CN2849312Y - 起动机单向器离合结构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种起动机单向器离合结构，包括从动一侧的啮合内轮、主动一侧的啮合外轮和滚珠，其特征是啮合内轮表面带有半圆斜槽，啮合外轮上开设有同轴心线的离合内、外腔，离合内腔与啮合内轮直径相吻合，其内表面带有与啮合内轮表面斜槽方向相反的半圆反向斜槽，啮合内轮斜槽中放置有一活动滚珠，啮合外轮的离合外腔直径至少大于离合内腔加上一滚珠直径，大挡圈封闭啮合外轮的离合外腔端面上。起动时，啮合外轮转速高于啮合内轮，滚珠顺着斜槽迫入啮合外轮离合内腔深处，使啮合外轮和内轮可靠啮合；反之，滚珠滑入离合外腔，使啮合外轮和内轮脱离啮合状态，保护起动电机。

Description

起动机单向器离合结构
技术领域：
本实用新型属于车辆配件领域，特别涉及一种车辆起动机单向器离合结构的改进。
背景技术：
起动机是汽车发动机上-关键的小部件，其故障直接导致车辆无法起动。目前汽车起动机上的单向器，或者称为传动机构，其主要使起动机驱动齿轮与发动机飞轮啮合传动及分离的机构。不同类型的起动机有着不同的单向器，常见的有滚柱式、摩擦片式、弹簧式和棘轮式四种。经典的滚柱式单向器结构如图1a、图1b所示。本文以图1a为例，包括带有外齿轮定向套筒、内螺旋花键滚轮、带驱动齿轮的外螺旋花键轴(图中未画出)，外齿轮定向套筒内侧均布开设有内腔，内腔中安装有滚柱和扁弹簧，扁弹簧始终将滚柱顶在内腔较窄处。内螺旋花键滚轮设在外齿轮定向套筒内，装在外齿轮定向套筒内腔处的滚柱可使相对转动的外齿轮定向套筒和内螺旋花键滚轮产生锁紧或者松开动作；带驱动齿轮的外螺旋花键轴装在内螺旋花键滚轮中，依靠内螺旋花键与外螺旋花键轴的配合，外螺旋花键轴可作轴向移动和随内螺旋花键滚轮转动，以便使驱动齿轮与发动机飞轮能够啮合和分离。起动时，电磁开关动作，外螺旋花键轴外移使驱动齿轮啮入发动机飞轮齿圈，驱动电机转子轴伸齿轮与外齿轮定向套筒的外齿轮啮合，带动外齿轮定向套筒转动，滚柱靠扁弹簧压力滚入内腔最窄处锁住内螺旋花键滚轮，转矩便由驱动齿轮再传递给发动机齿轮；当发动机起动后，转速提高，飞轮反过来带动驱动齿轮旋转，其速度大于外齿轮定向套筒转速时，滚柱便从内腔较窄处滑到较宽处而打滑，转矩不能倒传递给驱动电机，避免驱动电机高速跟转带来危险，保护起动电机；另一方面，内螺旋花键滚轮的螺旋花键与外螺旋花键轴配合，高速跟转的外螺旋花键轴产生内移，最终实现驱动齿轮与发动机飞轮分离。现有起动机单向器离合结构，对滚柱、套筒和螺旋花键轴的材料和制造工艺要求较高，工作一段时间后，由于内腔滚道和滚柱磨损，极易产生打滑，造成汽车发动机无法起动。
而图1b的结构与图1a外围结构略有不同外，其关键部件同样也含有从动一侧的内滚轮、主动一侧的外套筒及处于两者间隙的滚柱，通过内滚轮和外套筒间的相对运动，处于间隙中的滚柱正向产生夹紧或者反向产生松脱的作用，实现单向传递动力的目的。
发明内容：
本实用新型的目的针对现有技术的缺陷，设计一种离合可靠的起动机单向器离合结构。
本实用新型技术方案是这样实现的：一种起动机单向器离合结构，包括从动一侧的啮合内轮、主动一侧的啮合外轮和滚珠，其特征是啮合内轮表面带有半圆斜槽，啮合外轮上开设有同轴心线的离合内、外腔，离合内腔直径与啮合内轮直径相吻合，其内表面带有与啮合内轮表面斜槽方向相反的半圆反向斜槽，啮合内轮斜槽中放置有一活动滚珠，啮合外轮的离合外腔直径至少大于离合内腔加上一滚珠直径，一大挡圈封闭啮合外轮的离合外腔端面上。
