專利名稱：發(fā)動機(jī)啟動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如汽車等的發(fā)動機(jī)啟動用的發(fā)動機(jī)啟動裝置。
背景技術(shù)：
在以往的發(fā)動機(jī)啟動裝置中，電機(jī)軸的回轉(zhuǎn)通過行星減速機(jī)傳遞給離合器。行星減速機(jī)的回轉(zhuǎn)軸配設(shè)于電機(jī)軸的周圍。離合器安裝在行星減速機(jī)的回轉(zhuǎn)軸上，離合器的輸出軸與電機(jī)軸處于同軸狀態(tài)(參照日本專利特開2001-99197號公報)。
在上述傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)啟動裝置中，由于離合器的輸出軸被安裝在配設(shè)于電機(jī)軸周圍的減速機(jī)的回轉(zhuǎn)軸上，因此，容易相對于電機(jī)軸發(fā)生偏心，該偏心有可能使離合器的壽命縮短。
又，減速機(jī)內(nèi)的齒輪聲有可能成為噪音。
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種不僅能實現(xiàn)長壽命化、而且可降低噪音的發(fā)動機(jī)啟動裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)動機(jī)啟動裝置，包括具有電機(jī)本體和從電機(jī)本體延伸的可回轉(zhuǎn)的電機(jī)軸的電機(jī)；具有配置于電機(jī)軸周圍的外部、與電機(jī)軸同軸狀且回轉(zhuǎn)自如地安裝于電機(jī)軸的前端部、將電機(jī)軸的回轉(zhuǎn)傳遞給發(fā)動機(jī)的輸出軸；以及配置于電機(jī)軸與外部之間、以同一轉(zhuǎn)速將電機(jī)軸的回轉(zhuǎn)傳遞給輸出軸的離合器部。
從上述說明中可以看出，本發(fā)明的發(fā)動機(jī)啟動裝置由于包括具有配置于電機(jī)軸周圍的外部、與電機(jī)軸同軸狀且回轉(zhuǎn)自如地安裝于電機(jī)軸的前端部、將電機(jī)軸的回轉(zhuǎn)傳遞給發(fā)動機(jī)的輸出軸；以及配置于電機(jī)軸與外部之間、以同一轉(zhuǎn)速將電機(jī)軸的回轉(zhuǎn)傳遞給輸出軸的離合器部，因此，輸出軸相對電機(jī)軸不容易偏心。由此，可實現(xiàn)離合器部的長壽命化。又，不再發(fā)生以往的減速機(jī)的齒輪聲，可抑止噪音。
附圖的簡單說明圖1為表示本發(fā)明的實施例1的發(fā)動機(jī)啟動裝置的縱剖面圖。
圖2為表示本發(fā)明的實施例2的發(fā)動機(jī)啟動裝置的縱剖面圖。
具體實施例方式
下面參照


本發(fā)明的實施例。
實施例1圖1為表示本發(fā)明的實施例1的發(fā)動機(jī)啟動裝置的縱剖面圖。圖中，電機(jī)1具有電機(jī)本體28以及從電機(jī)本體28延伸的可回轉(zhuǎn)的電機(jī)軸2。電機(jī)本體28具有與電機(jī)軸2一體回轉(zhuǎn)的電樞3以及隔有間隙地圍住電樞3的定子4。電機(jī)軸2通過軸承6回轉(zhuǎn)自如軸支承于電機(jī)軸托架5上。電機(jī)軸托架5被安裝在定子4上。
另外，電機(jī)軸2也可回轉(zhuǎn)自如地由配置于電機(jī)1的反電機(jī)軸托架5側(cè)的后架29軸支承。
電樞3具有與電機(jī)軸2同軸固定的電樞鐵心30以及配置于電樞鐵心30外周部的電樞線圈31。電樞線圈31具有沿電機(jī)軸2軸線方向延伸的線圈終端32。在此，電樞鐵心30的外徑約為60mm。
定子4包括具有6極激磁磁極的釹鐵淦氧磁鐵33。配置釹鐵淦氧磁鐵33時，將6極的激磁磁極均等地配設(shè)于電樞3的周圍。
在電機(jī)軸2的前端部7通過軸承9回轉(zhuǎn)自如安裝著輸出軸8。輸出軸8與電機(jī)軸2同軸狀配置。電機(jī)軸托架5與輸出軸托架10嵌合。輸出軸8通過軸承11回轉(zhuǎn)自如地軸支承于輸出軸托架10上。即，輸出軸8通過電機(jī)軸2的前端部7及輸出軸托架10與電機(jī)軸2同軸狀且回轉(zhuǎn)自如地加以軸支承。
