CN105089899B - 起动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种起动机，其包括电动机；由所述电动机的输出轴驱动的行星减速机构，其包括围绕自身轴线自转和绕所述输出轴的转动轴线公转的至少一个行星齿轮；相对于所述电动机的电动机壳体固定的中间轴承支架，所述中间轴承支架设置于所述电动机和所述行星减速机构之间，所述中间轴承支架包括支架本体及附接于所述支架本体一侧的耐磨件，所述耐磨件具有比所述支架本体更高的耐磨性，所述至少一个行星齿轮以其面对着所述电动机的端面抵靠着所述耐磨件的方式转动。

Description

起动机
技术领域
本发明总体上涉及起动机，尤其是车辆起动机。
背景技术
车辆起动机通常由电动机、传动机构和控制机构组成。在起动车辆发动机时，通过控制电动机的控制机构使电动机产生旋转力矩，该旋转力矩通过传动机构上的输出小齿轮传递到发动机飞轮上的齿圈，来驱动发动机的曲轴旋转。
传动机构主要包括与电动机的输出轴相连的行星齿轮减速机构、与行星齿轮减速机构相连的超越离合器、通过可轴向滑动的花键与超越离合器相连的驱动轴，驱动轴上带有输出小齿轮。
电动机和传动机构之间设置有相对于电动机壳体固定的中间轴承支架。
中间轴承支架形状复杂，一般由金属板通过冲压工艺制成，所以要求中间轴承支架材料具有良好的塑性。中间轴承支架通过轴承安装于电动机的输出轴上，所以要求中间轴承支架具有适于与轴承相配合的较高的尺寸和安装精度。
然而，中间轴承支架不但支撑着电动机的电枢的一端，而且与行星齿轮减速机构的行星轮接触。
一方面，行星轮不但绕自身轴线自转而且绕太阳轮的中心轴线公转；另一方面，如本领域内技术人员所熟知的，在起动车辆起动机的过程中，电动机的旋转力矩通过行星齿轮减速机构经由花键传递至驱动轴，由于花键啮合的作用，行星齿轮减速机构的行星架以及行星轮会受到朝向电动机方向的轴向力，因此导致受到此轴向力的行星轮被沿轴向压在中间轴承支架上进行自转和公转。这就要求与行星轮相接触的中间轴承支架具有较高的耐磨性和较高的刚性来抵抗此轴向力。
为了满足耐磨性和刚性要求，通常采用的方法是对中间轴承支架进行热处理。然而，热处理操作会使已经冲压成形的中间轴承支架变形，因而难以确保中间轴承支架的安装精度。
因此需要解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的是使由塑性较好的材料制成的中间轴承支架在不经过热处理的情况下提供所需的耐磨性和刚性。为此，所采取的措施是在中间轴承支架的与行星齿轮减速机构的行星轮相接触的表面上附接一耐磨件。
为此，根据本发明，提供了一种起动机，其包括电动机；由所述电动机的输出轴驱动的行星减速机构，其包括围绕自身轴线自转和绕所述输出轴的转动轴线公转的至少一个行星齿轮；相对于所述电动机的电动机壳体固定的中间轴承支架，所述中间轴承支架设置于所述电动机和所述行星减速机构之间，所述中间轴承支架包括支架本体及附接于所述支架本体一侧的耐磨件，所述耐磨件具有比所述支架本体更高的耐磨性，所述至少一个行星齿轮以其面对着所述电动机的端面抵靠着所述耐磨件的方式转动。
根据一个优选实施例，所述耐磨件是环状件，所述环状件的尺寸对应于所述至少一个行星齿轮的运动轨迹。
根据一个优选实施例，所述耐磨件的与所述至少一个行星齿轮接触的表面具有大于等于HV550的硬度。
根据一个优选实施例，所述耐磨件的与所述至少一个行星齿轮接触的表面是大致平面的。
根据一个优选实施例，所述耐磨件的与所述至少一个行星齿轮接触的表面被涂有耐磨涂层。
根据一个优选实施例，所述支架本体由金属材料经过塑性变形形成，所述耐磨件由与所述支架本体相同或不同的材料制成，所述耐磨件的硬度大于所述支架本体的硬度。
根据一个优选实施例，所述耐磨件由金属材料例如钢制成。
根据一个优选实施例，所述耐磨件被机械连接到所述中间轴承支架的支架本体。
根据一个优选实施例，所述耐磨件被焊接例如电焊到或被铆接到所述中间轴承支架的支架本体。
根据一个优选实施例，所述耐磨件是被涂有耐磨层的从所述中间轴承支架突出的一体部分。
根据本发明，在位于车辆起动机的电动机和行星齿轮减速机构之间的中间轴承支架上与行星轮相接触的一侧附接一耐磨件，耐磨件耐磨性好、硬度高，使得其支架本体由良好塑性材料经过塑性变形形成的中间轴承支架具有良好的耐磨性，能够抵抗转动的行星轮带来的磨损，同时由于不进行热处理操作所以不牺牲中间轴承支架的尺寸和安装精度。另外，由于省去了热处理操作，所以简化了制造程序并且降低了成本。
