CN1456799A - 起动器 - Google Patents

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Abstract

一种起动器，利用经过起动继电器(3)及起动开关(6)的吸引线圈(7)流动的辅助旋转电流驱动起动电动机(11)，用由此辅助旋转电流发生的吸引线圈(7)的磁场吸引插棒式铁心(12)，并将小齿轮(14)压出以与内齿轮(15)啮合，在小齿轮(14)和内齿轮(15)基本啮合的时刻，插棒式铁心(12)的可动接点(9)与固定接点(10)连接，并向起动电动机(11)通电，使发动机起动，其特征是，在小齿轮(14)的内齿轮(15)侧端面的旋转方向侧的齿面上形成倒角部(14b)。采用本发明，即使内齿轮的端面上有伤痕等，也能防止与内齿轮的啮合不良，减少发动机的起动不良。

Description

起动器
技术领域
本发明涉及使发动机起动的起动器的构造，尤其是，涉及提高小齿轮与内齿轮的啮合的起动器。
背景技术
图7a是以往的起动器的构造的局部剖视图。在图中，起动器设有：发生转动力的起动电动机11，与该起动电动机11连接的行星减速装置20，配置在行星减速装置20的输出轴22上的超越离合器25，与该超越离合器25一体地在输出轴22上滑动的小齿轮14。而且，起动器还设有对起动电动机11进行通电、通过拨齿杆13而与超越离合器25一体地对小齿轮14向发动机的内齿轮15侧施力的起动开关6。
拨齿杆13安装成可以支点部13a为中心转动，其一端13b与超越离合器配合25，另一端13c与安装在起动电动机11上方的起动开关6的插棒式铁心12连接。
起动开关6由：吸引线圈7及保持线圈8，罩住吸引线圈7和保持线圈8的外周、构成磁路一部的构架32，配设在吸引线圈7和保持线圈8的后端部、构成磁路一部的铁心33，配置在吸引线圈7和保持线圈8的内周、沿轴向自由滑动的插棒式铁心12，平时对插棒式铁心12向前方施力的回程弹簧34，安装在插棒式铁心12后端的可动接点9，相对可动接点9配设而与外部配线进行连接的一对固定接点10构成。
图7(b)是从A方向看图7(a)的小齿轮14的俯视图，图7(c)一样是从B方向看图7(a)的小齿轮14的主视图。在图7(b)和图7(c)中，140是小齿轮的齿面，141是小齿轮的外径部，142是小齿轮的齿根部，在小齿轮1 4前端部(内齿轮侧端面)的与旋转方向相反的齿面设倒角部14a。由于倒角部14a的存在，小齿轮14能够顺利地与内齿轮15啮合。
接着，参照图7说明以往的起动器的动作。键开关(未图示)一接通，起动继电器(未图示)内的继电器线圈(未图示)即被激磁，继电器接点(未图示)闭合。继电器接点一闭合，电流就在起动开关6内的吸引线圈7和保持线圈8流动，在吸引线圈7和保持线圈8、构架32、铁心33、插棒式铁心12形成磁路，插棒式铁心12被吸引到铁心33侧。由此，插棒式铁心12克服回程弹簧34的施力而向后方(图中左方)移动。随着该插棒式铁心12的移动，拨齿杆13以支点部13a为转动中心作图示反时针旋转的转动。由于拨齿杆13的转动，其一端13b抵接超越离合器25的后部侧端面，超越离合器25被压向图中右方，超越离合器25与小齿轮14成为一体，在输出轴22上向图中右方移动。
