CN101484688B - 齿圈、内燃机起动力矩传递机构和制造齿圈的方法 - Google Patents

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Abstract

一种通过接合座圈侧区域形成体(26)、齿轮侧区域形成体(28)以及中间区域形成体(30)而形成的齿圈。因此，可以在所述齿轮侧区域形成体(28)和所述中间区域形成体(30)均不出现的情况下进行所述座圈侧区域形成体(26)的内座圈部(2b)的处理。通过使所述齿轮侧区域形成体(28)和所述中间区域形成体(30)吸收在根据内燃机的类型的设计中的变化，可以使所述座圈侧区域形成体(26)的尺寸和形状标准化而用于各种发动机类型。因为所述内座圈部(2b)以及用于密封环的布置表面(2d)和接触表面(2e)在同一座圈侧区域形成体(26)上形成，所以可以以高精度位置关系抛光所述表面。

Description

齿圈、内燃机起动力矩传递机构和制造齿圈的方法
技术领域
本发明涉及一种通过单向离合器将从起动电动机输出的起动力矩传递到与内燃机的曲轴一起旋转的曲轴侧构件的齿圈，一种利用该齿圈的内燃机起动力矩传递机构，并且涉及一种制造该齿圈的方法。
背景技术
为了起动内燃机，使用内燃机起动力矩传递机构，所述内燃机起动力矩传递机构利用来自起动电动机的经过小齿轮和齿圈之间的齿轮啮合的力矩来启动发动机。作为内燃机起动力矩传递机构，已经存在一种机构，在该机构中，单向离合器布置在起动力矩从齿圈传递到曲轴的路径上(例如参见公开号为10-122107(JP-A-10-122107)的日本专利申请(第3页，图1)，以及公开号为63-18185(JP-A-63-18185)的日本专利申请(第2页，图2))。通过此构造，可以在内燃机起动时将来自起动电动机的力矩传递到内燃机，并且可以在发动机起动完成后，停止起动电动机的旋转，同时小齿轮和齿圈之间保持啮合。也就是说，可以构建常啮合式的内燃机起动力矩传递机构。
在利用单向离合器的此内燃机起动力矩传递机构中，需要在齿圈中形成与斜撑或类似物啮合的单向离合器的一个座圈部，并且以高精度抛光座圈的表面。此外，为了提供对供给到单向离合器的润滑油的密封，需要形成布置密封环的布置表面，或者与密封环接触的接触表面，并且以高精度抛光布置表面或接触表面。
然而，需要根据内燃机的类型改变齿圈的尺寸和形状，并且在某些情况下，利用相同处理装置和处理程序可能引起精度不足。因此，为了独立于内燃机的类型而不断地以高精度执行齿圈的处理，不得不根据内燃机的类型比较显著地改变处理装置和处理程序，这会引起制造成本增加的问题。
发明内容
本发明提供了一种齿圈，其即使在齿圈的尺寸和形状根据内燃机的类型而不同的情况下，也能使处理装置和处理程序的变化最小化，而且加工精度不会降低。本发明还提供一种制造齿圈的方法，以及包括该齿圈的内燃机起动力矩传递机构。
根据本发明第一方案的齿圈涉及一种通过单向离合器将从起动电动机输出的起动力矩传递到与内燃机的曲轴一起旋转的曲轴侧构件的齿圈。所述齿圈包括：多个区域形成体，其相应于包括座圈侧区域和齿轮侧区域的至少两个区域单独形成，所述座圈侧区域包括所述单向离合器的一个座圈部，所述起动力矩通过齿轮啮合从所述起动电动机传递到所述齿轮侧区域，其中，所述齿圈的整体形状被沿径向分割成所述至少两个区域；以及区域间接合部，其接合所述区域形成体。
通过在相应的区域间接合部处将相应于沿径向出现的区域单独形成的区域形成体接合来形成齿圈。因此，对于至少相应于座圈侧区域的区域形成体，可以独立于包括相应于齿轮侧区域的区域形成体的其它区域形成体而处理座圈部。因此，在相对小尺寸的区域形成体上进行座圈部的处理。为此，即使当区域形成体的尺寸和形状根据内燃机的类型而不同时，此不同也在相对窄的范围之内，因此可以使处理装置和处理程序的变化最小化。
特别地，通过使包括相应于齿轮侧区域的区域形成体的其它区域形成体根据发动机的类型而吸收不同，可以使用于不同发动机类型的相应于座圈侧区域的区域形成体的尺寸和形状标准化。
因此，可以提供齿圈，通过该齿圈，即使在使用不同尺寸和形状的齿圈来适应内燃机的类型时，也能使处理装置和处理程序的变化最小化，并且不会引起加工精度的降低。
所述区域形成体可以相应于所述座圈侧区域、所述齿轮侧区域以及在所述座圈侧区域和所述齿轮侧区域之间的中间区域形成，其中，所述齿圈的整体形状被分割成所述三个区域。
