CN217682059U - 一种起动机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种起动机，包括直流电机、传动机构和控制机构，传动机构包括外壳、传动轴和驱动轴，传动轴和驱动轴穿设于外壳内，传动轴的一端与直流电机的电枢轴传动连接，另一端能够通过单向离合器与驱动轴相连或脱离，驱动轴的外周设有驱动齿轮；控制机构包括永磁体和电磁铁，永磁体和电磁铁沿传动轴的轴向并排布置且均套接于传动轴，电磁铁固定设置并具有断电状态和通电状态；电磁铁处于断电状态时，传动轴与驱动轴相连且位于使驱动齿轮与发动机的飞轮相脱离的第一位置；电磁铁处于通电状态时，驱动轴位于使驱动齿轮与发动机的飞轮啮合传动的第二位置。本申请所公开的起动机占用空间小，结构紧凑，传动更加可靠，响应更加迅速。

Description

一种起动机

技术领域

本申请涉及起动机技术领域，具体涉及一种起动机。

背景技术

起动机由直流电机、传动机构、控制机构组成，传动机构包括驱动齿轮，控制装置一般为电磁结构，电磁结构通电后产生轴向力使拨叉推动驱动齿轮至工作位置，在工作位置的驱动齿轮与发动机的飞轮啮合，实现发动机的启动。由于现有结构中控制装置一般侧装在直流电机一旁，电磁结构通过拨叉作用在驱动齿轮上，传动结构复杂，响应慢，还占用了比较大的空间，结构不紧凑，而且，在发动机启动后，飞轮转速提高，将带着驱动齿轮高速旋转，一旦驱动齿轮与飞轮不能及时分离，就容易导致直流电机的电枢轴因超速旋转而损坏。

实用新型内容

本申请提供了一种起动机，以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。

本申请所采用的技术方案为：

一种起动机，包括直流电机、传动机构和控制机构，所述传动机构包括外壳、传动轴和驱动轴，所述传动轴和所述驱动轴穿设于所述外壳内，所述传动轴的一端与所述直流电机的电枢轴传动连接，另一端能够通过单向离合器与所述驱动轴相连或脱离，所述驱动轴的外周设有驱动齿轮；所述控制机构包括永磁体和电磁铁，所述永磁体和所述电磁铁沿所述传动轴的轴向并排布置且均套接于所述传动轴，所述电磁铁固定设置并具有断电状态和通电状态；所述电磁铁处于断电状态时，所述传动轴与所述驱动轴相连且位于使所述驱动齿轮与发动机的飞轮相脱离的第一位置；所述电磁铁处于通电状态时，所述驱动轴位于使所述驱动齿轮与发动机的飞轮啮合传动的第二位置。

本申请中的起动机还具有下述附加技术特征：

所述永磁体和所述电磁铁之间设有第一弹簧，所述驱动轴和所述外壳之间设有第二弹簧；所述电磁铁处于通电状态时，所述电磁铁磁吸所述永磁体以使所述永磁体推动所述传动轴移动且所述传动轴带动所述驱动轴自所述第一位置移动至所述第二位置；所述电磁铁处于断电状态时，所述第一弹簧通过所述永磁体将所述传动轴复位至所述第一位置，所述第二弹簧将所述驱动轴复位至所述第一位置。

所述控制机构还包括永磁体套壳和电磁铁套壳，所述永磁体套壳和电磁铁套壳并排固定于所述外壳内，所述永磁体套壳、所述电磁铁套壳以及所述外壳同轴布置，所述电磁铁固定于所述电磁铁套壳内，所述永磁体能够沿所述永磁体套壳的内壁滑动。

所述永磁体和所述传动轴之间设有第一轴承，所述电磁铁和所述传动轴之间设有第二轴承，所述第一轴承与所述传动轴的轴肩相抵，所述传动轴能够沿所述第二轴承的轴向相对所述第二轴承滑动。

