起动机的制作方法

文档序号:5203857阅读:139来源:国知局
专利名称:起动机的制作方法
技术领域
本发明涉及一种起动机,该起动机具有如下系统S卩,该系统具有以花键配合的方式与输出轴的周边啮合的小齿轮管,并且通过在马达反向侧方向上相对于输出轴推出小齿轮管使由小齿轮管的在轴向方向上位于马达反向侧的一端支承的小齿轮与发动机环形齿轮啮合。
背景技术
在日本专利申请公开2006-177168中公开了一种常规的具有悬臂式结构的起动机。如图5所示,该起动机包括输出轴100、小齿轮管120、单向离合器130、小齿轮140以及外壳160。输出轴100由马达(未图示)驱动,并且小齿轮管120通过轴承110装配到输出轴100的周边。单向离合器130为将输出轴100的旋转传输至小齿轮管120的滚柱式单向离合器,并且小齿轮140与小齿轮管120的在轴向方向上的马达反向侧(附图中的左手侧)处的端部以直接花键配合的方式啮合。外壳160通过设置在离合器130与小齿轮140之间的轴承150来支承小齿轮管120。该起动机具有如下系统即,该系统在马达反向侧方向上相对于输出轴100将小齿轮管120和离合器130 —起推出,并在由电磁开关(未图不)触发时,将小齿轮140哨合到发动机环形齿轮。上面提到的起动机具有这样一种结构即,当通过电磁开关将小齿轮管120沿马达反向侧方向推出时,离合器130与小齿轮管120 —起移动。因此,可动本体(小齿轮管120、离合器130、小齿轮140)的移动质量变大,这已经成为小型化电磁开关的目标。另一方面,在日本专利申请公开2007-146759中公开了一种具有悬臂式结构的起动机。在该起动机中,如图6所示,小齿轮轴170以螺旋形花键配合的方式设置成能够沿轴向方向移动至离合器130的内管131,并且小齿轮140附接至齿轮轴170的在轴向方向上位于马达反向侧的一端。利用该结构,由于在通过电磁开关将小齿轮轴170沿马达反向侧方向推出时离合器130不能移动,因此与起动机‘168相比,能够使可动本体(小齿轮轴170、小齿轮140)的
移动质量较小。因此,可以实现对产生吸引力以将可动本体推出的电磁开关的小型化。近几年,采用怠速停止系统(ISS)—该系统当车辆在交通灯处或交通堵塞期间停车时,阻止燃料注入到发动机从而自动停止发动机一的车辆增加了。
与未采用ISS的车辆相比,在采用ISS的车辆中,起动发动机的频率急剧增加,同时操作起动机的次数也急剧增加。随着越来越多的车辆采用ISS,更需要具有良好对准的输出轴100和小齿轮管120的发动机,以延长起动机的寿命。

发明内容
本发明已经根据上面提出的问题而做出,并且本发明的目的是提供一种具有悬臂式结构的起动机,其抑制了小齿轮管或小齿轮相对于输出轴的倾斜并且延长了起动机的寿命O在根据第一方面的起动机中,起动机包括输出轴,该输出轴与马达的旋转轴同轴地设置;外花键,该外花键形成在输出轴的外表面上;离合器,该离合器将由马达产生的转矩传输至输出轴;小齿轮管,该小齿轮管具有圆柱形孔,内花键形成在该圆柱形孔的内表面中,并且输出轴的在轴向方向上的马达反向侧插入到圆柱形孔的内周中,使得外花键与内花键啮合;小齿轮,所述小齿轮设置在小齿轮管的在轴向方向上的马达反向侧的端部上,并且小齿轮与小齿轮管一起旋转;以及电磁螺线管,该电磁螺线管通过电磁体的吸引力驱动移位杆并且通过移位杆将小齿轮管和小齿轮沿马达反向侧方向相对于输出轴推出。通过借助于电磁螺线管的操作将小齿轮管沿马达反向侧方向相对于输出轴推出,小齿轮与发动机的环形齿轮啮合。输出轴由小齿轮管利用直接接触结构支承,使得除了所述外花键之外的外表面与除了所述小齿轮管的所述内花键之外的内表面直接接触。