CN1065316C - 带行星齿轮减速机构的起动器 - Google Patents

Abstract

在带行星齿轮减速机构中，第一输出轴保持件(小齿轮保持环250)和第二输出轴保持件(保持件10，垫圈20)以这样方式安装于输出轴220上，它们自轴向前、后方向上将支承输出轴220一端的壳体400的轴承支承部夹于中间。这样，在壳体400的轴承支承部的前、后端面上支承沿输出轴220的前、后方向作用的推力负荷。因此，输出轴220的轴向向后移动受到可靠地限制，而无须用中心支架360的后端面及马达间壁800来限制它，从而防止了中心支架的变形。

Description

带行星齿轮减速机构的起动器

技术领域

本发明涉及一种用于起动内燃机的带行星齿轮减速机构的起动器。

技术背景

在现有技术的带行星齿轮减速机构的起动机中，如图38中所示，设置一输出轴220，在其一端有一带法兰的突出部361，突出部直径大于输出轴220的外径，在输出轴外周上有一环槽220a，一垫圈10安装于环槽中。带法兰的突出部361制有若干孔，销332以压配合方式装于其中。这些销子332经一金属轴承333旋转支承一行星齿轮320。行星齿轮320不仅跟中心架360内周面上制成的内齿轮360a啮合，而且还跟驱动轴510上制成的太阳齿轮310啮合。

当安装在输出轴220环槽220a内的垫圈10跟中心支架360前端部位置上小直径圆柱部365的前端面贴合时，并当中心架360的大直径圆柱部366的后端面360b顶靠马达间壁800时，输出轴220的轴向向后移动受到限制。

然而，在具有上述行星齿轮减速机构的起动机中，万一输出轴自内燃机齿环经小齿轮承受过大的轴向负荷时，该中心架，其外径在安装于输出轴槽内的垫圈和马达间壁之间大于输出轴外径，自两轴向侧受到垫圈和马达间壁的推力。因为在中央支架中，贴着输出轴上垫圈的小直径圆柱部和贴着马达间壁的大直径圆柱部在径向是彼此远离配置的，连接两圆柱部的壁部自径向最外端和径向最内端受到轴向相反的负荷时会变形。结果，在中心架内周上制成的内齿轮便偏斜，使它不能跟行星齿轮保持可靠啮合。

因此，为解决上述问题，提出了本发明，其目的是提供一种带行星齿轮减速机构的起动机，它能可靠地限制输出轴的轴向向后运动。

发明公开

为达到上述目的，按照本发明，提供了一种带行星齿轮减速机构的起动器，包括：一根受起动器马达电枢旋转驱动的电枢轴；一根具有跟内燃机齿环啮合的小齿轮的输出轴；一个用以减速并将电枢轴的转动传递到输出轴上的行星齿轮减速机构；一个借助于轴承旋转支承输出轴一端的壳体，其中，在输出轴上这样设置第一和第二输出轴保持件，将轴向支承输出轴的壳体轴承支承部的前、后端面沿轴向夹在中间，而壳体轴承支承部以其前、后端面经第一和第二输出轴保持件承受输出轴的轴向前、后推力负荷。

按照该结构，输出轴的轴向向后运动不是由中心架大直径圆柱部的后端面和马达间壁限制的，而是由输出轴保持件和刚性结构壳体限制的。因此，由于确实限制了输出轴的轴向向后运动，根本没有轴向负荷作用在中心架上，从而防止了中心架的变形。

此外，第一和第二输出轴保持件中的至少一个被制成具有连续内周面的平板形，在输出轴外周面两个位置上开有两条槽，将壳体轴承支承部的前、后端面夹在中间，而输出轴保持件旋转安装在该槽内。

按照该结构，因为输出轴保持件制成非间断环的结构形式，所以输出轴保持件并不因离心力引起的扩张而脱离输出轴，即使在小齿轮因发动机引起的超速转动，而输出轴以高速转动时也不会脱离。

再则，壳体在其一端制出轴承是由金属制成的，具有径向突出的法兰部，该法兰部自壳体上突出，而第一与第二输出轴保持件中的至少一个贴靠在该法兰部上。

按照该结构，壳体轴承由金属制成，它具有自壳体上突出的径向伸出的法兰部。因此，为限制欲使输出轴沿轴向向后方向移动的负荷直接作用在金属轴承上，无须使输出轴保持件的外径扩大到超过壳体轴承支承部的内径，或缩小壳体端面的内径以覆盖金属壳体的端面。因此，金属轴承很少可能轴向移动。而且，金属轴承在输出轴转动时，用作一推力轴承，以限制输出轴的轴向向前和向后移动，并保证了抗容特性。

