專利名稱：一種柔性嚙合二階驅(qū)動起動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及重卡汽車使用的起動機領(lǐng)域，特別是涉及一種安裝有嚙合彈簧的柔性嚙合二階驅(qū)動起動機。
背景技術(shù)：
目前重卡汽車使用的起動機有下述幾種基本的強制嚙合式起動機，卡車鑰匙轉(zhuǎn)到“起動”檔，車載繼電器導(dǎo)通，起動機電磁開關(guān)50端子得電，其主觸點導(dǎo)通，其磁拉力驅(qū)動單向器上的嚙合彈簧，使其與發(fā)動機齒圈強制嚙合，同時蓄電池經(jīng)由電磁開關(guān)主觸點把輸出滿負荷電能給起動機的電機部分，電能轉(zhuǎn)化成機械能，單向器旋轉(zhuǎn)，齒輪嚙合進入發(fā)動機齒圈，驅(qū)動發(fā)動機起動，比如bosch早期
女口
廣叩o在上述基本的強制嚙合式起動機的基礎(chǔ)上進行的改進，一種改進方式是剔除了單向器上的嚙合彈簧，同時增加了起動機的附加繼電器。工作過程如下卡車鑰匙轉(zhuǎn)到“起動”檔，車載繼電器導(dǎo)通，起動機附加繼電器導(dǎo)通，(其觸點一端接在30端，另外一端觸點接到電磁開關(guān)50a端子)，此時電磁開關(guān)的吸拉線圈與保持線圈同時工作，驅(qū)動單向器齒輪移動到發(fā)動機飛輪齒圈端面上，與此同時附加繼電器由蓄電池電源提供給吸拉線圈大約200A 300A的電流，此電流輸入進起動機電機部分，驅(qū)動單向器旋轉(zhuǎn)，齒輪轉(zhuǎn)動一個小角度后嚙合進入飛輪齒圈，驅(qū)動發(fā)動機起動。比如Mitsubishi電機，Delcoremy電機，ISKRA電機。另一種改進方式是把單向器的嚙合彈簧移到了電磁開關(guān)動鐵芯里，同時增加附加繼電器。工作過程如下卡車鑰匙轉(zhuǎn)到“起動”檔，車載繼電器導(dǎo)通，起動機附加繼電器導(dǎo)通，(其觸點一端接在30端，另外一端觸點接到電磁開關(guān)50a端子)，此時電磁開關(guān)的吸拉線圈與保持線圈同時工作，驅(qū)動單向器齒輪移動到發(fā)動機飛輪齒圈端面上，與此同時電磁開關(guān)主觸點導(dǎo)通，由蓄電池電源提供滿負荷電能給起動機電機部分，驅(qū)動單向器旋轉(zhuǎn)，齒輪轉(zhuǎn)動一個小角度后嚙合進入飛輪齒圈，驅(qū)動發(fā)動機起動。比如bosch新電機，Denso新電機。如圖1，圖2，圖3，圖4所示，卡車鑰匙轉(zhuǎn)到“起動”檔，車載繼電器導(dǎo)通，起動機附加繼電器導(dǎo)通，(其觸點一端接在30端，另外一端觸點接到電磁開關(guān)50a端子)，此時電磁開關(guān)的吸拉線圈與保持線圈同時工作，電磁開關(guān)里的動鐵芯向右移動，通過撥叉的杠桿作用推動鐵套，進而推動驅(qū)動單向器上的齒輪移動到發(fā)動機飛輪齒圈端面上(如圖3所示)，此時，電磁開關(guān)的主觸點并沒有吸合。與此同時附加繼電器由蓄電池電源提供給吸拉線圈大約200A 300A的電流(參考圖4所示的起動機啟動過程的數(shù)據(jù)采集曲線的頂齒階段)，此電流輸入進起動機電機部分，驅(qū)動單向器旋轉(zhuǎn)，齒輪轉(zhuǎn)動一個小角度后嚙合進入飛輪齒圈此時，電磁開關(guān)的主觸點完全吸合，起動機驅(qū)動發(fā)動機起動。以上提到的三種起動機方案都有其自身的不足或者弱點。導(dǎo)致了部分起動機在整車廠的零工里失效或售后的失效，PPM數(shù)據(jù)偏高。影響了整車質(zhì)量，給終端客戶司機帶來不便。第一種技術(shù)方案所述的起動機，是最初的起動機，具有各種缺點，第二種和第三種對第一種技術(shù)方案進行了一定的改進，但還是存在很多問題。