本發(fā)明涉及汽車發(fā)動機起動機的設(shè)計和制造技術(shù)領(lǐng)域；具體地說，本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動機起動機的齒輪軸及一種發(fā)動機起動機。

背景技術(shù)：

汽車的發(fā)動機起動機將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動汽車發(fā)動機飛輪旋轉(zhuǎn)、實現(xiàn)發(fā)動機的起動。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)動機起動機100的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。在該起動機中，齒輪軸110具有用于安裝單向離合器120的第一安裝部及用于安裝小齒輪130的第二安裝部。在圖1中，第一安裝部處的單向離合器和第二安裝部處的小齒輪分別通過螺旋花鍵140和直花鍵150以能滑移的方式安裝在齒輪軸上。在起動發(fā)動機時，齒輪軸和小齒輪向左滑移，從而接合發(fā)動機飛輪并向其傳遞扭矩。在一種更簡單的起動機中取消了第二安裝部處的彈簧，直花鍵和小齒輪之間不能相對滑動。

現(xiàn)有技術(shù)中還有一種發(fā)動機起動機，其在第二安裝部處采用了螺旋花鍵，而在第一安裝部處采用了直花鍵。在起動發(fā)動機時，小齒輪沿軸向移動并接合發(fā)動機飛輪，但齒輪軸本身不沿軸向移動。

在這些現(xiàn)有技術(shù)的起動機中，在齒輪軸或小齒輪高速旋轉(zhuǎn)且沿軸向移動期間，花鍵有時會被部分暴露在單向離合器或小齒輪之外，導(dǎo)致潤滑油脂被甩離、花鍵接合部分過早干燥、潤滑效果變差，進而加劇相關(guān)部件的磨損、縮短起動機的使用壽命。

為了改善現(xiàn)有技術(shù)中的這種情況，業(yè)內(nèi)常用的方法是改變起動機的齒輪軸系統(tǒng)的布局和結(jié)構(gòu)設(shè)計。這種改變牽涉到相當(dāng)多的零部件，相應(yīng)地增加了設(shè)計、制造和加工成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于發(fā)動機起動機的齒輪軸，其能夠延長起動機的使用壽命又不會顯著增加成本。

進一步地，本發(fā)明的目的還在于提供一種發(fā)動機起動機。

為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第一方面提供了一種用于發(fā)動機起動機的齒輪軸，其中，在所述齒輪軸上形成有用于安裝單向離合器的第一安裝部及用于安裝小齒輪的第二安裝部，所述第一安裝部和所述第二安裝部之一設(shè)置第一花鍵，所述齒輪軸內(nèi)部形成有第一儲油腔，所述齒輪軸上形成有連通所述第一儲油腔的多個第一儲油孔，所述第一儲油孔在所述第一花鍵處的所述齒輪軸的外表面上形成開口。

可選地，在如前所述的齒輪軸中，所述第一花鍵是螺旋花鍵。

可選地，在如前所述的齒輪軸中，所述第一安裝部和所述第二安裝部之另一設(shè)置第二花鍵，所述齒輪軸內(nèi)部形成有第二儲油腔，所述齒輪軸上形成有連通所述第二儲油腔的多個第二儲油孔，所述第二儲油孔在所述第二花鍵處的所述齒輪軸的外表面上形成開口。

可選地，在如前所述的齒輪軸中，所述第二花鍵是直花鍵。

可選地，在如前所述的齒輪軸中，所述第一儲油孔和/或所述第二儲油孔以陣列的方式均勻分布。

可選地，在如前所述的齒輪軸中，所述第一儲油孔的開口分布在所述第一花鍵的齒頂面或齒底面上。

可選地，在如前所述的齒輪軸中，所述第一儲油腔包括多個分隔開的封閉室，每個封閉室分別與若干個第一儲油孔連通。

為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明的第二方面提供了一種發(fā)動機起動機，其中，所述起動機包括單向離合器、小齒輪及如前述第一方面中任一項所述的齒輪軸，所述單向離合器和所述小齒輪之一以能相對滑移的方式安裝于所述第一花鍵。

可選地，在如前所述的起動機中，所述第一花鍵以能相對滑移的方式接合所述單向離合器，并且，所述第一儲油孔的開口分布在所述第一花鍵上遠(yuǎn)離所述齒輪軸上的小齒輪安裝端的一側(cè)。