附图简介

图1为表示本发明起动器第一实施例的纵剖面图；

图2为小齿轮转动限制件的透视图；

图3A和3B分别为正视图和局部剖面侧视图，其中小齿轮转动限制件和小齿轮部组装在一起；

图4为表示第一输出轴保持件和轴组装在一起的正视图；

图5为表示超越离合器主部的剖面图；

图6为中心架的后视图；

图7为中心架的纵剖面图；

图8为中心架的正视图；

图9为壳体的纵剖面图；

图10为壳体的正视图；

图11为表示挡板安装在壳体内的正视图；

图12为表示挡板安装在壳体内的侧视图；

图13为表示挡板的分解透视图；

图14为表示在工作中的小齿轮主部的剖面图；

图15为电枢的纵剖面图；

图16为芯片的顶视图；

图17为上线圈汇流条的侧视图；

图18为上线圈汇流条的正视图；

图19为表示上、下线圈汇流条配置状况的简明透视图；

图20为安装在槽内的上、下线圈件的剖面图；

图21为跟电枢铁芯组装在一起的上线圈端的正视图；

图22为绝缘隔离片的正视图；

图23为固定件的纵剖面图；

图24为绝缘罩的正视图；

图25为轭架的的正视图；

图26为轭架的纵剖面图；

图27为可动铁芯和电磁开关静触点的分解透视图；

图28为表示电磁开关可动铁芯的透视图；

图29为表示端座和电刷弹簧的剖面图；

图30为表示端座部和电刷弹簧部以及电刷的剖面图；

图31为表示电刷保持架的正视图；

图32为沿图22的A-A线所取的剖面图；

图33为沿着32的B-B线所取的剖面图；

图34为表示小齿轮工作状态的电气线路图；

图35为表示在装配本发明的输出轴保持件之前的起动器局部剖面图；

图36为表示本发明其它实施例的输出轴保持件的起动器局部剖面图；

图37为表示本发明其它实施例的输出轴保持件的起动器局部剖面图；

图38为现有技术起动器行星齿轮减速机构部的剖视图。

实现本发明的最佳实施例

参照图1至35，连同一实施例一起叙述本发明的起动机。

该起动器大致分为：一个包封小齿轮200并旋转支承输出轴200的壳体400，小齿轮用于啮合发动机齿环100；一马达500；和一个包封电磁开关600的端座700。然而，在起动器中壳体400和马达500由一马达间壁800隔开，而马达500和端座700由电刷保持件900隔开。

而且，壳体400、马达500的轭架501和端座700借助于将未示的通螺栓自后侧人插入在端座700周围制出的若干未示螺栓孔内(如在本实施例中为4个)，在电刷保持件900周围制出的若干螺栓孔990(如图31中所示)以及在分别沿马达500和马达间壁800和周围凹进的若干槽502的外侧制出的若干未示螺栓孔，经马达间壁800和电刷保持件900，并借助于将通螺栓紧固在壳体400后端上制出的未示螺纹孔内来固定的。

叙述小齿轮

如图1或3所示，小齿轮200由跟发动机齿环100啮合的主动齿轮210构成。

主动齿轮210在其内周上制有小齿轮螺旋键槽211，跟输出轴220上制有的螺旋花键221相配合。该传动齿轮210，在和齿环100的相反侧，制有一环形法兰213，其直径大于传动齿轮210的外径。该法兰213在其整个外周上制有齿214，其数目大于传动齿轮210的外齿。这些齿214是用来和下面叙述的小齿轮转动限制件230的限制爪231相配合的。一垫圈215可在法兰213的后端面旋转，但借助于折弯一环部216防止它轴向脱出，该环部在传动齿轮210的后端面朝向外周制出。

因为传动齿轮210的法兰213在其后端面上配有旋转垫圈215，在下面叙述的小齿轮转动限制件230的限制爪231的前端落在传动齿轮210的后侧上时，便跟垫圈215贴靠。

另一方面，传动齿轮210总是通过由螺旋压簧制成的回归弹簧240促使输出轴220后退。

在本实施例中，回归弹簧240并非直接而是通过用于开闭壳体400开口410的下面叙述的挡板420的环件421间接推动的。

叙述小齿轮转动限制件230

如图2及图3A与3B中所示，小齿轮转动限制件230为约有3个半圈的簧片件，其中约3个1／4圈构成转动限制部232，它具有较大的轴向宽度1有较大的弹簧常数，而其余的约3个1／4圈构成回归弹簧部233，它具有较小的轴向宽度，形成具有较小弹簧常数的偏压装置。

转动限制部232在其一端制有限制爪，形成轴向延伸限制部，它跟传动齿轮210法兰213上形成的许多齿214配合。限制爪231不仅跟传动齿轮210的齿配合，而且轴向延伸、径向向内弯折成具有L形截面的形状(即成杆形)，从而改善限制爪231的刚性。该转动限制部232制有垂直延伸的直部235，该直部235被二个自中心架360前面上伸出的支承臂361垂直滑动支承。简言之，转动限制部232随直部235垂直移动而垂直移动。

在转动调制部232的端部，跟限制爪231 180°相反的另一端，有一个下面叙述的线形件(即电线)680前端的保持球601，用于传递后面叙述的电磁开关600的动作。

回归弹簧部233的端部弯曲成较大的曲率，使其一端部顶靠在自中心架360的下部前面上伸出的限位架362的上面上。

这里将叙述小齿轮转动限制件230的操作。线件680是用以将电磁开关600的操作传递到限制爪231上的传输装置。线件680由电磁开关600的操作引起向下拉动转动限制部232，从而在限制爪231和传动齿轮210的法兰213的齿214之间产生啮合。此时，回归弹簧部233的一端部236跟限位架362贴靠，以弯曲回归弹簧部233。由于限制爪231啮合传动齿轮210的齿214，传动齿轮动齿轮210向前移动，此时通过马达500的电枢轴和行星齿轮减速机构300，沿输出轴220的螺旋花键而转动。当传动齿轮210顶靠齿环100、因而阻止其前进运动时，小齿轮转动限制件230本身被输出轴210进一步的旋转力所弯曲，因此传动齿轮210轻微地转动以啮合齿环100。随着传动齿轮210向前移动，限制爪231跟齿214脱离啮合，因此限制爪231落在传动齿轮210的法兰213的背面，使其前端顶靠垫圈215的背端面，从而防止传动齿轮210因发动机齿环100的转动而退回。同时，由于电磁开关600的操作被中断，线体680停止对转动限制部232的向下拉动，由于回归弹簧部233的作用转动限制部232返回到它的原始位置。

而且，当传动装置210因输出轴220转动而跟齿环100发生贴靠时，小齿轮转动限制件230跟传动齿轮210贴靠得使它偏斜，从而轻微转动传动齿轮210，与齿环100进入啮合。

叙述第一输出轴保持件250

如图4所示，第一输出轴保持件250固定在输出轴220周围制出的具有矩形截面的环槽内。第一输出轴保持件250制成圆环形(圆盘)，具有连续的内周面，无切口部。在组装前，它被制成圆锥形，当自其侧面看时，其内径略大于输出轴的保持件250配合处的外径。第一输出轴保持件250被压插到输出轴220的槽部，此后，回复到它的原始平板形以减小其内径，因此它可和该槽完全适配。这样组装起来的第一输出轴保持件250以其右端面限制小齿轮200的向前移动，而当输出轴220跟小齿轮200沿图中左方一起移动时，由于其左端面贴靠到壳体400的端面上，进一步限制了这种移动。

