起动电机的转矩传递机构的制作方法

本实用新型涉及汽车发动机的起动领域，特别涉及一种起动电机的转矩传递机构。

背景技术：

汽车发动机常用的起动方式，有人力起动、辅助汽油机起动和起动电机起动。其中，起动电机起动的方式是由有刷直流电动机通过动力传递机构起动的发动机，它具有操作简单，起动迅速可靠，重复起动能力强等优点，现在的汽车上均采用这种方式。目前，起动电机的动力传递机构中通常采用的是弹簧式单向离合器，其是通过扭力弹簧的径向收缩和放松实现的电机轴与发动机飞轮之间动力的接合、分离，但弹簧式单向离合器的扭力弹簧极易在使用的过程中损坏出现故障，影响了发动机的正常起动，使得单向离合器的更换频繁。现在也有通过电磁式拨叉驱动离合器使驱动齿轮与发动机飞轮啮合或分离的，但拨叉占用的空间大，影响了汽车布局，而且也增加了传递机构的结构复杂度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种起动电机的转矩传递机构，其结构及装配简单，不仅故障率低，转矩的传递也稳定有效。

本实用新型的技术方案是：一种起动电机的转矩传递机构，包括起动电机，所述起动电机的电机轴上设有一段外螺旋花键，一滚柱式单向离合器安装在电机轴，所述滚柱式单向离合器的主动座圈的轴孔通过设置的内螺旋花键与电机轴上的外螺旋花键螺旋配合，所述滚柱式单向离合器的从动座圈与电机轴滑动配合，所述从动座圈的轴向延伸段外伸出主动座圈，该延伸段上设有外齿，所述外齿用于与发动机飞轮的齿圈结合或分离，电机轴的延伸端上轴定位设置一弹簧座圈，一复位弹簧套在电机轴上，复位弹簧一端抵住从动座圈，另一端抵住弹簧座圈，电机轴的延伸端上罩有一保护套，所述保护套与从动座圈的轴向延伸段的端部设有的环槽卡接固定。

所述从动座圈的内孔为阶梯孔，所述内孔中段的小径孔通过润滑轴承与电机轴滑动配合，从动座圈内孔一端的大径孔用于让位电机轴的外螺旋花键，另一端的大径孔供复位弹簧延伸入限位。

所述主动座圈的轴孔为阶梯孔，所述轴孔的小径孔壁设置与电机轴配合的内螺旋花键，所述从动座圈安装在主动座圈轴孔的大径孔中通过孔肩限位。

所述主动座圈轴孔的大径孔壁与从动座圈之间设置滚柱，所述滚柱通过压缩弹簧安装在主动座圈轴孔的大径孔壁设置的楔形槽中。

所述保护套由塑料制作而成，保护套开口端的腔内设置限位凸缘，该限位凸缘配合在轴向延伸段的环槽中形成保护套与从动座圈的卡接固定。

所述电机轴的延伸端环绕圆周设有一限位凹槽，所述弹簧座圈通过弹簧销与限位凹槽的配合轴定位在电机轴上。

所述弹簧座圈的轴孔为阶梯孔，所述复位弹簧的端部抵在弹簧座圈轴孔的大径孔中形成定位。

所述滚柱式单向离合器位于主动座圈的外周设有外壳，所述外壳设有供从动座圈延伸出的过孔，所述外壳与主动座圈之间设有一挡片，该挡片抵在从动座圈圆周设置的轴肩上形成限位。

