CN1080826C - 发动机起动机的调节系统 - Google Patents

Abstract

供发功机起动机构防止单向旋转离合器过早后退运动用的调节系统，它由少量部件构成，当离合器随调节配重旋转时，其承受的角动量不致增加。调节系统包括固定在从动齿轮上的壳体，调节配重装在壳体内。调节配重设有重量不同的第一和第二配重部，其重心在径向上偏离中心。当离合器转动前进时，调节配重同时旋转并朝向较重配重部径向向外移动，使较轻配重部进到内离合器基部的后退通路内，从而防止离合器过早地后退到初始位置。

Description

发动机起动机构的调节系统

本发明涉及一种汽车和摩托车用的发动机起动机构(起动装置)的调节系统。

更具体点说，本发明涉及一种改进的调节系统，它能用简单的构造可靠地防止旋转离合器不希望有的过早的后退运动。

本发明还涉及一种改进的调节系统，它能用简单的构造使当离合器与发动机的输入齿轮啮合时减少对离合器的冲击。

有一种已知的调节系统具有单方面旋转的离合器，通过设在齿轮轴上的螺旋花键可操作地连接在电动机驱动的齿轮轴上，操作时内、外离合器件与该转轴一同旋转以便将旋转运动传送到发动机上，其时由于电动机的角动量，离合器便沿着螺旋花键向前移动，从而使设在其前部的小齿轮与设在发动机上的环状齿轮啮合，便可使发动机起动。

这种已知的发动机起动机设有调节系统，以便在操作时防止小齿轮的后退运动，也就是防止单向旋转离合器不希望有的后退运动。调节系统包括一个设在离合器后部的调节配重装置，当旋转时离合器向前移动，调节配重装置也随着向前移动，然后在这向前的位置上由于离合器旋转的离心力，配重装置沿径向向外移动。这样，移动的配重装置就咬合在调节器壳体或容器的敞开端的一个台阶部上，致使它被锁定并被阻止后退。这种已知机构的使调节配重随着离合器一同向前移动，然后将配重装置咬合住离合器的构造会增加旋转质量的总重，结果会增加离合器的角动量。这个增加的动量会在小齿轮和环状齿轮互相啮合时导致作用在其上的冲击有害地增加。

日本已审查的专利公报2-14547号和3-75750号所公开的调节系统具有由一对分开的弧形调节配重件组成的配重装置，这两个调节配重件可旋转地被分别支承着，使调节配重装置的重心偏离旋转轴线。这样配置时，位在齿轮轴一个径向侧的配重装置的一个较重件会由于齿轮轴旋转时的离心力而向外移动，使得在该轴相对径向侧的另一件或较轻件向内或向齿轮轴移动，从而可防止离合器沿轴向向后移动到后退位置。

因此本发明的一个目的是要提供一种调节系统，它能用简单的构造可靠地防止旋转离合器不希望有的过早的后退运动。传统的调节系统包括一对分开支承的配重件，这样就需要另外的支承部件，致使机构的结构较为复杂并降低装配的效率。本发明要解决机构的这个缺点。

本发明的另一个目的是要提供一种调节系统，它能用简单的构造使当离合器与发动机的输入齿轮啮合时减少对离合器的冲击。

所发明的发动机起动机构用的调节系统包括一个被电动机驱动的齿轮轴和一个可在单向旋转的离合器，该离合器通过一个螺旋花键装置可操作地与齿轮轴咬合，使当齿轮轴被驱动旋转时离合器与齿轮轴一同旋转，然后由于旋转的动量使离合器向前移动，以通过一个小齿轮将转动传送给发动机，从而使发动机起动，而当齿轮轴不工作时离合器只是空转并不传递转动。

除了上述结构外，本发明的调节系统为了防止离合器过早的后退运动，具有一个整体的调节配重装置，它能由于齿轮轴在旋转时所产生的离心力而在齿轮轴的径向上移动；还有一个弹性的位置恢复装置，它能在离心力减小时促使调节配重装置沿径向向内移动，从而返回到初始的后缩位置。调节配重装置有一环状体，其内接纳着处在初始后缩位置时的离合器的基部，该基部可沿轴向移动进入或移出该环状体；配重装置还有一对在径向上互相面对而重量不同的配重件，致使它们的重心偏离轴线，因此旋转的离心力将会使配重装置沿着一个较重件侧的径向移动，这样，在另一侧的较轻的配重件就会向齿轮轴移动，从而可防止离合器在轴向上的后退运动。

