CN1093227C - 具有改进的密封装置的齿轮外突型汽车起动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种汽车起动器，它具有一个穿过一圆孔(18)超出起动器外罩(10)外部的啮合器(12)和一个安装在啮合器(12，14)上的密封垫(34)，后者的一密封边(36)通过其后部自由端边缘(54)与属于外罩前部横向面(58)的一密封面(56)相配合，其特征在于：密封垫(34，36)与一个装在啮合器(12，14)上的座体(38，40)相连，座体具有一带径向间隙地环绕密封边(36)的纵向圆柱形裙部(40)，以限制密封边(36)在离心力作用下的径向变形。

Description

具有改进的密封装置的齿轮外突型汽车起动器
本发明涉及一种汽车内燃发动机的起动器。
本发明尤其涉及一种具有一啮合器的起动器，该啮合器能由起动器的马达轴驱动而绕其自身的轴旋转，还能在一后部静止位置和一前部工作位置之间轴向滑动，在前部工作位置时，其齿轮与配有起动器的热机飞轮的一个齿圈相啮合；在起动器中，啮合器穿过一位于起动器外罩前端外表面上的孔而超出到外罩的外部；起动器还具有一个安装在啮合器上的密封垫，以确保起动器外罩相对于外部的密封，为此，当啮合器位于其后部静止位置时，密封垫与一密封面相配合，该密封面对着密封垫、形成于属于外罩前端外表面的一部分表面上。
为了实现起动器的啮合器从中进退的孔所在位置的密封，众所周知可利用一种装在起动器外罩上、环绕孔的径向摩擦刃口密封垫，其刃口支撑于啮合器轴颈的圆柱形表面上。
该技术有这样的缺陷：密封垫的刃口与啮合器轴颈表面永久接触。
这样，当啮合器沿轴向从其静止位置向其工作位置移动时，密封垫的刃口在啮合器圆柱形表面上的摩擦就减缓该啮合器的轴向移动，这种减缓作用可能导致在啮合器齿轮与汽车内燃机惯性飞轮的齿轮相啮合之前，起动器马达、从而啮合器就开始旋转。
当啮合器绕轴旋转时，密封垫的刃口继续与高速旋转的啮合器相摩擦，这就导致其刃口的迅速磨损，从而使密封质量不好。
为了解决这个问题，有人提出安装一种平垫，使得当啮合器处于静止位置时，该平垫与起动器外罩的一个横向外表面相接触。
这种解决办法的缺点是，为了使平垫与外表面接触良好，平垫需要起到处于静止位置的啮合器的轴向定位挡块的作用，而且无论制造起动器所固有的几何离差是多少。
这样，当起动器的啮合器起动了发动机—而它仍绕其轴高转速旋转—从工作位置回到后部静止位置时，平垫与外罩的横向外表面相摩擦，这并没有解决平垫摩擦磨损的问题。
为了弥补这个缺陷，已有人提出一种前面提到的起动器，其中，安装在啮合器上的密封垫具有一个柔性密封边，后者通过其后部自由端边缘与作为外罩前端外表面一部分的一密封面相配合；在啮合器旋转的离心力作用下，密封边发生变形，从而离开密封面。
这种设计可以避免柔性密封边的自由端边缘在啮合器处于工作位置时继续与外罩相摩擦，密封垫也不具备确定啮合器后部静止位置的轴向挡块功能。
但是，由于啮合器太高的旋转速度，人们已了解到，密封垫的密封边由于离心作用而有撕裂的倾向，尤其是在热力作用下更是如此，因为构成密封垫的弹性体的强度随温度升高而降低。
另外，在已知的设计中，密封边的自由端边缘与由起动器外罩前端横向表面的一部分构成的一密封面相配合。由于这种结构，密封垫总的纵向弹性应足够高，以承受静止状态的啮合器齿轮相对于外罩的相对位置变化。一个起动器与另一个起动器相比，静止位置是不同的，这是由于所使用的各个部件的制造公差不同。
此外，具有良好纵向弹性的密封边在离心力作用下强度却不高。
本发明的目的就是提出一种前面已提到的起动器，能够弥补刚刚提到的各种缺陷。