所述外壳与所述直流电机的壳体可拆卸地连接，所述外壳的内壁设有限位部，所述永磁体套壳和电磁铁套壳沿所述外壳的轴向夹持固定于所述直流电机的壳体和所述限位部之间，所述直流电机的壳体和所述永磁体套壳之间还设有补偿环。

所述永磁体套壳设为铝合金结构。

所述传动机构还包括套筒，所述套筒固定于所述外壳内，所述套筒与所述外壳同轴布置，所述驱动轴穿设于所述套筒内，所述驱动轴的外侧套设有轴套，所述轴套与所述套筒之间设有第三轴承；所述轴套与所述第三轴承过盈配合且所述第三轴承与所述套筒间隙配合以使所述第三轴承能够随所述驱动轴一起沿所述套筒的轴向移动。

所述传动机构还包括固定于所述外壳的轴承座，所述轴承座设有轴承孔，所述驱动轴穿设于所述轴承孔，所述轴承座与所述驱动轴之间设有第四轴承，所述第三轴承和所述第四轴承分别位于所述驱动齿轮的两侧。

所述单向离合器设为滚柱式单向离合器。

所述电枢轴的外周设有外螺旋花键，所述传动轴的设有轴孔，所述轴孔的内壁设有与所述螺旋花键配合的内螺旋花键。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的技术效果为：

本申请所提供的技术方案中，利用电磁铁通电和断电时的磁性变化实现驱动齿轮和发动机飞轮的啮合或断开，相较于传统的起动机通过拨叉作用驱动齿轮移动的方式而言，本申请中的永磁体和电磁铁沿传动轴的轴向并排布置且均套接于传动轴，即永磁体和电磁铁同轴布置在传动轴的轴线方向上，有助于缩小控制机构和传动机构沿传动轴和驱动轴径向方向的占用空间，结构更加紧凑，利用传动轴和驱动轴的传动而取消了拨叉的设置，传动结构更加简单，传动更加可靠、稳定，电磁铁和永磁体的配合响应更加迅速。传动轴和驱动轴通过单向离合器相连，则当发动机启动过程中飞轮转速过高时，利用单向离合器将传动轴和驱动轴分离使传动轴取消电枢轴和驱动轴的之间的传动，可以有效避免因飞轮转速过高引起的电枢轴损坏。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例所提供的起动机的爆炸图；

图2为本申请实施例所提供的起动机的局部剖视图。

附图标记：

1直流电机，11电枢轴，12壳体；

2传动机构，21外壳，22传动轴，23驱动轴，231驱动齿轮，232轴套，24套筒，25轴承座；

3控制结构，31永磁体，32电磁铁，33永磁体套壳，34电磁铁套壳；

41第一弹簧，42第二弹簧；

51第一轴承，52第二轴承，53第三轴承，54第四轴承；

6补偿环；

7单向离合器。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

本申请的实施例中，提供了一种起动机，为便于说明和理解，本申请所提供的下述内容，均是在图示产品结构基础上进行的阐述。当然，本领域技术人员可以理解的是，上述结构仅作为一种具体的示例和示意性的说明，并不能构成对于本申请所提供技术方案的具体限定。

如图1和图2所示，一种起动机，包括直流电机1、传动机构2和控制机构3；其中：所述传动机构2包括外壳21、传动轴22和驱动轴23，所述传动轴22和所述驱动轴23穿设于所述外壳21内，所述传动轴22的一端与所述直流电机1的电枢轴11传动连接，另一端能够通过单向离合器7与所述驱动轴23相连或脱离，所述驱动轴23的外周设有驱动齿轮231；所述控制机构3包括永磁体31和电磁铁32，所述永磁体31和所述电磁铁32沿所述传动轴22的轴向并排布置且均套接于所述传动轴22，所述电磁铁32固定设置并具有断电状态和通电状态；所述电磁铁32处于断电状态时，所述传动轴22与所述驱动轴23相连且位于使所述驱动齿轮231与发动机的飞轮相脱离的第一位置；所述电磁铁32处于通电状态时，所述驱动轴23位于使所述驱动齿轮231与发动机的飞轮啮合传动的第二位置。图2中示意性地绘示了电磁铁32处于断电状态时起动机的结构。

