專利名稱：同軸發(fā)動機啟動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機啟動器，更準確地說，涉及一種這樣的發(fā)動機啟動器包括一個電動機、一個小齒輪、一根用于該小齒輪的滑動軸、和一個用來致動一個開關裝置的螺線管裝置，所包括的這些裝置都同軸布置。
在常規(guī)的發(fā)動機啟動器中，輸出軸可攜帶一個與齒圈相嚙合的小齒輪軸向滑動，并且一般以平行關系布置用來軸向驅動該小齒輪的螺線管裝置。根據(jù)這樣一種雙軸型發(fā)動機啟動器，因為螺線管裝置從電動機側伸出，所以啟動器的徑向尺寸不可避免地較大，并且對必需的安裝空間有相當?shù)南拗啤?br> 為了克服這種不便，已經(jīng)提出了多種把螺線管裝置布置在輸出軸周圍的同軸發(fā)動機啟動器。本申請的申請人(受讓人)以前在日本公開專利出版物No.8-319926(美國專利申請No.08/653,873，申請于1996年5月28日)中，提出了一種能減小軸向尺寸而不使整體結構復雜的同軸發(fā)動機啟動器。
根據(jù)這一先有專利申請，小齒輪經(jīng)一個單向離合器和一個螺旋花鍵與輸出軸聯(lián)接，從而當輸出軸轉動時把小齒輪推向齒圈。該小齒輪還由一個電磁致動的可移動鐵芯或銜鐵向前推動，以便更可靠地與齒圈嚙合，并且通過由相互套裝的銜鐵內(nèi)件和外件形成銜鐵來減小軸向尺寸。然而，如果當小齒輪即將與齒圈的側表面鄰接時推力不夠，則小齒輪可能未與齒圈相嚙合。因此，希望增大作用在銜鐵上的磁吸力、和小齒輪的推力。
而且，由于希望更可靠地推動小齒輪與齒圈相嚙合，所以一個螺旋彈簧插入在銜鐵內(nèi)件與包括一塊頂板的固定部分之間，用來提供除磁吸力提供的推力之外的彈簧力，以便推出小齒輪。
然而，這種布置有這樣的問題當銜鐵內(nèi)件在推出小齒輪的方向運動時螺旋彈簧伸長，并且螺旋彈簧的彈簧力減小相應的值。為了克服這個問題，可以設想隨銜鐵外件的運動移動彈簧。通過這樣做，能夠把螺旋彈簧的伸長而減小銜鐵外件的移動量。
根據(jù)從銜鐵外件側支撐螺旋彈簧的這種布置，可以設想在銜鐵外件的內(nèi)周緣上完整地提供一個指向內(nèi)部的徑向法蘭，以連接螺旋彈簧的螺旋端之一。然而，實現(xiàn)起來比較困難且成本較高。況且，磁通會從由與銜鐵外件相同的磁性材料制成的法蘭漏出，由此降低在銜鐵外件上的磁吸力，并且銜鐵內(nèi)件還會被磁性地吸向該法蘭(或沿把它拉回的方向)。指向內(nèi)部的徑向法蘭還可能產(chǎn)生這樣的問題螺旋彈簧的對應螺旋端可能側向偏移，而干擾銜鐵內(nèi)件或其他零件。
鑒于先有技術的這些問題，本發(fā)明的一個首要目的在于，提供一種能把小齒輪推到與一個齒圈以高度可靠的方式相嚙合的同軸發(fā)動機啟動器。
本發(fā)明的第二目的在于，提供一種具有較小徑向和軸向尺寸但能以強有力的方式推出小齒輪的同軸發(fā)動機啟動器。
本發(fā)明的第三目的在于，提供一種制造經(jīng)濟的同軸發(fā)動機啟動器。
本發(fā)明的第四目的在于，提供一種制連工作可靠的同軸發(fā)動機啟動器。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種發(fā)動機啟動器能實現(xiàn)這些和其他目的，這種發(fā)動機啟動器包括一個電動機、一根相對于該電動機同軸延伸的輸出軸、一個安裝在該輸出軸上并經(jīng)一個花鍵與該輸出軸相聯(lián)接的小齒輪、以及一個布置在輸出軸周圍以驅動該小齒輪與內(nèi)燃機的一個齒圈相嚙合的螺線管裝置。該螺線管裝置包括一個勵磁線圈，限定一個內(nèi)孔；一個在該勵磁線圈周圍的磁軛，以便沿該勵磁線圈內(nèi)孔的內(nèi)圓周表面軸向傳導磁通；一個圓柱形銜鐵外件，以軸向可滑動的方式裝在勵磁線圈的內(nèi)孔中；一個圓柱形銜鐵內(nèi)件，套疊且可軸向滑動地裝在銜鐵外件中；一個第一回動彈簧，在相對于磁軛打開磁隙的方向上推動銜鐵外件；一個第二回動彈簧，在相對于磁軛打開磁隙的方向上推動銜鐵內(nèi)件；一個螺旋彈簧，同軸地插入在內(nèi)外銜鐵件之間，以推動內(nèi)外銜鐵件使之彼此遠離；以及一個環(huán)形彈簧保持架，安裝在銜鐵外件的孔中，以約束螺旋彈簧的一個對應螺旋端部。