这时,由于输出轴能够由小齿轮管支承,而不需要诸如轴承之类的其他部件,因此能够将出现在径向方向上的间隙限制为形成在作为输出轴的外表面的滑动表面与作为小齿轮管的内表面的滑动表面之间的径向间隙。为此,考虑到由小齿轮管支承输出轴,由于径向方向上的间隙可以构造为小的,因此能够抑制小齿轮管或小齿轮相对于输出轴的倾斜,并且能够延长起动机的寿命。而且,由于输出轴能够由小齿轮管通过外花键和内花键的啮合以及直接接触结构支承,因此能够进一步抑制小齿轮管和小齿轮相对于输出轴的倾斜。g卩,由于直接接触结构由直接接触的除了外花键之外的外表面和除了内花键之外的内表面形成,因此直接接触结构以及外花键和内花键的啮合都不在轴向方向上重叠,而是在轴向方向上分别形成。为此,由于输出轴能够由小齿轮管根据在轴向方向上分开的两种结构(S卩,直接接触结构以及外花键和内花键的啮合)支承,因此能进一步抑制小齿轮管和小齿轮相对于输出轴的倾斜。在根据第二方面的起动机中,当外花键的齿尖与内花键的齿根之间在径向方向上的距离定义为外表面齿间距,并且外花键的齿根与内花键的齿尖之间在径向方向上的距离定义为内表面齿间距时,所述齿间距中的至少一个齿间距(即,内表面齿间距或外表面齿间距)小于外花键与内花键之间在周向方向上的齿隙。另外,小齿轮管的内表面与输出轴的外表面之间在径向方向上的间隙构造成既小于外表面齿间距又小于内表面齿间距。在根据第三方面的起动机中, 小齿轮管的内表面在轴向方向上的马达反向侧形成有内花键,并且输出轴的外表面在轴向方向上的马达反向侧形成有外花键。在根据第四方面的起动机中,外花键的齿根的直径小于输出轴的外表面的直径。在根据第五方面的起动机中,在输出轴的外表面和小齿轮管的内表面中的至少一个上形成填充有润滑油的槽。


在附图中图1示出了示出有整个起动机的结构图;图2A示出了示出有当马达停机时图1的主体部的结构图;图2B示出了示出有当马达被驱动时图1的主体部的结构图;图3A示出了这样的示意图该示意图对外表面中的齿与内表面齿间距以及外花键与内花键之间在周向方向上的齿隙进行了说明;图3B示出了示出有在直接接触结构中沿径向方向的间隙的示意图;图4A示出了这样的示意图该示意图示出了输出轴的外表面与外花键的齿根之间在径向方向上的空间关系,其形成本发明的直接接触结构;图4B示出了这样的示意图该示意图示出了输出轴的外表面与外花键的齿根之间在径向方向上的空间关系,其相对于本发明形成比较例的直接接触结构;图5示出了在日本专利申请公开2006-177168中公开的起动机的主体部的结构图;以及图6示出了在日本专利申请公开2007-146759中公开的起动机的主体部的结构图。
具体实施例方式在下文中,将参照附图对本发明的实施方式进行描述。如图1所示,起动机I包括马达2、减速器3、输出轴5、小齿轮管6、小齿轮7以及电磁开关9。马达2产生转矩并且其旋转速度由减速器3减慢。输出轴5通过离合器4与减速器3的输出侧连接,并且小齿轮管6以花键配合的方式哨合到输出轴5的周边。小齿轮7附接至小齿轮管6的在轴向方向上位于马达反向侧的一端,并且小齿轮7与小齿轮管6—起旋转。电磁开关9通过电磁体的吸引力驱动移位杆8,并且通过移位杆8将小齿轮管6和小齿轮7 —起相对于输出轴5推出。此外,电磁开关9接通及关闭主触点一这将在后面提到一并且中断马达2的激励电流。这里,在下面的说明中,在轴向方向上的马达侧(附图中的右手侧)定义为后端侧,而在轴向方向上的马达反向侧(与马达2相反的一侧)定义为前端侧。此外,小齿轮管6由电磁开关9相对于输出轴5推出的方向(附图中的左手侧)定义为马达反向侧方向,而小齿轮管6被推回的方向定义为马达侧方向。
