專利名稱：具有力矩限制裝置的行星齒輪減速器式汽車起動(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)。
本發(fā)明尤其涉及一種具有一電機(jī)的起動(dòng)機(jī)，該電機(jī)的輸出軸通過一行星齒輪減速器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一同軸嚙合器。
為了限制在電機(jī)輸出軸和嚙合器軸之間傳遞的最大力矩值，眾所周知要裝備一力矩限制裝置。
比如，文獻(xiàn)JP-A-06-078495中提出一種起動(dòng)機(jī)，其行星齒輪系具有一圓柱形箱體，內(nèi)部有齒的齒圈可旋轉(zhuǎn)地安裝于箱體的內(nèi)部；在箱體內(nèi)齒圈通過一力矩限制摩擦裝置與箱體旋轉(zhuǎn)相連，力矩限制裝置軸向安裝在齒圈和箱體的一個(gè)側(cè)板之間。
在該文獻(xiàn)中，摩擦裝置具有一環(huán)形摩擦盤，后者與齒圈旋轉(zhuǎn)相連，并軸向支承箱體的一個(gè)側(cè)板的內(nèi)表面，摩擦盤由一截錐形彈性墊圈軸向頂向內(nèi)表面。
相對(duì)于沒有力矩限制裝置的行星齒輪系，這種設(shè)計(jì)因此需要至少兩個(gè)補(bǔ)充部件，即摩擦墊圈和截錐形彈性墊圈。
除了大的組件數(shù)目，該文獻(xiàn)提供的設(shè)計(jì)還使得行星齒輪系的齒圈的設(shè)計(jì)復(fù)雜化，增大了行星齒輪系的軸向尺寸，并尤其使得各個(gè)組件的裝配操作復(fù)雜化。
本發(fā)明的目的是提供一種所述類型的起動(dòng)機(jī)的新設(shè)計(jì)，彌補(bǔ)上述的缺點(diǎn)。
為此，本發(fā)明提供一種具有一電機(jī)的汽車起動(dòng)機(jī)，電機(jī)的輸出軸通過一行星齒輪減速器旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一同軸的嚙合器，減速器具有一圓柱形箱體，行星齒輪系的內(nèi)部有齒的齒圈旋轉(zhuǎn)安裝于箱體的內(nèi)部，齒圈通過一力矩限制摩擦裝置與箱體旋轉(zhuǎn)相連，力矩限制裝置軸向安裝在齒圈和箱體的一個(gè)側(cè)板之間，其特征在于，所述力矩限制裝置由齒圈的至少一個(gè)環(huán)形摩擦側(cè)面構(gòu)成，該側(cè)面軸向彈性支承于一與箱體旋轉(zhuǎn)相連的反作用面上。
根據(jù)本發(fā)明的其它特征—反作用面是箱體的一個(gè)側(cè)板的內(nèi)表面；—齒圈的后部環(huán)形側(cè)面軸向支承于箱體的后部環(huán)形側(cè)板的內(nèi)表面上，箱體由電機(jī)軸的自由端穿過，該電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)行星齒輪系的中心齒輪；—在齒圈的前部環(huán)形側(cè)面和箱體的前部側(cè)板的內(nèi)表面之間安裝一軸向受壓的彈性部件，箱體由減速器的輸出軸穿過，減速器與行星齒輪系的行星齒輪架旋轉(zhuǎn)相連；—齒圈的兩個(gè)環(huán)形側(cè)面構(gòu)成力矩限制裝置的兩個(gè)摩擦面，齒圈的前部環(huán)形側(cè)面軸向支承于一支承墊圈的后部環(huán)形面，與箱體旋轉(zhuǎn)相連并相對(duì)于箱體軸向滑動(dòng)安裝，箱體的前部環(huán)形面構(gòu)成一彈性部件的支承面；—彈性部件是一截錐形彈性墊圈；—內(nèi)部有齒的齒圈用一種具有良好的摩擦性能和抗磨損性能的材料實(shí)現(xiàn)；—箱體具有一后端開放的圓柱形環(huán)形外殼，后部側(cè)板是一其中心穿孔、以使電機(jī)軸通過的后部環(huán)形盤片，它軸向固定于箱體的內(nèi)部，相對(duì)于箱體不旋轉(zhuǎn)；—后部盤片由一止動(dòng)環(huán)固定于箱體的內(nèi)部，止動(dòng)環(huán)安裝在箱體的外殼的一個(gè)內(nèi)部徑向凹槽內(nèi)；—箱體的前部側(cè)板是一其中心穿孔、以使減速器輸出軸通過的前部環(huán)形盤片，它軸向支承于箱體外殼的一個(gè)內(nèi)部徑向凸肩上；—箱體的前部盤片的中心穿孔裝有一軸承，旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)減速器的輸出軸；—外殼的后端具有對(duì)中支承面，使箱體與電機(jī)定子對(duì)正；—前部盤片的內(nèi)表面具有使彈性墊圈對(duì)正的圓柱形支承面；—前部盤片相對(duì)于箱體外殼不轉(zhuǎn)動(dòng)；—后部盤片和前部盤片各具有一個(gè)徑向凸耳，箱體外殼具有一個(gè)軸向齒槽，該齒槽接納徑向凸耳，以使得所述部件相對(duì)于箱體不轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面的詳細(xì)描述中體現(xiàn)出來，為了更好地理解，將參照附圖
