CN109154376A - 带有至少一个成型齿的小齿轮的起动机 - Google Patents
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Abstract
一种用于机动车辆的起动机,包括小齿轮(21),其包括成型齿(203、208),成型齿包括从动面(205)和驱动面(204),所述成型齿包括第一部分和第二部分(210),被称为不规则的,从垂直于X轴线的第二平面(P2)轴向延伸到垂直于X轴线并位于齿的另一端的第三平面(P3),并且由从动面和驱动面界定。可以设想,第二平面(P2)、第三平面(P3)及位于第二平面(P2)和第三平面(P3)之间的垂直于X轴线的第四平面(P4)上的第二部分(210)的横截面每个都具有表面积,第二平面(P2)上的横截面的表面积大于第四平面(P4)上的横截面的表面积,第四平面(P4)上的横截面的表面积本身大于第三平面(P3)上的横截面的表面积,并且在于,第二平面(P2)、第三平面(P3)和第四平面(P4)上的第二部分的从动面(205)的横截面分别形成脊(304、305、306、402),每个脊基本上包括由圆柱体的指向矢圆形成的X轴线的圆的渐开线的形状。
Description
技术领域
本发明涉及一种机动车辆的热力发动机的起动机,所述起动机包括小齿轮,该小齿轮可与所述热力发动机的环形齿轮接合,并设置有成型齿。
背景技术
包括热力发动机的机动车辆还包括用于起动该热力发动机的装置,称为起动机。
图1表示根据现有技术的用于机动车辆的内燃机的起动机装置1。
该装置1首先包括转子2,也称为电枢,其可绕轴线X旋转,其次包括定子3,也称为电感器,其围绕转子2放置。该定子3包括轭架,其上固定有一个或多个极性部件4,以便将电感器绕组5放置到位。
转子2包括转子主体7和缠绕在转子主体7中的凹口中的电枢绕组8。
该电枢绕组8在转子主体7的两侧形成前髻9和后髻10。
转子2在后部设置有收集器12,收集器12包括多个电连接到导电元件的接触部分,所述导电元件在所涉及的示例中通过电枢绕组8的电线形成。
提供一组电刷13和14用于电枢绕组8的电源,其中一个电刷13连接到装置1的接地,另一个电刷14连接到接触器17。例如有四个电刷。
接触器17包括端子29,端子29通过电连接元件特别是电线30连接到车辆的电源,特别是电池26。
当转子2旋转时,电刷13和14在收集器12上摩擦。
起动机装置1还包括启动器19,启动器19装配成在驱动轴18上滑动,并且可以通过转子2绕轴线X旋转。
齿轮减速器组件20可以以已知的方式插入转子2和驱动轴18之间。
启动器19包括驱动元件,该驱动元件由小齿轮21形成并且设计成接合在内燃机的驱动单元33上。该驱动单元例如是带齿环形齿轮。
启动器19还包括自由轮22和滑轮垫圈23,它们在彼此之间限定凹槽24,用于接收叉27的端部25。
该叉27例如通过模制塑料材料制成。
叉27由接触器17致动,以使启动器19相对于驱动轴18沿轴线X在第一位置和第二位置之间平移,在第一位置,启动器19从环形齿轮33脱离,在第二位置,启动器19通过小齿轮21驱动内燃机。
为了使小齿轮21能够驱动发动机的环形齿轮齿轮33,在小齿轮和启动器沿轴线X平移之后,小齿轮的齿必须能够到达接合位置。根据该接合位置,小齿轮的齿设置在环形齿轮的两个齿之间。
然后小齿轮21沿着称为正方向的方向驱动环形齿轮33,当小齿轮21以一定速度旋转时,其具有致使热力发动机起动的效果。
在热力发动机起动之后,环形齿轮33继续沿正方向旋转。然后,由于自由轮22,它驱动小齿轮,但不驱动转子2。
实际上,自由轮22设置在转子2和小齿轮21之间,以便允许转子2的扭矩传递到小齿轮21和环形齿轮33,当后者通过小齿轮正向驱动时。另一方面,当环形齿轮33沿正方向旋转并驱动小齿轮21时,转子2不被驱动。
