專利名稱：車輛起動機及其花鍵裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛起動機中的花鍵裝置以及包含這種花鍵裝置的車輛起動機。
背景技術：
現(xiàn)代車輛通常使用電力起動機來起動車輛的發(fā)動機，起動機將車輛蓄電池儲存的電能轉變?yōu)闄C械能，帶動車輛的發(fā)動機運轉，以將發(fā)動機起動。起動機大體上由直流電動機、傳動機構和控制裝置等組成。在起動車輛的發(fā)動機時，電動機在蓄電池的直流電作用下產(chǎn)生旋轉力矩。該旋轉力矩通過傳動機構傳遞到發(fā)動機飛輪上的齒圈，來驅(qū)動發(fā)動機的曲軸旋轉。傳動機構包括與電動機的輸出軸相連的減速機構、與減速機構相連的超越離合器、在內(nèi)端通過花鍵裝置與超越離合器相連的輸出軸，安裝在輸出軸外端處的用于驅(qū)動齒圈的小齒輪。所述花鍵裝置包括形成在超越離合器中的內(nèi)花鍵和與其配合的形成在輸出軸內(nèi)端上的外花鍵，外花鍵可相對于內(nèi)花鍵軸向滑動?？刂蒲b置用于控制電動機的運轉以及輸出軸的軸向移動，以使小齒輪與齒圈嚙合和脫離。由于輸出軸在外端通過小齒輪向齒圈輸出旋轉力矩，因此輸出軸的外端會受到來自齒圈的反作用力。該反作用力導致輸出軸的內(nèi)端上的外花鍵相對于超越離合器中的內(nèi)花鍵偏心而產(chǎn)生同軸度誤差。所述同軸度誤差對于起動機的傳動性能等來說是非常有害的，因此需要盡可能減小這種同軸度誤差。為了減小花鍵裝置的同軸度誤差，GB2165620A中公開了一種方案，其中，在滑動花鍵元件的鍵齒頂部設有軸向相隔的彈性突起。根據(jù)這種方案，需要采用輔助結構來提高花鍵裝置的同軸度，因此花鍵裝置的制造成本會增加。此外，根據(jù)CN153053·7A中公開的技術，如本申請的說明書附圖的圖1中示意性顯示，起動機的輸出軸10的內(nèi)端上的凸花鍵與單向離合器的內(nèi)部部分11中的凹花鍵配合，并且內(nèi)部部分11形成有止動器12，輸出軸10穿過止動器12中的通孔。這樣，可通過這種軸孔配合結構來輔助性提高凸花鍵與凹花鍵之間的同軸度。根據(jù)這種方案，也需要采用輔助結構來提高花鍵裝置的同軸度，因此花鍵裝置的制造成本會增加。因此，希望能夠解決現(xiàn)有技術中采用輔助結構來提高花鍵裝置的同軸度而產(chǎn)生的成本增加等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是對用于車輛起動機中的花鍵裝置做出改進，其中，不必借助于輔助結構就能提高花鍵裝置的同軸度。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于車輛起動機中的花鍵裝置，其包括:第一花鍵部分，其具有一組鍵齒，相鄰鍵齒之間形成鍵槽；以及與第一花鍵部分配合的第二花鍵部分，其具有一組鍵齒，相鄰鍵齒之間形成鍵槽；其中，第二花鍵部分的鍵齒配合在第一花鍵部分的相應鍵槽中，第一花鍵部分的鍵齒配合在第二花鍵部分的相應鍵槽中，以使得第一花鍵部分和第二花鍵部分可彼此相對軸向滑動；所述第一花鍵部分的所述一組鍵齒的齒頂被總體磨削，以使得所述第一花鍵部分的這些齒頂限定的齒頂圓的半徑比所述第二花鍵部分的由各鍵槽的底部限定的齒根圓的半徑小0.02 0.15mm。優(yōu)選地，所述第一花鍵部分的齒頂圓的半徑比所述第二花鍵部分的齒根圓的半徑小 0.04 0.08mm。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，所述第一花鍵部分包括外花鍵，其鍵齒為外凸的鍵齒；所述第二花鍵部分包括內(nèi)花鍵，其鍵齒為內(nèi)凸的鍵齒。