага 190, который изготовлен прежде всего в виде пластмассовой отливки, образована полость установки предварительно натянутого упругого элемента 212, в которой расположены его первая витая часть 220 и вторая витая часть 222. Вдоль первого участка 202 рычага проходит первое опорное плечо 216 предварительно натянутого упругого элемента, тогда как по меньшей мере еще одно - второе - его опорное плечо 218 прилегает к внутренней стороне профилированного рычага 190. Поворотное крепление рычага 190, выполненного прежде всего в виде вильчатого рычага 210, осуществляется в полости установки упругого элемента путем подвода упора 206 к рычагу 190.
На фиг. 6 в аксонометрии показан рычаг со встроенным в него предварительно натянутым упругим элементом, который в данном случае выполнен прежде всего в виде двуплечей пружины.
Как показано в аксонометрии на фиг. 6, предварительно натянутый упругий элемент 212, выполненный в виде двуплечей пружины, опирается на внутренние стороны вильчатого рычага 190 в зоне оси 224 его поворота. Предварительно натянутый упругий элемент 212, который в предпочтительном варианте выполнен в виде двуплечей пружины, опирается на рычаг прежде всего таким образом, что такое опирание осуществляется сбоку, благодаря чему обеспечивается беспрепятственное уменьшение внутреннего диаметра витых частей упругого элемента 212 при его сжатии. Как показано на фиг. 6, первое опорное плечо 216 упругого элемента проходит в основном в вертикальном направлении вверх, тогда как обе его витые части 220, соответственно 222 находятся рядом друг с другом на уровне оси 224 поворота рычага. По меньшей мере одно второе опорное плечо 218 упругого элемента проходит в вертикальном направлении наклонно вниз относительно витых частей 220, 222. Вилка 210, образованная вторыми участками 204 рычага, имеет с внутренней стороны уже упоминавшиеся выше кулачки 238, которые входят в показанный на фиг. 2 кольцевой паз 236 с задней торцевой стороны пусковой шестерни 22.
На фиг. 7 рычаг со встроенным в него предварительно натянутым упругим элементом 212 показан в своем исходном положении.
При нахождении рычага 190, выполненного прежде всего в виде вильчатого рычага, в своем показанном на фиг. 7 исходном положении пусковая шестерня 22 со своими наружными зубьями 143 занимает на выходном валу 116 свое исходное положение. При этом кулачки 238, находящиеся с внутренней стороны на нижнем конце второго участка 204 рычага, входят в кольцевой паз 236 и позволяют тем самым при приведении в действие привода 16 предварительного включения (см. якорь 168 на фиг. 7) перемещать пусковую шестерню 22 в осевом направлении вдоль выходного вала 116. Из приведенного на фиг. 7 изображения следует, что привод 16 предварительного включения и выходной вал 116 установлены в общей передней крышке 19. Как показано далее на фиг. 7, в представленном на данном чертеже исходном положении 226 рычага 190 первое опорное плечо 216 упругого элемента находится в отверстии 214 в подвижном в осевом направлении тяговом элементе 187. Рычаг 190, охватывающий предварительно натянутый упругий элемент 212, опирается на упор 206. Под упором 206 находится трубчатый корпус 28, внутри которого расположен не показанный на фиг. 7 электродвигатель 13 стартера.
В показанном на фиг. 7 исходном положении 226 рычага 190 упругий элемент прикладывает через него свое первое усилие 228 к пусковой шестерне 22 в направлении ее включения.
На фиг. 8 пусковая шестерня 22 показана в предварительно включенном положении, в котором она оказывается после приведения в действие привода 16 предварительного включения.
После приведения в действие привода 16 предварительного включения он втягивает тяговый элемент 187, в результате чего проходящее через отверстие 214 в тяговом элементе 187 первое опорное плечо 216 упругого элемента перемещается назад, вследствие чего рычаг 190 поворачивается вокруг оси 224, а его второй участок 204 перемещает пусковую шестерню 22 в осевом направлении вдоль выходного вала 116. При этом в идеальном случае внешние зубья 143 пусковой шестерни 22 входят в зацепление с наружными зубьями показанного на фиг. 1 зубчатого обода 25 маховика ДВС. В этом случае предварительно натянутый упругий элемент 212, встроенный в рычаг 190, также прикладывает через него свое первое усилие 228 к пусковой шестерне 22 в направлении ее включения. Показанное на фиг. 8 предварительно включенное положение пусковой шестерни 22 обозначено позицией 230 и отличается от показанного на фиг. 7 и обозначенного позицией 226 исходного положения тем, что рычаг 190 со своими первым участком 202 и вторым участком 204 на больший угол отклонен из своего исходного положения относительно оси 224 своего поворота.
