專利名稱:發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)和停止裝置的制作方法
本申請(qǐng)是2000年11月10日提交的美國申請(qǐng)No.09/709,859的部分繼續(xù)申請(qǐng),該美國申請(qǐng)為1998年10月30日提交的美國申請(qǐng)No.09/183,425(現(xiàn)美國專利No.6230678)的后續(xù)申請(qǐng)。在此結(jié)合兩個(gè)在先申請(qǐng)的全部內(nèi)容以作為參考。
背景技術(shù):
本申請(qǐng)涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)和停止裝置。具體地,本發(fā)明涉及一種機(jī)構(gòu)通過釋放儲(chǔ)存在彈性元件中的能量來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種用在內(nèi)燃機(jī)上的起動(dòng)裝置,其包括一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、一個(gè)安裝其上并在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的曲軸和一個(gè)安裝在曲軸上并隨之旋轉(zhuǎn)的飛輪。該起動(dòng)裝置包括一個(gè)可轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧殼體。一個(gè)具有至少一個(gè)彈性元件的能量儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)安裝在彈簧殼體內(nèi)。彈性元件響應(yīng)沿加載方向旋轉(zhuǎn)的彈簧殼體而被加載,彈簧殼體根據(jù)彈性元件的釋放而沿卸載方向旋轉(zhuǎn)。
一個(gè)可以移動(dòng)的支架安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上。支撐第一、第二和第三滾子旋轉(zhuǎn)。至少一個(gè)滾子由可動(dòng)支架支撐。
一個(gè)執(zhí)行組件選擇地在嚙合位置和脫離嚙合位置之間移動(dòng)可動(dòng)支架。當(dāng)支架處于嚙合位置時(shí),飛輪的旋轉(zhuǎn)通過滾子的作用而轉(zhuǎn)化為彈簧殼體沿加載方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然而,當(dāng)支架處于脫離嚙合位置時(shí),飛輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不會(huì)被轉(zhuǎn)化為彈簧殼體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
為了起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),一個(gè)連接機(jī)構(gòu)根據(jù)彈簧殼體沿卸載方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而使彈簧殼體與至少一個(gè)飛輪及曲軸相連。
優(yōu)選將一個(gè)棘輪安裝在彈簧殼體上以隨之旋轉(zhuǎn),和優(yōu)選將一個(gè)棘爪安裝在可動(dòng)支架上與棘輪嚙合以阻擋彈簧殼體沿卸載方向旋轉(zhuǎn)。棘爪可從與繞軸旋轉(zhuǎn)的棘輪嚙合的位置移開或者另外移動(dòng)支架到脫離嚙合位置,從而允許彈性元件卸載。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)在審閱下文的具體說明書、權(quán)利要求和附圖后對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。
圖1為包含本發(fā)明的剪草機(jī)的透視圖。
圖2為圖1所示的剪草機(jī)的一部分的剖面圖。
圖3為沿圖2中線3-3的視圖。
圖4為沿圖2中線4-4的視圖。
圖5為沿圖4中線5-5的表示彈簧加載機(jī)構(gòu)在嚙合位置的視圖。
圖6為沿圖4中線5-5的表示彈簧加載機(jī)構(gòu)在脫離嚙合位置的視圖。
在對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明之前,應(yīng)明白本發(fā)明在應(yīng)用中并不限于下文說明中所述的或附圖所示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和組件排布方式。本發(fā)明可以有其它的實(shí)施例并可以通過多種方式實(shí)施。此外,還應(yīng)明白此處所用的措辭和術(shù)語僅是為了說明而不應(yīng)被看作是一種限制。這里使用的“包括”和“包含”及其變化說法的意思是指包括其后所列的各項(xiàng)以及其等效項(xiàng)和其他附加項(xiàng)。這里使用的“由……組成”以及變化說法的意思是指,僅包括其后所列的各項(xiàng)。為了識(shí)別一種方法或過程中的要素而使用字母只是為了標(biāo)識(shí),并不意味著各要素必須以一種特定的順序來執(zhí)行。
具體實(shí)施例方式
