[发明专利]具有带槽的滚子元件的离合器的起动电机

说明书

技术领域

本公开涉及用于起动发动机的起动电机组件的领域，并且具体涉及起动电机组件的离合器部。

背景技术

起动电机组件通常用于帮助启动发动机，所述发动机包括大多数乘用车辆中的发动机。传统的起动电机组件在广义上包括耦连至驱动机构的电动机。电动机在点火开关闭合时由电池通电。驱动机构将由电动机产生的转矩传递至发动机的飞轮，由此使飞轮旋转并且使发动机起动。在发动机起动之后，点火开关断开并且电动机断电。

通常，起动电机组件包括与电动机和驱动机构操作性连通的离合器。离合器操作以在发动机刚起动期间将电动机的旋转耦连至驱动机构，并且还操作以在发动机开始产生其自身的旋转力时将电动机与驱动机构分离。以这样的方式，离合器防止对电动机和起动电机组件的其它部件的损伤。

在起动电机组件中使用的一种传统的离合器是滚子离合器，所述滚子离合器包括定位在外环件内的内环件。内环件可连接至电动机，并且外环件可以连接至驱动机构，反之亦然。离合器包括定位在形成在外环件内的凹窝中的滚子元件。偏压构件使滚子元件压靠外环件的凸轮表面并且压靠内环件。

离合器的滚子元件起作用以将内环件与外环件锁定和解锁。具体地，滚子元件响应于内环件沿第一旋转方向相对于外环件的旋转运动将内环件锁定成与外环件同步旋转。类似地，在超越阶段中，滚子元件响应于内环件沿反向旋转方向相对于外环件的旋转运动将内环件从外环件解锁。因此，离合器可以用于在发动机刚启动期间将电动机的旋转耦连至驱动机构和飞轮（即离合器处于锁定配置中），并且接下来用于在发动机起动时将电动机与驱动机构和飞轮分离（即离合器在超越阶段期间处于解锁配置）。

滚子离合器的有利之处在于，增加由滚子元件尤其在低操作温度下提供在内环件上的压力。用于增加滚子压力的方法包括：增加由偏压构件提供的力和/或改变形成在外环件中的凸轮表面的凸轮角。然而，这些改变导致离合器的超越转矩增加，由此增加了在超越阶段期间传递至电动机的发动机转矩的量。并且，改变凸轮角在形成新的锻造工具和量具时导致增加的制造成本。

因此，有利的是提供一种具有滚子元件的起动电机离合器，所述滚子元件将压力施加至内环件和外环件，所述滚子元件起作用以在起动电机组件的所有操作温度下将各环件锁定和解锁，并且所述滚子元件能够在不更改用于制造离合器的其它部分和部件的工具和设备的情况下提供。

发明内容

依据本公开的一个实施例，离合器包括外离合器构件、内离合器构件和多个滚子构件。外离合器构件限定出开口，并且内离合器构件至少部分地定位在在所述开口内。内离合器构件包括离合器表面。所述多个滚子构件至少部分地在所述开口内定位在离合器表面和外离合器构件之间。滚子构件中的每个均限定出由至少一个环形槽分隔的多个滚子表面，并且滚子构件中的每个均能够在所述开口内移位，以便将所述多个滚子表面定位成与离合器表面接合，从而响应于内离合器构件沿旋转方向的运动将内离合器构件锁定成与外离合器构件同步运动。

在一个实施例中，离合器包括外壳、离合器套环、多个滚子构件和多个偏压构件。外壳限定出外壳开口并且包括多个凹窝壁。每个凹窝壁均限定出与外壳开口流体连通的凹窝。离合器套环至少部分地定位在外壳开口内并且包括离合器表面。每个滚子构件均限定出由至少一个环形槽分隔的多个滚子表面。此外，每个滚子构件均定位在所述凹窝中的一个内。每个偏压构件（i）定位在所述凹窝中的一个内，并且（ii）被构造成使所述滚子构件中的一个的滚子表面抵靠离合器表面和所述凹窝壁中的一个。

在至少一个实施例中，用于发动机的起动电机包括电枢、电磁开关、驱动齿轮、离合器、外壳、离合器套环和多个滚子。驱动齿轮能够由电枢旋转，并且能够由电磁开关移动至与发动机的相对应部分啮合。离合器与驱动齿轮和电枢操作性连通。离合器包括限定出外壳开口的外壳和离合器套环。离合器套环至少部分地定位在外壳开口内并且包括离合器表面和多个滚子。所述多个滚子至少部分地在外壳开口内定位在离合器表面和外壳之间。所述滚子中的每个均限定出由至少一个环形槽分隔的多个滚子表面，并且所述滚子中的每个均能够在外壳开口内移位，以便将滚子表面的至少一部分定位成与离合器表面接合，从而响应于离合器套环沿旋转方向相对于外壳的运动将离合器套环锁定成与外壳同步运动。