采用这种配置，调节配重装置便可适当地起到防止单向旋转的离合器发生过早后退的作用，并只需要较少的部件，从而可提高装配本系统的效率。

在这按照本发明的调节系统中，调节配重装置有一支架或壳体可与齿轮轴成为一体而旋转，而调节配重装置可沿径向滑动地设置在支架上，该支架设有一个导引部，以便用来在一个径向上导引调节配重装置。

本发明还设有一个调节配重装置，该装置在旋转轴线的一侧有一较重的配重部，而在径向反对侧有一较轻的配重部，致使它们的重心偏离旋转轴线，从而使较轻的配重部能够防止离合器过早的后退运动。这种调节器配置还能在将离合器与发动机的输入齿轮啮合时使起动机构减少啮合时所引起的有害冲击，否则这种冲击将会较大，因为伴随离合器旋转的调节器重量较大，由此会使载荷或旋转质量增加。

本发明在设置一个接纳室以便接纳弹性位置恢复装置时，利用支架和调节配重装置之间的空隙形成该接纳室，因此还能使结构简化。

在结合附图阅读下面关于较优实施例的详细说明后当可对本发明的上述和其他一些目的、优点和有利特征有清楚的了解。

先简要说明附图：

图1为设有按照本发明的第一实施例的调节系统的发动机起动机构的部分剖开的侧视图；

图2为示出该机构主要部件的结构和操作的剖开的侧视图；

图3为沿图2中X-X线剖开的剖视图；

图4A为沿图3中Y-Y线剖开的剖视图；

图4B为沿图3中Z-Z线剖开的剖视图；

图5A为示出在作用状态(作用工况)下的所提出的系统的沿图2中X-X线剖开的剖视图；

图5B为沿图5A中Y-Y线剖开的剖视图；

图6A为设有按照本发明的第二实施例的调节系统的发动机起动机构的剖开的侧视图，所示调节系统处在不起作用的状态(不作用工况)；

图6B为沿图6A中W-W线剖开的侧视图；

图7A为按照本发明的第二实施例的处在作用状态下的调节系统的剖开的透视图；

图7B为沿图7A中Z-Z线剖开的剖视图；

图8A按照第二实施例的调节系统的透视图；

图8B为图8A所示系统的顶视图；

图9A为按照第二实施例的支架的透视图；

图9B为图9A所示支架的顶视图；

图10A为示出按照本发明的第三实施例的调节系统的主要部分的剖开的前视图；

图10B为沿图10A中Y-Y线剖开的剖视图；

图11A为示出第三实施例的处在作用状态下的系统的主要部件的剖开的前视图；

图11B为沿图11A中Y-Y线剖开的剖视图。

下面结合附图1-5说明本发明的第一个较优的实施例。在图1中，用标号1指出的发动机起动机构有一传动机构，在该传动机构中电动机1a通过一个在齿轮轴2上整体形成的从动齿轮3连接到一根输出齿轮轴2上，从而将电动机的转动力传送给齿轮轴2。该齿轮轴2有一在轴上形成的螺旋花键2a，并有一单向旋转的离合器4可移动地配装在螺旋花键2a上。

单向旋转的离合器4包括一个可操作地与螺旋花键2a咬合的内离合器件5，一个与小齿轮6形成一体而覆盖内离合器件外周的外离合器件7，一个插置在内、外离合器件5、7之间的离合器辊8，和其他各种离合器件。内、外离合器件5、7和辊8被设置在轴2的同一轴线上，并且内离合器件5有一沿轴向向后延伸的环状基部5a。

当这种装置处在作用状态而开动电动机1a以便在一个方向上转动齿轮轴2时，由于离合器辊8嵌在内、外离合器件5、7之间与它们紧密接合，因而使内、外离合器件形成一体地一同旋转。反之，在不起作用的状态下，当齿轮轴2和电动机1a以彼此相反的方向旋转时，离合器辊8便以空转方式旋转，从而使内、外离合器件可各不相关地自由旋转。

