CN1789696B - 用于起动内燃机的起动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于起动内燃机的起动机，起动机(1)的电机(2)的旋转扭矩传输到输出轴(3)，其具有通过单向离合器(7)与内燃机的齿圈接合的小齿轮(4)。形成内侧离合器的管(20)和输出轴(3)通过花键连接，以便当传输管(20)的旋转扭矩到输出轴(3)时，允许输出轴(3)沿着轴线方向往复运动。输出轴(3)被管(20)前端处形成的支撑部分(20a)可滑动地支撑。为了建立在管(20)的内部空间和外部空间之间的空气连通，空气通道(25，26)或者形成在支撑部分(20a)中，或者形成在输出轴(3)上。输出轴(3)往复移动引起的内部空间中的压力变化被通过空气通道(25，26)的空气连通抑制，管(20)中的润滑剂被很好地保持在其中。

Description

用于起动内燃机的起动机
技术领域
本发明涉及用于起动内燃机的起动机，所述起动机具有通过花键连接输出轴的单向离合器。
背景技术
具有通过花键连接输出轴的单向离合器的起动机的示例已公开在JP-A-2005-120899。单向离合器由电机驱动的外侧离合器和通过离合器滚柱连接外侧离合器的内侧离合器组成。管状内侧离合器具有内花键，其连接输出轴上形成的外花键。电机的旋转扭矩通过单向离合器传输到输出轴。
在该起动机中，输出轴后端后侧空间中的空气根据输出轴沿着轴线方向的往复移动被压缩或者膨胀。换句话说，空间中的空气受到往复的输出轴的泵动作用的影响。诸如润滑油的润滑剂保持在内侧离合器和输出轴之间的空间中，根据输出轴的泵动作用移动到输出轴后端后侧的空间中。这导致输出轴和内侧离合器之间润滑剂的不足。
另外，进入输出轴后侧空间的润滑剂流出到更后侧空间是可能的。输出轴后侧的空间封闭以防止润滑剂流动。但是，不能避免的是输出轴后侧空间中的空气受到往复的输出轴的泵动作用的影响。根据泵动作用，空间中的压力改变，润滑剂四处分散。
发明内容
考虑到上述问题本发明被提出，本发明的目的是提供一种改进的起动机，其中用于润滑输出轴的润滑剂很好地保持在内侧离合器中。
起动机包括容纳在壳体中的电机，电机的旋转扭矩通过单向离合器传输到输出轴。用于接合内燃机齿圈的小齿轮连接输出轴的前端。单向离合器由通过行星齿轮装置连接电机以降低转速的外侧离合器，构成内侧离合器的管，布置在外侧离合器和内侧离合器之间的滚柱组成。管包括内花键，其连接输出轴上形成的外花键。输出轴由管的前部分处形成的支撑部分可滑动地支撑。输出轴通过安装在起动机的壳体上的电磁开关沿着其轴线方向往复驱动。
为了建立内部空间(在管和输出轴之间、包括输出轴轴线端部后侧空间的空间)和外部空间之间的连通，空气通道或者形成在输出轴上，或者形成在管中。空气通道可形成为若干凹槽穿过支撑部分，其延续到管中形成的内花键。当管的内花键被制造时，形成空气通道的凹槽很容易同时制造。可作为选择地，空气通道可以若干凹槽制造在输出轴上，其延续到输出轴的外花键的压低部分。
外花键和内花键制造为螺旋花键。支撑部分中形成空气通道的凹槽数量制造为少于管的内花键的压低部分的数量的一半，以致支撑部分后端处形成的限制表面限制输出轴的前向移动。空气通道形成在支撑部分中或者形成在输出轴上，以致内部空间和外部空间之间的连通总是建立，与输出轴在轴线方向上的位置无关。输出轴后端后侧空间与单向离合器更后侧的空间封闭，以致润滑剂不会移出管。
通过空气通道建立内部空间和外部空间之间的连通，减轻输出轴的泵动作用引起的内部空间中的压力变化。因而，用于润滑输出轴和管、包含在管中的润滑剂很好地保持在其中，与输出轴的往复移动无关。另外，输出轴的往复移动不受内部空间中空气的泵动作用的阻碍。此外，如果小的外来微粒进入内部空间中，它们会通过空气通道排出。
本发明的其它目的和特征从对下面参考附图描述的优选实施例的更好理解将变得更加显而易见。
附图说明
图1为侧视图，其显示根据本发明的起动机，通过横截面图局部显示内部结构。
图2为横截面图，其以放大的比例显示起动机中单向离合器和行星齿轮装置。
