专利名称：具有啮合小齿轮且无自由轮的汽车起动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有啮合小齿轮且无自由轮的汽车起动机。
本发明尤其涉及下述类型的汽车起动机具有一个电机，电机的电机轴带动传动装置绕其纵向轴线旋转，传动装置在电机轴上轴向移动，以使配置在传动装置前端的小齿轮和汽车热力发动机的齿轮啮合；传动装置后端有一个通过花键旋转连接在电机轴上的传动套筒；传动装置的轴向移动由一个和传动装置的两个前、后径向外凸肩相配合的拨叉控制。
通常的起动机在小齿轮和传动套筒之间插装有一个自由轮。
该自由轮的主要作用是避免在热力发动机起动时，传动装置的小齿轮以可能损坏起动机电机的过大的转速驱动起动机电机。
另外，一般采用滚轮机构自由轮，它可减轻在传动套筒和小齿轮之间传递的力矩的突变。
其实，在发动机起动时，由于气缸中气体的周期性压缩力，热力发动机施加的阻力矩在曲轴转一圈时变化很大。滚轮机构自由轮的优点是借助于其扭曲弹性可减轻上述不均匀性，减小施加给起动机的机械应力以及因而产生的周期不规则性造成的噪声。
新型的起动机使用电机的电子控制模块，后者可自动切断电机电源，同时可将传动装置引回不再和热力发动机的飞轮啮合的静止位置。因此，这种起动机不再需要自由轮，这有利于减小起动机的重量和尺寸及降低其成本。
不过，取消了这个自由轮也就取消了抑制不均匀性的功能，这有损于起动机的机械性能和工作噪声。
为了简便且有效地解决此问题，本发明提出一种上述类型的起动机，其特征是在传动套筒和小齿轮之间插装一个纵向轴线的连接衬套；连接衬套相对于传动套筒及相对于小齿轮平移和旋转固定；连接衬套可绕其纵向轴线挠性扭曲，以构成一个在传动套筒和小齿轮间传递的力矩的突变作用下能够弹性变形的扭曲阻尼器。
根据本发明的其它特征-小齿轮具有一个中心镗孔，使其滑动安装在电机轴上，连接衬套至少部分地位于小齿轮的中心镗孔的内圆柱形座中，连接衬套的前端及座的各自的内、外表面具有互补的纵向槽，用以保证连接衬套和小齿轮旋转连接；-小齿轮具有一个环形槽，连接衬套的环形肋位于槽中，以使连接衬套和小齿轮平移连接；-小齿轮是金属的，而连接衬套是用塑料通过复制模模制成的；-传动套筒是用塑料制成的，而连接衬套是和传动套筒用同一材料制成的；-至少传动装置的一个外径向凸肩是和传动套筒用同一塑料材料制成的；-传动套筒具有一个用复制模模制在小齿轮后轴向端上的连接段，连接段具有一个横向环形板，后者构成传动装置的前径向外凸肩，横向板在其外周边有一个管状延长段，后者轴向向前延伸且其一内圆柱形壁上有一个内环形肋，内环形肋位于在小齿轮后端的外圆柱形表面上开的环形槽中，以使传动套筒和小齿轮平移连接；-传动装置的前径向凸肩由小齿轮的后横向面构成；-连接衬套具有一个环形肋，后者位于在小齿轮的中心镗孔的内圆柱面上开的槽中；-后径向凸肩由附加在传动套筒上的横向环形垫圈构成；-传动套筒及构成后凸肩的横向环形垫圈在用复制模模制时相连；-环形垫圈包括一个套管，后者轴向延伸且和传动套筒配合，构成用于限制传动套筒径向变形的加强件。
本发明的其它特征及优点参阅下面的详细说明，为便于理解，参照附图。附图中-
图1为本发明起动机的轴向局部剖视-图2为本发明起动机的传动装置的轴向剖视图；-图3为该传动装置的沿图2中3-3线的横向半剖视图；-图4为传动装置的一个实施变型的轴向剖视图。
图1所示为一种汽车起动机10，它主要包括一个电机12，电机12的纵向轴线A1上的电机轴14在其前轴向端装有一个传动装置16。
传动装置16围绕着A1轴线旋转连接在电机轴14上，但它可在电机轴14上在图1所示的后退静止位置及前进位置间轴向滑动；在前进位置上，配置在传动装置16的前轴向端的传动装置小啮轮18和汽车的热力发动机(未示出)的飞轮的齿轮(未示出)啮合。
众所周知，传动装置16的轴向移动由拨叉20控制，拨叉20通过一个围绕着横向轴线A2的基本中心部分铰接，并且其第一端有两个平行操纵杠杆22，后者在位于传动装置16后端的传动套筒24两侧的横向面上延伸。
传动套筒24有两个外径向凸肩，一前26、一后28，拨叉20的操纵杠杆22的自由端位于两个凸肩之间，拨叉20的操纵杠杆22与凸肩相配合，在拨叉20围绕其铰链轴A2转动时，使传动套筒24分别向前或向后移动。
