CN1311160C - 用于一个内燃机的起动装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于内燃机、特别是用于在手持工作器具-例如一个马达锯、一个鼓风机等机器中的内燃机的起动装置(1)，该起动装置具有一个起动鼓轮(4)，该起动鼓轮在起动时对一个弹簧罩(11)起作用。在弹簧罩(11)中设置一个中间弹簧(10)。中间弹簧(10)的一端固定在弹簧罩(11)上，中间弹簧(10)的另一端通过一个第一闭锁机构(23)可与内燃机的曲轴(3)耦合。弹簧罩(11)和起动鼓轮(4)支承在一侧固定的轴(7)上。为了减小起作用的轴承力，并且提高起动装置的使用寿命，规定弹簧罩(11)的重心(S)位于弹簧罩(11)的轴承部位内。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于一个内燃机、特别是用于在手持工作器具中-例如马达锯(Motor-saege)、鼓风机等机械中的内燃机的起动装置。
背景技术
DE 100 40 997 A1公开了一种用于内燃机的起动装置。其中起动鼓轮对中间弹簧的弹簧罩施加作用。弹簧罩和起动鼓轮支承在一个单侧支承的轴上。轴承设置在起动鼓轮部位上。其中，弹簧罩的凸缘突起伸过起动鼓轮。弹簧罩支承在凸缘上。在内燃机工作时起动鼓轮在罩内静止不动。虽然中间弹簧的罩通过曲轴的闭锁机构去耦，但由于曲轴的高转速，弹簧罩也随同一起转动。在这里可能达到比较高的转速。这导致高的轴承力，这个力必须由单侧固定的轴所承受。在工作期间出现的这种力会导致弹簧起动器的失灵，这样，弹簧起动器只能有短的使用寿命。
发明内容
本发明的任务是提供一种按照所述类型的起动装置，该起动装置结构简单，使用寿命长。
此任务通过本发明的一种用于内燃机的起动装置来完成。该起动装置具有一个起动鼓轮，该起动鼓轮在起动时对弹簧罩起作用，在该弹簧罩中设置一个中间弹簧，其中，中间弹簧的一端固定在弹簧罩上，中间弹簧的另一端通过一个第一闭锁机构可与内燃机的曲轴耦合，并且其中弹簧罩和起动鼓轮支承在一个一侧固定的轴上，弹簧罩围绕中心轴线进行平衡，该中心轴线距弹簧罩的旋转轴线有一个距离。
通过将弹簧罩的重心设置在弹簧罩轴承的部位内从而降低了对弹簧罩的轴承施加的作用力。轴承的使用寿命得到提高。同样，也能减小对轴的作用力。这样，在结构简单的同时也能提高起动装置的使用寿命。
用一个滚针轴承支承弹簧罩是最好。通过这一措施可以达到整个起动装置小的结构尺寸。本发明规定，弹簧罩具有一个单向离合器(Freilauf)，其中弹簧罩的轴承和该单向离合器在空间上是彼此分离的。单向离合器保证弹簧罩在一个起动冲程之后不能自动返转回去。弹簧罩的轴承和单向离合器最好沿轴向方向并列设置。这样，在功能分离的同时能实现紧凑结构。
本发明规定，所述轴支承在一个壳体构件上。若轴的底座是喷射注塑在壳体构件上的，则轴可得到良好的固定。同时可简单生产，因为将轴固定在壳体构件上无需附加工序。为了使底座的固定也能承受高的功作力，将底座设计为圆盘形，并且具有凹槽。在环绕喷射注塑时壳体构件的材料可以压入到所述凹槽中，这样可以使底座很好地锚固在壳体构件上。通过这种圆盘形的构造可以很好地承受作用在轴上的弯曲力矩。