马达2是直流换向器马达,该直流换向器马达例如包括磁场,该磁场通过在用作框架的磁轭2a的内周向上设置永久磁体(磁场线圈就可以)而构成;电枢(未图示),该电枢在电枢轴2b的外表面上具有换向器(未图示);以及电刷(未图示),该电刷设置在换向器的外表面上。当主触点由电磁开关9关闭并且电枢被通电时,马达2通过与磁场的相互作用而在电枢中产生转矩。减速器3具有设置在电枢轴2b的无换向器侧(附图中的左手侧)的太阳轮3a ;与太阳轮3a同轴地设置的环形内齿轮3b;以及多个(例如,三个)行星齿轮3c,所述多个行星齿轮3c与太阳轮3a和内齿轮3b啮合,如图2A和图2B所示。减速器3为行星齿轮减速器,从而行星齿轮3c根据太阳轮3a的旋转而围绕太阳轮3a自转及公转。离合器4包括外部4a,该外部4a与能够旋转支承减速器3的行星齿轮3c的齿轮轴3d —起设置;内部4b,该内部以能够相对于外部4a的内周旋转的方式设置;以及设置在外部4a与内部4b之间的滚柱4c (本发明的动力间断构件),如图2A和图2B所示。离合器4为单向离合器,该单向离合器将工作转矩从外部4a通过滚柱4c传输至内部4b,然而,由于滚柱4c空转,因此中断了从内部4b至外部4a的转矩传输。如图2所示,输出轴5与马达2的电枢轴(旋转轴)2b同轴地设置。输出轴5的位于后端侧(附图中的右手侧)的一端与离合器4的内部4b —起设置,并且输出轴5的外表面能够由中央壳体11通过轴承10可旋转地支承。此外,外螺旋形花键5a在输出轴5的外表面形成于由轴承10支承的外表面的前端侧中,抑制小齿轮管6的最大前进位置的止动件5b形成在外螺旋形花键5a的前端侧的前端表面上。此外,周向槽5c凹进由输出轴5的轴承10支承的外表面与外螺旋形花键5a之间的所有圆周中,并且抑制小齿轮管6在周向槽5c中的止挡位置的止动构件12被附接。止动构件12例如为E型夹,E型夹通过插入周向槽5c的周边中而得以使用。另外,可以使用两个或更多个E型夹。 此外,可以在E型夹的周边上设置盖子13,使得E型夹不能通过输出轴5旋转时产生的离心力而从周向槽5c脱离。如图2所示,小齿轮管6具有主管本体6A,该主管本体6A具有圆柱形孔6b,在该圆柱形孔6b的内表面中形成有内螺旋形花键6a ;以及齿轮滑动部6B,该齿轮滑动部6B设置在主管本体6A的前端侧。对于小齿轮管6,主管本体6A的外表面由外壳17通过能够沿轴向方向滑动的轴承16支承。此外,输出轴5插入到圆柱形孔6b的内周中,并且内螺旋形花键6a与外螺旋形花键5a啮合。因此,小齿轮管6附接成能够相对于输出轴5在轴向方向上旋转和移动。由于内螺旋形花键6a的前端侧接触止动件5b的后端侧,因此抑制了上面提到的小齿轮管6的最大前进位置。另外,尽管轴承16使用了滚珠轴承,但在图1和图2中也可以使用滑动轴承(普通轴承)或滚针轴承。主管本体6A的圆柱形孔6b在离开其轴向方向上的近似中心部分的前端侧和后端侧中的内径是不同的。后端侧中的内径大于前端侧中的内径,并且内螺旋形花键6a形成在后端侧的内表面上。圆柱形孔6b的后端侧中的内径的尺寸与内螺旋形花键6a的齿根直径的尺寸近似相等。此外, 如图3A和图3B所示,当外螺旋形花键5a的齿尖与内螺旋形花键6a的齿根之间在径向方向上的距离定义为外表面齿间距XI,并且外螺旋形花键5a的齿根与内螺旋形花键6a的齿尖之间在径向方向上的距离定义为内表面齿间距X2时,外表面齿间距Xl和内表面齿间距X2均小于外螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a之间在周向方向上的齿隙Y。另外,外螺旋形花键5a的齿的数量为内螺旋形花键6a的齿的数量的两倍。因此,当内螺旋形花键6a与外螺旋形花键5a啮合时,外螺旋形花键5a的两颗齿进入内螺旋形花键6a的齿之间。