專利名稱：一種柴油機免搖啟動器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及柴油機免搖啟動器技術領域。
背景技術：
柴油機免搖啟動器可解決手搖啟動式單缸柴油機在啟動時費時費力的問題，中國專利CN2821351Y中公開一種此類的柴油免搖啟動器，其工作原理和結構在公開文獻中有詳細描述。目前，手搖啟動式單缸柴油機仍廣泛應用于農業機械中，柴油機免搖啟動器經多年的改良后，市場上現有的柴油機免搖啟動器主要包括由兩塊直板和外巻板構成機殼，由啟動齒輪、方箱活動齒輪、方箱單向齒輪、離合齒輪、主動齒輪、計時齒輪等構成的齒輪傳動系統，以及離合齒輪上的離合器，活動齒輪操動機構，主動齒輪軸上同軸傳動連接的渦簧機構，與計時齒輪配合的計時機構，與計時機構、活動齒輪操動機構連鎖配合的減壓保險裝置、離合保險裝置，該種啟動器能夠利用渦簧機構儲存能量并在柴油機啟動時釋放能量，通過齒輪傳動系統由啟動輪帶動柴油機啟動，并在柴油機啟動后由柴油機動力通過啟動輪及齒輪傳動系統帶動主動齒輪軸所連的渦簧自動儲能，并由計時機構根據儲能情況使活動齒輪自動脫開。 現有啟動器的結構中均存在方箱，方箱轉動裝配在方箱單向齒輪軸上并用拉簧拉緊，方箱用于裝配方箱活動齒輪并給方箱活動齒輪提供擺動中心和轉臂，并由方箱推板驅動方箱的擺動實現方箱活動齒輪與啟動齒輪的嚙合，因此現有的方箱活動齒輪是裝配在方箱上而并非在機殼上，方箱構成的轉臂雖可以保證其內活動齒輪和單向齒輪的中心距，但是長度較長的方箱在活動齒輪及方箱推板的受力作用下，一段時間后就會發生彎曲或側翻變形，導致方箱活動齒輪與啟動齒輪咬合不準引起相關齒輪的損毀。方箱一般由鋼板彎折而成，材料和制造工藝也直接影響其變形程度，而且方箱所占體積較大，將影響機殼厚度和裝配難度。 另外，現有免搖啟動器機殼為間隔設置的雙直板式固定結構，通過渦簧、主動軸、方箱、啟動軸等結構實現啟動，與渦簧軸同軸的主動軸僅在直板上定位而導致渦簧軸定位不穩，而且啟動軸為單側定位，由于上述直板的強度、方箱的結構以及渦簧軸的擺動等設計局限性，渦簧能量得不到很好的利用，故只能采用加大渦簧的上緊度來補充能量。而渦簧的加大又會加速自身機件的損壞程度，例如渦簧軸的擺動常引起渦簧的撕裂、斷簧，直板、方箱的變形引起齒輪的損毀，上緊較大力量的渦簧容易導致計時輪的失靈又引起抱死。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種殼體強度高、齒輪負載小、能量輸出大、儲能更輕松、不抱死、防止渦簧撕裂、啟動安全的防斷簧柴油機免搖啟動器。 本實用新型的技術方案是一種柴油機免搖啟動器，包括包括具有頂面和底面的機殼及機殼中用于和柴油機輸入端傳動連接的啟動齒輪軸及其上的啟動齒輪，所述啟動齒輪軸的兩端通過軸承轉動裝配在機殼的頂底面。[0007] 所述機殼由外殼和底板扣裝而成，所述啟動齒輪軸的兩端通過軸承轉動裝配在外殼和底板上。 所述啟動器還包括渦簧機構及與渦簧機構同軸設置的帶有主動齒輪的主動軸，渦簧機構的外殼固定在底板上，主動軸的頭部通過軸承轉動裝配在外殼上，主動軸的中部插穿底板通過軸承與底板對應處轉動裝配，主動軸的尾部穿出底板、渦簧機構后通過軸承轉動裝配在渦簧殼上。 