因此，簡化了銜鐵外件的形狀，并且降低了形成銜鐵外件的成本。可以通過卷曲銜鐵外件把彈簧保持架以簡單和可靠的方式固定到位。準確地說，彈簧保持架可以由一個由非磁性材料制成的獨立零件構成，從而能減小經(jīng)彈簧保持架的磁通泄漏。而且，彈簧保持架可以提供有一個環(huán)形凸臺，用來限制螺旋彈簧對應螺旋端的側向運動。由此，能以非常有效的方式避免由于螺旋彈簧的側向移動所造成的螺旋彈簧與外部零件的干擾。
根據(jù)本發(fā)明的一個最佳實施例，磁軛和銜鐵內(nèi)外件的相對端部帶有基本上互補的錐形縱向部分。一般地，由銜鐵外件致動用來控制電動機的磁性開關。
根據(jù)這種布置，磁吸力初始作用在銜鐵外件上，這就產(chǎn)生對銜鐵內(nèi)件有利的磁通分布以便被有力地吸向在磁軛上限定的相對磁極。這一磁吸力受到在銜鐵內(nèi)外件之間插入的螺旋彈簧的助推。這樣，在操作的初始階段得到較強的磁吸力，并且這個力接近操作末端或當銜鐵件完全被吸向磁軛的相對磁極時，受到相對地控制。
鑒于要控制接近銜鐵件運動末端的磁吸力，可以以這樣的方式使銜鐵內(nèi)外件裝有擋塊部分，以便在銜鐵內(nèi)件和磁軛相對端部上限定的錐面之間、和在銜鐵外件和磁軛相對端部上限定的錐面之間限定很小的間隙。特別可取的是由一個環(huán)形臺肩表面限定用于銜鐵內(nèi)外件擋塊部分的至少一個，該環(huán)形臺肩表面提供在垂直于軸線的對應銜鐵件中，該對應銜鐵件適于在勵磁線圈的勵磁狀態(tài)鄰接在磁軛相對端部中限定的對應環(huán)形臺肩表面。
鑒于要減小不希望的磁通泄漏或散逸，有利的是環(huán)形臺肩表面提供在銜鐵內(nèi)件中，并且磁軛相對端部和銜鐵內(nèi)件的錐面提供在環(huán)形臺肩表面的同一軸側，以便在勵磁線圈的勵磁狀態(tài)下以其之間限定的小間隙相互相對著，磁軛相對端部的錐面由一個凹入部分以這樣一種方式終止，從而使磁軛相對端部的錐面超過銜鐵內(nèi)件錐面所延伸的、基本上較短的軸向長度延伸。
為了保證在銜鐵內(nèi)外件之間的無摩擦相對運動，最好是通過由勵磁線圈孔的內(nèi)周緣表面定位銜鐵外件的外周緣表面，相對于勵磁線圈同軸地布置銜鐵外件，而通過由輸出軸的外周緣表面定位銜鐵內(nèi)件的內(nèi)周緣表面，相對于輸出軸同軸地布置銜鐵內(nèi)件。
為了減小漏磁通，輸出軸由非磁性材料制成。另外或可選擇的是，該發(fā)動機啟動器可以包括一個由非磁性材料制成、且可滑動地裝配在輸出軸上以軸向致動小齒輪的移動件，銜鐵內(nèi)件固定地安裝在該移動件上。一般地，一個單向離合器插入在小齒輪與銜鐵之間。單向離合器通常由鐵磁性材料制成，并且重要的是防止磁通散逸進離合器零件和通過離合器零件散逸?；谶@種考慮，希望單向離合器包括一個一端與移動件鄰接的離合器內(nèi)件、和一個與小齒輪整體形成的離合器外件，離合器內(nèi)件與形成在輸出軸上的花鍵相嚙合。該花鍵一般包括一個螺旋花鍵以便施加推出小齒輪的一個力。
現(xiàn)在參照附圖在下面描述本發(fā)明，其中

