专利名称：发动机起动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及比如用于起动汽车等的发动机的起动装置。
背景技术：
传统的发动机起动装置中，电机轴的旋转是借助具有多个行星齿轮的行星减速机传递至离合器的。各行星齿轮通过电机轴的旋转可围绕电机轴公转。离合器的输出轴由各行星齿轮支承，并由各行星齿轮的公转带动旋转(比如参照日本专利文献1特开2001-99197号公报)。
上述传统的发动机起动装置中，由于离合器的输出轴由各行星齿轮的旋转轴支承，故离合器的输出轴的轴线容易与电机轴的轴线发生偏差。即，离合器的输出轴容易与电机轴发生偏心。这种偏心使离合器存在使用寿命缩短的危险。
为此，本发明是为解决上述问题而进行的，本发明的目的在于提供一种使用寿命长的发动机起动装置。
本
发明内容
本发明的发动机起动装置，包括具有电机本体、从电机本体延伸出来并可旋转的电机轴的电机；与电机轴同轴且旋转自如地安装在电机轴的前端部的减速机轴、将所述电机轴的旋转减速后传递至上述减速机轴的减速传递部的减速机构部；具有配置在所述减速机轴的周围的外部、与所述减速机轴同轴且旋转自如地安装在所述减速机轴的前端部并将所述减速机轴的旋转传递至发动机的输出轴；配置在所述减速机轴与所述外部之间并可将所述减速机轴的旋转传递至所述输出轴的离合器部。
如上所述，本发明的发动机起动装置中，减速机构部的减速机轴与电机轴同轴且旋转自如地安装在电机轴的前端部，减速机轴的旋转可通过离合器部传递至输出轴，输出轴与减速机轴同轴且旋转自如地安装在减速机轴的前端部上，故减速机轴不易对电机轴偏心，输出轴不易对减速机轴偏心。因此，可延长减速机构部及离合器部的使用寿命，延长发动机起动装置的使用寿命。
附图的简单说明
图1是表示本发明的实施例1的发动机起动装置的纵向剖视图。
图2是表示本发明的实施例2的发动机起动装置的纵向剖视图。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的实施例进行说明。
实施例1图1表示本发明的实施例2的发动机起动装置的纵向剖视图。图中，电机1具有电机本体2、从电机本体2延伸出来并可旋转的电机轴3。电机本体2具有与电机轴3一体旋转的电枢4、留有间隙地围住电枢4的定子5。
电枢4具有固定在电机轴3上的电枢铁心6、配置在电枢铁心6的外周部的电枢线圈7。通过对电枢线圈7的通电，电枢4以电机轴3的轴线为中心与电机轴3一体旋转。
定子5包括具有6极激磁磁极的铁氧体磁铁8。铁氧体磁铁8配置成使6极激磁磁极在电枢3的周围均等地配设。
减速机轴10通过轴承11旋转自如地安装在电机轴3的前端部9上。减速机轴10与电机轴3同轴设置。另外，减速机轴10通过轴承13支承于固定在电机本体2上的大致圆筒状的减速机轴架12上。即，减速机轴10通过电机轴3及减速机轴架12与电机轴3同轴且可旋转地得到轴承支承。
减速机轴10具有沿电机轴3的轴线延伸的旋转轴部14、从旋转轴部14的电机1侧的端部周面向径向外侧延伸的圆板状的旋转板部15。在旋转轴部14的电机1侧的端部设有插入电机轴3的前端部9的凹部16。轴承11配置在凹部16内。另外，轴承13安装在旋转轴部14的外周面。
在前端部9的靠近电机本体2侧的电机轴3的部分固定有与电机轴3一体旋转的电机轴齿轮即恒星齿轮17。另外，环状的内齿轮18配置在恒星齿轮17的周围并固定在减速机轴架12的内面。在恒星齿轮17与内齿轮18之间配置有多个行星齿轮19。各行星齿轮19与恒星齿轮17及内齿轮18齿合。另外，在旋转板部15上沿圆周方向等间隔地固定有用于安装各行星齿轮19的多个支承轴20。各行星齿轮19分别旋转自如地安装在支承轴20上。在电机轴3的旋转下，各行星齿轮19以支承轴20为中心边旋转边绕恒星齿轮17移动。即，在电机轴3的旋转下各行星齿轮19在恒星齿轮17的周围进行公转。通过各行星齿轮19的公转，减速机轴10以减速机轴10的轴线为中心进行旋转。
