专利名称：拼合式传动齿轮的制作方法
背景技术：
本发明通常涉及一种用于小型发动机起动系统的传动齿轮，其具有一个金属部分和一个塑料部分。
小型发动机的起动系统通常包括一个电起动马达。一个电起动马达通常包括一个延伸在马达壳体之外的塑料花键轴。一个塑料传动齿轮支承在花键轴上并与一个驱动元件或一个环形齿轮啮合。由起动马达驱动传动齿轮和花键轴旋转，使所述传动齿轮与驱动元件(环形齿轮)啮合，从而起动发动机。
由于使用塑料花键轴，所以通常需要塑料传动齿轮。由于在通常的起动循环中在花键轴上会引起不期望的磨损，所以不能使用金属传动齿轮。由于驱动元件在塑料齿轮上的啮合会引起磨损，所以塑料传动齿轮不象所期望的那样耐用。
因此，需要一种改进的传动齿轮，其将更耐用而且仍能安装在一般与小型发动机的起动系统相联的塑料花键轴上。
发明概述总得说来，本发明是一种拼合式传动齿轮，其具有一个金属外部和一个塑料内部。金属外部包括若干径向向外延伸的轮齿，所述轮齿适于与一个驱动元件啮合以引起所述传动齿轮的转动。外部元件包括一个贯通外部元件中心的中央孔。中央孔包括若干环绕中央孔等间距设置的第一锁紧元件。塑料内部包括若干沿该内部边缘设置的第二锁紧元件。第一锁紧元件和第二锁紧元件配合以使内部与外部对准。内部包括一个适于被容纳在小型发动机起动系统的塑料花键轴上的中央孔。
在下面关于本发明的优选实施例的描述中，本发明的各种特点和优点对于本领域的技术人员将变得显然。与下面详细描述相关的附图将被作一简短描述。
附图的简要描述
图1是包括本发明传动齿轮的一个小型发动机起动系统的示意图。
图2A是根据本发明设计的一种传动齿轮的正视图。
图2B是沿图2A中B-B线的横剖图。
图3是根据本发明设计的传动齿轮外部的正视图。
图4是根据本发明设计的传动齿轮内部的正视图。
优选实施例的详细描述图1表示一个小型发动机起动系统20，在壳体22中包括一个电马达。一个塑料花键轴24延伸在壳体22之外。塑料花键轴24最好包括一个沿该轴至少一部分长度延伸的螺旋轨道。一个拼合式传动齿轮30支承在轴24上。
一个驱动元件32包括与传动齿轮30上的若干轮齿啮合的轮齿34(示意地示出)。当传动齿轮30引起驱动环形齿轮旋转时，所述发动机按需起动。本领域的技术人员将会认识到当这两者旋转时，传动齿轮30沿花键26轴向移动。
图2A和2B更详细地表示拼合式传动齿轮30。贯通传动齿轮30中心的一个中央孔40包括一个螺旋槽42。螺旋槽42沿轴24上的螺旋轨道26运动，以便轴24的旋转导致传动齿轮30的转动。
重要的是，传动齿轮30包括一个由金属材料制成的外部。优选实施例包括一个模制粉末金属元件或一个切削钢元件。内部46由一种塑料材料制成。内部需要塑料以便传动齿轮30和轴24之间的相互作用不会引起轴上的不希望磨损。外部44由金属制成以便驱动元件32在轮齿36上的啮合不会引起现有技术所有的不期望磨损。
图3表示金属外部，表示一个贯通金属部分44的中央孔50。若干锁紧元件52最好围绕中央孔50等间隔设置。在优选实施例中，第一锁紧元件为沿外部44内周限定的轴向延伸槽。在所示实施例中，每个槽与一个轮齿36径向对准。
图4表示内部46。若干第二锁紧元件54沿内部46的外周边设置。第二锁紧元件最好是与第一锁紧元件52的形状相对应的突起。当内部46容纳在外部44的中央孔50中时，第一锁紧元件52和第二锁紧元件54配合以保持这两部分之间的对准。
当内部由一种压配合塑料件制成时，最好用一种粘结剂将内部保持在外部44中。图2A和2B表示本发明的一个实施例，其中内部46是注射成型的。在该实施例中，在内部46和外部44之间不需要粘结剂。
本发明的优点在于提供了一种传动齿轮，其适于用在一个塑料花键轴上，而且足够耐用以被一个金属驱动元件或环形齿轮反复啮合。这表示在现有传动齿轮上的改进，当与一个小型发动机起动系统一起使用时通常可以持续约3000次起动循环。根据本发明设计的一种传动齿轮可以比现有技术的所有塑料传动齿轮持续约10倍的时间。
