CN1869430B - 小型发动机的起动装置 - Google Patents

Abstract

一种小型发动机的起动装置，包括：圆柱形凸轮；与所述圆柱形凸轮同轴连接的主动齿轮，其中：所述主动齿轮通过棘轮齿与绳筒连接，所述主动齿轮通过至少两个减速齿轮连接到电池马达；以及，与所述主动齿轮啮合的各减速齿轮中的减速齿轮分成同轴布置的小直径齿轮部分和大直径齿轮部分，形成彼此相对的所述小直径齿轮部分的侧面和所述大直径齿轮部分的侧面，其中配合爪只在一个方向相互配合，并且当所述两个侧面开始相互接触时，所述小直径齿轮部分和所述大直径齿轮部分得到推动。

Description

小型发动机的起动装置

技术领域

本发明涉及一种结合了电动电池马达和用于牵引卷绕在绳筒周围的起动绳的反冲起动器的小型发动机的起动装置，且其用作小型发动机的起动装置。

背景技术

当电池马达起动机构和绳筒起动机构结合起来时，需要选择性地在电池马达传输系统和绳筒传输系统之间切换。因此在背景技术中公知了一种构造，其通过用于连接到最接近于绳筒传输系统的电池马达的多个减速齿轮中的一个减速齿轮的单向滚针轴承，采用了连有单向离合器的减速齿轮。因而，在电池马达的起动中，所述电池马达连接发动机的输出轴，以传输其旋转力，在绳筒反冲起动器的起动中，通过牵引反冲绳切断所述输出轴与传输系统的联系。另外，如日本专利No.2521096中所披露的那样，通过将单向滚针轴承压配合到减速齿轮的轴孔中，来使用连有单向离合器的减速齿轮。

发明内容

将单向滚针轴承压配合到减速齿轮的轴孔的操作，要求用于压配合的轴和轴孔具有高尺寸精度，也需要有硬度，从而根据各种情况，引起的问题是所述轴和轴孔需要淬火，并且轴承本身也成本高。另外会产生一种罕见的情况，其中，在不利环境下，即使在用于传输扭矩的转动方向上，所述单向滚针轴承也发生空转。例如，使用单向滚针轴承的最小容许温度是-10℃，在低于容许温度的低温下，产生单向滚针轴承滑动以及力得不到传输的现象。此外，当在倾斜状态下使用单向滚针轴承时，载荷施加在径向，造成力局部集中，从而使轴承容易受到破坏，其可靠性就会产生问题。

本发明解决上述问题，以提供一种能减少结合步骤和成本、且具有高度可靠性的小型发动机的起动装置。

为解决上述问题，按照本发明的一个方面，提供的小型发动机的起动装置包括：

圆柱形凸轮，所述圆柱形凸轮具有的凸轮爪与固定在发动机曲轴上的滑轮的离心棘轮配合；以及

主动齿轮，所述主动齿轮通过起动箱内部的阻尼弹簧与所述圆柱形凸轮连接，其中：

所述圆柱形凸轮与所述主动齿轮以同轴方式布置；

而所述主动齿轮连接到绳筒，所述绳筒通过在该绳筒的相应侧面上形成的棘轮爪与所述主动齿轮配合或松开，所述主动齿轮通过至少两个减速齿轮连接到电池马达；并且

与所述主动齿轮啮合的所述至少两个减速齿轮中的一个减速齿轮分成同轴布置的小直径齿轮部分和大直径齿轮部分，彼此相对的所述小直径齿轮部分的侧面和所述大直径齿轮部分的侧面形成有配合爪，所述配合爪只在一个方向上相互配合，并且当所述两个侧面开始相互接触时，所述小直径齿轮部分和所述大直径齿轮部分得到推动。

按照本发明的所述方面，当电池马达旋转，与主动齿轮啮合的减速齿轮的、彼此相对的小直径齿轮部分和大齿轮直径部分的侧面上形成的配合凸出部分相互配合时，电池马达的旋转传输到主动齿轮，又进而通过圆柱形凸轮传输到滑轮，使发动机旋转。此时，通过主动齿轮和绳筒的设置使得棘轮爪不发生相互配合，电池马达的旋转就不会传输到绳筒。