進(jìn)行說明。唯一的附圖是具有本發(fā)明力矩限制裝置的與行星齒輪系相聯(lián)的起動(dòng)機(jī)電機(jī)的局部軸向剖視圖。
該圖示出了一個(gè)屬于汽車起動(dòng)機(jī)(圖中未詳細(xì)示出)一部分的電機(jī)10，其轉(zhuǎn)子12安裝成可繞軸X-X在一箱體或者定子14內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)組件12和14在圖中簡(jiǎn)略示出。
電機(jī)10的輸出軸16與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)相連，沿軸向突出于定子14的前端面18之外，并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一齒輪20，該齒輪是安裝在與電機(jī)10相聯(lián)的箱體24內(nèi)部的行星齒輪系22的中心齒輪。
箱體24主要由以下各部分構(gòu)成一圓柱形環(huán)形外殼28，一個(gè)在中心32處穿孔以使中心齒輪20及輸出軸16通過的盤形后部側(cè)板30，以及一個(gè)在其中心36處穿孔以使減速器26的輸出軸38通過的前部側(cè)板34，輸出軸38通過縱槽40旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)起動(dòng)機(jī)的嚙合器(圖中未示出)。
箱體24的圓柱形環(huán)形外殼28在其前部軸端42的附近具有一內(nèi)部徑向凸肩44，前部側(cè)板34的外表面46軸向支承于其上。
外殼28的后部軸端48具有一支承面50，以使外殼28與電機(jī)10的定子14的前端互補(bǔ)形部分對(duì)正中心。
外殼28由一系列螺栓軸向固定在定子14上，螺栓未在圖中示出。
箱體24的圓柱形環(huán)形外殼26具有一內(nèi)部鏜孔52，其中軸向插入前部側(cè)板34，后者相對(duì)于箱體24不可旋轉(zhuǎn)，這是通過其外部徑向凸耳實(shí)現(xiàn)的，徑向凸耳容納于形成于鏜孔52內(nèi)部的徑向齒槽56內(nèi)，后者通向外殼28的開放的后部軸端48。
行星齒輪系22具有一個(gè)內(nèi)部有齒60的環(huán)形齒圈58，其外部圓柱形表面62可旋轉(zhuǎn)地安裝于外殼28的鏜孔52內(nèi)。
行星齒輪系22還具有一個(gè)行星齒輪架64，它與輸出軸旋轉(zhuǎn)相連，并由兩個(gè)盤片66構(gòu)成，這兩個(gè)盤片旋轉(zhuǎn)支撐著若干行星齒輪68，后者與齒圈58的內(nèi)齒60及中心齒輪20的外齒相配合。
輸出軸38旋轉(zhuǎn)安裝于前部側(cè)板34的穿孔36內(nèi)，與穿孔36之間夾有一滾針軸承筒70，同時(shí)中心齒輪20的前部自由端72旋轉(zhuǎn)安裝于輸出軸38的后端74內(nèi)部，二者之間夾有一系列滾針76。
按照本發(fā)明，齒圈58通過一摩擦力矩限制裝置80與固定箱體24的外殼28可旋轉(zhuǎn)地相連，齒圈構(gòu)成力矩限制裝置的組件之一。
為此，齒圈58由一種例如填充塑料材料實(shí)現(xiàn)，具有良好的摩擦性能和抗摩擦磨損性能。
齒圈58側(cè)面由兩個(gè)環(huán)形前部側(cè)面84和后部側(cè)面82限定，后二者構(gòu)成力矩限制裝置的兩個(gè)環(huán)形摩擦面。
后部環(huán)形側(cè)面82軸向支承于箱體24后側(cè)板30的與其正相對(duì)的內(nèi)表面86上。
穿孔盤形的后側(cè)板30安裝在外殼28的鏜孔52內(nèi)部，它在該鏜孔內(nèi)不旋轉(zhuǎn)，這是通過一外部徑向凸耳88容納于外殼28的齒槽56內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。
后側(cè)板30通過一凸環(huán)90軸向固定于外殼24內(nèi)部，凸環(huán)置于外殼28的鏜孔52的一徑向內(nèi)部環(huán)槽92內(nèi)。
齒圈58的前部環(huán)形側(cè)面84軸向支承于一支承墊圈96的后部環(huán)形面94上，該支承墊圈96安裝在鏜孔52內(nèi)部，相對(duì)于箱體24不能旋轉(zhuǎn)，這一特點(diǎn)是通過容納于軸向齒槽56內(nèi)的外部徑向凸耳97實(shí)現(xiàn)的。