根据现有技术,多种类型的起动机是根据热力发动机的运行状态来定义的。
更具体地,当热力发动机在空转后停止时,它经历了旋转速度快速下降的阶段,并且根据本领域技术人员公知的术语,在该阶段期间的起动被称为“窗口1”或“W1”。
随后,发动机经过有时称为平衡的阶段,根据该阶段,其环形齿轮可以在与旋转的上述正向方向相反的负方向上旋转,并且根据本领域技术人员公知的术语,在该阶段期间的起动被称为“窗口2”或“W2”。
根据本领域技术人员公知的术语,当发动机停止时,参考“窗口0”或“W0”开始。
对于起动机,目的尤其是执行W1型的发动机起动操作。根据起动类型W1,环形齿轮33的旋转速度在减小的同时可以达到大约几百转/分钟的速度,但是不超过800rpm。
对于起动机,目的还特别是用于执行W2型的发动机起动操作。根据起动类型W2,环形齿轮33的旋转速度可以采用负值。
根据起动W1或W2,在小齿轮的平移期间,小齿轮的齿必须能够到达上述接合位置,同时热力发动机的环形齿轮仍在旋转。因此可能出现的是这种接合并没有发生,相反,小齿轮的齿撞击环形齿轮的齿。然后,这会引起小齿轮的回弹。术语“机会窗口”是对应于小齿轮21的平移将允许小齿轮的齿到达接合位置的间隔的定义。机会窗口尤其取决于环形齿轮33的旋转速度、小齿轮21的旋转速度以及小齿轮的齿相对于环形齿轮的两个齿之间的距离的周向宽度。
根据现有技术,已知使用小齿轮,其齿在轴向侧上具有精细的轮廓,以被引入环形齿轮的两个齿之间。
这种类型的小齿轮在图2中示出。小齿轮21包括底座200,底座200的外周边由具有轴线X的圆柱体201界定,例如旋转圆柱体。在这种情况下,它是圆柱体,其准线曲线是圆,并且其母线直线是轴线X,所述母线直线垂直于包含准线圆的平面。在图2中,为简单起见,仅示出了圆柱体201的准线圆。小齿轮21还包括从所述外周边径向延伸的齿202组件,并且齿组件包括至少一个成型齿203或208。成型齿203包括驱动面204和从动面205。单个齿的从动面和驱动面由齿的顶部分开。
驱动面和从动面位于成型齿的两侧。它们相对于环形齿轮33限定。更具体地,小齿轮21通过其驱动面204支撑在环形齿轮33的齿上而沿正方向驱动环形齿轮33。另一方面,当热力发动机已经起动时,环形齿轮33沿正方向旋转并通过其一个齿支撑在从动面205上来驱动小齿轮21。
换句话说,驱动面204是在小齿轮的齿驱动时与环形齿轮的齿接触的面。另一方面,从动面205是在小齿轮的齿被驱动时与环形齿轮的齿接触的面。
成型齿203包括第一所谓的规则部分209,其从垂直于轴线X的第一平面P1轴向延伸,位于齿的一端,直至垂直于轴线X的第二平面P2,并且由驱动面205和从动面204界定。
成型齿203还包括第二所谓的不规则部分210,其从垂直于轴线X的第二平面P2轴向延伸,直至垂直于轴线X的第三平面P3,位于齿的另一端,并且由驱动面205和从动面204界定。
不规则部分210包括两个倒角206和207,其可以在成型齿203上或成型齿208上看到。第一倒角206形成在相对于包括半径和轴线X的平面倾斜约45°的第一横截面上。第二倒角形成在通过围绕轴线X旋转第一横截面而获得的第二横截面上。
第一倒角206使得可以减小基本上在首先进入环形齿轮的两个齿之间的齿的一侧上的周向宽度。因此,小齿轮的齿的周向宽度相对于环形齿轮的两个齿之间的距离减小,并且机会窗口增加。
然而,图2中所示的小齿轮不是最佳的。实际上,从动面在W1或W2起动期间具有缺点。
首先,当小齿轮的齿的从动面旋转地轴向撞击环形齿轮的齿时,小齿轮的齿首先将受到轴向回弹力,该轴向回弹力引起小齿轮的弹出。其次,由于从动面的45°倒角,切向力被施加到小齿轮的齿的从动面上。然后,除了回弹之外,小齿轮的旋转也被加速。这为了获得小齿轮在所述接合位置中的穿透而增加的时间更长。
