具有力矩限制装置的 行星齿轮减速器式汽车起动机 本发明涉及一种汽车起动机。
本发明尤其涉及一种具有一电机的起动机，该电机的输出轴通过一行星齿轮减速器旋转驱动一同轴啮合器。
为了限制在电机输出轴和啮合器轴之间传递的最大力矩值，众所周知要装备一力矩限制装置。
比如，文献JP-A-06-078495中提出一种起动机，其行星齿轮系具有一圆柱形箱体，内部有齿的齿圈可旋转地安装于箱体的内部；在箱体内齿圈通过一力矩限制摩擦装置与箱体旋转相连，力矩限制装置轴向安装在齿圈和箱体的一个侧板之间。
在该文献中，摩擦装置具有一环形摩擦盘，后者与齿圈旋转相连，并轴向支承箱体的一个侧板的内表面，摩擦盘由一截锥形弹性垫圈轴向顶向内表面。
相对于没有力矩限制装置的行星齿轮系，这种设计因此需要至少两个补充部件，即摩擦垫圈和截锥形弹性垫圈。
除了大的组件数目，该文献提供的设计还使得行星齿轮系的齿圈的设计复杂化，增大了行星齿轮系的轴向尺寸，并尤其使得各个组件的装配操作复杂化。
本发明的目的是提供一种所述类型的起动机的新设计，弥补上述地缺点。
为此，本发明提供一种具有一电机的汽车起动机，电机的输出轴通过一行星齿轮减速器旋转驱动一同轴的啮合器，减速器具有一圆柱形箱体，行星齿轮系的内部有齿的齿圈旋转安装于箱体的内部，齿圈通过一力矩限制摩擦装置与箱体旋转相连，力矩限制装置轴向安装在齿圈和箱体的一个侧板之间，其特征在于，所述力矩限制装置由齿圈的至少一个环形摩擦侧面构成，该侧面轴向弹性支承于一与箱体旋转相连的反作用面上。
根据本发明的其它特征：
—反作用面是箱体的一个侧板的内表面；
—齿圈的后部环形侧面轴向支承于箱体的后部环形侧板的内表面上，箱体由电机轴的自由端穿过，该电机轴旋转驱动行星齿轮系的中心齿轮；
—在齿圈的前部环形侧面和箱体的前部侧板的内表面之间安装一轴向受压的弹性部件，箱体由减速器的输出轴穿过，减速器与行星齿轮系的行星齿轮架旋转相连；
—齿圈的两个环形侧面构成力矩限制装置的两个摩擦面，齿圈的前部环形侧面轴向支承于一支承垫圈的后部环形面，与箱体旋转相连并相对于箱体轴向滑动安装，箱体的前部环形面构成一弹性部件的支承面；
—弹性部件是一截锥形弹性垫圈；
—内部有齿的齿圈用一种具有良好的摩擦性能和抗磨损性能的材料实现；
—箱体具有一后端开放的圆柱形环形外壳，后部侧板是一其中心穿孔、以使电机轴通过的后部环形盘片，它轴向固定于箱体的内部，相对于箱体不旋转；
—后部盘片由一止动环固定于箱体的内部，止动环安装在箱体的外壳的一个内部径向凹槽内；
—箱体的前部侧板是一其中心穿孔、以使减速器输出轴通过的前部环形盘片，它轴向支承于箱体外壳的一个内部径向凸肩上；
—箱体的前部盘片的中心穿孔装有一轴承，旋转引导减速器的输出轴；
—外壳的后端具有对中支承面，使箱体与电机定子对正；
—前部盘片的内表面具有使弹性垫圈对正的圆柱形支承面；
—前部盘片相对于箱体外壳不转动；
—后部盘片和前部盘片各具有一个径向凸耳，箱体外壳具有一个轴向齿槽，该齿槽接纳径向凸耳，以使得所述部件相对于箱体不转动。
本发明的其它特征和优点将从下面的详细描述中体现出来，为了更好地理解，将参照附图进行说明。唯一的附图是具有本发明力矩限制装置的与行星齿轮系相联的起动机电机的局部轴向剖视图。
该图示出了一个属于汽车起动机(图中未详细示出)一部分的电机10，其转子12安装成可绕轴X-X在一箱体或者定子14内部旋转，两个组件12和14在图中简略示出。
电机10的输出轴16与转子旋转相连，沿轴向突出于定子14的前端面18之外，并旋转驱动一齿轮20，该齿轮是安装在与电机10相联的箱体24内部的行星齿轮系22的中心齿轮。