当以这种方式形成相应于整个形状被分成的三个区域的区域形成体时，除了相应于座圈侧区域的区域形成体外还出现两个区域形成体，并且这两个区域形成体也是具有相对小尺寸的区域形成体。因此，即使在齿圈的尺寸和形状根据内燃机类型而不同时，也可以使相应的处理装置和处理程序的变化最小化，并由此使处理装置和处理程序整体上的变化最小化。因此，可以提供不会引起加工精度的降低的齿圈。
在相应于所述座圈侧区域的座圈侧区域形成体上可以形成有布置第一密封环的布置表面或与所述第一密封环接触的接触表面，所述第一密封环提供了对所述座圈侧区域形成体和所述曲轴侧构件之间的机油的密封。
所述座圈侧区域形成体包括单向离合器的座圈部以及布置密封环的布置表面，或密封环所接触的接触表面，所述密封环提供了对所述座圈侧区域形成体和所述曲轴侧构件之间的机油的密封。当在齿圈中形成用于密封环的布置表面或接触表面时，如在单向离合器的座圈部的情况中，需要以高精度形成用于密封环的布置表面或接触表面，此外，偏离布置表面或接触表面与座圈部的同轴对准的公差很小。
由于座圈部以及用于密封环的布置表面或接触表面形成在同一座圈侧区域形成体上，所以可以独立于包括相应于齿轮侧区域的区域形成体的其它区域形成体来处理座圈部以及用于密封环的布置表面或接触表面。因此，座圈部以及用于密封环的布置表面或接触表面可以在具有相对小尺寸的座圈侧区域形成体上处理。此外，由于座圈部以及用于密封环的布置表面或接触表面形成在同一区域形成体上，所以可以以座圈部和布置表面或接触表面之间的精确位置关系来抛光所述表面。
因此，当处理用于提供对座圈部和曲轴侧构件之间的机油的密封的密封环的布置表面或接触表面时，即使齿圈的尺寸和形状根据内燃机类型而不同时，也能使处理装置和处理程序的变化最小化，并且提供不会引起加工精度的降低的齿圈。
其上布置有第二密封环的布置表面或与所述第二密封环接触的接触表面可以形成在相应于所述座圈侧区域的所述座圈侧区域形成体上，所述第二密封环提供了对所述座圈侧区域形成体和内燃机机体侧构件之间的机油的密封。
在座圈侧区域形成体上形成有单向离合器的座圈部以及用于密封环的布置表面或接触表面，所述密封环用于提供对所述座圈侧区域形成体和内燃机机体侧构件之间的机油的密封。在这种情况下，座圈部和用于密封环的布置表面或接触表面也形成在同一座圈侧区域形成体内或上，因此，可以在没有包括相应于齿轮侧区域的区域形成体的其它区域形成体出现的情况下，对座圈部以及用于密封环的布置表面或接触表面进行处理。因此，可以在具有相对小尺寸的座圈侧区域形成体上进行处理。此外，由于座圈部以及用于密封环的布置表面或接触表面形成在同一区域形成体内或上，所以可以以座圈部和用于密封环的布置表面或接触表面之间的精确位置关系来抛光所述表面。
因此，即使当齿圈的尺寸和形状根据内燃机的类型而不同时，也可以在处理座圈部以及用于提供对座圈侧区域形成体和内燃机机体侧构件之间的机油的密封的密封环的布置表面或接触表面时，使处理装置和处理程序的变化最小化。这样，可以提供不会引起加工精度的降低的齿圈。
特别地，当在座圈侧区域形成体内或上形成座圈部以及用于密封环的布置表面(一个或多个)和/或接触表面(一个或多个)时，可以进一步有效地使处理装置和处理程序的变化最小化，在用于密封环的布置表面(一个或多个)和/或接触表面(一个或多个)中，其中的一个提供对座圈侧区域形成体和曲轴侧构件之间的机油的密封，而其中的另一个提供对在座圈侧区域形成体和内燃机侧构件之间的机油的密封。这样，可以提供不会引起加工精度的降低的齿圈。
相应于所述座圈侧区域的所述座圈侧区域形成体可以具有平行于旋转轴延伸的圆柱部，其中所述圆柱部的位置比所述单向离合器的所述一个座圈部更靠外；所述圆柱部的内圆周表面可以为用于所述第一密封环的布置表面或接触表面，所述第一密封环提供了对所述座圈侧区域形成体和所述曲轴侧构件之间的机油的密封；以及所述圆柱部的外圆周表面可以为用于所述第二密封环的布置表面或接触表面，所述第二密封环提供了对所述座圈侧区域形成体和所述内燃机机体侧构件之间的机油的密封。
这样，座圈侧区域形成体设置有圆柱部，并且圆柱部的内圆周表面和外圆周表面中的每一个为用于密封环的布置表面或接触表面。同样在这种情况下，即使齿圈的尺寸和形状根据内燃机类型而不同，也能使处理装置和处理程序的变化最小化。这样，可以提供不会引起加工精度的降低的齿圈。