采用上述技术方案：包括起动电机，所述起动电机的电机轴上设有一段外螺旋花键，一滚柱式单向离合器安装在电机轴，所述滚柱式单向离合器的主动座圈的轴孔通过设置的内螺旋花键与电机轴上的外螺旋花键螺旋配合，所述滚柱式单向离合器的从动座圈与电机轴滑动配合，所述从动座圈的轴向延伸段外伸出主动座圈，该延伸段上设有外齿，所述外齿用于与发动机飞轮的齿圈结合或分离，电机轴的延伸端上轴定位设置一弹簧座圈，一复位弹簧套在电机轴上，复位弹簧一端抵住从动座圈，另一端抵住弹簧座圈，电机轴的延伸端上罩有一保护套，所述保护套与从动座圈的轴向延伸段的端部设有的环槽卡接固定。该机构对转矩的传递稳定有效，起动发动机时，控制起动电机工作使电机轴旋转，与电机轴螺旋花键配合的滚柱式单向离合器的主动座圈便会受惯性的作用产生轴向移动，驱动从动座圈移动并压缩复位弹簧，直至从动座圈的轴向延伸段端部抵住弹簧座圈后，从动座圈的外齿与发动机飞轮的齿圈完全啮合。此时，主动座圈在电机轴的带动下会转动而从动座圈受发动机飞轮的阻力不转动，滚柱式单向离合器的滚柱滚动，由此实现主动座圈与从动座圈的结合，结合后旋转的主动座圈便会带动从动座圈旋转，由此驱动发动机的飞轮旋转起动发动机。发动机起动后，发动机的曲轴在活塞的作用下高速旋转，发动机的飞轮变为主动部件带动从动座圈高速旋转，此时从动座圈的转速大于主动座圈转速，滚柱式单向离合器的滚柱反方向滚动，实现主动座圈与从动座圈的分离，切断了动力。动力切断后，复位弹簧弹性恢复，推动滚柱式单向离合器回至初始位置，直至起动电机断电即停止旋转。机构中的从动座圈的轴向延伸段不仅对弹簧的压缩量进行了限定，从动座圈的外齿与发动机飞轮的齿圈啮合的位置固定，保证了啮合的有效性，使得传动更加平稳可靠，也方便了保护套的安装，保护套与从动座圈的连接简单快捷。同时，该机构其通过螺旋花键便可驱动单向离合器移动，通过复位弹簧便可实现单向离合器的回位，单向离合器的驱动简单稳定，机构中转矩的传递路径也简单，保证了发动机的正常起动，降低了故障频率，延长了单向离合器的使用寿命。而且，机构的结构也简单、零件数量少，占用的空间更小，有利于汽车的整体布局。

所述从动座圈的内孔为阶梯孔，所述内孔中段的小径孔通过润滑轴承与电机轴滑动配合，从动座圈内孔一端的大径孔用于让位电机轴的外螺旋花键，另一端的大径孔供复位弹簧延伸入限位。润滑轴承主要起润滑作用，用于减小摩擦，减缓了从动座圈的磨损，延长了离合器的使用寿命。复位弹簧低在从动座圈内孔的大径孔中，可缩短机构的轴向长度，优化了机构的结构，减小了机构装配所需空间。

所述主动座圈的轴孔为阶梯孔，所述轴孔的小径孔壁设置与电机轴配合的内螺旋花键，所述从动座圈安装在主动座圈轴孔的大径孔中通过孔肩限位。主动座圈通过孔肩可推动从动座圈轴向移动，方便了从动座圈的定位及安装。所述主动座圈轴孔的大径孔壁与从动座圈之间设置滚柱，所述滚柱通过压缩弹簧安装在主动座圈轴孔的大径孔壁设置的楔形槽中。当主动座圈在电机轴的带动下转动而从动座圈受发动机飞轮的阻力不转动时，滚柱在摩擦力矩和弹簧力矩的作用下，会滚向楔形槽较窄一侧，由此实现了主动座圈与从动座圈的结合。当从动座圈的转速大于主动座圈转速，滚柱所受的摩擦力矩便会使滚柱克服弹簧力矩而滚向楔形槽较宽一侧，由此实现了主动座圈与从动座圈的分离，切断动力的传递。

所述保护套由塑料制作而成，保护套开口端的腔内设置限位凸缘，该限位凸缘配合在轴向延伸段的环槽中形成保护套与从动座圈的卡接固定。塑料的保护套质量轻，且其通过一体注塑成型即可，保护套的制作也简单。

所述电机轴的延伸端环绕圆周设有一限位凹槽，所述弹簧座圈通过弹簧销与限位凹槽的配合轴定位在电机轴上。限位凹槽的加工简单，通过弹簧销与限位凹槽的配合，实现了弹簧座圈的轴向限位，也保证了电机轴的周向转动。