叙述行星齿轮减速机构300

行星齿轮减速机构是用以降低相对于后面叙述的马达500的转数以增大马达500的输出扭矩的减速装置，如图1所示。该行星齿轮减速机构300包括：一个在马达500电枢轴510(后面将要叙述)的前侧外周面上制成的太阳齿轮310；3对能绕太阳齿轮310转动行星齿轮320；一个和输出轴220制成一体用以支承行星齿轮320围绕太阳齿轮310旋转的行星支架330；和一个用树脂制成的呈圆柱形的内齿340，它与行星齿轮320的外周面啮合。

叙述越越离合器350

如图5中所示，超越离合器350被这样支承，以便仅沿一个方向转动内齿轮340(按照发动的转动来旋转)。图5是超越离合器350的部分放大图。超越离合器350包括一个跟内齿轮340的前侧制成一体形成第一圆柱部的离合器外环；一个在中心架360的后面上制成的构成覆盖行星齿轮减速机构300前端的静止侧和面对离合器外环351的内周面配置的第2圆柱部的环形离合器内环352；跟在离合器外环351的内周面上以某一倾斜度制出的滚子道351a适配的滚子353。滚子道351a沿圆周方向是倾斜的，并制有一滚子啮合面351b，在起动器驱动时，用以啮合滚子353。

离合器内环352在其外周面上制有若干圆周滚子道355。每一滚子道355制有滚子啮合面352b，当起动器驱动时用以啮合滚子353，并制有滚子导向面352c，用以导向在滚子啮合面352b上的滚子。另一方面，滚子道351a在其面对滚子啮合面351b的面上制有滚子接收导向部351d，在起动器超越时用以舀取滚子道351a内的滚子。

离合器外环351的滚子啮合面351b和离合器内环352的滚子啮合面352b是彼此这样定向的，在起动器驱动时便于沿扭矩传递方向将滚子353夹在其间。

而且，离合器外环351的滚子道351a是这样设定的，在起动机超越运转、当外环接纳滚子353时，使滚子353最内处的直径略大于离合器内环352最外处的直径。

叙述中心架360

中心架360设置在壳体400的后侧，如图6-8所示。壳体400和中心架360由环形弹簧390连接，弹簧的一端由壳体400握持，另一端由中心架360握持，这样，由构成超越离合器350一部分的离合器内环352接收的转动反作用力可被环形弹簧390所吸收，从而防止被直接传到壳体400上。

而且，中心架360在其前端面制有：二个用以握持小齿轮转动限制件230的支承臂361；用以安装小齿轮转动限制件230下端的限制架362。再则，中心架360在其圆周上制有若干凹槽363，它们与壳体400的未示出的内边缘相适配。顺便说说，上部凹口363用作空气通道(将详细叙述为冷却空气通道)，用以自壳体400的内侧将空气引入轭架501。另一方面，中心架360的下端制有凹口364，用以将后面叙述的线形部680沿轴向穿线于其中。

如图1所示，行星支架330在其后端配备有一制成法兰形的突起331，它径向延伸，以支承行星齿轮320。在该法兰形突起中，固定一向后延伸的销332，用以经一金属轴承333支承旋转行星齿轮332。

此外，行星支架330由壳体轴承440旋转支承，壳体轴承440的前端部固定于壳体400的前端，而中心架轴承370固定于中心架360内圆周面的内圆柱部365。

支承行星支座330后侧的中心架轴承370的后端制有法兰部371，后者被夹在内圆柱部365的后端和法兰形突起331之间，这样，当法兰形突起331经法兰部381顶靠内圆柱部365的后端时，行星支座330的向前移动便受到了限制。

顺便说说，行星支座330在其后面上制有轴向延伸凹口337。轴520的前端由设置于该凹口337内的行星支座轴承380旋转支承。

叙述壳体400

如在图9或图10中所示，壳体400将输出轴220支承于壳体轴承440中，后者固定于壳体400的前端，并设有防水壁(如图1或9中所示)，使壳体400和开口410下面的传动齿轮210的外径之间的间隙缩至最小，从而使来自开口410的雨水或类似的侵入减至最少。

而且，自壳体轴承440突出的输出轴220前沿端部，具有突起220b，在输出轴的外周上，制有槽220a，用以将第二输出轴保持件10安装于其内。在壳体400的前端面400a和第二输出轴保持件10之间，设有垫圈20，在本例中，它和第二输出轴保持件10共同构成输出轴保持件。输出轴220的轴向向后移动由于壳体440的前沿端面400a跟输出轴保持件的彼此顶靠而受到限制，如图1所示。

如图35所示，组装第二输出轴保持件10的方法是通过将输出轴220插入壳体400的壳体轴承440中，将垫圈20装于输出轴220的突起220b上，将圆盘形第二输出轴保持件10弯成圆锥形(伞形)并将它装在输出轴20的槽220a内，使第二输出轴保持件10恢复其原来的圆盘形来实现的。

因此，输出轴220的前端部自壳体400的壳体轴承440上伸出，其突起220b配有输出轴保持件，后者的外径大于壳体轴承440的内径。结果，输出轴220的轴向向后移动无须由中心架360的大直径圆柱部及端面和马达隔壁800的限制。相反地，它由输出轴保持件和壳体400的限制。这样，不仅输出轴220的轴向向后移动能得到可靠地限制，而且根本不使中心架360变形。这样，可以在内齿轮340跟行星齿轮减速机构300中的行星齿轮320之间保持正确的啮合。

