Зубчатый венец, механизм передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания и способ производства зубчатого венца
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к механизму передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания. Предложен зубчатый венец, образованный путем соединения формованного корпуса (26), образующего зону стороны дорожки качения, формованного корпуса (28), образующего зону стороны зубчатого колеса, и формованного корпуса (30), образующего промежуточную зону. Соответственно, можно осуществлять обработку участка (2b) внутренней дорожки качения формованного корпуса (26), образующего зону стороны дорожки качения, без присутствия как формованного корпуса (28), образующего зону стороны зубчатого колеса, так и формованного корпуса (30), образующего промежуточную зону. Путем вынуждения формованного корпуса (28), образующего зону стороны зубчатого колеса, и формованного корпуса (30), образующего промежуточную зону, приспосабливаться к изменениям в конструкции в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, можно стандартизировать размер и форму формованного корпуса (26), образующего зону стороны дорожки качения, для различных типов двигателей. Благодаря тому, что участок (2b) внутренней дорожки качения, а также поверхность (2d) расположения и поверхность (2е) контакта для уплотнительных колец выполнены на одном формованном корпусе (26), образующем зону стороны дорожки качения, можно обрабатывать указанные поверхности с точным относительным расположением. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик, а также минимальные изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки без изменения ее точности. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 30 ил.
Реферат
Область техники
Настоящее изобретение относится к зубчатому венцу, который передает выходной пусковой крутящий момент от стартера на боковой элемент коленчатого вала, который вращается вместе с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, через муфту свободного хода, к механизму передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания, в котором используется зубчатый венец, и к способу производства зубчатого венца.
Уровень техники
Для запуска двигателя внутреннего сгорания используется механизм передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания, запускающий двигатель при помощи крутящего момента от стартера через зубчатое зацепление между шестерней и зубчатым венцом. В качестве механизма передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания уже известен механизм, в котором муфта свободного хода расположена на пути, по которому передается пусковой момент от зубчатого венца на коленчатый вал (см., например, публикацию японской выложенной заявки №10-122107 (стр.3, фиг.1), и публикацию японской выложенной заявки №63-18185 (стр.2, фиг.2). При такой конфигурации можно передавать крутящий момент от стартера к двигателю внутреннего сгорания, когда двигатель внутреннего сгорания запускается, и можно остановить вращение стартера после завершения запуска двигателя, при этом зацепление между шестерней и зубчатым венцом сохраняется. То есть можно сконструировать механизм передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания с постоянным зацеплением.
В таком механизме передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания, в котором используется муфта свободного хода, необходимо оборудовать участок одной дорожки качения муфты свободного хода, с которым зацепляются эксцентриковые ролики или подобные элементы, в зубчатом венце, и обработать поверхность дорожки качения с высокой точностью. Дополнительно, для обеспечения герметизации от смазочного масла, подаваемого в муфту свободного хода, необходимо оборудовать поверхность расположения, на которой будет расположено уплотнительное кольцо, или поверхность контакта, с которой уплотнительное кольцо будет контактировать, и обработать поверхность расположения или поверхность контакта с высокой точностью.
Однако возникает необходимость изменения размера и формы зубчатого венца в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, и, в некоторых случаях, использование одних и тех же аппаратов для обработки и процедур обработки может привести к недостаточной точности. Соответственно, для постоянного осуществления обработки зубчатого венца с высокой точностью независимо от типа двигателя внутреннего сгорания, необходимо выполнить довольно значительные изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, что вызывает проблемы возрастания стоимости производства.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение обеспечивает зубчатый венец, при котором, даже когда размер и форма зубчатого венца изменяются в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки минимизированы, и при этом точность обработки не снижается. Настоящее изобретение также обеспечивает способ производства зубчатого венца и механизм передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания, включающий в себя указанный зубчатый венец.