圖1表示了一個(gè)包含底板14的剪草機(jī)10,一個(gè)送風(fēng)機(jī)殼體或者固定殼體18,一個(gè)安裝在底板14上并支撐固定殼體18的發(fā)動(dòng)機(jī)20(圖2),一套輪子22在地面上支撐底板14,和一個(gè)從底板14向上延伸的把手組件26。剪草機(jī)10還包括第一和第二手動(dòng)致動(dòng)器,在圖示實(shí)施例中其為一個(gè)橫桿把手30和按鈕34,在把手26上位于遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)20的位置處。橫桿把手30,或者按鈕34,與發(fā)動(dòng)機(jī)20內(nèi)的機(jī)構(gòu)通過纜索36可操作的互相連接。正如下文將要詳細(xì)說明的一樣,橫桿把手30和按鈕34都必須被啟動(dòng)從而來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)20。橫桿30,按鈕34,和纜索36構(gòu)成了發(fā)動(dòng)機(jī)20控制系統(tǒng)的一部分。同樣,也可以使用其它形式的手動(dòng)致動(dòng)器,例如杠桿、旋鈕、抽取式鑰匙等等。
應(yīng)注意盡管本發(fā)明圖示的是一種剪草機(jī)10,本發(fā)明也可以實(shí)施在其它由四沖程或二沖程循環(huán)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的裝置中。在某些應(yīng)用中或許需要有一個(gè)兩步驟發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)程序。在其他應(yīng)用中,可能只有一個(gè)單獨(dú)的手動(dòng)致動(dòng)器,例如一個(gè)按鈕或者橫桿把手,來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)20。
在剪草機(jī)10的操作中,橫桿30必須被移動(dòng)到靠近把手組件26端部的起動(dòng)位置38(圖1)來保證發(fā)動(dòng)機(jī)20運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦操作者離開則偏置橫桿30使之移動(dòng)到暫停位置(見圖1)。這使得發(fā)動(dòng)機(jī)20的點(diǎn)火電路接地并起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)20的停止過程。為了移動(dòng)橫桿把手30至起動(dòng)位置38,必須首先按下按鈕34并保持住再同時(shí)移動(dòng)橫桿把手30。按下按鈕34來解開橫桿把手30上的或者其他起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)20所必需的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)機(jī)構(gòu)(將在下文進(jìn)行具體描述)中可動(dòng)元件上的鎖。同樣,橫桿把手30和按鈕34也可以設(shè)置為讓橫桿把手30先移到起動(dòng)位置38來使按鈕34可被致動(dòng),在這種情況下通過按鈕34的操作來起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)20。
現(xiàn)來看圖2,發(fā)動(dòng)機(jī)20包括一個(gè)曲軸42其以一種公知的方式旋轉(zhuǎn)從而驅(qū)動(dòng)位于剪草機(jī)10底板14下的切削片。曲軸42可以為如圖示實(shí)施例所示的垂直方向從而使切削片可以直接附在曲軸42的下端。同樣,其也可以為水平方向或者非垂直方向。安裝在曲軸42頂端的是飛輪46和起動(dòng)杯50。螺母54擰在曲軸42的頂端以將起動(dòng)杯50和飛輪46固定在曲軸42的頂端,如圖所示。
軸56安裝在固定殼體18上(通過焊接或者整體成型),并向下延伸至殼體18內(nèi)。一個(gè)反沖起動(dòng)滑輪58通過一個(gè)單向離合器60可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝軸56上,位于飛輪46、曲軸42和起動(dòng)杯50的上方。起動(dòng)拉繩62纏繞在起動(dòng)滑輪58上。單向離合器60通過一個(gè)心軸70與起動(dòng)滑輪58連接,從而使在拉動(dòng)起動(dòng)繩62時(shí)使起動(dòng)滑輪和心軸70沿起動(dòng)方向74旋轉(zhuǎn)(圖3)。
多個(gè)擋塊78可樞轉(zhuǎn)地安裝在心軸70的下端并與起動(dòng)杯50嚙合使之隨心軸70沿起動(dòng)方向74旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)反沖滑輪58和曲軸42一起轉(zhuǎn)動(dòng)。擋塊78和杯50由此構(gòu)成在心軸70和曲軸42之間的離心連接機(jī)構(gòu)的一部分。同樣,擋塊78也可以安裝在起動(dòng)杯50上,且可以彈簧偏壓至與心軸70嚙合。在這種安排下,當(dāng)曲軸42達(dá)到預(yù)定轉(zhuǎn)速時(shí)擋塊78可以收回彈簧的偏壓力從而解除反沖滑輪58與曲軸42的連接。
發(fā)動(dòng)機(jī)20的兩沖程或四沖程循環(huán)可以隨著曲軸42和飛輪46沿起動(dòng)方向74的旋轉(zhuǎn)而開始,且曲軸42和飛輪46在發(fā)動(dòng)機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中繼續(xù)沿起動(dòng)方向74轉(zhuǎn)動(dòng)。反沖彈簧安裝在反沖滑輪58內(nèi)用以在發(fā)動(dòng)機(jī)20起動(dòng)時(shí)將起動(dòng)繩62再繞在起動(dòng)滑輪58上。