再则，在第二输出轴保持件10组装到输出轴220的槽220a内后只要使第二输出轴保持件10从其圆锥形变形成圆盘形，便能轻易地实现组装用于限制输出轴220的轴向向后移动的限制装置。此外，由于输出轴保持件被制成无这种切口的环形，因此，该保持件将不因离心力造成的内径扩大而跟输出轴分离，即使在小齿轮因发动机而超速运行而输出轴以高速转动时也不会分离。

此外，垫圈20和第二输出轴保持件10可防止外部物质侵入壳体轴承440内。

顺便说说，可省去垫圈20来构成仅包括第二输出轴保持件10的输出轴保持件。

顺便说说，壳体400的前端在其下部制有二个轴向延伸的滑槽450，后面叙述的挡板420便设于其内。

叙述挡板420

挡板420由树脂材料(如尼龙)制成，它装于输出轴220周围，如图11-14所示。挡板420包括一个被夹紧在回归弹簧240和传动齿轮210之间的环件421以及一个用以开／闭壳体400开口410的防水部422。如图10所示，该防水部422被弯折，自两侧装入两滑槽450内，该滑槽在壳体400前端下部上形成，以便沿轴向延伸。结果，防水部422能和环件421一起相对于壳体400轴向移动。顺便说说，垫圈480介于挡板420和传动装置210之间。

挡板420按下述方式工作。随着起动器起动沿输出轴220向前移动传动齿轮，环件421和传动齿轮210一起向前移动。此时，防水部422和环件421一起向前移动，从而打开壳体400的开口410(如图14所示)。当起动器停止、沿输出轴220向后移动传动齿轮210时，环件421和传动齿轮210一起向后移动。此时，防水部422也和环件421一起向后移动，以关闭壳体400的开口410。结果，在起动器不工作时，用作开／闭装置的挡板420以其防水部422防止了由齿环100的离心力散开的雨滴侵入壳体400内。

顺便说说，输出轴220在其后侧制有锥部222。当小齿轮螺旋键槽211跟该锥部222顶靠时，防止了传动齿轮210自该锥部222向后移动。另一方面，在输出轴220前侧，装有第一输出轴保持件250，以防止传动齿轮210自第一输出轴保持件250处向前移动。顺便说说，如图1所示，当起动器不工作时，传动齿轮210的前端面210a并不自壳体400的防水壁460前端面460a处伸到齿环100侧。如图14所示，当起动器工作时，传动齿轮210的法兰213并不顶靠防水壁460的后端面460b，但传动齿轮210跟齿环100啮合。这样，借助于防水部422，可防止由齿环100的离心力或其它类同因素散开的雨滴或其它类同物侵入壳体400。

叙述马达500

马达500由轭架501，马达隔壁800和后面叙述的电刷保持件900包封。顺便说说，马达隔壁800和中心架360共同容纳行星齿轮减速机构300，并用于防止行星齿轮减速机构300中的润滑油侵入马达500。

马达500，如图1中所示，由下述部件构成：由电枢轴510、电枢铁芯520和固定于电枢轴510上并一起转动的电枢线圈530组成的电枢；用以转动电枢540的静止磁极550。这些静止磁极550固定在轭架501的内周面上。

叙述电枢轴510

电枢轴510由行星支座330后部内的行星支座轴承380和固定于电刷保持件900内周面上的电刷保持件轴承564旋转支承。电枢轴510的前端插入行星齿轮减速机构300内，并在其外周面上制有行星齿轮减速机构300的太阳齿轮310。

叙述电枢铁芯520

由枢铁芯520如图15和16中所示是将许多芯片层叠起来、并将电枢轴510压装入在叠合片中心制出的孔522内来制备的。芯片叠合片521是用冲压薄钢片制成的。芯片叠合片521在径向内侧(或孔522周围)制有许多冲孔523，以减轻芯片叠合片521本身的重量。该芯片叠合片521在其外周面上制有许多(如25)条槽524用于安装电枢线圈530。此外，芯片叠合片521的外周端，在各槽524之间制有固定爪525，用以将电枢线圈530固定在槽524内。固定爪525将在叙述用于固定下述电枢线圈530的装置中叙述。

叙述电枢线圈530

本实施例中所采用的电枢线圈530是一种双层线圈，它是通过径向层叠许多(如25)条上层线圈汇流条531和同样数目的下层线圈汇流条532来制备的。然而，这些单独的上层线圈汇流条531和下层线圈汇流条532的端部通过电连接，构成一个环形线圈。

叙述上层线圈汇流条531

上层线圈汇流条531是用导电性优良的材料制成(如紫铜)，由下列构成：一个和固定磁极550平行延伸并卡在槽524外周侧上的上层线圈件533；两个自上层线圈件533的二端向内弯曲并和电枢轴510轴向垂直延伸的上层线圈端534。顺便说明，上层线圈件533和两上层线圈端534可这样制成：冷铸成一体；压成C弯曲形；或用接合技术，将制成单件的上层线圈件533和两上层线圈端534焊在一起。

上层线圈件533是直的，为矩形截面，如图17至20中所示，它和后面叙述的下层线圈件536一起被压入槽524内，其上裹有一层上层绝缘膜125(例如诸如尼龙的树脂膜或纸)，如图20中所示。

图19中所示的两个上层线圈端534当中，一个在相对于旋转方向的向前侧倾斜，而另一个在相对于旋转的向后方向倾斜。这些上层线圈端534以相对于上层线圈533相同的角度径向倾斜，并制成相同的形状。结果，上层线圈汇流条531即使在转过180°后自然具有相同的形状。

两个上层线圈端534当中，位于电磁开关600一侧的上层线圈端534直接贴靠后面叙述的电刷910，以供给电枢线圈530电能。由于这个原因，至少上层线圈端534的表面是光滑的，电刷就贴靠在该表面上。

