[发明专利]车辆起动机及其驱动齿轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆起动机中的驱动齿轮以及包含这种驱动齿轮的车辆起动机。

背景技术

现代车辆通常使用电力起动机来起动车辆的发动机，起动机将车辆蓄电池储存的电能转变为机械能，带动车辆的发动机运转，以将发动机起动。

起动机大体上由直流电动机、传动机构和控制装置等组成。在起动车辆的发动机时，电动机在蓄电池的直流电作用下产生旋转力矩。该旋转力矩通过传动机构传递到发动机飞轮上的齿圈，来驱动发动机的曲轴旋转。传动机构包括与电动机的输出轴相连的减速机构、与减速机构相连的超越离合器、在后端通过花键与超越离合器相连的输出轴，安装在输出轴前端处的用于驱动齿圈的小齿轮。所述花键包括形成在超越离合器中的内花键和与其配合的形成在输出轴后端上的外花键，外花键可相对于内花键轴向滑动。控制装置用于控制电动机的运转以及输出轴的轴向移动，以使小齿轮与齿圈啮合和脱离。

在起动机启动后，小齿轮随着输出轴被向前移动，小齿轮的齿将被弹性推抵于齿圈的齿上，然后，小齿轮随着输出轴被转动，以使小齿轮的齿滑入齿圈的齿槽中，从而实现小齿轮与齿圈的啮合。

如果小齿轮不能快速啮入齿圈中，那么会发生二者的齿的长时间撞击，从而影响发动机的起动速度。此外，由于小齿轮的齿通常比齿圈的齿硬度大，因此小齿轮的齿有可能咬掉齿圈的齿的前端材料(铣齿)，这会使得齿圈过早损坏。

为了使得小齿轮与齿圈快速地啮合，通常在小齿轮和齿圈的相对端面处为二者的齿加工出齿顶倒角和齿侧倒角，以有助于引导小齿轮的齿沿着齿圈的齿滑动。

然而，现有技术中，小齿轮仍需要很大的相对旋转角度才能啮入齿圈中。因此，希望能够解决现有技术中小齿轮啮入时间太长的问题。

发明内容

本发明的目的是对用于车辆起动机中的小齿轮(驱动齿轮)做出改进，以使其能够快速啮入齿圈。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于车辆起动机中的驱动齿轮，包括多个齿，每个齿具有形成在齿的齿顶与前端面之间的齿顶倒角以及形成在齿的非驱动齿侧与前端面之间的齿侧倒角；其中，齿顶倒角的径向最内侧点与齿顶之间的距离为齿高的0.4～0.75倍；齿顶倒角与前端面的交线与齿的纵向中心线之间的角度为125～155°；齿顶倒角与前端面之间的角度为15～32°。

根据本发明的一种优选实施方式，齿顶倒角的径向最内侧点与齿顶之间的距离为齿高的0.5～0.7倍。

根据本发明的一种优选实施方式，齿顶倒角与前端面的交线与齿的纵向中心线之间的角度为135～150°。

根据本发明的一种优选实施方式，齿顶倒角与前端面之间的角度为20～30°。

根据本发明的一种优选实施方式，齿侧倒角与前端面之间的交线到齿的驱动齿侧齿根的横向距离为齿厚的0.3～0.65倍，优选0.35～0.5倍。

根据本发明的一种优选实施方式，所述齿顶、驱动齿侧、非驱动齿侧、齿顶倒角和齿侧倒角之间的交线中的一些或全部具有圆角。

根据本发明的一种优选实施方式，齿侧倒角与前端面之间的角度为20～60°，优选30～50°。

根据本发明的另一个方面，提供了一种车辆起动机，包括：电动机；与电动机的输出轴相连的减速机构；与减速机构相连的超越离合器；通过花键与超越离合器相连的输出轴；以及如前面所描述并且安装在输出轴上的用于输出旋转运动的驱动齿轮。

根据本发明，通过对驱动齿轮的齿的齿顶倒角和/或齿侧倒角进行优化，可以减小允许驱动齿轮啮入所需的最大旋转角度。这样，在起动机启动后，驱动齿轮能够更快地啮入发动机飞轮上的齿圈中，从而能够更快、更顺利地启动发动机，并且能够降低驱动齿轮对齿圈的铣齿作用，以提高齿圈的使用寿命。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施方式的车辆起动机的一部分的示意图。

图2是起动机中的小齿轮的一个齿的放大示意图。

图3是起动机中的小齿轮的齿与齿圈的齿啮合时的放大示意图。

图4是起动机中的小齿轮啮入齿圈的过程的放大示意图。

图5和6是解释小齿轮的齿的各项倒角参数的示意性正视图和俯视图。

图7是解释小齿轮的齿的齿顶倒角斜度的示意图。

图8是解释根据本发明原理的齿顶倒角优化方案的示意性正视图。

图9是解释根据本发明原理的齿顶倒角及齿侧倒角组合优化方案的示意性正视图。

具体实施方式

下面参照附图描述本发明的一些优选实施方式。