箱体24主要由以下各部分构成：一圆柱形环形外壳28，一个在中心32处穿孔以使中心齿轮20及输出轴16通过的盘形后部侧板30，以及一个在其中心36处穿孔以使减速器26的输出轴38通过的前部侧板34，输出轴38通过纵槽40旋转驱动起动机的啮合器(图中未示出)。
箱体24的圆柱形环形外壳28在其前部轴端42的附近具有一内部径向凸肩44，前部侧板34的外表面46轴向支承于其上。
外壳28的后部轴端48具有一支承面50，以使外壳28与电机10的定子14的前端互补形部分对正中心。
外壳28由一系列螺栓轴向固定在定子14上，螺栓未在图中示出。
箱体24的圆柱形环形外壳26具有一内部镗孔52，其中轴向插入前部侧板34，后者相对于箱体24不可旋转，这是通过其外部径向凸耳实现的，径向凸耳容纳于形成于镗孔52内部的径向齿槽56内，后者通向外壳28的开放的后部轴端48。
行星齿轮系22具有一个内部有齿60的环形齿圈58，其外部圆柱形表面62可旋转地安装于外壳28的镗孔52内。
行星齿轮系22还具有一个行星齿轮架64，它与输出轴旋转相连，并由两个盘片66构成，这两个盘片旋转支撑着若干行星齿轮68，后者与齿圈58的内齿60及中心齿轮20的外齿相配合。
输出轴38旋转安装于前部侧板34的穿孔36内，与穿孔36之间夹有一滚针轴承筒70，同时中心齿轮20的前部自由端72旋转安装于输出轴38的后端74内部，二者之间夹有一系列滚针76。
按照本发明，齿圈58通过一摩擦力矩限制装置80与固定箱体24的外壳28可旋转地相连，齿圈构成力矩限制装置的组件之一。
为此，齿圈58由一种例如填充塑料材料实现，具有良好的摩擦性能和抗摩擦磨损性能。
齿圈58侧面由两个环形前部侧面84和后部侧面82限定，后二者构成力矩限制装置的两个环形摩擦面。
后部环形侧面82轴向支承于箱体24后侧板30的与其正相对的内表面86上。
穿孔盘形的后侧板30安装在外壳28的镗孔52内部，它在该镗孔内不旋转，这是通过一外部径向凸耳88容纳于外壳28的齿槽56内实现的。
后侧板30通过一凸环90轴向固定于外壳24内部，凸环置于外壳28的镗孔52的一径向内部环槽92内。
齿圈58的前部环形侧面84轴向支承于一支承垫圈96的后部环形面94上，该支承垫圈96安装在镗孔52内部，相对于箱体24不能旋转，这一特点是通过容纳于轴向齿槽56内的外部径向凸耳97实现的。
以一截锥形垫圈的形式实现的一弹性部件98轴向受压地安装于横向的前部侧板34的环形内表面100和支承垫圈96的前部环形面102之间。
弹性垫圈98以横向前部侧板34的圆柱形支承面104为中心，后者沿径向向内延伸。
这样，垫圈98就确保了由齿圈58、横向后部侧板30及支承垫圈96构成的系统向由固定凸环90构成的支承的轴向压力。
垫圈98作用于系统的轴向弹力值，与齿圈58的侧面82、84和正对的支承垫圈96的后部侧板30的环形面86、94之间的摩擦系数值一起，共同决定力矩限制装置施加的可行的最大力矩值。
根据本发明的设计在轴向上特别紧凑，不需要任何特别的摩擦盘片或垫圈，而这是通过齿圈58实现的。
所述组件的装配特别容易，行星齿轮系22的全部组件和力矩限制装置80可以装配于箱体24的内部，并由凸环90固定，这样构成的组合件随后可以安装在电机10的定子14上，中心齿轮20与电机10的穿入减速器26内部的输出轴16旋转连接。
当热机通过啮合器作用于输出轴40的阻力矩超过力矩限制装置80可接受的限制值时，例如在热机的扭转冲击的情况下，齿圈58在后侧板30及支承垫圈96上的附着力不再足以确保齿圈58相对于减速器26的箱体24的不旋转，齿圈开始在箱体内部旋转，从而由摩擦作用消散掉多余的机械能。