CN113847182A - 一种行星减速装置及起动机 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种行星减速装置，包括太阳齿轮、行星齿轮、内齿圈、单向器、组合减震垫和外壳，该太阳齿轮、该行星齿轮和该内齿圈以行星齿轮组结构相互啮合，该单向器为该行星齿轮的行星架，该组合减震垫设置于该内齿圈与该外壳之间；该内齿圈的外壁设置有轴向的凸台，该组合减震垫上设置有对应该凸台的通孔，该凸台穿过该通孔并突出该组合减震垫的外壁，该外壳内壁设置有容置该凸台的凹槽，该凹槽内设置有第一弹性元件、第二弹性元件、第一挡块和第二挡块，该第一挡块在由该单向器输出扭矩时限制该内齿圈于第一限位以内，该第二挡块在向该单向器输入扭矩时限制该内齿圈于第二限位以内。还提出一种起动机。
Description
技术领域
本发明属于起动机技术领域，具体涉及一种具有保护功能的行星减速装置及包括该行星减速装置的起动机。
背景技术
现有技术中起动机减速系统包含行星齿轮、内齿圈、齿圈座以及布置在内齿圈与齿圈座之间的组合减震垫。其中组合减震垫主要在起动机开始盘动发动机瞬间起到缓冲作用，削减该时刻电流，并对起动机机械部分起到保护的作用。现有技术中组合减震垫材料由橡胶材料制造而成，硬度偏大会造成减震效果不明显，硬度过小会造成组合减震垫破损失效，此外，在外界瞬时较大冲击力的作用下，橡胶组合减震垫也容易发生压溃失效。
发明专利“具有力矩限制装置的行星齿轮减速器式汽车起动机”，授权公告号CN1118623C，公开了一种具有电机的汽车起动机，电机的输出轴通过行星齿轮减速器旋转驱动同轴的啮合器，减速器具有圆柱形箱体，内部有齿的齿圈旋转安装于箱体的内部齿圈通过一力矩限制摩擦装置与箱体旋转相连，力矩限制装置轴向安装在齿圈和箱体的一个侧板之间，力矩限制装置由齿圈的至少一个环形摩擦側面构成，该侧面轴向弹性支承于与箱体旋转相连的反作用面上。
发明“带有缓速装置起动机的减速器”，公开号：CN1594871A，公开了一种起动机的减速器，由外壳和减速齿圈构成，减速齿圈固定于外壳内，还包括缓冲爪、缓冲件，以及在减速齿圈外壁与外壳内壁接触处开设的缓冲室，缓冲爪与缓冲件组合成缓冲装置一起插在缓冲室内。该发明在使用过程中，将起动机起动工作瞬间增加的工作负荷，通过缓冲件的变形实现而得到部分缓释，实现了对电机和其他部件的保护。
此外，减速装置是起动机传动系统的重要组成部分，其运行是否正常直接关系到起动机的正常使用。在起动过程中，减速装置的某些部件会产生较高的转速，并且存在在齿轮与齿轮的传动、轴承的转动支撑，其内部需保证较高的清洁度，传动的减震垫在对该系统的保护方面也存在较大的不足。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种行星减速装置，包括太阳齿轮、行星齿轮、内齿圈、单向器、组合减震垫和外壳，该太阳齿轮、该行星齿轮和该内齿圈以行星齿轮组结构相互啮合，该单向器为该行星齿轮的行星架，该组合减震垫设置于该内齿圈与该外壳之间；该内齿圈的外壁设置有轴向的凸台，该组合减震垫上设置有对应该凸台的通孔，该凸台穿过该通孔并突出该组合减震垫的外壁，该外壳内壁设置有容置该凸台的凹槽，该凹槽的第一内侧面与该凸台的第一外侧面之间的空间为第一空间，该第一空间内设置有第一弹性元件和第一挡块，该第一弹性元件的两端分别接触该第一内侧面与该第一外侧面，该第一挡块在由该单向器输出扭矩时限制该内齿圈于第一限位以内；该凹槽的第二内侧面与该凸台的第二外侧面之间的空间为第二空间，该第二空间内设置有第二弹性元件和第二挡块，该第二弹性元件的两端分别接触该第二内侧面与该第二外侧面，该第二挡块在向该单向器输入扭矩时限制该内齿圈于第二限位以内。