所述座圈侧区域形成体的最外周边可以为用于所述第一和第二密封环中任一个的所述布置表面或所述接触表面，并且另一区域形成体的最内边缘部可以通过所述区域间接合部被接合到所述最外周边的边缘部上。
对于将座圈侧区域形成体和接合到所述座圈侧区域形成体的另一区域形成体接合在一起的区域间接合部，所述座圈侧区域形成体的最外周边为用于密封环的布置表面或接触表面，并且另一区域形成体的最内边缘部通过所述区域间接合部被接合到所述最外周边的边缘部上。因此，这样构造的齿圈最终具有如下优点。具体地，即使如上所述齿圈的尺寸和形状根据内燃机类型而不同，也能使处理装置和处理程序的变化最小化，并且不会引起加工精度的降低。
至少一个区域间接合部可以通过焊接形成。这样，通过焊接容易地进行接合。在进行此接合处理中，即使如上所述齿圈的尺寸和形状根据内燃机类型而不同，也能使处理装置和处理程序的变化最小化。这样，可以提供不会引起加工精度的降低的齿圈。
所述焊接可以使得在待焊接的区域形成体之间的接触界面局部未被焊接。同样如果焊接齿圈而在区域形成体之间的接触界面局部未被焊接，即使如上所述更换不同尺寸和形状的齿圈来适应内燃机的类型时，也能使处理装置和处理程序的变化最小化，并且不会引起加工精度的降低。
此外，当区域形成体之间的界面包括未焊接部时，例如当来自起动电动机的起动力矩被传递时在齿轮侧区域产生的诸如齿轮啮合声音的噪音在未接合接触界面处被转换成热能，由此噪音被吸收。这样，可以降低在发动机起动时的噪音。
所述曲轴侧构件可以包括所述单向离合器的另一座圈部，并且所述单向离合器可以被形成为使得所述另一座圈部径向朝向在所述座圈侧区域中的所述单向离合器的所述一个座圈部。
单向离合器的两个座圈部的例子包括两个座圈部如此径向彼此面对的一个例子。
所述一个座圈部可以布置在所述另一座圈部的径向内侧。
单向离合器的两个座圈部可以构造为使得在齿圈侧上的座圈部布置在曲轴侧构件的座圈部的径向内侧。
如果齿圈安装在所述内燃机中，则所述齿圈可以总是与所述起动电动机的小齿轮啮合。
由于单向离合器设置在曲轴侧构件和齿圈之间，所以不管小齿轮和齿圈的常啮合，可以在内燃机的起动完成之后停止齿圈和起动电动机。
根据本发明的第二方案是一种内燃机起动力矩传递机构，其用于将起动力矩从起动电动机传递到内燃机的曲轴。其中，所述机构使用根据本发明第一方案的齿圈中的任一个。
通过此构造，可以允许内燃机起动力矩传递机构具有如上述本发明第一方案的相同的操作和效果。
根据本发明的第三方案的齿圈制造方法是一种制造根据本发明第一方案的齿圈的方法，该方法包括：形成全部所述区域形成体，其中，至少相应于所述座圈侧区域的所述座圈侧区域形成体具有独立于内燃机类型的通用形状，并且除了所述座圈侧区域形成体之外的所述区域形成体中的至少一个具有适于特定类型的所述内燃机的形状；以及通过接合处理接合所述区域形成体。
在上述齿圈中，形成所有的区域形成体以使至少座圈侧区域形成体具有独立于内燃机类型的通用形状，并且其它区域形成体中的至少一个具有适于特定类型的内燃机的形状。然后，通过一个或多个接合处理接合所述区域形成体。
通过该方法制造的齿圈具有如下优点。具体地，即使齿圈的尺寸和形状根据内燃机类型而不同，也能使处理装置和处理程序的变化最小化，并且不会引起加工精度的降低。
附图说明
通过参考附图对示例性实施例的如下描述，本发明的上述和进一步的目的、特征和优点将变得清晰，其中相似的附图标记用于表示相似的零件，其中：图1为其中使用了根据实施例的齿圈的用于车辆内燃机的内燃机起动力矩传递机构的纵向剖视图；图2为图1的I-I平面的剖视图；图3A至图3C为用于说明根据实施例的齿圈的构造的视图；图4A至图4C为用于说明根据实施例的齿圈的构造的视图；图5为根据实施例的齿圈的分解立体图；图6A至图6E为用于说明根据实施例的座圈侧区域形成体的构造的视图；图7A至图7D为用于说明根据实施例的中间区域形成体的构造的视图；图8A至图8B为用于说明根据实施例的中间区域形成体的部分的构造的视图；图9A至图9B为用于说明接合根据实施例的座圈侧区域形成体和中间区域形成体的过程的视图；图10为根据实施例的齿圈中间体的立体图；图11A和图11B为用于说明接合根据实施例的齿圈中间体和齿轮侧区域形成体的过程的视图；以及图12A至图12E为用于说明根据实施例的外座圈构件的构造的视图。
具体实施方式