此外,输出轴5由主管本体6A根据直接接触结构α支承,使得除了外螺旋形花键5a之外的外表面与除了小齿轮管6的内螺旋形花键6a之外的内表面直接接触(参照图2A、图2B、图3A和图3B)。即,在圆柱形孔6b的前端侧中,圆柱形孔6b的内表面(小齿轮管6的内表面)与输出轴5的外表面之间在径向方向上的间隙Z构造成比外表面齿间距Xl和内表面齿间距X2都更小。此外,输出轴5的外表面和小齿轮管6的内表面形成滑动表面5 α和6a,所述滑动表面5 α和6a分别在轴向方向和周向方向上以可滑动的方式彼此接触。S卩,在圆柱形孔6b的前端侧中,输出轴5由小齿轮管6支承,并且在径向方向上形成位于小齿轮管6之间的间隙Z。这里,位于小齿轮管6侧中的形成直接接触结构α的滑动表面6 α形成在内螺旋形花键6a的前端侧中,位于输出轴5侧中的形成直接接触结构α的滑动表面5 α形成在外螺旋形花键5a的前端侧中。此外,外螺旋形花键5a的齿根的直径小于滑动表面5 α的直径,如图4Α所示。此外,从如图2Α所示的发动机停止的时间至如图2Β所示的发动机被驱动的时间,使形成在输出轴5的末端面(前端侧中的端面)与圆柱形孔6b在轴向上的底部之间的空间S(即,形成在直接接触结构α的前端侧中的空间S)与在圆柱形孔6b的后端侧中的空间S’(即,形成在直接接触结构α的后端侧中的空间S’)连通的连通槽18沿轴向方向形成在滑动表面5 α和滑动表面6 α中的至少一个处。此外,连通槽18填充有作为滑润剂的油脂。另外,发动机被驱动的时间表示小齿轮7已经与发动机的环形齿轮G啮合的时间(参照图1),并且由马达2产生的转矩从小齿轮7传输至环形齿轮G,以利用曲柄开动(起动)发动机。如图1所示,与移位杆18的一端接合的杆接合部19设置在主管本体6Α的位于后端侧的一端处。此外,防止异物从外部进入轴承16的前端侧的密封构件20设置在主管本体6Α的周边中。密封构件20例如是由橡胶制成的油封,在密封构件20的唇缘部与主管本体6A的外表面接触的情况下,该油封被保持在外壳17处。小齿轮滑动部6B的外径小于主管本体6A的外径,并且直花键齿6c沿轴向方向形成在外表面中(参照图2)。小齿轮7与小齿轮管6分离地形成,并且小齿轮7以能够沿轴向方向相对于小齿轮滑动部6B移动的方式附接至小齿轮滑动部6B。此外,小齿轮7由小齿轮弹簧21激励至小齿轮滑动部6B的前端侧,并且小齿轮7在轴向方向上的移动被附接至小齿轮滑动部6B的位于前端侧的一端上的小齿轮止动件22抑制。此外,如图2A和图2B所示,小齿轮7具有滑孔7b和大孔7c。滑孔7b朝向小齿轮7的前端侧中的内周敞开,并且直花键槽7a沿轴向方向形成在内表面中。大孔7c与滑孔7b连通,并且朝向小齿轮7的后端侧中的内周敞开,同时,大孔7c的内径大于滑孔7b的内径。此外,小齿轮滑动部6B通过大孔7c的内周插入到滑孔7b的内周中,并且直花键齿6c与直花键槽7a啮合,使得小齿轮7以能够沿轴向方向相对于齿轮滑动部件6B移动的方式附接至小齿轮滑动部6B。此外,在小齿轮7中,主管本体6A的位于前端侧中的一端的周边与大孔7c的位于后端侧中的一端的内周啮合。小齿轮弹簧21设置在沿径向方向形成在小齿轮管6的主管本体6A与小齿轮滑动部6B之间的台阶面与沿径向方向形成在小齿轮7的大孔7c与滑动孔7b之间的台阶面之间。如图1所示,电磁开关9具有通过电磁体的吸引力来驱动柱塞23的螺线管SL(在本发明中为电磁螺线管);以及树脂盖24,树脂盖24具有设置在树脂盖24中的主触点。树脂盖24通过压接到用作螺线管SL的磁路的框架的开口端上而被固定。螺线管SL包括励磁线圈25、柱塞23、回位弹簧26、驱动弹簧27以及接头28等。励磁线圈25通过通电而形成电磁体,并且柱塞23以能够在轴向方向上移动的方式设置在励磁线圈25的内周中。