附图说明
从后述的详细说明并结合说明书附图将能更全面地理解本发明的前述及其它方面。在附图中：
图1示出了根据本发明的车辆起动机的一部分的简化示意图；
图2是纵向剖视图，示出了车辆起动机的电动机和行星齿轮减速机构连接处的结构；和
图3示出了根据本发明的优选实施例的中间轴承支架的剖视图。
具体实施方式
在本申请的各附图中，结构相同或功能相似的特征由相同的附图标记表示。
如图1中的简化示意图所示，根据本发明的车辆起动机主要包括电动机20，例如直流电动机、传动机构和控制机构(未示出)。
电动机20安装在起动机壳体中。在起动车辆发动机时，通过操作控制机构将蓄电池的直流电供应至电动机20，以使电动机20运转而产生旋转力矩。该旋转力矩通过传动机构传递至发动机飞轮上的从动齿轮(通常为齿圈)，来驱动发动机的曲轴旋转。
传动机构主要包括与电动机20的输出轴30相连的行星齿轮减速机构50、与行星齿轮减速机构50相连的超越离合器60、通过可轴向滑动的花键70与超越离合器60相连的驱动轴80。
其中，行星齿轮减速机构50的输出端连接着超越离合器60的主动部分，而超越离合器60的从动部分通过花键70驱动驱动轴80，从而将来自行星齿轮减速机构50的旋转运动传递到驱动轴80。位于驱动轴80另一端的主动小齿轮90旋转而带动发动机飞轮上的从动齿轮转动，从而起动发动机。
图2是纵向剖视图，示出了车辆起动机的电动机20和行星齿轮减速机构50连接处的结构。
具体地，图2中示出了电动机20的壳体22、磁极靴24、励磁绕组26、电枢28、电动机输出轴30等。轴承32安装在电动机输出轴30的一端。电动机输出轴30包括位于轴承32外面(更靠近行星齿轮减速机构50的一侧)的齿轮34。
电动机输出轴30的齿轮34作为行星齿轮传动机构50的太阳轮。行星齿轮传动机构50还包括被太阳轮驱动的至少一个行星轮52、与所述行星轮52啮合的固定齿圈54、以及支撑着行星轮52绕自身轴线自转并且与行星轮52一起绕太阳轮的中心轴线旋转(公转)的行星架。行星齿轮传动机构50的转动的行星架驱动超越离合器60的主动部分。
从图2中还可以看到，中间轴承支架40设置于电动机20和行星齿轮传动机构50之间。
中间轴承支架40包括支架本体和耐磨件60。支架本体在面对着电动机20的一侧在靠近电动机20的输出轴30的一端支撑着电动机20的电枢28，在远离电动机20的输出轴30的一端抵靠着电动机20的壳体22固定，并且通过耐磨件60与行星齿轮传动机构50的行星轮52相接触。
耐磨件60位于中间轴承支架40的支架本体和行星轮52之间并且固定地附接于中间轴承支架40的支架本体上，与运动的行星轮52直接接触。
耐磨件60由耐磨材料例如耐磨金属制成，具有足够的耐磨性能，能够承受受到朝向电动机20方向的轴向力的进行自转和公转的行星轮52的磨损。耐磨件60的与行星轮52相接触的表面具有大于等于HV550的硬度。
根据行星轮52的运动轨迹，耐磨件60可以被提供为环形件，其尺寸被设置为对应于行星轮52的运动轨迹的尺寸。
在一个优选实施例中，耐磨件60由钢制成。耐磨件60可被提供为环钢片。
耐磨件60的与行星轮52相接触的表面是平面的，或者具有用于其它功能的不影响行星齿轮转动的凹部，例如用于将耐磨件60铆接到中间轴承支架40的支架本体的铆接凹部或者用于将耐磨件60点焊到中间轴承支架40的支架本体而形成的凹部。没有凸出部的接触表面使得行星齿轮传动机构50的行星轮52能够平滑地抵靠着耐磨件60转动。
为此，根据本发明，耐磨件60可被机械连接到中间轴承支架40的支架本体。优选地，耐磨件60可以被焊接例如点焊到中间轴承支架40的支架本体，以避免与行星轮52相接触的表面上出现凸起。可选地，耐磨件60可以被铆接到中间轴承支架40的支架本体。另外，耐磨件60也可以是被涂有耐磨层的从中间轴承支架40的支架本体突出的环形一体部分。
另外优选地，在耐磨件60的与行星齿轮减速机构50的行星轮52相接触的表面上涂有耐磨涂层，以进一步提高耐磨性能。
在优选实施例中，耐磨件60被进行热处理操作，以提高其耐磨性和刚度。
如此，中间轴承支架40的支架本体仍可由塑性较好的材料通过冲压等塑性成形工艺制成，但不需要进行热处理操作，附接于其上的具有充分耐磨性和刚性的耐磨件60提供了与运动的行星轮52相接触所需的耐磨性和刚性，因此中间轴承支架40的尺寸和安装精度得以保证。耐磨件60例如可被提供为环钢片，制造简单，成本低，由此降低了中间轴承支架40乃至整个起动机的制造程序和制造成本。