起动机构设有压缩弹簧或位置恢复装置9，该装置可促使离合器返回到一个退缩的不起作用的位置，在那里，离合器对接在一个支架或壳体12的底面12a上，(如图2上半部所示)而小齿轮6则退出与输入齿轮10啮合的状态。当开动电动机1a来转动输出齿轮轴2并将其转动力通过内、外离合器件5、7和辊8的互相配合的作用而传送到单向旋转的离合器4上时，离合器由于具有角动量，能克服压缩弹簧的推力，就沿着螺旋花键2a向前移动到一个起作用的在前面的位置(如图2下半部所示)，从而使小齿轮6与输入齿轮10啮合，这样便可使发动机(未示出)起动。然后，当电动机不再开动而停止时，由于压缩弹簧9的弹力，离合器便向回移动到退缩位置。这个退缩机构的作用方式与现有技术类似。

用标号11指示的调节系统包括一个带凸缘的壳体或支架12和一个调节配重装置13。支架12有一成为一体地固定在从动齿轮3的前表面上的底壁12a，以便与齿轮轴2成为一体地旋转。调节配重装置13被接纳在支架12内并可滑动地被支承在底壁12a上。调节配重装置13有一环状体，其上开有一个中心孔13a，以便接纳内离合件5的基部5a。孔13a的内径A比基部5a的外径B大，使得后者得以自由移动而不受调节配重装置13的阻碍。如图3所示，配重装置13具有对中心轴线M为对称的外形，而该中心轴线M与轴2的轴线O相交成直角(在图中为垂直方向)。配重装置13在轴线O的一个径向侧(在图中为垂直中心轴线M的上侧)有一个第一平衡重13b，并在其径向反对侧(在图中为垂直轴线M的下侧)有一个第二平衡重13c，这两个平衡重都沿一个环绕轴2的圆伸展成为一个弧形，并各有一个沿轴向延伸向单方向旋转的离合器4的宽度。

当离合器4处在不起作用的或退缩的位置上时，内离合器件5的基部5a被接纳在孔13a内，以致第一和第二平衡重13b、13c叠置在基部5a上，如图2上半部所示。反之，当离合器4向前移动到起作用的在前面的位置时，内离合器的基部5a完全脱离平衡重13b、13c的前端，即脱离其整个宽度。

另外，第一平衡重13b有一比第二平衡重13c重的配重，以致调节配重装置的重心偏离其旋转轴线而偏向第一平衡重13b，从而调节配重装置在旋转时会在一个径向向外的方向上移动。

再者，调节配重装置13设有一对直线导引部13d、13d，该导引部是将其在第一和第二平衡重13b、13c之间的外周部分切割掉而制成的，并且平行于中心轴线M而直线地延伸。

支架有一对在底壁12a上整体形成的导引凸部14、14用来导引直线导引部，以便限制它们在中心轴线M的方向上的移动。还设有一个位置恢复装置或环状弹簧15，它在调节配重装置13的周边和一对导引凸部14、14的周边之外延伸，从图5A、5B中可最好地看到，这个弹簧可促使调节配重留在与齿轮轴2同心的位置上。图3中的标号14a指出一对在导引凸部14、14上形成的挡块，用来防止导引配重装置13意外地跑出到支架12之外。

操作时，开动电动机1a使齿轮轴2旋转，调节配重装置13的轴线被迫沿径向向外移动而离开旋转齿轮轴的轴线，即走向第一或较重的平衡重13b。此时，单向旋转的离合器4前进到在前面的位置，而内离合器件基部5a的后端完全从调节配重装置13上脱出，更具体点说是从孔眼12a上脱出，并且调节配重装置由于离心力克服了环状弹簧的返回力，在一个沿径向向外或朝向第一平衡重13b的方向上移动，致使第二平衡重的内周与轴2接合。在这种状态下，第二平衡重13c的前端就停留在离合器4底部的后退路径上并挡住它不让它过早地返回到初始的不起作用的位置上。

