專利名稱：起動電動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機的慣性驅(qū)動式起動電動機。
背景技術(shù)：
慣性驅(qū)動式起動電動機在打開電動機開關(guān)時依靠小齒輪或離合器的慣性抵抗彈簧力而驅(qū)動小齒輪從停止位置轉(zhuǎn)變?yōu)閲Ш衔恢?。這種電動機驅(qū)動雖已被成功地應用，但會產(chǎn)生誤起動現(xiàn)象，由此通過正起動的內(nèi)燃機的突然轉(zhuǎn)動而使小齒輪過早脫離嚙合，這種情況不僅發(fā)生在起動電動機起動的時候，而且也發(fā)生在內(nèi)燃機熄火或未開始點火的時候。這類誤起動使起動電動機脫開嚙合，從而要求重新開始起動順序。還會發(fā)生小齒輪也會跳出或抽出，這是小齒輪嚙合發(fā)動機環(huán)狀齒輪時沿軸擺動的狀態(tài)，以及可以導致完全脫離嚙合的狀態(tài)。
因此，需要有用于慣性驅(qū)動的正向嚙合機構(gòu)。這類驅(qū)動已公開的兩種方式參見US2923162和US4502429。US4502429所述的裝置結(jié)構(gòu)很復雜，US2923162所述的裝置慣性驅(qū)動不是由固定機構(gòu)協(xié)助的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供一種用于內(nèi)燃機的電起動裝置，包括電動機，該電動機具有外殼和貫穿外殼延伸的可轉(zhuǎn)動電樞軸，該軸帶有螺旋狀花鍵部；小齒輪，安裝小齒輪以與內(nèi)燃機環(huán)狀齒輪可選擇的進行嚙合；離合器組件，用于傳遞該軸與該小齒輪間的扭矩，該離合器組件具有主動部和從動部，主動部帶有與該軸的螺旋狀花鍵部相嚙合的內(nèi)螺旋狀花鍵部，從而使在該軸與該主動部間的相對轉(zhuǎn)動運動產(chǎn)生離合器組件沿該軸的軸向運動，小齒輪被安裝，用于隨該從動部轉(zhuǎn)動；以及螺線管，用于保持小齒輪與環(huán)狀齒輪的嚙合，其特征在于螺線管具有螺旋狀線圈和管狀插棒式鐵心，且位于電動機殼與離合器組件之間的該軸上，管狀插棒式鐵心在第一末端具有徑向伸展凸緣，第一末端被安置成吸向線圈。
本發(fā)明第二方面提供一種螺線管，外殼；帽體，裝在外殼上并限定內(nèi)部空間，外殼和帽體各帶有限定于具有軸的通道間的通孔；螺旋狀線圈，圍繞通道裝在外殼；軸承，裝在外殼中的通孔上，并帶有與該通道共軸的通孔；插棒式鐵心，具有沿該通道軸向伸展的管體，且可滑動地安裝在該軸承的通孔中，該插棒式鐵心在管體第一末端具有徑向伸展的凸緣。


參照附圖用舉例的方式說明最佳實施例，其中圖1給出了發(fā)明最佳實施例的起動電動機；圖2是圖1所示電動機的剖面圖；圖3是圖2所示驅(qū)動機構(gòu)的放大剖面圖；圖4是與圖3類似的驅(qū)動機構(gòu)處于另一嚙合位置中的視圖；圖5是構(gòu)成部分驅(qū)動機構(gòu)的螺線管的分解圖。
具體實施例方式
圖1顯示用于內(nèi)燃機的起動裝置。該起動裝置包括具有驅(qū)動軸14的電動機12和小齒輪機構(gòu)。小齒輪機構(gòu)具有螺線管34和小齒輪48，螺線管34裝在電動機的端板22上，小齒輪48可沿軸14移動。
圖2是圖1所示起動電動機的縱剖面圖。電動機12是DC永磁式。電動機12具有支撐永磁鐵20的外殼18。端板22支撐裝有電動機軸14的軸承24。該軸支撐繞組電樞26和轉(zhuǎn)換器28，轉(zhuǎn)換器28是由四個導刷30供電的。把兩個導刷連接到電動機的單接線柱上，另兩個導刷連接到起接地線柱作用的外殼18上。
在電動機外殼外側(cè)，軸14的伸出端上是小齒輪機構(gòu)，該小齒輪機構(gòu)詳見圖3和圖4。小齒輪機構(gòu)具有小齒輪48、超越離合器40和螺線管34。小齒輪48可在圖3所示嚙合位置與圖4所示嚙合位置間沿軸14移動。在嚙合位置中，小齒輪嚙合著環(huán)狀齒輪的齒牙，從而起動內(nèi)燃機(圖中未示出)。