此外,对于小齿轮21在环形齿轮33的两个齿之间的轴向穿透的给定距离,驱动比不是恒定的。例如,对于小齿轮在环形齿轮的两个齿之间的1mm的轴向穿透,通过使与小齿轮接合的环形齿轮旋转,驱动比在1和2之间变化。这意味着,根据小齿轮的齿及环形齿轮的齿的位置,可以在单个接触点处通过小齿轮和环形齿轮之间的两个接触点。在单个接触点处的这两个接触点的通过将产生冲击,这将引起噪音,并且减损小齿轮的耐久性。
另外,对于这种类型的小齿轮,接触点的速度根据它们的位置而变化。这也会产生噪音。
从专利申请DE102010038443中已知小齿轮齿,其厚度是不对称的,特别是在一侧或两侧减小或加宽。然而,从噪音的角度来看,这种类型的齿轮廓仅部分地优化。
因此需要一种能消除这些缺点的小齿轮,特别是其可以减少噪音。
发明内容
本发明的目的是满足这种需要,同时消除这些上述缺点中的至少一个。
本发明的主题是一种用于机动车辆的起动机,包括:
-包括轴线X的驱动轴;
-安装在所述驱动轴上的小齿轮,
所述小齿轮包括:
底座,其外周边由具有轴线X的圆柱体界定;
齿组件,其从所述外周边径向延伸,所述齿组件包括至少一个成型齿,
所述成型齿包括:
从动面和驱动面;
第一所谓的规则部分,其从位于齿的一端的垂直于轴线X的第一平面轴向延伸,直至垂直于轴线X的第二平面,并且由所述从动面和驱动面界定;
第二所谓的不规则部分,其从所述第二平面轴向延伸,直至位于齿的另一端的垂直于轴线X的第三平面,并且由所述从动面和驱动面界定。
根据本发明的一般特征,第二平面、第三平面及位于第二平面和第三平面之间的垂直于轴线X的第四平面上的第二部分的截面每个都具有表面积,所述第二平面上的截面的表面积大于所述第四平面上的截面的表面积,所述第四平面上的截面的表面积本身大于所述第三平面上的截面的表面积,
并且第二平面、第三平面和第四平面上的第二部分的截面分别与所述从动面形成脊,每个脊基本上包括由所述圆柱体的准线圆形成的具有轴线X的圆的渐开线的形状。
这使得可以具有特别是在W1中在起动期间在从动面和环形齿轮之间的多个恒定接触点的优点。因此可以在这种类型的起动中显著降低起动机的噪音。它允许显著减小从动侧上的齿的表面积,这也可以增加机会窗口。
例如,界定小齿轮底座的圆柱体是具有轴线X的旋转圆柱体。
根据单独或组合采用的其他特征,所述至少一个成型齿包括的形状使得:
-第四平面上的从动面的截面的脊包括位于由由所述圆柱体的准线圆形成的具有轴线X的圆的渐开线的分别-2和+2°的倾斜形成的两个弧之间的形状;
-第四平面上的从动面的截面的脊包括具有由所述圆柱体的准线圆形成的具有轴线X的圆的渐开线的至少3个点的形状。
因此,这提供了一种相对于圆的渐开线非常忠实的形状。因此获得渐开线的所有优点,即许多恒定的接触点,以及接触点的恒定速度。因此,这允许降低噪音。
-第二部分包括部分,该部分在所述第四平面上的截面具有的表面积相对于所述第三平面上的截面的表面积增加小于50%,所述第三平面和第四平面之间的距离等于在所述第一平面上测量的齿的模数的0.5倍。因此,这表征了从动面轮廓,其中在小齿轮的齿的足够机械强度、引入速度和噪音水平之间具有最佳折衷。例如,与第三平面上的截面的表面积相比,第四平面上的截面可以具有增加34%的表面积;
-第二部分包括在所述第三平面和第五平面之间界定的部分,所述第五平面位于所述第三和第四平面之间垂直于轴线X,其根据垂直于轴线X的平面的截面各自具有相同的表面积值,所述部分从齿的另一端延伸;
-在第三平面和第五垂直平面之间界定的部分具有直齿形轮廓。如果小齿轮的齿必须撞击环形齿轮的一个齿,那么小齿轮的齿将不会旋转。只会向其施加轴向力。因此,对于小齿轮在环形齿轮中的接合,速度大大提高;
