專利名稱：具有形成扭矩阻尼裝置的齒輪箱的汽車起動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車起動(dòng)機(jī)，它在殼體中裝有一電機(jī)，該電機(jī)的輸出軸旋轉(zhuǎn)一同軸的起動(dòng)機(jī)頭，其間插入一行星齒輪箱，它包括一個(gè)用硬質(zhì)材料做成的、具有內(nèi)齒的齒輪，至少部分地裝在殼體中的一個(gè)空腔內(nèi)，在此情況下齒輪在殼體中是不轉(zhuǎn)動(dòng)的，它有一有內(nèi)齒的圓柱形環(huán)狀裙部，由一徑向橫向壁封閉它的前軸端，在其中央有一個(gè)孔，用以穿過齒輪箱的輸出軸。
當(dāng)在驅(qū)動(dòng)階段，熱機(jī)在壓縮時(shí)造成負(fù)載變化并占據(jù)各個(gè)齒輪中的角度間隙，其結(jié)果是對(duì)起動(dòng)機(jī)壽命有害的振動(dòng)和沖擊。這一現(xiàn)象伴有噪聲的發(fā)出，強(qiáng)度足以使用戶感到不快。
根據(jù)已知的設(shè)計(jì)，為了減小傳送到起動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的高度機(jī)械過載，這是由于起動(dòng)機(jī)在起動(dòng)期間，相對(duì)活塞通過上頂點(diǎn)之前的超前爆發(fā)可引起的熱機(jī)的突然減速，而造成的提速的突然變化，人們建議用一個(gè)或多個(gè)橡膠塊組成的阻尼器來配合行星齒輪箱，用來阻止齒輪系旋轉(zhuǎn)方向的齒圈。
這種解決方案占據(jù)的體積大，采用額外的部件，造成高附加成本，同時(shí)使齒輪箱和／或起動(dòng)機(jī)部件的裝配操作復(fù)雜化。
本發(fā)明的目的是提出上述類型起動(dòng)機(jī)的一種新穎設(shè)計(jì)，它克服了剛才所提到的缺點(diǎn)。
為此目的，本發(fā)明提出一種起動(dòng)機(jī)，其特征在于齒圈有一種用柔性材料、特別是合成橡膠模制成的銷釘，為了阻止齒圈相對(duì)殼體旋轉(zhuǎn)，它插入在齒圈和殼體空腔的互補(bǔ)部位之間，并在這兩個(gè)部件之間提供扭矩阻尼作用。
根據(jù)本發(fā)明的其它特征-齒圈裙部的圓柱形外表面具有由該柔性材料模制成的防振外層，它插入在裙部和構(gòu)成齒圈裙部室的空腔互補(bǔ)部位之間；
-阻尼銷釘和防振外層模制在齒圈上；-根據(jù)分別用兩種材料，硬質(zhì)的和柔性的模制技術(shù)，一方面用硬質(zhì)材料制成的齒圈和另一方面用柔性材料制成的阻尼銷和防振外層是同時(shí)制造的；-阻尼銷從齒圈橫壁的外端面向外軸向伸出，并通過它們軸向?qū)?yīng)的側(cè)面與加工的表面相配合，每對(duì)阻尼銷從側(cè)面限定在殼體空腔中形成的互補(bǔ)軸向槽；-齒圈有一系列從橫壁外端面軸向延伸到阻尼銷內(nèi)部的連接臂；-齒圈的橫壁有一系列的軸向孔，模制阻尼銷的柔性材料在孔中延伸，構(gòu)成支座，將相應(yīng)的阻尼銷錨固在齒圈上；-阻尼銷圍繞齒圈的中心軸按角度均勻地布置；-齒圈中的中心孔限定了齒輪箱輸出軸的旋轉(zhuǎn)軸承座，軸承座的內(nèi)表面覆有用柔性材料模制成的防振層，防振層介于軸承座內(nèi)表面和導(dǎo)引輸出軸旋轉(zhuǎn)的軸瓦之間；-外周邊防振層有一筋條，用于殼體空腔內(nèi)的齒圈的角度定位。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面的詳細(xì)說明中得以體現(xiàn)，為便于理解，參考以下的附圖-

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的行星齒輪箱起動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的局部軸向剖視圖；-圖2是根據(jù)本發(fā)明的行星齒輪箱起動(dòng)機(jī)的局部放大視圖；-圖3是沿圖4中3-3線的剖面圖，示出圖2的行星齒輪系的內(nèi)齒齒圈；-圖4是沿圖3中箭頭F4的端部軸向視圖；-圖5是沿圖3中5-5線的詳細(xì)剖面圖。