圖1是實施本發(fā)明的一種發(fā)動機啟動器的剖視圖；圖2是用于圖1所示發(fā)動機啟動器的螺線管裝置基本部分的放大視圖；圖3是圖1基本部分的放大視圖，表示發(fā)動機啟動器的運行模式；圖4類似于圖3，表示發(fā)動機啟動器的不同狀態(tài)；圖5類似于圖2，表示當小齒輪與齒圈完全相嚙合時發(fā)動機啟動器的狀態(tài)；及圖6類似于圖2，表示本發(fā)明的第二實施例。
圖1一般表明一種根據(jù)本發(fā)明的裝有一個減速器的發(fā)動機啟動器，并且圖的上半部表示啟動器在其非工作狀態(tài)，而圖的下半部表示啟動器在其工作狀態(tài)。這個啟動器1產(chǎn)生一個轉動內(nèi)燃機所必需的轉矩，并且包括一個裝有一個行星齒輪減速器2的電動機3、一根經(jīng)減速器2連接于電動機3的輸出軸4、可滑動地安裝在輸出軸4上的單向滾柱離合器5和一個小齒輪6、一個用于選擇性地斷開和閉合引導到電動機3的電源線的開關裝置7、以及用來軸向移動開關裝置7的可動觸板8及小齒輪6的螺線管裝置9。
電動機3是一臺已知的換向器式直流電動機，并且其轉子軸10在其右端可轉動地支撐在底板11的中心處，如在圖中所見到的那樣，而轉子軸10在其左端(在發(fā)動機的齒圈23側)支撐在輸出軸4右端的中心處，輸出軸4相對于轉子軸10同軸地布置，如在圖中所見到的那樣。
減速器2提供在電動機3的頂板12的內(nèi)表面上。減速器2包括一個在相鄰輸出軸4的轉子軸10的一部分中形成的太陽齒輪13、多個與太陽齒輪13相嚙合的行星齒輪14、以及一個沿頂板12的內(nèi)周緣形成的以與諸行星齒輪14相嚙合的內(nèi)齒圈15。一塊支撐行星齒輪14的支撐板16連接到輸出軸4的右端，輸出軸4可轉動地支撐在頂板12的中心處。
連接到頂板12的是，一個也用作固定支架把啟動器安裝到發(fā)動機上的小齒輪外殼17。輸出軸4的左端通過小齒輪外殼17左壁內(nèi)表面的中心部分可轉動地支撐。
輸出軸4中部的外圓周表面帶有一個螺旋花鍵19，并且單向滾柱離合器5的離合器內(nèi)件18的一個軸套18a的軸向端部與螺旋花鍵19嚙合。離合器內(nèi)件18通常由一根插入在軸套18a與一個擋板20之間的第二回動彈簧21推向右側(縮回方向)，擋板20固定在輸出軸4的左端部分。第二回動彈簧21裝在離合器內(nèi)件18的軸套18a的內(nèi)圓周表面與輸出軸4的外圓周表面之間限定的一個環(huán)形間隙中。
管狀離合器內(nèi)件18與單向滾柱離合器5的一個離合器外件22以軸向固定但轉動自由的關系相連接。離合器外件22帶有一個錐形表面，用來限定單向滾柱離合器5的一個楔形腔，并且離合器外件22相鄰于齒圈23的一部分帶有一個指向端壁和齒圈23的凸臺。凸臺的外周緣部分與上述的小齒輪6形成整體，小齒輪6與發(fā)動機的齒圈23相嚙合以驅動該發(fā)動機。與小齒輪6形成整體的離合器外件22以即可轉動又軸向自由的關系安裝在輸出軸4的左端。
在小齒輪外殼17的中間部分中，安裝有一個圍繞由非磁性材料制成的輸出軸4的勵磁線圈24。勵磁線圈24由一個杯狀保持套25限定的一個磁軛、和環(huán)狀圓盤26圍繞著，輸出軸4穿過杯狀保持套25。在勵磁線圈24的內(nèi)圓周表面與輸出軸4的外圓周表面之間限定的一個間隙中，布置有一個用作外可動鐵芯的銜鐵外件27、和一個用作內(nèi)可動鐵芯的銜鐵內(nèi)件28，這兩件均由鐵磁性材料制成、相互同軸且以套疊的方式可在軸向滑動。銜鐵件和28的左端(面對著小齒輪6的端部)相對著一個在保持套25內(nèi)周緣表面上形成的突出凸臺，該凸臺作為銜鐵27和28的一個磁極。
