CN1050650C

CN1050650C - 起动器电动机

Info

Publication number: CN1050650C
Application number: CN94104843A
Authority: CN
Inventors: 五十棲秀三; 山本京平; 山内逸人
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1994-04-28
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 2000-03-22
Anticipated expiration: 2014-04-28
Also published as: CN1111004A

Abstract

在一个悬臂式起动器电动机中，小齿轮5前部的内周与在小齿轮轴2的前部形成的花键细齿2a啮合；弹簧8被安排在小齿轮5的中部的台肩部分上，以便将小齿轮5推向小齿轮挡圈6；小齿轮5的后部5a的内周与小齿轮轴的外径部分2b滑动接触，以便当小齿轮与电动机的环齿轮形成啮合时，小齿轮不倾斜。

Description

起动器电动机

本发明涉及一种在一个安装在悬臂式起动器电动机的输出轴上的小齿轮与环形齿轮之间的啮合的改进。

图4是在如日本未经审查的专利出版物No.97576/1991中公开的一种传统悬臂式起动器电动机的输出端的重要部分的横截面图。

在图4中，标号1标出一个过载离合器，其中，离合器外侧与一旋转输出轴由花键连接。在离合器外端产生的力矩通过滚轴或类似的东西被传递到与小齿轮轴2成为一体的离合器内部。小齿轮轴2被支撑起来，以便借助于装配在前支架4上的滚珠轴承3可沿轴向滑动。一个小齿轮5与一个直花键2a以花键连接，该花键2a加工在滚珠轴承3前端的小齿轮轴2上。悬臂式起动器电动机起源于一种结构，在这种结构中，小齿轮5位于用于支撑转动轴的零件的前面。

小齿轮挡圈6和环7被定位成用以限制小齿轮5向前运动。通过弹簧8，小齿轮5被推向小齿轮挡圈6。

标号9标示一个构成一电磁开关一部分的柱塞。当柱塞9被吸住时，杠杆10沿逆时针方向绕支点转动，从而向前推动过载离合器1。标号11标示一个设置在内燃发动机侧面的环齿轮。

字母X代表在小齿轮轴的外周2b与小齿轮后部的内周5a之间的间隙，通常将该间隙设为0.55mm左右。字母Y代表在小齿轮5的外周与前支架4的内周之间的间隙，该间隙常被设为1.5mm左右。

下面将叙述传统起动器电动机的操作。

当开关线圈(没有显示)被励磁从而电磁开关的柱塞9被吸引时，杠杆10绕逆时针转动，而过载离合器1被向前推。这样，当小齿轮轴2由轴承3支撑时，小齿轮2就被可滑动地向前移动。小齿轮轴2的滑动使与小齿轮轴2花键连接的小齿轮5的端面同环齿轮11接触。这样，小齿轮5与环齿轮11啮合，弹簧8也随之倾斜。

其后，一个开关接触器(没有显示)被闭合以启动电动机轴转动，而且电动机轴的转动力被传递给过载离合器1。构成过载离合器1一部分的小齿轮轴2的转动力通过花键2a的细齿被传给小齿轮5，而使发动机的环齿轮11转动。

小齿轮5与环齿轮11的啮合是通过使用一个辅助转动型咬合机构来完成的，该机构如此运行，即当小齿轮5的端面与环齿轮11的端面接触时，开关(没有显示)的主接触器不闭合，但在开关励磁线圈中流动的电流被提供给一个电动机(没有显示)，于是电动机产生一力矩，该力矩通过克服在小齿轮5与环齿轮11的端面之间的摩擦而引起转动。这样，小齿轮5被该力矩转过一个节距，于是小齿轮5就与环齿轮11相啮合。当小齿轮5与环齿轮11沿整个齿宽啮合时，开关的主接触器闭合而产生一个全启动力矩。于是，环齿轮11转动。

在具有上述结构的传统起动器电动机中，位于小齿轮轴2上的小齿轮5具有下列问题。当小齿轮5与环齿轮11啮合时，小齿轮5的倾斜主要取决于花键2a的细齿的齿顶、齿底或齿面，即小齿轮5的倾斜只是被花键2a的细齿中的配合部分所限制。由于细齿具有间隙(特别是，花键是由轧制或冷锻形成的，因此局限其加工精度的改善)，而且间隙x的尺寸相对地有0.55mm那么大，因此有一种倾向，即，当使小齿轮5与环齿轮11的端面接触时，就使弹簧8倾斜(如图5所示)。