圖1示出具有電機(jī)12的汽車起動(dòng)機(jī)10，電機(jī)轉(zhuǎn)子安裝在起動(dòng)機(jī)殼體后部16的內(nèi)部并圍繞X-X軸旋轉(zhuǎn)，起動(dòng)機(jī)殼體的前部18以機(jī)蓋的形式與其后部互補(bǔ)配合。
起動(dòng)機(jī)10的頂部有一電磁接觸器19，借助叉形的桿20，按已知的工作方式作用于起動(dòng)機(jī)頭22，起動(dòng)機(jī)頭安裝在與電機(jī)12輸出軸26同軸的起動(dòng)機(jī)軸24上，并可在其上滑動(dòng)。
安裝在轉(zhuǎn)子14上旋轉(zhuǎn)的電機(jī)12輸出軸26軸向凸出穿過定子30的前面板28并轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪32，該齒輪是行星齒輪系34的中心齒輪，該行星齒輪系構(gòu)成齒輪箱，齒輪箱位于輸出軸26和起動(dòng)機(jī)軸24之間。
中心齒輪32與行星齒輪系34的行星齒輪36相配合，行星齒輪安裝在由徑向橫向行星輪承板40所支承的軸38上并繞其旋轉(zhuǎn)，行星輪承板旋轉(zhuǎn)地連接到齒輪箱34的輸出軸42上，輸出軸可旋轉(zhuǎn)地連接到起動(dòng)機(jī)軸24的后端(未示出)，并由輸出軸42來轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)機(jī)軸。
行星齒輪系34還有一內(nèi)齒齒圈44，其內(nèi)嚙合行星齒輪36，齒圈相對(duì)于起動(dòng)機(jī)10的殼體是不轉(zhuǎn)動(dòng)的。
齒圈裙部46的內(nèi)圓柱表面加工成齒輪，為此，齒圈裙部有一系列在齒形內(nèi)表面61整個(gè)軸向長度上延伸的齒62，也就是說，直到包括有壁50的內(nèi)橫向面64的齒圈44的端部。
齒圈44主要包括一圓柱狀中空的裙部46，它的后端48是軸向開啟的，它的前端由一徑向橫向壁50封閉。橫向壁的中央有一個(gè)孔52，插入襯套54，其上安裝輸出軸42用來旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的本實(shí)施例中，內(nèi)齒齒圈34是用硬質(zhì)塑料模制在一金屬板55上的零件，金屬板處在垂直于軸X-X的橫向平面上，它作為起動(dòng)機(jī)10的各個(gè)部件的一個(gè)支承，為了將起動(dòng)機(jī)的后部16和前部18以及接觸器19裝配在一起，它們用安裝螺釘17連接到金屬板上。
現(xiàn)在，對(duì)圖2到5的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說明。
在該實(shí)施例中，沒有用來固定不同部件的橫向中間隔板，而是直接用螺釘17將殼體的兩部分16和18軸向地夾緊在一起。
齒圈44的裙部46的周邊表面56是一圓柱表面，且齒圈44容納在由起動(dòng)機(jī)10殼體的蓋18形成的互補(bǔ)中空?qǐng)A柱形的空腔58內(nèi)，空腔向后軸向開口，以便允許齒圈44軸向插入(圖1中從右到左)到空腔58中。
更準(zhǔn)確地說，齒圈44是用硬質(zhì)或半硬質(zhì)材料、例如塑料或金屬模制的零件，齒圈44的硬質(zhì)本體構(gòu)成一核芯，在不同的區(qū)域上由柔性材料M2、諸如橡膠或一種彈性材料模制的一些零件來覆蓋。
構(gòu)成行星齒輪系34的齒圈44本體的硬質(zhì)材料M1可以傳遞扭力，以保證減小由電機(jī)12輸出軸26所驅(qū)動(dòng)的起動(dòng)機(jī)頭24的軸的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)由柔性材料M2模制的零件的主要功能是在行星齒輪系34和起動(dòng)機(jī)10殼體部件之間起阻尼扭矩和振動(dòng)的作用。