为此目的，本发明提出一种起动器，其特征在于，密封垫与一个装在啮合器上的座体相连，座体具有一个带有径向间隙地环绕密封边的纵向圆柱形裙部，以限制密封边在离心力作用下的径向变形。
根据本发明的其它特征：
—密封边基本呈轴向方向，其后部自由端边缘与一同轴的凸圆柱形密封面相配合；
—密封面是由啮合器轴向穿过的外罩的一个套筒的外周表面，它沿轴向向前部延伸，超出外罩前端部的横向表面；
—套筒的前部自由端具有一个延续密封面的斜面，当啮合器向后部静止位置退回时，它与密封边的后部自由端边缘相配合；
—座体裙部的前端边缘沿径向向内延伸出一个环状横向侧板，该侧板的内径边缘固定在啮合器上，密封边则从座体的侧板的后表面延伸出来；
—密封边由与一层覆盖裙部内表面和座体的侧板后表面的柔性材料相连的材料实现；
—侧板的内径边缘沿轴向延伸出一个固定套筒，通过镶接固定于啮合器齿轮的圆柱形部分；
—柔性材料层覆盖固定套筒的内表面，以确保座体在啮合器齿轮上的密封固定；
—座体是一冲压板材的金属件，密封垫由天然橡胶或合成橡胶制成。
为便于理解，下面参照附图对本发明作详细描述，从中会体现出本发明的其它特征和优点。唯一的附图是一轴向剖视图，示出一汽车起动器的啮合器的前部，与起动器外罩的一部分相配合，整个系统装配有一个根据本发明的密封垫。
图中示出一汽车起动器(未详细表示)的外罩的一个部分10，其中，旋转轴为X-X的啮合器12具有外突的齿轮14，也就是说，齿轮的带齿的前轴向端部16沿轴向向外罩10的外部突出。
为此，齿轮14的本体沿轴向延伸，穿过外罩10的同轴的圆柱形内孔18。
根据一种已知的设计，啮合器12的齿轮14安装得可以滑动，同时在啮合器的轴22上衬有一个套筒20，轴的前部自由端具有一个止动螺钉24，后者提供了挡块26的一后部环形面。
齿轮14的内孔28具有一内部径向凸肩30，后者可以与套筒20的轴向前端边缘32相配合，或者与止动螺钉24的挡块26的环形面相配合，以分别确定齿轮14的沿轴向的后部静止位置和前部工作位置，齿轮14在图中处于后部静止位置。
起动器装有一密封垫34，以确保当啮合器12处于其后部静止位置时外罩10相对于外部的密封，以特别地避免不应当发生的水或者污物通过外罩10上的孔18渗入外罩内部的情况。
根据本发明，密封垫34由密封边36和座体38构成。
座体38在这里是一冲压板材形成的部件，通常呈碗状密封件形状，具有一外部圆柱形环状裙部40，并与啮合器12的旋转轴X-X同轴，它从轴向的前端边缘42沿径向向内延伸出一径向的横侧板44，侧板的内径边缘46轴向向前延伸出一锥形套筒48，以确保座体38在啮合器12的齿轮14的圆柱形轴颈50上的固定，固定通过将套筒48的前端部镶接于齿轮的一个凹槽51内来完成。
座体38起支承密封边36的作用，后者由与一层覆盖座体38内表面、即覆盖裙部40的内部圆柱形表面41、侧板44的后部环形表面45以及固定套筒48的内表面的弹性材料相连的材料实现。材料层52的固定套筒部分确保座体38在啮合器12的齿轮14上的密封固定。
根据本发明，密封边36是一总体上呈轴向的唇边，它以微小的倾角从座体38的侧板44的后部内环形面45向后延伸，并具有后部自由端边缘54，以同一凸圆柱形密封面56密封配合。
圆柱形密封面56是一套筒59的外周表面，该套筒从起动器外罩10的前端横向表面58的某个部位沿轴向向前部延伸。
套筒59是一环形套筒，其内有一圆柱形孔18沿轴向穿过，密封面56轴向向前终止于一锥形斜面60。
因此，轴向密封边36完全置于座体38的圆周裙部40的内部。
在如图所示的啮合器静止位置，密封边36的后部自由端边缘54与圆柱形密封面56相配合，后者的轴向长度在确保当啮合器处于静止位置时唇边36与密封面56的密封接触的前提下确定，无论起动器各个部件在制造中固有的尺寸离差和尺寸公差是多少。