装配时，按照本发明的调节系统的调节配重在装到齿轮轴2上之前，先装到支架12上。更具体点说，调节配重13的导引部13d有一个另外切去的部分或凹槽13e(分别在图5中示出)较为靠近第一平衡重13b。采用这种配置，就可先将调节配重装置安放在这样一个位置上，使其轴线在一个朝向第二平衡重13c的径向上(在图3中为向下)基本上离开起动机构的旋转轴线0，这样做不会受到齿轮轴2的任何阻碍，因为在这阶段后者还没有安装上去。凹槽13e、13e可使这样安放配重装置13而经过导引凸部14、14的相应角时不会被卡住。然后配重装置斜向第一平衡重13b看到一个中心位置，在那里支架12的导引凸部14、14就可阻止配重装置13从支架12上脱出，特别是在轴向上。

在操作起动机构时，首先开动起动电动机1a使从动齿轮3和齿轮轴2一起旋转，由于角动量便可带动单向旋转的离合器4使它沿着螺旋花键向前移动，这样就可使小齿轮6与输入齿轮10啮合，从而使发动机起动。如上所述，这时单向旋转的离合器4前进到在前面的位置，并且内离合器件基部5a的后端完全从调节配重装置13上脱出，同时调节配重装置由于离心力克服了环状弹簧15的返回力而在一个沿径向向外或朝向第一平衡重13b的方向上移动，致使第二平衡重的内周与轴2接合。在这种状态下，第二平衡重13c的前端就停留在离合器4基部的后退路径上挡住它不让它过早地返回到初始的不起作用的位置上。

采用这种简单的配置，调节配重装置13便能防止单向旋转离合器4的过早的后退运动。但所发明的调节系统并不随着离合器4在轴向上前进，这样便可使系统避免在离合器上增加角动量，否则便会增加角动量，这是因为旋转物件的质量被增加了。本系统成功地避免了传统的系统中经常会发生的这样一种角动量和质量的增加，这样就可减小离合器的小齿轮和发动机的输入齿轮在啮合时否则会遭受到的冲击程度。

另外，本发明的调节配重装置13被成为一体地制成一个环形并设有第一和第二平衡重13b、13c，它们旋转时会以偏心的方式移动。因此本发明的调节系统具有一个由为数较少的部件组成的简单结构，与各个分开的配重件均分别以偏心的方式可操作地支承的、具有复杂结构的传统的调节系统相比，这样能够提高系统11的装配效率。

本发明的范围并不仅限于上述的实施例。图6-9示出本发明的第二实施例。在这实施例中，用第一实施例所用相同的标号来指出相似的部件，这些部件就不再详细说明。

在图6A和6B中，成为一体地固定在从动齿轮3的前表面上的支架或壳体16有一与第一实施例相仿的圆形底壁，并且支架16是用机械压力机制出的。相同的制造方法可用来制造调节配重装置17。用来促使调节配重17返回到初始不起作用位置的位置恢复装置18是由一个压缩螺旋弹簧18构成的。该螺旋弹簧被包容在一个由支架16限定的小室19内，并设有一个较重的平衡体，下面将详细说明。

在图8A和8B中可清楚地看到，调节配重装置17有一个对与旋转轴线O相交成直角的中心轴线L-L为线对称的外形，并包括一个面积较大的、较重的第一平衡重17b和一个面积较小的、较轻的第二平衡重17a。这两个平衡重17b和17c沿着一条与轴线O相交成直角并横越中心轴线的假想直线R-R汇合在一起。在调节配重17的中央形成一个孔眼17a，该孔眼沿着中心轴线L-L延伸成为一个长圆形孔，其中可接纳齿轮轴2的导轴部2b，从而使调节配重17可在一个轴线方向(沿着中心轴线L-L)自由移动。

第一平衡重17b有一半圆形体沿径向背离第二平衡重17c而向外伸出。第一平衡重还具有一个从调节配重的一般平面向旋转轴线，即向单向旋转离合器4伸展的腿或竖壁17e，该竖壁位在中心轴线L-L上与第二平衡重相对，这在图8B中可清楚地看到。竖壁17e将第一平衡重的半圆形面积部分分割掉并在其两侧与第一平衡重分割后的部分形成一对间隙17d、17d。有一侧壁或脚17f从竖壁17e升起的端头沿径向向外伸出。