輸出軸8包括安裝有軸承11的軸部12；從軸部12的電機(jī)軸2側(cè)的周圍沿軸線垂直方向延伸的延伸部13；形成于延伸部13周緣部、配置于電機(jī)軸2周圍的外部14；以及插入有電機(jī)軸2的前端部7的凹部15。軸部12、延伸部13、外部14和凹部15與電機(jī)軸2同軸狀配置。
在電機(jī)軸2的軸承6與軸承9之間安裝著與電機(jī)軸2一體回轉(zhuǎn)的內(nèi)部16。在內(nèi)部16的中央形成有電機(jī)軸2貫通的貫通孔17。在安裝著電機(jī)軸2的內(nèi)部16的表面形成有沿電機(jī)軸2軸線延伸的花鍵部18以及在花鍵部18的軸承側(cè)沿軸線周圍延伸的臺階部19。與電機(jī)軸2的花鍵部18和臺階部19對應(yīng)，在貫通孔17的內(nèi)面也形成有花鍵部20和臺階部21。即，在內(nèi)部16及其電機(jī)軸2的相互結(jié)合面形成有臺階部19、21和花鍵部18、20。
內(nèi)部16相對于電機(jī)軸2，通過臺階部19、21的嵌合在軸線方向以及與軸線的垂直方向上進(jìn)行定位，并通過花鍵部18、20的嵌合在周向上進(jìn)行定位。即，通過臺階部19、21相互間的嵌合和花鍵部18、20相互間的嵌合，內(nèi)部16相對電機(jī)軸2進(jìn)行定位。
在內(nèi)部16與外部14之間配置有將內(nèi)部16的回轉(zhuǎn)傳遞給外部14的傳遞體即多個楔塊22。各楔塊22配置成可擺動。即，各楔塊22在凸?fàn)畋３钟趦?nèi)部16與外部14間的鎖定位置或與外部14抵接后從內(nèi)部16離開的離開位置之間可進(jìn)行往復(fù)變位。又，在楔塊22與外部14之間配置有對各楔塊22施加鎖定位置側(cè)的方向力的彈簧(未圖示)。并且，各楔塊22的重心位置偏向于離開位置側(cè)。這樣，當(dāng)外部14的轉(zhuǎn)速大于內(nèi)部16的轉(zhuǎn)速時，各楔塊22從鎖定位置向離開位置略微變位，使回轉(zhuǎn)力不再從內(nèi)部16向外部14傳遞，當(dāng)輸出軸8的轉(zhuǎn)速達(dá)到所定轉(zhuǎn)速以上時，各楔塊22利用離心力朝彈力反向的離開位置變位。在此，設(shè)定的所定轉(zhuǎn)速略微小于空轉(zhuǎn)時的輸出軸8的轉(zhuǎn)速。
當(dāng)各楔塊22處于鎖定位置時，內(nèi)部16的回轉(zhuǎn)向外部14傳遞，當(dāng)各楔塊22處于離開位置時則不向外部14傳遞。當(dāng)各楔塊22處于鎖定位置時，輸出軸8與電機(jī)軸2以同一轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)。
離合器部23(單向超越離合器)具有內(nèi)部16和楔塊22。又，如上所述，離合器部23采用了楔塊22從內(nèi)部16離開的分離式結(jié)構(gòu)。并且，離合器部23和外部14由電機(jī)軸托架5和輸出軸托架10圍住·保護(hù)。
在輸出軸8的軸部12的前端部24通過螺母26固定著皮帶輪25。在發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動動力輸出軸(未圖示)上固定著曲軸皮帶輪(未圖示)。在皮帶輪25與曲軸皮帶輪之間卷掛著傳遞皮帶(未圖示)。輸出軸8的回轉(zhuǎn)通過傳遞皮帶和曲軸皮帶輪向曲軸傳遞。皮帶輪25與曲軸皮帶輪由傳遞皮帶始終連結(jié)。
下面說明動作。
首先，向電機(jī)1通電，由此，內(nèi)部16與電機(jī)軸2一體回轉(zhuǎn)。此時，楔塊22利用彈簧的彈力處于鎖定位置，外部14相對內(nèi)部16處于鎖定狀態(tài)。這樣，內(nèi)部16的回轉(zhuǎn)力傳遞給輸出軸8，發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動動力輸出軸進(jìn)行回轉(zhuǎn)。