同樣在曲軸42和飛輪46上方圍繞心軸70安裝的是彈簧殼體82。第二單向離合器86允許彈簧殼體82隨心軸70沿彈簧加載方向90(圖3)轉(zhuǎn)動(dòng),但為了沿起動(dòng)方向74轉(zhuǎn)動(dòng)而將心軸70和彈簧殼體82相連在一起。一個(gè)彈性元件或者彈簧94,在圖示實(shí)施例中其為一卷彈簧鋼,安裝在彈簧殼體82內(nèi)。彈簧殼體82具有一個(gè)上開口,其由一部分發(fā)動(dòng)機(jī)殼體98部分地遮蓋。
發(fā)動(dòng)機(jī)殼體98的該部分也向下延伸入彈簧殼體82內(nèi),并確定了兩個(gè)孔眼102。彈簧94的內(nèi)端104可以形成為一個(gè)鉤108,該鉤可拆卸地與兩個(gè)孔眼102中的一個(gè)連接。彈簧94的外端110通過螺栓、鉤或者類似物安裝在彈簧殼體82上。彈簧94包裹在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體98的內(nèi)側(cè)部分周圍并隨著彈簧殼體82沿加載方向90的旋轉(zhuǎn)而被加載。
彈簧殼體82由于彈簧94的釋放而隨著發(fā)動(dòng)機(jī)殼體98沿起動(dòng)方向74旋轉(zhuǎn)。反沖滑輪58在彈簧94卸載時(shí)不轉(zhuǎn)動(dòng),因?yàn)閱蜗螂x合器在心軸沿起動(dòng)方向74轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使心軸70和滑輪58不相連而無法共同旋轉(zhuǎn)。由于第二單向離合器86將彈簧殼體82沿起動(dòng)方向74的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為心軸70相同方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),擋塊78如上文所述嚙合起動(dòng)杯50。因此,發(fā)動(dòng)機(jī)20可以隨著彈簧94的釋放而被起動(dòng)。
圖2-4表示了一個(gè)彈簧加載機(jī)構(gòu)。彈簧加載機(jī)構(gòu)包括支架114,安裝在支架114上的第一和第二軸118、122,和第一、第二、第三滾子126、130、134。在此,“滾子”是指圖示的彈性(如橡膠)摩擦滾子或者齒形元件如齒輪。彈簧加載機(jī)構(gòu)還包括一個(gè)鎖閉機(jī)構(gòu),其包括一個(gè)安裝在彈簧殼體82下面的棘輪138(圖2和圖4)和安裝在支架114上并與棘輪138嚙合的棘爪。
如圖2和圖4所示,第一和第二軸118、122由軸承或軸套146支撐隨支架114旋轉(zhuǎn)。第一滾子126固定在第一軸118上,第二滾子130固定在第二軸122上。同樣,第一軸118也可以固定在支架114上而第一滾子126可以在第一軸118周圍轉(zhuǎn)動(dòng)。第二軸122由軸承或軸套150支撐在支撐臂151上,其安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體98上。支架114因此可以繞第二軸122樞轉(zhuǎn)。因而在圖示的實(shí)施例中支架114的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與第二軸122的轉(zhuǎn)動(dòng)軸同軸或共線。在另一實(shí)施中提出了,支架114的軸線可以與第二軸122的旋轉(zhuǎn)軸不同軸(如圖3中假想部分152所示)。
第三滾子134與第二軸122通過摩擦離合器或者旋緊離合器154(overwind clutch)相連,其意義將在下文描述。旋緊離合器154包括一個(gè)旋在第二軸122上的螺母及夾在螺母和第三軸之間的一個(gè)貝式墊圈和一個(gè)平墊圈。在第二軸122上設(shè)有肩部158(圖4)以提供一個(gè)軸承面以在螺母擰緊時(shí)可將第三滾子134壓在其上。在旋緊離合器上設(shè)置不能超過的摩擦限制,第三滾子134響應(yīng)于第二滾子130的旋轉(zhuǎn)而隨第二軸122轉(zhuǎn)動(dòng)。第二軸122可以稱作“連接軸”。
應(yīng)注意旋緊離合器154可以用來使第二滾子130與第二軸122相連或者使第一滾子126與第一軸118相連。旋緊離合器154可以降低彈簧94卷的過緊的可能性,旋緊離合器基本上可以有效地位于彈簧94和曲軸42之間的任意位置。因此,圖示的旋緊離合器154的具體位置不能被看作一種限制。
再看圖5和圖6,支架114可以在嚙合位置(圖5)和脫離嚙合位置(圖6)之間樞轉(zhuǎn),無論支架114是處在嚙合位置還是脫離嚙合位置第三滾子134都與彈簧殼體82接觸。纜索36和復(fù)位彈簧162在支架114上與轉(zhuǎn)軸相對(duì)的另一端上相互連接。支架114可以在手動(dòng)致動(dòng)器30、34兩者共同或者其中之一的作用下樞轉(zhuǎn)至脫離嚙合位置。