-在平行于轴线X的平面上的顶部的投影中,位于所述第五平面和第二平面之间的齿的顶部的投影形成具有曲率半径的线。因此,这提供了辐射齿。换句话说,当从第五平面到第二平面发生轴向位移时,齿的顶部遵循具有曲率半径的线;
-对于位于所述第五平面和第二平面之间的垂直于所述第二部分的轴线X的平面,所述脊与所述圆柱体的外表面之间的交叉点遵循具有轴线X的恒定节距的螺旋。这因此提供了第五和第二平面之间的螺旋连接。螺旋连接是有利的,因为它允许引入而不会颠簸,降低了噪音;
-第二部分包括在所述第三平面和垂直于轴线X的第六平面之间界定的部分,在所述第六平面上,对于垂直于轴线X的平面,所述脊与所述圆柱体的外表面之间的交叉点遵循具有轴线X的恒定节距的螺旋。这因此提供了第三和第六平面之间的螺旋连接。螺旋连接是有利的,因为它允许引入而不会颠簸,降低了噪音。因此,当它从引入环形齿轮的齿的端部延伸时更加有利;
-根据具有恒定节距的螺旋的所述脊与所述圆柱体的外表面的位于第三平面P3和垂直于轴线X的第六平面P6之间的交叉点以及形成曲线602的在第六平面和第二平面之间的在从动面与圆柱体的外表面之间的交叉点每个具有由半径连接的不同节距;
-具有恒定节距的螺旋配置成使得在垂直于轴线X的平面上,所述从动面的螺旋角相对于轴线X在5°和45°之间。
因此,当小齿轮撞击环形齿轮的齿时,这提供了减小的切向力。这使得可以提高小齿轮在环形齿轮中的接合速度。例如,从动面的螺旋角相对于轴线X可以是5°。
-在位于所述第六平面P6和第二平面P2之间的平行于齿的顶部的轴线X的平面上的投影形成具有曲率半径的线。换句话说,当从第六平面到第二平面发生轴向位移时,齿的顶部遵循具有曲率半径的线。因此,这提供了辐射齿;
-第六平面与第二平面重合,使得对于垂直于所述第二部分的轴线X的所有平面,所述脊与所述圆柱体的外表面之间的交叉点遵循具有轴线X的恒定节距的螺旋;
-根据垂直于轴线X的平面的所谓的规则第一部分的截面各自具有相同的表面积;
-规则部分具有直齿形轮廓;
-齿组件的齿都是成型齿。
在包括热力发动机的小齿轮和环形齿轮的齿轮中,为了能够接合,环形齿轮和小齿轮必须具有相同的模数。切割齿的从动面的事实不会使小齿轮的模数变化,因为相邻的从动面也被切割成使得等于两个相邻齿的从动面之间的圆周距离除以常数Pi的模数保持相同。
附图说明
通过阅读以下描述并检查伴随它的附图,将更好地理解本发明。这些图纯粹是为了说明而提供的,并不以任何方式限制本发明。
已经描述的图1表示起动机的视图;
已经描述的图2表示根据现有技术的小齿轮;
图3a至3d表示根据本发明第一实施例的小齿轮;
图4a和4b表示根据本发明第一实施例的小齿轮;
图5a和5b表示根据本发明第二实施例的小齿轮;以及
图6a和6b表示根据本发明第三实施例的小齿轮。
相同、相似或类似的元件在各图中保持相同的附图标记。
具体实施方式
图3a表示根据本发明第一实施例的小齿轮21。该小齿轮21尤其与图2中所示的小齿轮的区别在于其在第二部分210中的从动面205的轮廓,在第二平面P2和第三平面P3之间延伸。如图3b中可见,该轮廓由三个倒角301、302和303形成。
对于图2a中的实施例,圆柱体201例如是旋转圆柱体。在图3a中,对于图2a,为简单起见,仅表示具有轴线X的圆柱体201的准线圆。
图3b表示根据第一实施例的第一变型的小齿轮21。在图3b中,除了已经描述的第一平面、第二平面和第三平面(分别为P1、P2、P3)之外,还示出了第四平面P4和第六平面P6。平面P4对应于位于第二平面P2和第三平面P3之间的任何平面。平面P6位于第二平面P2和第三平面P3之间的第二所谓的不规则部分210上。它与例如平面P2重合,如图3b所示。所有平面P1、P2、P3、P4和P6垂直于轴线X,因此彼此平行。
