用于启动机齿轮的止逆离合器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种被用作为例如转矩传递元件的零件的滚子式单向离合器，并且更具体地涉及一种与一个启动马达一起使用来开始发动机的启动的滚子式单向离合器。
【背景技术】
[0002]已知的滚子式单向离合器通常包括一个外圈、一个内圈、布置在内圈与外圈之间的一个滚子，该滚子被适配成用于在内圈的外表面与外圈的内表面之间传递转矩。目前已知的滚子式单向离合器包括用于偏置这些滚子的多个弹簧。滚子式单向离合器之前已经在美国专利号8，485，332 ;美国专利号8，448，767 ;美国专利号8，397，888 ;美国专利号8，393，453 ;美国专利号7，861，836 ;美国专利号7，721，987 ;美国专利号5，549，011 ;美国专利号5，520，273 ;美国专利号5，279, 400 ;美国专利号2，421，814 ;以及中国公开号CN201013515 Y中进行了披露。滚子式单向离合器可以与永久接合式启动机一起使用。单向离合器可以被定位在一个启动马达与一个启动机环齿轮之间。离合器可以将来自启动马达的驱动转矩传递给发动机。当前的滚子式离合器技术呈现出“逆转”的问题。当发动机停止时，发动机可以向回旋转多达45度。当前的滚子式单向离合器允许这个运动被传递给启动马达，从而损坏启动马达。令人希望的是通过离合器减小或消除逆转旋转以便减小或防止对启动马达的损坏。
[0003]
[0004]为了克服当前技术的局限性，本发明使用多个滚子盘来通过离合器组件传递转矩。这些滚子盘可以是脱离接合的以便防止运动从旋转的启动机齿轮传递给启动马达。这使得将来自发动机的逆向旋转通过离合器传递给启动马达得以消除，由此防止了对启动马达的损坏。
[0005]滚子式离合器可以被定位在一个电动启动马达与一个启动机齿轮之间。滚子式离合器可以包括一个被弹簧推向中心的滚子保持架。滚子保持架可以具有与其操作性地相关联的一个整合的惯性环。当开始启动发动机时，启动马达的加速将引起滚子式离合器的内圈以及滚子保持架的快速运动。与滚子保持架整合的这个惯性环的惯性会阻滞滚子保持架的运动从而引起这种单向离合器的接合，进而允许由电动启动马达驱动启动机齿轮的旋转。通过一个永久接合式启动机(PES)，在发动机启动之后，与启动机齿轮相接合的环齿轮很快就停止转动。这时，这些弹簧将引起由滚子保持架所支撑的这些滚子使得这些滚子居中，从而引起这些滚子不再相对于外圈处于驱动关系。通过这种离合器，这种回冲将使启动机齿轮旋转但是这些滚子将不被接合并且这种运动将不会被传递到启动马达上。
[0006]一种滚子式单向离合器组件可以包括一个围绕主轴线可旋转的滚子保持架。该滚子保持架可以是由具有多个凹陷的一个柱状壁部分限定的。该保持架可以在该柱状壁的一端包括一个径向向外延伸的凸缘以及一个界定惯性环的外周边肩台，该惯性环邻接该凸缘的外周边缘在轴向方向上延伸。在该柱状壁内限定的该多个凹陷可以接收对应的多个柱状滚子。该多个柱状滚子可以是在在柱状壁中形成的对应的该多个凹陷中可旋转的以便将转矩传递通过这种离合器组件。该滚子式单向离合器组件可以进一步包括至少一个弹簧。该至少一个弹簧可以是固定紧固到该滚子保持架上的以用于将该多个柱状滚子朝向一个脱离接合的位置偏置。
[0007]一种滚子式单向离合器组件可以包括一个启动机齿轮、一个外圈表面、一个滚子保持架、多个由该滚子保持架支撑的柱状滚子、一个内圈表面、以及至少一个弹簧，该至少一个弹簧用于将该滚子保持架和所支撑的柱状滚子朝向一个脱离接合的位置偏置从而使其抵靠在该内圈表面上并且与该外圈表面间隔开。这种启动机齿轮可以是围绕主轴线可旋转的并且是与启动机环齿轮可接合的。该外圈表面可以是围绕该主轴线可旋转的并且是紧固到该启动机齿轮上的。该外圈表面可以是由一个与该启动机齿轮毂件操作性地相关联的一个内柱状表面限定的。该外圈表面可以是由该多个滚子盘来操作性地接合的。该滚子保持架可以是围绕该主轴线可旋转的。该滚子保持架可以是由一个柱状壁部分限定的，该柱状壁部分具有在其内形成的多个凹陷以及一个径向向外延伸的凸缘，该凸缘带有一个周边扩大的肩台，该肩台限定了一个惯性环。在该柱状壁内形成的该多个凹陷可以接收对应的多个滚子盘。可以在具有多个总体上平坦的表面的一个内部的螺母形驱动毂件的一个外部部分上形成该内圈表面。通过举例而非限制的方式，这个内部的螺母形驱动毂件的外部部分可以是与一个具有多个总体上平坦表面的螺母相类似地形成的。该外凸缘可以背离该主轴线径向地延伸。该周边肩台可以纵向地延伸以便形成一个惯性环来影响滚子保持架的旋转运动。该多个滚子盘可以是在该多个在柱状壁中形成的凹陷内可旋转的。