可選地，在如前所述的起動機中，所述第一花鍵以能滑移的方式接合所述小齒輪，并且，所述第一儲油孔的開口分布在所述第一花鍵上遠(yuǎn)離所述齒輪軸上的單向離合器接合端的一側(cè)。

附圖說明

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將更加顯然。應(yīng)當(dāng)了解，這些附圖僅僅用于說明的目的，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制。圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)動機起動機的結(jié)構(gòu)剖視示意圖，其包括現(xiàn)有技術(shù)的齒輪軸；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的齒輪軸的示意圖；以及

圖3是根據(jù)本發(fā)明的前述實施方式的齒輪軸的剖視示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的具體實施方式。在各附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同或相應(yīng)的技術(shù)特征。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的齒輪軸的示意圖。在此，考慮到圖2中的齒輪軸200適于作為圖1的現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)動機起動機中的齒輪軸的改進方案，所以，為了使得描述更加清楚、易于理解，在此將結(jié)合圖1進行描述。

如前所述，在起動機工作時，圖1中的齒輪軸將向左沿軸向移動并高速旋轉(zhuǎn)，此時螺旋花鍵和直花鍵的左端將會從單向離合器和小齒輪暴露出來，造成花鍵上的潤滑油脂被甩離。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到除了螺旋花鍵和直花鍵外的、適于軸孔配合的其它形式的花鍵。

為了補償潤滑油脂的缺失，如圖2中所示，在根據(jù)本發(fā)明的圖示實施方式的齒輪軸200上形成了多個儲油孔211、221，這些儲油孔的開口分別在齒輪軸的用于單向離合器的第一安裝部和用于小齒輪的第二安裝部的花鍵處210、220形成在齒輪軸的外表面上。在儲油孔內(nèi)可以存儲有潤滑油脂。這樣，在發(fā)動機起動機中，當(dāng)齒輪軸沿軸向移動而部分暴露螺旋花鍵220和直花鍵210時，這些儲油孔內(nèi)的潤滑油脂由于離心力可以流到螺旋花鍵與單向離合器之間以及直花鍵與小齒輪之間以改善相應(yīng)部位的潤滑情況。

所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解，這些儲油孔的數(shù)量、尺寸（包括但不限于孔徑、孔深等）、形狀、沿徑向向齒輪軸內(nèi)延伸的具體形式及儲油孔之間的間距等則可以根據(jù)實際需要進行設(shè)定。

例如，為了實現(xiàn)更好的潤滑作用，在空間允許、齒輪軸的強度允許的情況下，儲油孔的孔深可以盡可能大、數(shù)量可以盡可能多，可以存儲相當(dāng)多的量的潤滑油脂。例如，在圖2中所示的實施方式中，在螺旋花鍵和直花鍵處均布置了多個儲油孔。為了使得潤滑更加均勻、效果更加突出，這些儲油孔優(yōu)選但非必要地以陣列的方式均勻地布置。具體地，圖示的示例中，在螺旋花鍵和直花鍵處均形成有三列沿周向和軸向均布的儲油孔，并且螺旋花鍵的每個齒底面上及直花鍵的每個齒頂面上均形成有三個儲油孔。根據(jù)需要，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇具體的儲油孔列數(shù)、分布間距、分布形式等。

進一步地，這些儲油孔的開口形狀可以不限于圓形、橢圓形、三角形、正方形、長方形以及其它多邊形、甚至不規(guī)則形狀等。儲油孔在齒輪軸內(nèi)可以是如圖所示沿徑向向內(nèi)延伸的直孔，也可以是沿齒輪軸的徑向向內(nèi)延伸并且偏斜的孔或者彎曲的孔，因為在齒輪軸高速旋轉(zhuǎn)的過程中，潤滑油脂會由于離心力作用而順著儲油孔流向其開口，最終到達(dá)所期望的潤滑位置。儲油孔的孔徑也可以根據(jù)需要進行具體設(shè)定。

為了便于理解，在此可以將用于安裝單向離合器的花鍵上的儲油孔稱為第一儲油孔，將用于安裝小齒輪的花鍵上的儲油孔稱為第二儲油孔。在起動機工作時，存儲于第一儲油孔和第二儲油孔中的潤滑油脂將會分別被甩到螺旋花鍵與單向離合器從動件的內(nèi)軌道160之間以及直花鍵與小齒輪的齒輪孔之間，改善這些部位的潤滑情況。

