CN113586307A - 一种无鼻式起动机及其单向器支撑结构 - Google Patents

Abstract

一种无鼻式起动电机及其单向器支撑结构，该无鼻式起动电机的单向器支撑结构包括单向器前端支撑结构和单向器后端支撑结构，该单向器后端支撑结构包括止推件，设置在单向离合器的滑座后端的安装孔内，该止推件包括止推垫块和滚针轴承，该止推垫块包括同轴设置的第一外圆面、第二外圆面、第三外圆面和止推内孔，该滚针轴承安装在该止推内孔中，无鼻式起动电机电枢轴的轴端安装在该滚针轴承上，该第一外圆面和第二外圆面之间形成有第一轴肩，该第一外圆面与第三外圆面之间形成有第二轴肩，该安装孔对应于该止推垫块设置为阶梯孔，该第一轴肩与该阶梯孔的阶梯端面形成轴向定位，该第一外圆面和第二外圆面分别与该阶梯孔为间隙配合。

Description

一种无鼻式起动机及其单向器支撑结构

技术领域

本发明涉及一种无鼻减速起动电机，特别是一种用于重型柴油发动机的单向器只旋转不打出且具有双支撑点的无鼻起动机及其单向器支撑结构。

背景技术

目前商用车应用的起动机，根据机械系统的结构设计主要分为有鼻式起动机和无鼻式起动机两种，无鼻式起动机由于其密封性能高、环境适应能力强以及物理匹配更容易等优点备受全球市场及客户的青睐。

而传统的无鼻起动机由于在驱动齿轮打出后整个单向器呈悬臂支撑状态，只有齿轮轴与前盖内轴承有一个支撑点，导致传统的无鼻起动机支撑稳定性方面不如有鼻起动机，在一些大负载的应用下，传统无鼻起动机拖动发动机时齿轮轴由于支撑稳定性不好会发生挠曲变形，会发生驱动齿轮回退的现象并且影响齿轮轴与驱动端盖之间油封的密封效果，对于一些湿式飞轮壳的应用来讲，这样的挠曲变形对起动机的密封可靠性影响很大。且由于传统起动机的单向器是整体轴向移动的，再加上驱动齿轮等零件，整个移动副质量很大，需要较大的电磁开关才能提供足够的电磁力将整个移动副快速打出。

随着全球节能环保要求的不断提高，迫切需要一种新型的无鼻式起动机，它除了具备更好的支撑稳定性即双支撑点之外，还需要尽量减轻移动副的质量，以匹配更小的电磁开关设计，从而在整体上降低无鼻式起动机的质量，提高起动机的功质比和效率，满足日益严酷的节能减排的要求。

图1为现有技术单向器支撑结构局部剖视图。如图1所示，该起动机的核心支撑系统由以下零部件组成：单向器100，中盖110，输出轴120，止推垫块130，电枢140，齿轮室盖板150，行星齿轮160等。输出轴120前端与起动机前盖内轴承形成支撑，后端与单向器100的内圈101通过螺旋花键连接形成支撑，而单向器100前端通过内圈101与中盖110的滚针轴承形成支撑。输出轴120在打出后由上述两个支撑点形成稳固支撑。而这个支撑稳固的前提是参与输出轴120后端支撑的单向器100，其整体支撑必须稳固。该结构中，单向器100前端支撑由单向器内圈101与中盖110的滚针轴承形成，没有问题；而该单向器100的后端支撑是由电枢轴140的轴头与止推垫块130与单向器内圈101及压装在单向器滑座102后端的衬套103一起形成的，电枢轴140与止推垫块130之间没有轴承，且止推垫块130的轴向定位主要靠其薄薄的环形台肩与单向器内圈101的端面形成，非常不可靠，比较容易发生断裂失效。而电枢轴140的前端支撑主要靠压装在电枢太阳轮前端的轴承141与安装在中盖110内止口上的齿轮室盖板150形成颈向支撑；而齿轮室盖板150由于是冲压件，结构负杂，无法进行热处理，所以强度及硬度较低，在起动机工作过程中，尤其是处于被发动机反拖的时候，四个行星齿轮160一边高速旋转，一边轴向蹿动，很容易会将齿轮室盖板150冲击得变形甚至断裂，导致电枢轴140的前端支撑失效，从而导致单向器100的后端支撑失效，进而引起整个起动机的支撑系统失效，起动机被迫停止工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种具有高稳定性及可靠性的无鼻式起动机及其单向器支撑结构。