這樣，由硬質(zhì)材料做成的裙部46的外圓周表面63由一層由柔性材料M2模制的防振層C覆蓋，該防振層處于裙部46和空腔58的互補(bǔ)部分之間，于是，與殼體部分18相接觸的齒圈44裙部的外圓周表面56就是由柔性材料M2制成的圓周層C的外表面。
如圖中所見，圓周防振層C有一軸向筋條66，它是在殼體兩部分16、18的空腔中用于齒圈44的角度定位。
齒圈44還有用柔性材料M2模制的阻尼銷P，用來實(shí)現(xiàn)在齒圈44和起動(dòng)機(jī)10的殼體16、18之間扭矩阻尼的功能。
在圖中的例子中，阻尼銷P的數(shù)目為六個(gè)，并以均勻的方式圍繞齒圈44的軸X-X作等角度布置。
如圖2到4中所示，五個(gè)阻尼銷P是相同的，而第六個(gè)阻尼銷、也就是鄰近角度定位筋66的、圖中上部的阻尼銷的向前的軸向長度縮短，以利于桿20的布置。
如在圖2和3中可見，阻尼銷P從后向前、也就是說在這些圖中從右向左軸向伸展，以便從其外橫向面65軸向突出超過橫向壁50的橫向中平面，為使每個(gè)阻尼銷容納在殼體或空腔58內(nèi)所形成的軸向槽68中，空腔軸向向后開口，以便允許阻尼銷P軸向插入到槽68中。
更準(zhǔn)確地說，每個(gè)阻尼銷P由相對(duì)的兩個(gè)大約軸向的側(cè)面所限定，每個(gè)阻尼銷都與一個(gè)表面部分72相配合，該表面?zhèn)让嫦薅嘶パa(bǔ)的軸向槽68。
在圖示的例子中，圓周防振層C和阻尼銷P是在齒圈44的用硬質(zhì)材料M1制成的本體或核芯周圍用柔性材料M2同時(shí)模制成的。為了獲得模制其上的阻尼銷P的良好附著力，橫向壁50有一系列軸向孔74，阻尼銷P的柔性材料M2在孔中延伸，構(gòu)成支座76，將相應(yīng)的阻尼銷P錨固在由硬質(zhì)材料44制成的齒圈上。
在圖示的例子中，每個(gè)阻尼銷P都有一個(gè)固定支座76，但本發(fā)明并不局限于這種設(shè)計(jì)。
由于阻尼銷P提供了制止齒圈44相對(duì)于殼體16、18轉(zhuǎn)動(dòng)的功能和在齒圈44和殼體18之間的扭矩阻尼功能，有必要在阻尼銷P和齒圈44的硬質(zhì)本體之間提供一種良好的正切旋轉(zhuǎn)連接。
為此目的，如在圖5中所示，橫向壁50在與每個(gè)阻尼銷P對(duì)齊處有一對(duì)連接臂78，為了在各自的由材料M2做成的阻尼銷P本體內(nèi)延伸，每個(gè)臂從壁50的外表面65軸向延伸到后部。
根據(jù)一個(gè)未在圖中示出的變型實(shí)施例，為了降低傳動(dòng)的有害噪音，可在由硬質(zhì)材料M1做成的齒圈44本體中心孔52的內(nèi)表面上設(shè)置一層由柔性材料M2做成的內(nèi)圓周層。
本發(fā)明不局限于在硬質(zhì)材料M1制成的本體上模制柔性材料M2制成的部件這種情況。
還可以根據(jù)雙材料模制技術(shù)，一方面用硬質(zhì)材料M1加工齒圈44，另一方面同時(shí)用柔性材料M2模制零部件。
權(quán)利要求
1．汽車起動(dòng)機(jī)(10)，具有一殼體(18)，在殼體中裝有一電機(jī)(12)，該電機(jī)的輸出軸(26)旋轉(zhuǎn)一同軸的起動(dòng)機(jī)頭(22)，其間插入一行星齒輪箱(34)，它包括一個(gè)用硬質(zhì)材料(M1)制成的、具有內(nèi)齒(62)的齒圈(44)，至少部分地裝在殼體中的一個(gè)空腔(58)內(nèi)，齒圈有一內(nèi)部加工有齒的圓柱形環(huán)狀裙部(46)，由一徑向橫向壁(50)封閉它的前軸端，在其中央(52)有一個(gè)孔，用以穿過齒輪箱的輸出軸(42)，其特征在于齒圈(44)具有由柔性材料(M2)、特別是合成橡膠模制的銷釘(P)，為了阻止齒圈(44)相對(duì)于殼體(18)旋轉(zhuǎn)，銷釘插入在齒圈(44)和殼體(16，18)空腔(58)的互補(bǔ)部位(68)之間，并在這兩個(gè)部件(44，18)之間提供扭矩阻尼作用。