在圖中的示例中，第一儲油孔的開口形成在螺旋花鍵的齒底上?？梢粤私猓?dāng)螺旋花鍵采用螺旋花鍵的齒頂面作為定心面而安裝在單向離合器從動件的內(nèi)軌道內(nèi)時，螺旋花鍵的齒底將不與單向離合器從動件的內(nèi)軌道的內(nèi)表面接觸，此時第一儲油孔提供了非接觸表面存儲；當(dāng)螺旋花鍵在單向離合器從動件的內(nèi)軌道內(nèi)采用螺旋花鍵的齒底面作為定心面時，螺旋花鍵的齒底將與單向離合器從動件的內(nèi)軌道的內(nèi)表面接觸，此時第一儲油孔提供了接觸表面存儲。

在未圖示的可選的實施方式中，第一儲油孔的開口也可以形成在螺旋花鍵的齒頂上。此時，當(dāng)螺旋花鍵在單向離合器從動件的內(nèi)軌道內(nèi)采用螺旋花鍵的齒頂面作為定心面時，螺旋花鍵的齒頂將與單向離合器從動件的內(nèi)軌道的內(nèi)表面接觸，此時第一儲油孔提供了接觸表面存儲；當(dāng)螺旋花鍵在單向離合器從動件的內(nèi)軌道內(nèi)采用螺旋花鍵的齒底面作為定心面時，螺旋花鍵的齒頂將不與單向離合器從動件的內(nèi)軌道的內(nèi)表面接觸，此時第一儲油孔提供了非接觸表面存儲。

可以了解，接觸表面存儲和非接觸表面存儲的潤滑油脂能夠以不同的速度被甩出儲油孔、各具優(yōu)點，前者甩出速度較緩、能夠持續(xù)長時提供潤滑油，而后者甩出速度較快、能夠及時地為部件補充潤滑油。在可選的實施方式中，如果既在螺旋花鍵的齒頂上又在螺旋花鍵的底底上設(shè)計有儲油孔的開口，則這兩種存儲方式協(xié)同作用，能夠?qū)崿F(xiàn)更好的潤滑效果。

第二儲油孔的開口可以具有類似的設(shè)置。例如，第二儲油孔的開口可以如圖示形成有直花鍵的齒頂上，也可以形成在直花鍵的齒底上，或者既形成在直花鍵的齒頂上又形成在直花鍵的齒底上，這樣，第二儲油孔在直花鍵和齒輪孔之間可以根據(jù)需要形成接觸表面存儲、非接觸表面存儲或者設(shè)計有兩種存儲方式協(xié)同作用。

由以上結(jié)合附圖的描述可見，本發(fā)明中除齒輪軸外的其它相關(guān)部件均不需作出任何改變設(shè)計即可實現(xiàn)更優(yōu)的潤滑效果、延長齒輪軸和發(fā)動機起動機的使用壽命。

考慮到圖2所示齒輪軸的螺旋花鍵用于連接發(fā)動機起動機內(nèi)的單向離合器，在起動時齒輪軸需要向左滑移，所以這些第一儲油孔和第二儲油孔的開口在螺旋花鍵和直花鍵上優(yōu)選地靠右分布，使得在齒輪軸沿軸向向左移動后不會暴露在螺旋花鍵與單向離合器從動件的內(nèi)軌道的接合、直花鍵與小齒輪的齒輪孔的接合之外，不會造成潤滑油脂的缺失。當(dāng)螺旋花鍵用于連接發(fā)動機起動機的小齒輪時，在起動時小齒輪向左滑移、而齒輪軸本身并不移動，則暴露用于安裝小齒輪處的螺旋花鍵的右端，此時分布在螺旋花鍵上的儲油孔需要靠左分布?？偨Y(jié)而言，當(dāng)在用于單向離合器的第一安裝部處采用例如螺旋花鍵等允許滑移的花鍵時，儲油孔的開口適于分布在花鍵上遠(yuǎn)離齒輪軸上小齒輪安裝端的一側(cè)；當(dāng)在用于小齒輪的第二安裝部處采用例如螺旋花鍵等允許滑移的花鍵時，儲油孔的開口適于分布在花鍵上遠(yuǎn)離齒輪軸上的單向離合器接合端的一側(cè)。