当停止对励磁线圈25通电从而电磁体的吸引力消失时,回位弹簧26将柱塞23推回原处,从而驱动弹簧27保存了用于将小齿轮7啮合到发动机的环形齿轮G的反作用力。接头28通过驱动弹簧27将柱塞23的动作传输至移位杆8。主触点具有一组固定触头(未图示),所述一组固定触头通过固定至树脂盖24的两个端子螺栓29和30连接至马达2的电源线;以及移动触头(未图示),该移动触头与柱塞23的动作互联并且使所述一组固定触头之间电中断。当柱塞23被电磁体吸引并且向图1中的右侧移动时,主触点关闭,并且移动触头接触所述一组固定触头,使得所述一组固定触头导通,而当电磁体的吸引力消失从而柱塞23由回位弹簧26推回时,主触点打开,并且移动触头与所述一组固定触头分离,使得所述一组固定触头接通。移位杆8具有能够由外壳17旋转支承的杆支点部8a,并且杆的一端与电磁开关9的接头28连接,而杆的另一端与附接至主管本体6A的杆接合部19接合。接下来,说明起动机I的操作。当用户关闭起动机开关(未图示)时,电磁开关9的励磁线圈25由电池通电从而形成电磁体,因而柱塞23在电磁体的吸引力下移动。小齿轮管6通过经由移位杆8传输至小齿轮管6的柱塞23的动作而被与小齿轮7一起在马达反向侧方向上推出。这时,如果小齿轮7未与环形齿轮G啮合并且小齿轮7的端部表面接触环形齿轮G的端部表面,则小齿轮7的运动停止,并且仅有小齿轮管6被推出,以推动和缩短了小齿轮弹黃21。然后,如果柱塞23进一步移动以在驱动弹簧27中存储反作用力并关闭主触点,则马达2就会响应来自电池的电力供给而产生转矩。在被减速器3放大之后,马达2中所产生的转矩通过离合器4传输至输出轴5,并且进一步从输出轴5传输至小齿轮管6,使得小齿轮管6旋转。当小齿轮7旋转至通过小齿轮管6的旋转而使小齿轮7与环形齿轮G的啮合成为可能的位置时,小齿轮管6被存储在驱动弹簧27中的反作用力以及通过利用外螺旋形花键5a和内螺旋形花键6a来交换由马达2产生的转矩的方式在轴向方向上产生的推力(向前的力)推出。此外,小齿轮7和环形齿轮G的啮合通过被小齿轮弹簧21的反作用力推出小齿轮7来实现。

因此,由马达2产生的转矩从小齿轮7传输至环形齿轮G,从而利用曲柄开动(起动)发动机。当用户在通过曲柄起动发动机之后打开起动机开关时,柱塞23被回位弹簧26的反作用力推回,因为对励磁线圈25的通电停止了并且电磁体的吸引力已经消失。因此,主触点打开并且停止了利用电池对马达2的通电,从而电枢的旋转逐渐放慢并且最终停止。此外,当柱塞23被推回时,移位杆8在与起动发动机时的方向相反的方向上摆动,并且移位杆8在马达侧方向上将小齿轮管6推回,使得小齿轮7与环形齿轮G分离并且小齿轮7与小齿轮管6 —起往回移动以产生如图2A所示的起动机I的停止状况。(本实施方式的功能和效果)在本实施方式中示出的起动机I中,小齿轮滑动部6B形成在由外壳17通过轴承16支承的小齿轮管6的前端侧的端部上,并且小齿轮7以直花键配合的方式啮合到小齿轮滑动部6B的周边并且附接在小齿轮滑动部6B的周边上。S卩,起动机I为不具有在小齿轮7的前端侧支承小齿轮管6的轴承的悬臂式结构。在起动机I中,小齿轮管6通过螺旋形花键配合附接至输出轴5的周边,并且小齿轮管6在起动发动机时被电磁开关9沿马达侧的方向相对于输出轴5推出。此外,输出轴5的位于后端侧的一端与离合器4的内部4b —起设置。根据该结构,当起动发动机时,输出轴5和离合器4没有移动。此外,由于小齿轮管6通过螺旋形花键配合附接至输出轴5的周边并且以能够沿轴向方向相对于输出轴5移动的方式附接,主管本体6A形成中空形状。
因此,能够减小小齿轮管6的重量。另一方面,用于如图6所示的起动机’ 759的小齿轮轴170通过螺旋花键配合附接至内管131的内周。