上层线圈端534具有径向发散的形状，如图21中所示，并且有内圆周到外圆周，圆周长度基本相等。

顺便说说，图21简明表示上层线圈端534的形状，它们的数目不和图16的槽524的数目相等。

此外，把在贴靠电刷910的各上层线圈端534之间形成的槽535制成螺旋槽，以便随着它们径向向外延伸，沿转动方向更加后掠(sweep back)如图21所示。

该两上层线圈端534在它们面对面的外周上制有直径较小的轴向凸起534a。这些凸起534a在上层线圈端534和后面叙述的下层线圈端537之间这样设置，以便它们能插入在绝缘隔离器560上形成的孔561内，用以绝缘上层线圈端534和下层线圈端537(如图22所示)。

叙述下层线圈汇流条532

像上层线圈汇流条531一样，下层线圈汇流条532由具有优良导电率的材料(如紫铜)制成，并制有：下层线圈件536，它平行于固定磁极550延伸，并卡在槽524的内侧；两下层线圈端537，自下层线圈件536两端向内弯曲，并垂直于轴510的轴向延伸，以构成第一连接部。顺便说说，下层线圈件536和两下层线圈端537可以像在上层线圈汇流条531中那样制成：冷铸成一体；压成C弯形；或通过焊接技术，将制成单独件的下层线圈件536和两下层线圈端焊接在一起。

顺便说说，在各上层线圈端534和各下层线圈端537之间的绝缘由绝缘隔离器560保持，而各下层线圈端537和电枢铁芯520之间的绝缘由用树脂(如尼龙或酚醛树脂)制成的绝缘环590保持。

下层线圈件536为具有矩形截面的直汇流条，如同图17和20中所示的上层线圈件533，和上层线圈件533一起被压入槽524内，如图15所示。顺便说说，下层线圈件536和包有上层绝缘膜125的上层线圈件533一起同时把上下层绝缘膜105(由尼龙或纸制成)装入槽524内。

在该两下层线圈端537当中，位于起动器前侧的一个下层线圈端537沿和上层线圈端534相反的方向倾斜，而在后侧的另一下层线圈端537也沿和上层线圈端534相反的方向倾斜。该两下层线圈端537相对该下层线圈件537以相等的角度径向倾斜，并制成相同的形状。结果，如同上层线圈汇流条531，下层线圈汇流条531即使在它转过180°后仍保持相同的形状。

该两下层线圈端537在其内周端部制有沿轴延伸的下层内延伸部539。该下层内延伸部539的外周嵌于凹口内，凹口是在绝缘隔离器560的内周面上制出的，并在上层线圈端534的端部重叠于上层内延伸部538的内周面，通过焊接保持电气上和机械上的密封。顺便说说，下层内延伸部539的内周面跟电枢轴510保持绝缘和距离。

另一方面，该两上层线圈端534在其内周面端部制有在轴向延伸的上层内延伸部538。这些上层内延伸部538的内周重叠于在后面叙述的下层线圈汇流条532的内端上制出的下层内延伸部539的外周面上，并通过焊接保持电气上和机械上的密封。此外，上层内延伸端538的外周面经绝缘罩580贴靠在压配合于电枢轴510内的固定件570的外周面环部571的内表面上(如图23和24所示)。

叙述绝缘隔离器560

绝缘隔离器560为用树脂(如环氧树脂，酚醛树脂)制成的薄片环，并在其外周侧制有许多孔561，如图22所示，各上层线圈端534的凸起534a插入这些孔内。另一方面，绝缘隔离器560在其内周面上制有凹口562，下层线圈端537的下层内延伸部539插于其内。绝缘隔离器560的孔561和凹口562正如下面将要说明的，用于定位和固定电枢线圈530。

叙述固定件570

固定件570是一种铁环件，如图23所示，包括：压配合于电枢轴510上的内周环部572；垂直于轴向延伸、阻断上层线圈端534和下层线圈端537轴向延伸的限制环573；包封上层线圈端534的上层内延伸部538以防止电枢线圈530因离心力而扩张的外周部571。顺便说说，该固定件570具有用树脂(如尼龙)制成的、夹在上层线圈端534和下层线圈端537之间的盘形绝缘罩580，如图24所示，以确保上层线圈端534和下层线圈端537之间的电绝缘。

设置于起动器前侧的固定件570顶靠相邻于固定件570前端的马达隔壁800的后端面，作为限制电枢540向前移动的推力承受部。另一方面，设置于起动器后端的固定件顶靠相邻于固定件570后端的电刷保持件900的前端面，作为限制电枢540向后移动的推力承受部。

叙述用于固定电枢线圈530的装置

用于将电枢线圈530的上层线圈汇流条531和下层线圈汇流条532定位和固定于电枢铁芯520上的装置包括：电枢铁芯520的槽524和固定爪525；绝缘隔离器560的孔561和凹口562；压配合于电枢轴510上的固定件570。

电枢铁芯530的槽524容置上层线圈件533和下层线圈件536，固定爪525径向向内折弯，如图20中箭头所示，所以上层线圈件533和下层线圈件536被牢固地固定于各槽524中，并使它们即使受到离心力也不自槽524的内侧径向向外移动。顺便说说，上层线圈件533的外周面由两层下层绝缘膜125和上层绝缘膜105绝缘，这样，即使固定爪525被强制径向向外弯折时，上层线圈件533的绝缘也能得到足够的保证。

在绝缘隔离器560的内周上的凹口562和下层线圈端537的下层内延伸部539相配合，以定位下层线圈端537，并承受施加于下层线圈端537上的离心力，从而防止下层线圈端537轴向向外移动。

在绝缘隔离器560外周侧上的孔561和上层线圈端534的凸起534a相配合，以定位上层线圈端534，并承受施加于上层线圈端534上的离心力，从而防止上层线圈端534径向向外移动。

固定件570防止上层内延伸部538和下层内延伸部539因离心力引起的径向向外移动而自其外周上移动电枢线圈530的径向内部。

此外，固定件570限制上层内延伸部538和下层内延伸部539的轴向端部运动，从而防止电枢线圈530轴向长度增加。

叙述轭架501

轭架501为由钢板制成的圆柱形，如图25和26所示，在其圆周上制有许多轴向延伸并径向内凹的槽502。这些槽502被用于配置通螺栓并将静止磁极550安装在轭架501的内周面上。