所述啟動器機殼內設有擺動齒輪、啟動同軸設置的單向齒輪和傳動齒輪、減壓手柄、計時機構，擺動齒輪與傳動齒輪嚙合配合，所述擺動齒輪通過一推板機構與減壓手柄傳動配合，擺動齒輪通過推板機構所驅動的擺動后和一挑桿機構配合實現與啟動齒輪的可離合的嚙合傳動配合，所述挑桿機構的一端與擺動齒輪配合，另一端與計時機構上所設的計時撥塊離合配合，所述擺動齒輪的中心轉動裝配有一芯體，芯體上設置有偏心軸，芯體通過偏心軸的兩端與機殼裝配在一起。 所述芯體與機殼之間設有使擺動齒輪與啟動齒輪有脫開趨勢的復位簧 所述擺動齒輪的芯體背向啟動齒輪的一側通過推板機構與減壓手柄傳動配合。 所述擺動齒輪通過軸承轉動裝配在所述芯體外周。 所述擺動齒輪的芯體上徑向設有擋塊，擋塊外端與所述挑桿機構的挑桿的一端離合配合。 所述挑桿與擋塊的對應端上設有缺口與擋塊卡配。 本實用新型在啟動軸設計上采用雙側定位設計，使啟動齒輪的定位性更好，安裝更方便。 另外，本實用新型主動軸采用三點同心定位設計(殼體、底板、渦簧罩)讓渦簧軸
在主動軸上作同心轉動避免渦簧軸在儲能時大幅擺動防止渦簧的撕裂。 另外，本實用新型的外殼采用整體拉伸工藝將殼體固定在底板上，全密封設計，
使其強度更高、實用性更強，通過以上設計，選擇合適的渦簧后使其運行更穩定，同比減小
30%，減輕的齒輪受力負荷。 另外，本實用新型將方箱去除而將擺動齒輪軸通過芯塊和偏心軸直接安裝在殼體上，方箱的去除使柴油機的機殼厚度、重量和裝配難度降低，并根據需要設計出在允許配合間隙內與傳動齒輪合齒輪始終嚙合、與擺動齒輪離合嚙合的擺動齒輪，而且使擺動齒輪與啟動齒輪的嚙合結合更容易、分離更徹底；而且采用擺動齒輪內部的芯塊作為擺動部件，比起擺動軸心在擺動齒輪外部的方箱，其擺動力臂和擺動扭矩變小，因而擺動齒輪負載較小、機構簡單且不易發生變形，同時使挑桿與擺動齒輪的鎖定配合更加穩定可靠，提高機械效率；并且力臂的減小使擺動齒輪在離合時對挑桿的撞擊力減小，使挑桿的磨損減小。
圖1是本實用新型的結構示意圖；[0020] 圖2是本實用新型的內部結構展開圖； 圖3是本實用新型中的計時軌道與計時齒輪軸的位置關系示意圖；[0022] 圖4是本實用新型中的計時齒輪及計時擋塊的結構示意圖；[0023] 圖5是本實用新型中計時機構在儲能狀態下的示意圖；[0024] 圖6是本實用新型中計時機構在釋能狀態下的示意圖； 圖7是本實用新型中的釋能保險裝置的實施例1的結構示意圖； 圖8是圖7的內部結構示意圖； 圖9是本實用新型中的釋能保險裝置的實施例2的結構示意圖； 圖10是本實用新型中的釋能保險裝置的實施例3的結構示意圖； 圖11是圖10的右視圖； 圖12是本實用新型中的釋能保險裝置的實施例4的結構示意圖； 圖13是圖12的右視圖。
具體實施方式本實用新型屬于對現有柴油機免搖啟動器的改進，如圖1、圖2所示，包括由外殼1和底板2扣合成的機殼。外殼1用整體拉伸成形用螺栓固定在底板2上。機殼內設有用于蓄能和釋放能量的渦簧機構31、用于和柴油機聯動的啟動齒輪軸3，渦簧機構31的渦簧軸29通過主動軸18同軸傳動連接有主動齒輪17，啟動齒輪4固定裝配在啟動齒輪軸3上，啟動齒輪4與主動齒輪17之間于機殼中通過各對應的齒輪軸設有可與啟動齒輪4通過自身活動而離合的擺動齒輪27、初繞單向齒輪5及與其同軸設置的初繞傳動齒輪5'、離合軸齒輪7及與其同軸設置的離合齒輪8。