拨叉20的转动由吸铁开关30控制，吸铁开关30的操纵杆和拨叉20带操纵杠杆22一端的相对端32相连。
传动装置16的传动套筒24主要含有一个管状壳体34，后者的圆柱形内表面36具有花键38，与起动机电机轴14上对应的花键配合，使传动装置16旋转连接在电机12上。
花键38可以是螺旋状花键，以便于在汽车的热力发动机起动时传动装置16返回其后退静止位置。
根据本发明，传动套筒24与小齿轮18平移及旋转连接而不插装自由轮。
为此设有一个连接衬套40，连接衬套40插置在传动套筒24和小齿轮18之间，在图中所示的实施例中，它和传动套筒24用同一材料制成。
连接衬套40为管状衬套。它使传动套筒24的壳体34轴向向前延长。它位于中心镗孔42中，中心镗孔42位于轴向端前面设有小齿轮18的啮合齿46的小齿轮壳体44中。
在图中所示的实施例中，连接衬套40和传动套筒24是用塑料通过小齿轮壳体44的复制模模制成的。
为了保证连接衬套40和小齿轮18旋转连接良好，座41的内圆柱形表面具有纵向的沟或槽50，因此通过复制模模制成的连接衬套40具有相对应的沟或槽，可使连接衬套40和小齿轮18的旋转连接可靠。
沟或槽50在连接衬套40的前轴向端限定的长度上延伸。
这样，连接衬套40具有一个后段52，后者将连接衬套40的开槽的前端连接在传动套筒上并与座41的光滑圆柱形表面相匹配。在用复制模模制时，采用了避免连接衬套40和小齿轮壳体44相粘附的手段，使后段52能围绕A1轴线相对于小齿轮壳体44扭曲变形。
后段52的长度和厚度决定连接衬套40的抗扭强度特性。该强度应足以承受热力发动机起动所需的力矩，但不应过大，以便能在起动过程中起到抑制发动机间歇的作用。
对于连接衬套40进而传动套筒24相对于小齿轮18的轴向固定设计了不同的实施例。
在图4所示的实施例中，在小齿轮壳体44的镗孔42的座41的后轴向端的内圆柱形表面上设有环形槽54。因此，用复制模模制后，连接衬套40在外圆柱形表面上具有一个外环形肋56，后者位于内环形槽54中以保证连接衬套40在小齿轮18中的轴向固定。
在图2所示的本发明的实施例中，由连接衬套40和传动套筒24构成的组件在这两个部件的连接处具有一个连接段58，后者有一个相对于连接衬套40及传动套筒24的管状壳体34径向向外延伸的横向环形板60。
横向环形板60轴向压附在小齿轮壳体44的后轴向端62上，它有一个管状延长段64，后者自其外周边围绕着小齿轮壳体44的后轴向端62轴向向前延伸。
小齿轮壳体44的后轴向端62在其外圆柱形表面66上有一个环形槽68，在用复制模模制传动套筒24时，在环形槽68中形成一个环形肋70，后者自管状延长段64的前端径向向内延伸。该环形肋70位于环形槽68中，使连接衬套40和传动套筒24相对于小齿轮18轴向固定。
在图2所示的实施例中，横向环形板60构成传动套筒24的前径向外凸肩26，当拨叉20使传动装置16向前移动时，拨叉20的操纵杠杆22压附在凸肩26上。
相反，在图4所示的实施例中，前径向外凸肩26由小齿轮壳体44的后轴向端62的后横向面72构成。
传动套筒的后径向外凸肩28可以有多种实施例。
因此可通过模铸用与传动套筒24同样的材料制造径向外凸肩(未示出)。
为了增加该后凸肩28的强度，在图2所示的实施例中，将它制成独立件，例如一个横向环形金属垫圈，在用复制模模制时，其径向内周边埋在传动套筒24的管状壳体34中，以保证可靠的轴向固定。
在图4所示的实施例中，构成后凸肩28的环形垫圈还具有一个套管74，后者自垫圈的径向周边轴向向后延伸，在用复制模模制时，部分地埋在传动套筒24的管状壳体34中。
以附加件形式制成的后径向凸肩28、尤其是在该附加件具有一个轴向套管74时可强化传动套筒24，且避免传动套筒24在由花键38在电机轴14和传动装置16之间传递的力矩的作用下的径向变形。
在图1所示的起动机的实施例中，起动机10为小齿轮凸出型，即小齿轮和电机轴呈悬伸型，小齿轮和电机轴穿过起动机外壳78的前挡板76的圆柱形孔80露出。
更确切地说，小齿轮壳体44有一个光滑的外圆柱形面82，一个装配在挡板76上的径向摩擦刃口密封圈84在该面上摩擦，用以避免外部来的水或灰尘进入起动机外壳78中。