图3为横截面图，其以更加放大的比例显示单向离合器的内侧离合器中形成的空气通道。
图4为横截面图，其显示图3中所示空气通道的修改形式。
具体实施方式
本发明的优选实施例将参考附图描述。图1所示的起动机1用于起动内燃机。起动机1包括壳体(前壳体18和后壳体17)，容纳在壳体中的电机2，具有与其前侧连接的小齿轮4的输出轴3，电磁开关5，以及由行星齿轮装置6和单向离合器7组成的扭矩传输机构。起动机1的前侧和后侧用箭头显示在图1和其它附图中。
电机2的旋转扭矩传输到行星齿轮装置6，其降低转速，接着传输到单向离合器7，其仅仅将旋转扭矩从电机2传输给输出轴3。包含电机2的空间通过分隔壁8与扭矩传输机构的内侧空间分隔。止推垫圈9(如图2所示)布置成接触分隔壁8的前表面。电机2包括可旋转地支撑在壳体中的电机轴10。
参考图2，简要描述了行星齿轮装置6。行星齿轮装置6是已知的装置，其包括在电机轴10前端形成的太阳齿轮11，与中间壳体12固定的环状内齿轮13，与太阳齿轮11和内齿轮13接合的行星齿轮14，以及具有可旋转地支撑行星齿轮14的齿轮轴15的托架16。行星齿轮14在旋转时围绕太阳齿轮11沿轨道运动。电机轴10的转速被降低为行星齿轮14的轨道速度，组成单向离合器7的一部分的托架16以轨道速度旋转。与壳体连接的中间壳体12包括位于其中的行星齿轮装置6和单向离合器7。中间壳体12的后端由分隔壁8和止推垫圈9封闭。具有太阳齿轮11的电机轴10的前端延伸通过分隔壁8的中心孔，电机轴10通过轴承由分隔壁8可旋转地支撑。
参考图2简要描述单向离合器7。单向离合器7包括与托架16形成为整体的外侧离合器19、用作内侧离合器的管20，以及布置在外侧离合器19和管20之间的离合器滚柱21。外侧离合器19的旋转扭矩通过离合器滚柱21传输到管20。内螺旋花键20c形成在管20的内孔中，其与形成在输出轴3上的外螺旋花键3a接合。管20具有支撑部分20a，其可滑动地支撑输出轴3，形成在其前端。管20通过球轴承22可旋转地支撑在中间壳体12中。管20(用作单向离合器7的内侧离合器)的旋转扭矩传输到输出轴3。
输出轴3具有形成在输出轴3后部的外螺旋花键3a，其沿着管20的轴线方向可往复地移动。图2所示的输出轴3的上半部分显示最后位置，下半部分显示最前位置。在支撑部分20a的后端处，限制表面20b形成以致输出轴3的前向移动因外螺旋花键3a与限制表面20b的邻接而受到限制。当输出轴处于最后位置时，输出轴3的后端邻接布置成接触托架16的止推垫圈23。输出轴3的前端部分通过与前壳体18固定的轴承(未显示)可滑动并可旋转地支撑。
小齿轮4通过花键连接输出轴3的前端，以致小齿轮4由输出轴3带动旋转。电磁开关5包括激励线圈，由激励线圈中产生的磁场驱动的柱塞，以及用于将柱塞偏置到初始位置的恢复弹簧，当闭合起动开关时电流就提供给激励线圈。用于给电机2提供电力的主开关根据柱塞的移动被闭合或开启，同时，输出轴3被与柱塞连接的移位杆沿着轴线方向移动。
起动机1以下述方式操作。当闭合起动机开关时，柱塞被激励线圈中产生的磁力驱动。与柱塞连接的移位杆向前驱动输出轴3。小齿轮4与发动机的齿圈接合，主开关闭合以便向电机2提供动力。电机2产生旋转扭矩，其通过行星齿轮装置6和单向离合器7传输到输出轴3。因而，发动机被起动。
当发动机被起动时，起动开关开启以便停止激励线圈的电力供给。柱塞通过恢复弹簧的偏置力返回其原始位置。响应于柱塞的移动，主开关开启以便结束电机2的电力供给。同时，输出轴3通过连接柱塞的移位杆返回其原始位置(最后位置)。在最后位置处，输出轴3的后端邻近止推垫圈23。
现在，参考图3，描述形成为穿过管20的支撑部分20a的空气通道25。空气通道由若干沿着轴线方向延伸穿过支撑部分20a的凹槽组成。凹槽与具有相同导程角的内螺旋花键20c在相同的方向上形成。但是，凹槽的数量制造为少于螺旋花键20c的螺纹条数量的一半。空气通道25的每个凹槽延续到内螺旋花键20c的每个凹槽。
包括输出轴3后端和止推垫圈23之间的空间S的管20的内孔和输出轴的外缘之间的空间(被称作内部空间)与管20外部的空间通过空气通道2 5连通。因而，输出轴3的泵动作用引起的包括空间S的内部空间中的压力变化被减轻。形成在支撑部分20a后端的限制表面20b限制输出轴3前向移动越过最前位置。