Зубчатый венец в соответствии с первым объектом настоящего изобретения относится к зубчатому венцу, который передает выходной пусковой крутящий момент от стартера к боковому элементу коленчатого вала, который вращается вместе с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, через муфту свободного хода. Данный зубчатый венец включает в себя: множество зональных формованных корпусов, выполненных отдельно, соответствующих, по меньшей мере, двум зонам, которые включают в себя зону стороны дорожки качения, включающую в себя участок одной дорожки качения муфты свободного хода, и зону стороны зубчатого колеса, к которому передается пусковой момент от стартера через зубчатое зацепление, при этом вся форма зубчатого венца радиально поделена на, по меньшей мере, две зоны; и участок соединения между зонами соединяет зональные формованные корпуса.
Зубчатый венец формируется путем соединения зональных формованных корпусов, которые выполнены отдельно в соответствии с зонами, расположенными вдоль радиального направления, на соответствующих участках соединения между зонами. Соответственно, что касается, по меньшей мере, зонального формованного корпуса, соответствующего зоне стороны дорожки качения, можно обработать участок дорожки качения независимо от других зональных формованных корпусов, которые включают в себя зональный формованный корпус, соответствующий зоне стороны зубчатого колеса. Таким образом, обработка участка дорожки качения осуществляется на зональном формованном корпусе относительно малого размера. По этой причине, даже когда размер и форма зонального формованного корпуса изменяется в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, разница лежит в пределах относительно узкого диапазона, и, таким образом, можно минимизировать изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки.
В частности, путем вынуждения других зональных формованных корпусов, которые включают в себя зональный формованный корпус, соответствующий зоне стороны зубчатого колеса, приспосабливаться к разнице в зависимости от типа двигателя, можно стандартизировать размер и форму зонального формованного корпуса, соответствующего зоне стороны дорожки качения, для различных типов двигателей.
Таким образом, можно обеспечить зубчатый венец, при помощи которого, даже когда зубчатый венец другого размера и формы используется для соответствия типу двигателя внутреннего сгорания, изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки минимизированы, и при этом не происходит ухудшения точности обработки.
Зональные формованные корпуса могут быть выполнены так, чтобы соответствовать зоне стороны дорожки качения, зоне стороны зубчатого колеса, и промежуточной зоне между зоной стороны дорожки качения и зоной стороны зубчатого колеса, при этом вся форма зубчатого венца делится на три зоны.
Когда зональные формованные корпуса, соответствующие указанным трем зонам, на которые делится вся форма, выполняются таким образом, образуются два зональных формованных корпуса помимо зонального формованного корпуса, соответствующего зоне стороны дорожки качения, и эти два зональных формованных корпуса также представляют собой зональные формованные корпуса, имеющие относительно небольшой размер. Соответственно, даже когда размер и форма зубчатого венца изменяются в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, можно минимизировать изменения в соответствующих аппаратах для обработки и процедурах обработки, и, таким образом, минимизировать изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки в целом. Следовательно, можно обеспечить зубчатый венец, при котором не возникает ухудшения точности обработки.
Поверхность расположения, на которой расположено первое уплотнительное кольцо, или поверхность контакта, с которой контактирует первое уплотнительное кольцо, может быть выполнена на формованном корпусе, образующем зону стороны дорожки качения, который соответствует зоне стороны дорожки качения, при этом первое уплотнительное кольцо обеспечивает герметизацию от смазки между формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения, и боковым элементом коленчатого вала.
Формованный корпус, образующий зону стороны дорожки качения, включает в себя участок дорожки качения муфты свободного хода, и поверхность расположения, на которой расположено уплотнительное кольцо, или поверхность контакта, с которой контактирует уплотнительное кольцо, при этом уплотнительное кольцо обеспечивает герметизацию от смазки между формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения, и боковым элементом коленчатого вала. Когда поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца выполняются в зубчатом венце, необходимо выполнить поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца с высокой точностью, как в случае участка дорожки качения муфты свободного хода, и, дополнительно, существует небольшой допуск на отклонение от коаксиального выравнивания поверхности расположения или поверхности контакта с участком дорожки качения.