为了实现上述目的，本发明提供了一种无鼻式起动电机的单向器支撑结构，用于具有双排滚柱的特重型单向离合器，所述单向器支撑结构包括单向器前端支撑结构和单向器后端支撑结构，其中，所述单向器后端支撑结构包括：

止推件，设置在所述特重型单向离合器的滑座后端的安装孔内，所述止推件包括止推垫块和滚针轴承，所述止推垫块包括同轴设置的第一外圆面、第二外圆面、第三外圆面和止推内孔，所述滚针轴承安装在所述止推内孔中，无鼻式起动电机的电枢轴的轴端安装在所述滚针轴承上，所述第一外圆面和第二外圆面之间形成有第一轴肩，所述第一外圆面与第三外圆面之间形成有第二轴肩，所述安装孔对应于所述止推垫块设置为阶梯孔，所述第一轴肩与所述阶梯孔的阶梯端面形成轴向定位，所述第一外圆面和第二外圆面分别与所述阶梯孔为间隙配合。

上述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其中，还包括淬火垫片，设置在所述止推垫块的第一端面与所述电枢轴的太阳轮端面之间。

上述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其中，所述止推垫块的第一端面上还设置有储油槽，用于存储润滑脂以降低所述第一端面与所述淬火垫片之间相对转动产生的磨损。

上述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其中，所述第二外圆面与所述阶梯孔的配合间隙小于所述第一外圆面与所述阶梯孔的配合间隙。

上述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其中，所述滚针轴承自所述止推垫块的第二端面一侧压入所述止推内孔，所述滚针轴承的端面与所述第二端面平齐。

上述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其中，所述单向器前端支撑结构设置在所述单向离合器的内圈轴外端，所述内圈轴外端通过中盖滚针轴承安装支撑在无鼻式起动电机的中盖上。

上述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其中，所述电枢轴靠近轴端的一侧支撑安装在无鼻式起动电机的齿轮室盖板的内孔上。

上述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其中，所述电枢轴的太阳轮根部压装球轴承，所述球轴承安装在所述齿轮室盖板的内孔上。

上述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其中，所述齿轮室盖板与所述无鼻式起动电机的行星齿轮室之间还设置有摩擦片，所述摩擦片安装在所述中盖的内止口上，且所述摩擦片的圆周上设置有用于周向定位和止动的定位口。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种无鼻式起动电机，其中，包括上述的单向器支撑结构。

本发明的技术效果在于：

1、本发明通过将滚针轴承设置到止推垫块上，再通过止推垫块连接电枢与单向器，电枢前端电枢轴支撑止推垫块，止推垫块通过电枢轴为单向器后端提供可靠的径向支撑，实现了单向器只旋转不移动，可彻底解决现有技术单向器支撑结构不稳定，无法为质量较大的重型双排滚柱的单向器提供稳定可靠的支撑而发生早期失效的问题；

2、通过在齿轮室盖板及行星齿轮室之间装配淬火的摩擦片，解决了由于冲压成型的齿轮室盖板硬度不高，导致起动机工作过程中行星齿轮高速旋转及轴向蹿动而损坏齿轮室盖板的问题，提高了整个支撑系统的稳定性及耐久可靠性；

3、本发明的止推垫块与电枢轴太阳轮之间装配淬火的钢垫片，并且止推垫块本身使用粉末冶金材料，止推垫块第二端面上设计有储油槽，大大降低了止推垫块、单向器及电枢轴的磨损，提高了整机的使用寿命；