本申请所提供的技术方案中，利用电磁铁32通电和断电时的磁性变化实现驱动齿轮231和发动机飞轮的啮合或断开，相较于传统的起动机通过拨叉作用驱动齿轮移动的方式而言，本申请中的永磁体31和电磁铁32沿传动轴22的轴向并排布置且均套接于传动轴22，即永磁体31和电磁铁32同轴布置在传动轴22的轴线方向上，有助于缩小控制机构3和传动机构2沿传动轴22和驱动轴23径向方向的占用空间，结构更加紧凑，利用传动轴22和驱动轴23的传动而取消了拨叉的设置，传动结构更加简单，传动更加可靠、稳定，电磁铁32和永磁体31的配合响应更加迅速。传动轴22和驱动轴23通过单向离合器7相连，则当发动机启动过程中飞轮转速过高时，利用单向离合器7将传动轴22和驱动轴23分离而使传动轴22取消电枢轴11和驱动轴23的之间的传动，可以有效避免因飞轮转速过高引起的电枢轴11损坏。

作为本申请的一种优选实施方式，所述永磁体31和所述电磁铁32之间设有第一弹簧41，所述驱动轴23和所述外壳21之间设有第二弹簧42；所述电磁铁32处于通电状态时，所述电磁铁32磁吸所述永磁体31以使所述永磁体31推动所述传动轴22移动且所述传动轴22带动所述驱动轴23自所述第一位置移动至所述第二位置；所述电磁铁32处于断电状态时，所述第一弹簧41通过所述永磁体31将所述传动轴22复位至所述第一位置，所述第二弹簧42将所述驱动轴23复位至所述第一位置。

具体地，当电磁铁32处于断电状态时，电磁铁32虽然不产生磁场，不具备磁性，但电磁铁32自身具有的铁质结构(例如弹簧、铁质外壳等)仍会受到永磁体31的吸引，由于电磁铁32固定，则永磁体31有朝向电磁铁32移动的趋势，这种趋势促使永磁体31压缩第一弹簧41并带动传动轴22朝向驱动轴23移动，同时，还可以利用第二弹簧42的弹性力促使驱动轴23靠近传动轴22移动，从而使传动轴22和驱动轴23相互靠近并通过单向离合器7连接且二者均位于第一位置。当电磁铁32处于通电状态时，电磁铁32周围产生磁场，具有了磁性，因此可以使电磁铁32产生与永磁体31相吸的磁场，促使电磁铁32吸引永磁体31靠近电磁铁32移动，第一弹簧41被压缩，且永磁体31移动的过程中带动传动轴22移动，由于传动轴22和驱动轴23通过单向离合器7相连，使得传动轴22移动的过程中带动驱动轴23同步移动并自第一位置移动至第二位置，第二弹簧42被压缩，在第二位置时，驱动轴23可与发动机的飞轮啮合传动，启动发动机，发动机起动后，驱动齿轮231转速提高，单向离合器7将传动轴22和驱动轴23分离，防止电枢轴11超速而损坏，且在发动机启动后，切断起动机开关，电磁铁32断电，在第一弹簧41和第二弹簧42的作用下，使传动轴22、驱动轴23、永磁体31复位，驱动齿轮231与飞轮退出啮合。

作为本实施方式下的一种优选实施例，如图2所示，所述控制机构3还包括永磁体套壳33和电磁铁套壳34，所述永磁体套壳33和电磁铁套壳34并排固定于所述外壳21内，所述永磁体套壳33、所述电磁铁套壳34以及所述外壳21同轴布置，所述电磁铁32固定于所述电磁铁套壳34内，所述永磁体31能够沿所述永磁体套壳33的内壁滑动。