第二種技術(shù)方案所述的起動機，使用時有以下問題( I)起動機驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈頂齒的故障現(xiàn)象，導(dǎo)致驅(qū)動齒輪無法嚙合進入飛輪齒圈，此時吸拉線圈中200A 300A的電流長時間存在，致使線圈過熱燒蝕，焊錫融化；(2)故障現(xiàn)象是驅(qū)動齒輪被飛輪齒圈鎖死，無法回位，即使司機反復(fù)起動鑰匙開關(guān)，也無法驅(qū)動發(fā)動機，沒有時間間隔的頻繁起動，導(dǎo)致吸拉線圈過熱燒蝕；(3)如果電磁開關(guān)因為上述兩點原因已經(jīng)潛在失效，吸拉線圈和保持線圈匝數(shù)不對等了，則會產(chǎn)生主觸點常聯(lián)無法分離的故障，進而起動機被發(fā)動機高速反拖，換向器甩開失效。第三種技術(shù)方案所述的起動機，使用時有以下問題 (I)銑齒，即驅(qū)動齒輪在飛輪齒圈端面高速旋轉(zhuǎn)，而無法嚙合進入飛輪齒圈。司機多次起動也無法驅(qū)動發(fā)動機。原因是嚙合彈簧在電磁開關(guān)的動鐵芯里面，沒有足夠的空間位置容納大力彈簧，當(dāng)嚙合彈力不夠強大時，電磁開關(guān)主觸點導(dǎo)通了，蓄電池輸入全功率給起動機電機部分，造成電機電樞高速轉(zhuǎn)動，最終齒輪無法嚙合，起動失敗。目前市場上的此類起動機嚙合彈簧壓力多數(shù)在200N 250N左右，這就造成齒輪頂壓飛輪齒圈端面的壓力過小，導(dǎo)致失效。(2)使用時電磁開關(guān)極易燒壞和換向器甩開爆開(多數(shù)是間接導(dǎo)致的，比如在電磁開關(guān)失效過程中，很容易導(dǎo)致主觸點無法分離，起動機常聯(lián)電，被發(fā)動機高速反帶)。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種安裝有嚙合彈簧的，不會發(fā)生頂齒、銑齒、驅(qū)動齒輪被飛輪齒圈鎖死而無法回位等現(xiàn)象的柔性嚙合二階驅(qū)動起動機。為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型所提供的技術(shù)方案是一種柔性嚙合二階驅(qū)動起動機，包括電動機，操縱機構(gòu)和傳動機構(gòu)，所述操縱機構(gòu)包括吸拉線圈、保持線圈和可動鐵芯，所述傳動機構(gòu)包括拔叉，單向器，嚙合彈簧和驅(qū)動齒輪，所述拔叉一端安裝在可動鐵芯前端，另一端安裝有驅(qū)動齒輪，所述單向器一端與電動機連接，所述嚙合彈簧安裝在單向器上，與拔叉另一端配合。進一步地，還包括發(fā)動機飛輪齒圈，所述發(fā)動機飛輪齒圈與驅(qū)動齒輪配合設(shè)置。進一步地，所述嚙合彈簧與拔叉接觸的一端設(shè)置有可移動凹型擋圈，所述可移動凹型擋圈另一側(cè)設(shè)置有雙耳型擋板，所述雙耳型擋板上設(shè)置有兩個突起，分別與拔叉上的兩個凹槽相配合。進一步地，所述嚙合彈簧一端設(shè)置在可移動凹型擋圈的凹槽內(nèi)。進一步地，所述拔叉中部設(shè)置有支撐彈簧，所述支撐彈簧另一端固定在電機前端。進一步地，所述嚙合彈簧壓力為330N 360N。進一步地，所述嚙合彈簧的彈簧鋼絲為D型，且直徑在3. 5^3. 8mm之間，疲勞壽命大于IO6次。采用上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果有(I)取消了鐵套，更換為嚙合彈簧，并且增加了撥叉的支撐彈簧，縮短頂齒過程的時間，減少了電磁開關(guān)線圈的發(fā)熱時間，避免其被燒壞；[0027](2)當(dāng)發(fā)生齒頂齒時，電磁開關(guān)主觸點完全吸合，蓄電池全功率輸入電機部分，產(chǎn)生滿負載扭矩驅(qū)動齒輪切入進飛輪齒圈，避免由于齒輪與飛輪齒圈相互鎖死，造成燒損線圈或換向器被間接甩開的故障；(3)采用可移動凹型擋圈，雙耳型擋板和拔叉結(jié)合推動嚙合彈簧，且嚙合彈簧的壓力(作用于飛輪齒圈端面上)要求在330 - 360N之間，彈簧鋼絲D型，直徑在3. 