專利名稱：拼合式傳動齒輪的制作方法
背景技術：
本發明通常涉及一種用于小型發動機起動系統的傳動齒輪，其具有一個金屬部分和一個塑料部分。
小型發動機的起動系統通常包括一個電起動馬達。一個電起動馬達通常包括一個延伸在馬達殼體之外的塑料花鍵軸。一個塑料傳動齒輪支承在花鍵軸上并與一個驅動元件或一個環形齒輪嚙合。由起動馬達驅動傳動齒輪和花鍵軸旋轉，使所述傳動齒輪與驅動元件(環形齒輪)嚙合，從而起動發動機。
由于使用塑料花鍵軸，所以通常需要塑料傳動齒輪。由于在通常的起動循環中在花鍵軸上會引起不期望的磨損，所以不能使用金屬傳動齒輪。由于驅動元件在塑料齒輪上的嚙合會引起磨損，所以塑料傳動齒輪不象所期望的那樣耐用。
因此，需要一種改進的傳動齒輪，其將更耐用而且仍能安裝在一般與小型發動機的起動系統相聯的塑料花鍵軸上。
發明概述總得說來，本發明是一種拼合式傳動齒輪，其具有一個金屬外部和一個塑料內部。金屬外部包括若干徑向向外延伸的輪齒，所述輪齒適于與一個驅動元件嚙合以引起所述傳動齒輪的轉動。外部元件包括一個貫通外部元件中心的中央孔。中央孔包括若干環繞中央孔等間距設置的第一鎖緊元件。塑料內部包括若干沿該內部邊緣設置的第二鎖緊元件。第一鎖緊元件和第二鎖緊元件配合以使內部與外部對準。內部包括一個適于被容納在小型發動機起動系統的塑料花鍵軸上的中央孔。
在下面關于本發明的優選實施例的描述中，本發明的各種特點和優點對于本領域的技術人員將變得顯然。與下面詳細描述相關的附圖將被作一簡短描述。
附圖的簡要描述
圖1是包括本發明傳動齒輪的一個小型發動機起動系統的示意圖。
圖2A是根據本發明設計的一種傳動齒輪的正視圖。
圖2B是沿圖2A中B-B線的橫剖圖。
圖3是根據本發明設計的傳動齒輪外部的正視圖。
圖4是根據本發明設計的傳動齒輪內部的正視圖。
優選實施例的詳細描述圖1表示一個小型發動機起動系統20，在殼體22中包括一個電馬達。一個塑料花鍵軸24延伸在殼體22之外。塑料花鍵軸24最好包括一個沿該軸至少一部分長度延伸的螺旋軌道。一個拼合式傳動齒輪30支承在軸24上。
一個驅動元件32包括與傳動齒輪30上的若干輪齒嚙合的輪齒34(示意地示出)。當傳動齒輪30引起驅動環形齒輪旋轉時，所述發動機按需起動。本領域的技術人員將會認識到當這兩者旋轉時，傳動齒輪30沿花鍵26軸向移動。
圖2A和2B更詳細地表示拼合式傳動齒輪30。貫通傳動齒輪30中心的一個中央孔40包括一個螺旋槽42。螺旋槽42沿軸24上的螺旋軌道26運動，以便軸24的旋轉導致傳動齒輪30的轉動。
重要的是，傳動齒輪30包括一個由金屬材料制成的外部。優選實施例包括一個模制粉末金屬元件或一個切削鋼元件。內部46由一種塑料材料制成。內部需要塑料以便傳動齒輪30和軸24之間的相互作用不會引起軸上的不希望磨損。外部44由金屬制成以便驅動元件32在輪齒36上的嚙合不會引起現有技術所有的不期望磨損。
圖3表示金屬外部，表示一個貫通金屬部分44的中央孔50。若干鎖緊元件52最好圍繞中央孔50等間隔設置。在優選實施例中，第一鎖緊元件為沿外部44內周限定的軸向延伸槽。在所示實施例中，每個槽與一個輪齒36徑向對準。
圖4表示內部46。若干第二鎖緊元件54沿內部46的外周邊設置。第二鎖緊元件最好是與第一鎖緊元件52的形狀相對應的突起。當內部46容納在外部44的中央孔50中時，第一鎖緊元件52和第二鎖緊元件54配合以保持這兩部分之間的對準。
當內部由一種壓配合塑料件制成時，最好用一種粘結劑將內部保持在外部44中。圖2A和2B表示本發明的一個實施例，其中內部46是注射成型的。在該實施例中，在內部46和外部44之間不需要粘結劑。
本發明的優點在于提供了一種傳動齒輪，其適于用在一個塑料花鍵軸上，而且足夠耐用以被一個金屬驅動元件或環形齒輪反復嚙合。這表示在現有傳動齒輪上的改進，當與一個小型發動機起動系統一起使用時通常可以持續約3000次起動循環。根據本發明設計的一種傳動齒輪可以比現有技術的所有塑料傳動齒輪持續約10倍的時間。