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，所述第一花鍵部分和第二花鍵部分的鍵齒為螺旋鍵齒。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，在所述花鍵裝置的運轉狀態(tài)下，所述第一花鍵部分的中心軸線相對于第二花鍵部分的中心軸線徑向偏移，以使得第一花鍵部分的一個鍵齒的齒頂和壓力齒側與第二花鍵部分的對應齒槽底部和壓力齒側接觸，該鍵齒的非壓力齒側與第二花鍵部分的對應非壓力齒側之間分開一段齒側間隙。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，所述第一花鍵部分的鍵齒的壓力齒側齒頂邊緣具有因所述磨削而產(chǎn)生的尖角，所述第二花鍵部分的對應齒槽的壓力齒側底部邊緣設有避免與所述尖角發(fā)生沖突的避讓結構。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，所述第一花鍵部分的鍵齒的壓力齒側齒頂邊緣形成有倒角。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，所述第一花鍵部分的鍵齒的壓力齒側齒頂邊緣形成有圓角。根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，所述第二花鍵部分的鍵齒的壓力齒側的傾斜角度小于所述第一花鍵部分的鍵齒的壓力齒側的傾斜角度。
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根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種車輛起動機，其包括:電動機；與電動機的輸出軸相連的減速機構；與減速機構相連的超越離合器；如上所述的花鍵裝置，所述花鍵裝置的第二花鍵部分與超越離合器的從動部分相連；與所述花鍵裝置的第一花鍵部分相連的輸出軸；以及安裝在輸出軸上的用于輸出旋轉運動的小齒輪。根據(jù)本發(fā)明，起動機中的花鍵裝置的內(nèi)外花鍵之一的齒頂被磨削加工，以減小內(nèi)外花鍵的齒頂間隙。這樣，可以顯著提高內(nèi)外花鍵的同軸度。此外，本發(fā)明僅通過花鍵裝置本身就能提高內(nèi)外花鍵的同軸度，而不必借助于任何輔助結構，這使得花鍵裝置具有簡單的結構和較低的成本。此外，花鍵裝置能夠維持高的力矩傳遞能力和結構可靠性。


圖1是一種根據(jù)現(xiàn)有技術的車輛起動機中的花鍵裝置的示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的車輛起動機的一部分的示意圖。圖3是圖2所示起動機中的花鍵裝置的放大示意圖。圖4是沿著圖3中的A-A線所作的放大剖面圖。圖5是解釋根據(jù)現(xiàn)有技術的花鍵裝置中的內(nèi)外花鍵部分配合方式以及同軸度誤差的示意圖。圖6是解釋花鍵裝置中的內(nèi)外花鍵部分的齒頂間隙與齒側間隙之間關系的示意圖。圖7是解釋根據(jù)本發(fā)明的花鍵裝置中的內(nèi)外花鍵部分配合方式以及同軸度誤差的示意圖。圖8是展示根據(jù)現(xiàn)有技術的花鍵裝置中的內(nèi)外花鍵部分的齒頂、齒根圓角的示意圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的花鍵裝置中的內(nèi)外花鍵部分的示意圖，其中，內(nèi)花鍵部分具有磨削齒頂。圖10-12是為避免磨削齒頂與配合的齒槽底部圓角相沖突而采取的一些示例性措施的示意圖。