5^3. 8mm之間，增強疲勞壽命，避免發(fā)生銑齒現(xiàn)象；(4)結(jié)構(gòu)簡單，工藝性容易實現(xiàn)，有效解決了目前重卡汽車起動機的典型故障，成本增加幅度很小，對產(chǎn)品總價影響幾乎可以忽略，降低后期售后的成本，提高效益。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為現(xiàn)有技術(shù)的頂齒狀態(tài)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)的起動狀態(tài)不意圖；圖4為現(xiàn)有技術(shù)的起動機起動過程的數(shù)據(jù)采集曲線圖；圖5為本實用新型電氣原理圖；圖6為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型的頂齒狀態(tài)示意圖；圖8為本實用新型起動狀態(tài)示意圖；圖9為本實用新型的起動機起動過程的數(shù)據(jù)采集曲線圖；圖10 圖13為本實用新型一實施例示意圖；圖14為哨合彈黃和拔叉連接關(guān)系圖。其中1電動機，2電磁開關(guān)主觸點，3吸拉線圈，4保持線圈，5可動鐵芯，6拔叉，7單向器，8嚙合彈簧，9驅(qū)動齒輪，10發(fā)動機飛輪齒圈，11可移動凹型擋圈，12卡車鑰匙，13車載繼電器，14附加繼電器，15鐵套，16雙耳型擋板。圖4、圖9、圖13中，第一行數(shù)據(jù)起動機30端子的電流波形；第三行數(shù)據(jù)50e端子電壓波形；第四行數(shù)據(jù)45端子電壓波形；第五行數(shù)據(jù)機殼表面溫度波形。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的結(jié)構(gòu)圖及具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖6為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示,一種柔性嚙合二階驅(qū)動起動機,包括電動機1，操縱機構(gòu)和傳動機構(gòu)，所述操縱機構(gòu)包括吸拉線圈3、保持線圈4和可動鐵芯5，所述傳動機構(gòu)包括拔叉6，單向器7，嚙合彈簧8和驅(qū)動齒輪9，所述拔叉6 —端安裝在可動鐵芯5前端，所述單向器7 —端與電動機I連接，所述嚙合彈簧8安裝在單向器7上，與拔叉6另一端配合，所述單向器7的另一端安裝有驅(qū)動齒輪9。還包括發(fā)動機飛輪齒圈10，所述發(fā)動機飛輪齒圈10與驅(qū)動齒輪9配合設(shè)置。所述嚙合彈簧8與拔叉6接觸的一端設(shè)置有可移動凹型擋圈11，所述可移動凹型擋圈11另一側(cè)設(shè)置有雙耳型擋板16，所述雙耳型擋板16上設(shè)置有兩個突起17，分別與拔叉6上的兩個凹槽相配合，嚙合彈簧8 一端設(shè)置在可移動凹型擋圈11的凹槽內(nèi)，固定彈簧，運行時，拔叉6推動雙耳型擋板17和可移動凹型擋圈11，進而壓縮嚙合彈簧(見圖14所示)。所述嚙合彈簧壓力為330N 360N，嚙合彈簧的彈簧鋼絲為D型，且直徑在3. 5^3. 8mm之間，疲勞壽命大于IO6次。