而且，减速传递部的齿轮部21具有恒星齿轮17、内齿轮18及多个行星齿轮19。齿轮部21将电机轴3的旋转减速后传递至减速机轴10。
另外，减速机构部22具有减速机轴10和齿轮部21。
输出轴23借助轴承24旋转自如地安装在旋转轴部14的前端部上。输出轴23与减速机轴10同轴配置。另外，输出轴23通过轴承26支承于嵌合固定在减速机轴架12上。即，输出轴23通过减速机轴10及输出轴架25与减速机轴10同轴且可旋转地得到轴承支承。
输出轴23具有沿旋转轴14的轴线延伸的轴部27、从轴部27的电机1侧的端部周面向径向外侧延伸的延伸部28、形成于延伸部28的周缘部且配置在旋转轴部14的周围的外部29。在轴部27的电机1侧的端部设有插入旋转轴部14的前端部的凹部30。轴承24配置在凹部30内。另外，轴承26安装在轴部27的外周面。
在旋转轴部14的轴承13与轴承24之间的部分安装有与减速机轴10一体旋转的内部31。在内部31的中央形成贯穿旋转轴部14的通孔32。在安装有旋转轴部14的内部31的部分的外周面及通孔32的内周面分别形成沿旋转轴部14的轴线延伸的花键部、沿旋转轴部14的轴线周围延伸的台阶部。内部31通过花键部之间及台阶部之间的嵌合(花键接合)，对旋转轴部14进行定位。
在内部31与外部29之间配置有将内部31的旋转传递至外部29的传递体即多个垫块33(sprag)。各垫块33可摆动地配置。即，各垫块33可在内部31与外部29之间顶出被保持的锁定位置以及与外部29抵接并从内部31离开的离开位置之间往复位移。另外，在各垫块33和外部29之间配置有将各垫块33朝锁定位置侧施力的弹簧(未图示)。而且，各垫块33的重心位置偏向离开位置。
一旦外部29的转速大于内部31的转速，各垫块33从锁定位置朝离开位置作微小位移，则从内部31不对外部29传递旋转动力。当输出轴23的转速继续增加，外部29的转速达到规定速度以上，则各垫块33由离心力克服弹簧的施力而向离开位置位移。这里，所谓的规定转速设定得比空转时的输出轴23的转速稍许低一些。
当各垫块33处于锁定位置时内部31的旋转传递至外部29，当各垫块33处于离开位置时则不向外部29传递。各垫块33处于锁定位置时，输出轴23以与减速机轴10相同的转速旋转。
离合器34(单向超越离合器)具有内部31和垫块33。另外，离合器34是如上所述的垫块33从内部31离开的脱开方式。而且，离合器34及外部29由减速机轴架12及输出轴架25围住。
另外，皮带轮35由螺母36固定于轴部27的前端部。曲轴皮带轮(未图示)固定在发动机的曲柄轴(未图示)上。在皮带轮35与曲柄皮带轮之间卷绕有传递皮带(未图示)。输出轴23的旋转通过传递皮带和曲轴皮带轮传递至曲轴。皮带轮35与曲轴皮带轮由传递皮带始终连接。
电机轴3的旋转在减速机部22内减速，并通过皮带轮35与曲轴皮带轮之间的外径比进一步减速，然后传递至曲轴。将普通的电机用于发动机起动装置的场合，为了确保发动机起动所需的曲轴的扭矩及转速，从电机至发动机曲轴为止的整体的减速比设定在10～15左右，故对减速机构部22的减速比以及皮带轮25与曲轴皮带轮之间的外径比引起的减速比设定成从电机1至发动机曲轴为止的整体的减速比为10～15左右。这里，皮带轮35及曲轴皮带轮之间的外径比引起的减速比设定在1.8～2.5的范围内，减速机构部22内的减速比设定在4～9的范围内。
下面，对其动作进行说明。
首先，通过对电机1通电，恒星齿轮17与电机轴3一体旋转。由此，各行星齿轮19在恒星齿轮17的周围公转。此时，减速机轴10也以各行星齿轮19的公转速度以减速机轴10的轴线为中心与内部31一体旋转。
此时的各垫块33在弹簧的施力下处于锁定位置，外部29相对于内部31处于锁定状态。因此，输出轴23以与内部31相同的转速旋转。由此，发动机的曲轴旋转，发动机起动。