图1示出了包括根据本发明实施例的齿圈2的用于车辆内燃机的内燃机起动力矩传递机构的纵向剖视图。内燃机起动力矩传递机构靠近曲轴4的后端部4a设置。曲轴4的后端部4a位于旋转驱动力从内燃机传递到离合器或变矩器的一侧。也就是说，此处的“前”和“后”表示沿关于内燃机的曲轴的轴线的方向。图2为图1的I-I垂直平面的剖视图，示出了I-I平面的右侧部分的构造(关于内燃机的后侧)。
气缸体6和轴承梯架(bearing ladder)8构成了轴颈轴承部。曲轴4在其轴颈4b处由气缸体6可旋转地支撑。因此，曲轴4处于曲轴4的在后端部4a侧的部分水平地从气缸体6的后部突出的状态。齿圈2利用滚动轴承安装在形成于曲轴4的后端部4a和轴颈4b之间的大直径部10的周边表面上，此处是球轴承12的滚动轴承介于该大直径部10的周边表面和齿圈2之间。可以看作是曲轴侧构件的外座圈构件14和飞轮(或驱动板)16用螺栓18固定在大直径部10的后侧表面上。外座圈构件14与飞轮16一起和曲轴4一体旋转。
如图3A至图3C以及图4A至图4C所示，齿圈2在其中心具有大开口，并且在沿整个圆周的径向位置处以直角弯曲。弯曲部形成为平行于齿圈2的旋转轴的圆柱部2a的形式。图3A为从前面位置观看的立体图，图3B为主视图，图3C为右侧视图。图4A为从后面位置观看的立体图，图4B为后视图，图4C为左侧视图。
可以看作座圈部的用于单向离合器20的圆柱内座圈部2b(图1)设置在围绕在齿圈2的中心处的开口的内边缘上。环状齿轮部2c设置在齿圈2的外侧。在内座圈部2b的与构造有单向离合器20的表面相反的一侧，即在中心侧(在旋转轴C侧)的表面，齿圈2利用球轴承12安装到曲轴4的大直径部10的周边上，如上所述，球轴承12介于大直径部10的周边和齿圈2之间。当单向离合器20在非啮合状态时，齿圈2独立于曲轴4的旋转而自由旋转。
如图2所示，齿圈2的齿轮部2c总是与小齿轮24啮合，小齿轮24由起动电动机22旋转。当内燃机起动时，齿圈2的齿轮部2c通过沿图2示出的箭头Ax指示的方向旋转的小齿轮24接收来自起动电动机22的力矩。这样，齿圈2沿箭头Ay指示的方向旋转。
如图5的分解立体图(当从后面位置观看的立体图)所示，齿圈2是与三个区域相对应的三个形成体的组合，所述三个形成体相应于齿圈2的整个形状沿径向所分割成的三个区域而形成。具体地，齿圈2包括对应于最里面的座圈侧区域形成体26、座圈侧区域、对应于最外面的齿轮侧区域形成体28、齿轮侧区域以及对应于将座圈侧区域形成体26和齿轮侧区域形成体28连接的中间区域的中间区域形成体30。
图6A至图6E示出了座圈侧区域形成体26，其包括扁平形环部26a，所述扁平形环部26a沿整个圆周将圆柱部2a的一个边缘和内座圈部2b的一个边缘连接，其中，具有较小直径的内座圈部2b设置在具有较大直径的圆柱部2a的内侧。图6A是主视图，图6B是后视图，图6C是立体图，图6D是右侧视图，图6E是沿线II-II所截的剖视图。穿透扁平形环部26a的回油孔26b围绕轴线以均匀的角间隔形成。在本实施例中设置有六个回油孔26b。圆柱部2a的与其设置有扁平形环部26a的边缘相反的边缘是接合到中间区域形成体30上的部分。在此部分处形成有与中间区域形成体30接触的接触表面26c和26d。接触表面26c是在圆柱部2a的端部处的圆周表面，而接触表面26d是沿圆周形成的凸起26e的接触表面26c侧表面。
如图5所示，齿轮侧区域形成体28具有在外侧形成轮齿的环形。当齿轮侧区域形成体28并入到齿圈2中时，齿轮侧区域形成体28提供齿轮部2c。应当理解的是齿轮侧区域形成体28的内圆周表面是与中间区域形成体30接触并接合到中间区域形成体30的接触表面28a。
如图7A至图7D以及图8A和图8B所示，中间区域形成体30是与将座圈侧区域形成体26和齿轮侧区域形成体28连接的中间区域相对应的形成体。图7A是主视图，图7B是后视图，图7C是立体图，图7D是右侧视图。图8A是沿图7A的线III-III所截的剖视图，图8B是沿同一线所截的立体剖视图。中间区域形成体30的外边缘形成平行于轴线延伸的环状外边缘部30a，并且中间区域形成体30的内边缘形成垂直于轴线延伸的环状内边缘部30b。设置有用于将环状外边缘部30a和环状内边缘部30b连接的轮辐30c。在本实施例中设置有六个轮辐30c，并且在轮辐30c之间形成孔30d。