把超越離合器ORC40配置在小齒輪48與螺線管34之間，并安裝在軸14上的螺旋花鍵42上。ORC具有主動部44和從動部46，主動部與花鍵42嚙合，從動部46與小齒輪48成一體，由單向離合機構(gòu)50把主動部與從動部連在一起，離合器機構(gòu)50只在一個方向上使從動部46關(guān)于主動部44轉(zhuǎn)動。
圖5表示螺線管34的分體形式。螺線管34具有帽體60、插棒式鐵心38、線圈36、軸承66和外殼68。外殼68容納著線圈36，并帶有放置線圈導線72的線槽70。導線72直接連接到電動機接線柱(圖2中的32)上以便由電動機供給螺線管電壓。橡膠墊孔眼74引導導線72穿過線槽70并密封線槽72以防止水分和灰塵進入。線圈的另一端(圖中未示出)直接固定到螺線管外殼上。線圈36位于軸承66上并被壓到軸承66上而得以支撐。軸承66的一端裝在經(jīng)過外殼68的軸孔上。軸承66的另一端具有凸緣來支撐線圈36以防軸向移動。插棒式鐵心38具有軸向延伸著的管部76，管部76在軸承66中滑動并位于軸14上。凸緣78從管部76的一端徑向延伸。帽體60覆蓋著位于外殼68與電動機端板22之間的圍繞插棒式鐵心38的空間。帽體扭在外殼上以封閉螺線管。螺線管用兩個穿過電動機端板22的螺釘固定到電動機上，并扭進帽體60。
當起動螺線管時，磁場朝著線圈36將凸緣78吸引到外殼68的徑向壁上。在非嚙合位置中插棒式鐵心上的力并不很強，但在嚙合位置中，凸緣78鄰近線圈36，并牢固固定在需要強力的地方。插棒式鐵心緊靠ORC的主動部44，使ORC相對插棒式鐵心繞軸轉(zhuǎn)動。另外，如果需要的話，插棒式鐵心也可以與ORC配對或固定到ORC上，以便插棒式鐵心與ORC一起轉(zhuǎn)動。
返回來看圖3和4，螺母52擰在軸14的末端。阻移彈簧54在小齒輪48與螺母52之間伸展，以便將小齒輪48偏壓到非嚙合位置。墊圈56裝在彈簧54與螺母52之間用作彈簧54的墊座。在彈簧的另一端，套筒或墊片58形成墊座保護彈簧54使小齒輪48在軸向無顯著扭力的條件下擠壓彈簧54的同時繞軸14轉(zhuǎn)動，這種扭力會導致彈簧54在軸14上不動或松開而影響其彈性。
當接通電動機12時，軸14開始轉(zhuǎn)動。由于ORC40的慣性，ORC40最初的轉(zhuǎn)動不能象軸14一樣快，隨著軸14相對ORC40的轉(zhuǎn)動，通過螺旋狀花鍵42使ORC40逆著阻移彈簧54的推力而軸向向右移動。移動到最后時，ORC40朝向軸14的末端移動到嚙合位置，如圖4所示，使用中小齒輪48與被起動著(未示出)的內(nèi)燃機飛輪上的環(huán)狀齒輪齒牙嚙合。此時阻移彈簧54受到擠壓。當電動機開關(guān)接通時，把電力供給螺線管34，引起插棒式鐵心38相對軸軸向移到右邊，依靠ORC40的擠壓，協(xié)助慣性移動，并阻止小齒輪48從環(huán)狀齒輪上跳出或脫開嚙合，從而在嚙合位置中正向保持小齒輪48，直到起動電動機的電源開關(guān)關(guān)閉為止。
一旦切斷電源，螺線管34釋放插棒式鐵心38，使插棒式鐵心38返回到非嚙合位置。如果內(nèi)燃機此時已被起動，那么，因ORC40的作用，與環(huán)狀齒輪嚙合著的小齒輪48將會轉(zhuǎn)動得比電動機軸快。通過繞螺旋狀花鍵42上軸14轉(zhuǎn)動，在阻移彈簧54的作用下，ORC此時會軸向移動。
如果內(nèi)燃機還沒有起動，一旦起動電動機停止轉(zhuǎn)動，小齒輪48將會在阻移彈簧54的作用下自由滑動而脫離與環(huán)狀齒輪的嚙合。因此，ORC40和小齒輪48返回到非嚙合位置，準備下次起動。
這里說明的只是最佳實施例，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說很顯然可以有各種變形，所有這樣的變形和改變構(gòu)成了由附加權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的組成部分。