当发动机通过曲轴的旋转起动后，曲轴及输出轴23的转速在发动机的驱动下上升。当外部29的转速大于内部31的转速而达到规定的转速时，各垫块33因离心力而位移至离开位置。由此，内部31与外部29之间的锁定状态被解除，内部31成为空转状态。即，电机1的旋转动力不向输出轴23传递。然后，电机1停止通电，发动机处于空转状态。
上述发动机起动装置中，减速机轴10与电机轴3同轴且旋转自如地安装在电机轴3的前端部9上，输出轴23与减速机轴10同轴且旋转自如地安装在减速机轴10的前端部上，故减速机轴10不易对电机轴3偏心，输出轴23不易对减速机轴10偏心。因此，比如各行星齿轮19的公转顺畅，另外，内部31与各垫块33相互无偏差地接触。因此，可提高减速机构部22及离合器部34的使用寿命，提高发动机起动装置整体的使用寿命。
另外，由于在减速机轴10上设有插入电机轴3的前端部9的凹部16，故可缩短发动机起动装置在电机轴3的轴线方向上的长度，可使发动机起动装置小型化。
另外，由于在输出轴23上设有插入旋转轴部14的前端部的凹部30，故可缩短发动机起动装置在电机轴3的轴线方向上的长度，可使发动机起动装置进一步小型化。
另外，由于齿轮部21具有与电机轴3一起旋转的恒星齿轮17；配置在恒星齿轮17周围的环状的内齿轮18；以及配置在恒星17及内齿轮18之间、围绕恒星17周围公转的多个行星齿轮19，因而能以简单的结构容易地制作大的减速比的减速机构部22。
另外，减速机轴架12及输出轴架25互相嵌合以使输出轴23与减速机轴10同轴，输出轴23不仅由旋转轴部14的前端部而且也由输出轴架25支承为与减速机轴10同轴，而且不易偏心，可延长离合器部23的使用寿命。
另外，减速机轴10安装在电机轴3的前端部9上以使其与电机轴3同轴，并由相对于电机本体2固定的减速机轴架12轴承支承，因而电机轴3与减速机轴10更不易偏心，可进一步提高减速机构部22的使用寿命。另外，齿轮部21处的齿隙减小，可降低减速机构部22处的齿轮噪声。
另外，减速机构部22内的减速比设定在4～9的范围内，故可使用普通输出的电机1和普通外径比的皮带轮25及曲轴皮带轮，可抑止发动机起动装置的制造成本的增加。
另外，电机本体2具有与电机轴3一体旋转的电枢4、配设在电枢4的周围的具有多个激磁磁场的铁氧体磁铁8，故可廉价地制作电机1。
实施例2图2是表示本发明的实施例2的发动机起动装置的纵向剖视图。图中，在减速机轴10与减速机轴架12之间、输出轴23与输出轴架25之间、减速机轴架12与输出轴架25之间分别配置有密封构件41、42、43。密封构件41配置在轴承13与内部31之间。密封构件42配置在轴承26与延伸部28之间。密封构件43配置在外部29周围的减速机轴架12与输出轴架25相互嵌合的部分。
在由减速机轴架12与输出轴架25围起的空间44内积存有油。油积存的量至少要使外部29的一部分浸在油内。有了密封构件41、42、43，油不会漏出。
在减速机轴架12上设有用于调节空间44的气压的压力调节阀45。通过压力调节阀45，空间44的气压为不影响密封构件41、42、43的使用寿命的程度的允许压力。其他结构与实施例1相同。
如此，由于至少外部29的一部分浸在油中，故在外部29的旋转下油能流遍离合器34及外部29，能防止比如离合器部34的烧结等故障，可提高离合器部34的使用寿命。
另外，密封构件41、42、43由于配置在减速机轴10与减速机轴架12之间、输出轴23与输出轴架25之间、减速机轴架12与输出轴架25之间，因而能防止存积在空间44内的油的泄漏，在长期不补充油的情况下也可防止离合器部34的烧结等故障。另外，在组装减速机轴架12、内部31、垫块33、输出轴23等各构件的过程中装入密封构件41、42、43即可，因而密封构件41、42、43容易安装。
另外，由于在减速机轴架12上设有用于调节空间44的气压的压力调节阀45，故即使比如空间44内的温度因发动机起动装置的起动而上升，也可防止空间44的气压异常上升。因此，密封构件41、42、43不易受空间44的气压而变形，可提高密封构件41、42、43的使用寿命。