这些滚子盘可以将转矩从该内圈传递到外圈上，这是响应于滚子盘被楔紧在位于该螺母形驱动毂件的两个相邻的总体上平坦表面之间的结合处与该外圈之间的减小的间隙中而处于非滚动接合来实现的。该内圈可以是在螺母形驱动毂件的各总体上平坦的侧面的中心位置附近以一个最大间隔与该外圈间隔开的并且是在该螺母形驱动毂件的两个相邻的总体上平坦表面之间的各结合处附近以一个最小间隔与该外圈间隔开的。该螺母形驱动毂件可以是径向地定位在该外圈内的。该内圈可以是相对该外圈同轴地安排的以用于在接合的驱动操作模式中以及在脱离接合的独立操作模式中相对旋转运动。该螺母形驱动毂件可以包括一个在该螺母形的驱动毂件外表面上形成的内圈表面以及一个具有多个花键的内表面。该螺母形驱动毂件的内表面可以是有花键的以用于接收启动马达轴。该螺母形驱动毂件的外表面可以是与该多个滚子盘可接合的以用于使该多个滚子盘陷入在该螺母形驱动毂件与同启动机齿轮相关联的外圈之间而处于楔紧的非滚动接合，以用于响应于电动马达的旋转使该螺母形驱动毂件旋转、与惯性环阻滞该滚子保持架的初始旋转相协作地驱动该启动机齿轮来启动发动机。至少一个弹簧可以是固定紧固在该滚子保持架与该螺母形驱动毂件之间是以用于将该多个滚子盘朝向一个脱离接合的位置偏置，使得这些滚子盘被定位在该螺母形驱动毂件的各总体上平坦的侧面的中心部分附近并且与该外圈径向间隔开以免接触，以便防止将旋转从启动机齿轮通过螺母形驱动毂件传递到启动马达上。
[0008]—种安装滚子式单向离合器的方法可以包括:提供一个启动机齿轮，该启动机齿轮具有一个外圈表面；将一个滚子保持架插入到该外圈表面内，该滚子保持架具有一个柱状壁部分，该柱状壁部分带有多个凹陷以用于接收对应的多个柱状滚子，并且具有一个与该柱状壁部分的一端相邻接的凸缘部分，该凸缘部分支撑一个与该凸缘部分的外周边缘相邻接的扩大的惯性环；安装一个螺母形的毂件，该毂件与该滚子保持架处于可操作的接合，该螺母形的毂件具有一个内圈表面，该内圈表面带有多个总体上平坦的表面；并且用至少一个弹簧来将该滚子保持架朝一个脱离接合的位置偏置，使得这些柱状滚子定位成与该螺母形毂件的这些总体上平坦的表面的中心位置相接触并且与该启动机齿轮的外圈表面径向间隔开以免接触，以便防止将旋转从该启动机齿轮通过该螺母形驱动毂件传递到该启动马达上。该螺母形驱动毂件的外表面可以是与该多个滚子盘可接合的以用于使该多个滚子盘陷入在该螺母形驱动毂件与同启动机齿轮相关联的这个外圈之间而处于楔紧的非滚动接合，以用于响应于电动马达的旋转使该螺母形驱动毂件旋转、与惯性环阻滞该滚子保持架的初始旋转相协作地驱动该启动机齿轮来启动发动机。该螺母形毂件的这个内表面可以是有花键的以用于接收该启动马达轴。
[0009]对于本领域普通技术人员而言在结合以下附图来阅读用于实践本发明所考虑的最佳模式的说明时，本发明的其他应用将变得清楚。
_0] 附图的简要说明
[0011]此处的说明参照了附图，其中贯穿这几个视图以相似的参考号指代相似的部分，并且在附图中:
[0012]图1是使用一个滚子式单向离合器的永久接合式启动机的一个截面视图；
[0013]图2是飞轮的一个局部视图，示出了支承件以及用于附接到滚子式单向离合器上的启动机环齿轮；
[0014]图3是用于连接在启动马达与启动机齿轮之间的滚子式单向离合器的一个截面视图；
[0015]图4是一个简化的细节示意图，示出了滚子式单向离合器的一个内圈、一个外圈、以及处于离合器脱离接合位置时的一个示例性的滚子盘；
[0016]图5是一个简化的细节示意图，示出了滚子式单向离合器的一个内圈、一个外圈、以及处于离合器接合位置时的一个示例性的滚子盘；并且
[0017]图6是滚子式单向离合器的滚子保持架的局部视图，示出了该滚子保持架的带有多个凹陷中的一个示例性凹陷的柱状壁部分，以用于支撑多个滚子盘中的一个示例性滚子盘。
[0018]详细说曰月
[0019]简略参照图1至2，示出了一种用于机动车辆的使用一个滚子式单向离合器40的永久接合式启动机系统20。如图1至2中所展示的，该离合器组件40可以充当与车辆的内燃发动机相关联的多个可旋转部件之间的一个转矩传递系统。车辆可以被配置成具有一个内燃发动机，在由标准的烃化物燃料发动机供给动力的车辆构形中，该内燃发动机作为动力的第一来源。如果希望的话，在混合动力车辆构形中，动力的第二来源可以由一个电动马达来提供。在车辆运转过程中，可设想的是为了提高燃油经济性而可以使得内燃发动机频繁地停机。一旦控制器确定车速已经低于预定阈值一个预定的时间段，例如当车辆在红灯前怠速运行时，就可以使得内燃发动机停机。根据所希望的构形和运行模式，车辆可以是仅由电动马达提供的动力推进的、是由内燃发动机和电动马达二者提供的动力推进的、或是仅由内燃发动机提供的动力推进的。应认识到在混合动力车辆中可以要求内燃发动机频繁地再次启动以便提