若将轴焊接到底座上则可实现底座和轴的简单且牢固的连接。轴在面向底座的一端最好具有增大的直径。这样，在高载荷的底座位置上轴具有更高的强度。底座最好具有一个环绕轴形成的槽。通过这一措施可以减小底座位置处的应力集中(Spannungsspitzen)。通过底座具有一个孔，并且轴的一个轴颈可以伸进此孔中，这样可以实现底座和轴之间的良好连接。其中，特别是轴颈是压入到该孔中的。特别是底座具有一个管座(Sockel)，所述轴设置在该管座上。然而合适的还可以使底座具有一个带有开口的凸缘，轴从背向起动鼓轮的一侧插进该孔中。
本发明规定，弹簧罩绕中心轴线进行平衡，该中心轴线距弹簧罩的旋转轴线有一个距离。这种规定的不平衡通过设置中间弹簧得到补偿，这样，弹簧罩和中间弹簧绕旋转轴线得到平衡。因为仅仅弹簧罩被平衡，所以该平衡可以以简单方式进行。本发明规定，弹簧罩具有一个盖，此盖沿轴向方向将中间弹簧固定在弹簧罩内。这样可以简单的方式实现将中间弹簧固定在弹簧罩内。
特别是中间弹簧的第二端固定在一个弹簧座上，第一闭锁机构对此弹簧座施加作用。在这种情况下中间弹簧最好是一个螺旋弹簧，所述螺旋弹簧的第二端固定在弹簧座中的一个接收器中。其中该接收器轴向对齐，并且通过盖子闭锁。这样可达到中间弹簧的简单安装。同时接收器也容易简单制造。本发明规定，接收器有一个根切部位，中间弹簧固定在此根切部位中。这样对于中间弹簧进行一个可靠的固定。有利的是，中间弹簧缠绕在弹簧座的一个板片上。为了使中间弹簧达到长的使用寿命，板片的圆周的中心轴线距旋转轴线有一个距离。由于这个距离，接收器出口部位的板片上的中间弹簧的弯曲可以减少，这样，中间弹簧的载荷降低了，它的使用寿命提高了。
本发明规定，弹簧座设计为分离的构件。在这种情况下，弹簧座最好可旋转地支承在弹簧罩的一个台阶上。
起动鼓轮最好通过一个第二闭锁机构对弹簧罩施加作用。此时，第二闭锁机构的卡爪最好设置在起动鼓轮上。弹簧罩最好沿轴向方向被弹簧座固定在轴上。通过这些措施使得起动装置结构简单。通过弹簧座的安全机构不仅弹簧座而且弹簧罩也得到固定。若弹簧罩在背向弹簧座的一侧紧贴在轴的一个台阶上，则得到一种简单的构造。弹簧座最好通过一个安全环固定在轴上。起动鼓轮最好通过一个安全元件固定在轴上。通过这些措施得到了整个装置的轴向布置，该布置保证结构简单，安装简单。整个结构只需要少数安全元件。
附图说明
下面借助附图对本发明的实施例进行说明。附图示出：
图1起动装置的截面图，
图2第二闭锁机构的分解图，
图3图1的沿箭头III方向的第一闭锁机构的局部视图，
图4沿图1中的箭头IV方向的弹簧座的侧视图，
图5底座的侧视图，
图6至图9轴与底座连接的剖面图，
图10面向弹簧罩一侧的弹簧座的俯视图，
图11弹簧座一侧的弹簧罩的俯视图。
具体实施方式
图1中剖面表示的起动装置1用于驱动内燃机的曲轴3，特别是用于驱动手持工作器具-例如马达锯、切割机(Trennschleifer)等中的内燃机的曲轴。起动装置1具有一个带有一个环形槽36的起动鼓轮4，在图1中未示出的一根起动绳缠绕在该环形槽上。起动鼓轮4通过一个设计为螺旋弹簧的复位弹簧9支承在工作器具的罩盖5上。一根轴7固定在罩盖5上。起动鼓轮4可旋转地支承在此轴上。轴7具有一个轴颈55，该轴颈插进轴7的底座8中的一个孔54中。轴7的底座8是喷射注塑到罩盖5上的。具有一个滚针轴承17和一个单向离合器18的弹簧罩11可旋转地支承在轴7上。弹簧罩11在面向起动鼓轮4的一侧具有一个棱边16。弹簧罩11的棱边16伸到起动鼓轮4处的一个棱边中。这样在这两个构件之间形成了一个迷宫式的间隙，该间隙在很大程度上阻止脏物进入到第二闭锁机构13中。起动鼓轮4通过一个第二闭锁机构13可与弹簧罩11耦合。所述第二闭锁机构13具有卡爪14，所述卡爪14可摆动地支承在起动鼓轮4上。卡爪14沿起动鼓轮4和弹簧罩11的旋转轴线43方向用一个导向箍15保护。卡爪14径向地设置在起动鼓轮4的轮毂37之外，该轮毂将卡爪14和轴7分开。起动鼓轮4沿导向箍15的旋转轴线43方向固定在轴7上。