当弹簧8倾斜时，在小齿轮5和环齿轮11之间，在它们的端面上就引起点接触状态。在小齿轮5和环齿轮11之间点接触的部分易于引起损坏，并且，当将小齿轮5转动一个节距的力距产生时，接触点上的摩擦系数倾向于增大。因此，很难得到小齿轮一个节距的转动，从而有可能出现起动故障。此外，即使小齿轮5与环齿轮11啮合之后，由于小齿轮5的松动，通过小齿轮5的齿面的力距传递也不会稳定，这会导致小齿轮齿面的噪音和磨损的产生。

由于作用在小齿轮5的齿面上的载荷通过花键细齿2a由小齿轮轴2的细齿部分负担，在用于支撑小齿轮轴2的轴承3与载荷下的点之间的跨度Li就如图5所示，以至于从小齿轮轴的强度观点来看是有问题的。

此外，小齿轮5的倾斜会引起在小齿轮5的外周和前支架内周部分4a之间的干涉。因此，必须将间隙Y的值确定得大些。当间隙Y被做得大时，防尘功能降低，这样灰尘附着在小齿轮轴2的外圆周表面。这可能导致小齿轮轴2的滑动故障。

在EP0562475中公开了一种起动器电动机，然而该起动器电动机的目的在于缩短起动器电动机轴向的长度，不能防止小齿轮的倾斜。

本发明的目的是提供一种悬臂式起动器电动机，其中可以改进安置在起动器电动机的输出端的小齿轮与一环齿轮的啮合性。

通过提供一种起动器电动机可达到本发明的上述和其它目的区，该起动器电动机包括一个前支架，一个通过在小齿轮轴和前支架之间***一个轴承而由前支架可滑动地支撑的小齿轮轴，以及一个位于轴承前端的小齿轮轴上，以便在当小齿轮被向前推时，与发动机的环齿轮产生啮合的小齿轮，其中，小齿轮内周的前端部分与在小齿轮轴的一端形成的花键部分啮合；一个***在一形成在小齿轮轴上的台肩部分和一形成在小齿轮内周的中间部分的台肩部分之间的弹簧，以将小齿轮推向小齿轮挡圈，而且小齿轮内周的后部被加工成与小齿轮轴的外圆周滑动接触，在前支架的内表面和小齿轮的外周之间的间隙的值约为1.0毫米或更小，从而控制小齿轮在径向的运动。

根据本发明的起动器电动机，安装在小齿轮轴端部的小齿轮的后部的内周与小齿轮轴的滑动部分的外径部分滑动接触，从而小齿轮在径向的运动被控制。这样，当小齿轮与内齿轮接触时，避免了小齿轮的倾斜，而且在小齿轮和环齿轮之间会保持面接触，从而避免出现裂缝。此外，将小齿轮转动一个节距的力矩产生的摩擦可被减小，而保证平稳的啮合。

当与附图连系起来考虑时，参照下面的详细叙述，事情变得更好理解。此时，将会不费力地得到本发明的更全面的评价及其许多附带的优点。其中：

图1是根据本发明的起动器电动机的一个实施例的一个重要部分的纵向横截面图；

图2是本发明的起动器电动机的一个纵向横截面图，在该图中表示小齿轮和环齿轮之间的啮合状态；

图3是根据本发明的起动器电动机的另一个实施例的一个重要部分的纵向横截面图；

图4一个传统起动器电动机的纵向横截面图；

图5是传统起动器电动机的纵向横截面图，在该图中表示小齿轮和环齿轮之间的啮合状态；以及

图6是表示另一传统起动器电动机的纵向横截面图。

根据本发明的悬臂式起动器电动机的最佳实施例将参照附图进行描述。图1表示根据本发明的一个实施例的悬臂式起动器电动机的一个输出端，在该图中，标号1标示一个过载离合器，标号2标示一个小齿轮轴，标号3标示一个轴承，标号4标示一个前支架，标号5标示一个小齿轮，标号6标示一个小齿轮挡圈，标号7标示一个环，标号8标示一个弹簧，标号9标示一个柱塞，标号10标示一个杠杆。这些元件的结构与图4所示的传统起动器电动机的结构是一样的。

在图1所示的最佳实施例中，在装于小齿轮轴2上的小齿轮5的后部的内周5a与小齿轮轴2的外径2b之间的间隙x确定为很小的值(约为0.05mm)，这样小齿轮5的后部的内周5a和小齿轮轴2的外径2b是在滑动接触状态下。通过确定间隙X以保持小齿轮5与小齿轮轴2之间的微小间隙，小齿轮5的倾斜就受到限制。特别是当小齿轮5与安装在发动机上的环齿轮相啮合时，小齿轮5的倾斜就可以通过小齿轮5的后部的内周5a相对于小齿轮轴的外径部分2b的滑动来避免。