一塊環(huán)形連接板29，通過使它靠緊由銜鐵外件27整體提供的一個外部徑向法蘭51，繞銜鐵外件27右端的外周緣安裝。通過卷曲銜鐵外件27的軸向端部，可以把連接板29安裝到位。一根連接桿30從連接板29的外周緣部分軸向伸出，穿過電動機3的頂板12。對于連接桿30的突出端安裝有開關裝置7的可動觸板8，開關裝置7提供在電動機3的一個整流器31附近?？蓜佑|板8以軸向可動的方式安裝在連接桿30上，并且由一根螺旋彈簧32以這樣的方式浮動地支撐著，從而能與開關裝置7的固定觸板34相連接且能與之脫開，開關裝置7固定地安裝在提供在整流器31周圍的一個電刷支架33上。銜鐵外件27總是由一根插入在連接板29與小齒輪外殼17的內(nèi)壁之間的第一回動彈簧35推向右側，但通常在其中間位置把可動觸板8與固定觸板34彼此分開(如圖中的中心線上方所示)。
一根螺旋彈簧36在軸向插入在銜鐵內(nèi)件28與銜鐵外件27之間，以便彈性地把他們推離開。螺旋彈簧36的螺旋端之一由一個安裝在銜鐵外件27內(nèi)孔中的環(huán)形彈簧保持架48約束，而另一螺旋端由形成在銜鐵內(nèi)件28的內(nèi)孔中的一個凹下軸向端面約束。
彈簧保持架48通過沖壓成形非磁性材料制成的板材而形成，并且如圖2所示包括一個壓裝到銜鐵外件27的孔中的圓柱形部分48a、一個從圓柱形部分48a徑向延伸的內(nèi)法蘭部分48b、及一個從法蘭部分48b的外周緣軸向或垂直延伸的引導件部分。銜鐵外件27的內(nèi)孔帶有一個臺階部分49，該臺階部分49是作為卷曲的結果通過材料凸出而形成的，以便把連接板29固定在銜鐵外件27的外周緣上。彈簧保持架48由與圓柱形部分48a咬合的臺階部分49保持到位。
通過如此由一個與銜鐵外件27分離的件形成彈簧保持架48，使銜鐵外件27形狀簡單，并因而容易制造。因為通過沖壓能形成彈簧保持架48，所以通過用引導件部分48c支撐螺旋彈簧36的螺旋端內(nèi)孔，能夠順利地把螺旋彈簧36對中。
在小齒輪6的靜止狀態(tài)下，螺旋彈簧36的彈簧力小于提供在離合器內(nèi)件18上第二回動彈簧21的彈簧力，但在由提前于銜鐵內(nèi)件28運動的銜鐵外件27完全壓縮螺旋彈簧36之前，螺旋彈簧36的彈簧力變得大于第二回動彈簧21的彈簧力。銜鐵內(nèi)件28的左端與一個移動件37連接，移動件37由非磁性材料制成并且與離合器外件22的右端相鄰接。
勵磁線圈24經(jīng)一個提供在開關裝置7中的接線器，電氣連接到一個圖中未表示的點火開關上。開關裝置7的固定觸板34電氣連接到一個圖中未表示的電池的正端，并且連接到一對正極電刷39上的一對引線40安裝到固定觸板34上。一對負極電刷41提供在與正極電刷39線對稱相對的位置處。這些負極電刷41的引線42連接到此后描述的一塊中心板43上，并且經(jīng)小齒輪殼體17和圖中未表示的車體連接到電池的負端。開關裝置7提供在正極電刷39側的一個空間中。
金屬環(huán)形中心板43插入在電刷支架33與頂板12之間，以彼此分開減速器2和電動機3。從中心板43的中心部分向整流器31突出一個環(huán)形凸臺43a，以便包圍轉子軸10的外周緣，在其之間限定一個小間隙。環(huán)形凸臺43a的自由端裝入形成在整流器31的軸端表面中的凹坑中，以便防止減速器2的潤滑脂漏入整流器31中。
開關裝置7位于啟動器1的上面，并且由固定到電刷支架33上的固定觸板34和可動觸板8形成的接觸裝置，由電刷支架33和用作磁軛的電動機殼體44內(nèi)的一個蓋45蓋住。由此，防止電刷灰塵進入開關裝置7的接觸裝置。
在這個實施例中，如圖2的放大視圖中所表明的那樣，銜鐵外件27相對著上述保持架25內(nèi)凸臺部分的端部帶有一個錐形突出部分27a，并且保持架25的相對部分帶有一個與錐形突出部分27a互補的錐形突出部分25a。銜鐵內(nèi)件28相對著保持架25內(nèi)凸臺部分的端部帶有一個錐形突出部分28a，錐形突出部分28a大于錐形突出部分27a，并且保持架25的相對部分帶有一個與錐形突出部分28a部分互補的錐形接收部分25b。保持架25比其接收部分25b靠近小齒輪6的部分帶有一個倒錐部分25c，以避免當它被推動向前時干擾銜鐵內(nèi)件28的凸臺部分28a。