进一步的，该第一弹性元件的可用压缩行程小于或等于该第二弹性元件的可用压缩行程。
优选的，该第一弹性元件和该第二弹性元件为压簧或弹性块。
优选的，该第一弹性元件和该第二弹性元件设置于该组合减震垫的外壁上。
优选的，该第一挡块与该第二挡块设置于该组合减震垫的外壁上。
优选的，该第一挡块与该第二挡块分别设置于该第一外侧面和该第二外侧面上。
优选的，该第一挡块与该第二挡块分别设置于该第一内侧面和该第二内侧面上。
优选的，该内齿圈的外壁上沿周向设置有多个该凸台，该外壳对应设置有多个该凹槽，且该组合减震垫对应设置有多个该通孔。
优选的，多个该凸台于该内齿圈的外壁上为均匀分布。
优选的，该组合减震垫还包括底部圆环，该组合减震垫的底部圆环与该单向器为间隙配合，该底部圆环的内侧面设置有至少一条周向的密封筋。
本发明还提出一种起动机，包括：电机；如前所述的行星减速装置，该行星减速装置的太阳齿轮与该电机的驱动轴连接，该行星减速装置的单向器具有齿轮轴，该齿轮轴的输出端设置有输出扭矩的驱动齿轮；离合装置，包括电磁开关和拨叉凸轮盘，该拨叉凸轮盘设置于该输出端，该电磁开关驱动该拨叉凸轮盘，将驱动齿轮与该输出端连接以进行扭矩输出，或将驱动齿轮与该输出端脱离连接以断开扭矩输出。
附图说明
图1是本发明的起动机的立体装配图。
图2是本发明的内齿圈与组合减震垫结构示意图。
图3是本发明的行星减速装置结构示意图。
图4是本发明第一实施例的挡块设置示意图。
图5是本发明第二实施例的挡块设置示意图。
图6是本发明第三实施例的挡块设置示意图。
图7是本发明第四实施例的组合减震垫与单向器密封配合示意图。
其中，附图标记为：
1：C卡圈 2：驱动齿轮 3：啮合弹簧
4：电磁开关紧固钉 5：驱动端盖 6：转销座
7：拨叉凸轮盘 8：轴用弹性挡圈 9：挡片
10：单向器 10-1：齿轮轴 11：中盖
11-1：凹槽 12：行星齿轮 13：组合减震垫
13-1：通孔 13-2：第一弹性元件 13-3：第二弹性元件
13-4：底部圆环 13-5：密封筋 14：内齿圈
14-1：凸台 15：电磁开关 15-1：柱塞
16：电机 17：穿钉 18：太阳齿轮
19-1：第一挡块 19-2：第二挡块
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明提出具有保护功能的行星减速装置及起动机进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方法仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所要解决的技术问题是：提供一种行星减速装置以应用于起动机，避免起动机开始盘动发动机瞬间冲击过大破坏齿圈座组合减震垫的问题。行星减速装置通过在组合减震垫中预埋弹性元件，实现比传统的橡胶减震弹性系数调整便利、使用寿命更高等优势，达到有效减震的目的。同时，通过限制内齿圈顺时针和逆时针转动幅度的限位块，防止过大的冲击造成弹性元件寿命受损，并且双向转动限位块的设计能够满足不同转向输出的起动机。本发明还通过在组合减震垫与单向器接触的地方设计密封筋，保证行星齿轮工作区域内油脂不会被甩出，也能够保证杂质不会进入该区域，影响其工作寿命。