当啮合器12的齿轮14旋转时，密封边36在离心力的作用下变形而沿径向向外离开，此时，该唇边的变形受到座体38的裙部44的限制，后者支撑住密封边36、尤其是密封边的后部自由端边缘54。
当起动器沿轴向向前移向其工作位置时，密封边36脱离圆柱形密封面56，而当齿轮14返回其后部静止位置时，套筒59的锥形斜面60可使得唇边36沿径向扩张，以使其后部自由端边缘54重新与圆柱形密封面56相配合。
密封垫34、尤其是密封边36和覆盖层52可通过复制模模制的方法在金属座体38上实现，或者通过粘附、胶合、镶嵌等方法固定于金属座体38上。
根据本发明的设计使得密封边36的径向变形受到座体38的裙部40的限制，从而在确定密封边36的确切形状时，尤其是为了获得所希望的密封边的弹性特性时，就可以有很大的设计自由度。

Claims (9)

1.一种汽车起动器，具有一啮合器(12)，啮合器能由起动器的一个马达轴驱动而绕其自身的轴(X-X)旋转，啮合器还能在一后部静止位置和一前部工作位置之间轴向滑动，且啮合器(12，14)穿过位于起动器外罩(10)上的圆形孔而超出到外罩的外部，所述起动器还具有一个安装在啮合器(12，14)上的密封垫(34)，后者的密封边(36)通过其后部自由端边缘(54)与一属于外罩前部横向面(58)的一密封面(56)相配合，在啮合器(12，14)旋转产生的离心力作用下，密封边(36)发生变形而离开所述密封面，其特征在于：所述密封垫(34，36)与一个装在啮合器(12，14)上的座体(38，40)相连，座体具有一环绕密封边(36)的纵向圆柱形裙部(40)，密封边可径向朝外离开，密封边(36)的在离心力作用下的径向变形由其对圆柱形裙部(40)的顶靠加以限制。
2.根据权利要求1所述的起动器，其特征在于，所述密封边(36)基本呈轴向方向，其后部自由端边缘(54)与一同轴的凸圆柱形密封面(56)相配合。
3.根据权利要求2所述的起动器，其特征在于，所述密封面(56)是由啮合器(12，14)轴向穿过的外罩(10)的一个套筒(59)的外周表面，它沿轴向向前部延伸，超出外罩(10)前端部的横向表面(58)。
4.根据权利要求3所述的起动器，其特征在于，所述套筒(59)的前部自由端具有延续密封面(56)的斜面(60)，当所述啮合器(12，14)向其后部静止位置退回时，它与密封边(36)的后部自由端边缘(54)相配合。
5.根据权利要求2到4之一所述的起动器，其特征在于，所述座体(38)的裙部(40)的前端边缘(42)沿径向向内延伸出一个环状横向侧板(44)，侧板的内径边缘(46)固定在啮合器(14)上，密封边(36)从座体(38)的侧板(44)的后表面(45)延伸出来。
6.根据权利要求5所述的起动器，其特征在于，所述密封边(36)由与一层覆盖裙部(40)内表面(41)和座体(38)的侧板(44)后表面(45)的柔性材料(52)相连的材料实现。
7.根据权利要求5或6所述的起动器，其特征在于，所述侧板(44)的内径边缘(46)沿轴向延伸出一个固定套筒(48)，通过镶接固定于啮合器(12)齿轮(14)的圆柱形部分(50，51)。
8.根据权利要求7所述的起动器，其特征在于，所述柔性材料层(52)覆盖固定套筒(48)的内表面，以确保座体(38)在啮合器(12)齿轮(14)上的密封固定。
9.根据前述权利要求之一所述的起动器，其特征在于，所述座体(38)是一冲压板材的金属件，所述密封垫(34)由天然橡胶或合成橡胶制成。
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