發(fā)動機(jī)隨著曲軸的回轉(zhuǎn)而開始啟動，通過發(fā)動機(jī)的驅(qū)動使曲軸和輸出軸8的轉(zhuǎn)速上升。其次，當(dāng)外部14的轉(zhuǎn)速大于內(nèi)部16的轉(zhuǎn)速而到達(dá)所定轉(zhuǎn)速時，各楔塊22利用離心力變位至離開位置。這樣，可將內(nèi)部16與外部14間的鎖定狀態(tài)解除，內(nèi)部16成為空轉(zhuǎn)狀態(tài)。即，從電機(jī)1的回轉(zhuǎn)力不再傳遞給輸出軸8。然后，停止電機(jī)1的通電，發(fā)動機(jī)成為空轉(zhuǎn)狀態(tài)。
在上述的發(fā)動機(jī)啟動裝置中，因輸出軸8與電機(jī)軸2同軸狀安裝在電機(jī)軸2的前端部7，故輸出軸8相對電機(jī)軸2不容易偏心。這樣，例如，內(nèi)部16與楔塊22可在相互不偏心的狀態(tài)下接觸，可實現(xiàn)離合器部23的長壽命化。
又，由于在電機(jī)軸2上直接安裝著離合器部23，因此，沒有以往的減速機(jī)的齒輪聲，可抑止噪音。并且，因電機(jī)軸轉(zhuǎn)速的減速比小，故可在不增加燃料量的情況下以高的轉(zhuǎn)動動力輸出軸轉(zhuǎn)速使發(fā)動機(jī)啟動，可節(jié)約燃料費用。
又，由于輸出軸8的回轉(zhuǎn)始終向發(fā)動機(jī)傳遞，因此，發(fā)動機(jī)啟動時不必為了與發(fā)動機(jī)連結(jié)而使輸出軸8移動。由此，可在電機(jī)軸2的回轉(zhuǎn)與輸出軸8的移動之間的定時無關(guān)系的狀態(tài)下驅(qū)動電機(jī)1。這樣，可配置成將電機(jī)1驅(qū)動用的開關(guān)與電機(jī)1分離狀，可實現(xiàn)電機(jī)1周圍的省空間化。
又，在內(nèi)部16的貫通孔17中形成有花鍵部18和臺階部19，在電機(jī)軸2上形成有花鍵部20和臺階部21，因花鍵部18、20和臺階部19、21分別相互間嵌合，故可容易地將內(nèi)部16安裝在電機(jī)軸2上。
又，由于電機(jī)軸托架5和輸出軸托架10相互嵌合，形成了輸出軸8與電機(jī)軸2同軸的狀態(tài)，因此，輸出軸8不僅被電機(jī)軸2的前端部7、而且也被輸出軸托架10同軸狀支承于電機(jī)軸2上，更加難以偏心，可進(jìn)一步實現(xiàn)離合器部23的長壽命化。
又，因電機(jī)軸2的前端部7被插入輸出軸8的凹部15，故可縮短電機(jī)軸2軸線方向的長度。
又，當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動、外部14的轉(zhuǎn)速到達(dá)所定轉(zhuǎn)速以上時，楔塊22利用離心力完全從內(nèi)部16離開，由此，可用簡單的結(jié)構(gòu)避免空轉(zhuǎn)狀態(tài)的楔塊22與內(nèi)部16間發(fā)生磨擦熱。
又，由于使楔塊22從內(nèi)部16離開的輸出軸8的轉(zhuǎn)速設(shè)定得比空轉(zhuǎn)時的輸出軸8的轉(zhuǎn)速略低，因此，發(fā)動機(jī)啟動時，電機(jī)軸2的回轉(zhuǎn)向發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動動力輸出軸傳遞，在發(fā)動機(jī)啟動后的空轉(zhuǎn)狀態(tài)以及在比空轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速高的通常運轉(zhuǎn)時，可將回轉(zhuǎn)的傳遞解除。這樣，可防止楔塊22與內(nèi)部16的接觸超出規(guī)定范圍，可防止因磨擦熱引起的溫度上升以及燒結(jié)等，可實現(xiàn)離合器部23的長壽命化。
又，由于電機(jī)1包括具有6極激磁磁極的釹鐵淦氧磁鐵33，因此，可加大電機(jī)軸2的回轉(zhuǎn)扭矩，不使用減速機(jī)也能將發(fā)動機(jī)啟動所需的回轉(zhuǎn)從電機(jī)1向發(fā)動機(jī)傳遞，并可使電機(jī)1小型化。
在上例中，電機(jī)1的電樞鐵心30的外徑為60mm，釹鐵淦氧磁鐵33的激磁磁極是6極，但不限定于此，當(dāng)發(fā)動機(jī)的曲柄皮帶輪的直徑為110mm～150mm左右、皮帶輪25的直徑為60mm～70mm左右時，電樞鐵心30的外徑最好是60mm～90mm，釹鐵淦氧磁鐵33的激磁磁極應(yīng)在6極以上。