在下文的描述中,第二部分210的截面的表面积可以在平面Px上标出S(Px)。因此例如,平面P2上的第二部分210的截面的表面积是S(P2),平面P3上的第二部分210的截面的表面积是S(P3),且平面P4上的第二部分210的截面的表面积是S(P4)。
在从动面205侧,三个倒角301、302和303从位于齿的端部的垂直于轴线X的平面P3开始,并且延伸到垂直于轴线X的平面P2。每个倒角从齿的端部相对于轴线X以一角度延伸,使得:S(P3)<S(P4)<S(P2)。
平面P2上的从动面205的截面形成脊304,平面P4上的从动面205的截面形成脊305,且平面P4上的从动面205的截面形成脊306。
每个脊304、305、306基本上具有带有轴线X的圆的渐开线的形式,由从点O1、O2和O3开始的圆柱体201的准线圆形成。
点O1、O2和O3分别是圆柱体201的外表面和脊304、305、306之间的交叉点。例如,这些交叉点遵循在圆柱体201的外表面上具有恒定节距的螺旋。换句话说,第二部分包括在第三平面P3和垂直于轴线X的第六平面P6之间界定的部分,其中对于垂直于轴线X的平面,脊和圆柱体201的外表面之间的交叉点遵循具有恒定节距的螺旋。
如图3b所示,对于垂直于第二部分的轴线X的所有平面,第六平面P6与第二平面P2重合,并且脊和圆柱体的外表面之间的交叉点遵循具有恒定节距的螺旋。
例如,具有恒定节距的螺旋配置成使得从动面的螺旋角相对于轴线X为5°。
例如,如图3b所示,第四平面上的从动面205的截面的脊305包括具有带有轴线X的圆的渐开线的至少3个点的形式,由圆柱体的准线圆形成。更具体地,由从点O2开始的准线圆形成的具有轴线X的圆的渐开线在点307、308和309处与脊305相切。点307、308和309是分别属于第四平面P4上的倒角301、302和303的点。
例如,可以选择三个倒角301、302和303相对于轴线X的角度,使得表面积S(P4)相对于表面积S(P3)增加小于50%,第三平面P3和第四平面P4之间的轴向距离等于在第一平面P1上测量的齿的模数的一半。例如,表面积S(P4)可以相对于表面积S(P3)增加34%。
在平面P1上,模数被测量为原始节距,该原始节距是从两个相邻齿的从动面之间的周向距离除以公知的常数Pi(也称为π,并且等于约3.14)而获得的。换句话说,第二部分210包括一部分,其在第四平面上的部分具有的表面积相对于在第三平面上的部分的表面积增加小于50%,第三平面和第四平面之间的距离等于在第一平面P1上测量的齿的模数的0.5倍。
图3c示出了小齿轮21的第一实施例的第二变型。该第二变型与第一变型的区别在于,脊305包含在两个弧309和310之间。弧309对应于具有轴线X的圆的圆的渐开线,从点O2开始,在旋转-2°之后,由圆柱体201的准线圆形成。类似地,弧310对应于具有轴线X的圆的渐开线,从点O2开始,在旋转+2°之后,由圆柱体201的准线圆形成。换句话说,第四平面P4上的从动面205的截面的脊305包括位于两个弧之间的形状,这两个弧分别由圆柱体201的准线圆形成的具有轴线X的圆的渐开线的-2和+2°的倾斜形成。
图3d示出了根据上面视图的第一实施例。除了三个倒角301、302和303之外,图3d示出了第三平面上的第二部分的截面的表面积S(P3)。
对于图3a、3b、3c和3d所示的第一实施例,根据位于平面P2和P3之间的垂直于轴线X的平面,第二部分210的第一部分的从动面205的截面基本上具有从圆柱体201的准线圆获得的圆的渐开线的形状。此外,在平面P3和平面P2之间,从动面205与圆柱体201的外表面之间的交叉点形成具有恒定节距的螺旋。因此,这是平面P3上的截面与平面P2上的截面之间的螺旋连接。