与之相对，当绳筒旋转时，主动齿轮和绳筒的相应棘轮爪相互配合，从而使得绳筒的旋转传输到主动齿轮，并进而通过圆柱形凸轮传输到滑轮，使发动机旋转。此时，尽管旋转是传输到与主动齿轮啮合的减速齿轮的小直径齿轮部分，但是通过小直径齿轮部分和大直径齿轮部分的设置可使得配合爪不发生相互配合，由于减速比的关系，大直径齿轮部分不能使与所述主动齿轮啮合的另一减速齿轮旋转。因此，大直径齿轮部分克服压缩弹簧移离转轴上的小直径齿轮部分。因此，主动齿轮的旋转力不会传输到大直径齿轮，从而绳筒的旋转不会传输到电池马达。

这样，通过配合和松开所述配合爪构成单向机构，并且提供了至少两个减速齿轮，与主动齿轮配合的各减速齿轮中的减速齿轮由分成小直径齿轮部分和大直径齿轮部分这两部分的结构构成，因此，大直径齿轮部分用于使电池马达一侧上与其啮合连接的的减速齿轮的小直径齿轮旋转，由于减速比很大，从而大直径齿轮部分需要很大的扭矩来使与其直接连接的小直径齿轮旋转，大直径齿轮部分由小直径齿轮部分的配合爪推出，脱离小直径齿轮部分，因此，小直径齿轮部分发生空转，其上的旋转力不会传输到大直径齿轮部分并被从此切断。因而，能够稳定地传输或切断旋转，发动机从而能稳定地切换到电池马达起动或反冲起动。

这样，小直径齿轮部分和大直径齿轮部分成本低廉，并且这两部分都可按可旋转的方式由支撑轴支撑，而不需与所述支撑轴压配合，另外也没有尺度精度的要求，从而不需要淬火等操作，能减少许多结合步骤和成本。

此外，即使在低温下也难以产生力得不到传输的现象，低温特性得以增强。另外，即便当载荷径向施加到小直径齿轮部分和大直径齿轮部分上时，扭矩也会充分地得到传输，并大大提高了可靠性。

附图说明

本发明的实施例将基于下述附图详细说明，其中：

图1是按照本发明的起动器的正视图；

图2是所述起动器的垂直剖面侧视图；

图3A和3B分别是小直径齿轮部分的正视图和沿图3A的线a-a获得的剖视图；

图4A和4B分别是大直径齿轮部分的正视图和沿图4A的线b-b获得的剖视图；

图5是显示小直径齿轮部分和大直径齿轮部分的配合爪不发生相互配合的状态下的剖视图；

图6是显示小直径齿轮部分和大直径齿轮部分的配合爪发生配合的状态下的剖视图；以及

图7是反冲起动中的起动器的垂直剖面的侧视图。

具体实施方式

下面将参看附图，说明本发明的一个实施例。在图1和图2中，小型发动机的起动装置结合了用于牵引卷绕在绳筒1周围的起动绳2的反冲起动器和电池马达3，起动箱4的一侧连有固定在发动机曲轴上的滑轮5，形成的起动箱4上，支撑轴6与滑轮5同轴，并且支撑轴6以可转动的方式布置了能与滑轮5配合的圆柱形凸轮7，并且主动齿轮8通过将要起作用的阻尼弹簧11(螺旋弹簧)连接圆柱形凸轮7。

凸轮7布置在主动齿轮8的滑轮5的一侧上，形成在凸轮7上的凸轮爪10与设置在滑轮5的侧面上的离心棘轮9相对，从而锁定所述棘轮。离心棘轮9在弹簧12的推动下总是由凸轮7锁定。因此，当凸轮7在一个方向上旋转时，离心棘轮9与凸轮爪10配合，从而使得滑轮5旋转；当凸轮7反向旋转，该凸轮发生空转，滑轮5不发生旋转。当滑轮5旋转，发动机发生旋转，从而通过发动机使得所述滑轮5旋转，离心棘轮9在通过离心力从凸轮爪10上分开的方向上转动，以切断在发动机一侧和凸轮7一侧之间传输的旋转。