現(xiàn)在在下面描述上述實施例的工作。在非工作狀態(tài)，因為沒有電流供給勵磁線圈24，所以銜鐵外件27在第一回動彈簧35的彈簧力作用下在其最靠右的位置處，保持連接板29靜止與頂板12接合，并且連接到銜鐵外件27上的可動觸板8與固定觸板34有間隔。同時，由第二回動彈簧21推動的離合器內(nèi)件18與離合器外件22一起在其最靠右的位置處，離合器外件22與小齒輪6、移動件37和銜鐵內(nèi)件28成為一體。這樣，單向離合器5處于靜止，與一個密封板47相接合，并且小齒輪6與齒圈23脫開(圖的中心線以上所示的狀態(tài))。
當把點火開關轉到發(fā)動機啟動位置時，電流供給到勵磁線圈24以磁化它。結果，用于傳導磁通的磁路建立在銜鐵內(nèi)外件27和28中，由此把銜鐵內(nèi)外件27和28移動到左邊。這時，因為銜鐵外件27的突出部分27a比銜鐵內(nèi)件28的突出部分28a，靠近保持架25的突出部分25a和接收部分25b(磁極)，所以銜鐵外件27提前于銜鐵內(nèi)件28運動，如圖3中所示。
因為突出部分27a和25a如前面所述是錐形的，所以磁通穿過的相對表面相對于運動方向(軸向)傾斜，不但合力的分量作用在運動方向而且隨著錐面彼此靠近其之間的間隙變小，由此增大作用在他們之間的磁力。
銜鐵內(nèi)件28由螺旋彈簧36在運動方向彈性地推動，但如上所述的那樣，螺旋彈簧36的彈簧力小于第二回動彈簧21的彈簧力，從而在銜鐵外件27吸引運動的早期階段銜鐵外件27保持靜止，而螺旋彈簧36在起初被壓縮。
結果，可動觸板8通過連接板29和連接桿30運動到左邊，并且與固定觸板34相接觸。這就使電力從電池供給到電動機3，并且轉子軸10開始轉動。因為在銜鐵外件27在完成其整個行程之前可動觸板8已與固定觸板34良好地相接觸，并且可動觸板8以浮動的關系安裝在連接桿30上以便可軸向運動，所以螺旋彈簧32的彈簧力作用在兩個觸板8和34上。
同時，銜鐵外件27停止，提供在其外周緣周圍的、用來攜帶連接板29的徑向法蘭51鄰接環(huán)狀圓盤26，在突出部分25a與突出部分27a之間限定一個間隙，如圖3所示。通過在靜止狀態(tài)如此提供的間隙，使漏磁通向銜鐵內(nèi)件28施加一個引力。
在圖3所示的狀態(tài)中，因為通過螺旋彈簧36壓縮放大的彈性偏置力與作用在銜鐵內(nèi)件28上的磁吸力之和推出小齒輪6，所以當輸出軸4已經(jīng)開始轉動或輸出軸4的轉動速度仍較低時，小齒輪6(離合器外件22)就沿螺旋花鍵19向齒圈23運動，同時反向轉動(相對于輸出軸4的正常轉動方向)。隨著輸出軸4的轉動，與螺旋花鍵19嚙合的點處的摩擦力力圖以正常方向轉動小齒輪6，但是因為受到上述合力的作用，所以小齒輪6與齒圈23相嚙合，同時反向轉動。這時，即使小齒輪6由于碰到齒圈23的齒側沒能與齒圈23相嚙合，也因為當小齒輪6彈回且即將與齒圈23相嚙合時，受上述合力向前推動并因此以反方向轉動，并且當由于碰到齒圈23的齒側不能向前運動時，由于螺旋花鍵聯(lián)接造成以正常方向轉動，所以當小齒輪6向前和向后轉動時小齒輪6能最終與齒圈23相嚙合。
當小齒輪6隨輸出軸4轉動時，由輸出軸4和花鍵聯(lián)接的轉動造成的、力圖向齒圈23運動小齒輪6的初始作用力變小。然而，根據(jù)本發(fā)明，螺旋彈簧36推動銜鐵內(nèi)件28(離合器內(nèi)件18)以便以反方向轉動小齒輪6，并且這一反方向轉動阻礙由輸出軸4轉動小齒輪6，小齒輪6的推力增大，該力由與小齒輪6花鍵聯(lián)接的輸出軸4的轉動所產(chǎn)生。因此，用增大的推力能迫使小齒輪6與齒圈23相嚙合。