如将密封构件41与轴承13的位置交换，即在密封构件41与内部31之间配置轴承13，则油能流遍轴承13，可提高轴承13的使用寿命。
另外，上述例子中，压力调节阀45是设置在减速机轴架12上的，但也可设置在输出轴架25上。
另外，上述例子中，外部29的一部分浸在油中，只要对旋转的传递无障碍，除了外部29以外，离合器部34的一部分也可被油浸没。
权利要求
1.一种发动机起动装置，其特征在于，具有电动机，其具有电动机本体、从所述电动机本体延伸出的可旋转的电动机轴；减速机构部，其具有与所述电动机轴同轴地、旋转自如地安装在所述电动机轴前端部上的减速机轴和将所述电动机轴的旋转向所述减速机轴减速传递的减速传递部；输出轴，其具有配置在所述减速机轴周围的外罩部，与所述减速机轴同轴地、旋转自如地安装在所述减速机轴的前端部上，将所述减速机轴的旋转传递给发动机；以及离合器部，其配置在所述减速机轴与所述外罩部之间，可将所述减速机的旋转传递给所述输出轴。
2.如权利要求1所述的发动机起动装置，其特征在于，在所述减速机轴上设有插入所述电动机轴前端部的凹部。
3.如权利要求1或权利要求2所述的发动机起动装置，其特征在于，在所述输出轴上设有插入所述减速机轴前端部的凹部。
4.如权利要求1所述的发动机起动装置，其特征在于，所述减速传递部具有与所述电动机轴一起旋转而设在所述电动机轴上的电动机轴齿轮；固定在所述电动机本体上、并配置在所述电动机轴齿轮周围的环状的内齿轮；配置在所述电动机轴齿轮与所述内齿轮之间、随着所述电动机轴齿轮的旋转而围绕所述电动机轴齿轮周围公转的行星齿轮，所述减速机轴成为随着所述行星齿轮的公转而旋转的状态。
5.如权利要求1所述的发动机起动装置，其特征在于，所述离合器部及所述外罩部，被旋转自如地支承所述减速机轴的减速机轴托架及旋转自如地支承所述输出轴的输出轴托架围住，所述减速机轴托架及所述输出轴托架互相嵌合成所述输出轴与所述减速机轴同轴。
6.如权利要求1所述的发动机起动装置，其特征在于，至少所述外罩部的一部分被油浸没，通过所述外罩部的旋转，油流遍所述内罩部、所述传递部及外罩部。
7.如权利要求6所述的发动机起动装置，其特征在于，在所述减速机轴与所述减速机轴托架之间、所述输出轴与所述输出轴托架之间、以及所述减速机轴托架与所述输出轴托架之间，配置有用来防止所述油泄漏的密封构件。
8.如权利要求6或权利要求7所述的发动机起动装置，其特征在于，所述减速机轴托架及所述输出轴托架的至少任意一方，设有用来调节被所述减速机轴调节及所述输出轴调节围住的空间中的气压的压力调节阀。
9.如权利要求1所述的发动机起动装置，其特征在于，所述减速机构部的减速比，是4～9的范围内。
10.如权利要求1所述的发动机起动装置，其特征在于，所述电动机本体，具有与所述电动机轴一体旋转的电枢和配设在所述电枢周围的有多个励磁磁场的铁素体磁铁。
全文摘要
一种发动机起动装置，在可旋转的电动机轴(3)上固定有恒星齿轮(17)，在恒星齿轮(17)的周围，配置有通过电动机轴(3)的旋转而可公转的多个行星齿轮(19)，在电动机轴(3)的前端部(9)上，通过轴承(11)安装有利用各行星齿轮(19)的公转而旋转的减速机轴(10)，在减速机轴(10)上，固定有与减速机轴(10)一体旋转的内罩部(31)，在减速机轴(10)的前端部上，通过轴承(24)安装有输出轴(23)，输出轴(23)具有配置在内罩部(31)周围的外罩部(29)，在内罩部(31)与外罩部(29)之间，配置有可将减速机轴(10)的旋转传递给输出轴(23)的多个花键(33)。采用本发明，可获得长寿命化的发动机起动装置。
文档编号F02N15/02GK1573084SQ200310116118
公开日2005年2月2日 申请日期2003年11月14日 优先权日2003年6月11日
发明者马场秀和 申请人:三菱电机株式会社