专利名称：具有形成扭矩阻尼装置的齿轮箱的汽车起动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车起动机，它在壳体中装有一电机，该电机的输出轴旋转一同轴的起动机头，其间插入一行星齿轮箱，它包括一个用硬质材料做成的、具有内齿的齿轮，至少部分地装在壳体中的一个空腔内，在此情况下齿轮在壳体中是不转动的，它有一有内齿的圆柱形环状裙部，由一径向横向壁封闭它的前轴端，在其中央有一个孔，用以穿过齿轮箱的输出轴。
当在驱动阶段，热机在压缩时造成负载变化并占据各个齿轮中的角度间隙，其结果是对起动机寿命有害的振动和冲击。这一现象伴有噪声的发出，强度足以使用户感到不快。
根据已知的设计，为了减小传送到起动机旋转部件的高度机械过载，这是由于起动机在起动期间，相对活塞通过上顶点之前的超前爆发可引起的热机的突然减速，而造成的提速的突然变化，人们建议用一个或多个橡胶块组成的阻尼器来配合行星齿轮箱，用来阻止齿轮系旋转方向的齿圈。
这种解决方案占据的体积大，采用额外的部件，造成高附加成本，同时使齿轮箱和／或起动机部件的装配操作复杂化。
本发明的目的是提出上述类型起动机的一种新颖设计，它克服了刚才所提到的缺点。
为此目的，本发明提出一种起动机，其特征在于齿圈有一种用柔性材料、特别是合成橡胶模制成的销钉，为了阻止齿圈相对壳体旋转，它插入在齿圈和壳体空腔的互补部位之间，并在这两个部件之间提供扭矩阻尼作用。
根据本发明的其它特征-齿圈裙部的圆柱形外表面具有由该柔性材料模制成的防振外层，它插入在裙部和构成齿圈裙部室的空腔互补部位之间；
-阻尼销钉和防振外层模制在齿圈上；-根据分别用两种材料，硬质的和柔性的模制技术，一方面用硬质材料制成的齿圈和另一方面用柔性材料制成的阻尼销和防振外层是同时制造的；-阻尼销从齿圈横壁的外端面向外轴向伸出，并通过它们轴向对应的侧面与加工的表面相配合，每对阻尼销从侧面限定在壳体空腔中形成的互补轴向槽；-齿圈有一系列从横壁外端面轴向延伸到阻尼销内部的连接臂；-齿圈的横壁有一系列的轴向孔，模制阻尼销的柔性材料在孔中延伸，构成支座，将相应的阻尼销锚固在齿圈上；-阻尼销围绕齿圈的中心轴按角度均匀地布置；-齿圈中的中心孔限定了齿轮箱输出轴的旋转轴承座，轴承座的内表面覆有用柔性材料模制成的防振层，防振层介于轴承座内表面和导引输出轴旋转的轴瓦之间；-外周边防振层有一筋条，用于壳体空腔内的齿圈的角度定位。
本发明的其它特征和优点将从下面的详细说明中得以体现，为便于理解，参考以下的附图-
图1是根据现有技术的行星齿轮箱起动机的一个实施例的局部轴向剖视图；-图2是根据本发明的行星齿轮箱起动机的局部放大视图；-图3是沿图4中3-3线的剖面图，示出图2的行星齿轮系的内齿齿圈；-图4是沿图3中箭头F4的端部轴向视图；-图5是沿图3中5-5线的详细剖面图。
图1示出具有电机12的汽车起动机10，电机转子安装在起动机壳体后部16的内部并围绕X-X轴旋转，起动机壳体的前部18以机盖的形式与其后部互补配合。
起动机10的顶部有一电磁接触器19，借助叉形的杆20，按已知的工作方式作用于起动机头22，起动机头安装在与电机12输出轴26同轴的起动机轴24上，并可在其上滑动。
安装在转子14上旋转的电机12输出轴26轴向凸出穿过定子30的前面板28并转动齿轮32，该齿轮是行星齿轮系34的中心齿轮，该行星齿轮系构成齿轮箱，齿轮箱位于输出轴26和起动机轴24之间。
中心齿轮32与行星齿轮系34的行星齿轮36相配合，行星齿轮安装在由径向横向行星轮承板40所支承的轴38上并绕其旋转，行星轮承板旋转地连接到齿轮箱34的输出轴42上，输出轴可旋转地连接到起动机轴24的后端(未示出)，并由输出轴42来转动起动机轴。
行星齿轮系34还有一内齿齿圈44，其内啮合行星齿轮36，齿圈相对于起动机10的壳体是不转动的。