叙述静止磁极550

在本实施例中，静止磁550以永久磁铁举例说明的，它包括许多(如6个)主磁极551和置于这些主磁551中间的中间磁极552，如图25所示。顺便说说，静止磁极550的永久磁铁可由当供以电力时产生磁力的磁场线圈来代替。

主磁极551由上述轭架501凹槽502内壁两端来定位，并用配置在静止磁极550内周面上的固定套553跟轭架501上介于主磁极之间的中间磁极552固定在一起。

固定套553是用非磁材料(如铝)薄板卷成螺旋形制成的，其轴向两端554径向向外折弯，以防止静止磁极550轴向移离轭架501。此外，如图26所示，固定套553制有两端侧555和556(即第一和第二端部)，它们在静止磁极550的内侧彼此顶靠。一个端侧555相对轴向是直线倾斜的，而另一端侧556轻微弯曲，并相对于轴向倾斜。由于一端侧555这样制成直的，而另一端侧是弯曲的，如果在静止磁极550的内径处形成，则或多或少的误差通过轴向变换两端侧555和556之间的使固定径向向外扩张的贴靠位置来吸收。结果，固定套553的径向尺寸被固定，以便将静止磁极550牢固地固定于固定套553和轭架501之间。

叙述电磁开关600

如图1、27和28所示，电磁开关600后面叙述的电刷保护件900保持，并这样配置于后面叙述的端框700内，它被固定得大致垂直于电枢轴510。

电磁开关600向上移动铁芯610，当通电时，使两触点(即下可动触点611和下可动触点612)顺次跟端螺栓620的头部621及静止触点630的贴合部631接触。顺便说说，端螺栓620和未示的电池电缆相连接。

电磁开关600在带有底部的由电磁材料(如铁)制成的圆柱形电磁开关罩640内构成。该电磁开关罩640是通过将软钢片冲压成帽形制成的，在底部中央有一孔641，以接纳沿垂直方面可移动的可动铁芯。此外，电磁开关罩640的上开口由用电磁材料(如铁)制成的静止铁芯642封盖。

静止铁芯642包括大直径上部643、中直径下部644和小直径下部645，它通过将电磁开关罩640的上端相对于大直径部643外周向内砸边被固定于电磁开关罩640的上开口内。吸力线圈650的上端安装于中间直径部644的周围。压缩螺旋弹簧660的上端装在静止铁芯642的小直径部645的外周上，使可动铁芯610向下偏置。

吸力线圈650是个吸力装置，通过通电时产生磁力来吸引可动铁芯610。吸力线圈650装有套651，套上的端安装于静止铁芯642的中直径部644，并可垂直滑动地包封可动铁芯610。套651用滚轧非磁性材料(如紫铜、黄铜或不锈钢)的薄板来制成的，在其上、下端装有树脂绝缘垫652。套651在两绝缘垫652之间包有用薄树脂制成的绝缘膜(如胶膜或尼龙膜)或纸(未示)，该绝缘膜还绕有预定圈数的细漆包线，构成吸力线圈650。

可动铁芯610由电磁性材料(如铁)制成，通常制成圆柱形，具有小直径上部613和大直径下部614。压缩螺旋弹簧660的下端装于小直径部613，大直径部沿轴向较长，被垂直可动地保持在套651内。

可动铁芯轴615固定在可动铁芯610的上侧，自可动铁芯610向上延伸。可动铁芯轴615自在静止铁芯642中央制出的通孔处向上伸出。上可动触点612被支承在静止铁芯642上方的可动铁芯轴615上，以便沿可动铁芯轴615垂直滑动。如图27所示，由连接于可动铁芯轴615上端的卡环616限制上可动触点612自可动铁芯轴615的上端向上移动。结果，上可动触点612可在卡环616和静止铁芯642之间沿可动铁芯轴615垂直滑动。顺便说说，上可动触点612由于接触压力弹簧670作用，总是向上偏置，所述接触压力弹簧由连于可动铁芯轴615上的片簧制成。

上可动触点612由具有优良导电率的金属，诸如紫铜制成，当向上移动时，其两端跟静止触点630的两贴靠部631相顶靠。此外，成对电刷910的各导线910a通过砸边或焊接以电气和机械方式固定于上可动触点612上。此外，在上可动触点612的槽内，以电气和机械方式插入和固定电阻器617的端部，用以构成若干(在本实施中为2个)限制装置。

顺便说说，用砸边或焊接将电刷910的各导线911以电气和机械方式固定在上可动触点612内。然而，上可动触点612和电刷910的各导线910a可制成一体。

电阻器617由具有高阻抗的若干圈金属线构成，以允许马达500在起动器的起路阶段以低速转动。在电阻器617的另一端，用砸边或类似的方法将电源可动触点611固定，后者安装于端螺栓620头部621下方。

下可动触点611由具有优良导电率的金属，诸如紫铜制成，当电磁开关600切断因而可动铁芯处于其下部位置时，它和静止铁芯642的上端贴靠；当电阻器617被可动铁芯轴615向上支承时，在上可动触点612和静止触点630的贴靠部631进入顶靠之前，和端螺栓620的头部贴靠。

可动铁芯612在其下端面上制成凹口，用以接纳连接线件680(例如线)及端的球件681。该凹口682具有制有内螺纹的内圆周壁，以683表示。一固定螺丝684拧入该内螺纹683内，用以将球件681固定于凹口682内。线件680的长度通过调节固定螺丝684拧入内螺纹683的深浅来调节。顺便说说，线件680的长度是这样调节的，当下可动触点611和端螺栓620进入贴靠时，小齿轮转动限制件230和传动齿轮210外周上的齿214相匹配。顺便说说，内螺纹683和固定螺丝684构成一个调节机械。