图4a和4b表示根据本发明第二实施例的小齿轮21。该小齿轮21与第一实施例的区别在于其第二部分210上的从动面205的轮廓在第二平面P2和第三平面P3之间延伸。
对于图2a中的实施例,圆柱体201例如是旋转圆柱体。在图4a中,对于图2a,为简单起见,仅示出了具有轴线X的圆柱体201的准线圆。
除了已经描述的平面P1、P2、P3、P4之外,图4b示出了直线形式的平面P5。平面P5位于第二平面P2和第三平面P3之间的第二所谓的不规则部分上。所有平面P1、P2、P3、P4和P5都垂直于轴线X,因此彼此平行。
第二部分210包括在第三平面P3和第五平面P5之间界定的第一部分,其中根据垂直于轴线X的平面的部分各自具有相同的表面积。例如,如图4b所示,在第三平面P3和第五平面P5之间界定的第一部分具有直齿形轮廓。
在任何情况下,根据垂直于轴线X的平面的第二部分210的第一部分的从动面205的截面具有从圆柱体201的准线圆获得的圆的渐开线的形状。此外,由于该第一部分由平面P3和平面P5界定,因此它从齿的端部延伸。
第二部分210还包括在第五平面P5和第二平面P2之间界定的第二部分。在平面P5和平面P2之间,在从动面205和圆柱体201的外表面之间的交叉点形成曲线401。在该曲线401上,在垂直于第二部分的轴线X的平面上的从动面的脊与圆柱体201的外表面之间将存在交叉点。例如,曲线401是具有恒定节距的螺旋形式。在这种情况下,它是平面P5上的截面和平面P2上的截面之间的螺旋连接。
换句话说,在位于第五平面和第二平面之间的垂直于第二部分210的轴线X的平面上,脊和圆柱体的外表面之间的交叉点遵循具有恒定节距的螺旋。
在任何情况下,根据垂直于轴线X的平面的第二部分210的第一部分的从动面205的截面基本上具有从圆柱体201的准线圆获得的圆的渐开线的形状。
平面P4是位于平面P3和平面P2之间的任何平面,其中S(P3)<S(P4)<S(P2)。因此,平面P4不能位于平面P3和P5之间,而是位于平面P5和P2之间。在任何情况下,平面P4上的第二部分的从动面205形成脊,该脊基本上包括由圆柱体的准线圆形成的具有轴线X的圆的渐开线的形式。
如图4b所示,对于位于平面P5和P2之间的平面P4,平面P4上的从动面205的截面形成从点O2获得的脊402。点O2位于脊402和圆柱体201的外表面之间的交叉点处,并且位于曲线401上。脊402基本上具有带有轴线X的圆的渐开线的形式,从点O2开始,由圆柱体201的准线圆形成。
另外,可以选择平面P5的位置和平面P5上的截面与平面P2上的截面之间的螺旋连接的螺旋角,使得第四平面上的截面具有的表面积相对于第三平面上的截面的表面积增加小于50%,第三平面P3和第四平面P4之间的轴向距离等于在第一平面P1上测量的齿的模数的一半。例如,表面积S(P4)可以相对于表面积S(P3)增加34%。
图5a和5b示出了根据第三实施例的小齿轮21。该小齿轮21与第二实施例的小齿轮的不同之处在于第二部分210中的从动面205的轮廓,其在第二平面P2和第五平面P3之间延伸。如在图5a和5b中可以看到,当从第五平面到第二平面发生轴向位移时,齿的顶部遵循具有曲率半径的线。
在任何情况下,对于位于第二部分210的平面P5和P2之间的任何平面P4,第二部分的从动面205的截面基本上具有从圆柱体201的准线圆获得的圆的渐开线的形状。
图6a和6b示出了根据第四实施例的小齿轮21。该小齿轮21与第一实施例的小齿轮的区别特别在于平面P6的定位,平面P6不再与平面P2重合。因此,第二部分210形成两个部分,即位于平面P3和P6之间的第一部分以及位于平面P6和P2之间的第二部分。