用与传统起动器电动机同样的方式，位于小齿轮的内周与形成于小齿轮轴2的前端部分的花键2a相啮合，而弹簧8被设置在形成于小齿轮5的内周中部的台肩部分与形成于小齿轮轴2的台肩部分之间。在本发明中，由于间隙x被确定为具有微小间隙，弹簧8在小齿轮5的台肩部分与小齿轮轴2的台肩部分之间倾斜就没有可能，而且该弹簧一直受压。

此外，可在前支架4的内表面4a与小齿轮5的外周之间确定一个具有如1.0mm左右的较小值的间隙Y。

图2表示上述实施例中在小齿轮5和环齿轮11之间的接触状态。当小齿轮5与环齿轮开始接触时，由于小齿轮5的倾斜被小齿轮5后部的内周相对于小齿轮轴2的外径部分的滑动所限制，因此小齿轮5只有很小的倾斜，而且小齿轮5可在环齿轮11的端面平稳地滑动，这样，啮合性能就得到改进。

此外，由于不均匀的力不作用在花键2a的细齿部分，在小齿轮和/或花键2a细齿上的不均匀磨损就可以被排除。

由于作用在小齿轮5上的负荷由小齿轮轴的花键细齿2a和在小齿轮后部的内周与小齿轮轴之间的滑动部分所承担，那么，与传统起动器电动机(图5)的跨度Li的长度相比，相对于轴承3的跨度Lj的平均长度可以减小，这样，在轴承上的弯矩就可以减小。

此外，通过将小齿轮5的倾斜减到最小，在小齿轮的外周5b与前支架内表面4a之间形成的间隙Y可以很小，这样可以避免外部物质的侵入，有效地形成防尘的功能。

花键2a的细齿部分可由轧制和冷锻形成。在这种情况下，小齿轮轴滑动部分的外径由磨床或类似设备加工，借此可得到精密的尺寸，消除小齿轮5对小齿轮轴的松动以及改善细齿部分的精度。

如图6所示，在传统的起动器电动机中，金属件30被设置在轴承3的内圆周上，以辅助小齿轮轴2平稳地滑动。在本发明的起动器电动机的第二个实施例中，带油槽13a的轴承13被安在用于支撑小齿轮轴14的部分上，而未配置用在传统起动器电动机上的金属件(图3)。这样，通过使用带油槽13a的轴承13而不是金属件。由于金件30的厚度的缘故，小齿轮轴14的直径可以被确定的大些，而在小齿轮轴的外周14b和小齿轮5后部的内周5a之间的间隙X可以被确定的小些。根据本发明的第二个实施例，可以获得和第一个实施例同样的效果。

在第二个实施例中，由于小齿轮轴14的强度增加以及为弹簧8提供座的台肩部分可以被确定的大些，弹簧8的***性能可被改善，并且弹簧8和倾斜也可以避免。

根据本发明，可改善小齿轮的啮合性能，而且也可以改善小齿轮的抗磨损性能，改善花键细齿以及内齿轮，这样，可以延长这些零件的寿命。此外，由于位于轴承部分的小齿轮轴承受的弯矩可以减小，小齿轮轴的强度被改善。再者，改善了轴承的防尘性能。

显然，根据上面的讲述，本发明的许多改进和变化都是可能的。因此应该理解，在附属权利要求的目的之内，除非在本书中特别说明，本发明可以实施。

Claims

1.一种起动器电动机，包括一个前支架，一个通过在小齿轮轴和前支架之间***一个轴承而由前支架可滑动地支撑的小齿轮轴，以及一个安在轴承前端的小齿轮轴上，以便在当小齿轮被向前推时，与发动机的环齿轮产生啮合的小齿轮，其特征在于，小齿轮内周的前端部分与在小齿轮轴的一端形成的花键部分啮合；一个***在一形成在小齿轮轴上的台肩部分和一形成在小齿轮内周的中间部分的台肩部分之间的弹簧，以将小齿轮推向小齿轮挡圈，而且小齿轮内周的后部被加工成与小齿轮轴的外圆周滑动接触，在前支架的内表面和小齿轮的外周之间的间隙(Y)的值约为1.0毫米或更小，从而控制小齿轮在径向的运动。

2.根据权利要求1的起动器电动机，其特征在于，在轴承的内周形成一个用于支撑小齿轮轴的油槽。