Из-за того, что участок дорожки качения, и поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца выполнены на одном формованном корпусе, образующем зону стороны дорожки качения, можно обработать участок дорожки качения, и поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца отдельно от других зональных формованных корпусов, которые включают в себя зональный формованный корпус, соответствующий зоне стороны зубчатого колеса. Таким образом, участок дорожки качения и поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца могут быть обработаны на формованном корпусе, образующем зону стороны дорожки качения, который имеет относительно небольшой размер. Дополнительно, поскольку участок дорожки качения и поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца выполнены на одном зональном формованном корпусе, можно обработать указанные поверхности с точным относительным расположением между участком дорожки качения и поверхностью расположения или поверхностью контакта.
Соответственно, когда поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца для обеспечения герметизации от смазки между участком дорожки качения и боковым элементом коленчатого вала обрабатывается, даже если размер и форма зубчатого венца изменяются в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, можно минимизировать изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки, и обеспечить зубчатый венец, при котором не будет возникать ухудшения точности обработки.
Поверхность расположения, на которой расположено второе уплотнительное кольцо, или поверхность контакта, с которой контактирует второе уплотнительное кольцо, может быть выполнена на формованном корпусе, образующем зону стороны дорожки качения, соответствующем зоне стороны дорожки качения, при этом второе уплотнительное кольцо обеспечивает герметизацию от смазки между формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения, и боковым элементом корпуса двигателя внутреннего сгорания.
На формованном корпусе, образующем зону стороны дорожки качения, выполнены участки дорожки качения муфты свободного хода и поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца для обеспечения герметизации от смазки между формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения, и боковым элементом двигателя внутреннего сгорания. Также в этом случае, участок дорожки качения и поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца выполнены в или на одном формованном корпусе, образующем зону стороны дорожки качения, и, следовательно, можно обработать участок дорожки качения и поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца без присутствия других зональных формованных корпусов, которые включают в себя зональный формованный корпус, соответствующий зоне стороны зубчатого колеса. Соответственно, обработка осуществляется на формованном корпусе, образующем зону стороны дорожки качения, имеющем относительно небольшой размер. Дополнительно, поскольку участок дорожки качения и поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца выполнены в или на одном зональном формованном корпусе, можно обработать указанные поверхности с точным относительным расположением между участком дорожки качения и поверхностью расположения или поверхностью контакта для уплотнительного кольца.
Таким образом, даже когда размер и форма зубчатого венца отличаются в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, можно минимизировать изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки, когда участок дорожки качения, и поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца для обеспечения герметизации от смазки между формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения, и боковым элементом двигателя внутреннего сгорания, обрабатываются. В результате, можно обеспечить зубчатый венец, при котором не возникает ухудшения точности обработки.
В частности, когда участок дорожки качения, и поверхность (поверхности) расположения и/или поверхность (поверхности) контакта для уплотнительных колец, одно из которых обеспечивает герметизацию от смазки между формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения, и боковым элементом коленчатого вала, и другое из которых обеспечивает герметизацию от смазки между формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения, и боковым элементом корпуса двигателя внутреннего сгорания, выполнены в или на одном формованном корпусе, образующем зону стороны дорожки качения, можно дополнительно эффективно минимизировать изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки. В результате можно обеспечить зубчатый венец, при котором не происходит ухудшения точности обработки.
Формованный корпус, образующий зону стороны дорожки качения, соответствующий зоне стороны дорожки качения, может иметь цилиндрический участок, проходящий параллельно оси вращения, при этом цилиндрический участок расположен снаружи относительно участка одной дорожки качения муфты свободного хода, и внутренняя окружная поверхность цилиндрического участка может представлять собой поверхность расположения или поверхность контакта для первого уплотнительного кольца, обеспечивающего герметизацию от смазки между формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения, и боковым элементом коленчатого вала, и наружная окружная поверхность цилиндрического участка может представлять собой поверхность расположения или поверхность контакта для второго уплотнительного кольца, обеспечивающего герметизацию от смазки между формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения, и боковым элементом двигателя внутреннего сгорания.
