[發明專利]車輛起動機及其驅動齒輪

有效

• 申請號: 201210025312.9
• 申請日: 2012-02-06
• 公開（公告）號: CN103244640B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 鄧方敏;M·施塔爾;A·尤拉施卡
• 申請（專利權）人: 博世汽車部件（長沙)有限公司;羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: F16H55/17
• 分類號: F16H55/17;F02N15/06
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 蔡勝利

技術領域

本發明涉及一種用于車輛起動機中的驅動齒輪以及包含這種驅動齒輪的車輛起動機。

背景技術

現代車輛通常使用電力起動機來起動車輛的發動機，起動機將車輛蓄電池儲存的電能轉變為機械能，帶動車輛的發動機運轉，以將發動機起動。

起動機大體上由直流電動機、傳動機構和控制裝置等組成。在起動車輛的發動機時，電動機在蓄電池的直流電作用下產生旋轉力矩。該旋轉力矩通過傳動機構傳遞到發動機飛輪上的齒圈，來驅動發動機的曲軸旋轉。傳動機構包括與電動機的輸出軸相連的減速機構、與減速機構相連的超越離合器、在后端通過花鍵與超越離合器相連的輸出軸，安裝在輸出軸前端處的用于驅動齒圈的小齒輪。所述花鍵包括形成在超越離合器中的內花鍵和與其配合的形成在輸出軸后端上的外花鍵，外花鍵可相對于內花鍵軸向滑動。控制裝置用于控制電動機的運轉以及輸出軸的軸向移動，以使小齒輪與齒圈嚙合和脫離。

在起動機啟動后，小齒輪隨著輸出軸被向前移動，小齒輪的齒將被彈性推抵于齒圈的齒上，然后，小齒輪隨著輸出軸被轉動，以使小齒輪的齒滑入齒圈的齒槽中，從而實現小齒輪與齒圈的嚙合。

如果小齒輪不能快速嚙入齒圈中，那么會發生二者的齒的長時間撞擊，從而影響發動機的起動速度。此外，由于小齒輪的齒通常比齒圈的齒硬度大，因此小齒輪的齒有可能咬掉齒圈的齒的前端材料(銑齒)，這會使得齒圈過早損壞。

為了使得小齒輪與齒圈快速地嚙合，通常在小齒輪和齒圈的相對端面處為二者的齒加工出齒頂倒角和齒側倒角，以有助于引導小齒輪的齒沿著齒圈的齒滑動。

然而，現有技術中，小齒輪仍需要很大的相對旋轉角度才能嚙入齒圈中。因此，希望能夠解決現有技術中小齒輪嚙入時間太長的問題。

發明內容

本發明的目的是對用于車輛起動機中的小齒輪(驅動齒輪)做出改進，以使其能夠快速嚙入齒圈。

根據本發明的一個方面，提供了一種用于車輛起動機中的驅動齒輪，包括多個齒，每個齒具有形成在齒的齒頂與前端面之間的齒頂倒角以及形成在齒的非驅動齒側與前端面之間的齒側倒角；其中，齒頂倒角的徑向最內側點與齒頂之間的距離為齒高的0.4～0.75倍；齒頂倒角與前端面的交線與齒的縱向中心線之間的角度為125～155°；齒頂倒角與前端面之間的角度為15～32°。

根據本發明的一種優選實施方式，齒頂倒角的徑向最內側點與齒頂之間的距離為齒高的0.5～0.7倍。

根據本發明的一種優選實施方式，齒頂倒角與前端面的交線與齒的縱向中心線之間的角度為135～150°。

根據本發明的一種優選實施方式，齒頂倒角與前端面之間的角度為20～30°。

根據本發明的一種優選實施方式，齒側倒角與前端面之間的交線到齒的驅動齒側齒根的橫向距離為齒厚的0.3～0.65倍，優選0.35～0.5倍。

根據本發明的一種優選實施方式，所述齒頂、驅動齒側、非驅動齒側、齒頂倒角和齒側倒角之間的交線中的一些或全部具有圓角。

根據本發明的一種優選實施方式，齒側倒角與前端面之間的角度為20～60°，優選30～50°。

根據本發明的另一個方面，提供了一種車輛起動機，包括：電動機；與電動機的輸出軸相連的減速機構；與減速機構相連的超越離合器；通過花鍵與超越離合器相連的輸出軸；以及如前面所描述并且安裝在輸出軸上的用于輸出旋轉運動的驅動齒輪。

根據本發明，通過對驅動齒輪的齒的齒頂倒角和/或齒側倒角進行優化，可以減小允許驅動齒輪嚙入所需的最大旋轉角度。這樣，在起動機啟動后，驅動齒輪能夠更快地嚙入發動機飛輪上的齒圈中，從而能夠更快、更順利地啟動發動機，并且能夠降低驅動齒輪對齒圈的銑齒作用，以提高齒圈的使用壽命。

附圖說明

圖1是根據本發明的一個優選實施方式的車輛起動機的一部分的示意圖。

圖2是起動機中的小齒輪的一個齒的放大示意圖。

圖3是起動機中的小齒輪的齒與齒圈的齒嚙合時的放大示意圖。

圖4是起動機中的小齒輪嚙入齒圈的過程的放大示意圖。

圖5和6是解釋小齒輪的齒的各項倒角參數的示意性正視圖和俯視圖。

圖7是解釋小齒輪的齒的齒頂倒角斜度的示意圖。

圖8是解釋根據本發明原理的齒頂倒角優化方案的示意性正視圖。

圖9是解釋根據本發明原理的齒頂倒角及齒側倒角組合優化方案的示意性正視圖。

具體實施方式

下面參照附圖描述本發明的一些優選實施方式。