叙述端座700

端座700是由树脂(如酚醛树脂)制成的电磁开关罩，其内电磁开关600安装，如图29和30所示。

端座700的背面制有弹簧保持柱710，它们按照电刷910的各位置向前伸出，用以保持压缩螺旋弹簧914，使电刷910向前偏置。顺便说说，如图30所示，赋于压缩螺旋弹簧914这样的锥形(即截头圆锥)，它的插入弹簧保持柱710内的一侧径向扩大到牢固地保持在弹簧保持柱710内。或者，该弹簧保持柱710可被制成这样的锥形，它的支承压缩螺旋弹簧914的一侧做得较大。也可以是弹簧保持柱710的内径自顶靠弹簧保持柱710的内周的压缩螺旋弹簧914的一端侧，向顶靠上层线圈端534的电刷910的另一端增大，且其一端的内径等于或小于压缩螺旋弹簧914的外径。

顺便说说，弹簧保持柱710可与端座700制成一体或制成单件。

顺便说说，压缩螺旋弹簧914可由一螺旋弹簧制成。

此外，压缩螺旋弹簧914排列在相对电磁开关600的可动铁芯610轴向的外周侧，如图1所示。

端螺栓620是一条铁螺栓，它自端座700内插入，并向端座700后方伸出，在其前端制有头部621，和端座700内表面顶靠。此外，端螺栓620通过将一个砸边垫圈622固定在自端座700向后伸出的端螺栓620上面被固定在端座700上。用紫铜制成的静止触点630用砸边方法固定于端螺栓620的前端。静止触点630制有一个或多于一个(即在本实施例中为2个)配置于端座700内上端上的贴合部，通过操作电磁开关600可垂直移动的上部可动触点612能使其上端面和贴合部631的下端面贴靠。

叙述电刷保持件900

电刷保持件900不仅起了分隔轭架501内部和端座700内部的作用，此时经电刷保持件轴承564旋转支承电枢轴510的后端，而且起了用作电刷保持器的作用，保持电磁开关600，此外还起了用作引导线件680的滑轮690作用。顺便说说，电刷保持件900制有未示的孔，用以引导线形件680穿过其间。

电刷保持件900通过采用诸如铝的金属铸造制成间壁形，并如图1、31至33所示，制有若干(如在本例中在上、下侧2个)电刷保持孔911和912，用以轴向固定电刷。上部电刷保持孔911用以通过由树脂(如尼龙或酚醛树脂)制成的绝缘圆柱体913支撑电刷910承受正电压，并固定电刷910(如图32中所示，它表示沿图31A-A线所取的剖面，以及如图33中所示，它表示沿图31B-B线所取的剖面)。另一方面，下部电刷孔912用于保持电刷910接地，并在其内直接固定电刷。

如现有技术中众所周知的，电刷910通过将石墨粉或紫铜金属粉和粘结树脂成形并随后烧结使其具有通常矩形截面来制造的，而导线910a通过焊接或类似方法接合于电刷910后端的侧面。

此外，电刷910受压缩螺旋弹簧914推动，使它们的前端面靠在电枢线圈530后侧的上层线圈端534的后面上。

顺便说说，上部电刷910的导线910a用诸如焊接或砸边的接合技术电连接和机械连接于由电磁开关600移动的上部可动触点612上，另一方面，下部电刷910的导线910a用砸边方法电连接和机械连接于在电刷保持件900后面上形成的凹口920。顺便说说，本实施例装有一对连于一导线910a的下部电刷910，导线910a的中心嵌塞于电刷保持件900后面的凹口内。

电刷保持件900的背面制有2个用以固定电磁开关600前面的支座930和2个用以夹住电磁开关600的静止支柱940。

支座930的轮廓和具有圆柱形的电磁开关600相符，所以它们可紧密贴合电磁开关600。另一方面，在电磁开关600贴合支座930时两静止支柱940用砸边它们各自后端的方法来夹持电磁开关600。

电刷保持件900在其后面的下侧制有一滑轮保持部950，用以固定将线件680自垂直方向改变为电磁开关600轴向的移动方向的滑轮950。

电刷保持件900在其后面上侧制有保持部960，用以固定防止过热的未示的温度开关。保持部960将温度开关固定在上电刷保持孔910a和下电刷保持孔912之间，并处于电磁开关600的附近，附带说说，当达到预定温度时，温度开关断开电磁开关600，中断对起动中马达供电，从而保护起动器。

实施例的操作

下面，参照图34A至34C的电气线路图叙述上述起动器的操作。

当主开关10由司机设在起动位置时，由电瓶20将电力供给电磁开关600的吸力线圈650。当吸力线圈650通电后，可动铁芯610为由吸力线圈650产生的磁力所吸引，从而自其下部位置上提升。

随着可动铁芯610开始提升，上可动触点612和下可动触点611由上升的可动铁芯轴615提升，结果线件680的后端也被提升。当线件的后端提升时，线件的前端被向下拉，这样，小齿轮转动限制件230向下移动。当限制爪231啮合传动齿轮210的外周上的齿214时，下可动触点611由于小齿轮转动限制件230向下移动便跟端螺栓620的头部621顶靠(如图34A所示)。端螺栓620由电瓶20供以电压，这样顺着下可动触点、电阻器617、上可动触点612和导线910a，其电压施加于上电刷910。简言之，经电阻器617的低电压经上电刷910施加于电枢线圈530。此外，由于下电刷910总是经电刷保持件900接地的，因此低电压施加于电枢线圈530，后者结合各上层线圈汇流条531和各下层线圈汇流条532构成螺线形。此时，电枢线圈530产生一个较弱的磁力，它作用于(即吸或排斥)静止磁极550的磁力，因此电枢540以低速转动。

