[发明专利]具有扭矩变换器的发动机起动机

说明书

技术领域

本公开内容总体上涉及设计成将扭矩施加至发动机的齿圈的发动机起动机。

技术背景

存在需要使起动机的小齿轮以高速旋转以缩短起动内燃机所需要的时间。当小齿轮以高速旋转时，需要增大起动机的电动马达的尺寸，以便产生足够大的一定程度的扭矩而使发动机在冷的状态下起动。

为了满足上述需求，日本专利第一公报No.2004-218627提出了下述起动机：所述起动机设计成改变电动马达的输出轴与起动机的小齿轮的减速比并且用于增大减速比以根据需要提高从电动马达输出的扭矩。具体地，起动机配备有行星齿轮系、凸轮机构以及壳体，行星齿轮系和凸轮机构安装在壳体中。行星齿轮系包括：与电动马达的输出轴接合的太阳齿轮；与太阳齿轮啮合的行星齿轮；与行星齿轮啮合的内齿轮；以及使行星齿轮能够旋转的托架。凸轮机构包括：紧固至内齿轮的固定凸轮板；面对固定凸轮板的可移动凸轮板；球，所述球布置成能够在形成于固定凸轮板和可移动凸轮板中的凸轮槽中滚动；以及弹性构件，该弹性构件将可移动凸轮板迫压成与固定凸轮板恒定地接触。

起动机的电动马达输出小的扭矩直到小齿轮与内燃机的齿圈啮合，使得可移动凸轮板保持压靠固定凸轮板。这使得可移动凸轮板的内周缘渐缩表面压靠外凸轮的接合至小齿轮的外周缘，使得外凸轮和内齿轮被固定，从而在行星齿轮系中建立为一的齿轮减速比。

之后，小齿轮与齿圈啮合。随后电动马达需要增大用于使齿圈旋转的输出扭矩。可移动凸轮板与固定凸轮板断开接合，使得外凸轮的外周缘与可移动凸轮板的内周缘渐缩表面分离，并且可移动凸轮板的外周缘渐缩表面压靠壳体的渐缩表面。这使得内齿轮不旋转并且在行星齿轮系中产生增大的减速比。

上述起动机会有下述缺点。当需要起动机实现高的减速比时，但可移动凸轮板已经不能通过可移动凸轮板的外周缘渐缩表面与壳体的内周缘渐缩表面之间的增压的接触而与壳体建立接合，存在下述可能性：内齿轮沿与太阳齿轮的旋转方向相反的方向旋转，因此导致从马达输出的扭矩不能传递至小齿轮从而不能起动发动机。附加地，当小齿轮以高速旋转、小齿轮和齿圈的接合深度是小的时，这会导致小齿轮或齿圈的损坏。

发明内容

因此，本公开内容的目的是提供发动机起动机，发动机起动机设计成消除上述问题并且确保在起动发动机的方面的稳定性。

根据发明的一个方面，提供用于作为诸如汽车的内燃机的发动机的起动机。起动机包括：(a)马达，该马达当被通电时用于产生扭矩；(b)行星齿轮系，该行星齿轮系包括安装在马达的输出轴上的太阳齿轮、与太阳齿轮啮合的行星齿轮、与行星齿轮啮合的外齿轮、以及保持行星齿轮能够旋转的行星托架，行星齿轮系响应于由马达产生的扭矩的输入而从行星托架输出扭矩；(c)小齿轮，该小齿轮与发动机的齿圈啮合并且用于将从行星托架输出的扭矩传递至齿圈以起动发动机；(d)扭矩变换器，该扭矩变换器用于改变从外齿轮传递至行星托架的扭矩的程度；以及(e)单向离合器，该单向离合器允许当马达旋转时外齿轮沿着太阳齿轮旋转的第一方向旋转，以将扭矩施加在齿圈上以用于起动发动机，并且单向离合器阻止外齿轮沿与第一方向相反的第二方向旋转。

具体地，起动机配备有能够产生一定程度的扭矩的扭矩变换器，一定程度的扭矩在行星托架与外齿轮之间传递并且使得行星托架与外齿轮一起旋转。换言之，行星托架和外齿轮被紧固或锁定在一起，使得太阳齿轮的速度与行星托架的速度之比(即，减速比)是一。这使得联接至发动机的曲轴的齿圈的速度快速增大至使得发动机点火的值，从而提高了发动机的起动性能。

扭矩变换器还能够将行星托架与外齿轮之间传递的扭矩的程度增大至使行星托架与外齿轮之间的锁定释放的值。这致使太阳齿轮由马达驱动，使得行星齿轮旋转。行星齿轮的旋转迫使外齿轮沿与太阳齿轮的旋转方向相反的方向旋转。然而，外齿轮的这种旋转被单向离合器停止，从而在行星齿轮系中实现了大于一的减速比。这使得从小齿轮施加至齿圈的扭矩增大，从而确保了在发动机例如在冷的状态下起动的稳定性。

附图说明

根据下文给出的详细描述并且根据本发明的优选实施方式的附图，将全面地理解本发明，然而，本发明的优选实施方式不应将发明限制为特定的实施方式，而是仅出于解释和理解的目的。

在附图中：

图1为示出了根据第一实施方式的发动机的起动机的结构的部分剖视图；

图2为图1的部分放大图；

图3(a)、图3(b)和图3(c)是表示安装在图1的起动机中的行星齿轮系的操作的列线图；

图4为表示图1的起动机的特性的图表；