环状外边缘部30a的外圆周表面用作与齿轮侧区域形成体28接合的接触表面30e。环状内边缘部30b的内圆周表面和前表面分别用作与座圈侧区域形成体26接合的接触表面30f和30g。
在制造齿圈2过程中，上述座圈侧区域形成体26、齿轮侧区域形成体28和中间区域形成体30通过冲压模制而形成。而且特别在座圈侧区域形成体26中，待安装到球轴承12的内座圈部2b的斜撑保持表面26f及其安装表面26g被以高精度抛光。此外，在圆柱部2a的内侧的密封环布置表面2d以及在圆柱部2a的外侧的密封环接触表面2e被以高精度抛光。
如图9A所示，中间区域形成体30的环状内边缘部30b安装到座圈侧区域形成体26的圆柱部2a上，以便与凸起26e接触(尽管在本实施例中采用了过盈配合，但是采用间隙配合也没有问题)。如图9B所示，环状内边缘部30b的接触表面30f和30g由此与圆柱部2a的接触表面26c和26d接触。如图9B所示，接触界面通过利用电子束焊接机EB的电子束焊接沿整个圆周焊接以形成焊接处m1，由此使中间区域形成体30接合到座圈侧区域形成体26上。因此，形成图10所示的齿圈中间体32。应当注意的是，尽管电子束焊接沿环状内边缘部30b的接触表面30f和圆柱部2a的接触表面26c之间的整个圆周进行，但不是座圈侧区域形成体26和中间区域形成体30之间的全部接触界面均被焊接。具体地，在环状内边缘部30b的前侧的接触表面30g和凸起26e的接触表面26d仅仅彼此接触，即，未被焊接。
如图11A所示，齿轮侧区域形成体28安装到齿圈中间体32的环状外边缘部30a上。然后，如图11B所示，在装配后彼此接触的齿轮侧区域形成体28的内侧的接触表面28a和齿圈中间体32的环状外边缘部30a的接触表面30e被接合。在本实施例中，利用点焊机SP在沿圆周方向间隔开的多个点处进行焊接以形成焊接处m2，由此使齿圈中间体32和齿轮侧区域形成体28接合在一起。因此，完成了如图3A至图3C以及图4A至图4C所示的齿圈2。除了点焊部分之外，齿轮侧区域形成体28的接触表面28a和环状外边缘部30a的接触表面30e彼此接触的接触界面未被焊接，即，仅处于接触状态。
如图1所示，这样制造的齿圈2通过弹性挡环33被固定到球轴承12上，由此齿圈2通过球轴承12安装在曲轴4的大直径部10上。应当注意的是，尽管齿圈2的内座圈部2b在与弹性挡环33相反的一侧与球轴承12的凸起啮合，但是弹性挡环也可以布置在此侧上。
如图12A至图12E所示，外座圈构件14的中心部限定了开口14a，并且外座圈构件14为盘形，其中用于单向离合器20的可以看作是座圈部的外座圈部34以直角边缘形设置在最外周边处。在开口14a周围设置多个螺栓孔14b，在本实施例中所述螺栓孔的数目为八，所述螺栓孔用于通过螺栓将外座圈构件14固定到曲轴4的大直径部10上。图12A是主视图，图12B是后视图，图12C是右侧视图，图12D是从前面位置观看的立体图，而图12E是从后面位置观看的立体图。
如图1所示，通过将外座圈构件14固定到曲轴4的大直径部10的后侧表面上，外座圈构件14与齿圈2结合，所述齿圈2先前通过置于齿圈2与大直径部10之间的球轴承12固定到大直径部10上。在这种情况下，位于外座圈构件14的外边缘处的外座圈部34定位为使得径向面对内座圈部2b，内座圈部2b位于齿圈2的内边缘处。当外座圈部34定位时或在外座圈部34定位之前，斜撑20a和保持架20b设置在内座圈部2b的斜撑保持表面26f上，并且斜撑20a和保持架20b夹持在内座圈部2b和外座圈部34之间。这样，构造了单向离合器20。
在沿来自起动电动机22的力矩从齿圈2传递到外座圈构件14的一个方向(在图2中用箭头Ay指示的方向)旋转的过程中，如此构造的单向离合器20使外座圈构件14和齿圈2彼此啮合。因此，可以通过利用来自起动电动机22的输出旋转曲轴4来执行启动。当内燃机开始运行，并且来自内燃机的输出使与曲轴4一起旋转的外座圈构件14的旋转速度快于由起动电动机22的输出引起的齿圈2的旋转速度时，齿圈2的旋转方向相对于外座圈构件14反向。这样，单向离合器20处于非啮合状态，并且即使当小齿轮24和齿圈2总是啮合时，也可以在内燃机起动之后停止起动电动机22。