在發(fā)動(dòng)機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,橫桿把手30保持在起動(dòng)位置38,其保持支架114在脫離嚙合位置。當(dāng)松開橫桿把手30時(shí),第一滾子126在復(fù)位彈簧162的作用下移向與飛輪46嚙合的位置。如圖5所示,飛輪46沿起動(dòng)方向74的回轉(zhuǎn)促使第一滾子126以相反反向(圖示實(shí)施例中的逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng),其使第二和第三滾子130、134沿與第一滾子126的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)。
第三滾子134,通過與彈簧殼體82的嚙合,帶動(dòng)彈簧殼體82沿加載方向90旋轉(zhuǎn),其與起動(dòng)方向46相反或者為逆時(shí)針方向。彈簧殼體82沿加載方向90的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)將彈簧94繞在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體98的內(nèi)側(cè)部分的周圍并加載彈簧94。棘爪142與棘輪138嚙合并防止彈簧94釋放。
隨著彈簧84愈繞愈緊,阻力通過第三滾子134、旋緊離合器154、第二軸122、第二滾子130和第一滾子126傳回到飛輪46和曲軸42上。這在飛輪46和曲軸42上產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)的效果并使其停止。若在彈簧94上加載超過一個(gè)預(yù)定量,從第二軸122到第三軸134間傳遞的扭矩會(huì)達(dá)到足夠高而克服旋緊離合器154的摩擦力,從而使飛輪46和曲軸42從彈簧殼體82上脫離并保護(hù)彈簧94使其不會(huì)卷的過緊而被損壞。
應(yīng)注意飛輪46、第一滾子126和第二滾子130可以使彈簧加載機(jī)構(gòu)自啟動(dòng)。換句話說,隨著彈簧94在彈簧殼體82上繞緊,第一滾子126必須傳遞更多的扭矩給第二滾子130以連續(xù)加載彈簧94。由于零件的這種布置,第一滾子126會(huì)試圖以逆時(shí)針方向(如圖5所示)在第二滾子130周圍緩慢的行進(jìn),其使得第一滾子126越來越緊地壓在飛輪46上。因而在飛輪46和第一滾子126之間產(chǎn)生的法向力的增加使第一滾子126通過第二滾子130、第二軸122和第三軸134傳遞更多的扭矩到彈簧殼體82上直至旋緊離合器154滑動(dòng)或者飛輪46和曲軸42停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
根據(jù)彈簧加載機(jī)構(gòu)的自激發(fā)特性,復(fù)位彈簧162只能足夠強(qiáng)以使第一滾子126與飛輪46接觸并產(chǎn)生足夠的法向力來將開始的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞至彈簧殼體82。一旦開始彈簧加載,復(fù)位彈簧162就不必在第一滾子126和飛輪46之間提供逐漸增加的法向力,既然其可以通過上文所述的零件的自激發(fā)布置而自動(dòng)完成。
還應(yīng)注意到只有滾子126、130、134中的一個(gè)需要可移動(dòng)來使其他滾子之一與飛輪嚙合或脫離嚙合,或者彈簧殼體82來使飛輪46與彈簧殼體82嚙合或脫離嚙合。在一可選實(shí)施例中,例如,第一滾子126單獨(dú)安裝在可動(dòng)支架114上而第二滾子130、第二軸122和第三滾子134由支架114單獨(dú)支撐在一個(gè)固定位置。在另一可選實(shí)施例中,第一滾子126可以轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在一個(gè)固定位置處與飛輪46嚙合,而第二滾子130、第二軸122和第三滾子134可以由可動(dòng)支架支撐并且可移動(dòng)的進(jìn)入或者脫離第一滾子126和彈簧殼體82間的嚙合。
在另一可選實(shí)施例中,三個(gè)滾子126、130、134可以均處在固定位置,且第一滾子與飛輪46和第二滾子130嚙合,而第三滾子134與彈簧殼體82嚙合。在這種可選的結(jié)構(gòu)中,可動(dòng)支架114可以與一個(gè)離合器嚙合及脫離嚙合,該離合器連接第二和第三滾子130、134使其一同轉(zhuǎn)動(dòng)。
發(fā)動(dòng)機(jī)20的起動(dòng)通過操縱按鈕34和橫桿把手30(或者一個(gè)或多個(gè)其它手動(dòng)致動(dòng)器)來完成。其拉緊纜索36并使支架114順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),如圖5和圖6所示。這使棘爪142從棘輪138上移開并使彈簧94釋放。這產(chǎn)生的彈簧殼體82沿起動(dòng)方向74的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)通過心軸70、擋塊78和杯50傳遞到飛輪46和曲軸42上。一旦曲軸42開始旋轉(zhuǎn)后,發(fā)動(dòng)機(jī)20可以維持飛輪46和曲軸42的轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)彈簧94基本上完全釋放后,彈簧94內(nèi)端104上的鉤108從發(fā)動(dòng)機(jī)殼體98上的孔眼102滑出。這可以防止彈簧94折回其內(nèi)端104而折斷。出于這種考慮,鉤和孔眼10、102的布置本質(zhì)上是一個(gè)單向離合器,并可以由其它適合的單向離合器替代。