4、本发明的支撑结构，结构简单，易于装配，且成本低，适合大批量生产。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有技术单向器支撑结构局部剖视图；

图2为本发明一实施例的无鼻式起动机结构示意图(静止状态)；

图3为本发明一实施例的无鼻式起动机剖视图；

图4为本发明一实施例的单向器支撑结构剖视图；

图5为本发明一实施例的输出轴支撑结构剖视图；

图6为本发明一实施例的止推件剖视图；

图7为本发明一实施例的摩擦片结构示意图。

其中，附图标记

现有技术

100单向器

101单向器内圈

102单向器滑座

103衬套

110中盖

120输出轴

130止推垫块

140电枢

141轴承

150齿轮室盖板

160行星齿轮

本发明

1定子

2前盖

3单向离合器

31滑座

32安装孔

33阶梯端面

34内圈轴

4中盖

41中盖滚针轴承

42止口

5输出轴

6止推件

61止推垫块

62滚针轴承

63第一外圆面

64第二外圆面

65第三外圆面

66第一端面

661储油槽

67第二端面

68第一轴肩

69第二轴肩

60止推内孔

7电枢

71电枢轴

72轴端

73太阳轮

74太阳轮端面

75球轴承

8淬火垫片

9齿轮室盖板

91内孔

10摩擦片

101定位口

11拨叉

12前轴承

13后盖

14电磁开关

15驱动齿轮

16行星齿轮

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图2及图3，图2为本发明一实施例的无鼻式起动机结构示意图(静止状态)，图3为本发明一实施例的无鼻式起动机剖视图。本发明的起动机可应用于重型及特重型商用车。该无鼻式起动机由顺序设置的前盖2、中盖4和后盖13形成支撑骨架，输出轴5安装支撑在前盖2和中盖4上，输出轴5的轴端72安装有驱动齿轮15，定子1和电枢7安装在后盖13和中盖4之间，输出轴5通过拨叉11与电磁开关14连接，电磁开关14可安装在中盖4上，输出轴5的前端支撑依靠压装在前盖2上的前轴承12，输出轴5的后端支撑依靠单向离合器3的内圈轴34的外端与中盖4内的中盖滚针轴承41形成可靠的径向支撑，该单向离合器3优选为具有双排滚柱的特重型单向离合器。工作时，电磁开关14通过拨叉11将输出轴5拨出，输出轴5带着驱动齿轮15一起向前打出与发动机飞轮齿圈啮合，而单向离合器3只周向旋转，并不会随着输出轴5的打出而产生轴向移动；输出轴5在静止和打出位置时都有两个支撑点形成可靠支持。该无鼻式起动机其他部分的组成、结构、相互位置关系和连接关系及其工作原理等均为较成熟的现有技术，故在此不做赘述，下面仅对本发明的单向器支撑结构予以详细说明。

参见图4及图5，图4为本发明一实施例的单向器支撑结构剖视图，图5为本发明一实施例的输出轴支撑结构剖视图。本发明的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，用于具有双排滚柱的特重型单向离合器，所述单向器支撑结构包括单向器前端支撑结构和单向器后端支撑结构，所述单向器前端支撑结构设置在单向离合器3的内圈轴34外端，所述内圈轴34外端通过中盖滚针轴承41安装支撑在无鼻式起动电机的中盖4上，其中，所述单向器后端支撑结构包括：止推件6，设置在所述特重型单向离合器的滑座31后端的安装孔32内。参见图6，图6为本发明一实施例的止推件6剖视图。所述止推件6包括止推垫块61和滚针轴承62，止推垫块61优选为粉末冶金材料件，所述止推垫块61包括同轴设置的第一外圆面63、第二外圆面64、第三外圆面65和止推内孔60，所述滚针轴承62安装在所述止推内孔60中，无鼻式起动电机的电枢轴71的轴端72安装在所述滚针轴承62上，所述电枢轴71靠近轴端72的一侧支撑安装在无鼻式起动电机的齿轮室盖板9的内孔91上，具体可在所述电枢轴71的太阳轮73根部压装球轴承75，再将所述球轴承75安装在所述齿轮室盖板9的内孔91上，所述第一外圆面63和第二外圆面64之间形成有第一轴肩68，所述第一外圆面63与第三外圆面65之间形成有第二轴肩69，所述安装孔32对应于所述止推垫块61设置为阶梯孔，所述第一轴肩68与所述安装孔32的阶梯端面33形成轴向定位，所述第一外圆面63和第二外圆面64分别与所述阶梯孔为间隙配合。所述第二外圆面64与所述阶梯孔的配合间隙小于所述第一外圆面63与所述阶梯孔的配合间隙。