Таким образом, формованный корпус, образующий зону стороны дорожки качения, оборудован цилиндрическим участком, и каждая из внутренней и наружной окружных поверхностей цилиндрического участка является поверхностью расположения или поверхностью контакта для уплотнительных колец. Также в этом случае, даже когда размер и форма зубчатого венца отличается в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, можно минимизировать изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки. В результате, можно обеспечить зубчатый венец, при котором не будет возникать ухудшения точности обработки.
Самый наружный периметр формованного корпуса, образующего зону стороны дорожки качения, может представлять собой поверхность расположения или поверхность контакта для любого из первого и второго уплотнительных колец, и участок самой внутренней кромки другого зонального формованного корпуса может быть соединен с участком кромки самого наружного периметра при помощи участка соединения между зонами.
Что касается участка соединения между зонами, соединяющего формованный корпус, образующий зону стороны дорожки качения, и другой зональный формованный корпус, присоединяемый к формованному корпусу, образующему зону стороны дорожки качения, самый наружный периметр формованного корпуса, образующего зону стороны дорожки качения, представляет собой поверхность расположения или поверхность контакта для уплотнительного кольца, и участок самой внутренней кромки другого зонального формованного корпуса присоединяется к участку кромки самого наружного периметра при помощи участка соединения между зонами. Соответственно, зубчатый венец, наконец сконструированный таким образом, имеет следующие преимущества. Более подробно, даже когда размер и форма зубчатого венца изменяются в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, как описано выше, можно минимизировать изменения в аппаратах для обработки и процессах обработки, и не возникает ухудшения точности обработки.
По меньшей мере, один участок соединения между зонами может быть образован путем сварки. Таким образом, соединение легко осуществляется при помощи сварки. Даже когда размер и форма зубчатого венца отличаются в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, как описано выше, можно минимизировать изменения в аппаратах обработки и процедурах обработки, при осуществлении такого процесса соединения. Таким образом, можно обеспечить зубчатый венец, при помощи которого не возникает ухудшения точности обработки.
Сварка может осуществлять так, что область контакта между зональными формованными корпусами, подлежащими свариванию, остается частично не приваренной. Также, если зубчатый венец сваривается, причем область контакта между зональными формованными корпусами частично не приварена, даже когда зубчатый венец другого размера и формы заменяется для соответствия типу двигателя внутреннего сгорания, как описано выше, можно минимизировать изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки, при этом не возникает ухудшения точности обработки.
Дополнительно, когда области контакта между зональными формованными корпусами включают в себя не сваренные участки, шум, такой как звук зубчатого зацепления, создаваемый в зоне стороны зубчатого колеса, когда пусковой момент передается от стартера, трансформируется в тепловую энергию в несоединенной области контакта, посредством чего шум поглощается. Таким образом, можно снизить шум во время запуска двигателя.
Боковой элемент коленчатого вала может включать в себя участок другой дорожки качения муфты свободного хода, и муфта свободного хода может быть сформирована так, что участок другой дорожки качения радиально обращен к участку одной дорожки качения муфты свободного хода в зоне стороны дорожки качения.
Примеры участков двух дорожек качения муфты свободного хода включают в себя случай, когда участки двух дорожек качения радиально обращены друг к другу таким образом.
Участок одной дорожки качения может быть расположен радиально внутри участка другой дорожки качения.
Участки двух дорожек качения муфты свободного хода могут иметь такую конфигурацию, чтобы участок дорожки качения на стороне зубчатого венца был расположен радиально внутри относительно участка дорожки качения бокового элемента коленчатого вала.
Если зубчатый венец установлен в двигателе внутреннего сгорания, зубчатый венец будет постоянно зацеплен с шестерней стартера.
Из-за того, что муфта свободного хода расположена между боковым элементом коленчатого вала и зубчатым венцом, можно остановить зубчатый венец и стартер после завершения запуска двигателя внутреннего сгорания, несмотря на постоянное зацепление шестерни и зубчатого венца.
Второй объект настоящего изобретения относится к механизму для передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания для передачи пускового момента от стартера к коленчатому валу двигателя внутреннего сгорания. При этом в механизме используется любой из зубчатых венцов в соответствии с первым объектом настоящего изобретения.