具體實施例方式下面參照附圖描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式。圖2中示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的車輛起動機的一部分。該起動機主要包括直流電動機1、傳動機構和控制裝置等組成。電動機I安裝在起動機的殼體(未示出)中。在起動車輛的發(fā)動機時，控制裝置向電動機I供應來自蓄電池的直流電，以使電動機I運轉而產(chǎn)生旋轉力矩。該旋轉力矩通過傳動機構傳遞到發(fā)動機飛輪上的齒圈2,來驅(qū)動發(fā)動機的曲軸旋轉。傳動機構主要包括與電動機I的輸出軸相連的減速機構3、與減速機構3相連的超越離合器4、在內(nèi)端(靠近電動機I的那一端)通過花鍵裝置5與超越離合器4相連的輸出軸10,安裝在輸出軸10外端(遠離電動機I的那一端)處的用于驅(qū)動齒圈2的小齒輪。減速機構3可以是任何形式的減速機構，例如齒輪減速機構。圖2中顯示了一種行星齒輪減速機構，其包括安裝在電動機I的輸出軸上的中心齒輪3-1、固定地圍繞中心齒輪3-1同心安裝的外齒圈3-2、嚙合在中心齒輪與外齒圈之間的至少一個行星齒輪3-3，行星齒輪3-3的中心軸安裝在行星架3-4上。當電動機I的輸出軸帶動中心齒輪3-1旋轉時，行星架3-4輸出速度減小了的旋轉運動。如圖2、3所示，超越離合器4包括內(nèi)側部分4-1、外側部分4_2和在內(nèi)側部分與外側部分之間傳遞單向旋轉運動的運動傳遞元件。在圖2、3所示例子中，運動傳遞元件是滾子4-3，但可以理解，運動傳遞元件也可以采用本領域公知的其它形式，例如楔塊、棘輪等
坐寸ο此外，在圖2、3所示例子中，內(nèi)側部分4-1構成超越離合器4的主動部分，而外側部分4-2構成超越離合器4的從動部分。然而，可以理解，也可以由外側部分4-2構成主動部分，而內(nèi)側部分4-1構成從動部分。減速機構3的行星架3-4安裝在所述主動部分(圖
2、3中的內(nèi)側部分4- 1)上或與其形成一體。超越離合器4的從動部分通過花鍵裝置5向輸出軸10傳遞來自減速機構3的旋轉運動。如圖2、3所示，花鍵裝置5包括內(nèi)花鍵部分20和與其配合的外花鍵部分30。內(nèi)花鍵部分20形成或安裝在超越離合器的從動部分(圖2、3中的外側部分4-2)上。外花鍵部分30形成或安裝在輸出軸10的內(nèi)端處。內(nèi)外花鍵部分各自的鍵齒配合在對方的齒槽中，如圖4所示。

內(nèi)外花鍵部分的鍵齒的齒廓可以采用本領域公知的任何形式，例如梯形齒廓、漸開線齒廓等。此外，鍵齒可以相對于內(nèi)外花鍵部分的中心軸線筆直或螺旋延伸。考慮到工作性能，圖2所示的螺旋延伸的鍵齒是優(yōu)選的。外花鍵部分30可相對于內(nèi)花鍵部分20軸向滑動(在設有螺旋鍵齒的情況下，外花鍵部分30同時相對于內(nèi)花鍵部分20轉動)，以實現(xiàn)輸出軸10的軸向移動。這種軸向運動是通過控制裝置的撥桿14實現(xiàn)的。撥桿14的中部可樞轉地安裝在固定的樞軸14-1上，撥桿14的后端14-2可被控制裝置中的作動元件(未示出)大致沿輸出軸10的軸向推拉，撥桿14的前端14-3可樞轉地支靠在輸出軸10上。通過控制裝置中的作動元件沿軸向推拉撥桿14的后端，以使撥桿繞樞軸14-1樞轉，撥桿的前端帶動輸出軸10軸向移動(外花鍵部分30相對于內(nèi)花鍵部分20軸向滑動)。圖2中示出了輸出軸10 (外花鍵部分30)處在軸向最外側位置。為了保持輸出軸10(外花鍵部分30)的這個位置，在輸出軸10的內(nèi)端設有止擋16，其可抵靠于內(nèi)花鍵部分20的內(nèi)端(或抵靠于外側部分4-2的某個部位上)，以阻止外花鍵部分30相對于內(nèi)花鍵部分20進一步朝向遠側(圖2中的左側)軸向滑動。在此位置，內(nèi)花鍵部分20可帶動外花鍵部分30 —起旋轉。輸出軸10在大致中部通過軸承18支撐在起動機的殼體中。