圖4表示即將嚙合的小齒輪6。當小齒輪6要與齒圈23相嚙合時，螺旋彈簧36還施加一個彈簧力。這一彈簧力持續(xù)推動小齒輪6，直到小齒輪6即將與齒圈23相嚙合，到這時磁吸力變得足夠強。
如聯(lián)系先有技術所描述的那樣，當銜鐵外件整體地帶有一個內(nèi)徑向法蘭，以便約束螺旋彈簧的螺旋端之一時，因為徑向法蘭由磁性材料制成，所以磁通從這一法蘭漏出，結果減小了用于銜鐵外件的磁吸力。此外，因為磁通經(jīng)過銜鐵內(nèi)件與法蘭之間，產(chǎn)生一個把銜鐵內(nèi)件拉向法蘭的吸力，這就產(chǎn)生銜鐵內(nèi)件的推力。然而，根據(jù)本發(fā)明，因為安裝在銜鐵外件27上的彈簧保持架48由非磁性材料制成，所以經(jīng)彈簧保持架48沒有磁通泄漏，并且能消除上述問題。
一旦小齒輪6開始與齒圈23相嚙合，通過螺旋花鍵與輸出軸4相聯(lián)接的小齒輪6就能隨著輸出軸4轉動而運動，與齒圈23完全相嚙合。當小齒輪6已經(jīng)如此完全與齒圈23相嚙合時，離合器內(nèi)件18由擋板20約束，并由此防止在軸向進一步運動，從而經(jīng)通過螺旋花鍵與輸出軸4相聯(lián)接的小齒輪6，把輸出軸4的轉動傳遞給齒圈23，并且轉動發(fā)動機。
在這時，如圖1的下半部所示，銜鐵內(nèi)件28垂直于其軸線的左端表面28b鄰接保持架25也垂直于其軸線的鄰接表面25d，并且在凸臺部分28a和接收部分25b的錐面之間產(chǎn)生一個很小的間隙。這是為了由彼此相對的兩個錐面產(chǎn)生一個較大的吸引推力，以及隨著兩個錐面越來越彼此靠近，磁力增大直到磁通最終軸向穿過該間隙而不是穿過錐面為止。而且，與凸臺部分28a的錐面軸向長度相比，接收部分25b的錐面軸向長度較短(在本實施例中約為一半的長度)。這是為了防止在銜鐵內(nèi)件28的軸向左端表面28a與保持架25的鄰接表面25d彼此鄰接的同時，在兩個錐面之間產(chǎn)生大量的磁通，并且增大在端表面28b和鄰接表面25d之間指向軸向的磁通，以便增大磁吸力。
勵磁線圈24作用在銜鐵內(nèi)件28上的吸力，通過銜鐵內(nèi)件28鄰接保持架25的鄰接表面25d被最大化，從而即使當小齒輪6受到力圖使小齒輪6脫開齒圈23的力時，移動件37也能通過阻止離合器內(nèi)件18的向右運動而防止該情況發(fā)生。
在銜鐵件27和28已經(jīng)走完其全程之后保持其靜止所需的電流，小于開始運動銜鐵件27和28所需的電流。換句話說，通過利用由螺旋花鍵19初始運動單向離合器5以及小齒輪6產(chǎn)生的軸向力，能減小勵磁線圈24的必需輸出，并且能減小勵磁線圈24的尺寸。一旦發(fā)動機已經(jīng)啟動，并且發(fā)動機速度超過了小齒輪6的轉動速度，這種布置在小齒輪6依靠單向離合器5允許小齒輪6自由轉動方面，與常規(guī)的布置沒有不同。
當對勵磁線圈24的供電結束時，第二回動彈簧21作用在離合器內(nèi)件18上的偏置力和第一回動彈簧35作用在銜鐵外件27上的偏置力使小齒輪6與齒圈23脫開，并且使可動觸板8運動離開固定觸板34，由此停止電動機3。
圖6表示本發(fā)明的第二實施例，并且相應于以上實施例的零件用類似的號表示，而不再重復其描述。盡管在上述實施例中，圓柱形部分48a和引導部分48c相對于法蘭部分48b向不同方向彎曲，以便限定一個彎曲成形縱向部分，但所示實施例的圓柱形部分48a和引導部分48c相對于法蘭部分48b向相同方向彎曲，以限定一個C形縱向部分。銜鐵外件27的內(nèi)圓周表面帶有一個約束和固定圓柱形部分48a的臺階部分50。這一實施例提供了基本上與上述實施例相同的優(yōu)點。