При такой конфигурации, можно добиться того, чтобы механизм передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания имел такой же принцип работы и преимущества, что и у первого объекта изобретения, описанного выше.
Способ изготовления зубчатого венца в соответствии с третьим объектом настоящего изобретения представляет собой способ изготовления зубчатого венца в соответствии с первым объектом настоящего изобретения, при этом способ включает в себя: формование всех зональных формованных корпусов, при этом, по меньшей мере, формованный корпус, образующий зону стороны дорожки качения, соответствующий зоне стороны дорожки качения, имеет общую форму, независящую от типа двигателя внутреннего сгорания, и, по меньшей мере, один из зональных формованных корпусов, отличный от формованного корпуса, образующего зону стороны дорожки качения, имеет форму, приспособленную к определенному типу двигателя внутреннего сгорания; и соединение зональных формованных корпусов при помощи процесса соединения.
В зубчатом венце, описанном выше, все зональные формованные корпуса выполнены так, что, по меньшей мере, формованный корпус, образующий зону стороны дорожки качения, имеет общую форму, независящую от типа двигателя внутреннего сгорания, и, по меньшей мере, один из других зональных формованных корпусов имеет форму, приспособленную к двигателю внутреннего сгорания определенного типа. Затем зональные формованные корпуса соединяются при помощи процесса или процессов соединения.
Зубчатый венец, изготовленный при помощи указанного способа, обладает следующими преимуществами. Более подробно, даже когда размер и форма зубчатого венца изменяются в зависимости от типа двигателя внутреннего сгорания, можно минимизировать изменения в аппаратах для обработки и процедурах обработки, не вызывая при этом ухудшения точности обработки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеуказанные и прочие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидны из следующего описания иллюстративных вариантов воплощения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения одинаковых элементов. На чертежах:
Фиг.1 - продольный разрез механизма передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания для автомобильного двигателя внутреннего сгорания, в котором используется зубчатый венец в соответствии с изобретением;
Фиг.2 - вид сечения по линии I-I с Фиг.1;
Фиг.3А-3С - схемы, поясняющие конфигурацию зубчатого венца в соответствии с изобретением;
Фиг.4А-4С - схемы, поясняющие конфигурацию зубчатого венца в соответствии с изобретением;
Фиг.5 - вид в перспективе с разнесением деталей зубчатого венца в соответствии с изобретением;
Фиг.6А-6Е - схемы, поясняющие конфигурацию формованного корпуса, образующего зону стороны дорожки качения, в соответствии с изобретением;
Фиг.7А-7D - схемы, поясняющие конфигурацию формованного корпуса, образующего промежуточную зону, в соответствии с изобретением;
Фиг.8А и 8В - схемы, поясняющие конфигурацию в сечении формованного корпуса, образующего промежуточную зону, в соответствии с изобретением;
Фиг.9А и 9В - схемы, объясняющие процесс соединения формованного корпуса, образующего зону стороны дорожки качения, и формованного корпуса, образующего промежуточную зону, в соответствии с изобретением;
Фиг.10 - вид в перспективе промежуточной части зубчатого венца в соответствии с изобретением;
Фиг.11А и 11В - схемы, поясняющие процесс соединения промежуточной части зубчатого венца с формованным корпусом, образующим зону стороны зубчатого колеса, в соответствии с изобретением; и
Фиг.12А-12Е - схемы, поясняющие конфигурацию элемента наружной дорожки качения в соответствии с изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ примеров вариантов осуществления изобретения
На Фиг.1 показан продольный разрез механизма передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания для автомобильного двигателя внутреннего сгорания, который включает в себя зубчатый венец 2 в соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения. Механизм передачи пускового момента двигателю внутреннего сгорания оборудован около заднего концевого участка 4а коленчатого вала 4. Задний концевой участок 4а коленчатого вала 4 расположен на стороне, от которой вращательная движущая сила от двигателя внутреннего сгорания передается к муфте или преобразователю крутящего момента. То есть термины «передний» и «задний» здесь указывают направления вдоль оси коленчатого вала относительно двигателя внутреннего сгорания. На Фиг.2 показан вид в разрезе по вертикальной плоскости I-I, показанной на Фиг.1, демонстрирующий конфигурацию участка с правой стороны плоскости I-I (задней стороны относительно двигателя внутреннего сгорания).