在一個(gè)可選實(shí)施例中,支架114可由一個(gè)自動(dòng)彈簧加載系統(tǒng)樞轉(zhuǎn),該系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)20的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中而不是在發(fā)動(dòng)機(jī)減速過程中使?jié)L子126、130、134樞轉(zhuǎn)至與飛輪46和彈簧殼體82嚙合。自動(dòng)彈簧加載機(jī)構(gòu)也可以在彈簧94被充分加載時(shí)移開滾子126、130、134使其脫離與飛輪46和殼體82兩者或者兩者之一的嚙合。同樣,旋緊離合器154可以在彈簧94加載到一個(gè)選定量時(shí)使第三滾子134從第二軸122上滑開。
雖然優(yōu)選使第一滾子126包括一個(gè)彈性滾子部分使其可以方便地與飛輪46嚙合及脫離嚙合,第一滾子126可以還包括一個(gè)齒形部分(例如,在彈性滾子部分之上或者之下)。第二滾子130可以為一齒形元件,例如齒輪,其與第一滾子126的齒形部分嚙合。一個(gè)環(huán)形齒輪可以安裝在彈簧殼體82的外側(cè),或者可以在彈簧殼體82的外側(cè)設(shè)有齒輪齒。第三滾子134也可為一齒形元件,其余彈簧殼體82外側(cè)表面的齒輪齒嚙合。因此第一、第二和第三滾子26、30、34除附圖所示外還可以包括齒輪和彈性滾子的不同組合。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)裝置,其包括一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、一個(gè)安裝其上并在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的曲軸和一個(gè)安裝在曲軸上并隨之旋轉(zhuǎn)的飛輪,該起動(dòng)裝置包括可轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧殼體;能量儲(chǔ)存機(jī)構(gòu),包括至少一個(gè)安裝在彈簧殼體內(nèi)的彈性元件,所述彈性元件響應(yīng)于沿加載方向旋轉(zhuǎn)的彈簧殼體而被加載,而所述彈簧殼體隨著所述彈性元件的釋放而沿卸載方向旋轉(zhuǎn)??梢苿?dòng)的支架;第一、第二和第三滾子,至少一個(gè)所述滾子由所述可動(dòng)支架支撐;執(zhí)行組件,其選擇地在嚙合位置和脫離嚙合位置之間移動(dòng)所述可動(dòng)支架,當(dāng)所述支架處于所述嚙合位置時(shí)飛輪的旋轉(zhuǎn)通過所述滾子的作用而轉(zhuǎn)化為所述彈簧殼體沿所述加載方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而當(dāng)所述支架處于所述脫離嚙合位置時(shí)飛輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不會(huì)被轉(zhuǎn)化為所述彈簧殼體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);和一個(gè)連接機(jī)構(gòu),其根據(jù)所述彈簧殼體沿所述卸載方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而將所述彈簧殼體與所述飛輪和所述曲軸的至少之一連接,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)裝置,其特征在于,所述第一滾子由所述可動(dòng)支架支撐并當(dāng)所述支架處于所述嚙合位置時(shí)其可移動(dòng)到與飛輪嚙合處,所述第二滾子隨著所述第一滾子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),所述第三滾子隨著所述第二滾子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),且所述第三滾子與所述彈簧殼體嚙合以帶動(dòng)所述彈簧殼體隨著所述第一、第二滾子的旋轉(zhuǎn)而沿所述加載方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)裝置,進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述支架上的第一軸和第二軸,其中所述第一滾子安裝在所述第一軸上,且其中所述第二滾子和第三滾子安裝到所述第二軸上以隨其旋轉(zhuǎn),從而當(dāng)所述支架處于所述嚙合位置時(shí),所述第一滾子與飛輪嚙合,所述第三滾子與彈簧殼體嚙合,而所述第二滾子與所述第一滾子嚙合,由此飛輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)所述第一滾子轉(zhuǎn)動(dòng),所述第一滾子的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述第二滾子轉(zhuǎn)動(dòng),所述第二滾子的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述第二軸轉(zhuǎn)動(dòng),所述第二軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述第三滾子轉(zhuǎn)動(dòng),而所述第三滾子的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)所述彈簧殼體沿所述加載方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求3所述的起動(dòng)裝置,其中所述支架是可繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述第二軸上并可在所述嚙合位置和脫離嚙合位置之間樞轉(zhuǎn),且其中所述第一滾子在所述支架處于所述脫離嚙合位置時(shí)與所述飛輪脫離嚙合。