如图1所示，为了向球轴承12和单向离合器20提供润滑，将润滑剂Oj通过气缸体6中的油道6a喷到球轴承12上，如图1中的箭头所示。此外，润滑剂Or通过气缸体6中的油道和曲轴4供给到曲轴4的轴颈4b的滑动表面上，并且一部分润滑剂Or流向球轴承12。供给到球轴承12的润滑剂Oj和Or经过球轴承12，然后流入单向离合器20中。流出单向离合器20的润滑剂经过形成在座圈侧区域形成体26中的回油孔26b，然后返回到机油盘36。
第一密封环38和第二密封环40用于防止润滑剂Oj和Or泄漏。第一密封环38在形成于座圈侧区域形成体26中的圆柱部2a的内圆周表面侧安装到布置表面2d中，由此第一密封环38安装到齿圈2上。形成在第一密封环38内侧的密封唇38a与作为外座圈部34的外表面的密封滑动表面34a滑动接触。因此，第一密封环38提供了对外座圈构件14和齿圈2之间的机油的密封。
第二密封环40设置在圆柱部2a的与第一密封环38侧相反的一侧(外侧)。应当注意的是在齿圈2安装之前，第二密封环40设置在内燃机侧。在曲轴4之上，第二密封环40主要安装到可以看作是内燃机机体侧构件的气缸体6的弧形密封安装部6b的内表面中。另一方面，在曲轴4之下，第二密封环40主要安装在可以看作是内燃机机体侧构件的机油盘36的后端部处的弧形密封安装部36a的内表面中。因此，第二密封环40固定在图示的位置处。当齿圈2安装到大直径部10上时，形成在第二密封环40的内侧的密封唇40a与接触表面2e滑动接触，所述接触表面2e是形成于座圈侧区域形成体26中的圆柱部2a的外圆周表面。因此，提供了对齿圈2和内燃机之间的机油的密封。
关于如上述构造的内燃机起动力矩传递机构，已经合并成起动电动机组件的起动电动机22和小齿轮24设置在内燃机上，以便小齿轮24与形成在齿轮部2c的周边的轮齿啮合，如图2所示。这样，完成了常啮合式的内燃机起动力矩传递机构。
当本发明应用到需要具有直径大于上述齿圈2的直径的齿圈的内燃机时，同样的座圈侧区域形成体26可以和具有增加的外径的中间区域形成体30以及具有增加的内径和外径的齿轮侧区域形成体28一起使用。因此，即使在需要较大直径的齿圈的发动机中，也可以使用用于座圈侧区域形成体26的通用部件，而不改变座圈侧区域形成体26的构造。另外，可以通过利用用于座圈侧区域形成体26和中间区域形成体30的通用部件，并增加齿轮侧区域形成体28的外径来适应不同类型的发动机。
类似地，如果内燃机需要具有直径小于上述齿圈2的直径的齿圈时，同样的座圈侧区域形成体26可以和具有减小的外径的中间区域形成体30以及具有减小的内径和外径的齿轮侧区域形成体28一起使用。这样，可以在需要较小直径的齿圈的发动机中采用用于座圈侧区域形成体26的通用部件，而不需要改变座圈侧区域形成体26的构造。
类似地，关于形成于中间区域形成体30中的轮辐30c，如果内燃机需要轮辐30c的不同的构造，可以采用用于座圈侧区域形成体26的相同部件和相同的齿轮侧区域形成体28，而仅改变中间区域形成体30。
根据上述实施例，可以获得如下效果。(1)通过在相应的区域间接合部处接合分别与径向出现的区域对应而形成的区域形成体(座圈侧区域形成体26、齿轮侧区域形成体28和中间区域形成体30)而形成齿圈2。在接触表面26c和26d以及接触表面30f和30g之间的界面处的焊接处m1(图1、图9A和图9B、以及图11A和图11B)可以看作是座圈侧区域形成体26和中间区域形成体30接合的区域间接合部。在接触表面28a和30e之间的界面处的焊接处m2(图1、图11A和图11B)可以看作是齿轮侧区域形成体28和中间区域形成体30接合的区域间接合部。
因此，可以在没有其它区域形成体(既没有齿轮侧区域形成体28也没有中间区域形成体30)出现的情况下，进行座圈侧区域形成体26的座圈部(内座圈部2b)的处理。因此，在相对小尺寸的区域形成体(座圈侧区域形成体26)上进行处理。为此，即使当座圈侧区域形成体26的尺寸和形状根据内燃机的类型而不同时，此不同也在相对窄的范围之内，因此可以使处理装置(冲床、磨床和抛光机等)和处理程序的变化最小化。
特别地，通过使其它区域形成体(齿轮侧区域形成体28和中间区域形成体30)根据发动机的类型而吸收不同，如上所述可以使用于不同发动机类型的座圈侧区域形成体26的尺寸和形状标准化。因此，可以提供齿圈2，通过该齿圈2，即使在齿圈2的尺寸和形状根据内燃机的类型而不同时，也能使处理装置和处理程序的变化最小化，并且不会引起加工精度的降低。