起动时，起动电机带动主动一侧的啮合外轮旋转，可使滚珠顺着啮合内轮的斜槽迫入啮合外轮离合内腔深处，使啮合外轮和从动一侧的啮合内轮可靠啮合，传递啮合外轮输出的起动力矩；而起动后，啮合内轮转速高于啮合外轮时，滚珠又可顺着半圆斜槽滑出离合内腔进入离合外腔，使啮合外轮和啮合内轮脱离啮合状态，保护起动电机不受高速反拖损坏。
本实用新型具有结构设计合理，构件少，通过滚珠与两半圆斜槽的配合，实现主动一侧的啮合外轮与从动一侧的啮合内轮间动态离合，使起动时啮合更为可靠，克服传统单向器因滚柱挤压滑动磨损及扁弹簧变形等引起的打滑缺陷，延长使用寿命。
附图说明：
下面结合具体图例对本实用新型做进一步说明：
图1a、1b原有经典的单向器示意图
图2单向器剖面图
图3啮合外轮剖面图
图4单向器立体分解图
图5单向器剖面图
其中
  1-啮合外轮   11-内螺旋花键孔   12-离合内腔
  13-反向斜槽   14-离合外腔   2-啮合内轮
  21-驱动齿轮   22-斜槽   3-滚珠
  4-外套壳   5-小挡圈   6-弹性垫圈
  7-拨叉挡圈   8-缓冲弹簧   9-卡圈
  10-大挡圈
具体实施方式：
实施例一：
参照图2、图3和图4，涉及一种拨叉式起动机单向器离合的具体结构，包括带驱动齿轮21的啮合内轮2和带有内螺旋花键孔11的啮合外轮1，其中啮合内轮2表面带有半圆斜槽22，啮合外轮1远离内螺旋花键孔11端开设有同轴心线的变径离合腔，离合内腔12与啮合内轮2二者直径相吻合，其内表面带有与啮合内轮表面斜槽22方向相反的半圆反向斜槽13，啮合内轮斜槽22内放置有一活动滚珠3，啮合外轮1的离合外腔14直径至少大于离合内腔一滚珠3的直径，以接近一滚珠直径为佳。当滚珠沿着啮合内轮斜槽22滑至离合外腔14时，实现了与啮合外轮1脱离啮合关系，又能保持滚珠3与两者间较紧密的关系以便下次啮合时更易滑入反向斜槽13中，大挡圈10封闭啮合外轮1的离合外腔端面上，一外套壳4通过大挡圈10将啮合内轮2定位于啮合外轮1变径离合腔内，形成一整体，使两者不产生轴向移位。
参照图2，所述的啮合外轮1离合外腔与啮合内轮2间的侧面设有一小挡圈5，小挡圈5与离合内腔12端面间恰好可容一滚珠3，在小挡圈5与大挡圈10间设有一弹性垫圈6，弹性垫圈6的设置，可使小挡圈5具有向内侧压缩的状态，保持压迫滚珠3入斜槽的趋势，在起动时，啮合外轮1一旦旋转，滚珠3即可被迫滑入反向斜槽13内，实现啮合外轮与内轮的迅速啮合。图中，滚珠3处于啮合外轮1的离合外腔14中，另一部分处于啮合内轮2斜槽22中，啮合外轮1和内轮2处于脱离啮合状态。
参照图3，啮合外轮1的剖面图，图中可清楚表达离合内腔12和离合外腔14的位置关系，滚珠3滑入离合外腔14时，实现啮合外轮与啮合内轮脱离。图中虚线部分表示滚珠3处于脱离反向斜槽13和滑入反向斜槽13的两种状态。