以一截錐形墊圈的形式實(shí)現(xiàn)的一彈性部件98軸向受壓地安裝于橫向的前部側(cè)板34的環(huán)形內(nèi)表面100和支承墊圈96的前部環(huán)形面102之間。
彈性墊圈98以橫向前部側(cè)板34的圓柱形支承面104為中心，后者沿徑向向內(nèi)延伸。
這樣，墊圈98就確保了由齒圈58、橫向后部側(cè)板30及支承墊圈96構(gòu)成的系統(tǒng)向由固定凸環(huán)90構(gòu)成的支承的軸向壓力。
墊圈98作用于系統(tǒng)的軸向彈力值，與齒圈58的側(cè)面82、84和正對(duì)的支承墊圈96的后部側(cè)板30的環(huán)形面86、94之間的摩擦系數(shù)值一起，共同決定力矩限制裝置施加的可行的最大力矩值。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計(jì)在軸向上特別緊湊，不需要任何特別的摩擦盤片或墊圈，而這是通過齒圈58實(shí)現(xiàn)的。
所述組件的裝配特別容易，行星齒輪系22的全部組件和力矩限制裝置80可以裝配于箱體24的內(nèi)部，并由凸環(huán)90固定，這樣構(gòu)成的組合件隨后可以安裝在電機(jī)10的定子14上，中心齒輪20與電機(jī)10的穿入減速器26內(nèi)部的輸出軸16旋轉(zhuǎn)連接。
當(dāng)熱機(jī)通過嚙合器作用于輸出軸40的阻力矩超過力矩限制裝置80可接受的限制值時(shí)，例如在熱機(jī)的扭轉(zhuǎn)沖擊的情況下，齒圈58在后側(cè)板30及支承墊圈96上的附著力不再足以確保齒圈58相對(duì)于減速器26的箱體24的不旋轉(zhuǎn)，齒圈開始在箱體內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，從而由摩擦作用消散掉多余的機(jī)械能。
權(quán)利要求
1.一種具有電機(jī)(10)的汽車起動(dòng)機(jī)，電機(jī)的輸出軸(16)通過一行星齒輪(20、60、68)減速器(26)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)一同軸的嚙合器，所述減速器具有一圓柱形箱體(24)，行星齒輪系(22)的內(nèi)部有齒(60)的齒圈(58)旋轉(zhuǎn)安裝于箱體的內(nèi)部，齒圈(58)通過一力矩限制摩擦裝置(80)與箱體(24)旋轉(zhuǎn)相連，所述力矩限制裝置軸向安裝在齒圈和箱體(24)的一個(gè)側(cè)板之間，其特征在于，所述力矩限制裝置由齒圈(58)的至少一個(gè)環(huán)形摩擦側(cè)面(82、84)構(gòu)成，該側(cè)面軸向彈性支承于一與箱體(24)旋轉(zhuǎn)相連的反作用面(86、94)上。
2.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述反作用面是箱體(24)的一個(gè)側(cè)板(30)的內(nèi)表面(86)。
3.如權(quán)利要求2所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，齒圈(58)的后部環(huán)形側(cè)面(82)軸向支承于箱體(24)的后部環(huán)形側(cè)板(30)的內(nèi)表面(86)上，箱體由電機(jī)(10)軸(16)的自由端穿過，該電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)行星齒輪系(22)的中心齒輪(20)。
4.如權(quán)利要求3所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，在齒圈(58)的前部環(huán)形側(cè)面(84)和箱體(24)的前部側(cè)板(34)的內(nèi)表面(100)之間安裝一軸向受壓的彈性部件(98)，箱體由所述減速器(26)的輸出軸(38)穿過，所述減速器與行星齒輪系(22)的行星齒輪架(64)旋轉(zhuǎn)相連。
5.如權(quán)利要求4所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，齒圈(58)的兩個(gè)環(huán)形側(cè)面(82、84)構(gòu)成所述力矩限制裝置(80)的兩個(gè)摩擦面，齒圈(58)的前部環(huán)形側(cè)面(84)軸向支承于一支承墊圈(96)的后部環(huán)形面(94)，與箱體(24)旋轉(zhuǎn)相連并相對(duì)于箱體軸向滑動(dòng)安裝，箱體的前部環(huán)形面(102)構(gòu)成一彈性部件(98)的支承面。