前面的描述是示例性的而不是限制性的。在不偏离本发明范围的前提下可以进行各种改动和变型。下面的权利要求用于确定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种传动齿轮，包括一个金属外部，其具有若干向外延伸的轮齿和一个中央孔，所述中央孔包括若干围绕中央孔设置的第一锁紧元件；一个塑料内部，其具有若干围绕所述内部外表面设置的第二锁紧元件，所述第二锁紧元件与所述第一锁紧元件配合以使所述内部与外部对准，所述内部包括一个适于被容纳在一个花键轴上的中央孔。
2.如权利要求1所述的传动齿轮，其特征在于所述第一或第二锁紧元件包括槽，而且另一个所述第一或第二锁紧元件包括形成在所述内部上的相应形状的突起。
3.如权利要求1所述的传动齿轮，其特征在于所述第一锁紧元件包括若干形成在所述外部中的径向向外延伸的凹槽，而且所述第二锁紧元件包括若干相应的形成在所述内部中的径向向外延伸的突起。
4.如权利要求3所述的传动齿轮，其特征在于所述突起具有基本圆形的横截面，所述凹槽被做成相应的槽形以容纳所述突起。
5.如权利要求1所述的传动齿轮，其特征在于分别具有相等数量的所述齿、第一锁紧元件和第二锁紧元件，而且各个所述相应的第一锁紧元件和第二锁紧元件与所述齿中的一个径向对准。
6.如权利要求5所述的传动齿轮，其特征在于所述齿和所述第一锁紧元件围绕所述外部等圆周间隔设置，而且所述第二锁紧元件围绕所述内部等圆周间隔设置。
7.如权利要求1所述的传动齿轮，其特征在于贯通所述内部的所述中央孔包括一个螺旋槽，该槽沿所述花键轴上的相应螺旋轨道运动，而且所述花键轴由塑料制成。
8.如权利要求1所述的传动齿轮，其特征在于所述内部包括一个塑料压配合件，而且所述传动齿轮还包括位于所述内部和外部之间的一种粘结剂，用以将所述部分轴向对准。
9.如权利要求1所述的传动齿轮，其特征在于所述内部包括注射成型塑料。
10.如权利要求1所述的传动齿轮，其特征在于所述外部包括切削钢。
11.如权利要求1所述的传动齿轮，其特征在于所述外部包括模制粉末金属。
12.一种小型发动机起动装置，包括一个起动马达壳体；一个从所述壳体基本向外延伸的塑料花键轴；和一个支承在所述花键轴上的传动齿轮，该齿轮具有一个塑料内部，所述内部具有一个被容纳在所述花键轴上的中央孔及若干围绕所述内部外表面设置的第一锁紧元件，而且该齿轮包括一个金属外部，所述外部包括若干径向向外延伸的轮齿和一个中央孔，所述轮齿适于与一个驱动元件啮合，所述中央孔贯通包括若干围绕所述孔设置的第二锁紧元件的所述外部，所述第二锁紧元件与所述第一锁紧元件配合以使所述内部与外部一起旋转。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于分别具有相等数量的所述齿、第一锁紧元件和第二锁紧元件，而且各个所述的第一锁紧元件和相应的第二锁紧元件与所述齿中的一个径向对准。
14.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述花键轴包括一个沿该轴一部分长度延伸的螺旋轨道，而且所述内部中央孔包括一种相应形状的螺旋槽，以便当所述齿被驱动元件驱动时，当所述传动齿轮旋转并沿所述螺旋轨道运动时，所述花键轴被转动。
15.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述内部包括一个塑料压配合件，而且所述传动齿轮还包括位于所述内部和外部之间的一种粘结剂，用以将所述部分轴向对准。
16.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述内部包括注射成型塑料。
17.如权利要求12所述的装置，其特征在于所述外部包括切削钢。
18.如权利要求12所述的装置其特征在于所述外部包括模制粉末金属。
全文摘要
一种拼合式传动齿轮(30)包括一个金属外部(44)和一个塑料内部(46)。金属外部包括若干适于与一个驱动元件啮合的轮齿(36)。塑料内部最好包括一个适于沿花键轴(24)上的一个螺旋轨道(26)运动的螺旋槽(42),所述轴与一个电起动马达(20)相连。
文档编号F16H55/02GK1333864SQ99815474
公开日2002年1月30日 申请日期1999年1月8日 优先权日1997年12月12日
发明者R·L·图姆贝林森, M·克拉克 申请人:庄臣电气汽车公司