又，上例中，楔塊22是以略小于空轉(zhuǎn)時的輸出軸8的轉(zhuǎn)速從內(nèi)部16離開的例子，但若是比發(fā)動機(jī)啟動所需轉(zhuǎn)速大的轉(zhuǎn)速，則采用更低的轉(zhuǎn)速進(jìn)行離開也無妨。
實施例2圖2為表示本發(fā)明的實施例2的發(fā)動機(jī)啟動裝置的縱剖面圖。圖中，在電機(jī)軸2與電機(jī)軸托架5之間、輸出軸8與輸出軸托架10之間、以及電機(jī)軸托架5與輸出軸托架10之間分別配置有密封構(gòu)件41、42、43。密封構(gòu)件41配置于軸承6與內(nèi)部16之間。密封構(gòu)件42配置于軸承11與延伸部13之間。密封構(gòu)件43配置于外部14周圍的電機(jī)軸托架5與輸出軸托架10相互嵌合的部分。
在由電機(jī)軸托架5和輸出軸托架10圍住的空間44中儲存有油。儲存的油至少達(dá)到能浸漬外部14一部分的程度。利用密封構(gòu)件41、42、43不會使油漏出。又，在電機(jī)軸托架5上設(shè)置有向空間44供給油用的給油口45。
軸承6配置于電樞鐵心30的附近。即，電機(jī)軸2通過電機(jī)軸托架5可回轉(zhuǎn)自如地軸支承于電樞線圈31的線圈終端32的內(nèi)周側(cè)。其它結(jié)構(gòu)及其動作與這樣，由于油至少達(dá)到能浸漬外部14的一部分，因此，油隨著外部14的回轉(zhuǎn)能到達(dá)離合器部23和外部14，例如，可防止離合器部23燒結(jié)等的故障，可實現(xiàn)離合器部23的長壽命化。
又，由于在電機(jī)軸2與電機(jī)軸托架5之間、輸出軸8與輸出軸托架10之間、以及電機(jī)軸托架5與輸出軸托架10之間分別配置有密封構(gòu)件41、42、43，因此，可防止儲存于空間44的油漏出，在長時間不補(bǔ)給油的情況下也能防止離合器部23燒結(jié)等的故障。又，由于在電機(jī)軸托架5、內(nèi)部16、楔塊22和輸出軸8等的各零件的組裝途中將密封構(gòu)件41、42、43裝入即可，因此，也可方便于密封構(gòu)件41、42、43的組裝。
又，由于在電機(jī)軸托架5上設(shè)置有供給油用的給油口45，因此，可容易地進(jìn)行油的補(bǔ)給。
又，由于電機(jī)軸2通過電機(jī)軸托架5回轉(zhuǎn)自如地軸支承于線圈終端32的內(nèi)周側(cè)，因此，可進(jìn)一步縮短電機(jī)軸2軸線方向的長度。
另外，若將密封構(gòu)件41和軸承6的位置更換即、將軸承6配置于密封構(gòu)件41與內(nèi)部16之間，油也能到達(dá)軸承6，由此，也可實現(xiàn)軸承6的長壽命化。
上例是將給油口45設(shè)置于電機(jī)軸托架5上，但也可設(shè)置在輸出軸托架10上。
又，上例是將外部14的一部分浸漬于油中，只要對回轉(zhuǎn)的傳遞不造成障礙，則不僅是外部14，即使將離合器部23的一部分浸漬于油中也無妨。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，包括具有電機(jī)本體和從所述電機(jī)本體延伸的可回轉(zhuǎn)的電機(jī)軸的電機(jī)；具有配置于所述電機(jī)軸周圍的外部、與所述電機(jī)軸同軸狀且回轉(zhuǎn)自如地安裝于所述電機(jī)軸的前端部、將所述電機(jī)軸的回轉(zhuǎn)傳遞給發(fā)動機(jī)的輸出軸；以及配置于所述電機(jī)軸與所述外部之間、以同一轉(zhuǎn)速將所述電機(jī)軸的回轉(zhuǎn)傳遞給所述輸出軸的離合器部。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，所述離合器部具有配置于與所述電機(jī)軸一體回轉(zhuǎn)的內(nèi)部；以及配置于所述內(nèi)部及所述外部之間、將所述內(nèi)部的回轉(zhuǎn)傳遞給所述外部的傳遞體，在所述內(nèi)部及所述電機(jī)軸相互的結(jié)合面分別形成有臺階部和花鍵部；通過所述臺階部相互間的嵌合和所述花鍵部相互間的嵌合將所述內(nèi)部相對所述電機(jī)軸進(jìn)行定位。