5.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)裝置,進(jìn)一步包括一個(gè)旋緊離合器,其可操作的與所述滾子之一連接,主要以防止所述彈性元件的加載超過一個(gè)選定的最大負(fù)載。
6.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)裝置,進(jìn)一步包括一個(gè)鎖閉機(jī)構(gòu),其包括一個(gè)棘輪和一個(gè)棘爪,所述棘輪安裝在所述彈簧殼體上以隨之旋轉(zhuǎn)而所述棘爪與所述棘輪嚙合以阻擋所述彈簧殼體沿所述卸載方向轉(zhuǎn)動(dòng),所述棘爪可選擇性的從與所述棘輪嚙合的位置移開從而允許所述彈性元件釋放。
7.如權(quán)利要求6所述的起動(dòng)裝置,其特征在于,所述棘爪安裝在所述支架上并且其中所述棘爪可根據(jù)所述支架移向所述脫離嚙合位置而從與所述棘輪嚙合位置處移開。
8.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)裝置,其特征在于,所述第一、第二和第三滾子中的至少一個(gè)為齒輪。
9.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)裝置,進(jìn)一步包括一個(gè)復(fù)位彈簧來向所述嚙合位置偏壓所述支架,從而使所述支架可在發(fā)動(dòng)機(jī)開始停車的同時(shí)移動(dòng)到所述嚙合位置,并使所述彈簧殼體在發(fā)動(dòng)機(jī)減速過程中沿所述加載方向旋轉(zhuǎn),且使所述彈性元件的加載可在飛輪和曲軸上產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)的效果。
10.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)裝置,其特征在于,當(dāng)所述支架處在所述嚙合位置時(shí)所述第一滾子與飛輪嚙合,且其中所述執(zhí)行組件可以自激發(fā)以使所述彈性元件的加載可以讓所述第一滾子與飛輪更牢固的嚙合。
11.如權(quán)利要求1所述的起動(dòng)裝置,進(jìn)一步包括第一和第二手動(dòng)致動(dòng)器,至少一個(gè)所述手動(dòng)致動(dòng)器位于相對(duì)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的較遠(yuǎn)處,其中所述第一和第二手動(dòng)致動(dòng)器必須都被啟動(dòng)來移動(dòng)所述可動(dòng)支架至所述脫離嚙合位置,且必須至少啟動(dòng)其中所述手動(dòng)致動(dòng)器的一個(gè)來移動(dòng)所述可動(dòng)支架至所述嚙合位置。
12.一種內(nèi)燃機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)殼體;曲軸,安裝其上并在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)部旋轉(zhuǎn);安裝在所述曲軸上并隨之旋轉(zhuǎn)的飛輪;可轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧殼體;能量儲(chǔ)存機(jī)構(gòu),其包括至少一個(gè)安裝在彈簧殼體內(nèi)的彈性元件,所述彈性元件響應(yīng)于沿加載方向旋轉(zhuǎn)的彈簧殼體而被加載,而所述彈簧殼體根據(jù)所述彈性元件的釋放來沿著卸載方向旋轉(zhuǎn)??梢苿?dòng)的支架;第一、第二和第三滾子,至少一個(gè)所述滾子由所述可動(dòng)支架支撐;執(zhí)行組件,其選擇地在嚙合位置和脫離嚙合位置之間移動(dòng)所述可動(dòng)支架,當(dāng)所述支架處于所述嚙合位置時(shí)飛輪的旋轉(zhuǎn)通過所述滾子的作用而轉(zhuǎn)化為所述彈簧殼體沿所述加載方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),而當(dāng)所述支架處于所述脫離嚙合位置時(shí)飛輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不會(huì)被轉(zhuǎn)化為所述彈簧殼體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng);和連接機(jī)構(gòu),其根據(jù)所述彈簧殼體沿所述卸載方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而將所述彈簧殼體與所述飛輪和所述曲軸的至少之一連接,從而使發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)。