本实施例还可包括淬火垫片8，优选为淬火的钢垫片，设置在所述止推垫块61的第一端面66与所述电枢轴71的太阳轮端面74之间，淬火垫片8两侧面均涂有润滑脂，用以降低电枢7的太阳轮端面74与止推垫块61的第一端面66之间的磨损。所述止推垫块61的第一端面66上还设置有储油槽661，用于存储润滑脂以降低第一端面66与所述淬火垫片8之间相对转动产生的磨损。所述滚针轴承62自所述止推垫块61的第二端面67一侧压入所述止推内孔60，所述滚针轴承62的端面与所述第二端面67平齐，所述滚针轴承62的另一端面与止推垫块61第一端面66存在一定间隙。止推垫块61的第一轴肩68为止推垫块61的轴向定位面，与单向器3的滑座31的安装孔32的阶梯端面33配合。

参见图7，图7为本发明一实施例的摩擦片10结构示意图。所述齿轮室盖板9与所述无鼻式起动电机的行星齿轮室之间还可设置有摩擦片10，所述摩擦片10安装在所述中盖4的内止口42上，且所述摩擦片10的圆周上设置有用于周向定位和止动的定位口101。即本实施例中，具有双排滚柱的单向离合器3的后端支撑通过滑座31后端的阶梯孔、止推垫块61及电枢轴71的轴端72共同完成；单向离合器3前端由内圈轴34外端与中盖4内的中盖滚针轴承41形成径向支撑；止推垫块61的第二外圆面64与单向离合器3的滑座31的阶梯孔间隙配合，止推垫块61的第一轴肩68与所述单向离合器3的滑座31的阶梯孔的阶梯端面33形成轴向定位，电枢7的太阳轮73根部压装球轴承75，与齿轮室盖板9的内孔91形成径向旋转支撑；电枢7的轴向定位由太阳轮端面74与止推垫块61的第一端面66形成；所述电枢轴71与止推垫块61之间安装淬火垫片8；齿轮室盖板9与中盖4之间设置有摩擦片10，所述摩擦片10安装于中盖4的内止口42上。摩擦片10优选为淬火件，强度及硬度很高，布置于齿轮室盖板9与行星齿轮16之间，能彻底消除由于行星齿轮16高速旋转及轴向窜动对齿轮室盖板9造成的伤害，使齿轮室盖板9能够为电枢轴71前端提供有效稳定的支撑，从而使得电枢轴71的前端通过止推垫块61，为单向离合器3后端提供可靠有效的支撑，从而大大提升了整机的支撑稳定性及强度。

本发明适用于单向离合器只旋转不打出且具有双支撑点的无鼻起动机。所述只旋转不移动的单向离合器3的后端支撑由滑座31后端阶梯孔、止推件6及电枢轴71的轴端72共同完成；所述止推垫块61内压装有滚针轴承62，并且安装在所述单向离合器的滑座31的后端安装孔32内；单向离合器3的后端通过独立的止推件6与电枢7的前轴端72形成可靠的径向旋转支撑。止推垫块61优选为阶梯状，第二外圆面64直径小于第一外圆面63直径；所述止推垫块61的第二外圆面64与所述滑座31后端阶梯孔为小间隙配合；所述止推垫块61的第一外圆面63与所述滑座31后端阶梯孔为大间隙配合；所述止推垫块61的第一轴肩68与所述滑座31的阶梯端面33形成轴向定位。