齿圈裙部46的内圆柱表面加工成齿轮，为此，齿圈裙部有一系列在齿形内表面61整个轴向长度上延伸的齿62，也就是说，直到包括有壁50的内横向面64的齿圈44的端部。
齿圈44主要包括一圆柱状中空的裙部46，它的后端48是轴向开启的，它的前端由一径向横向壁50封闭。横向壁的中央有一个孔52，插入衬套54，其上安装输出轴42用来旋转。
根据现有技术的本实施例中，内齿齿圈34是用硬质塑料模制在一金属板55上的零件，金属板处在垂直于轴X-X的横向平面上，它作为起动机10的各个部件的一个支承，为了将起动机的后部16和前部18以及接触器19装配在一起，它们用安装螺钉17连接到金属板上。
现在，对图2到5的实施例进行详细的说明。
在该实施例中，没有用来固定不同部件的横向中间隔板，而是直接用螺钉17将壳体的两部分16和18轴向地夹紧在一起。
齿圈44的裙部46的周边表面56是一圆柱表面，且齿圈44容纳在由起动机10壳体的盖18形成的互补中空圆柱形的空腔58内，空腔向后轴向开口，以便允许齿圈44轴向插入(图1中从右到左)到空腔58中。
更准确地说，齿圈44是用硬质或半硬质材料、例如塑料或金属模制的零件，齿圈44的硬质本体构成一核芯，在不同的区域上由柔性材料M2、诸如橡胶或一种弹性材料模制的一些零件来覆盖。
构成行星齿轮系34的齿圈44本体的硬质材料M1可以传递扭力，以保证减小由电机12输出轴26所驱动的起动机头24的轴的位移和转动，同时由柔性材料M2模制的零件的主要功能是在行星齿轮系34和起动机10壳体部件之间起阻尼扭矩和振动的作用。
这样，由硬质材料做成的裙部46的外圆周表面63由一层由柔性材料M2模制的防振层C覆盖，该防振层处于裙部46和空腔58的互补部分之间，于是，与壳体部分18相接触的齿圈44裙部的外圆周表面56就是由柔性材料M2制成的圆周层C的外表面。
如图中所见，圆周防振层C有一轴向筋条66，它是在壳体两部分16、18的空腔中用于齿圈44的角度定位。
齿圈44还有用柔性材料M2模制的阻尼销P，用来实现在齿圈44和起动机10的壳体16、18之间扭矩阻尼的功能。
在图中的例子中，阻尼销P的数目为六个，并以均匀的方式围绕齿圈44的轴X-X作等角度布置。
如图2到4中所示，五个阻尼销P是相同的，而第六个阻尼销、也就是邻近角度定位筋66的、图中上部的阻尼销的向前的轴向长度缩短，以利于杆20的布置。
如在图2和3中可见，阻尼销P从后向前、也就是说在这些图中从右向左轴向伸展，以便从其外横向面65轴向突出超过横向壁50的横向中平面，为使每个阻尼销容纳在壳体或空腔58内所形成的轴向槽68中，空腔轴向向后开口，以便允许阻尼销P轴向插入到槽68中。
更准确地说，每个阻尼销P由相对的两个大约轴向的侧面所限定，每个阻尼销都与一个表面部分72相配合，该表面侧面限定了互补的轴向槽68。
在图示的例子中，圆周防振层C和阻尼销P是在齿圈44的用硬质材料M1制成的本体或核芯周围用柔性材料M2同时模制成的。为了获得模制其上的阻尼销P的良好附着力，横向壁50有一系列轴向孔74，阻尼销P的柔性材料M2在孔中延伸，构成支座76，将相应的阻尼销P锚固在由硬质材料44制成的齿圈上。
在图示的例子中，每个阻尼销P都有一个固定支座76，但本发明并不局限于这种设计。
由于阻尼销P提供了制止齿圈44相对于壳体16、18转动的功能和在齿圈44和壳体18之间的扭矩阻尼功能，有必要在阻尼销P和齿圈44的硬质本体之间提供一种良好的正切旋转连接。
为此目的，如在图5中所示，横向壁50在与每个阻尼销P对齐处有一对连接臂78，为了在各自的由材料M2做成的阻尼销P本体内延伸，每个臂从壁50的外表面65轴向延伸到后部。
根据一个未在图中示出的变型实施例，为了降低传动的有害噪音，可在由硬质材料M1做成的齿圈44本体中心孔52的内表面上设置一层由柔性材料M2做成的内圆周层。