所述裝初繞單向齒輪5通過單向輪機構裝配在機殼上設置的初繞軸6上，傳動齒輪5'固定在初繞軸6上，初繞軸6伸出機殼的外端設有初繞孔；離合齒輪8通過離合機構裝配在機殼上設置的離合軸35上，離合軸齒輪7裝配在離合軸35上，以離合軸35為中心在機殼上外表面固定有離合軸套36，離合軸套36內裝有離合機構的離合活動軸34及其頂端的離合滑塊33，離合軸套36外裝有和離合活動軸36、離合滑塊33傳動連接的離合手柄11，離合軸套36上還套裝有離合鎖套10。擺動齒輪27與初繞傳動齒輪5'、離合軸齒輪7依次嚙合，初繞單向齒輪5與主動齒輪17嚙合，主動齒輪17與離合齒輪8嚙合配合，上述單向輪機構和離合機構均屬于現有技術，此處不再詳述。[0033] 另外，啟動器還包括計時機構、推板機構、挑桿機構。計時機構包括主動齒輪17附近設置的與主動軸18上的小齒輪嚙合而與主動軸18同步轉動的計時齒輪20，計時齒輪20通過計時齒輪軸21裝配在機殼上，計時齒輪20上設有計時撥塊22，計時齒輪20、計時撥塊22可與其兩側設置的挑桿機構的挑桿24和減壓保險機構的減壓計時板15配合而形成計時保險。所述推板機構包括轉動裝配在底板2上的拐臂狀的擺動齒輪推板16、減壓手柄12及減壓手柄軸13上的小推板14，小推板14與擺動齒輪推板16的上端傳動配合，擺動齒輪推板16的下端與擺動齒輪27傳動配合；所述挑桿機構包括轉動裝配在底板2上的挑桿24，挑桿24轉動裝配在挑桿軸23上，挑桿24的兩端分別與擺動齒輪27上的擺動擋塊25和計時齒輪20上的計時撥塊22離合傳動配合，挑桿24上設有驅動挑桿24向鎖定位置順時針轉動的扭簧。 在機殼中設有離合保險、減壓保險、計時保險、釋能保險四個保險裝置，其中的離合保險、減壓保險、計時保險與現有技術類似或是在現有結構基礎上的改進，離合保險包括轉動裝配在離合手柄按壓方向之下并與離合手柄11的柄體配合的離合鎖套10以及離合鎖套10與挑桿機構之間聯動的離合保險撥片10-1和拉桿37，離合鎖套10轉動裝配于離合軸套36外周上，離合鎖套10上設有與離合手柄11按壓時配合的高位擋沿和低位凹槽，離合鎖套IO通過轉動時可實現對離合手柄11按壓動作的限制或開放；保險撥片10-1固定在離合鎖套10上，拉桿37的一端鉸接在挑桿機構的挑桿24上，另一端與保險撥片10-1傳動連接。減壓保險包括轉動裝配在底板2上的用于連接減壓拉線的減壓手柄12和轉動裝配在底板2上的減壓計時板15，減壓手柄12的減壓手柄軸13上設有凹槽，減壓計時板15為拐臂，其下端與計時撥塊22離合傳動配合，其上端和減壓手柄軸13上的凹槽對應頂配。[0035] 所述擺動齒輪27通過其內部的擺動齒輪軸承26轉動裝配在擺動齒輪離合芯塊28上，擺動齒輪離合芯塊28偏心轉動裝配在啟動齒輪4附近的底板2與殼體之間固定的偏心軸38上，擺動齒輪離合芯塊28上還固定有徑向設置的擺動擋塊25，擺動擋塊25與機殼之間連有復位拉簧，擺動齒輪離合芯塊28、偏心軸38、擺動擋塊25共同組成擺動齒輪的擺動機構。該擺動機構去替代了現有技術中的方箱，擺動齒輪27通過偏心軸38固定裝配在機殼上，該結構更加緊湊穩定，而且由于擺動力臂小，因此產生的扭矩和沖擊力均比較小。所述的與擺動擋塊25配合的挑桿24上設有缺口與擺動擋塊25外端在鎖定時卡配。