前面的描述是示例性的而不是限制性的。在不偏離本發明范圍的前提下可以進行各種改動和變型。下面的權利要求用于確定本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種傳動齒輪，包括一個金屬外部，其具有若干向外延伸的輪齒和一個中央孔，所述中央孔包括若干圍繞中央孔設置的第一鎖緊元件；一個塑料內部，其具有若干圍繞所述內部外表面設置的第二鎖緊元件，所述第二鎖緊元件與所述第一鎖緊元件配合以使所述內部與外部對準，所述內部包括一個適于被容納在一個花鍵軸上的中央孔。
2.如權利要求1所述的傳動齒輪，其特征在于所述第一或第二鎖緊元件包括槽，而且另一個所述第一或第二鎖緊元件包括形成在所述內部上的相應形狀的突起。
3.如權利要求1所述的傳動齒輪，其特征在于所述第一鎖緊元件包括若干形成在所述外部中的徑向向外延伸的凹槽，而且所述第二鎖緊元件包括若干相應的形成在所述內部中的徑向向外延伸的突起。
4.如權利要求3所述的傳動齒輪，其特征在于所述突起具有基本圓形的橫截面，所述凹槽被做成相應的槽形以容納所述突起。
5.如權利要求1所述的傳動齒輪，其特征在于分別具有相等數量的所述齒、第一鎖緊元件和第二鎖緊元件，而且各個所述相應的第一鎖緊元件和第二鎖緊元件與所述齒中的一個徑向對準。
6.如權利要求5所述的傳動齒輪，其特征在于所述齒和所述第一鎖緊元件圍繞所述外部等圓周間隔設置，而且所述第二鎖緊元件圍繞所述內部等圓周間隔設置。
7.如權利要求1所述的傳動齒輪，其特征在于貫通所述內部的所述中央孔包括一個螺旋槽，該槽沿所述花鍵軸上的相應螺旋軌道運動，而且所述花鍵軸由塑料制成。
8.如權利要求1所述的傳動齒輪，其特征在于所述內部包括一個塑料壓配合件，而且所述傳動齒輪還包括位于所述內部和外部之間的一種粘結劑，用以將所述部分軸向對準。
9.如權利要求1所述的傳動齒輪，其特征在于所述內部包括注射成型塑料。
10.如權利要求1所述的傳動齒輪，其特征在于所述外部包括切削鋼。
11.如權利要求1所述的傳動齒輪，其特征在于所述外部包括模制粉末金屬。
12.一種小型發動機起動裝置，包括一個起動馬達殼體；一個從所述殼體基本向外延伸的塑料花鍵軸；和一個支承在所述花鍵軸上的傳動齒輪，該齒輪具有一個塑料內部，所述內部具有一個被容納在所述花鍵軸上的中央孔及若干圍繞所述內部外表面設置的第一鎖緊元件，而且該齒輪包括一個金屬外部，所述外部包括若干徑向向外延伸的輪齒和一個中央孔，所述輪齒適于與一個驅動元件嚙合，所述中央孔貫通包括若干圍繞所述孔設置的第二鎖緊元件的所述外部，所述第二鎖緊元件與所述第一鎖緊元件配合以使所述內部與外部一起旋轉。
13.如權利要求12所述的裝置，其特征在于分別具有相等數量的所述齒、第一鎖緊元件和第二鎖緊元件，而且各個所述的第一鎖緊元件和相應的第二鎖緊元件與所述齒中的一個徑向對準。
14.如權利要求12所述的裝置，其特征在于所述花鍵軸包括一個沿該軸一部分長度延伸的螺旋軌道，而且所述內部中央孔包括一種相應形狀的螺旋槽，以便當所述齒被驅動元件驅動時，當所述傳動齒輪旋轉并沿所述螺旋軌道運動時，所述花鍵軸被轉動。
15.如權利要求12所述的裝置，其特征在于所述內部包括一個塑料壓配合件，而且所述傳動齒輪還包括位于所述內部和外部之間的一種粘結劑，用以將所述部分軸向對準。
16.如權利要求12所述的裝置，其特征在于所述內部包括注射成型塑料。
17.如權利要求12所述的裝置，其特征在于所述外部包括切削鋼。
18.如權利要求12所述的裝置其特征在于所述外部包括模制粉末金屬。
全文摘要
一種拼合式傳動齒輪(30)包括一個金屬外部(44)和一個塑料內部(46)。金屬外部包括若干適于與一個驅動元件嚙合的輪齒(36)。塑料內部最好包括一個適于沿花鍵軸(24)上的一個螺旋軌道(26)運動的螺旋槽(42),所述軸與一個電起動馬達(20)相連。
文檔編號F16H55/02GK1333864SQ99815474
公開日2002年1月30日 申請日期1999年1月8日 優先權日1997年12月12日
發明者R·L·圖姆貝林森, M·克拉克 申請人:莊臣電氣汽車公司