弹簧罩11具有一个台阶21，弹簧罩11靠此台阶支承在轴7上。滚针轴承17设置在弹簧罩11的重心S部位上。重心S最好沿旋转轴线43的方向位于滚针轴承17的端面之间的部位内，特别是大约位于滚针轴承17的几何中心内。单向离合器18沿旋转轴线43的方向设置在滚针轴承17旁边的背向起动鼓轮4的一侧处，这样，轴承和单向离合器在空间上是彼此分离的。在面向起动鼓轮4的一侧弹簧罩11紧邻轴7的一个台阶63。一个弹簧座19可旋转地支承在台阶21的圆周上。设计为螺旋弹簧的中间弹簧10设置在弹簧罩11内。中间弹簧10的第一端固定在弹簧罩11上。中间弹簧的第二端支承在弹簧座19的一个板片56上。在张紧时中间弹簧10缠绕在弹簧座19的板片56上。在背向弹簧罩11的一侧，弹簧座19用一个安全环20固定在轴7上。弹簧座19的板片56与弹簧罩11的台阶21搭接，并且沿旋转轴线43保护着弹簧罩11。这样，不仅对于弹簧罩11，而且对于弹簧座19都得到了一个大的支承面，这样所出现的轴承力就较小。由于啮合的结构所以为了保护弹簧罩11和弹簧座19仅需要一个安全环。一个第一闭锁机构23对弹簧座19施加作用。第一闭锁机构23的卡爪25用轴承盖螺栓24固定在内燃机的一个通风机转子2上。通风机转子2和内燃机的曲轴3抗旋转地连接。在罩盖5上设置了通风孔6，通风机转子2通过这些孔向内燃机输送冷却空气。用安全环26将第一闭锁机构23的卡爪25固定在轴承盖螺栓24上。卡爪25到弹簧座19的方向用扭转弹簧27弹性支承。在卡爪25和通风机转子2的一个环形壁28之间形成一个间隙34。在面向弹簧座19和通风机转子2的一侧上用盖12将弹簧罩11封闭，所述盖由薄板冲制而成，并且沿旋转轴线43方向将中间弹簧10固定在弹簧罩11中。
在操作起动装置时，从工作器具的罩中拉动起动绳。这样，使起动鼓轮4处于旋转之中，并且由于离心力的原因第二闭锁机构13的卡爪14向外挤压，并且使得起动鼓轮4抗旋转地与弹簧罩11连接。这样，中间弹簧10被拉紧。中间弹簧10本身通过弹簧座19和第一闭锁机构23的卡爪25对曲轴3施加作用。一旦中间弹簧足够张紧，曲轴3就可以转动起来。在压缩增加时、即内燃机的活塞接近上死点时，活塞的阻力超过了弹簧10的弹力，这样，继续拉拽中间弹簧10。在结束第一起动冲程后，起动鼓轮4通过复位弹簧9相反方向地旋转，并且起动绳缠绕到环形槽36上。由于单向离合器18，弹簧罩11仍然处于它的位置中，这样，中间弹簧10就不能松弛。通过下一个起动冲程使中间弹簧10继续张紧。一旦中间弹簧10的弹力足够使得内燃机的活塞运动到超过上死点，则阻力减小，并且中间弹簧10继续驱动曲轴。
由于内燃机不必用一次起动冲程就实现起动，而是能用多个起动冲程将中间弹簧拉得足够地紧，所以用于起动内燃机所需的力就小。