當然，也可以在輸出軸的其它部位設置支撐軸承。此外，輸出軸10的外端裝有小齒輪6。通過輸出軸10的軸向移動，該小齒輪6與發(fā)動機飛輪上的齒圈2嚙合和脫離。在圖2所示小齒輪6與齒圈2嚙合的狀態(tài)下，電動機I的輸出旋轉運動和旋轉力矩依次經(jīng)過減速機構3、超越離合器4、花鍵裝置5、輸出軸10、小齒輪6傳遞到齒圈2，以便帶動發(fā)動機飛輪旋轉，從而啟動發(fā)動機。在發(fā)動機啟動后，控制裝置通過撥桿14將輸出軸10朝向近側(圖2中的右側)移動，以使小齒輪6脫離齒圈2。在小齒輪6與齒 圈2嚙合并向其傳遞旋轉力矩的狀態(tài)下，小齒輪6會受到來自齒圈2的反作用力，該反作用力被傳遞到輸出軸10的外端，從而導致輸出軸10的內(nèi)端上的外花鍵部分30相對于內(nèi)花鍵部分20偏心而產(chǎn)生同軸度誤差。如前所述，本發(fā)明旨在盡可能減小這種同軸度誤差。下面參照圖5、6解釋現(xiàn)有技術和本發(fā)明的花鍵裝置中的同軸度誤差。需要指出，在本申請的各附圖中，各種結構細節(jié)并非按比例繪制的，為了清楚地展示，有些結構細節(jié)(尤其是鍵齒間隙)被夸大。并且圖5、6中一對徑向相反鍵齒之間的距離被縮小了，以便于清楚地解釋。外花鍵部分30具有沿外圓周分布的一組外凸鍵齒，相鄰鍵齒之間形成鍵槽。內(nèi)花鍵部分20具有沿內(nèi)圓周分布的一組內(nèi)凸鍵齒，相鄰鍵齒之間形成鍵槽。外花鍵部分30的鍵齒配合在內(nèi)花鍵部分20的相應鍵槽中，而內(nèi)花鍵部分20的鍵齒配合在外花鍵部分30的相應鍵槽中，如圖4所示。參看圖5，根據(jù)常規(guī)的現(xiàn)有技術，外花鍵部分30的一對徑向相對鍵齒32配合在內(nèi)花鍵部分20的一對徑向相對鍵槽22中。外花鍵部分30的每個鍵齒32具有齒頂36以及位于齒頂36兩側的壓力齒側34和非壓力齒側34’。內(nèi)花鍵部分20的每個鍵槽22由底部26以及位于底部26兩側的一對鍵齒的相對齒側(即壓力齒側24和非壓力齒側24’)限定。通過內(nèi)花鍵部分20的壓力齒側24推壓外花鍵部分30的壓力齒側34，內(nèi)花鍵部分20帶動外花鍵部分30旋轉。
如本領域所公知，為了實現(xiàn)彼此配合的內(nèi)外花鍵的之間的相對軸向滑動，必須提供齒頂間隙和齒側間隙。根據(jù)現(xiàn)有的標準，在車輛起動機中的，內(nèi)外花鍵的常規(guī)齒頂間隙通常大于0.4mm,常規(guī)齒側間隙通常大于0.2_。由于輸出軸受力的原因，外花鍵部分30相對于內(nèi)花鍵部分20產(chǎn)生偏心，即同軸度誤差，從而上述齒頂間隙和齒側間隙會發(fā)生變化。舉例而言，假定外花鍵部分30相對于內(nèi)花鍵部分20偏移，如圖5所示，外花鍵部分30會有一個鍵齒(圖5中上方的鍵齒)32的兩個齒側(壓力齒側34和非壓力齒側34’)與限定內(nèi)花鍵部分20的相應齒槽22的兩個相對齒側(壓力齒側24和非壓力齒側24’)分別接觸，當然，壓力齒側34與24之間的接觸壓力遠大于非壓力齒側34’與24’之間的接觸壓力。此時，上側的齒側間隙消失，而上側齒頂間隙LI相對于常規(guī)齒頂間隙減小。另一方面，外花鍵部分30的相反側的鍵齒(圖5中下方的鍵齒)32只有壓力齒側34與內(nèi)花鍵部分20的相應壓力齒側24接觸，而這個鍵齒32的非壓力齒側34’與內(nèi)花鍵部分20的相應非壓力齒側24’之間的齒側間隙L2’相對于常規(guī)齒側間隙增大。在此狀態(tài)下，下側齒頂間隙LI’相對于常規(guī)齒頂間隙增大。由于下側齒頂間隙的增大，導致下側壓力齒側的接觸面積減小，這會導致花鍵裝置的力矩傳遞能力下降，并且導致鍵齒容易受損。