花键连接结构及包括其的发动机起动电机制造技术

本实用新型专利技术涉及花键连接结构及包括其的发动机起动电机。所述花键连接结构包括：位于第一圆周表面上的第一花键，第一花键包括第一键齿和挡齿，第一键齿在第一圆周表面上沿周向均布且在相邻的第一键齿之间形成第一键槽，挡齿位于第一键齿的一端处且对齐至少一个所述第一键槽；以及位于第二圆周表面上且适于与第一花键接合的第二花键，第二花键上具有第二键齿及在装配时适于挡齿穿过的缺齿部，当第一花键与第二花键相接合且第二花键中相应的第二键齿插配在所述至少一个第一键槽内时，第一花键中适于与第二花键相互作用的工作齿的占比大于1：2。本实用新型专利技术具有工作效率和可靠性更高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械连接结构
；具体地说，本技术涉及一种花键连接结构。进一步地，本技术还涉及包括这种花键连接结构的发动机起动电机。
技术介绍
通常，花键连接结构由内花键和外花键组成，常用于轴孔之间的连接。内、外花键均为多齿零件，在孔的内圆柱表面上的花键为内花键，在轴的外圆柱表面上的花键为外花键。按照不同的分类，花键可以包括矩形花键、三角花键及渐开线花键等；或者包括直花键和螺旋花键等。图1示出一种现有技术的螺旋花键的截面图。图2和图3示出图1中螺旋花键的平面展开图。在图2和3中，内花键1具备7个键齿3，外花键2具备14个键齿4和位于该键齿一端处的7个挡齿5。内外花键在工作过程中，由于键齿数量受限，每个键齿上承受的应力较大，易于损坏键齿造成花键失效。如图4和图5所示，显示了汽车发动机起动电机的单向器中的常用螺旋花键的内花键和外花键的易磨损部位6、7。另外，在传递力矩时仅外花键键齿单侧的内花键键齿起到作用，因此键齿的使用率不高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够克服现有技术中的前述缺陷的花键连接结构。进一步地，本技术的目的还在于提供一种包括这种花键连接结构的发动机起动电机。为了实现前述技术目的，本技术的第一方面提供了一种用于轴孔配合的花键连接结构，其中，所述花键连接结构包括：位于第一圆周表面上的第一花键，所述第一花键包括第一键齿和挡齿，所述第一键齿在所述第一圆周表面上沿周向均布且在相邻的所述第一键齿之间形成第一键槽，所述挡齿位于所述第一键齿的一端处且对齐至少一个所述第一键槽；以及位于第二圆周表面上且适于与所述第一花键接合的第二花键，所述第二花键上具有第二键齿及在装配时适于所述挡齿穿过的缺齿部，其中，当所述第一花键与所述第二花键相接合且所述第二花键中相应的第二键齿插配在所述至少一个第一键槽内时，所述第一花键中适于与所述第二花键相互作用的工作齿的占比大于1：2。可选地，在如前所述的花键连接结构中，所述第一花键为主动花键而所述第二花键为从动花键，或者，所述第一花键为从动花键而所述第二花键为主动花键。可选地，在如前所述的花键连接结构中，所述第一圆周表面为孔的内圆周表面而所述第二圆周表面为轴的外圆周表面，或者，所述第一圆周表面为轴的外圆周面而所述第二圆周表面为孔的内圆周表面。可选地，在如前所述的花键连接结构中，所述花键连接结构为螺旋花键连接结构。 可选地，在如前所述的花键连接结构中，所述挡齿在所述第一圆周表面上沿周向均布，每个所述挡齿分配至不同的M个第一键齿并且对齐其中的至多N个相邻的第一键槽，其中M大于2，N小于M；并且所述缺齿部与所述挡齿部的数量相同，所述第二键齿由所述缺齿部界定而分组，每组所述第二键齿适于分别配合在所述不同的M个第一键齿之间的所述第一键槽内，所述缺齿部的齿距至少为所述第一花键的齿距的N加1倍。可选地，在如前所述的花键连接结构中，每组所述第二键齿包括至多M减N个第二键齿。可选地，在如前所述的花键连接结构中，N等于1，每组所述第二键齿包括M减1个第二键齿，并且每组内的所述第二键齿的齿距等于所述第一键齿的齿距。可选地，在如前所述的花键连接结构中，在所述第一圆周表面上沿周向均布的所述挡齿存在缺齿，和/或，每组所述第二键齿存在缺齿。为了实现前述技术目的，本技术的第二方面提供了一种发动机起动电机，所述起动电机包括如前述第一方面中任一项所述的花键连接结构。可选地，在如前所述的起动电机中，所述起动电机包括单向器及由所述单向器驱动的小齿轮轴，所述小齿轮轴通过小齿轮驱动发动机飞轮，并且所述花键连接结构的所述第一花键位于所述单向器上而所述第二花键位于所述小齿轮轴上，或者，所述花键连接结构的所述第二花键位于所述单向器上而所述第一花键位于所述小齿轮轴上。附图说明参照附图，本技术的公开内容将更加显然。应当了解，这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中：图1示出一种现有技术的螺旋花键的截面图；图2和图3示出图1中螺旋花键的平面展开图；图4和图5示出汽车发动机起动电机的单向器中的常用螺旋花键的内花键和外花键的磨损情况；图6示出了根据本技术的一种实施方式的螺旋花键的截面图；以及图7和图8示出了图6中螺旋花键的平面展开图。具体实施方式下面参照附图详细地描述本技术的具体实施方式。