本发明不局限于上述各实施例。为了增加传动套筒的强度和刚度，可将它制成金属的，连接衬套40可以是例如用复制模模制在传动套筒或小齿轮壳体上的附加件。
权利要求
1.一种汽车起动机，具有一个电机(12)，电机的电机轴(14)带动传动装置(16)绕其纵向轴线(A1)旋转，传动装置在电机轴(14)上轴向移动，以使配置在传动装置(16)前端的小齿轮(18)与汽车热力发动机的一个齿轮啮合；传动装置(16)后端有一个通过花键(38)旋转连接在电机轴(14)上的传动套筒(24)；传动装置(16)的轴向移动由一个与传动装置(16)的前(26)、后(28)两个径向外凸肩相配合的拨叉(20)控制；其特征是一个纵向轴线(A1)的连接衬套(40)插装在传动套筒(24)和小齿轮(18)之间；连接衬套(40)相对于传动套筒(24)和小齿轮(18)平移和旋转连接；连接衬套(40)可绕其纵向轴线(A1)挠性扭曲，以构成一个在传动套筒(24)和小齿轮(18)间传递力矩的突变作用下能够弹性变形的扭曲阻尼器。
2.根据权利要求1所述的起动机，其特征是小齿轮有一个中心镗孔(42)，使其滑动安装在电机轴(14)上；连接衬套(40)至少部分地位于小齿轮(18)的中心镗孔(42)的内圆柱形座(41)中；连接衬套(40)前端和座(41)的各自的内、外表面具有互补的纵向槽，用以保证连接衬套(40)和小齿轮(18)旋转连接。
3.根据权利要求1或2所述的起动机，其特征是小齿轮(18)具有一个环形槽(54、68)，连接衬套(40)的环形肋(56、70)位于槽中，以使连接衬套(40)和小齿轮(18)平移连接。
4.根据以上任一权利要求所述的起动机，其特征是小齿轮(18)是金属的；连接衬套(40)是用塑料通过复制模模制成的。
5.根据权利要求4所述的起动机，其特征是传动套筒(24)是用塑料制成的；连接衬套(40)是和传动套筒(24)用同一材料制成的。
6.根据权利要求5所述的起动机，其特征是至少传动装置的一个径向外凸肩(26、28)是和传动套筒(24)用同一塑料材料制成的。
7.根据权利要求6所述的起动机，其特征是传动套筒(24)包含一个用复制模模制在小齿轮(18)后轴向端(62)上的连接段(58)，连接段(58)具有一个横向环形板(60)，后者构成传动装置(16)的前径向外凸肩(26)；横向板(60)在其外周边有一个管状延长段(64)，后者轴向向前延伸且其内圆柱形壁上有一个内环形肋(70)，内环形肋(70)位于在小齿轮(18)后端(62)的外圆柱形表面(66)上开的环形槽(68)中，以便传动套筒(24)和小齿轮(18)平移连接。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的起动机，其特征是传动装置(16)的前径向凸肩(26)由小齿轮(18)的后横向面(72)构成。
9.根据以上任一权利要求所述的起动机，其特征是连接衬套(40)具有一个环形肋(56)，后者位于在小齿轮(18)的中心镗孔(42)的内圆柱面上开的槽(54)中。
10.根据以上任一权利要求所述的起动机，其特征是后径向凸肩(28)由附加在传动套筒(24)上的横向环形垫圈构成。
11.根据权利要求10与权利要求5相结合所述的起动机，其特征是传动套筒(24)和构成后凸肩(28)的横向环形垫圈在用复制模模制过程中相连。
12.根据权利要求10或11所述的起动机，其特征是环形垫圈(28)包括一个套管(74)，后者轴向延伸且和传动套筒(24)配合，构成用于限制传动套筒(24)径向变形的加强件。
全文摘要
汽车起动机，具有一个传动装置(16)，后者在轴上轴向移动以使小齿轮(18)与汽车热力发动机的齿轮啮合，传动装置(16)具有一个通过花键(38)旋转连接在轴上的传动套筒(24)，一个连接衬套(40)插在传动套筒(24)和小齿轮(18)之间，连接衬套(40)相对于传动套筒(24)和小齿轮(18)平移和旋转连接。
文档编号F02N15/02GK1162695SQ9710305
公开日1997年10月22日 申请日期1997年3月7日 优先权日1997年3月7日
发明者让-弗朗西斯·康特里克 申请人:瓦莱奥电机设备公司