本领域技术人员可以理解的是，通过使永磁体套壳33、电磁铁套壳34以及外壳21同轴布置，便于永磁体31无偏移地沿传动轴22的轴向移动，提高传动的可靠性。

作为一种优选示例，如图2所示，所述永磁体31和所述传动轴22之间设有第一轴承51，所述电磁铁32和所述传动轴22之间设有第二轴承52，所述第一轴承51与所述传动轴22的轴肩相抵，所述传动轴22能够沿所述第二轴承52的轴向相对所述第二轴承52滑动。

本领域技术人员可以理解的是，在永磁体31和传动轴22之间设有第一轴承51，在电磁铁32和传动轴22之间设有第二轴承52，保证了电枢轴11的传动过程中传动轴22能够相对永磁体31和电磁铁32转动。第一轴承51和传动轴22的轴肩相抵，使得永磁体31沿永磁体套壳33滑动的过程中，利用第一轴承51推动轴肩促使传动轴22移动。

作为一种优选示例，如图2所示，所述外壳21与所述直流电机1的壳体12可拆卸地连接，所述外壳21的内壁设有限位部，所述永磁体套壳33和电磁铁套壳34沿所述外壳21的轴向夹持固定于所述直流电机1的壳体12和所述限位部之间，所述直流电机1的壳体12和所述永磁体套壳33之间还设有补偿环6。

本领域技术人员可以理解的是，将外壳21与直流电机1的壳体12连接后，可以利用直流电机1的壳体12和限位部将永磁体套壳33和电磁铁套壳34夹紧固定，避免永磁体套壳33和电磁铁套壳34沿外壳21的轴向移动，结构简单，安装方便、快捷。当存在装配误差或余量时，可以利用补偿环6进行补偿。

需要说明的是，本申请对外壳21和直流电机1的壳体12可拆卸连接的方式不做具体限定，其包括但不限于螺栓连接、销轴连接等等。

进一步地，可以使所述永磁体套壳33设为铝合金结构。铝合金材质的永磁体套壳33既光滑又耐磨，保证了永磁体31在永磁体套壳33内滑动的顺畅性。

作为本实施方式下的一种优选实施例，如图2所示，所述传动机构2还包括套筒24，所述套筒24固定于所述外壳21内，所述套筒24与所述外壳21同轴布置，所述驱动轴23穿设于所述套筒24内，所述驱动轴23的外侧套设有轴套232，所述轴套232与所述套筒24之间设有第三轴承53；所述轴套232与所述第三轴承53过盈配合且所述第三轴承53与所述套筒24间隙配合以使所述第三轴承53能够随所述驱动轴23一起沿所述套筒24的轴向移动。

本领域技术人员可以理解的是，套筒24与外壳21同轴布置保证了传动轴22沿套筒24的轴向移动的顺畅性。第三轴承53的设置既能保证驱动轴23能够相对于套筒24转动，又能够对驱动轴23形成支撑，避免驱动轴23转动过程中发生上下晃动，提升了传动的可靠性。

进一步地，如图2所示，所述传动机构2还包括固定于所述外壳21的轴承座25，所述轴承座25设有轴承孔，所述驱动轴23穿设于所述轴承孔，所述轴承座25与所述驱动轴23之间设有第四轴承54，所述第三轴承53和所述第四轴承54分别位于所述驱动齿轮231的两侧。

本领域技术人员可以理解的是，通过使第三轴承53和第四轴承54分别位于驱动齿轮231的两侧，使得驱动齿轮231和发动机飞轮啮合时，驱动齿轮231的两侧分别通过第三轴承53和第四轴承54支撑，驱动轴23转动更加稳定，进一步提升了驱动齿轮231和飞轮传动的可靠性。

作为本申请的一种优选实施方式，可以使所述单向离合器7设为滚柱式单向离合器。滚柱式单向离合器稳定性高、传动可靠。当然单向离合器还可以为其他类型，例如弹簀式单向离合器、摩擦片式单向离合器等。

作为本申请的一种优选实施方式，可以使所述电枢轴11的外周设有外螺旋花键，所述传动轴22的设有轴孔，所述轴孔的内壁设有与所述螺旋花键配合的内螺旋花键。通过内螺旋花键和外螺旋花键的配合实现电枢轴11与传动轴22的可靠传动。