圖2中的齒輪軸上既設(shè)計有螺旋花鍵、又設(shè)計有直花鍵，既在螺旋花鍵上形成有儲油孔、又在直花鍵上形成有儲油孔。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解，實際上，直花鍵和小齒輪之間僅在齒輪軸剛開始向左移動而小齒輪還未接合進發(fā)動機飛輪的齒圈內(nèi)時存在滑移，即小齒輪壓縮彈簧而相對于直花鍵向右移動；而螺旋花鍵的左端則是在整個起動過程中都要暴露出來。毫無疑問，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員易于想到僅在螺旋花鍵處形成有儲油孔的可選實施方式。

在一種發(fā)動機起動機的齒輪軸設(shè)計中，可以僅設(shè)計有螺旋花鍵而沒有設(shè)計直花鍵。如圖1中的齒輪軸設(shè)計中的直花鍵的存在，使得在齒輪軸沿軸向移動而小齒輪還未與驅(qū)動發(fā)動機飛輪的齒嚙合時，齒輪能夠在直花鍵上向右滑移從而避免打齒。未設(shè)計這種直花鍵的齒輪軸可能會有輕微打齒的現(xiàn)象，但由于其結(jié)構(gòu)更加簡單所以也有許多具體的應(yīng)用；或者在其它的實現(xiàn)方式中也可以采用其它結(jié)構(gòu)來取代這種直花鍵來克服打齒的現(xiàn)象。在這種沒有直花鍵設(shè)計的情況下，則可以僅在螺旋花鍵處形成有儲油孔和儲油腔，儲油孔的開口也開設(shè)在螺旋花鍵上靠右的位置處。雖然在上下文中沒有詳細(xì)描述，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以了解，在單向離合器從動件的內(nèi)軌道內(nèi)可以形成有與齒輪軸上的螺旋花鍵匹配的螺旋花鍵槽，其同時驅(qū)動齒輪軸沿周向旋轉(zhuǎn)和沿軸向移動；在此不再贅述。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的前述實施方式的齒輪軸200的剖視示意圖。在圖3中示意性地示出了螺旋花鍵處的第一儲油孔221。

從圖3可以看出，在螺旋花鍵220處形成有第一儲油腔230，其位于螺旋花鍵的內(nèi)部。第一儲油孔221與該儲油腔連通。如前文所述，雖然圖示的儲油孔是直孔并且垂直于儲油腔，但在可選的實施方式中也可以采用以其它形狀或延伸方向的儲油孔。儲油腔內(nèi)可以存儲潤滑油脂；在齒輪軸高速旋轉(zhuǎn)時，由于離心力作用，儲油腔內(nèi)的潤滑油脂可以通過與其相連通的儲油孔流出到螺旋花鍵與單向離合器從動件的內(nèi)軌道之間以改善潤滑。

在具體的實施方式中，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)需要設(shè)定此處儲油腔的個數(shù)、尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)等參數(shù)。例如，此處的儲油腔可以包含（例如但不限于在齒輪軸內(nèi)沿軸向或周向分布的）多個分隔開的封閉室，其中每個封閉室可以分別與（例如但不限于沿軸向或周向分布的）若干個對應(yīng)的儲油孔連通，從而各個封閉室和儲油孔可以分段地負(fù)責(zé)螺旋花鍵處的潤滑，這更有利于潤滑改善效果的可靠性。儲油腔的長度可以落在螺旋花鍵的軸向長度范圍內(nèi)，以有利于潤滑油脂沿儲油孔被甩出到螺旋花鍵與內(nèi)軌道之間以改善潤滑；或者，如果需要較大的儲油量，則也可以將儲油腔設(shè)置得更長。

另外，在實際的實施方式中，儲油腔應(yīng)當(dāng)具有在軸端或在圓周上的、用于刀具進入的加工工藝孔（未圖示）。在加工完成后可以用塞件封閉加工工藝孔從而形成儲油腔。

雖然在圖3中并沒有直接圖示出直花鍵210處的儲油腔，但是，依據(jù)以上說明可以了解，根據(jù)需要，在直花鍵處也可以設(shè)計有相應(yīng)的第二儲油腔；其具體設(shè)置可以參照前面結(jié)合螺旋花鍵所進行的描述，在此不再贅述。另外，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員也可以想到只在一個花鍵處設(shè)置儲油孔和/或儲油腔的實施方式，同樣落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的技術(shù)范圍不僅僅局限于上述說明中的內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離本發(fā)明技術(shù)思想的前提下，對上述實施方式進行多種變形和修改，而這些變形和修改均應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。