6.如權(quán)利要求4或5所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述彈性部件(98)是一截錐形彈性墊圈。
7.如前述權(quán)利要求之一所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)部有齒的齒圈(58)用一種具有良好的摩擦性能和抗磨損性能的材料實(shí)現(xiàn)。
8.如前述權(quán)利要求之一所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，箱體(24)具有一后端開放的圓柱形環(huán)形外殼(28)，后部側(cè)板(30)是一其中心(32)穿孔、使電機(jī)(10)的軸(16)通過的后部環(huán)形盤片，后部側(cè)板軸向固定于箱體(24)的內(nèi)部，相對(duì)于箱體不能旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述后部盤片(30)由一止動(dòng)環(huán)(90)固定于箱體(24)的內(nèi)部，所述止動(dòng)環(huán)安裝在箱體(24)的外殼(28)的一個(gè)內(nèi)部徑向凹槽(92)內(nèi)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，箱體(24)的前部側(cè)板(34)是一其中心(36)穿孔、以使減速器(26)的輸出軸(38)通過的前部環(huán)形盤片，它軸向支承于箱體(24)外殼(28)的一個(gè)內(nèi)部徑向凸肩(44)上。
11.如權(quán)利要求10所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，箱體(24)的前部盤片(34)的中心穿孔(40)裝有一軸承(70)，旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)減速器(26)的輸出軸(38)。
12.如權(quán)利要求8至11之一所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述外殼(28)的后端(48)具有對(duì)中支承面(50)，以使箱體(24)與電機(jī)(10)的定子(14)對(duì)正。
13.如權(quán)利要求10至12之一并與權(quán)利要求6相結(jié)合的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述前部盤片(34)的內(nèi)面具有使彈性墊圈(98)對(duì)正的圓柱形支承面(104)。
14.如權(quán)利要求10至13之一所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述前部盤片(34)相對(duì)于箱體(24)外殼(28)不轉(zhuǎn)動(dòng)。
15.如權(quán)利要求14結(jié)合權(quán)利要求8或9及權(quán)利要求5所述的起動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述后部盤片(30)和前部盤片(34)各具有一個(gè)徑向凸耳(54、88)，箱體(24)外殼(28)具有一個(gè)軸向齒槽(56)，該齒槽接納所述徑向凸耳，以使得所述部件(30、34)相對(duì)于箱體(24)不轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
一種具有電機(jī)(10)的汽車起動(dòng)機(jī),電機(jī)的輸出軸(16)通過行星齒輪(20、60、68)減速器(26)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)同軸的嚙合器,減速器具有圓柱形箱體(24),內(nèi)部有齒(60)的齒圈(58)旋轉(zhuǎn)安裝于箱體的內(nèi)部,齒圈(58)通過一力矩限制摩擦裝置(80)與箱體(24)旋轉(zhuǎn)相連,力矩限制裝置軸向安裝在齒圈和箱體(24)的一個(gè)側(cè)板之間,其特征在于,力矩限制裝置由齒圈(58)的至少一個(gè)環(huán)形摩擦側(cè)面(82、84)構(gòu)成,該側(cè)向軸向彈性支承于與箱體(24)旋轉(zhuǎn)相連的反作用面(86、94)上。
文檔編號(hào)F02N15/02GK1190153SQ9810424
公開日1998年8月12日 申請(qǐng)日期1998年1月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月16日
發(fā)明者雅克·韋羅, 夏爾·吉拉羅特 申請(qǐng)人:瓦萊奧電機(jī)設(shè)備公司