本申请中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种起动机，包括直流电机、传动机构和控制机构，其特征在于，

所述传动机构包括外壳、传动轴和驱动轴，所述传动轴和所述驱动轴穿设于所述外壳内，所述传动轴的一端与所述直流电机的电枢轴传动连接，另一端能够通过单向离合器与所述驱动轴相连或脱离，所述驱动轴的外周设有驱动齿轮；

所述控制机构包括永磁体和电磁铁，所述永磁体和所述电磁铁沿所述传动轴的轴向并排布置且均套接于所述传动轴，所述电磁铁固定设置并具有断电状态和通电状态；

所述电磁铁处于断电状态时，所述传动轴与所述驱动轴相连且位于使所述驱动齿轮与发动机的飞轮相脱离的第一位置；所述电磁铁处于通电状态时，所述驱动轴位于使所述驱动齿轮与发动机的飞轮啮合传动的第二位置。

2.根据权利要求1所述的一种起动机，其特征在于，

所述永磁体和所述电磁铁之间设有第一弹簧，所述驱动轴和所述外壳之间设有第二弹簧；

所述电磁铁处于通电状态时，所述电磁铁磁吸所述永磁体以使所述永磁体推动所述传动轴移动且所述传动轴带动所述驱动轴自所述第一位置移动至所述第二位置；所述电磁铁处于断电状态时，所述第一弹簧通过所述永磁体将所述传动轴复位至所述第一位置，所述第二弹簧将所述驱动轴复位至所述第一位置。

3.根据权利要求2所述的一种起动机，其特征在于，

所述控制机构还包括永磁体套壳和电磁铁套壳，所述永磁体套壳和电磁铁套壳并排固定于所述外壳内，所述永磁体套壳、所述电磁铁套壳以及所述外壳同轴布置，所述电磁铁固定于所述电磁铁套壳内，所述永磁体能够沿所述永磁体套壳的内壁滑动。

4.根据权利要求3所述的一种起动机，其特征在于，

所述永磁体和所述传动轴之间设有第一轴承，所述电磁铁和所述传动轴之间设有第二轴承，所述第一轴承与所述传动轴的轴肩相抵，所述传动轴能够沿所述第二轴承的轴向相对所述第二轴承滑动。

5.根据权利要求3所述的一种起动机，其特征在于，

所述外壳与所述直流电机的壳体可拆卸地连接，所述外壳的内壁设有限位部，所述永磁体套壳和电磁铁套壳沿所述外壳的轴向夹持固定于所述直流电机的壳体和所述限位部之间，所述直流电机的壳体和所述永磁体套壳之间还设有补偿环。

6.根据权利要求5所述的一种起动机，其特征在于，

所述永磁体套壳设为铝合金结构。

7.根据权利要求2所述的一种起动机，其特征在于，

所述传动机构还包括套筒，所述套筒固定于所述外壳内，所述套筒与所述外壳同轴布置，所述驱动轴穿设于所述套筒内，所述驱动轴的外侧套设有轴套，所述轴套与所述套筒之间设有第三轴承；

所述轴套与所述第三轴承过盈配合且所述第三轴承与所述套筒间隙配合以使所述第三轴承能够随所述驱动轴一起沿所述套筒的轴向移动。

8.根据权利要求7所述的一种起动机，其特征在于，

所述传动机构还包括固定于所述外壳的轴承座，所述轴承座设有轴承孔，所述驱动轴穿设于所述轴承孔，所述轴承座与所述驱动轴之间设有第四轴承，所述第三轴承和所述第四轴承分别位于所述驱动齿轮的两侧。

9.根据权利要求1所述的一种起动机，其特征在于，

所述单向离合器设为滚柱式单向离合器。

10.根据权利要求1所述的一种起动机，其特征在于，

所述电枢轴的外周设有外螺旋花键，所述传动轴的设有轴孔，所述轴孔的内壁设有与所述螺旋花键配合的内螺旋花键。

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