对于第一部分,在平面P3和平面P6之间,在从动面205与圆柱体201的外表面之间的交叉点形成曲线601。在该曲线601上,在垂直于第一部分的轴线X的平面上的从动面205的脊和圆柱体201的外表面之间将存在交叉点。例如,曲线601具有恒定节距的螺旋形式。在这种情况下,它是平面P3上的截面和平面P6上的截面之间的螺旋连接。例如,具有恒定节距的螺旋配置成使得从动面205的螺旋角相对于轴线X为5°。
换句话说,在位于第三平面P3和第六平面P6之间的垂直于第二部分的轴线X的平面上,脊和圆柱体的外表面之间的交叉点遵循具有恒定节距的螺旋。
在任何情况下,对于位于第二部分210的平面P3和P6之间的任何平面P4,第一部分的从动面205的截面具有从位于曲线601上的点开始的从圆柱体201的准线圆获得的圆的渐开线的形状。
例如,可以选择第一部分的从动面205的螺旋角,使得位于第一部分中的第四平面P4上的截面具有的表面积相对于第三平面的截面的表面积增加小于50%,第三平面P3和第四平面P4之间的轴向距离等于在第一平面P1上测量的齿的模数的一半。例如,表面积S(P4)可以相对于表面积S(P3)增加34%。
对于第二部分,在平面P6和平面P2之间,在从动面205与圆柱体201的外表面之间的交叉点形成曲线602。在该曲线602上,在垂直于第二部分的轴线X的平面上的从动面205的脊和圆柱体201的外表面之间将存在交叉点。例如,曲线602具有恒定节距的螺旋形式。在这种情况下,它是平面P6上的截面和平面P2上的截面之间的螺旋连接。例如,具有恒定节距的螺旋配置成使得第二部分的从动面205的螺旋角大于第一部分的从动面205的螺旋角。
从图6b中可以看出,当从第六平面P6到第二平面P2发生轴向位移时,齿的顶部遵循具有曲率半径的线。
对于位于第二部分210的平面P6和P2之间的任何平面P4,第二部分的从动面205的截面具有从位于曲线602上的点开始的从圆柱体201的准线圆获得的圆的渐开线的形状。
例如,可以选择第一部分的从动面205的螺旋角和第二部分的从动面205的螺旋角,使得位于第二部分中的第四平面P4上的截面具有的表面积相对于第三平面上的截面的表面积增加小于50%,第三平面P3和第四平面P4之间的轴向距离等于在第一平面P1上测量的齿的模数的一半。例如,表面积S(P4)可以相对于表面积S(P3)增加34%。
可以注意到,对于包括小齿轮21和环形齿轮33的齿轮中的图3a、3b、3c、3d、4a、4b、5a、5b、6a、6b中的所有实施例,为了能够接合,环形齿轮和小齿轮必须具有相同的模数。切割齿的从动面的事实不会使小齿轮的模数变化,因为相邻的从动面也被切割成使得等于两个相邻齿的从动面之间的圆周距离除以常数Pi的模数保持相同。
图3a、3b、3c、3d、4a、4b、5a、5b、6a、6b中所示的实施例的小齿轮可用于例如图1中所述的起动机中。
Claims (15)
1.一种用于机动车辆的起动机,包括:
-包括轴线X的驱动轴(18);
-安装在所述驱动轴上的小齿轮(21),
所述小齿轮包括:
底座(200),其外周边由具有轴线X的圆柱体(210)界定;
齿组件(202),其从所述外周边径向延伸,所述齿组件包括至少一个成型齿,
所述成型齿(203、208)包括:
从动面(205)和驱动面(204);
第一所谓的规则部分(209),其从位于齿的一端的垂直于轴线X的第一平面(P1)轴向延伸,直至垂直于轴线X的第二平面(P2),并且由所述从动面和驱动面界定;
第二所谓的不规则部分(210),其从所述第二平面(P2)轴向延伸,直至位于齿的另一端的垂直于轴线X的第三平面(P3),并且由所述从动面和驱动面界定,
其特征在于,所述第二平面(P2)、第三平面(P3)及位于第二平面(P2)和第三平面(P3)之间的垂直于轴线X的第四平面(P4)上的第二部分(210)的截面每个都具有表面积,所述第二平面(P2)上的截面的表面积大于所述第四平面(P4)上的截面的表面积,所述第四平面(P4)上的截面的表面积本身大于所述第三平面(P3)上的截面的表面积,