图1是本发明的起动机的立体装配图。如图1所示，本发明的起动机，包括：C卡圈1、驱动齿轮2、啮合弹簧3、电磁开关紧固钉4、端盖5、转销座6、拨叉凸轮盘7、轴用弹性挡圈8、挡片9、单向器10、中盖11、行星齿轮12、组合减震垫13、内齿圈14、电磁开关15、电机16、穿钉17和太阳齿轮18；其中，行星齿轮12、内齿圈14和太阳齿轮18以行星齿轮组结构相互啮合，单向器10为行星齿轮组结构的行星架，行星齿轮12设置于单向器10上，构成行星减速装置；于本发明的起动机中，动力从太阳齿轮18输入，从单向器10输出，内齿圈14相对于中盖11锁死；单向器10的齿轮轴10-1穿过挡片9、拨叉凸轮盘7、轴用弹性挡圈8、驱动端盖5、啮合弹簧3、驱动齿轮2与C卡圈1连接；中盖11与驱动端盖5装配在一起成为行星减速装置的外壳，内齿圈14与中盖11之间设置有组合减震垫13；电机16与驱动端盖5、中盖11通过穿钉17连接，电机16的驱动轴与太阳齿轮18连接；电磁开关15与驱动端盖5、中盖11通过电磁开关紧固钉4连接，电磁开关15的柱塞15-1推动转销座6，带动拨叉凸轮盘7对驱动齿轮2进行离合操作。
本发明的起动机在工作时，电机16输出动力，带动太阳齿轮18旋转，由于内齿圈14相对于中盖11锁死，因此，电机16产生的动力经行星齿轮12、内齿圈14和太阳齿轮18构成的行星齿轮组结构减速后，由单向器10的齿轮轴10-1输出，拨叉凸轮盘7设置于齿轮轴10-1的输出端，电磁开关15驱动柱塞15-1推动拨叉凸轮盘7，将驱动齿轮2与齿轮轴10-1的输出端连接以进行扭矩输出，或将驱动齿轮2与齿轮轴10-1的输出端脱离连接以断开扭矩输出。
图2是本发明的内齿圈与组合减震垫结构示意图。如图2所示，本发明的行星减速装置中，内齿圈14与中盖11之间设置有组合减震垫13，其中，内齿圈14的外壁上设置有凸台14-1，凸台14-1沿内齿圈14的轴向方向延伸，凸台14-1的厚度通常不大于内齿圈14的厚度，凸台14-1可以为一个或多个，凸台之间的距离为等距或根据工况指标设置；组合减震垫13包裹内齿圈14，组合减震垫13上设置有对应凸台14-1的通孔13-1，组合减震垫13与内齿圈14组合后，凸台14-1穿过通孔13-1，并部分突出于组合减震垫13的外壁，组合减震垫13上设置有第一弹性元件13-2和第二弹性元件13-3，分别设置于通孔13-1的两侧，第一弹性元件13-2的一端接触凸台14-1的外侧面，第二弹性元件13-3的一端也接触凸台14-1的外侧面；组合减震垫13还设置有底部圆环13-4，底部圆环13-4的内侧面设置有周向的密封筋13-5。第一弹性元件13-2和第二弹性元件13-3可以是压簧或弹性块，例如具有弹性的橡胶块等；第一弹性元件13-2和第二弹性元件13-3可以预埋在组合减震垫13上，也可以独立设置并安装在组合减震垫13上，第一弹性元件13-2和第二弹性元件13-3的周向长度可以根据起动机的工控指标设置为相等或不等，本发明并不以此为限。
图3是本发明的行星减速装置结构示意图。如图3所示，本发明的行星减速装置中，行星齿轮12、内齿圈14和太阳齿轮18以行星齿轮组结构相互啮合，单向器10为行星齿轮组结构的行星架，行星齿轮12设置于单向器10上；中盖11的内壁设置有对应凸台14-1的凹槽11-1，且凹槽11-1的周向宽度大于凸台14-1的周向宽度，行星减速装置组装完成后，组合减震垫13与内齿圈14的组合被置于中盖11的包裹中，内齿圈14的凸台14-1置于凹槽11-1内，并将凹槽11-1划分为沿内齿圈14周向方向的两个空间，第一弹性元件13-2和第二弹性元件13-3分别容置于这两个空间内，第一弹性元件13-2的另一端接触凹槽11-1的内侧面，第二弹性元件13-3的另一端也接触凹槽11-1的内侧面，如此一来，凸台14-1被第一弹性元件13-2和第二弹性元件13-3限制于凹槽11-1内的中部或靠近中部的位置，当内齿环14均有顺时针或逆时针的转动趋势时，可以通过第一弹性元件13-2或第二弹性元件13-3的弹性形变，减缓内齿环14对中盖11的冲击；本发明的行星减速装置还设置有挡块，设置于凸台14-1的外侧面与凹槽11-1的内侧面之间，如对应第一弹性元件13-2设置第一挡块19-1，对应第二弹性元件13-3设置第二挡块19-2，挡块限制了凸台14-1与凹槽11-1的相对位置，使凸台14-1的外侧面与凹槽11-1的内侧面之间的距离大于某距离值，这一距离值大于弹性元件的最小压缩值，使弹性元件不会因极限压缩导致损毁失效或减少使用寿命。