[0036] 所述主動軸18采用頭、中尾三點定位，主動軸18的頭部通過軸承18-1轉動裝配在外殼1上，主動軸18的尾部穿出渦簧軸29并通過軸承18-3轉動裝配在渦簧殼32上，主動軸18的中部插穿底板2并通過軸承18-2與底板2上的對應處轉動轉動。主動軸18通過花鍵與渦簧軸29同軸傳動連接。 所述啟動軸4兩側定位，啟動軸4的兩端通過軸承18-1 、18-2轉動裝配在外殼1和底板2上。 如圖3 圖6所示，所述計時齒輪20上的計時撥塊22通過銷軸轉動配在計時齒輪20上，并且計時撥塊22上于轉動位置兩側與計時齒輪20的中心軸套之間連有兩根彈簧，實現計時撥塊22與計時齒輪20的彈性阻尼配合，根據需要該彈簧當然可以用合適的扭簧替換。在底板2與計時撥塊22的相對面上設有凸起的弧形延伸的計時軌道19，計時軌道19為弧形延伸的尖角結構，尖角結構的大端與挑桿機構的挑桿的一端配合，尖角結構的小端與減壓保險機構的保險撥片25的一端配合，尖角結構的大端與計時齒輪軸的軸心距大于另一端的軸心距。計時撥塊22上設有導柱39與計時軌道19的內外弧面導向配合。如圖5所示，在儲能時，計時齒輪20逆時針轉動，導柱39受計時軌道19向外的挑撥而使計時撥塊對應挑桿機構的端部外擺，計時撥塊22的導柱39沿計時軌道19的外弧面轉動，計時撥塊22的端頭在導柱39和計時軌道19的作用下外移使其與對應的挑桿24頂推配合可靠；如圖6所示，在釋能時，計時齒輪20順時針轉動，導柱39受計時軌道19向內的挑撥而使計時撥塊對應挑桿機構的端部內擺，計時撥塊22的導柱39沿計時軌道19的內弧面轉動，計時撥塊22對應減壓計時推板15的端頭在導柱39和計時軌道19的作用下內移使其不會卡到挑桿24而且與對應的減壓計時推板15的頂推配合準確可靠。 上述實施例中的計時軌道19和計時擋塊22上的導柱39分別為相互配合的挑動機構的固定挑撥塊和活動挑撥塊，活動挑撥塊和固定挑撥塊的其中一個是弧形延伸的尖角結構，另一個為與尖角結構配合的擋塊結構，在相對轉動時相互挑撥而發生離心或向心的挑動，其目的是為了實現在計時齒輪20儲能旋轉結束時將計時撥塊22與挑桿機構對應的端部向遠離旋轉中心的方向挑動，在計時齒輪20釋能旋轉時將計時撥塊22與減壓保險桿機構對應的端部向靠近旋轉中心的方向挑動。由于挑動方向和尖角與擋塊的設置位置有關，因此所述尖角結構和擋塊結構是可以在計時擋塊22和殼體2上進 互換的，當尖角結構成為設置于計時擋塊上的活動挑撥塊、而擋塊結構成為設置于殼體上的固定挑撥塊時， 尖角結構的布置方式將逆向設置，及大端與計時齒輪的軸心的軸心距需小于其小端的軸心距。 所述啟動器外殼的外表面上于離合軸套36附近設有用于在免搖啟動時對壓下后 的離合手柄或離合活動軸軸向限位鎖定的釋能保險裝置，所述釋能保險裝置有以下的四個 實施例。 如圖7、圖8所示，本實用新型釋能保險裝置的實施例l，在離合軸套36的套壁上 徑向彈性插配有擋柱46，擋柱46的一端插入離合軸套36中對離合滑塊33的軸向移動進行 約束，擋柱46的另一端插配在固定在離合軸套36上的擋柱套41中并與擋柱套41之間頂 裝有彈簧42，擋柱套41上活動插裝有可撬動擋柱46從離合軸套36中退出而解除限位的解 鎖手柄45。 