另外，在主动齿轮8的齿轮部分的凸轮7的一侧上形成环状的凹口部分13，所述环状凹口部分13布置有阻尼弹簧11。阻尼弹簧11的一端由主动齿轮8锁定，其另一端由凸轮7锁定。因此，当主动齿轮8发生旋转，阻尼弹簧11被卷起，在阻尼弹簧11上储存了旋转力，并且当所述储存力大于或等于一个常值时，凸轮7发生旋转。并且，爪14、15形成在与凸轮7相对的一侧上的主动齿轮8的一个侧面上。

下一步，组成反冲起动和马达起动来使主动齿轮8旋转。

通过反冲起动来传输旋转的机构的构成如下。亦即，绳筒1以可旋转的方式由与凸轮7相对的一侧上的主动齿轮8的支撑轴6支撑。绳筒1的外部周边侧面上形成有装绳槽16，而其内部周边侧面上形成有圆板容纳部分17。起动绳2卷绕在装绳槽16周围，所述绳的一端2a被拉到起动箱4之外，并且其在基座端一侧上的末端部分从装绳槽16底部的孔(未示出)伸出保持在外侧，以便不要从绳筒1来拉拽所述起动绳。通过牵引所述起动绳的一端，起动绳2被从绳筒1中拉出，驱动所述绳筒1来使其在筒支撑轴6上中心旋转。圆板容纳部分17设有圆板19，所述圆板19具有的棘轮爪15以可移动的方式在支撑轴16的轴向上与主动齿轮8的棘轮爪14配合或从其上松开，并且圆板19通过压缩弹簧18使其被推动为总是与主动齿轮8的棘轮爪14配合。圆板19沿着绳筒1的内部周边侧面上的圆柱形部分1a以可移动的方式设置。

下一步，由两个减速齿轮构成通过电池马达3将旋转传输到主动齿轮8的机构。亦即，使第一减速齿轮23啮合连接电池马达3(由电池驱动)的输出轴21的齿轮22，使第二减速齿轮24啮合连接第一减速齿轮23的小直径齿轮部分23a，并使第二减速齿轮24与主动齿轮8的外周上的齿轮25啮合。此外，与主动齿轮8啮合的第二减速齿轮24分成小直径齿轮部分24a和大直径齿轮部分24b，并且其以可旋转的方式由公共转轴26支撑。小直径齿轮部分24a与主动齿轮8发生啮合，而大直径齿轮部分24b与第一减速齿轮23的小直径齿轮部分23a发生啮合。另外，大直径齿轮部分24b布置成能通过沿转轴26的移动，与小直径齿轮部分23a发生接触或与之分离。

同时，小直径齿轮部分24a和大直径齿轮部分24b彼此相对的侧面分别形成3个配合爪27、28。如图3A、3B和图4A、4B所示，在圆周方向上每个配合爪27、28的一面形成为是倾斜的，而其另一面形成为垂直所述侧面。此外，如图6所示，当配合爪27、28在一个方向上旋转时，垂直面相互配合，使得所述两个齿轮部分旋转，当如图5所示旋转到反面时，所述倾斜面形成为邻接而不发生配合，使得一个齿轮部分空转。另外，压缩弹簧29布置在起动箱4与大直径齿轮部分24b之间，大直径齿轮部分24b被压在小直径齿轮部分24a的一侧，通过压缩弹簧29推动大直径齿轮部分24b和小直径齿轮部分24a的两个侧面相互接触。

下一步，具有上述构造的起动装置的运行模式将说明如下。

在反冲起动中，当通过牵引起动绳2使绳筒1旋转时，如图7所示，由于压缩弹簧18推动圆板19的棘轮爪15和主动齿轮8的棘轮爪14相互配合，使得主动齿轮8发生旋转。当主动齿轮8发生旋转，其上的旋转载荷由于发动机的起动阻力而增加，以增加凸轮7的载荷，因此阻尼弹簧11被卷绕紧固。当阻尼弹簧被卷起时，在阻尼弹簧11上储存了旋转力，当所述储存的力大于或等于一个常值时，凸轮7在一个动作下旋转。推动凸轮7的凸轮爪10使其总是与离心棘轮9配合，因此，通过在一个方向上旋转凸轮7使滑轮5旋转，使得与滑轮5相连的发动机得到起动。