电机16输出动力时，会带动内齿圈14旋转或具备旋转趋势，所产生的扭矩通过凸台14-1压缩第一弹性元件13-2或第二弹性元件13-3传递至中盖11，以第一弹性元件13-2或第二弹性元件13-3的弹性形变起到缓冲作用，削减电机16的电流，并保护中盖11和内齿圈14，同时，由第一挡块19-1或第二挡块19-2对内齿环14的旋转进行限位，使第一弹性元件13-2或第二弹性元件13-3在被压缩时不会超过可用压缩行程，从而防止第一弹性元件13-2或第二弹性元件13-3的压溃失效。
图4是本发明第一实施例的挡块设置示意图。如图4所示，于本实施例中，第一挡块19-1和第二挡块19-2设置于中盖11的凹槽11-1内并分别位于凸台14-1的两侧，第一挡块19-1与第一弹性元件13-2处于同一个空间，第二挡块19-2与第二弹性元件13-3处于同一个空间，第一挡块19-1和第二挡块19-2接触凹槽11-1的内侧面，第一挡块19-1具有周向宽度d1，第二挡块19-2具有周向宽度d2，因此，凸台14-1在第一挡块19-1所在的空间，距离凹槽11-1的内侧面不小于d1，在第二挡块19-2所在的空间，距离凹槽11-1的内侧面不小于d2；d1和d2根据第一弹性元件13-2和第二弹性元件13-3的周向长度以及可用压缩行程而设定。
图5是本发明第二实施例的挡块设置示意图。如图5所示，延续第一实施例，第一挡块19-1与第一弹性元件13-2处于同一个空间，第二挡块19-2与第二弹性元件13-3处于同一个空间，通过第一挡块19-1和第二挡块19-2对凸台14-1的限位，使凸台14-1在第一挡块19-1所在的空间，距离凹槽11-1的内侧面不小于第一挡块19-1的周向宽度，在第二挡块19-2所在的空间，距离凹槽11-1的内侧面不小于第二挡块19-1的周向宽度；与第一实施例的区别在于，本实施例的第一挡块19-1和第二挡块19-2设置于内齿环14外壁，且分为位于凸台14-1的两侧，第一挡块19-1和第二挡块19-2接触凸台14-1的外侧面，以限制凸台14-1与凹槽11-1的相对位置。
图6是本发明第三实施例的挡块设置示意图。如图6所示，延续第一实施例，第一挡块19-1与第一弹性元件13-2处于同一个空间，第二挡块19-2与第二弹性元件13-3处于同一个空间，通过第一挡块19-1和第二挡块19-2对凸台14-1的限位，使凸台14-1在第一挡块19-1所在的空间，距离凹槽11-1的内侧面不小于第一挡块19-1的周向宽度，在第二挡块19-2所在的空间，距离凹槽11-1的内侧面不小于第二挡块19-1的周向宽度；与第一实施例的区别在于，本实施例的第一挡块19-1和第二挡块19-2设置于组合减震垫13上，且分为位于凸台14-1的两侧，以限制凸台14-1与凹槽11-1的相对位置。
图7是本发明第四实施例的组合减震垫与单向器密封配合示意图。如图7所示，当行星减速装置组装完成后，组合减震垫13的底部圆环13-4与单向器10间隙配合，底部圆环13-4的内侧面设置有周向的密封筋13-5，密封筋13-5至少有一条，通过密封筋13-5防止杂质由中盖11的单向器10一侧进入行星齿轮12的一侧，而影响行星减速装置的工作寿命，同时保证行星齿轮12区域内的油脂不会被甩出。图7中密封筋13-5为两条，截面形状为圆形，也可以为其他适合密封的截面形状。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1、本发明的行星减速装置中，组合减震垫预埋弹性元件，相比传统的利用橡胶减震，弹性元件具有弹性系数调整便利、使用寿命高等特点，能够根据实际使用工况调整其弹性系数，实现有效减震的目的，同时，组合减震垫与单向器接触的地方设计有密封筋，能够有效保证行星齿轮工作的区域不会产生进入杂质，影响其工作寿命。