Блок 6 цилиндров и ступень 8 подшипника составляют участок шейки подшипника. Коленчатый вал 4 с возможностью вращения поддерживается блоком 6 цилиндров в шейке 4b. Таким образом, коленчатый вал 4 расположен в положении, когда часть коленчатого вала 4 на стороне заднего концевого участка 4а горизонтально проходит от заднего участка блока 6 цилиндров. Зубчатый венец 2 помещен на окружную поверхность участка 10 большего диаметра, образованного между задним концевым участком 4а и шейкой 4b коленчатого вала 4 с подшипником качения, который здесь представляет собой шариковый подшипник 12, помещенным между окружной поверхностью участка 10 большего диаметра и зубчатым венцом 2. Элемент 14 наружной дорожки качения, который может быть расценен как боковой элемент коленчатого вала, и маховик (или пластина привода) 16, закреплены на задней боковой поверхности участка 10 большего диаметра болтами 18. Элемент 14 наружной дорожки качения вращается заодно с коленчатым валом 4 вместе с маховиком 16.
Зубчатый венец 2 имеет большое отверстие по центру, как показано на Фиг.3А-3С и Фиг.4А-4С, и изогнут под прямым углом в радиальном положении на протяжении всего периметра. Загнутый участок выполнен в форме цилиндрического участка 2а, который параллелен оси вращения зубчатого венца 2. На Фиг.3А показан вид спереди в перспективе, на Фиг.3В - вид спереди и на Фиг.3С - вид справа. На Фиг.4А показан вид сзади в перспективе, на Фиг.4В - вид сзади и на Фиг.4С - вид слева.
Цилиндрический участок 2b внутренней дорожки качения, который может рассматриваться как участок дорожки качения для муфты 20 свободного хода (Фиг.1), выполнен на внутренней кромке вокруг отверстия в центре зубчатого венца 2. Кольцеобразный участок 2с зубчатого колеса оборудован на наружной стороне зубчатого венца 2. Зубчатый венец 2, на поверхности участка 2b внутренней дорожки качения на стороне, противоположной поверхности, на которой сооружена муфта 20 свободного хода, то есть на центральной стороне (на стороне оси вращения С), помещен на периметр участка 10 большего диаметра коленчатого вала 4, при этом между периметром участка 10 большего диаметра коленчатого вала и зубчатым венцом 2 размещен шариковый подшипник 12, как описано выше. Когда муфта 20 свободного хода находится в расцепленном состоянии, зубчатый венец 2 свободно вращается независимо от вращения коленчатого вала 4.
Как показано на Фиг.2, зубчатый участок 2с зубчатого венца 2 всегда зацепляется с шестерней 24, которая приводится во вращение стартером 22. Зубчатый участок 2с зубчатого венца 2 принимает крутящий момент от стартера 22 через шестерню 24, которая вращается в направлении, указанном стрелкой Ах, как показано на Фиг.2, когда двигатель внутреннего сгорания запускается. В результате, зубчатый венец 2 вращается в направлении, указанном стрелкой Ay.
Как показано на виде в перспективе (виде сзади) на Фиг.5, зубчатый венец 2 представляет собой комбинацию трех формованных корпусов, соответствующих трем зонам, которые выполнены в соответствии с тремя зонами, на которые радиально делится вся форма зубчатого венца 2. Более подробно, зубчатый венец 2 состоит из формованного корпуса 26, образующего зону стороны дорожки качения, который соответствует самой внутренней зоне стороны дорожки качения, формованного корпуса 28, образующим зону стороны зубчатого колеса, который соответствует самой наружной зоне стороны зубчатого колеса, и формованного корпуса 30, образующего промежуточную зону, который соответствует промежуточной зоне, соединяющей формованный корпус 26, образующий зону стороны дорожки качения, и формованный корпус 28, образующий зону стороны зубчатого колеса.