На фиг. 9 рычаг показан в положении 232 "зуб в зуб", т.е. в положении, в котором зуб пусковой шестерни не попадает точно во впадину между зубьями зубчатого обода маховика. Из приведенного на фиг. 9 изображения следует, что в том случае, если наружные зубья 143 пусковой шестерни не попадают во впадины между зубьями зубчатого обода 25 маховика, торцевые стороны пусковой шестерни 22 и зубчатого обода 25 маховика соприкасаются между собой. По причине положения 232 "зуб в зуб" пусковая шестерня 22 своими наружными зубьями 143 как раз и не входит в зацепление с наружными зубьями зубчатого обода 25 маховика запускаемого ДВС. В подобном случае ввиду невозможности поворота второго участка 204 рычага вокруг оси 224 при приведении в действие привода 16 предварительного включения (см. якорь 168 на фиг. 9) к пусковой шестерне 22 в направлении ее включения через второй участок 204 рычага и кольцевой паз 236 прикладывается второе усилие 234 упругого элемента. В этом случае пусковая шестерня 22 остается нагружена вторым усилием 234, превышающим первое усилие 228, до момента своего вхождения, соответственно до момента вхождения ее наружных зубьев 143 в зацепление с наружными зубьями зубчатого обода 25 маховика.
На фиг. 10 показан рычаг, выполненный прежде всего в виде вильчатого рычага, со встроенным в него предварительно натянутым упругим элементом.
Как показано на фиг. 10, предварительно натянутый упругий элемент 212, выполненный прежде всего в виде двуплечей пружины, своими первой витой частью 220 и второй витой частью 222 находится в основном в зоне задаваемой цапфами 224 оси поворота рычага 190. Такой рычаг, изготовленный прежде всего в виде пластмассовой отливки, имеет первый участок 202 с направляющей 240, а также выполненный в виде вилки 210 второй участок 204. На обоих, проходящих в основном параллельно друг другу в виде вилки вторых участках 204 рычага с внутренней стороны находятся уже неоднократно упоминавшиеся выше кулачки 238, которые входят в кольцевой паз 236 с задней торцевой стороны пусковой шестерни 22.
На фиг. 11 изображенный на фиг. 10 рычаг, прежде всего вильчатый рычаг, показан отдельно без встроенного в него предварительно натянутого упругого элемента.
Как показано на фиг. 11, в зоне полости установки упругого элемента (см. позицию 244 на фиг. 12) с внутренних сторон боковых поверхностей рычага 190, обращенных от образующих ось 224 его порота цапф, находятся фиксирующие выступы 242, которые фиксируют первую витую часть 220, соответственно вторую витую часть 222 предварительно натянутого упругого элемента 212 лишь сбоку. Благодаря этому внутренний диаметр обеих витых частей 220, соответственно 222 остается свободным, т.е. не занятым никакими встроенными или внутренними элементами, благодаря чему при повороте первого опорного плеча 216 предварительно натянутого упругого элемента 212 вокруг оси 224 уменьшение внутреннего диаметра его витых частей 220, соответственно 222 не приводит к его заклиниванию, т.е. к его блокировке. Помимо этого между обоими первыми витками, в которые непосредственно переходит опорное плечо 216 предварительно натянутого упругого элемента 212, а тем самым и после его монтажа в полость 244 его установки остается незанятое, пустое промежуточное пространство 245 (см. также фиг. 6, 10, 12). Такое промежуточное пространство 245 является частью полости 244 установки предварительно натянутого упругого элемента 212 и позволяет монтировать его в эту полость 244. В отсутствие подобного предусматриваемого промежуточного пространства 245 витые части предварительно натянутого упругого элемента 212 невозможно вставить в полость 244 его установки, поскольку расположенные друг против друга фиксирующие выступы 242 не допускают беспрепятственного помещения упругого элемента 212 в полость 244 его установки. По меньшей мере каждый первый виток, следующий непосредственно после опорного плеча 216, свободен внутри себя (свободное пространство 250), благодаря чему исключается возможность блокировки каждого из этих первых витков при повороте рычага.