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的技术特征。图6示出了根据本技术的一种实施方式的花键连接结构的截面图；图7和图8中示出了图6中螺旋花键的平面展开图。这种花键连接结构用于轴孔配合；具体地，在图示示例中是用于发动机起动电机的小齿轮轴与单向器的内孔的轴孔配合。可以了解，此处仅以发动机起动电机的小齿轮轴与单向器来作为例示说明；本技术的花键连接结构同样适用于其它场合的轴孔连接。如图6中所示为花键连接结构的截面图。如图所示，花键连接结构适用于第一圆周表面10和第二圆周表面20的接合，该第一圆周表面和该第二圆周表面之一为轴的外圆周表面，另一为孔的内圆周表面。从图中可以看出，在图示的具体示例中，第一圆周表面10为轴的外圆周面而第二圆周表面20为孔的内圆周表面。更具体地说，这种轴可以为发动机起动电机的小齿轮轴，这种孔可以为发动机起动电机的单向器的内孔。在发动机起动电机中，发动机起动电机的转子通过单向器以花键连接结构驱动小齿轮轴，小齿轮轴通过小齿轮向汽车发动机的飞轮提供动力，实现发动机起动。可见，在这种实施方式中，单向器的内孔上的花键（即第二花键）为主动花键，而小齿轮轴上的花键（即第一花键）为从动花键。经过本技术的教示，所属
的技术人员可以了解，在其它应用场合中，也可以想到将第一花键设置为从动花键而第二花键设置为主动花键；或者，也可以将第一圆周表面设置为孔的内圆周表面而第二圆周表面设置为轴的外圆周表面。图7和图8中示出了花键连接结构的展开图。从图中可以看出，其中的花键连接结构为螺旋花键连接结构。可以了解，根据本技术的花键连接结构同样适用于直花键连接结构等。从图中可以更清楚地看出，该花键连接结构包括位于第一圆周表面10上的第一花键，第一花键包括第一键齿11和挡齿12。第一键齿在第一圆周表面上沿周向均布且在相邻的第一键齿之间形成第一键槽13。挡齿12位于第一键齿的一端处且对齐至少一个第一键槽。在图中，挡齿12在第一圆周表面上也沿周向均布；但是，在可选的实施方式中，挡齿12中也可以缺齿，例如，仅在图示挡齿位置的一个、两个或三个位置处形成有挡齿。只要挡齿具有足够的强度，可以采用尽量少的挡齿以降低制造难度和制造成本。该花键连接结构还包括位于第二圆周表面20上且适于与第一花键接合的第二花键，第二花键上可以具有第二键齿21及在装配时适于挡齿穿过的缺齿部22。此处第二花键适于与第一花键接合，可以想到它们的键齿、键槽等的设计结构在形状、尺寸可以是一致的或者所属
的技术人员可以根据本领域的知识进行调整以将二者匹配。图示示例中，在将小齿轮轴（图示的第一花键处）装到单向器的孔内时，可以先将第二花键的缺齿部对齐第一花键的挡齿，沿着第一键槽将小齿轮轴的第二花键完全插入；在插入后，将小齿轮轴旋转一定角度，并使第二花键的第二键齿退回到第一键齿之间的键槽内，此时至少一个第二键齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于轴孔配合的花键连接结构，其特征在于，所述花键连接结构包括：位于第一圆周表面上的第一花键，所述第一花键包括第一键齿和挡齿，所述第一键齿在所述第一圆周表面上沿周向均布且在相邻的所述第一键齿之间形成第一键槽，所述挡齿位于所述第一键齿的一端处且对齐至少一个所述第一键槽；以及位于第二圆周表面上且适于与所述第一花键接合的第二花键，所述第二花键上具有第二键齿及在装配时适于所述挡齿穿过的缺齿部，其中，当所述第一花键与所述第二花键相接合且所述第二花键中相应的第二键齿插配在所述至少一个第一键槽内时，所述第一花键中适于与所述第二花键相互作用的工作齿的占比大于1：2。

【技术特征摘要】
1. 一种用于轴孔配合的花键连接结构，其特征在于，所述花键连接结构包括：位于第一圆周表面上的第一花键，所述第一花键包括第一键齿和挡齿，所述第一键齿在所述第一圆周表面上沿周向均布且在相邻的所述第一键齿之间形成第一键槽，所述挡齿位于所述第一键齿的一端处且对齐至少一个所述第一键槽；以及位于第二圆周表面上且适于与所述第一花键接合的第二花键，所述第二花键上具有第二键齿及在装配时适于所述挡齿穿过的缺齿部，其中，当所述第一花键与所述第二花键相接合且所述第二花键中相应的第二键齿插配在所述至少一个第一键槽内时，所述第一花键中适于与所述第二花键相互作用的工作齿的占比大于1：2。2.如权利要求1所述的花键连接结构，其中，所述第一花键为主动花键而所述第二花键为从动花键，或者，所述第一花键为从动花键而所述第二花键为主动花键。3.如权利要求1所述的花键连接结构，其中，所述第一圆周表面为孔的内圆周表面而所述第二圆周表面为轴的外圆周表面，或者，所述第一圆周表面为轴的外圆周面而所述第二圆周表面为孔的内圆周表面。4.如权利要求1所述的花键连接结构，其中，所述花键连接结构为螺旋花键连接结构。5.如权利要求1至4中任一项所述的花键连接结构，其中，所述挡齿在所述第一圆周表面上沿周向均...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，博世汽车部件长沙有限公司，
类型：新型
国别省市：德国;DE