另一方面，由于辅助旋转电流经继电器接点(未图示)和吸引线圈7流入起动电动机11，起动电动机11以比较低的速度旋转，该起动电动机11的旋转经行星齿轮减速装置20、超越离合器25传给小齿轮14，于是小齿轮14旋转。而且，通过设在小齿轮14前端部的与旋转方向相反的倒角部14b，小齿轮14与内齿轮15顺利啮合。小齿轮14与内齿轮15基本啮合的时刻，起动开关6的可动接点9和固定接点10闭合，从电池组输出的电流流入起动电动机11，起动电动机11的高速旋转通过行星齿轮减速装置20、超越离合器25传给小齿轮14。而且，小齿轮14的高速旋转通过内齿轮15对发动机转动曲柄。
在以往的起动器中，有下列的问题。
(1)以往的起动器，利用以辅助旋转电流发生的起动电动机11的辅助转矩使小齿轮14在内齿轮15的端面上滑动后，在小齿轮14的倒角部14a与内齿轮15的齿接触的同时，小齿轮14沿轴向移动以与内齿轮15啮合。因此，在内齿轮15的端面(与小齿轮14接触侧的端面)存在伤痕的场合，有时小齿轮14受阻于该伤痕而不能滑动，造成与内齿轮15的啮合不良。
(2)以往，小齿轮14齿面的旋转方向侧形成与小齿轮14的前端面垂直的棱边，但有时除了前述棱边之外，往往还残留切削加工的毛刺。因此，在小齿轮14压紧在内齿轮15的状态下，当辅助转矩使小齿轮旋转时，前述的棱边或毛刺容易损伤内齿轮15。
(3)作为前述(1)的对策，有的是增大辅助旋转电流，以扩大辅助转矩，但这种场合，由于继电器接点也有大电流流过，因此继电器接点需要容量大、难熔敷的高价材料，而且吸引线圈7需要使用直径粗的导线，分别成为成本提高的原因。
(4)当发动机起动不良时，有时驱动器会使键开关持续接通，尤其是在辅助旋转电流大的场合，流入吸引线圈7的电流会使起动开关6容易受到热损伤。
发明内容
本发明是为了解决前述的问题，提供即使内齿轮的端面存在伤痕等也能够防止与内齿轮的啮合不良、可减少发动机起动不良的起动器。
而且要提供降低内齿轮的端面的伤痕发生的起动器。
另外，要提供将辅助转矩及辅助旋转电流设定得较低、以降低起动开关及继电器接点的成本的起动器。
还要提供防止发动机起动不良时出现的、驱动器使键开关连续通电的现象、以降低起动开关的热损伤的起动器。
本发明的起动器具备：起动电动机；与起动电动机的输出轴侧进行花键结合的超越离合器；与前述超越离合器一体地在前述输出轴上沿轴向滑动的小齿轮；键开关一接通，继电器接点就闭合的起动继电器；前述继电器接点一闭合，电流即流入吸引线圈以吸引插棒式铁心，该插棒式铁心的可动接点移动到固定接点侧的起动开关；随着前述插棒式铁心的移动而将前述超越离合器及前述小齿轮向发动机的内齿轮方向压出的拨齿杆，
利用经前述起动继电器及前述吸引线圈而流动的辅助旋转电流驱动前述起动电动机，并用因前述辅助旋转电流而发生的前述吸引线圈的磁场吸引前述插棒式铁心，压出前述小齿轮以与前述内齿轮啮合，在前述小齿轮和前述内齿轮基本啮合的时刻，前述插棒式铁心的前述可动接点与前述固定接点连接，并对前述起动电动机通电，使发动机起动，
其特征是，在前述小齿轮的前述内齿轮侧端面的旋转方向侧的齿面上形成倒角部。
另外，本发明的起动器具备：起动电动机；与起动电动机的输出轴侧进行花键结合的超越离合器；与前述超越离合器一体地在前述输出轴上沿轴向滑动的小齿轮；键开关一接通，继电器接点就闭合的起动继电器；前述继电器接点一闭合，电流即流入吸引线圈以吸引插棒式铁心，该插棒式铁心的可动接点移动到固定接点侧的起动开关；随着前述插棒式铁心的移动而将前述超越离合器及前述小齿轮向发动机的内齿轮方向压出的拨齿杆，
利用经前述起动继电器及前述吸引线圈而流动的辅助旋转电流驱动前述起动电动机，并用因前述辅助旋转电流而发生的前述吸引线圈的磁场吸引前述插棒式铁心，压出前述小齿轮以与前述内齿轮啮合，在前述小齿轮和前述内齿轮基本啮合的时刻，前述插棒式铁心的前述可动接点与前述固定接点连接，并对前述起动电动机通电，使发动机起动，