参考图4，描述空气通道25的修改形式。由若干凹槽形成的空气通道26形成在输出轴3的外缘。每个凹槽从外螺旋花键3a的前端延伸到预定位置。也就是，空气通道26的前端位置被确定以致当输出轴3处于最后位置时(输出轴3的上半部分)，它被放置在支撑部分20a前端的前方，如图4所示。采用这种方式，内部空间总是通过空气通道26连通外部空间。形成空气通道26的每个凹槽与具有相同导程角的外螺旋花键3a的凹槽部分沿着相同的方向延伸。在该修改形式中限制表面20b也限制输出轴3的前向移动。
代替形成空气通道26的凹槽，连接外螺旋花键3a的第二外螺旋花键可形成在输出轴3上。但是，在这种情况下，第二外螺旋花键的外径必须小于外螺旋花键3a的外径，以致第二外螺旋花键不会与管20内部形成的内螺旋花键20c接合。内部空间和外部空间之间的连通也可采用这种方式建立。
在本发明中获得下述优势。通过建立内部空间和外部空间之间的连通，减轻因输出轴3的泵动作用引起的内部空间中的压力变动或变化。因而，减轻因泵动作用引起的诸如润滑油的润滑剂的不希望的移动。另外，减轻泵动作用在输出轴3的轴线移动上的制动效果。此外，进入支撑部分20a和输出轴3外缘之间的滑动间隙的小的外来微粒可通过空气通道25、26排出。因为输出轴3后端后侧的空间S被封闭，以及空间S中的压力变化被抑制，所以润滑剂被防止流出到空间S更远的后侧。
本发明不局限于上述实施例，而是可以做不同的修改。例如，螺旋花键3a、20c可用直花键代替。空气通道25、26可独立于螺旋花键3a、20c形成。尽管参考上述优选实施例显示并描述了本发明，但对于熟悉本领域的技术人员来说，在不脱离后附权利要求书限定的本发明范围的情况下，本发明可做出形式和细节上的变化是显而易见的。

Claims (8)

1.一种用于起动内燃机的起动机(1)，包括：
壳体(17，18)；
电机(2)，其容纳在壳体中；
输出轴(3)，其具有与输出轴前端连接的小齿轮(4)，用于起动内燃机，输出轴具有形成在其后部的外花键(3a)；
单向离合器(7)，其将电机(2)的旋转扭矩传输到输出轴(3)，单向离合器包括用作单向离合器的内侧离合器的管(20)，管具有与输出轴的外花键(3a)连接的内花键(20c)，以致输出轴在管(20)中沿着其轴线方向来回移动，其中：
管(20)包括可滑动地接触输出轴(3)的支撑部分(20a)，支撑部分形成在管的前端处，管的支撑部分(20a)具有限制表面(20b)，用于限制输出轴(3)的前向移动；以及
空气通道(25，26)，其用于建立在支撑部分后侧处形成的空间和管外部形成的空间之间的连通，该空气通道或者形成在管(20)中，或者形成在输出轴(3)上。
2.如权利要求1所述的用于起动内燃机的起动机，其特征在于：
输出轴(3)的后端之后在管中形成的空间与单向离合器(7)后侧处的空间被中断。
3.如权利要求1所述的用于起动内燃机的起动机，其特征在于：
通过空气通道(25，26)的连通总是被建立，与输出轴(3)在其轴线方向的位置无关。
4.如权利要求1所述的用于起动内燃机的起动机，其特征在于：
空气通道(25，26)以凹槽的形状形成，其沿着与花键(3a，20c)相同的圆周方向倾斜。
5.如权利要求4所述的用于起动内燃机的起动机，其特征在于：
空气通道(25，26)相对于管(20)的轴线方向与花键(3a，20c)倾斜相同的角度。
6.如权利要求1所述的用于起动内燃机的起动机，其特征在于：
空气通道(26)形成在输出轴(3)的外缘上，连接输出轴(3)上形成的外花键(3a)。
7.如权利要求1所述的用于起动内燃机的起动机，其特征在于：
空气通道(25)形成为穿过管(20)的支撑部分(20a)，连接管的内花键(20c)。
8.如权利要求1所述的用于起动内燃机的起动机，其特征在于：
输出轴(3)的外花键(3a)和管(20)的内花键(20c)都是螺旋花键。
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