Для монтажа упругого элемента 212 в полость 244 его установки существует две возможности.
Первая возможность заключается в том, что находящиеся между обеими половинами опорного плеча 216 и каждым из обоих опорных плеч 218 витки ("пакеты витков") перемещают навстречу друг другу, сжимая таким путем упругий элемент с тем, чтобы в таком сжатом состоянии витки можно было одновременно вставить в промежуток между фиксирующими выступами 242. После этого к виткам ("пакетам витков") обеих половин упругого элемента 212 перестают прикладывать сжимающее их усилие, в результате чего упругий элемент 212 разжимается, а его витки надвигаются на фиксирующие выступы 242. Такой подход может использоваться в том случае, когда суммарная ширина витков ("пакетов витков") меньше расстояния между обоими фиксирующими выступами 243.
Вторая возможность заключается в том, что находящиеся между обеими половинами опорного плеча 216 и каждым из обоих опорных плеч 218 витки ("пакеты витков") последовательно перемещают к фиксирующим выступам 242 и между ними и после прохождения фиксирующих выступов 242 надвигают на соответственно один из них. Такой подход необходим в том случае, когда суммарная ширина витков ("пакетов витков") больше расстояния между обоими фиксирующими выступами 243.
На фиг. 12 показано поворотное крепление 200 рычага.
Из приведенного на фиг. 12 изображения следует, что витые части 220, соответственно 222 предварительно натянутого упругого элемента 212, выполненного прежде всего в виде двуплечей пружины, расположены в полости 244 его/ее установки, ограниченной сбоку показанными на фиг. 11 фиксирующими выступами 242 для боковой фиксации предварительно натянутого упругого элемента 212, а с другой стороны - торцевой стороной упора 206 прежде всего с предусмотренным у него, уже упоминавшимся выше углублением 208 под образующие ось 224 поворота рычага 190 цапфы с его наружной стороны.
Как показано на фиг. 12, образующие ось 224 поворота рычага 190 цапфы установлены прежде всего в передней крышке 19. При этом образующие ось 224 поворота рычага цапфы прижимаются к передней крышке 19 углублением 208, выполненным в упоре 206, благодаря чему ось 224 поворота рычага занимает в передней крышке 19 строго определенное положение.
На фиг. 13 показан первый вариант поворотного крепления рычага. Как показано на фиг. 13, образующие ось 224 поворота цапфы на не показанном на фиг. 13 рычаге 190, выполненном прежде всего в виде вильчатого рычага, с одной стороны установлены в охватывающей их опорной части 252, выполненной в передней крышке 19, а с другой стороны удерживаются в углублении 208 в упоре 206. Опорная часть 252 в показанном на фиг. 13 варианте может быть образована, например, П-образно профилированной металлической листовой деталью, которая может быть, например, залита в материал передней крышки 19 либо закреплена на ней защелкивающимся соединением или каким-либо иным способом.
На фиг. 14 показан еще один возможный вариант поворотного крепления рычага.
Упор 206 также имеет углубление 208, в которое, однако, входят не цапфы, образующие ось 224 поворота рычага 190, а сам он своим сопряженным контуром. В отличие от показанного на фиг. 13 первого варианта поворотного крепления рычага в данном случае упор 206 имеет опорную постель 254, которая ограничивает углубление 256. В это углубление 256 входит образованная цапфами ось 224 поворота рычага 190. На уровне своего поворотного крепления 200 рычаг 190, выполненный прежде всего в виде вильчатого рычага, подразделяется на первый участок 202, который проходит, начиная от оси 224 поворота, в вертикальном направлении вверх, и второй участок 204, который выполнен в виде вилки и проходит, начиная от поворотного крепления 200, вниз.
Позицией 95 на фиг. 14 обозначен наружный контур зубчатого колеса 95 с внутренними зубьями, которое является частью показанной на фиг. 1 планетарной зубчатой передачи 83. Соответствующее свободное пространство 250 внутри витых частей 220, 222 упругого элемента в данном случае образовано, соответственно ограничено более чем только одним его витком.