其特征是，在前述小齿轮的前述内齿轮测端面的旋转方向侧的齿面上形成凹痕部。
本发明的起动器用切削加工制成前述倒角部或者前述凹痕部。
本发明的起动器用冷锻加工制成前述倒角部或者前述凹痕部。
附图说明
图1是本发明的实施方式的起动器的整体构造的局部剖视图。
图2是本发明的实施方式的起动器的概略电路图。
图3是本发明的实施方式1的起动器的小齿轮的俯视图及主视图。
图4是本发明的实施方式1的起动器的小齿轮和内齿轮的滑动状态图。
图5是本发明的实施方式2的起动器的小齿轮的俯视图及主视图。
图6是本发明的实施方式2的起动器的小齿轮和内齿轮的滑动状态图。
图7是以往的起动器的整体构造的局部剖视图。
具体实施方式
实施方式1
图1是本发明的实施方式的起动器的整体构造的局部剖视图。
在图1中，起动器设有发生旋转力的起动电动机11；将该起动电动机11的旋转减速后输出的行星减速装置20；与行星减速装置20的输出轴22作花键结合的超越离合器25；与超越离合器25一体地在输出轴22上沿轴向滑动的小齿轮14。而且，在起动器中设有对前述起动电动机11通电、并经过树脂制的拨齿杆13对与超越离合器25一体的小齿轮14向发动机的内齿轮15侧施力的起动开关6。
拨齿杆13安装成以其中间的支点部13a为中心可以转动，其一端13b与超越离合器25的后端部配合，另一端部13c与起动开关6的插棒式铁心12的前端部配合。这些插棒式铁心13、超越离合器25等构成件用前托架30罩住。
起动开关6位于起动电动机11和行星减速齿轮20的外周，配置成中心轴与输出轴22大致平行。该起动开关6由：受到通电后发生磁力的吸引线圈7及保持线圈8，罩在吸引线圈7和保持线圈8的外周而构成磁路一部分的构架32，设置在吸引线圈7和保持线圈8的后端部而构成磁路一部分的铁心33，配置在吸引线圈7和保持线圈8的内周而可沿轴向自由滑动的插棒式铁心12，平时对插棒式铁心12向图中右方施力的回程弹簧34，安装在插棒式铁心12的后端、对通往起动电动机11的通电回路进行开闭的可动接点9，相对可动接点9配置而与外部配线连接的一对固定接点10构成。
图2是起动器的概略电路图。在图2中，键开关2与电池组1连接，由于该键开关2的接通/断开，使起动继电器接点5接通/断开。起动继电器3具备因键开关2的接通而被激磁的继电器线圈4，继电器线圈4的激磁使可动接点5a移动而与一对固定接点5b的继电器接点5连接。继电器固定接点5b中的一个与电池组1连接，继电器固定接点5b中的另一个与起动开关6的吸引线圈7和保持线圈8连接。
起动开关6设有：吸引线圈7和保持线圈8、一旦电流流入吸引线圈7和保持线圈8即被吸引的插棒式铁心12、设置在该插棒式铁心12的后端部的可动接点9、与该可动接点9接、离的一对固定接点10。固定接点10中的一个与电池组1连接，另一个与起动电动机11连接。而且，吸引线圈7中的一个与起动电动机11连接。
图3(a)是图1的小齿轮14的俯视图，图3(b)是图1的小齿轮14的主视图。在图3中，140是小齿轮的齿面，141是小齿轮的外径部，142是小齿轮的齿根部，在小齿轮14前端部(内齿轮侧端面)与旋转方向相反的齿面上设有倒角部14a。而且在小齿轮14前端部(内齿轮侧端面)的旋转方向的齿面上设有倒角部14b，用于避开在内齿轮15的端面上存在的伤痕等。
以下，参照附图说明本发明实施方式1的起动器的动作。