(2)除了座圈部(内座圈部2b)之外，在座圈侧区域形成体26上还形成有布置表面2d以及接触表面2e，在布置表面2d上布置有用于提供了对座圈侧区域形成体26和外座圈构件14之间的机油的密封的第一密封环38，用于提供对座圈侧区域形成体26和内燃机机体侧构件(气缸体6和机油盘36)之间的机油的密封的第二密封环40与接触表面2e接触。因此，可以在没有其它区域形成体(既没有齿轮侧区域形成体28也没有中间区域形成体30)出现的情况下，对内座圈部2b以及用于密封环38和40的布置表面2d和接触表面2e进行处理。
因此，在相对小尺寸的区域形成体(座圈侧区域形成体26)上对内座圈部2b、以及用于密封环38和40的布置表面2d和接触表面2e进行处理。为此，即使当座圈侧区域形成体26的尺寸和形状根据内燃机的类型而不同时，此不同也在相对窄的范围之内，因此可以使处理装置和处理程序的变化最小化。特别地，通过使其它区域形成体(齿轮侧区域形成体28和中间区域形成体30)根据发动机的类型而吸收不同，可以使用于不同发动机类型的座圈侧区域形成体26的尺寸和形状标准化。
此外，因为内座圈部2b以及用于密封环38和40的布置表面2d和接触表面2e形成在相同的区域形成体上，所以可以以内座圈部2b、布置表面2d和接触表面2e之间的精确位置关系来抛光所述表面。因此，可以提供齿圈2，通过该齿圈2，即使在齿圈2的尺寸和形状根据内燃机类型而不同时，也能使处理装置和处理程序的变化最小化，并且不会引起加工精度的降低。
(3)在座圈侧区域形成体26中，第二密封环40的接触表面2e是最外周边，并且接触表面2e的边缘部是中间区域形成体30所接合的区域间接合部(焊接处m1)。在作为中间区域形成体30的最内边缘的环状内边缘部30b安装在接触表面2e的边缘部上之后，可以通过电子束焊接容易地形成区域间接合部。
如此形成的齿圈中间体32的外表面(接触表面30e)用于形成区域间接合部(焊接处m2)，齿圈中间体32在该区域间接合部处接合到齿轮侧区域形成体28上。在将齿轮侧区域形成体28安装到接触表面30e上之后，通过点焊可以容易地形成区域间接合部。这样，完成了齿圈2。如上所述，可以容易地将多个区域形成体26、28和30组装成齿圈2。
(4)在座圈侧区域形成体26和中间区域形成体30接合的区域间接合部处，以及在中间区域形成体30(或齿圈中间体32)和齿轮侧区域形成体28接合的区域间接合部处，通过接合区域形成体26、28和30来实现接合，接触表面26c、26d、30f、30g、30e和28a中的部分未被接合。
因此，在区域形成体26、28、30之间的界面处，存在接触表面26c、26d、30f、30g、30e和28a的部分，所述部分未被实际接合。因此，例如在来自起动电动机22的起动力矩通过小齿轮24被传递时由齿圈2产生的齿轮啮合声音的噪音在接触界面的未接合部处转换成热能，由此噪音被吸收。特别地，中间区域形成体30(或齿圈中间体32)和齿轮侧区域形成体28接合的接合部是局部接合部，其非常靠近小齿轮24和齿轮部2c彼此啮合的区域。因此，在齿轮部2c处产生的齿轮啮合声音立即在中间区域形成体30和齿轮侧区域形成体28之间的接触界面处转换成摩擦热。因此，阻碍了齿轮啮合声音传递到中间区域形成体30和座圈侧区域形成体26，并且由此降低了发出的声音，由此可以有效地降低在发动机起动时的噪音。
(a)在上述实施例中，通过在座圈侧区域形成体26、齿轮侧区域形成体28和中间区域形成体30三个体单独形成之后，再将这些体接合来加工齿圈2。另外，座圈侧区域形成体26的两个区域形成体和另一个区域形成体(齿轮侧区域形成体28和中间区域形成体30接合到其中的形成体)可以单独形成，然后可以通过将上述两个体接合来加工齿圈。或者，齿轮侧区域形成体28的两个区域形成体和另一个区域形成体(座圈侧区域形成体26和中间区域形成体30接合到其中的形成体)可以单独形成，然后可以通过将上述两个体接合来加工齿圈。
(b)在上述实施例中，尽管座圈侧区域形成体26和中间区域形成体30通过电子束焊来接合，不过这些体也可以通过其它接合方法来接合。可以采用除电子束焊之外的熔化焊方法，例如激光焊或热喷涂来进行焊接。可以采用铜焊进行接合。
替代点焊，中间区域形成体30和齿轮侧区域形成体28可以采用电子束焊、激光焊或热喷涂进行焊接。可以采用铜焊进行接合。在这种情况下，可以使整个圆周接合，而不是局部接合。