图2为第二闭锁机构13的分解图。第二闭锁机构13的卡爪14支承在第二闭锁机构的一个壁22上，该壁在轴承部位上部分地包封卡爪14。沿轴向方向卡爪14通过一个垫圈38得到保护，此垫圈被导向箍15支承在轴7上。卡爪14具有一个销钉35，该销钉在导向箍15中被导向。导向箍15具有一个弯折部位49。在克服了某个由弯折部位49引起的初始阻力之后卡爪14可以向外摆动。只要起动鼓轮4达到一定的旋转速度就出现这一现象。其中起动鼓轮4沿旋转方向70转动。卡爪14钩住弹簧罩11的棱边16上的未示出的凸起，并且将起动鼓轮4和弹簧罩11如此形状配合连接地连接起来。
图3为第一闭锁机构23的侧视图。该第一闭锁机构23的卡爪25设置在一个壁28的内部中，该壁从通风机转子2沿轴向方向向弹簧罩11延伸。其中，该壁28将卡爪25和通风机转子2的通风机叶片48分开。卡爪25绕轴承盖螺栓24和旋转轴线29可摆动地支承。所述卡爪25具有一个凸起30，所述凸起和一个在壁28上形成的第一挡块31共同起作用，并且确定卡爪完全向内摆动时的位置。卡爪25在其对置的一端具有一个第二挡块32，该挡块和壁28共同作用，并且规定卡爪25向外挤压的位置。在轴承盖螺栓24部位中的卡爪25的外壁33和壁28之间形成空隙34。空隙34在它的面向第一挡块31的第一端46上具有宽度b，在它的对置的第二端47上具有宽度a。在轴承盖螺栓24部位中的卡爪25的壁33为椭圆形状。当卡爪25从图3中所示位置向外摆动时所述间隙34减小，这样，在间隙34中积累起来的脏物可通过卡爪25被压缩，并且向外挤压。这样，避免空隙34夹带脏物，以及由此引起的对于第一闭锁机构23的功能的损害。
图4为弹簧座19的面向通风机转子2一侧的俯视图。弹簧座19具有一个凸轮轮廓39，所述凸轮轮廓具有四个卡槽41。如图3所示，在卡爪25上，在背向轴承盖螺栓24一端处形成一个卡锁凸起42。在通风机转子2不旋转时卡锁凸起42伸进到弹簧座19的卡槽41中，这样，它使得弹簧座19和通风机转子2抗旋转地连接起来。当通风机转子2高转速时，由于离心力的原因卡爪25被向外挤压，这样，卡爪25从卡槽41中松开，并且通风机转子2同弹簧座19脱开。弹簧座19设计为一个分离的构件，并且支承在弹簧罩11的台阶21上。弹簧座19具有一个轴7可伸进的孔40。其中，孔40的内径比弹簧罩11的台阶21的内径要小，这样弹簧罩11沿轴向方向被弹簧座19固定。
图5为轴7的底座8的俯视图。底座8设计为圆盘形，并且具有一个带有一个中间孔54的圆盘形底板。轴7的轴颈55穿过该孔。底座8具有4个凹槽50。该凹槽50到底座8的外圆周51有一个距离，这样，在凹槽50和外圆周51之间形成边缘52。在四个凹槽50之间分别设置一个辐条53，该辐条从凹槽50内设置的部位向外圆周51延伸。在环绕注塑时罩盖5的材料可以如此流进凹槽50中，使得底座8就牢固地固定在罩盖5中。由于外圆周51比较大，所以能很好地承受在轴7上出现的弯曲载荷。
图6表示轴7固定在底座8上的一个实施例。轴7在它面向底座8的端部64具有直径h，所述直径比轴7的直径g要大。轴焊接在底座8上。由于在端部64的部位内增大了直径，所以强度得到改进。
在按照图7的实施例中在底座8中环绕端部64设置了一个槽65，所述槽防止底座8的应力集中。
图8表示一个具有轴环66的底座8，所述轴环朝面向起动鼓轮4的一侧向上拱起。轴环66具有一个开口67，轴7从背向起动鼓轮4的一侧68伸过此孔。轴7以它的加宽的端部64固定在底座8上。轴7牢固地焊接在底座8上。在图9表示的实施例中，底座8在轴7的部位上有一个管座69，该管座向面向轴7的一侧拱起。轴7在它的加宽的端部64处牢固地焊接在管座69上。在图1所表示的实施例中，轴7也是焊接在底座8上，在该实施例中，轴7利用一个轴颈55插进底座8的孔54中。