如前所述，小齒輪6與離合器外件22形成整體。這是便利的，因為用來形成單向滾柱離合器的楔形腔錐面的端壁的厚壁部分位于小齒輪6或齒圈23側，從而遠離保持架25形成厚壁部分，從而保持架25側厚壁部分的缺少減小了保持架25側的磁通泄漏。
通過相對于勵磁線圈24的線圈架的內(nèi)圓周表面定位銜鐵外件27的外周緣，來裝配銜鐵外件27，而通過相對于移動件37的外圓周表面定位銜鐵內(nèi)件28的內(nèi)周緣，來裝配銜鐵內(nèi)件28，移動件37例如由合成樹脂材料制成。由此，在銜鐵外件27的內(nèi)圓周表面與銜鐵內(nèi)件28的外圓周表面之間限定一個間隙，從而能夠避免這兩個零件在其運動期間的碰撞。
小齒輪外殼17在其裝配狀態(tài)中帶有一個在其下部的排水孔46。這一排水孔46提供在密封板47附近，既用來探測在小齒輪靜止位置側的螺線管裝置9，又用來排水。在啟動器的靜止狀態(tài)，螺線管裝置9由小齒輪6封閉著，但一旦小齒輪6已經(jīng)運動并與齒圈23相嚙合，就在小齒輪6與螺線管裝置9之間產(chǎn)生一個間隙，并且這一間隙可能讓水侵入。這能通過密封板47來避免，并且通過在密封板47前面提供排水孔46來進一步加強水的去除。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，能通過沖壓非磁性板材來制造彈簧保持架，并且能避免不希望的銜鐵磁通泄漏。而且，能簡化銜鐵的形狀，并能使之制造容易。通過提供一個引導件部分，能以一定的對中作用保持螺旋彈簧，從而能避免螺旋彈簧螺旋端的移動、和所造成的螺旋與其他零件的干涉。
盡管按照其最佳實施例已經(jīng)描述了本發(fā)明，但顯而易見，對于熟悉本專業(yè)的人員，不脫離附屬權利要求書中所述的本發(fā)明的范圍，能進行各種變更和修改。
權利要求
1.一種同軸發(fā)動機啟動器，它包括一個電動機、一根相對于所述電動機同軸延伸的輸出軸、一個安裝在所述輸出軸上并經(jīng)一個花鍵與所述輸出軸相聯(lián)接的小齒輪、以及一個布置在所述輸出軸周圍以驅動所述小齒輪與內(nèi)燃機的一個齒圈相嚙合的螺線管裝置，所述螺線管裝置包括一個勵磁線圈，限定一個內(nèi)孔；一個在所述勵磁線圈周圍的磁軛，以便沿所述勵磁線圈的所述內(nèi)孔的內(nèi)圓周表面軸向傳導磁通；一個圓柱形銜鐵外件，以軸向可滑動的方式裝在所述勵磁線圈的所述內(nèi)孔中；一個圓柱形銜鐵內(nèi)件，套疊且可軸向滑動地裝在所述銜鐵外件中；一個第一回動彈簧，在相對于所述磁軛打開磁隙的方向上推動所述銜鐵外件；一個第二回動彈簧，在相對于所述磁軛打開磁隙的方向上推動所述銜鐵內(nèi)件；一個螺旋彈簧，同軸地插入在所述內(nèi)外銜鐵件之間，以推動所述內(nèi)外銜鐵件使之彼此遠離；以及一個環(huán)形彈簧保持架，安裝在所述銜鐵外件的孔中，以約束所述螺旋彈簧的一個對應螺旋端部。
2.根據(jù)權利要求1所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，所述彈簧保持架通過卷曲所述銜鐵外件固定到位。
3.根據(jù)權利要求1所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，所述彈簧保持架由非磁性材料制成。
4.根據(jù)權利要求1所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，所述彈簧保持架帶有一個環(huán)形凸臺，用來限制所述螺旋彈簧的對應螺旋端的側向運動。
5.根據(jù)權利要求1所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，所述磁軛和所述銜鐵內(nèi)外件的相對端部帶有基本上互補的錐形縱向部分。