第二平衡重17c比第一平衡重17b具有较小的宽度和面积，并有一个第二竖壁或挡壁17g位在第一竖壁17e沿径向的反对侧，且向旋转离合器4伸展，以便用来防止离合器4的过早的后退运动。这两个竖壁都可用压力机弯曲而制出。第二竖壁还有一个与长圆形孔17a连通的孔眼17h。

在图9A和9B中可清楚地看到，支架16有一中心贯通孔16a，以便使要装配的齿轮轴2通过。支架16还设有一个弹簧夹持器室19，以便与第一平衡重17b的第一竖壁17e和侧壁17f合作，将压缩弹簧18容纳在其内。更具体点说，在支架底壁上相应于第一平衡重17b的两个间隙17d、17d的位置制出一对第三和第四竖壁16c、16d，使当将调节配重装置17装在支架16上时，第一竖壁或腿17e的两端都被第三和第四竖壁16c、16d面对。当壁部沿着支架16的带凸缘的内周壁被切割出来并从底板上扳起时，第三和第四竖壁就各具有成为圆角的竖立的边。在这位置上侧壁17f的位置与支架的平底部16b面对，从而与第三和第四竖壁16c、16d及平底部16b合作，形成弹簧夹持室19的所有四个侧面。另外，位在沿径向向内的第一竖壁17e和支架的凸缘部或周壁部16e共同提供保持压缩螺旋弹簧18所需的加压面。

如图8b所示，两个间隙17d都具有宽度D，以便导引并使第三和第四竖壁16c、16d可在与中心轴线L-L平行的方向自由移动。宽度D几乎等于图9B中的厚度T。竖壁16c、16d各有一个凹部16f，以便接纳第一平衡重17b的一个边部，使它可在其内自由移动。

在支架底板上还设有一对导壁16g、16h，第二平衡重17c就被插置在这两导壁16g、16h之间，从而沿着两条侧边被导引。在一挡壁16i在底板上被形成，以便与第二平衡重17c的挡壁17g面对。为了便于装配，挡壁16i起到将调节配重装置17保持在支架16内的作用，当将调节配重17的防护挡壁17g抵压到挡壁16i上时，挡壁16i将紧密地抵压在挡壁17g上。这样支架16和调节配重便能作为一个单元来搬运，从而可容易地将这两系统装到齿轮轴2上。

返回到图6A和6B，下面说明这个实施例的操作。当电动机关闭时，调节配重装置17位在初始不起作用的位置上，在该位置，防护挡壁17g被小室19内的螺旋弹簧18推动而对接在挡壁16i上。在该位置，挡壁17g以叠置的方式停留在离合器基部5a的周面上。按照本实施例，挡壁16i就可卡住调节配重由于螺旋弹簧18的作用而引起的径向偏压运动。作为替换方式，这个偏压运动也可用轴部2b和第一平衡重17b的内周边17a来卡住。

当开动电动机使齿轮轴2旋转时，单向旋转离合器4一面旋转一面沿着螺旋花键2a向前移动，使小齿轮与输入齿轮10啮合，从而使发动机起动。到这一点为止的过程与第一实施例相同。当离合器4移动到调节配重装置17之外时，后者会偏离旋转轴线，使较重的第一平衡重17b克服压缩弹簧18的返回力而沿径向向外移动，同时较轻的第二平衡重17c的挡壁17g对接在齿轮轴2的螺旋花键2a的外周上，而防护挡壁17g的前端则面对内离合器基部5的后端。这样挡壁17g就可挡住离合器的后退运动，如果后者过早后退，就会与基部5a碰撞。当将电动机关闭而减小离心力时，由于压缩弹簧18发出的返回力，调节配重装置便可返回到初始位置，这样挡壁17g便可离开内离合器基部5a的返回通路。

采用按照第二实施例的这种配置，调节配重装置17可通过一个沿径向向外的移动或偏移来防止旋转离合器4过早的后退运动。调节配重装置可用一台压力机按传统的简单程序将一块金属板坯弯曲而制成。另外在这实施例中，位置恢复装置可用市场上有售的普通压缩螺旋弹簧构成。另外该装置能被适当地容纳在一个由配重装置和支架的几个部分共同形成的小室内，因此需要的部件较少，可使发动机起动机构的整个结构简化。