如圖9所示，釋能保險裝置的實施例2，包括離合軸套36上的固定支架53，支架53 上轉動裝配有杠桿51，杠桿51的一端設有徑向活動插穿離合軸套36套壁的擋銷56，杠桿 51的另一端與離合軸套36之間連有彈簧52將擋銷56的端頭頂壓保持在離合軸套36內孔 中。 如圖10、圖11所示，釋能保險裝置的實施例3，釋能保險裝置的實施例3，包括轉 動裝配在殼體1上的離合手柄11小端與殼體之間位置的支撐板63、以及支撐板63與外殼 1之間所連的扭簧62，支撐板63與離合手柄11小端的配合面為斜面。當離合手柄11按下 時，離合手柄11的小端抬起，支撐板63受扭簧作用支撐在離合手柄11的小端下面，使離合 手柄不能自動復位，待啟動完成后，按壓支撐板63接觸對離合手柄11小端的約束而使離合 手柄復位。 如圖12、圖13所示，釋能保險裝置的實施例4，包括轉動裝配在殼體1上的離合手 柄11長端與殼體之間位置的壓板71、以及壓板71與外殼1之間所連的扭簧72，壓板71上 設有朝向離合手柄11延伸的鎖片73，鎖片73上設有與離合手柄11卡配的凹槽74，鎖片11 的端部與凹槽74之間通過斜面過度。當離合手柄11按下時，離合手柄11的長端柄體下落 并沿鎖片73的斜面進入凹槽74中被鎖死而不能復位，待啟動完成后，按壓壓板71可驅動 鎖片73解鎖使離合手柄11復位并重新與鎖片通過斜面頂配。 本實用新型的工作過程及原理是 初繞儲能過程將搖把插入初繞軸6外孔內順時針搖動，初繞軸6上的初繞傳動齒 輪5'帶動離合軸齒輪7、離合齒輪8，通過離合齒輪8的帶動、主動輪17做順時針轉動，渦 簧軸29隨主動齒輪軸18轉動，此時渦簧31被上緊。渦簧31上滿后，主動輪17、離合齒輪 8與初繞單向齒輪5互鎖，初繞儲能結束。 預啟動過程當初繞儲能結束即可搬動減壓手柄12，減壓拉線調整后加壓手柄軸 13所帶的凸塊壓下小推板14，小推板14壓下擺動齒輪推板16，擺動齒輪推板16轉動并推 動擺動齒輪離合芯塊28以其偏心軸為中心擺動而使其與啟動齒輪3嚙合。如有咬合誤差， 同步機構啟動補償。嚙合正確后挑桿24受自身所連扭簧的彈力轉動落下并擋止在擺動齒 輪離合芯塊28上固定的擺動擋塊25上。減壓計時板15受自身所帶扭簧作用轉動上端進入 減壓手柄軸13周面上的凹槽內，減壓手柄12處于中立位置，挑桿24在擺動的同時通過所 連接的拉桿37帶動離合鎖套10擺動而處于開放位置，柴油機減壓閥打開、計時保險閉合，預啟動過程完成。 免搖啟動過程預啟動過程完成后，用手壓下離合手柄ll，離合器解鎖，渦簧釋 放，主動輪17逆時針轉動帶動初繞單向齒輪5、初繞傳動齒輪5'、擺動齒輪27、啟動齒輪3 轉動，同時，計時輪20順時針轉動其上計時撥塊22頂推減壓計時板15轉動解除對減壓手 柄軸13的約束，減壓手柄12受彈簧拉力倒下復位，柴油機減壓閥閉合，柴油機即可啟動。此 時離合軸套36或外殼上(根據釋能保險裝置的實施例來選擇)上所帶的釋能保險裝置將 離合手柄鎖閉，離合手柄不能復位。 自動儲能過程啟動器處于釋能狀態，柴油機運轉正常后，用戶搬動釋能保險裝置 的解鎖機構，釋能保險裝置對離合手柄或離合活動軸的軸向限位被解除，離合手柄11受彈 簧彈力作用而自動回位，離合齒輪8和離合軸齒輪7鎖閉，自動儲能開始。啟動輪3帶動擺 動齒輪27、初繞傳動齒輪5'、離合軸齒輪7、離合齒輪8，通過離合齒輪8的帶動、主動齒輪 17做順時針轉動，渦簧軸29隨主動齒輪軸18轉動，此時渦簧31被上緊。