Формованный корпус 26, образующий зону стороны дорожки качения, показан на Фиг.6А и 6Е, и включает в себя плоский кольцевой участок 26а, соединяющий одну кромку цилиндрического участка 2а и одну кромку участка 2b внутренней дорожки качения по всей окружности, при этом участок 2b внутренней дорожки качения, имеющий меньший диаметр, расположен внутри цилиндрического участка 2а, имеющего больший диаметр. На Фиг.6А показан вид спереди, на Фиг.6В - вид сзади, на Фиг.6С - вид в перспективе, на Фиг.6D - вид справа и на Фиг.6Е - разрез по линии II-II. Отверстия 26b для возврата масла, которые проходят сквозь плоский кольцевой участок 26а, выполнены через равномерные угловые интервалы вокруг оси. В настоящем варианте воплощения выполнено шесть отверстий 26b для возврата масла. Кромка цилиндрического участка 2а, противоположная кромке, оборудованной плоским кольцевым участком 26а, представляет собой участок, соединяющийся с формованным корпусом 30, образующим промежуточную зону. Поверхности контакта 26а и 26d, которые контактируют с формованным корпусом 30, образующим промежуточную зону, выполнены на этом участке. Поверхность контакта 26с представляет собой окружную поверхность на конце цилиндрического участка 2а, и поверхность контакта 26d представляет собой боковую поверхность выступа 26е, образованного вдоль окружности, соседствующую с контактной поверхностью 26с.
Формованный корпус 28, образующий зону стороны зубчатого колеса, имеет кольцеобразную форму, и на его наружной стороне, как показано на Фиг.5, выполнены зубья зубчатого колеса. Когда формованный корпус 28, образующий зону стороны зубчатого колеса, включается в зубчатый венец 2, формованный корпус 28, образующий зону стороны зубчатого колеса, обеспечивает зубчатый участок 2с. Следует отметить, что внутренняя окружная поверхность формованного корпуса 28, образующего зону стороны зубчатого колеса, представляет собой поверхность контакта 28а, которая приводится в контакт и соединяется с формованным корпусом 30, образующим промежуточную зону.
Формованный корпус 30, образующий промежуточную зону, который, как показано на Фиг.7А-7D, 8А и 8В, представляет собой формованный корпус, соответствующий промежуточной зоне, соединяющей формованный корпус 26, образующий зону стороны дорожки качения, и формованный корпус 28, образующий зону стороны зубчатого колеса. На Фиг.7А показан вид спереди, на Фиг.7В - вид сзади, на Фиг.7С - вид в перспективе и на Фиг.7D - вид справа. На Фиг.8А показан разрез по линии III-III с Фиг.7А и на Фиг.8В - вид в перспективе в разрезе по той же линии. Наружная кромка формованного корпуса 30, образующего промежуточную зону, формирует кольцеобразный участок 30а наружной кромки, проходящий параллельно оси, и внутренняя кромка формованного корпуса 30, образующего промежуточную зону, формирует кольцеобразный участок 30b внутренней кромки, проходящий перпендикулярно оси. Для соединения кольцеобразного участка 30а наружной кромки и кольцеобразного участка 30b внутренней кромки оборудованы спицы 30с. В настоящем варианте воплощения оборудовано шесть спиц 30с, и отверстия 30d образованы между спицами 30с.
Наружная окружная поверхность участка 30а кольцеобразной наружной кромки служит поверхностью контакта 30е для соединения с формованным корпусом 28, образующим зону стороны зубчатого колеса. Внутренняя окружная поверхность и передняя поверхность участка 30b кольцеобразной внутренней кромки служат поверхностями контакта 30f и 30g, соответственно, для соединения с формованным корпусом 26, образующим зону стороны дорожки качения.