被提供有耐磨件60的中间轴承支架40的具体结构在图3中示出。
参考图3，中间轴承支架40的支架本体包括中央凸缘42、与中央凸缘42连接并且基本上垂直于其径向向外延伸的第一平坦部44、与第一平坦部44连接并且朝向电动机20凸出的突起部46、以及与突起部46连接并且在径向方向上与第一平坦部44基本上齐平的第二平坦部48。
中间轴承支架40的中央凸缘42以其外表面42a支撑着电动机20的电枢28的一端，以其内表面42b安装于轴承32上。中间轴承支架40的内表面42b被制造有适于与轴承32相配合的高精度。
端部突出部41从中央凸缘42的端部与第一平坦部44基本上齐平地径向向内突伸，以轴向定位轴承32。
中间轴承支架40的第一平坦部44包括面对着电动机20的第一表面44a和面对着行星齿轮减速机构50的第二表面44b。耐磨件60被提供于中间轴承支架40的第一平坦部44的第二表面44b上。在车辆起动机起动过程中，耐磨件60与行星齿轮减速机构50的行星轮接触。
中间轴承支架40的突起部46抵靠在电动机20上。
中间轴承支架40的第二平坦部48抵靠着电动机20的壳体22的端部(见图2)，位于壳体22的该端部和行星齿轮减速机构50的外齿圈之间，使得中间轴承支架40相对于电动机20的壳体22固定不动。
根据本发明，中间轴承支架40的支架本体仍可由塑性较好的材料通过冲压工艺制成，但不需要进行热处理操作，附接于其上的具有充分耐磨性和刚性的耐磨件提供了与运动的行星轮相接触所需的耐磨性和刚性，因此中间轴承支架的尺寸和安装精度得以保证。耐磨件制造简单，成本低，由此降低了中间轴承支架乃至整个起动机的制造程序和制造成本。
上面关于本发明的优选实施例进行了描述，但本发明并不意于限制于上面描述和附图示意的实施例。在不偏离由下面的权利要求限定的实质和范围的情况下，本领域内的技术人员可以对上述实施例进行各种修改和变异。

Claims (14)

1.一种起动机，包括：
电动机；
由所述电动机的输出轴驱动的行星减速机构，其包括围绕自身轴线自转和绕所述输出轴的转动轴线公转的至少一个行星齿轮；
相对于所述电动机的电动机壳体固定的中间轴承支架，所述中间轴承支架设置于所述电动机和所述行星减速机构之间，所述中间轴承支架包括支架本体及附接于所述支架本体一侧的耐磨件，所述耐磨件具有比所述支架本体更高的耐磨性，所述至少一个行星齿轮以其面对着所述电动机的端面抵靠着所述耐磨件的方式转动，
其中，所述中间轴承支架的支架本体包括中央凸缘、与中央凸缘连接并且基本上垂直于其径向向外延伸的第一平坦部、与第一平坦部连接并且朝向电动机凸出的突起部、与突起部连接并且在径向方向上与第一平坦部基本上齐平的第二平坦部、和从中央凸缘径向向内突伸的端部突出部，所述端部突出部被配置用于轴向地限制电动机的输出轴，以及
其中，所述突起部抵靠在电动机上。
2.根据权利要求1所述的起动机，其中，所述耐磨件是环状件，所述环状件的尺寸对应于所述至少一个行星齿轮的运动轨迹。
3.根据权利要求1或2所述的起动机，其中，所述耐磨件的与所述至少一个行星齿轮接触的表面具有大于等于HV 550的硬度。
4.根据权利要求1-2中任一所述的起动机，其中，所述耐磨件的与所述至少一个行星齿轮接触的表面是大致平面的。
5.根据权利要求1-2中任一所述的起动机，其中，所述耐磨件的与所述至少一个行星齿轮接触的表面被涂有耐磨涂层。
6.根据权利要求1-2中任一所述的起动机，其中，所述支架本体由金属材料经过塑性变形形成。
7.根据权利要求6所述的起动机，其中，所述耐磨件由与所述支架本体相同的材料制成。
8.根据权利要求6所述的起动机，其中，所述耐磨件由与所述支架本体不同的材料制成，所述耐磨件的硬度大于所述支架本体的硬度。
9.根据权利要求1或2所述的起动机，其中，所述耐磨件由金属材料制成。
10.根据权利要求9所述的起动机，其中，所述耐磨件由钢制成。
11.根据权利要求1-2中任一所述的起动机，其中，所述耐磨件被机械连接到所述中间轴承支架的支架本体。
12.根据权利要求11所述的起动机，其中，所述耐磨件被焊接到或被铆接到所述中间轴承支架的支架本体。
13.根据权利要求12所述的起动机，其中，所述耐磨件被电焊到所述中间轴承支架的支架本体。
14.根据权利要求1-2中任一所述的起动机，其中，所述耐磨件是被涂有耐磨层的从所述中间轴承支架的支架本体突出的一体部分。
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