6.根據(jù)權利要求5所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，所述銜鐵內(nèi)外件以這樣的方式帶有諸擋塊部分，以便在所述銜鐵內(nèi)件和所述磁軛的所述相對端部上限定的錐面之間、和在所述銜鐵外件和所述磁軛的所述相對端部上限定的錐面之間限定很小的間隙。
7.根據(jù)權利要求6所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，由一個環(huán)形臺肩表面限定用于所述銜鐵內(nèi)外件的所述擋塊部分的至少一個，該環(huán)形臺肩表面提供在垂直于軸線的對應銜鐵件中，該對應銜鐵件適于在所述勵磁線圈的勵磁狀態(tài)鄰接在所述磁軛的所述相對端部中限定的一個對應環(huán)形臺肩表面。
8.根據(jù)權利要求7所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，所述環(huán)形臺肩表面提供在所述銜鐵內(nèi)件中，并且所述磁軛的所述相對端部和所述銜鐵內(nèi)件的錐面，提供在所述環(huán)形臺肩表面的同一軸側，以便在所述勵磁線圈的勵磁狀態(tài)下以其之間限定的小間隙相互相對著，所述磁軛的所述相對端部的所述錐面由一個凹入部分以這樣一種方式終結，從而使所述磁軛的所述相對端部的所述錐面，超過所述銜鐵內(nèi)件的所述錐面所延伸的、基本上較短的軸向長度延伸。
9.根據(jù)權利要求1所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，通過由所述勵磁線圈所述孔的內(nèi)周緣表面定位所述銜鐵外件的外周緣表面，相對于所述勵磁線圈同軸地布置所述銜鐵外件，而通過由所述輸出軸的外周緣表面定位所述銜鐵內(nèi)件的內(nèi)周緣表面，相對于所述輸出軸同軸地布置所述銜鐵內(nèi)件。
10.根據(jù)權利要求9所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，所述輸出軸由非磁性材料制成。
11.根據(jù)權利要求9所述的同軸發(fā)動機啟動器，還包括一個由非磁性材料制成、且可滑動地裝配在所述輸出軸上以軸向致動所述小齒輪的移動件，所述銜鐵內(nèi)件固定地安裝在該移動件上。
12.根據(jù)權利要求11所述的同軸發(fā)動機啟動器，還包括一個單向離合器，該單向離合器具有一個一端與所述移動件鄰接的離合器內(nèi)件、和一個與所述小齒輪整體形成的離合器外件，所述離合器內(nèi)件與形成在所述輸出軸上的所述花鍵相嚙合。
13.根據(jù)權利要求12所述的同軸發(fā)動機啟動器，其中，所述花鍵是一個螺旋花鍵。
全文摘要
一種發(fā)動機啟動器,包括一個用于致動電動機開關的、并驅動小齒輪與內(nèi)燃機的齒圈相嚙合的螺線管裝置,其包括:一個銜鐵外件和一個銜鐵內(nèi)件,一個環(huán)形彈簧保持架壓裝在銜鐵外件的內(nèi)孔中以支撐螺旋彈簧的一個對應螺旋端。該彈簧保持架由非磁性材料沖壓形成,以便具有裝入銜鐵內(nèi)件孔的圓柱形部分、一個以在安裝狀態(tài)指向內(nèi)側法蘭的方式垂直于圓柱形部分彎曲的法蘭部分、和一個相對于軸向從法蘭部分的自由端垂直彎曲的引導部分。
文檔編號F02N15/02GK1184892SQ9711411
公開日1998年6月17日 申請日期1997年11月28日 優(yōu)先權日1996年11月29日
發(fā)明者佐藤善和, 岡田道夫, 奈良幸治, 大屋正明, 長島慎一, 木村榮一 申請人:株式會社美姿把