При производстве зубчатого венца 2 формованный корпус 26, образующий зону стороны дорожки качения, формованный корпус 28, образующий зону стороны зубчатого колеса, и формованный корпус 30, образующий промежуточную зону, описанные выше, изготавливаются путем литья под давлением. Затем особенно на формованном корпусе 26, образующем зону стороны дорожки качения, поверхность 26f, удерживающая эксцентриковые ролики, участка 2b внутренней дорожки качения и установочная поверхность 26g, предназначенная для установки на шариковый подшипник 12, обрабатываются с высокой точностью. Дополнительно, поверхность 2d для размещения уплотнительного кольца на внутренней стороне цилиндрического участка 2а и поверхность контакта 2е с уплотнительным кольцом на наружной стороне цилиндрического участка 2а обрабатываются с высокой точностью.
Как показано на Фиг.9А, кольцеобразный участок 30b внутренней кромки формованного корпуса 30, образующего промежуточную зону, помещен на цилиндрический участок 2а формованного корпуса 26, образующего зону стороны дорожки качения, с тем, чтобы приводиться в контакт с выступом 26е (несмотря на то, что в данном варианте воплощения предусмотрена посадка с натягом, посадка с зазором также не является проблематичной). Как показано на Фиг.9В, поверхности контакта 30f и 30g участка 30b кольцеобразной внутренней кромки, таким образом, приводятся в контакт с поверхностями 26с и 26d контакта цилиндрического участка 2а. Как показано на Фиг.9В, область контакта сваривается по всему периметру при помощи электронно-лучевой сварки при помощи аппарата для электронно-лучевой сварки ЕВ для формирования сварочного шва m1, посредством чего формованный корпус 30, образующий промежуточную зону, соединяется с формованным корпусом, образующим зону стороны дорожки качения. Таким образом, формируется промежуточная часть 32 зубчатого венца, как показано на Фиг.10. Следует отметить, что, несмотря на то, что электронно-лучевая сварка осуществляется по всему периметру между поверхностью 30f контакта участка 30b кольцеобразной внутренней кромки и поверхностью 26c контакта цилиндрического корпуса 2а, не все области контакта между формованным корпусом 26, образующим зону стороны дорожки качения, и формованным корпусом 30, образующим промежуточную зону, свариваются. Более точно, поверхность 30g контакта на передней стороне участка 30b кольцеобразной внутренней кромки и поверхность 26d контакта выступа 26е просто контактируют друг с другом, то есть они не приварены.
Как показано на Фиг.11А, формованный корпус 28, образующий зону стороны зубчатого колеса, помещен на участок 30а кольцеобразной наружной кромки промежуточной части 32 зубчатого венца. Затем, как показано на Фиг.11В, соединяются поверхность 28а контакта на внутренней стороне формованного корпуса 28, образующего зону стороны зубчатого колеса, и поверхность 30е контакта участка 30а кольцеобразной наружной кромки промежуточной части 32 зубчатого венца, контактирующие друг с другом после посадки. В данном варианте воплощения сварка осуществляется во множестве точек, разнесенных в окружном направлении, при помощи аппарата для точечной сварки SP для формирования сварных швов m2, посредством чего промежуточная часть 32 зубчатого венца и формованный корпус 28, образующий зону стороны зубчатого колеса, соединяются друг с другом. Таким образом, завершается зубчатый венец 2, изображенный на Фиг.3А-3С и 4А-4С. За исключением участков точечной сварки область контакта, по которой поверхность 28а контакта формованного корпуса 28, образующего зону стороны зубчатого колеса, и поверхность 30е контакта участка 30а кольцеобразной наружной кромки контактируют друг с другом, не сварена, то есть находится просто в состоянии контакта.
Зубчатый венец 2, изготовленный таким образом, крепится к шариковому подшипнику 12 при помощи обжимного кольца 33, как показано на Фиг.1, посредством чего зубчатый венец 2 устанавливается на участок 10 большого диаметра коленчатого вала 4 при помощи шарикового подшипника 12. Следует отметить, что несмотря на то, что участок 2b внутренней дорожки качения зубчатого венца 2 зацепляется с выступом шарикового подшипника 12 на стороне, противоположной обжимному кольцу 33, обжимное кольцо может быть расположено также на этой стороне.
Центральный участок элемента 14 наружной дорожки качения ограничивает отверстие 14а, как показано на Фиг.12А-12Е, и элемент 14 наружной дорожки качения имеет дискообразную форму