因此,如果小齿轮轴170形成中空形状,则存在齿轮轴170缺乏刚性的可能。S卩,即使小齿轮轴170形成中空形状,由于没有从内表面支承小齿轮轴170的部件,因此也难以为减小其重量而使小齿轮轴170形成中空形状。因此,由于包括有小齿轮管6和小齿轮7的移动本体的质量在本实施方式的起动机I中能够变小,因此能够使通过移位杆8产生用于将可动本体推出的吸引力的电磁开关9小型化。此外,本实施方式的起动机I不具有将离合器4的内部4b通过螺旋花键配合的方式与输出轴5齿轮哨合的结构,但输出轴5的后端与离合器4的内部4b —起形成。在这种情况下,出现在离合器4中的间隙(出现在外部4a与滚柱4c之间的间隙以及出现在滚柱4c与内部4b之间的间隙)和出现在形成于输出轴5中的外螺旋形花键5a与形成于小齿轮管6中的内螺旋形花键6a之间的间隙在轴向方向上不重叠。换句话说,由于出现在离合器4中的间隙和出现在花键部中的间隙在轴向上分隔开,因此能够抑制小齿轮管6的倾斜。因此,由于能够抑制支承小齿轮管6的轴承10和轴承16与构成减速器3的齿轮3a、齿轮3b和齿轮3c的磨损,因此能够延长起动机I的寿命。此外,小齿轮7与小齿轮管6分离地形成,并且小齿轮7以能够沿轴向方向相对于小齿轮滑动部6B移动的方式附接,并且小齿轮7由小齿轮弹簧21激励至前端侧。根据该结构,当小齿轮7通过马达2的旋转而旋转至这样的位置时在该位置,小齿轮7能够在小齿轮7被电磁开关9沿马达反向侧的方向与小齿轮管6 —起被推出而与环形齿轮G的端面接触之后与环形齿轮G啮合,小齿轮7能够被小齿轮弹簧21的反作用力在不移动其他不必要的部件的情况下选择性地推出,因此可以改善小齿轮7和环形齿轮G的啮合的容易程度。此外,通过在小齿轮7的后端侧中的内周中形成大孔7c,小齿轮弹簧21能够设置到形成于大孔7c与小齿轮滑动部6B的外表面之间的空间,并且主管本体6A的前端侧的端部的周边装配到到大孔7c的后端侧的端部的内周中,因而,小齿轮弹簧21不会直接暴露在外边。因此,能够确保小齿轮弹簧21的耐环境性,并且能够抑制性能劣化。此外,连通槽18形成在输出轴5和小齿轮管6的滑动表面5 α和6a中的至少一个中。由于连通槽18与形成在小齿轮管6的内侧的末端侧的空间S以及后端侧的空间S’连通,因此,当小齿轮管6沿轴向方向相对于输出轴5移动时,施加到小齿轮管6的负载
可以变小。S卩,假定上面提到的空间S被充分地密封,则当小齿轮管6在起动机I停机时被推出时,空间S的容积变大并且空间S内部的空气膨胀,因此内部压力下降。另一方面,当小齿轮管6在起动机I被驱动时被推回时,空间S的容积变小并且空间S内部的空气被压缩,因此内部压力上升。
当小齿轮管6沿轴向方向移动时,内部压力的改变充当负载。通过对比,由于通过形成使空间S和空间S’连通的连通槽18,空气能够在小齿轮管6沿轴向方向移动时而容易地移动穿过位于空间S与空间S’之间的连通槽18,因此施加到小齿轮管6的负载变小。因此,小齿轮管6可以更平稳地移动。此外,输出轴5由小齿轮管6利用直接接触结构α支承,使得除了外螺旋形花键5a之外的外表面与除了小齿轮管6的内螺旋形花键6a之外的内表面直接接触。因此,输出轴5可以由小齿轮管6支承,而不需要诸如轴承之类的其他部件。因此,在通过小齿轮管6来支承输出轴5时,出现在径向方向上的间隙能够限制成径向间隙Z,该径向间隙Z形成在滑动表面5 α —输出轴5的外表面一与滑动表面6 α-小齿轮管6的内表面-之间。为此,径向间隙Z能够构造成小的,并且小齿轮管6或小齿轮7相对于输出轴5的倾斜能够得以抑制。因此,抑制了轴承10和轴承16以及构成减速器3的齿轮3a至齿轮3c的磨损,这有助于提闻发动机I的寿命。