本发明不局限于在硬质材料M1制成的本体上模制柔性材料M2制成的部件这种情况。
还可以根据双材料模制技术，一方面用硬质材料M1加工齿圈44，另一方面同时用柔性材料M2模制零部件。
权利要求
1．汽车起动机(10)，具有一壳体(18)，在壳体中装有一电机(12)，该电机的输出轴(26)旋转一同轴的起动机头(22)，其间插入一行星齿轮箱(34)，它包括一个用硬质材料(M1)制成的、具有内齿(62)的齿圈(44)，至少部分地装在壳体中的一个空腔(58)内，齿圈有一内部加工有齿的圆柱形环状裙部(46)，由一径向横向壁(50)封闭它的前轴端，在其中央(52)有一个孔，用以穿过齿轮箱的输出轴(42)，其特征在于齿圈(44)具有由柔性材料(M2)、特别是合成橡胶模制的销钉(P)，为了阻止齿圈(44)相对于壳体(18)旋转，销钉插入在齿圈(44)和壳体(16，18)空腔(58)的互补部位(68)之间，并在这两个部件(44，18)之间提供扭矩阻尼作用。
2．根据权利要求1的起动机，其特征在于齿圈(44)裙部(46)的圆柱形外表面(63)具有由柔性材料(M2)模制的防振外层(C)，它置于裙部(46)和构成齿圈裙部室的空腔(58)互补部位之间。
3．根据权利要求2的起动机，其特征在于阻尼销(P)和防振外层(C)模制在齿圈(44)上。
4．根据权利要求2的起动机，其特征在于根据分别用两种材料、硬质的(M1)和柔性的(M2)模制技术，一方面用硬质材料(M1)制成的齿圈和另一方面用柔性材料制成的阻尼销(P)和防振外层(C)是同时制成的。
5．根据权利要求4的起动机，其特征在于阻尼销(P)从齿圈(44)横向壁(50)的外表面(65)向外轴向伸出，并通过它们轴向相对的侧面(40)与相对的表面(72)相配合，每对阻尼销从侧面上限定了在壳体(18)空腔(58)中形成的互补轴向槽(68)。
6．根据权利要求5的起动机，其特征在于齿圈(44)有一系列从横向壁(50)外表面(65)轴向延伸到阻尼销(P)内部的连接臂(76)。
7．根据权利要求5的起动机，其特征在于齿圈的横向壁(50)有一系列轴向孔(74)，模制阻尼销(P)的柔性材料(M2)在孔中延伸，构成支座(76)，将相应的阻尼销(P)固定在齿圈(44)上。
8．根据权利要求7的起动机，其特征在于阻尼销(P)围绕齿圈(44)的轴线(X-X)按角度均匀的方式布置。
9．根据权利要求8的起动机，其特征在于齿圈中的中心孔(52)限定了齿轮箱(34)输出轴(42)的旋转轴承座，轴承座的内表面(52)具有用柔性材料(M2)模制的防振层，防振层介于轴承座的内表面和引导输出轴旋转的轴瓦(54)之间。
10．根据权利要求2的起动机，其特征在于圆周防振层(C)有一筋条(66)，用于齿圈(44)在壳体(16，18)的空腔(58)内的角度定位。
全文摘要
汽车起动机(10)有一壳体(18),其中装有电机(12),旋转同轴的起动机头(22),其间插入一行星齿轮箱(34),它包括一硬质材料(M1)做成的齿圈(44),至少部分装在壳体的空腔(58)内,齿围有一内部有齿的圆柱形环状裙部(46),由一径向横向壁(50)封闭它的前轴端,在其中央(52)有一孔,用以穿过齿轮箱的输出轴(42);齿圈(44)有用柔性材料(M2)、特别是合成橡胶模制的销钉(P),为阻止齿图(44)相对壳体(18)旋转和在两个部件(44,18)之间提供扭矩阻尼作用,它插入在齿圈(44)和壳体(16,18)空腔(58)的互补部位(68)之间。
文档编号F02N15/04GK1291259SQ99803220
公开日2001年4月11日 申请日期1999年12月20日 优先权日1998年12月23日
发明者约瑟·埃兹奎尔多, 帕斯考·雅坎, 皮埃尔·瓦罗特 申请人:瓦莱奥电机设备公司