13.如權(quán)利要求12所述發(fā)動(dòng)機(jī),其特征在于,所述可動(dòng)支架是可繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上,其中所述第一滾子轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述支架上并可根據(jù)所述支架的樞轉(zhuǎn)而與所述飛輪嚙合或脫離嚙合。
14.如權(quán)利要求12所述發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)一步包括一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述可動(dòng)支架上的軸,其中所述第一滾子轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述可動(dòng)支架上,其中所述第二滾子和第三滾子均與所述軸連接并隨其旋轉(zhuǎn),其中所述第一滾子與所述第二滾子相鄰以帶動(dòng)所述第二滾子和所述軸隨第一滾子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn),其中所述第三滾子隨所述軸的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
15.如權(quán)利要求14所述發(fā)動(dòng)機(jī),其特征在于,當(dāng)所述支架移向所述嚙合位置時(shí),所述第一滾子與所述飛輪嚙合且所述第三滾子與所述彈簧殼體嚙合,從而使所述彈簧殼體根據(jù)所述飛輪的旋轉(zhuǎn)而沿所述加載方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
16.如權(quán)利要求14所述發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)一步包括一個(gè)安裝在所述軸上并位于所述第三滾子和所述軸之間的旋緊離合器,其用來允許從所述軸到所述第三滾子的扭矩傳遞可達(dá)到一個(gè)閾值扭矩水平,在該閾值處所述旋緊離合器允許所述軸和所述第三滾子之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
17.如權(quán)利要求14所述發(fā)動(dòng)機(jī),其特征在于,所述可動(dòng)支架安裝在所述軸上并繞其轉(zhuǎn)動(dòng)。
18.如權(quán)利要求12所述發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)一步包括一個(gè)鎖閉機(jī)構(gòu),其包括一個(gè)安裝在所述彈簧殼體上的棘輪和一個(gè)可移動(dòng)地與所述棘輪嚙合的棘爪,以允許所述彈簧殼體沿所述加載方向旋轉(zhuǎn)并防止所述彈簧殼體沿所述卸載方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
19.如權(quán)利要求18所述發(fā)動(dòng)機(jī),其特征在于,所述棘爪由所述支架支撐且其中所述棘爪可根據(jù)所述可動(dòng)支架移到所述脫離嚙合位置而從與所述棘輪嚙合位置處移開。
20.如權(quán)利要求12所述發(fā)動(dòng)機(jī),其特征在于,所述第一、第二和第三滾子中的至少一個(gè)為齒輪。
21.如權(quán)利要求12所述發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)一步包括一個(gè)復(fù)位彈簧來向所述嚙合位置偏壓所述支架,從而使所述支架可在發(fā)動(dòng)機(jī)開始停車的同時(shí)移動(dòng)到所述嚙合位置,并使所述彈簧殼體在發(fā)動(dòng)機(jī)減速過程中沿所述加載方向旋轉(zhuǎn)并在飛輪和曲軸上產(chǎn)生一個(gè)制動(dòng)效果。
22.如權(quán)利要求12所述發(fā)動(dòng)機(jī),其特征在于,所述第一滾子在所述支架處于所述嚙合位置時(shí)與所述飛輪嚙合,且其中所述執(zhí)行組件可以自激發(fā)以使所述彈性元件的加載可以讓所述第一滾子與飛輪更牢固的嚙合。
23.一種起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的方法,該內(nèi)燃機(jī)具有一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、一個(gè)安裝其上并在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的曲軸和一個(gè)安裝在曲軸上并隨之旋轉(zhuǎn)的飛輪,該方法包括提供可轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧殼體;將支架可動(dòng)地支撐在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)部;提供第一、第二和第三滾子;將至少一個(gè)所述滾子可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支架上;選擇性地在嚙合位置和脫離嚙合位置之間移動(dòng)所述可動(dòng)支架,當(dāng)支架處于嚙合位置時(shí)將第一滾子與飛輪嚙合并將第三滾子與殼體嚙合,而當(dāng)所述支架處于所述脫離嚙合位置時(shí)使第一滾子或第三滾子中至少一個(gè)與相