2、本发明的行星减速装置内设计有限制内齿圈顺时针和逆时针转动幅度的限位块，其作用是防止过大的冲击造成弹性元件寿命受损，并且双向转动限位块的设计能够满足不同转向输出的起动机。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变形，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (11)
1.一种行星减速装置，包括太阳齿轮、行星齿轮、内齿圈、单向器、组合减震垫和外壳，该太阳齿轮、该行星齿轮和该内齿圈以行星齿轮组结构相互啮合，该单向器为该行星齿轮的行星架，该组合减震垫设置于该内齿圈与该外壳之间；
其特征在于，该内齿圈的外壁设置有轴向的凸台，该组合减震垫上设置有对应该凸台的通孔，该凸台穿过该通孔并突出该组合减震垫的外壁，该外壳内壁设置有容置该凸台的凹槽，该凹槽的第一内侧面与该凸台的第一外侧面之间的空间为第一空间，该第一空间内设置有第一弹性元件和第一挡块，该第一弹性元件的两端分别接触该第一内侧面与该第一外侧面，该第一挡块在由该单向器输出扭矩时限制该内齿圈于第一限位以内；该凹槽的第二内侧面与该凸台的第二外侧面之间的空间为第二空间，该第二空间内设置有第二弹性元件和第二挡块，该第二弹性元件的两端分别接触该第二内侧面与该第二外侧面，该第二挡块在向该单向器输入扭矩时限制该内齿圈于第二限位以内。
2.如权利要求1所述的行星减速装置，其特征在于，该第一弹性元件的可用压缩行程小于或等于该第二弹性元件的可用压缩行程。
3.如权利要求1所述的行星减速装置，其特征在于，该第一弹性元件和该第二弹性元件为压簧或弹性块。
4.如权利要求1所述的行星减速装置，其特征在于，该第一弹性元件和该第二弹性元件设置于该组合减震垫的外壁上。
5.如权利要求1所述的行星减速装置，其特征在于，该第一挡块与该第二挡块设置于该组合减震垫的外壁上。
6.如权利要求1所述的行星减速装置，其特征在于，该第一挡块与该第二挡块分别设置于该第一外侧面和该第二外侧面上。
7.如权利要求1所述的行星减速装置，其特征在于，该第一挡块与该第二挡块分别设置于该第一内侧面和该第二内侧面上。
8.如权利要求1所述的行星减速装置，其特征在于，该内齿圈的外壁上沿周向设置有多个该凸台，该外壳对应设置有多个该凹槽，且该组合减震垫对应设置有多个该通孔。
9.如权利要求8所述的行星减速装置，其特征在于，多个该凸台于该内齿圈的外壁上为均匀分布。
10.如权利要求1所述的行星减速装置，其特征在于，该组合减震垫还包括底部圆环，该组合减震垫的底部圆环与该单向器为间隙配合，该底部圆环的内侧面设置有至少一条周向的密封筋。
11.一种起动机，包括：
电机；
如权利要求1-10任一项所述的行星减速装置，该行星减速装置的太阳齿轮与该电机的驱动轴连接，该行星减速装置的单向器具有齿轮轴，该齿轮轴的输出端设置有输出扭矩的驱动齿轮；
离合装置，包括电磁开关和拨叉凸轮盘，该拨叉凸轮盘设置于该输出端，该电磁开关驱动该拨叉凸轮盘，将驱动齿轮与该输出端连接以进行扭矩输出，或将驱动齿轮与该输出端脱离连接以断开扭矩输出。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114704595A (zh) * | 2022-02-16 | 2022-07-05 | 青岛海力达齿轮箱有限公司 | 一种用于回转机构的减速装置及其方法 |
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