所述弹簧座圈的轴孔为阶梯孔，所述复位弹簧的端部抵在弹簧座圈轴孔的大径孔中形成定位。弹簧座圈的大径孔对复位弹簧进行了定位，更加方便了复位弹簧的安装，而且，复位弹簧的端部延伸入了弹簧座圈的大径孔中，也可减小机构的轴向长度，更有利于该机构在汽车上的装配，使得汽车的整体布局更简单。

所述滚柱式单向离合器位于主动座圈的外周设有外壳，所述外壳设有供从动座圈延伸出的过孔，所述外壳与主动座圈之间设有一挡片，该挡片抵在从动座圈圆周设置的轴肩上形成限位。设置的过孔方便了从动座圈的安装，避免了从动座圈的外齿与单向离合器外壳发生干涉的情况，而且挡片对从动座圈进行了轴向限位，保证了从动座圈的有效移动。

本起动电机的转矩传递机构对转矩的传递稳定有效，滚柱式单向离合器的驱动简单稳定。机构中转矩的传递路径也简单，保证了发动机的正常起动，降低了故障频率，延长了单向离合器的使用寿命。而且，机构的结构也简单、零件数量少，占用的空间更小，有利于汽车的整体布局。

下面结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为滚柱式单向离合器的结构示意图；

图3为图2的a-a剖视图；

图4为图2的b-b剖视图；

图5为工作时从动座圈的外齿与发动机飞轮的齿圈啮合的示意图。

附图中，1为电机轴，1-1为限位凹槽，1-2为外螺旋花键，2为滚柱式单向离合器，3为主动座圈，3-1为内螺旋花键，3-2为轴孔，4为外壳，4-1为过孔，5为压缩弹簧，6为挡片，7为从动座圈，7-1为外齿，7-2为轴向延伸段，7-3为环槽，7-4为内孔，8为滚柱，9为润滑轴承，10为复位弹簧，11为保护套，11-1为限位凸缘，12为弹簧座圈，13为弹簧销，14为齿圈。

具体实施方式

参见图1至图5，一种起动电机的转矩传递机构，包括起动电机，所述起动电机的电机轴1上设有一段外螺旋花键1-2，一滚柱式单向离合器2安装在电机轴1上。所述滚柱式单向离合器2的主动座圈3的轴孔3-2通过设置的内螺旋花键3-1与电机轴1上的外螺旋花键1-2螺旋配合。通过螺旋花键有效实现了滚柱式单向离合器2主动座圈3的轴向移动与周向转动，主动座圈3与电机轴1的配合简单。所述滚柱式单向离合器2的从动座圈7与电机轴1滑动配合。所述主动座圈3的轴孔3-2为阶梯孔，所述轴孔3-2的小径孔壁设置与电机轴1配合的内螺旋花键3-1，所述从动座圈7安装在主动座圈3轴孔3-2的大径孔中通过孔肩限位。主动座圈3通过孔肩可推动从动座圈7轴向移动，方便了从动座圈7的定位及安装。所述主动座圈3轴孔3-2的大径孔壁与从动座圈7之间设置滚柱8，所述滚柱8通过压缩弹簧5安装在主动座圈3轴孔3-2的大径孔壁设置的楔形槽中。所述从动座圈7的轴向延伸段7-2外伸出主动座圈3，该延伸段上设有外齿7-1，所述外齿7-1用于与发动机飞轮的齿圈14结合或分离。所述滚柱式单向离合器2位于主动座圈3的外周设有外壳4，所述外壳4设有供从动座圈7延伸出的过孔4-1，所述外壳4与主动座圈3之间设有一挡片6，该挡片6抵在从动座圈7圆周设置的轴肩上形成限位。设置的过孔4-1方便了从动座圈7的安装，避免了从动座圈7的外齿7-1与滚柱式单向离合器2外壳4发生干涉的情况，而且挡片6对从动座圈7进行了轴向限位，保证了从动座圈7的有效移动，挡片6设有供电机轴1穿过的圆心孔。电机轴1的延伸端上轴定位设置一弹簧座圈12，所述电机轴1的延伸端环绕圆周设有一限位凹槽1-1，所述弹簧座圈12通过弹簧销13与限位凹槽1-1的配合轴定位在电机轴1上。弹簧座圈12上设有供弹簧销13穿过的销孔，该销孔与电机轴1的限位凹槽1-1相割。限位凹槽1-1的加工简单，通过弹簧销13与限位凹槽1-1的配合，实现了弹簧座圈12的轴向定位，也保证了电机轴1的周向转动。一复位弹簧10套在电机轴1上，复位弹簧10一端抵住从动座圈7，另一端抵住弹簧座圈12。所述从动座圈7的内孔7-4为阶梯孔，所述内孔7-4中段的小径孔通过润滑轴承9与电机轴1滑动配合，从动座圈7内孔7-4一端的大径孔用于让位电机轴1的外螺旋花键1-2，另一端的大径孔供复位弹簧10延伸入限位。润滑轴承9主要起润滑作用，用于减小摩擦，减缓了从动座圈7的磨损，延长了滚柱式单向离合器2的使用寿命。复位弹簧10低在从动座圈7内孔7-4的大径孔中，可缩短机构的轴向长度，优化了机构的结构，减小了机构装配所需空间。所述弹簧座圈12的轴孔为阶梯孔，所述复位弹簧10的端部抵在弹簧座圈12轴孔的大径孔中形成定位。弹簧座圈12的大径孔对复位弹簧10进行了定位，更加方便了复位弹簧10的安装，而且，复位弹簧10的端部延伸入了弹簧座圈12的大径孔中，也可减小机构的轴向长度，更有利于该机构在汽车上的装配，使得汽车的整体布局更简单。电机轴1的延伸端上罩有一保护套11，所述保护套11与从动座圈7的轴向延伸段7-2的端部设有的环槽7-3卡接固定。所述保护套11由塑料制作而成，保护套11开口端的腔内设置限位凸缘11-1，该限位凸缘11-1配合在轴向延伸段7-2的环槽7-3中形成保护套11与从动座圈7的卡接固定。塑料的保护套11质量轻，可满足汽车的轻量化要求，且其通过一体注塑成型即可，保护套11的制作也简单。