随着电枢轴510转动，行星齿轮减速机构300的行星齿轮320受在电枢轴510前端上的太阳齿轮310旋转驱动。在经行星支座330旋转驱动齿环100的行星齿轮320旋转力矩传递到内齿340的情况下，该内齿340的转动由于超越离合器350的作用而受限制。简言之，内齿340并不转动，行星支座330因行星星齿轮320转动而减速。当行星支座330转动时，传动齿轮210会转动，但其转动受小齿轮转动限制件230的限制，因此，它沿输出轴220的螺旋花键221向前移动。

随着传动齿轮210向前转动，挡板420也向前移动以开启壳体400的开口410。由于这一向前移动的结果，传动齿轮210跟发动机的齿环100进入完全啮合，直到它和第一输出轴保持件250顶靠为正。此外随着传动齿轮210向前移动，限制爪231和传动齿轮210的齿214脱离啮合，直到它的前端落在配置于传动齿轮210后端上的垫圈215的后侧为止。

另一方面，由于传动齿轮210处于前进位置上，上可动触点612顶靠静止触点630的贴合部631。此时，顺着上可动触点612和导线端螺栓620的电瓶电压直接施加于电刷910。简言之，由各上层线圈汇流条531和各下层线圈汇流条532组成的电枢线圈530被供以产生强磁力的大电流，从而以高速转动电枢540。

电枢轴510的转动经行星齿轮减速机械减速，因此，行星支架330受增大的旋转力矩的旋转驱动。此时，传动齿轮210的前端和第一输出轴保持件250贴靠，因而它和行星支架330一起转动。此外，由于传动齿轮210和发动机的齿环100啮合，因此它旋转驱动齿环100，即发动机的输出轴。

接着，当发动机起动，转动比传动齿轮210快的齿环100时，由于螺旋花键的作用，在传动齿轮210上产生一后退力。然而，由于传动齿轮210的后退运动被落在传动齿轮210背面的转动限制爪231所阻断，因此，发动机能无故障地起动，同时防止了传动齿轮210(如图34B所示)的过早脱离。

当起动后的发动机的齿环100转得比传动齿轮210快时，该传动齿轮210受齿环100旋转驱动。此时，已从齿环100传递到传动齿轮210的旋转力矩经行星支架330进一步传递到支承行星齿轮320的销轴。换句话说，行星齿轮320受行星支架330驱动。此时，发动机起动时的反向力矩施加于内齿340上，因此超越离合器能使齿环100转动。更具体地说，如果发动机起动时的反向力矩施加于内齿340，超越离合器350的滚柱353退出离合器内部352的凹口355，从而允许内齿轮340转动。

简言之，旋转驱动传动齿轮210的已起动的发动机的齿环100的相对转动由超越离合器350吸收，因此，电枢并没有被发动机旋转驱动。

在发动机被起动后，主开关10由司机移出起动位置，以中止对电磁线圈600的吸力线圈650供电。此时，上可动触点612离开静止触点630的贴靠部631，而下可动触点611离开端螺栓620的头部621，以中心对上电刷910供电。

当可动铁芯610向下返回时，小齿轮转动限制件230由于其回归弹簧部236的作用而向上返回，因此限制爪231离开传动齿轮210的背面。此时，传动齿轮210由于回归弹簧240的作用而后退，从而脱离和发动机齿环100的啮合，并使其后端跟输出轴220上的法兰形凸起222贴靠。简言之，传动齿轮210退回到起动器起动之前的状态(如图34c所示)。

其结果，可动铁芯610向下退回，而且，下可动触点611和电磁开关600的静止铁芯642的上端面顶靠，因此随着上可动触点612、电阻器617、下可动触点611、静止铁芯642、电磁开关罩640和电刷保持件900导通，上电刷910的导线910a转为导电。简言之，上电刷910和下电刷910经电刷保持件900而短路。同时，由于电枢540的惯性转动，在电枢线圈530中产生了电动势。而且，该电动势经上电刷910、电刷保持件900和下电刷910而短路，因此，对电枢540的惯性转动施加制动力。结果，电枢540突然停止转动。

下面，参照图36和37，叙述另一实施例。

如图36所示，配置于壳体400内的壳体轴承440可以是带法兰部440a的轴承440，其一端径向突出。按照这种结构，在没有将第二输出轴保持件10的外径增大到大于轴承支承部内径的情况下，输出轴220的轴向向后运动而可经法兰部440a受壳体400端面限制。

如图37所示，输出轴220的前端沿轴向制有螺纹，以安装螺栓30，从而固定作为输出轴保持件的第二输出轴保持件10。

或者，可省去第二输出轴保持件10，而螺栓30的法兰部可被用作输出轴保持件。

工业实用性

如前所述，本发明的起动器可用于具有行星齿轮减速机构的起动器内，以可靠地限制起动器中的轴向移动。

Claims (2)

1．一种带行星齿轮减速机构的起动器，包括：

一根电枢轴，适于因起动器马达电枢旋转而转动；

一根输出轴，具有跟内燃机齿环啮合的传动齿轮；

一个行星齿轮减速机构，用于降低转速，并将所述电枢轴的转动传递到所述输出轴；

一个壳体，经一壳体轴承旋转支承所述输出轴的一端；

其中设置一个第一和第二输出轴保持件，它们安装于所述输出轴上，夹于支承所述输出轴的壳体轴承支承部的轴向前、后端面之间；

所述壳体轴承支承部适于在其前、后端面处承受沿输出轴轴向前、后方向的推力负荷；

所述第一和第二输出轴保持件中的至少一个被制成圆盘形，具有连续的内周面，其内径小于输出轴的外径；

在所述输出轴上，在将所述壳体轴承支承部的前、后端面夹于中间的位置上，制有一些槽，所述输出轴保持件被旋转装配于所述槽内。

2．一种带有按权利要求1所述的行星齿轮减速机构的起动器，其特征在于：

所述壳体轴承包括一个具有一法兰部的轴承，法兰部的一端径向突出；

所述法兰部自所述壳体突出；

所述第一和第二输出轴保持件中的至少一个适于贴靠所述法兰部。

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