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的起動(dòng)機(jī)，其特征在于齒圈(44)裙部(46)的圓柱形外表面(63)具有由柔性材料(M2)模制的防振外層(C)，它置于裙部(46)和構(gòu)成齒圈裙部室的空腔(58)互補(bǔ)部位之間。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的起動(dòng)機(jī)，其特征在于阻尼銷(P)和防振外層(C)模制在齒圈(44)上。
4．根據(jù)權(quán)利要求2的起動(dòng)機(jī)，其特征在于根據(jù)分別用兩種材料、硬質(zhì)的(M1)和柔性的(M2)模制技術(shù)，一方面用硬質(zhì)材料(M1)制成的齒圈和另一方面用柔性材料制成的阻尼銷(P)和防振外層(C)是同時(shí)制成的。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的起動(dòng)機(jī)，其特征在于阻尼銷(P)從齒圈(44)橫向壁(50)的外表面(65)向外軸向伸出，并通過它們軸向相對(duì)的側(cè)面(40)與相對(duì)的表面(72)相配合，每對(duì)阻尼銷從側(cè)面上限定了在殼體(18)空腔(58)中形成的互補(bǔ)軸向槽(68)。
6．根據(jù)權(quán)利要求5的起動(dòng)機(jī)，其特征在于齒圈(44)有一系列從橫向壁(50)外表面(65)軸向延伸到阻尼銷(P)內(nèi)部的連接臂(76)。
7．根據(jù)權(quán)利要求5的起動(dòng)機(jī)，其特征在于齒圈的橫向壁(50)有一系列軸向孔(74)，模制阻尼銷(P)的柔性材料(M2)在孔中延伸，構(gòu)成支座(76)，將相應(yīng)的阻尼銷(P)固定在齒圈(44)上。
8．根據(jù)權(quán)利要求7的起動(dòng)機(jī)，其特征在于阻尼銷(P)圍繞齒圈(44)的軸線(X-X)按角度均勻的方式布置。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的起動(dòng)機(jī)，其特征在于齒圈中的中心孔(52)限定了齒輪箱(34)輸出軸(42)的旋轉(zhuǎn)軸承座，軸承座的內(nèi)表面(52)具有用柔性材料(M2)模制的防振層，防振層介于軸承座的內(nèi)表面和引導(dǎo)輸出軸旋轉(zhuǎn)的軸瓦(54)之間。
10．根據(jù)權(quán)利要求2的起動(dòng)機(jī)，其特征在于圓周防振層(C)有一筋條(66)，用于齒圈(44)在殼體(16，18)的空腔(58)內(nèi)的角度定位。
全文摘要
汽車起動(dòng)機(jī)(10)有一殼體(18),其中裝有電機(jī)(12),旋轉(zhuǎn)同軸的起動(dòng)機(jī)頭(22),其間插入一行星齒輪箱(34),它包括一硬質(zhì)材料(M1)做成的齒圈(44),至少部分裝在殼體的空腔(58)內(nèi),齒圍有一內(nèi)部有齒的圓柱形環(huán)狀裙部(46),由一徑向橫向壁(50)封閉它的前軸端,在其中央(52)有一孔,用以穿過齒輪箱的輸出軸(42);齒圈(44)有用柔性材料(M2)、特別是合成橡膠模制的銷釘(P),為阻止齒圖(44)相對(duì)殼體(18)旋轉(zhuǎn)和在兩個(gè)部件(44,18)之間提供扭矩阻尼作用,它插入在齒圈(44)和殼體(16,18)空腔(58)的互補(bǔ)部位(68)之間。
文檔編號(hào)F02N15/04GK1291259SQ99803220
公開日2001年4月11日 申請(qǐng)日期1999年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月23日
發(fā)明者約瑟·埃茲奎爾多, 帕斯考·雅坎, 皮埃爾·瓦羅特 申請(qǐng)人:瓦萊奧電機(jī)設(shè)備公司