该机构对转矩的传递稳定有效，起动发动机时，控制起动电机工作使电机轴1旋转，与电机轴1通过螺旋花键配合的滚柱式单向离合器2的主动座圈3便会受惯性的作用产生轴向移动，驱动从动座圈7移动并压缩复位弹簧10，直至从动座圈7的轴向延伸段7-2端部抵住弹簧座圈12后，从动座圈7的外齿7-1与发动机飞轮的齿圈14完全啮合。此时，主动座圈3在电机轴1的带动下会转动而从动座圈7受发动机飞轮的阻力不转动，滚柱8在摩擦力矩和压缩弹簧5力矩的作用下，会滚向楔形槽较窄一侧，由此实现了主动座圈3与从动座圈7的结合。结合后旋转的主动座圈3便会带动从动座圈7旋转，由此驱动发动机的飞轮旋转起动发动机。发动机起动后，发动机的曲轴在活塞的作用下高速旋转，发动机的飞轮变为主动部件带动从动座圈7高速旋转，此时从动座圈7的转速大于主动座圈3的转速，滚柱8所受的摩擦力矩便会使滚柱8克服压缩弹簧5力矩而滚向楔形槽较宽一侧，由此实现了主动座圈3与从动座圈7的分离，切断动力的传递。动力切断后，复位弹簧10弹性恢复，推动滚柱式单向离合器2回至初始位置，直至起动电机断电后停止旋转。机构中的从动座圈7的轴向延伸段7-2不仅对复位弹簧10的压缩量进行了限定，保证了从动座圈7的外齿7-1与发动机飞轮齿圈14的有效结合，使得传动更加平稳可靠，也方便了保护套11的安装，保护套11与从动座圈7的连接简单快捷。同时，该机构其通过螺旋花键便可驱动滚柱式单向离合器2移动，通过复位弹簧10便可实现离合器的回位，滚柱式单向离合器2的驱动简单稳定。机构中转矩的传递路径也简单，保证了发动机的正常起动，降低了故障频率，延长了单向离合器的使用寿命。而且，机构的结构也简单、零件数量少，占用的空间更小，有利于汽车的整体布局。