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，所述傳遞體與所述外部一起回轉(zhuǎn)，當(dāng)所述外部到達(dá)所定轉(zhuǎn)速以上時，利用離心力從所述內(nèi)部離開。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，所述所定轉(zhuǎn)速小于所述發(fā)動機(jī)空轉(zhuǎn)時的所述輸出軸的轉(zhuǎn)速。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，所述離合器部和所述外部由回轉(zhuǎn)自如地軸支承所述電機(jī)軸的電機(jī)軸托架和回轉(zhuǎn)自如地軸支承所述輸出軸的輸出軸托架圍住，所述電機(jī)軸托架和所述輸出軸托架相互嵌合而使所述輸出軸與所述電機(jī)軸為同軸狀。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，所述輸出軸還具有可插入所述電機(jī)軸的所述前端部的凹部。
7.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，至少所述外部的一部分浸漬于油中，隨著所述外部的回轉(zhuǎn)，所述油到達(dá)所述內(nèi)部、所述傳遞體以及外部。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，所述離合器部和所述外部由回轉(zhuǎn)自如地軸支承所述電機(jī)軸的電機(jī)軸托架和回轉(zhuǎn)自如地軸支承所述輸出軸的輸出軸托架圍住，在所述電機(jī)軸與所述電機(jī)軸托架之間、所述輸出軸與所述輸出軸托架之間、以及所述電機(jī)軸托架與所述輸出軸托架之間配置有防止所述漏油用的密封構(gòu)件。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，在所述電機(jī)軸托架和所述輸出軸托架的任一方設(shè)置有供給所述油用的給油口。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，所述電機(jī)本體包括具有電樞鐵心和電樞線圈并與所述電機(jī)軸一體回轉(zhuǎn)的電樞；以及配設(shè)于具有所述電樞周圍的多個激磁磁極的釹鐵淦氧磁鐵。
11.如權(quán)利要求10所述的發(fā)動機(jī)啟動裝置，其特征在于，所述電樞線圈在所述電機(jī)軸周圍具有從所述電樞鐵心沿軸線方向延伸的線圈終端，所述電機(jī)軸通過所述電機(jī)軸托架回轉(zhuǎn)自如地軸支承于所述線圈終端的內(nèi)周側(cè)。
全文摘要
一種發(fā)動機(jī)啟動裝置，在回轉(zhuǎn)自如的電機(jī)軸(2)的前端部(7)具有配置于電機(jī)軸(2)周圍的外部(14)，并回轉(zhuǎn)自如地安裝著與電機(jī)軸(2)同軸的輸出軸(8)。輸出軸(8)始終與發(fā)動機(jī)連結(jié)。在電機(jī)軸(2)上安裝著與電機(jī)軸(2)一體回轉(zhuǎn)的內(nèi)部(16)。在內(nèi)部(16)與外部(14)之間配置有將內(nèi)部(16)的回轉(zhuǎn)向外部(14)傳遞的楔塊(22)。又，電機(jī)軸(2)由電機(jī)軸托架(5)回轉(zhuǎn)自如地軸支承。電機(jī)軸托架(5)與輸出軸托架(10)嵌合成將輸出軸(8)與電機(jī)軸(2)同軸狀軸支承。由此，可提供不僅可實現(xiàn)長壽命化、而且可減小噪音的發(fā)動機(jī)啟動裝置。
文檔編號H02K7/108GK1504639SQ0315931
公開日2004年6月16日 申請日期2003年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月3日
發(fā)明者馬場秀和, 北村裕, 城山繁 申請人:三菱電機(jī)株式會社