應(yīng)的飛輪或彈簧殼體脫離嚙合;將第二滾子連接在第一滾子和第三滾子之間,以使第一滾子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以轉(zhuǎn)化為第三滾軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在支架處于嚙合位置時(shí)使第一、第二和第三滾子隨飛輪的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn);使彈簧殼體隨第三滾子的旋轉(zhuǎn)而沿著加載方向轉(zhuǎn)動(dòng);根據(jù)彈簧殼體在加載方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來使安裝在彈簧殼體內(nèi)部的彈性元件儲(chǔ)存能量;根據(jù)彈性元件的釋放來使彈簧殼體沿卸載方向旋轉(zhuǎn);且將曲軸與彈簧殼體相連來將彈簧殼體沿卸載方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸沿起動(dòng)方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),從而起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法,進(jìn)一步包括鎖定彈簧殼體使彈簧殼體不能沿卸載方向旋轉(zhuǎn),并可選擇性地解鎖彈簧殼體使其可以沿卸載方向旋轉(zhuǎn)。
25.如權(quán)利要求24所述的方法,其特征在于,可選擇性地解鎖包括在彈簧殼體上安裝一個(gè)棘輪并在可動(dòng)支架上設(shè)一個(gè)棘爪以使當(dāng)支架處在嚙合位置時(shí)棘爪與棘輪嚙合,棘爪載與棘輪嚙合時(shí)可防止彈簧殼體沿卸載方向旋轉(zhuǎn);在遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī)處設(shè)置至少一個(gè)手動(dòng)致動(dòng)器;并操作手動(dòng)致動(dòng)器來移動(dòng)可動(dòng)支架至脫離嚙合位置從而使棘爪從與棘輪嚙合的位置處移開。
26.如權(quán)利要求25所述的方法,其特征在于,設(shè)置至少一個(gè)手動(dòng)致動(dòng)器包括設(shè)置第一和第一手動(dòng)致動(dòng)器以使第一和第二手動(dòng)致動(dòng)器的至少一個(gè)遠(yuǎn)離發(fā)動(dòng)機(jī),且其中操作手動(dòng)致動(dòng)器包括共同操作第一和第二致動(dòng)器。
27.如權(quán)利要求23所述的方法,其特征在于,將至少一個(gè)滾子轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到支架上包括將第一滾子轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝到支架上,轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝一個(gè)軸到支架上,將第二和第三滾子連接到軸上并隨之旋轉(zhuǎn),并與第一和第二滾子互相嚙合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)和停止裝置,包括一個(gè)第一滾子(16)其可選擇性地與發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪(46)鄰接從而可隨飛輪的旋轉(zhuǎn)而繞一個(gè)第一軸轉(zhuǎn)動(dòng)。一個(gè)第二滾子(130)與第一滾子鄰接并隨第一滾子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。一個(gè)第二軸(122)和一個(gè)旋緊離合器(154)將第二滾子與第三滾子相連從而使第三滾子隨第二滾子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。第三滾子(134)與彈簧殼體(82)鄰接并使彈簧殼體隨第三滾子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。彈簧(94)裝在彈簧殼體的內(nèi)部并由于彈簧殼體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而被加載。當(dāng)彈簧加載到一個(gè)預(yù)先選定的水平時(shí)旋緊離合器滑開以保護(hù)彈簧不致卷的過緊。彈簧可以選擇性地釋放以帶動(dòng)彈簧殼體沿卸載方向旋轉(zhuǎn)。彈簧殼體沿卸載方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸旋轉(zhuǎn)從而起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)F02D9/02GK1549896SQ02816813
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2002年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月27日
發(fā)明者阿特·珀?duì)柭? 加里·J·格拉齊阿爾尼, 羅伯特·K·米切爾, K 米切爾, J 格拉齊阿爾尼, 阿特 珀?duì)柭?申請(qǐng)人:布里格斯斯特拉頓公司