一旦键开关2接通，起动继电器3内的继电器线圈4即被激磁，继电器可动接点5a被吸引到继电器固定接点5b，于是继电器接点5闭合。一旦继电器接点5闭合，电流即流入起动开关6内的吸引线圈7和保持线圈8。一旦电流流入该吸引线圈7和保持线圈8，即在吸引线圈7及保持线圈8、构架32、铁心33、插棒式铁心12形成磁路，插棒式铁心12被吸引到铁心33侧。由此，插棒式铁心12克服回程弹簧34的施力而向后方(图中左方)移动。随着该插棒式铁心12的移动，拨齿杆13以支点部13a为转动中心向图中的反时针方向转动。由于该拨齿杆13的转动，其一端13b抵接超越离合器25的后部侧端面，将超越离合器25压向图中右方，超越离合器25与小齿轮14成为一体，在输出轴22上向图中右方移动。
在小齿轮14的端面抵接内齿轮15的端面的时刻，小齿轮14的轴向移动暂时停止。另一方面，辅助旋转电流经继电器接点5及吸引线圈7流入起动电动机11，使起动电动机11以比较低的转速旋转，该起动电动机11的旋转经行星减速装置20、超越离合器25传给小齿轮14，小齿轮14旋转。而且，由于小齿轮14旋转，小齿轮14的前端面在内齿轮15的端面上滑动，这时，因为在小齿轮14的前端面的旋转方向侧设置倒角部14b，故即使内齿轮15的端面上有伤痕，也容易越过该伤痕而在内齿轮端面上滑动。
图4表示这时的小齿轮14与内齿轮15的端面的滑动状态。在图中，设在小齿轮14上的倒角部14b正在越过内齿轮15端面上的伤痕200。另外，在图中，小齿轮14是从图1的C方向看的，内齿轮15是从图1的D方向看的。另外，150是内齿轮15的齿面，151是内齿轮15的外径部，152是内齿轮15的齿根部。
在小齿轮14与内齿轮15基本啮合的时刻，起动开关6的可动接点9与固定接点10闭合，从电池组1输出的大电流流入起动电动机11，起动电动机11的高速旋转经行星减速装置20、超越离合器25传给小齿轮14。而且，由于小齿轮14高速旋转，经过内齿轮15而对发动机转动曲柄。
如前所述，若采用实施方式1，呈现下述效果。
(1)即使内齿轮15的端面(与小齿轮14接触的端面)存在伤痕等，因为在小齿轮14的旋转方向侧的端面上设置倒角部14b，所以，利用该倒角部14b能够容易地越过该伤痕，可防止与内齿轮15啮合不良，减少发动机的起动不良。
(2)因为在小齿轮14的齿面的旋转方向侧没有以往那样的棱边或切削加工的毛刺，所以，能够抑制内齿轮15的端面上的伤痕发生。其结果，能够减少过去那种随着使用次数而增加的发动机起动不良。
(3)由于能够将辅助转矩设定得较低，不必再抑制吸引线圈7的阻抗，能够减少吸引线圈7的导线直径或线圈的匝数。而且，由于辅助旋转电流也能够抑制得较低，故继电器接点的容量也能够降低，所以，能够降低成本。
(4)能够减少发动机的起动不良时出现的、驱动器使键开关持续通电导致的起动开关6的热损伤。
实施方式2
接着，参照附图说明本发明的实施方式2的起动器。
图5(a)是本发明的实施方式2的起动器的小齿轮的俯视图，图5(b)是本发明的实施方式2的起动器的小齿轮的主视图。
在图5中，在小齿轮14的前端部(内齿轮侧端面)的旋转方向的齿面上设有凹痕部14c，用于回避内齿轮15的端面存在的伤等。该凹痕部14c也可以是圆弧形状，用切削加工或冷锻加工、或者切削和冷锻的组合加工形成。另外，在图5中，140是小齿轮的齿面，141是小齿轮的外径部，142是小齿轮的齿根部，14a是在小齿轮14的前端部(内齿轮侧端面)的与旋转方向相反的齿面上形成的倒角部。其他的构成与实施方式1(图1和图2)同样。
图6是实施方式2的小齿轮14与内齿轮15的端面的滑动状态。在图中，设在小齿轮14的凹痕部14c正在越过内齿轮15的端面上的伤痕200。另外，在图中，小齿轮14是从图1的C方向看的，内齿轮15是从图1的D方向看的。而且，150是内齿轮15的齿面，151是内齿轮15的外径部，152是内齿轮15的齿根部。