此外,输出轴5能够通过外螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a啮合以及直接接触结构α两种方式由小齿轮管6支承。为此,由于能够进一步被抑制小齿轮管6和小齿轮7相对于输出轴5的倾斜,因此能够进一步延长起动机I的寿命。此外,内表面齿间距Xl与外表面齿间距Χ2比外螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a在圆周方向上的齿隙Y更小,并且直接接触结构α中的径向间隙Z既小于内表面齿间距Xl又小于外表面齿间距Χ2 (参照图3)。因此,对于在外螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a之间的接触,当小齿轮管6相对于输出轴5倾斜时,齿尖和齿根的接触先于齿表面的接触。为此,能够抑制小齿轮管6相对于输出轴5的倾斜,并且能够增强起动机I的寿命改进效果。此外,由于能够增大齿表面的接触面积,因此能够抑制齿表面的粘着。此外,通过使径向间隙Z小于内表面齿间距Xl和外表面齿间距X2,能够将进一步得到限制小齿轮管6相对于输出轴5的倾斜,并且能够增强起动机I的寿命改进效果。而且,小齿轮管6侧中的形成直接接触结构α的滑动表面6α在内螺旋形花键6a的前端侧形成,输出轴5侧中的形成直接接触结构α的滑动表面5 α在外螺旋形花键5a的前端侧形成。因此,比内表面齿间距Xl和外表面齿间距X2更小的径向间隙Z能够形成在小齿轮7的沿轴向方向的前端侧附近,使得小齿轮管6能够支承输出轴5。为此,即使环形齿轮G与小齿轮7啮合,并且大负载施加到小齿轮7上,仍可以限制小齿轮管6相对于输出轴5的倾斜。而且,外螺旋形花键5a的齿根的直径小于位于输出轴5侧的形成直接接触结构α的滑动表面5 α的齿根的直径(参考图4Α)。因此,例如在图4Β中所不,与滑动表面5 α的直径小于外螺旋形花键5a的齿根的直径的情况相比,外螺旋形花键5a和内螺旋形花键6a在径向上的重叠长度L能够通过加长外螺旋形花键5a和内螺旋形花键6a的齿长而加长。因此,能够减小作用在齿面之间的表面压力,并且能够减小粘着的可能性。而且,连接槽18形成在形成直接接触结构α的外螺旋形花键5a和内螺旋形花键6a中的至少一个上,并且连接槽18填充有润滑油。因此,对小齿轮管6相对于输出轴5的滑动而言,润滑性是可保持的。另外,为了在径向间隙Z中更广地扩散润滑油,连接槽18可弯曲成曲线轮廓,例如螺旋形状。(改型)起动机I的方面并不局限于本实施方式,还可以考虑各种各样的改型。例如,根据本实施方式的起动机1,内表面齿间距Xl和外表面齿间距X2均小于外螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a之间在周向方向上的间隙Y。然而,也可以是仅内表面齿间距Xl和外表面齿间距X2中的一个小于间隙Y,并且另外一个的距离可以比间隙Y长。本实施方式中使用的离合器4为滚柱型离合器,该滚柱型离合器利用滚柱4c作为动力中断构件。然而,也可以使用利用楔块作为动力中断构件的楔块离合器或者利用凸轮作为动力中断构件的凸轮离合器,以代替滚柱4c。此外,用于该起动机I的马达2并不限于如本实施方式中的直流(DC)换向器马达2,还可以使用例如交流(AC)马达。在本实施方式中,小齿轮7与小齿轮管6分离地形成,并且小齿轮7以直花键配合的方式啮合到小齿轮滑动部6B的周边。然而,小齿轮7与小齿轮管6可以一体地形成。本实施方式的电磁开关9驱动转换杆8,并且通过由电磁体的吸引的柱塞23的运动关闭主触点。然而,驱动转换杆8并沿马达反向侧的方向推出小齿轮管6的动作,以及打开及关闭主触点的动作都可以通过单独的螺线管来执行。也就是,可以使用串联结构的电磁开关,该电磁开关具有用于驱动转换杆8以沿马达反向侧的方向推出小齿轮管6的小齿轮挤压螺线管(本实施方式中的电磁螺线管)以及打开及关闭主触点以中断马达2的激励电流的马达激励螺线管。此外,小齿轮挤压螺线管和马达激励螺线管均可以容置在共用框架中,以使它们构成单个电磁开关。