图10为弹簧座19的插进弹簧罩11一侧的放大图。弹簧座19具有一个板片56，该板片在弹簧罩11的台阶21上被导向(图1)。在板片56上设置了一个用于中间弹簧10的第二端的接收器60。接收器60具有一个Ω形状的截面。接收器60的壁设计为分度圆形。在接收器60过渡到板片56的圆周57的部位内、在接收器60的两侧形成根切部位62。在中间弹簧10上形成的圈环可以设置在接收器60中。由于有了根切部位62，圈环被固定在接收器60中。板片56的圆周57与旋转轴线43偏心地绕中心轴线58弯曲。中心轴线58距离旋转轴线43有一个距离e。这样，中间弹簧10在与接收器60相邻的部位中被更加平滑地导向，并且从而承受较小的载荷。
图11为弹簧罩11的侧视图，其中弹簧罩11的盖12未示出。弹簧罩11在弹簧罩11的外圆周上设置有三个孔71，盖12用在这些孔上螺栓连接。一个接收器61邻近一个孔71设置，该接收器钩状地从弹簧罩11的内室向外伸展。中间弹簧10的第一端固定在接收器61中。通过盖12使接收器61沿轴向方向封闭，这样，中间弹簧10被保护在接收器61中。弹簧罩11绕中心轴线59进行平衡，所述中心轴线距旋转轴线43有一距离f。其中，中心轴线59大约设置在旋转轴线43的与接收器61对置的一侧。弹簧罩11的台阶21和外壁72与旋转轴线43同心设置。通过弹簧罩11绕中心轴线59进行平衡，使得中间弹簧10所造成的不平衡得到补偿。
第一闭锁机构23具有两个彼此对置的卡爪25。然而设置其它数量的卡爪25也是最好。在第二闭锁机构13中可以设置一个卡爪14或者两上卡爪14。设置其它数量的卡爪也是合适的。
Claims (30)
1.一种用于内燃机的起动装置，该起动装置具有一个起动鼓轮(4)，该起动鼓轮在起动时对弹簧罩(11)起作用，在该弹簧罩中设置一个中间弹簧(10)，其中，中间弹簧(10)的一端固定在弹簧罩(11)上，中间弹簧(10)的另一端通过一个第一闭锁机构(23)可与内燃机的曲轴(3)耦合，并且其中弹簧罩(11)和起动鼓轮(4)支承在一个一侧固定的轴(7)上，其特征在于，弹簧罩(11)围绕中心轴线(59)进行平衡，该中心轴线距弹簧罩(11)的旋转轴线(43)有一个距离(f)。
2.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，弹簧罩(11)的重心(S)位于弹簧罩(11)的轴承部位中。
3.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，弹簧罩(11)用一个滚针轴承(17)支承。
4.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，弹簧罩(11)具有一个单向离合器(18)，其中弹簧罩(11)的轴承和单向离合器(18)在空间上是彼此分开的。
5.按照权利要求4所述的起动装置，其特征在于，弹簧罩(11)的轴承和单向离合器(18)沿轴向并列设置。
6.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，轴(7)支承在一个壳体构件上。
7.按照权利要求6所述的起动装置，其特征在于，轴(7)的底座(8)是喷射注塑在壳体构件上的。
8.按照权利要求6或7所述的起动装置，其特征在于，底座(8)是圆盘的、并且具有凹槽(50)。