参照图4，这是一种起动机单向器(用拨叉从外周移动驱动齿轮)的立体分解图，在啮合外轮的内螺旋花键孔11端定位有拨叉挡圈7、套设有缓冲弹簧8和端部固定卡圈9。图中顺时针旋转方向假定为起动方向，起动电机带动啮合外轮1快速旋转，处于离合外腔14的滚珠3在小挡圈5的侧压下推向斜槽，在斜槽的推力下，顺着斜槽迫入离合内腔12反向斜槽13及斜槽22中，实现啮合外轮1和内轮2的啮合，带动驱动齿轮21转动；一旦发动机起动，驱动齿轮21的转速超过啮合外轮1的转速，滚珠3又在斜槽配合作用下，滑出离合内腔的反向斜槽13进入离合外腔14，实现啮合外轮与内轮的脱离，保护起动电机。为了使滚珠3更易滑入和滑出，斜槽22和反向斜槽13需具有一定的夹角，啮合外轮1上的反向斜槽13与轴心线投影夹角的绝对值为0至85°为佳，而啮合内轮2的斜槽22与轴心线投影夹角的绝对值为0至85°。两斜槽的最佳组合方式可以为一斜槽取大值，另一配合斜槽取小值，斜槽22和反向斜槽13间夹角的总和以90°为佳，但不大于180°。尤其两者均取45°为最佳值。啮合内轮2中斜槽22和啮合外轮1中的反向斜槽13以及滚珠3的数量至少各为1或1以上。这三者可以是一一对应的，也可采用多于或少于若干数倍的方案，如，两道斜槽22配两滚珠3，可配合四道、六道或者八道反向斜槽13。或者六道斜槽22配三滚珠3，可配合三道、六道或者以上反向斜槽13。
实施例二：
参照图5，为另一种起动机单向器离合(用拨叉从轴心移动驱动齿轮)的具体结构，其中从动一侧的啮合内轮2指的是现有技术中的内螺旋花键滚轮，主动一侧的啮合外轮1指的是现有技术中的外齿轮定向套筒。啮合内轮2通过内螺旋花键将起动力矩传递给驱动齿轮21。
其中啮合内轮2表面带有半圆斜槽22，啮合外轮1开设有同轴心线的离合内腔12和离合外腔14，离合内腔12与啮合内轮2的直径相吻合，其内表面带有与啮合内轮表面斜槽22方向相反的半圆反向斜槽13，啮合内轮斜槽22内放置有一活动滚珠3，一小挡圈5设于啮合外轮1离合外腔14与啮合内轮2表面间，且在小挡圈5与大挡圈10间设有一弹性垫圈6，小挡圈5与离合内腔12端面间恰好可容-滚珠3。大挡圈10封闭啮合外轮1的离合外腔端面上，形成一整体，使两者不产生轴向移位。
以上两个实施例涉及两种具体起动机单向器，其用以说明本发明的技术要点，无论起动电机一侧的传动机构以及从动一侧传动形式如何变化，只要是通过滚珠及两斜槽的配合实现单向啮合动作的均应属本实用新型保护之列。

Claims (7)

1、一种起动机单向器离合结构，包括从动一侧的啮合内轮、主动一侧的啮合外轮和滚珠，其特征是啮合内轮表面带有半圆斜槽，啮合外轮上开设有同轴心线的离合内、外腔，离合内腔与啮合内轮直径相吻合，其内表面带有与啮合内轮表面斜槽方向相反的半圆反向斜槽，啮合内轮斜槽中放置有一活动滚珠，啮合外轮的离合外腔直径至少大于离合内腔加上一滚珠直径，一大挡圈封闭啮合外轮的离合外腔端面上。
2、根据权利要求1所述的起动机单向器离合结构，其特征是啮合外轮与啮合内轮间设有一小挡圈，小挡圈与离合内腔端面间恰好可容一滚珠。
3、根据权利要求2所述的起动机单向器离合结构，其特征是小挡圈设于啮合外轮离合外腔与啮合内轮表面间。
4、根据权利要求1、2或3所述的起动机单向器离合结构，其特征是小挡圈与大挡圈间设有一弹性垫圈。
5、根据权利要求1所述的起动机单向器离合结构，其特征是啮合外轮上的反向斜槽与轴心线夹角的绝对值为0至85°，而啮合内轮的斜槽与轴心线夹角的绝对值为0至85°。
6、根据权利要求5所述的起动机单向器离合结构，其特征是啮合外轮上的反向斜槽与轴心线夹角的绝对值45°为佳，而啮合内轮的斜槽与轴心线夹角最佳值为45°。
7、根据权利要求1所述的起动机单向器离合结构，其特征是啮合内轮中斜槽和啮合外轮中的反向斜槽数至少为1对。
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