同时，在反冲起动的起动中，当主动齿轮8旋转时，所述旋转也传输给第二减速齿轮24的小直径齿轮部分24a，因此，小直径齿轮部分24a也发生旋转。然而，在如图5和图7所示的旋转方向上，小直径齿轮部分24a和大直径齿轮部分24b的配合爪27、28的倾斜面相互邻接而叠在一起，因此配合爪27、28不能相互配合，另外，由于减速比的关系，使大直径齿轮部分24b发生旋转的扭矩大于压缩弹簧29的弹力，从而锁定了大直径齿轮部分24b，并使其克服压缩弹簧29移离旋转轴26上的小直径齿轮部分24a。因此，只有小直径齿轮部分24a发生空转，主动齿轮8的旋转力不会传输给大直径齿轮部分24b。

此外，当通过起动发动机使滑轮5发生旋转时，离心棘轮9由于根据所述旋转的离心力在其从凸轮爪10分离的方向上转动，发动机一侧和凸轮一侧之间的旋转传输被切断。

下一步，在马达起动的起动中，从电池供电给电池马达3。因此，旋转力通过第一减速齿轮23，从固定在输出轴21上的齿轮22传输到第二减速齿轮24的大直径齿轮部分24b。大直径齿轮部分24b通过压缩弹簧29压向小直径齿轮部分24a，另外，当大直径齿轮部分24b在如图2所示的旋转方向上旋转时，小直径齿轮部分24a和大直径齿轮部分24b的配合爪27、28相互配合，从而使得小直径齿轮部分24a也发生旋转，并且旋转力也传输到主动齿轮8。当主动齿轮8发生旋转时，旋转载荷由于发动机的起动阻力而增加，以增加凸轮7的载荷，因此阻尼弹簧11被卷起紧固。当阻尼弹簧被卷起时，在阻尼弹簧11上储存了旋转力，当所述储存的力大于或等于一个常值时，凸轮7在一个动作下旋转。推动凸轮7的凸轮爪10使其总是与离心棘轮9配合，因此，通过在一个方向上旋转凸轮7使滑轮5旋转，使得与滑轮5相连的发动机得到起动。

这样，在马达起动的起动中，当主动齿轮8如上所述在图2所示的旋转方向上旋转时，主动齿轮8的棘轮爪14和绳筒1的圆板19的棘轮爪15的倾斜面克服压缩弹簧18相互邻接而叠在一起，因此配合爪14、15没有相互配合，棘轮爪14、15相互分开，使得主动齿轮8的旋转力不会传输到绳筒1。

如上所述，通过配合爪27、28的配合或分开构成了单向机构，因此，使得绳筒或电池马达的旋转稳定地传输到预定传输系统。因而，可通过电池马达3的起动或通过反冲起动的起动选择性地起动发动机。

另外，小直径齿轮部分24a和大直径齿轮部分24b成本低廉，并且这两部分都可按可旋转的方式由支撑轴6支撑，而不需与所述支撑轴6压配合，另外也没有尺度精度的要求，从而两个部分都不需要淬火等操作，能减少许多结合步骤和成本。

此外，即使在低温下也难以产生力得不到传输的现象，低温特性得以增强。另外，即便当载荷径向施加到小直径齿轮部分24a和大直径齿轮部分24b上时，扭矩也会充分地得到传输，并大大提高了可靠性。

Claims (1)

1.一种小型发动机的起动装置，包括：

圆柱形凸轮，所述圆柱形凸轮具有的凸轮爪与固定在发动机曲轴上的滑轮的离心棘轮配合；以及

主动齿轮，所述主动齿轮通过起动箱内部的阻尼弹簧与所述圆柱形凸轮连接，其中：

所述圆柱形凸轮与所述主动齿轮以同轴方式布置；

而所述主动齿轮连接到绳筒，所述绳筒通过在该绳筒的相应侧面上形成的棘轮爪与所述主动齿轮配合或松开，所述主动齿轮通过至少两个减速齿轮连接到电池马达；并且

与所述主动齿轮啮合的所述至少两个减速齿轮中的一个减速齿轮分成同轴布置的小直径齿轮部分和大直径齿轮部分，彼此相对的所述小直径齿轮部分的侧面和所述大直径齿轮部分的侧面形成有配合爪，所述配合爪只在一个方向上相互配合，并且当所述两个侧面开始相互接触时，所述小直径齿轮部分和所述大直径齿轮部分得到推动。

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