车辆起动机及其驱动齿轮制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于车辆起动机中的驱动齿轮，其每个齿具有形成在齿顶与前端面之间的齿顶倒角以及形成在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°。本实用新型专利技术还涉及包含这种驱动齿轮的车辆起动机。根据本实用新型专利技术，驱动齿轮能够更快地与车辆发动机飞轮上的齿圈啮合。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术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。
技术介绍
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。技术内容本技术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。根据本技术的一个方面，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°。根据本技术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。根据本技术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°。根据本技术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。。根据本技术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。根据本技术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。根据本技术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°。根据本技术的另一个方面，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。根据本技术，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I是根据本技术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是解释根据本技术原理的齿顶倒角优化方案的示意性正视图。图9是解释根据本技术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技术的一些优选实施方式。图I中示出了根据本技术的一个优选实施方式的车辆起动机的一部分。该起动机主要包括直流电动机I、传动机构和控制装置等组成。电动机I安装在起动机的壳体(未示出)中。在起动车辆的发动机时，控制装置向电动机I供应来自蓄电池的直流电，以使电动机I运转而产生旋转力矩。该旋转力矩通过传动机构传递到发动机飞轮上的齿圈20,来驱动发动机的曲轴旋转。传动机构主要包括与电动机I的输出轴相连的减速机构2、与减速机构2相连的超越离合器4、在后端(靠近电动机I的那一端)通过可轴向滑动的花键6与超越离合器4相连的输出轴8,安装在输出轴8前端(远离电动机I的那一端)处的用于驱动齿圈(从动 齿轮)20的小齿轮(驱动齿轮)30。减速机构2可以是任何形式的减速机构，例如图I中所示的行星齿轮减速机构。减速机构2的输出端连接着超越离合器4的主动部分，而超越离合器4的从动部分通过花键6向输出轴8传递来自减速机构2的旋转运动。花键6是可轴向滑动的，以使得输出轴8能够轴向移动。这种轴向运动是通过控制装置的拨杆10实现的。拨杆10可绕其中部的枢轴如图I中的弧线箭头所示双向枢转，从而带动输出轴8如图I中的直线箭头所示双向轴向移动。此外，小齿轮30以可相对于输出轴8轴向滑动的方式装于输出轴8的前端轴段上。套装在输出轴的前端轴段上的复位弹簧12将小齿轮30向前推压。输出轴上设有止挡元件或结构，例如图I中所示的卡环14，以将小齿轮30保持在相对于输出轴8的最前侧位置，防止小齿轮30进一步向前移动。 在如图I中所示输出轴8处在轴向最后侧位置时，小齿轮30脱离发动机飞轮上的齿圈20。在起动机开始操作时，控制装置控制拨杆10枢转，以带动输出轴8向前移动，而小齿轮30也随之一起向前移动。当小齿轮30接触到齿圈20时，小齿轮30的齿通常不能马上进入齿圈20的齿槽中，而是小齿轮30的一或多个齿抵接在齿圈20的一或多个齿上。接下来，小齿轮30被齿圈20挡住而不能继续随输出轴8向前移动，这使得复位弹簧12被压缩。然后，控制装置启动电动机1，以使得电动机I的输出旋转运动依次经过减速机构2、超越离合器4、花键6、输出轴8而传递到小齿轮30，从而小齿轮30相对于齿圈20旋转。在经过一定的旋转角度后，小齿轮30的齿会滑入齿圈20的齿槽中(借助于复位弹簧12的推力)，从而实现小齿轮30与齿圈20的啮合。这样，小齿轮30驱动齿圈20旋转，以便带动发动机飞轮旋转，从而启动发动机。在发动机启动后，控制装置通过拨杆10将输出轴8朝向后侧移动，以使小齿轮30脱离齿圈20。图2中示意性显示了小齿轮30的一个齿32。齿32以其前端面34插入齿圈的齿槽中，并且沿图2中的箭头所示方向驱动齿圈上的齿。齿32具有垂直于齿轮中心轴线的前端面34，从前端面向后延伸的齿顶36，以及位于齿顶两侧的驱动齿侧38和非驱动齿侧40。如前面
技术介绍
部分中所述，希望小齿轮30尽可能快地啮入齿圈中。为此，通常在小齿轮30的各个齿32的前端面34处加工出齿顶倒角42和齿侧倒角44本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一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； 其特征在于，齿顶倒角的径向最内侧点与齿顶之间的距离(H)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⑷为125 155° ； 齿顶倒角与前端面之间的角度(Y)为15 32°。2.如权利要求I所述的驱动齿轮，其特征在于，齿顶倒角的径向最内侧点与齿顶之间的距离⑶为齿高的0. 5 0. 7倍。3.如权利要求I所述的驱动齿轮，其特征在于，齿顶倒角与前端面的交线与齿的纵向中心线之间的角度(a)为135 150°。4.如权利要求I所述的驱动齿轮，其特征在于，齿顶倒角与前端面之间的角度(Y)为20 30°。5.如权利要求I至4中任一项所述的驱动齿轮，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓方敏，M·施塔尔，A·尤拉施卡，
申请(专利权)人：博世汽车部件长沙有限公司，罗伯特·博世有限公司，
类型：实用新型
国别省市：