對于位于這一對徑向相反鍵齒之間的其它成對徑向相反鍵齒而言，同樣存在一側齒頂間隙和齒側間隙減小、另一側齒頂間隙和齒側間隙增大的情況。由于上述齒頂間隙和齒側間隙的變化，外花鍵部分30的中心軸線30A相對于內(nèi)花鍵部分20的中心軸線20A偏移而產(chǎn)生偏心量(同軸度誤差)，如圖5所示。這種偏心量(同軸度誤差)主要取決于齒頂間隙和齒側間隙的變化量。在傳統(tǒng)技術中，這種偏心量(同軸度誤差)通常為0.2mm或以上。需要指出 ，齒側間隙的變化量與齒頂間隙的變化量相關，這一點可從圖6中的示意圖看出。如圖6所示，假定在一個鍵齒的橫截面內(nèi)其齒側相對于與其中心線平行的方向傾斜一個角度Θ，那么齒側間隙L2的變化量大體等于齒頂間隙LI的變化量乘以sin Θ。本發(fā)明通過磨削齒頂圓來減小常規(guī)齒頂間隙，以有助于抑制齒頂間隙和齒側間隙
的變化量。需要指出，在接下來參照附圖所作描述中，是以磨削外花鍵部分30的齒頂?shù)姆绞綔p小外花鍵部分30的鍵齒與內(nèi)花鍵部分20的鍵槽之間的齒頂間隙，然而，可以理解，本發(fā)明同樣適用于磨削內(nèi)花鍵部分20的齒頂?shù)姆绞綔p小內(nèi)花鍵部分20的鍵齒與外花鍵部分30的鍵槽之間的齒頂間隙。為了避免重復，對后者的詳細描述從略。如圖7所示，在外花鍵部分30整體上通過常規(guī)的加工工藝(例如鍛造、數(shù)控加工、電火花加工等)制造出來后，對外花鍵部分30的齒頂進行磨削，以使得外花鍵部分30的齒頂限定的齒頂圓的半徑與內(nèi)花鍵部分20的鍵槽底部限定的齒根圓的半徑之間的差值(常規(guī)齒頂間隙)相對于傳統(tǒng)技術減小。由于磨削能夠獲得高尺寸精度，因此可以使外花鍵部分30的齒頂圓半徑的尺寸精度提高，從而能夠精確地控制常規(guī)齒頂間隙。例如，根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式，磨削工藝本身的半徑尺寸精度可能在±0.005 0.0lmm內(nèi)。另一方面，對于內(nèi)花鍵部分20，通常利用拉刀通過拉孔工藝制成。對于拉孔工藝，其所獲得的半徑尺寸精度可能在±0.010 0.015mm。利用這樣的拉孔工藝制造內(nèi)花鍵部分20,并且利用上述磨削工藝加工外花鍵部分30，有可能可將常規(guī)齒頂間隙控制在0.02 0.15mm，優(yōu)選控制在0.04 0.08mm。根據(jù)本發(fā)明，由于常規(guī)齒頂間隙有可能相對于現(xiàn)有技術減小到數(shù)十分之一，因此，在起動機運轉過程中，齒頂間隙和齒側間隙的變化量都會以類似的量級減小，這使得內(nèi)外花鍵部分的偏心量(同軸度誤差)有可能控制在極低級別，例如在0.04_或更小，這顯著小于傳統(tǒng)技術中的常見的0.2_或以上的偏心量(同軸度誤差)，從而能夠極大地提高起動機的性能。進一步講，參看圖7，由于常規(guī)齒頂間隙的減小，這使得在外花鍵部分30相對于內(nèi)花鍵部分20偏移時，在發(fā)生極小的徑向偏移量后，就會有外花鍵部分30的一個鍵齒(圖7中上方的鍵齒)32的齒頂36接觸到內(nèi)花鍵部分20的相應齒槽的底部，在這種狀態(tài)下，該鍵齒的壓力齒側34和頂側36與限定內(nèi)花鍵部分20的相應齒槽22的壓力齒側24和底部26分別接觸，而非壓力齒側34’、24’之間存在齒側間隙L2。即此鍵齒的齒頂間隙減小到零，另一方面，其齒側間隙L2相對于常規(guī)齒側間隙僅減小了很小的程度。另一方面，外花鍵部分30的相反側的鍵齒(圖7中下方的鍵齒)32的壓力齒側34與內(nèi)花鍵部分20的相應壓力齒側24接觸，而這個鍵齒32的非壓力齒側34’和頂側36與內(nèi)花鍵部分20的相應非壓力齒側24’和齒槽底部26分隔相應的齒側間隙L2’和齒頂間隙LI’。