并且在于,所述第二平面(P2)、第三平面(P3)和第四平面(P4)上的第二部分的截面分别与所述从动面形成脊(304、305、306、402),每个脊基本上包括由所述圆柱体的准线圆形成的具有轴线X的圆的渐开线的形状。
2.根据权利要求1所述的起动机,其中,所述第四平面(P4)上的从动面的截面的脊(305)包括位于由所述圆柱体(201)的准线圆形成的具有轴线X的圆的渐开线的分别-2和+2°的倾斜形成的两个弧(309、310)之间的形状。
3.根据权利要求1或2所述的起动机,其中,所述第四平面(P4)上的从动面(205)的截面的脊(305)包括具有由所述圆柱体(201)的准线圆形成的具有轴线X的圆的渐开线的至少3个点(307、308、309)的形状。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的起动机,其中,所述第二部分(210)包括部分,该部分在所述第四平面(P4)上的截面具有的表面积相对于所述第三平面上的截面的表面积增加小于50%,所述第三平面和第四平面之间的距离等于在所述第一平面(P1)上测量的齿的模数的0.5倍。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的起动机,其中,所述第二部分(210)包括在所述第三平面和第五平面(P5)之间界定的部分,所述第五平面位于所述第三和第四平面(P3、P4)之间垂直于轴线X,其根据垂直于轴线X的平面的截面各自具有相同的表面积值,所述部分从齿的另一端延伸。
6.根据前一权利要求所述的起动机,其中,在所述第三平面(P3)和第五垂直平面(P5)之间界定的部分具有直齿形轮廓。
7.根据权利要求5或6所述的起动机,其中,在平行于轴线X的平面上的顶部的投影中,位于所述第五平面和第二平面之间的齿的顶部的投影形成具有曲率半径的线。
8.根据权利要求5或6所述的起动机,其中,对于位于所述第五平面(P5)和第二平面(P2)之间的垂直于所述第二部分的轴线X的平面,所述脊与所述圆柱体的外表面之间的交叉点遵循具有轴线X的恒定节距的螺旋。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的起动机,其中,所述第二部分(210)包括在所述第三平面(P3)和垂直于轴线X的第六平面(P6)之间界定的部分,在所述第六平面(P6)上,对于垂直于轴线X的平面,所述脊与所述圆柱体(201)的外表面之间的交叉点(601)遵循具有轴线X的恒定节距的螺旋。
10.根据前一权利要求所述的起动机,其中,具有恒定节距的螺旋配置成使得在垂直于轴线X的平面上,所述从动面(205)的螺旋角相对于轴线X在5°和45°之间。
11.根据权利要求9或10所述的起动机,其中,位于所述第六平面(P6)和第二平面(P2)之间齿的顶部在平行于轴线X的平面上的投影形成具有曲率半径的线。
12.根据权利要求9或10所述的起动机,其中,所述第六平面与所述第二平面重合,使得对于垂直于所述第二部分的轴线X的所有平面,所述脊与所述圆柱体(201)的外表面之间的交叉点形成具有轴线X的恒定节距的螺旋。
13.根据前述权利要求中任一项所述的起动机,其中,根据垂直于轴线X的平面的所谓的规则第一部分(209)的截面各自具有相同的表面积。
14.根据前一权利要求所述的起动机,其中,所述规则部分(209)具有直齿形轮廓。
15.根据前述权利要求中任一项所述的起动机,其中,所述齿组件(202)的齿都是成型齿。
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