9.按照权利要求6或7所述的起动装置，其特征在于，轴(7)是焊接到底座(8)上的。
10.按照权利要求7所述的起动装置，其特征在于，轴(7)在面向底座(8)的一端(64)处具有增大的直径(h)。
11.按照权利要求7所述的起动装置，其特征在于，底座(8)具有一个槽(65)，所述槽是环绕轴(7)的。
12.按照权利要求7所述的起动装置，其特征在于，底座(8)具有一个孔(54)，轴(7)的一个轴颈(55)伸到所述孔中。
13.按照权利要求7项所述的起动装置，其特征在于，底座(8)具有一个管座(69)，轴(7)设置在所述管座上。
14.按照权利要求10所述的起动装置，其特征在于，底座(8)具有一个带有一个开口(67)的轴环(66)，轴(7)从背向起动鼓轮(4)的一侧插进该孔。
15.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，弹簧罩(11)具有一个盖(12)，该盖沿轴向方向使中间弹簧(10)固定在弹簧罩(11)中。
16.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，中间弹簧(10)在其第二端处固定在一个弹簧座(19)上，第一闭锁机构对此弹簧座施加作用。
17.按照权利要求16所述的起动装置，其特征在于，中间弹簧(10)是一个螺旋弹簧，该螺旋弹簧在其第二端处支承在弹簧座(19)中的一个接收器(60)中。
18.按照权利要求17所述的起动装置，其特征在于，接收器(60)具有一个根切部位(62)，中间弹簧(10)固定在此根切部位中。
19.按照权利要求16所述的起动装置，其特征在于，中间弹簧(10)缠绕在弹簧座的一个板片(56)上。
20.按照权利要求19所述的起动装置，其特征在于，板片(56)的圆周(57)的中心轴线(58)距离旋转轴线(43)有一个距离(e)。
21.按照权利要求16所述的起动装置，其特征在于，弹簧座(19)是分离的构件。
22.按照权利要求21所述的起动装置，其特征在于，弹簧座(19)可旋转地支承在弹簧罩(11)的一个台阶(21)上。
23.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，起动鼓轮(4)通过一个第二闭锁机构(13)对弹簧罩(11)起作用。
24.按照权利要求23所述的起动装置，其特征在于，第二闭锁机构(13)的卡爪(14)设置在起动鼓轮(4)上。
25.按照权利要求16所述的起动装置，其特征在于，弹簧罩(11)沿轴向方向被弹簧座(19)固定在轴(7)上。
26.按照权利要求16所述的起动装置，其特征在于，弹簧罩(11)在背向弹簧座(19)的一侧紧贴在轴(7)的一个台阶(63)上。
27.按照权利要求16所述的起动装置，其特征在于，弹簧座(19)通过一个安全环(20)固定在轴(7)上。
28.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，起动鼓轮(4)通过一个安全元件固定在轴(7)上。
29.按照权利要求1所述的起动装置，其特征在于，该起动装置用于在手持工作器具中的内燃机。
30.按照权利要求29所述的起动装置，其特征在于，该手持工作器具包括马达锯和鼓风机。
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