如前所述，若采用实施方式2，即使在内齿轮15的端面(与小齿轮14接触的端面)上存在伤痕等，因为在小齿轮14的旋转方向侧设置凹痕部14c，所以，该凹痕部14c能够容易地越过该伤痕，防止与内齿轮15的啮合不良，能够减少发动机起动不良。另外还具有实施方式1中所述的(2)～(4)的效果。
如上所述，若采用本发明的起动器，因为在小齿轮的旋转方向侧的端面上设置倒角部或凹痕部，所以，即使内齿轮的端面(与小齿轮接触侧的端面)上存在伤痕等，该倒角部或凹痕部也能够容易地越过该伤痕，能够防止与内齿轮啮合不良，减少发动机的起动不良。
另外，在小齿轮的齿面的旋转方向侧没有以往那样的棱边或者切削加工的毛刺，故能够抑止在内齿轮端面上发生伤痕。其结果是，能够减少以往那样的随着使用次数增加而增加的发动机起动不良。
由于能够将辅助转矩设定得较低，就不必再抑制起动开关的吸引线圈阻抗，能够减少吸引线圈的导线直径或线圈的匝数。而且，由于辅助旋转电流也能够抑制得较低，因此还能够降低继电器接点的容量，能够降低成本。
还能够减少发动机起动不良时出现的、驱动器的键开关持续通电导致的起动开关的热损伤。
通过切削加工制成小齿轮的倒角部或凹痕部，能够加工成出能可靠越过内齿轮的伤痕等的形状。
由于采用冷锻加工制成小齿轮的倒角部或凹痕部，所以能够以低成本加工出具有前述效果的形状。

Claims (4)

1.一种起动器，具备：起动电动机；与起动电动机的输出轴侧进行花键结合的超越离合器；与所述超越离合器一体地在所述输出轴上沿轴向滑动的小齿轮；键开关一接通，继电器接点就闭合的起动继电器；所述继电器接点一闭合，电流即流入吸引线圈以吸引插棒式铁心，该插棒式铁心的可动接点移动到固定接点侧的起动开关；随着所述插棒式铁心的移动而将所述超越离合器及所述小齿轮向发动机的内齿轮方向压出的拨齿杆，
利用经所述起动继电器及所述吸引线圈而流动的辅助旋转电流来驱动所述起动电动机，并用因所述辅助旋转电流而发生的所述吸引线圈的磁场来吸引所述插棒式铁心，并将所述小齿轮压出以与所述内齿轮啮合，在所述小齿轮与所述内齿轮基本啮合的时刻，所述插棒式铁心的所述可动接点与所述固定接点连接，并对所述起动电动机通电，以使发动机起动，
其特征在于，在所述小齿轮的所述内齿轮侧端面的旋转方向侧的齿面上形成倒角部。
2.一种起动器，具备：起动电动机；与起动电动机的输出轴侧进行花键结合的超越离合器；与所述超越离合器一体地在所述输出轴上沿轴向滑动的小齿轮；键开关一接通，继电器接点就闭合的起动继电器；所述继电器接点一闭合，电流即流入吸引线圈以吸引插棒式铁心，该插棒式铁心的可动接点移动到固定接点侧的起动开关；随着所述插棒式铁心的移动而将所述超越离合器及所述小齿轮向发动机的内齿轮方向压出的拨齿杆，
利用经所述起动继电器及所述吸引线圈而流动的辅助旋转电流来驱动所述起动电动机，并用因所述辅助旋转电流而发生的所述吸引线圈的磁场来吸引所述插棒式铁心，并将所述小齿轮压出以与所述内齿轮啮合，在所述小齿轮与所述内齿轮基本啮合的时刻，所述插棒式铁心的所述可动接点与所述固定接点连接，并对所述起动电动机通电，以使发动机起动，
其特征在于，在所述小齿轮的所述内齿轮侧端面的旋转方向侧的齿面上形成凹痕部。
3.如权利要求1或2所述的起动器，其特征在于，用切削加工制成所述倒角部或者所述凹痕部。
4.如权利要求1或2所述的起动器，其特征在于，用冷锻加工制成所述倒角部或者所述凹痕部。
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