由于上側齒頂間隙的變化(減小)量極小，因此下側齒頂間隙LI’和齒側間隙L2’的變化(增加)也極小。根據(jù)這種配置,外花鍵部分30的中心軸線30A相對于內(nèi)花鍵部分20的中心軸線20A的偏心量(同軸度誤差)極小。此外，由于下側齒頂間隙的增加量極小，因此下側壓力齒側的接觸面積的減小量也極小，這使得花鍵裝置能夠維持很高的力矩傳遞能力下降，并且鍵齒不易受損。需要指出，花鍵裝置的內(nèi)外花鍵的鍵齒的齒頂邊緣與對應齒槽的底部邊緣通常形成有圓角，如圖8所示，并且鍵齒的齒頂邊緣處的圓角半徑Rl通常大于對應齒槽的底部邊緣處的圓角半徑R2。在根據(jù)本發(fā)明而磨削外花鍵部分30的齒頂時，很可能會在外花鍵部分30的鍵齒的齒頂邊緣出產(chǎn)生尖角，如圖9所示。在這種情況下，外花鍵部分30的鍵齒的齒頂邊緣尖角會與內(nèi)花鍵部分20的齒槽的底部邊緣圓角發(fā)生沖突。為了避免這種情況,需要對內(nèi)花鍵部分20和/或外花鍵部分30進行進一步的處理。下面參照圖10-12描述根據(jù)本發(fā)明一些實施方式的可行處理措施。如圖10所示，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，可以改變內(nèi)花鍵部分20或外花鍵部分30的鍵齒的壓力齒側斜度，以使得內(nèi)花鍵部分20的鍵齒的壓力齒側斜度小于外花鍵部分30的鍵齒的壓力齒側斜度，從而在內(nèi)花鍵部分20和外花鍵部分30的鍵齒的壓力齒側之間錯開一個小的角度α。例如，在花鍵裝置的橫截面中看，內(nèi)花鍵部分20的鍵齒的壓力齒側相對于與鍵齒徑向中心線平行的方向傾斜28度的角度，而外花鍵部分30的鍵齒的壓力齒側相對于與鍵齒徑向中心線平行的方向傾斜30度的角度，如此產(chǎn)生的2度的角度α可以使得外花鍵部分30的鍵齒的壓力齒側齒頂邊緣尖角避讓內(nèi)花鍵部分20的齒槽的壓力齒側底部邊緣圓角。如圖11所示，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，可以在外花鍵部分30的鍵齒的壓力齒側齒頂邊緣處加 工出一個倒角40，以避讓內(nèi)花鍵部分20的齒槽的壓力齒側底部邊緣圓角。
如圖12所示，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式，可以在內(nèi)花鍵部分20的齒槽的壓力齒側底部邊緣圓角處加工出內(nèi)切部分42，以避讓外花鍵部分30的鍵齒的壓力齒側齒頂邊
緣尖角。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式(未示出)，可以在磨削之前使得外花鍵部分的鍵齒的壓力齒側齒頂邊緣具有較大的圓角，而經(jīng)過磨削之后該圓角的一部分仍然存在并且足以避讓內(nèi)花鍵部分的齒槽的壓力齒側底部邊緣圓角。本領域技術人員可以理解，可以采用任何其它適宜的避讓結構來避免前面沖突。可以看到，根據(jù)本發(fā)明的基本原理，起動機中的花鍵裝置的內(nèi)外花鍵之一的齒頂被磨削加工，以減小內(nèi)外花鍵的齒頂間隙。同時，在起動機運轉過程中，一個花鍵的磨削齒頂?shù)纸佑趯ㄦI的齒槽底部上。這樣,可以顯著提高內(nèi)外花鍵的同軸度。此外,本發(fā)明僅通過花鍵裝置本身就能提高內(nèi)外花鍵的同軸度，而不必像現(xiàn)有技術中那樣借助于任何輔助結構，這使得花鍵裝置具有簡單的結構和較低的成本。同時，花鍵裝置能夠維持高的力矩傳遞能力和結構可靠性。本發(fā)明的這種花鍵裝置適用于各種車輛的起動機，例如柴油車輛的起動機。雖然這里參考具體的實施方式描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明的范圍并不局限于所示的細節(jié)。在不偏離本發(fā)明的基·本原理的情況下，可針對這些細節(jié)做出各種修改。