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的電起動裝置，包括電動機(12)，該電動機具有外殼(18)和貫穿外殼延伸的可轉(zhuǎn)動電樞軸(14)，該軸(14)帶有螺旋狀花鍵部(42)；小齒輪(48)，安裝小齒輪(48)以與內(nèi)燃機環(huán)狀齒輪可選擇的進行嚙合；離合器組件(40)，用于傳遞該軸(14)與該小齒輪(48)間的扭矩，該離合器組件(40)具有主動部(44)和從動部(46)，主動部(44)帶有與該軸(14)的螺旋狀花鍵部(42)相嚙合的內(nèi)螺旋狀花鍵部，從而使在該軸(14)與該主動部(44)間的相對轉(zhuǎn)動運動產(chǎn)生離合器組件(40)沿該軸(14)的軸向運動，小齒輪是(48)固定的，用于隨該從動部(46)轉(zhuǎn)動；以及螺線管(34)，用于保持小齒輪(48)與環(huán)狀齒輪的嚙合，其特征在于螺線管(34)具有螺旋狀線圈(36)和管狀插棒式鐵心(38)，且位于電動機殼(18)與離合器組件(40)之間的該軸(14)上，管狀插棒式鐵心(38)在第一末端具有徑向伸展凸緣(78)，第一末端被安置成吸向線圈(36)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動裝置，其特征在于插棒式鐵心(38)具有適于靠在離合器組件(40)的主動部(44)的第二末端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起動裝置，其特征在于螺線管(34)還包括外殼(68)和帽體(60)，外殼(68)和帽體(60)裝配在一起來限定內(nèi)部空間；管狀軸承(66)，裝到外殼(68)上且引導插棒式鐵心(38)穿過外殼(68)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的起動電動機，其特征在于螺旋狀線圈(36)裝配到管狀軸承(66)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的起動電動機，其特征在于管狀軸承(66)帶有凸緣，用于對螺旋狀線圈(36)定位。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的起動電動機，其特征在于插棒式鐵心(38)的偏移距離至少是螺線管(34)軸向長度的一半。
7.一種螺線管，包括外殼(68)；帽體(60)，裝在外殼(68)上并限定內(nèi)部空間，外殼(68)和帽體(60)各帶有限定于具有軸的通道間的通孔；螺旋狀線圈(36)，圍繞通道裝在外殼(68)；軸承(66)，裝在外殼(68)中的通孔上，并帶有與該通道共軸的通孔；插棒式鐵心(38)，具有沿該通道軸向伸展的管體(76)，且可滑動地安裝在該軸承(66)的通孔中，該插棒式鐵心(38)在管體(76)第一末端具有徑向伸展的凸緣(78)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺線管，其特征在于管體(76)的凸緣(78)處于內(nèi)部空間內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺線管，其特征在于螺絲狀線圈(35)位于軸承(66)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的螺線管，其特征在于軸承(66)在其一端具有徑向伸展的凸緣，用于支撐螺旋狀線圈(36)，防止軸向移動。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10任一項所述的螺線管，其特征在于插棒式鐵心(38)的偏移距離至少是螺線管軸向長度的一半。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機上的起動電動機,具有慣性式小齒輪機構(gòu)和軸向螺線管(34),設(shè)置螺線管(34)以阻止在內(nèi)燃機起動中小齒輪(48)跳出。
文檔編號F02N15/06GK1362774SQ01130329
公開日2002年8月7日 申請日期2001年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月2日
發(fā)明者S·霍, W·J·奧斯瓦德, A·盧斯, M·德, 利昂, R·思雷舍 申請人:德昌電機股份有限公司