然而,两种螺线管也都可以独立地容置在单独的框架中。串联结构的电磁开关可以通过电子控制单元(ECT)独立地控制小齿轮挤压螺线管的操作和马达激励螺线管的操作,并且因此可以被适当用于已经在近几年应用于车辆中的ISS (怠速停止系统)。
权利要求
1.一种起动机,包括 马达,所述马达产生转矩; 输出轴,所述输出轴与所述马达的旋转轴同轴地设置; 外花键,所述外花键形成在所述输出轴的外表面上; 离合器,所述离合器将由所述马达产生的所述转矩传输至所述输出轴; 小齿轮管,所述小齿轮管具有圆柱形孔,在所述圆柱形孔的内表面中形成有内花键,并且所述输出轴的在轴向方向上的马达反向侧插入到所述圆柱形孔的内周中,使得所述外花键与所述内花键啮合; 小齿轮,所述小齿轮设置在所述小齿轮管的在所述轴向方向上的马达反向侧的端部上,并且所述小齿轮与所述小齿轮管一起旋转;以及 电磁螺线管,所述电磁螺线管通过电磁体的吸引力驱动移位杆并且通过所述移位杆将所述小齿轮管和所述小齿轮一起沿马达反向侧方向相对于所述输出轴推出;其中, 通过借助于所述电磁螺线管的操作将所述小齿轮管沿所述马达反向侧方向相对于所述输出轴推出,所述小齿轮与发动机的环形齿轮啮合;并且 所述输出轴由所述小齿轮管利用直接接触结构支承,使得除了所述外花键之外的外表面与除了所述小齿轮管的所述内花键之外的内表面直接接触。
2.根据权利要求1所述的发动机,其中, 当所述外花键的齿尖与所述内花键的齿根之间在径向方向上的距离定义为外表面齿间距,并且所述外花键的齿根与所述内花键的齿尖之间在径向方向上的距离定义为内表面齿间距时,所述齿间距中的至少一个齿间距小于所述外花键与所述内花键之间在周向方向上的齿隙;并且 所述小齿轮管的所述内表面与所述输出轴的所述外表面之间在径向方向上的间隙构造成既小于所述外表面齿间距又小于所述内表面齿间距。
3.根据权利要求2所述的发动机,其中, 所述小齿轮管的所述内表面在所述轴向方向上的马达反向侧形成有所述内花键,以及 所述输出轴的所述外表面在所述轴向方向上的马达反向侧形成有所述外花键。
4.根据权利要求1、2或3中所述的发动机,其中, 所述外花键的所述齿根的直径小于所述输出轴的所述外表面的直径。
5.根据权利要求1、2、3或4中所述的发动机,其中, 在所述输出轴的所述外表面和所述小齿轮管的所述内表面中的至少一个上形成填充润滑剂的槽。
全文摘要
起动机,输出轴(5)由主管本体(6A)根据直接接触结构(α)支承,使得除了外螺旋形花键(5a)之外的外表面与除了内螺旋形花键(6a)的内表面直接接触。因此,输出轴(5)能够由小齿轮管(6)支承,而不需要其他部件。结果,考虑到输出轴(5)由小齿轮管(6)支承,径向方向上出现的间隙能够被限制为形成在输出轴(5)的外表面与小齿轮管(6)的内表面之间的径向间隙(Z),由于可以抑制小齿轮管(6)和小齿轮(7)相对于输出轴(5)的倾斜,因此可以延长起动机(1)的寿命。
文档编号F02N11/00GK103032239SQ201210376270
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月29日 优先权日2011年10月7日
发明者桑田明菜, 神津琢磨 申请人:株式会社电装
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