为了变化，离合器可包括一对内、外离合器件，使内件设有小齿轮，以便用来转动输入齿轮从而使发动机起动，而外件有一与偏心移动的调节配重件对接的基部，以便用来防止过早的后退运动。

作为替换形式，调节配重装置可由两个平衡重构成，而它们可由比重不同的材料制成，这样就可使调节配重的重心位在径向上偏心的地方。

另外还仍考虑到万一电动机驱动的齿轮轴以特别高的速度旋转时的调节配重的动平衡问题，虽然这对于以通常速度旋转的电动机并不是必需考虑的。为此目的，本发明提出第三实施例，现说明如下：如图10A-11B所示，支架12的凸缘部12a在与第二平衡重13对齐的相应位置上有一加厚部12b，这个加厚部的形成可以部分抵销由于调节配重装置13重心的偏置而造成的不平衡，从而可使由于旋转速度过高而造成的过度的旋转不平衡得到缓解。

为了同样目的，也可采用第三平衡重来替代加厚的凸缘部，以便用来缓解调节器的重量不平衡。该第三平衡重可加装在支架凸缘部的外周或内周上。

Claims (6)

1.一种用于发动机起动机构的调节系统，它包括：一根连接到电动机并被它驱动旋转的齿轮轴；一个可单向旋转的离合器，该离合器通过一个螺旋花键装置与所说齿轮轴可操作地接合，使当所说齿轮轴被驱动旋转时可与它一同旋转，然后离合器由于角动量而向前移动，以便通过设在其前端的小齿轮将转动传递给发动机，从而使它起动，并且当所说齿轮轴不起作用时，所说离合器只是空转而不传递转动，

其特征为，所述调节系统包括：

一个整体的调节配重装置，使它由于齿轮轴旋转时产生的离心力而可在齿轮轴的径向上向外移动，所说调节配重装置可沿径向滑动地设在一个支架上，该支架可与齿轮轴成为一体地旋转；和

一个与调节配重装置工作连接的弹性的位置恢复装置，它可在离心力减小时促使所说调节配重装置沿径向向内返回到初始的退缩位置；

所说调节配重装置有一环状体，其内可在离合器处在初始退缩位置时接纳其基部，所说基部可沿轴向进入或移出该环状体；

所说调节配重装置还包括一个在一个径向上径向偏心地设置的较重的配重部和一个沿径向设置在前一配重部反向侧的较轻的配重部，使所说调节配重装置在旋转时沿着所说径向移动，从而将所说较轻的配重部带到一个能卡住移出该环状体的离合器后退运动的位置上，以防止离合器过早后退。

2.按照权利要求1的调节系统，其特征为，所述支架设有一个导引装置，以便用来导引所说调节配重装置使它在所说径向上移动。

3.按照权利要求1的调节系统，其特征为，所说弹性位置恢复装置被接纳在一个装置接纳室内，该室是在旋转轴线的靠近所说较重配重部的一侧、在支架和调节配重装置之间形成的。

4.按照权利要求3的调节系统，其特征为，所说装置接纳室的所有四个侧面是由下列四个壁共同围起来的，第一个侧壁是从所说较重配重部沿径向向外的一个中间位置上升起的竖壁的顶端出发、在中心轴线方向上伸展而成的，第二个侧壁是与所说第一侧壁面对的支架底板的平面部，而第三和第四个侧壁是从支架底板上竖立起来而设置在同一周面上并面对调节配重装置的所说竖壁的两个侧边的，另外，调节配重装置的所说竖壁和一个从支架底板的周面沿轴向竖立起来的凸缘部共同构成接纳在所说接纳室内的所说位置恢复装置用的加压壁。

5.按照权利要求4的调节系统，其特征为，所说第三和第四侧壁也被用作导壁，以便用来导引调节配重装置使它沿径向移动。

6.按照权利要求1至5中任一项的调节系统，其特征为，所说调节配重装置包括一个用来部分抵消径向不平衡的第三平衡重量。

Images