同時主動齒輪17 帶動計時齒輪20逆時針轉動，當自動儲能將近完成時，計時保險被計時撥塊22打開，計時 撥塊22頂推挑桿24轉動而將挑桿24對擺動擋塊25的約束端抬起，擺動擋塊25所在的擺 動齒輪離合芯塊28受自身所連彈簧的彈力作用下繞偏心軸38逆時針擺動復位，使擺動齒 輪離合芯塊28外圈的擺動齒輪27與啟動齒輪3自動分離。同時挑桿24上所連拉桿37推 動離合鎖套10轉動而鎖閉離合手柄11。整個過程完成，柴油機正常工作，啟動器傳動機構 分離。
權利要求一種柴油機免搖啟動器，包括具有頂面和底面的機殼及機殼中用于和柴油機輸入端傳動連接的啟動齒輪軸及其上的啟動齒輪，其特征在于所述啟動齒輪軸的兩端通過軸承轉動裝配在機殼的頂底面。
2. 根據權利要求1所述的柴油機免搖啟動器，其特征在于所述機殼由外殼和底板扣 裝而成，所述啟動齒輪軸的兩端通過軸承轉動裝配在外殼和底板上。
3. 根據權利要求2所述的柴油機免搖啟動器，其特征在于所述啟動器還包括渦簧機 構及與渦簧機構同軸設置的帶有主動齒輪的主動軸，渦簧機構的外殼固定在底板上，主動 軸的頭部通過軸承轉動裝配在外殼上，主動軸的中部插穿底板通過軸承與底板對應處轉動 裝配，主動軸的尾部穿出底板、渦簧機構后通過軸承轉動裝配在渦簧殼上。
4. 根據權利要求所述1或2或3所述的柴油機免搖啟動器，其特征在于所述啟動器 機殼內設有擺動齒輪、啟動同軸設置的單向齒輪和傳動齒輪、減壓手柄、計時機構，擺動齒 輪與傳動齒輪嚙合配合，所述擺動齒輪通過一推板機構與減壓手柄傳動配合，擺動齒輪通 過推板機構所驅動的擺動后和一挑桿機構配合實現與啟動齒輪的可離合的嚙合傳動配合， 所述挑桿機構的一端與擺動齒輪配合，另一端與計時機構上所設的計時撥塊離合配合，所 述擺動齒輪的中心轉動裝配有一芯體，芯體上設置有偏心軸，芯體通過偏心軸的兩端與機 殼裝配在一起。
5. 根據權利要求4所述的柴油機免搖啟動器，其特征在于所述芯體與機殼之間設有 使擺動齒輪與啟動齒輪有脫開趨勢的復位簧。
6. 根據權利要求5所述的柴油機免搖啟動器，其特征在于所述擺動齒輪的芯體背向 啟動齒輪的一側通過推板機構與減壓手柄傳動配合。
7. 根據權利要求5所述的柴油機免搖啟動器，其特征在于所述擺動齒輪通過軸承轉 動裝配在所述芯體外周。
8. 根據權利要求5所述的柴油機免搖啟動器，其特征在于所述擺動齒輪的芯體上徑 向設有擋塊，擋塊外端與挑桿機構的挑桿的一端離合配合。
9. 根據權利要求8所述的柴油機免搖啟動器，其特征在于所述挑桿與擋塊的對應端 上設有缺口與擋塊卡配。
專利摘要本實用新型公開了一種柴油機免搖啟動器，包括包括具有頂面和底面的機殼及機殼中用于和柴油機輸入端傳動連接的啟動齒輪軸及其上的啟動齒輪，所述啟動齒輪軸的兩端通過軸承轉動裝配在機殼的頂底面。本實用新型在啟動軸設計上采用雙側定位設計，使啟動齒輪的定位性更好，安裝更加方便。
文檔編號F02N15/02GK201461185SQ200920090590
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月2日 優先權日2009年6月2日
發明者夏新河 申請人:獲嘉縣興達機械制造有限公司