權利要求
1.一種用于車輛起動機中的花鍵裝置，包括: 第一花鍵部分，其具有一組鍵齒，相鄰鍵齒之間形成鍵槽；以及 與第一花鍵部分配合的第二花鍵部分，其具有一組鍵齒，相鄰鍵齒之間形成鍵槽； 其中，第二花鍵部分的鍵齒配合在第一花鍵部分的相應鍵槽中，第一花鍵部分的鍵齒配合在第二花鍵部分的相應鍵槽中，以使得第一花鍵部分和第二花鍵部分可彼此相對軸向滑動； 所述第一花鍵部分的所述一組鍵齒的齒頂被總體磨削，以使得所述第一花鍵部分的這些齒頂限定的齒頂圓的半徑比所述第二花鍵部分的由各鍵槽的底部限定的齒根圓的半徑小 0.02 0.15mm。
2.如權利要求1所述的花鍵裝置，其中，所述第一花鍵部分的齒頂圓的半徑比所述第二花鍵部分的齒根圓的半徑小0.04 0.08mm。
3.如權利要求1或2所述的花鍵裝置，其中，所述第一花鍵部分包括外花鍵，其鍵齒為外凸的鍵齒；所述第二花鍵部分包括內(nèi)花鍵，其鍵齒為內(nèi)凸的鍵齒。
4.如權利要求1至3中任一項所述的花鍵裝置，其中，所述第一花鍵部分和第二花鍵部分的鍵齒為螺旋鍵齒。
5.如權利要求1至4中任一項所述的花鍵裝置，其中，在所述花鍵裝置的運轉狀態(tài)下，所述第一花鍵部分的中心軸線相對于第二花鍵部分的中心軸線徑向偏移，以使得第一花鍵部分的一個鍵齒的齒頂和壓力齒側與第二花鍵部分的對應齒槽底部和壓力齒側接觸，該鍵齒的非壓力齒側與第二花鍵部分的對應非壓力齒側之間分開一段齒側間隙。
6.如權利要求1至5中任一項所述的花鍵裝置，其中，所述第一花鍵部分的鍵齒的壓力齒側齒頂邊緣具有因 所述磨削而產(chǎn)生的尖角，所述第二花鍵部分的對應齒槽的壓力齒側底部邊緣設有避免與所述尖角發(fā)生沖突的避讓結構。
7.如權利要求1至5中任一項所述的花鍵裝置，其中，所述第一花鍵部分的鍵齒的壓力齒側齒頂邊緣形成有倒角。
8.如權利要求1至5中任一項所述的花鍵裝置，其中，所述第一花鍵部分的鍵齒的壓力齒側齒頂邊緣形成有圓角。
9.如權利要求1至5中任一項所述的花鍵裝置，其中，所述第二花鍵部分的鍵齒的壓力齒側的傾斜角度小于所述第一花鍵部分的鍵齒的壓力齒側的傾斜角度。
10.一種車輛起動機，包括: 電動機； 與電動機的輸出軸相連的減速機構； 與減速機構相連的超越離合器； 如權利要求1至9中任一項所述的花鍵裝置，所述花鍵裝置的第二花鍵部分與超越離合器的從動部分相連； 與所述花鍵裝置的第一花鍵部分相連的輸出軸；以及 安裝在輸出軸上的用于輸出旋轉運動的小齒輪。
全文摘要
本申請涉及一種用于車輛起動機中的花鍵裝置，包括第一花鍵部分，其具有一組鍵齒，相鄰鍵齒之間形成鍵槽；以及與第一花鍵部分配合的第二花鍵部分，其具有一組鍵齒，相鄰鍵齒之間形成鍵槽；其中，第二花鍵部分的鍵齒配合在第一花鍵部分的相應鍵槽中，第一花鍵部分的鍵齒配合在第二花鍵部分的相應鍵槽中，以使得第一花鍵部分和第二花鍵部分可彼此相對軸向滑動；所述第一花鍵部分的所述一組鍵齒的齒頂被總體磨削，以使得所述第一花鍵部分的這些齒頂限定的齒頂圓的半徑比所述第二花鍵部分的由各鍵槽的底部限定的齒根圓的半徑小0.02～0.15mm。本申請還涉及一種包含上述花鍵裝置的車輛起動機。上述花鍵裝置結構簡單且力矩傳遞能力高。
文檔編號F16D3/06GK103244570SQ20121002529
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月6日 優(yōu)先權日2012年2月6日
發(fā)明者鄧方敏, M·施塔爾, A·尤拉施卡 申請人:博世汽車部件(長沙)有限公司, 羅伯特·博世有限公司