(c)在上述实施例中，也可以将飞轮(或驱动板)16用作外座圈构件14，而不是单独提供外座圈构件14。具体地，可以采用如下构造，其中，通过提供具有单向离合器20的外座圈部34的飞轮(或驱动板)16，将飞轮(或驱动板)16和外座圈构件14集成。在这种情况下，飞轮(或驱动板)可以看作是外座圈构件。
尽管参考本发明的示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解的是本发明不局限于上述实施例或构造。相反，本发明旨在涵盖各种改型及等同设置。此外，尽管以各种示例性组合和构造示出了所述实施例的各种零件，但包括更多、更少或仅一个零件的其它组合和构造也在本发明的构思和范围之中。

Claims (12)

1.一种齿圈，其通过单向离合器(20)将从起动电动机(22)输出的起动力矩传递到与内燃机的曲轴(4)一起旋转的曲轴侧构件，所述齿圈的特征在于包括：
三个区域形成体(26，28，30)，其相应于包括座圈侧区域、齿轮侧区域和中间区域的三个区域单独形成，所述座圈侧区域包括所述单向离合器(20)的一个座圈部(2b)，所述起动力矩通过齿轮啮合从所述起动电动机(22)传递到所述齿轮侧区域，所述中间区域为在所述座圈侧区域和所述齿轮侧区域之间的区域，其中，所述齿圈的整体形状被沿径向分割成所述三个区域；以及
区域间接合部，其接合所述区域形成体。
2.如权利要求1所述的齿圈，其中：
其上布置有第一密封环(38)的布置表面或与所述第一密封环(38)接触的接触表面形成在相应于所述座圈侧区域的座圈侧区域形成体(26)上，所述第一密封环(38)提供了对所述座圈侧区域形成体(26)和所述曲轴侧构件之间的机油的密封。
3.如权利要求2所述的齿圈，其中：
其上布置有第二密封环(40)的布置表面或与所述第二密封环(40)接触的接触表面形成在相应于所述座圈侧区域的所述座圈侧区域形成体(26)上，所述第二密封环(40)提供了对所述座圈侧区域形成体(26)和内燃机机体侧构件之间的机油的密封。
4.如权利要求3所述的齿圈，其中：
相应于所述座圈侧区域的所述座圈侧区域形成体(26)具有平行于所述齿圈的旋转轴延伸的圆柱部(2a)，所述圆柱部(2a)的位置比所述单向离合器(20)的所述一个座圈部(2b)更靠外；
所述圆柱部(2a)的内圆周表面为用于所述第一密封环(38)的布置表面或接触表面(2d)，所述第一密封环(38)提供了对所述座圈侧区域形成体(26)和所述曲轴侧构件之间的机油的密封；以及
所述圆柱部(2a)的外圆周表面为用于所述第二密封环(40)的布置表面或接触表面(2e)，所述第二密封环(40)提供了对所述座圈侧区域形成体(26)和所述内燃机机体侧构件之间的机油的密封。
5.如权利要求3所述的齿圈，其中：
所述座圈侧区域形成体(26)的最外周边为用于所述第一和第二密封环(38，40)中任一个的所述布置表面或所述接触表面(2e)，并且
通过所述区域间接合部，在中间区域形成体(30)的最内边缘部被接合到所述座圈侧区域形成体(26)的所述最外周边的边缘部上。
6.如权利要求1所述的齿圈，其中：
所述区域间接合部(m1)通过焊接形成。
7.如权利要求6所述的齿圈，其中：
所述焊接使得在待焊接的区域形成体之间的接触界面局部未被焊接。
8.如权利要求1所述的齿圈，其中：
所述曲轴侧构件包括所述单向离合器(20)的另一座圈部(34)，并且
所述单向离合器(20)被形成为使得所述另一座圈部(34)径向朝向在所述座圈侧区域中的所述单向离合器(20)的所述一个座圈部(2b)。
9.如权利要求8所述的齿圈，其中：
所述一个座圈部(2b)布置在所述另一座圈部(34)的径向内侧。
10.如权利要求1所述的齿圈，其中：
一旦安装在所述内燃机中，所述齿圈总是与所述起动电动机(22)的小齿轮(24)啮合。
11.一种内燃机起动力矩传递机构，其用于将起动力矩从起动电动机(22)传递到内燃机的曲轴(4)，所述机构包括如权利要求1所述的齿圈。
12.一种制造如权利要求1所述的齿圈的方法，包括：
形成全部所述区域形成体(26，28，30)，其中，至少所述座圈侧区域形成体(26)具有独立于内燃机类型的通用形状，其中除了所述座圈侧区域形成体(26)之外的所述区域形成体(28，30)中的至少一个具有适于特定类型的所述内燃机的形状；以及
通过接合处理接合所述区域形成体。
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