本发明通过将滚针轴承62设置到止推垫块61上，再通过止推垫块61连接电枢轴71与单向离合器3，电枢轴71的轴端72支撑止推件6，止推件6通过电枢轴71为单向离合器3后端提供可靠的径向支撑，实现了单向离合器3只旋转不移动，可彻底解决现有技术单向器支撑结构不稳定，无法为质量较大的重型双排滚柱的单向器提供稳定可靠的支撑而发生早期失效的问题；并通过在齿轮室盖板9及行星齿轮室之间装配淬火的摩擦片10，解决了由于冲压成型的齿轮室盖板9硬度不高，导致起动机工作过程中行星齿轮16高速旋转及轴向蹿动而损坏齿轮室盖板9的问题，提高了整个支撑系统的稳定性及耐久可靠性；同时，止推垫块61与太阳轮73之间装配钢材料的淬火垫片10，并且止推垫块61本身优选使用粉末冶金材料，止推垫块61的第一端面66上有储油槽661，大大降低了止推垫块61、单向离合器3及电枢轴71的磨损，提高了整机的使用寿命。该单向器支撑结构，成本低，结构简单，易于装配，适合大批量生产。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种无鼻式起动电机的单向器支撑结构，用于具有双排滚柱的特重型单向离合器，所述单向器支撑结构包括单向器前端支撑结构和单向器后端支撑结构，其特征在于，所述单向器后端支撑结构包括：

止推件，设置在所述单向离合器的滑座后端的安装孔内，所述止推件包括止推垫块和滚针轴承，所述止推垫块包括同轴设置的第一外圆面、第二外圆面、第三外圆面和止推内孔，所述滚针轴承安装在所述止推内孔中，无鼻式起动电机的电枢轴的轴端安装在所述滚针轴承上，所述第一外圆面和第二外圆面之间形成有第一轴肩，所述第一外圆面与第三外圆面之间形成有第二轴肩，所述安装孔对应于所述止推垫块设置为阶梯孔，所述第一轴肩与所述阶梯孔的阶梯端面形成轴向定位，所述第一外圆面和第二外圆面分别与所述阶梯孔为间隙配合。

2.如权利要求1所述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其特征在于，还包括淬火垫片，设置在所述止推垫块的第一端面与所述电枢轴的太阳轮端面之间。

3.如权利要求1或2所述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其特征在于，所述止推垫块的第一端面上还设置有储油槽，用于存储润滑脂以降低所述第一端面与所述淬火垫片之间相对转动产生的磨损。

4.如权利要求1或2所述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其特征在于，所述第二外圆面与所述阶梯孔的配合间隙小于所述第一外圆面与所述阶梯孔的配合间隙。

5.如权利要求1或2所述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其特征在于，所述滚针轴承自所述止推垫块的第二端面一侧压入所述止推内孔，所述滚针轴承的端面与所述第二端面平齐。

6.如权利要求1或2所述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其特征在于，所述单向器前端支撑结构设置在所述单向离合器的内圈轴外端，所述内圈轴外端通过中盖滚针轴承安装支撑在无鼻式起动电机的中盖上。

7.如权利要求1或2所述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其特征在于，所述电枢轴靠近轴端的一侧支撑安装在无鼻式起动电机的齿轮室盖板的内孔上。

8.如权利要求7所述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其特征在于，所述电枢轴的太阳轮根部压装球轴承，所述球轴承安装在所述齿轮室盖板的内孔上。

9.如权利要求7所述的无鼻式起动电机的单向器支撑结构，其特征在于，所述齿轮室盖板与所述无鼻式起动电机的行星齿轮室之间还设置有摩擦片，所述摩擦片安装在所述中盖的内止口上，且所述摩擦片的圆周上设置有用于周向定位和止动的定位口。

10.一种无鼻式起动电机，其特征在于，包括上述权利要求1-9中任意一项所述的单向器支撑结构。

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