圖5為本實用新型電氣原理圖，圖1為本實用新型頂齒狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖，圖8為本實用新型起動狀態(tài)結(jié)構(gòu)圖，圖9為本實用新型起動機啟動過程的數(shù)據(jù)采集曲線，如圖5，圖7，圖8，圖9所示，卡車鑰匙12轉(zhuǎn)到“起動”檔，車載繼電器13導(dǎo)通，起動機附加繼電器14導(dǎo)通，(其觸點一端接在30端，另外一端觸點接到電磁開關(guān)50a端子)，此時電磁開關(guān)的吸拉線圈3與保持線圈4同時工作，附加繼電器14由蓄電池電源提供給吸拉線圈3大約200A100A的電流，起動機狀態(tài)如圖7所示，處于頂齒階段(具體參見圖9所示的起動機啟動過程的數(shù)據(jù)采集曲線中的頂齒階段)，此過程是從圖6靜止?fàn)顟B(tài)到圖7頂齒狀態(tài)的過渡期間，此時電流 輸入進起動機的電動機I部分，同時，驅(qū)動單向器7上的驅(qū)動齒輪9移動到發(fā)動機的飛輪齒圈10端面上，此時，在單向器7上的嚙合彈簧8作用下，電磁開關(guān)里的可動鐵芯5的移動使電磁開關(guān)主觸點2完全吸合，蓄電池全功率輸入給電動機I部分，驅(qū)動單向器7旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動齒輪9轉(zhuǎn)動一個小角度后嚙合進入發(fā)動機的飛輪齒圈10，如圖8所示，起動機驅(qū)動發(fā)動機起動。本實用新型所提供的技術(shù)方案，取消了鐵套，更換為嚙合彈簧，嚙合彈簧安裝在單向器上面，與撥叉配合，完成嚙合任務(wù)，短頂齒過程的時間，減少了電磁開關(guān)線圈的發(fā)熱時間，避免其被燒壞；當(dāng)發(fā)生頂齒時，電磁開關(guān)主觸點完全吸合，蓄電池全功率輸入電機部分，產(chǎn)生滿負載扭矩驅(qū)動齒輪切入進飛輪齒圈，由于嚙合彈簧的壓力足夠大，可以避免銑齒或由于齒輪與飛輪齒圈相互鎖死，造成燒損線圈或換向器被間接甩開的故障。圖10 圖13為本實用新型一實施例示意圖，如圖10所示，在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，在拔叉6中部設(shè)置有支撐彈簧16，所述支撐彈簧16另一端固定在電機前端，結(jié)合電氣原理圖，使用時，卡車鑰匙轉(zhuǎn)到“起動”檔，車載繼電器導(dǎo)通，起動機附加繼電器導(dǎo)通，(其觸點一端接在30端，另外一端觸點接到電磁開關(guān)50a端子)，此時電磁開關(guān)的吸拉線圈與保持線圈同時工作，附加繼電器由蓄電池電源提供給吸拉線圈大約150A 200A的電流，參見圖13所示的起動機啟動過程的數(shù)據(jù)采集曲線中的頂齒階段，此過程是從圖10靜止?fàn)顟B(tài)到圖11頂齒狀態(tài)的過渡期間，此電流輸入進起動機電機部分，同時，驅(qū)動單向器齒輪移動到發(fā)動機飛輪齒圈端面上(如圖11所示的頂齒過程)，此時，在單向器上的嚙合彈簧與撥叉的支撐彈簧共同作用下，電磁開關(guān)里的可動鐵芯的移動使電磁開關(guān)主觸點完全吸合，蓄電池全功率輸入給電機部分，驅(qū)動單向器旋轉(zhuǎn)，齒輪轉(zhuǎn)動一個小角度后嚙合進入飛輪齒圈，起動機驅(qū)動發(fā)動機起動(如圖12所示)。本實施例所提供的技術(shù)方案，在取消了現(xiàn)有技術(shù)中的鐵套15，更換為嚙合彈簧的基礎(chǔ)上，還增加了設(shè)置在撥叉中部的支撐彈簧16。作用有二 (1)縮短頂齒過程的時間，對比圖9和圖13便可清楚知曉，這樣減少了電磁開關(guān)線圈和的發(fā)熱時間，避免其被燒壞；(2)當(dāng)發(fā)生齒頂齒(圖11)時，電磁開關(guān)主觸點和完全吸合，蓄電池全功率輸入電機部分，產(chǎn)生滿負載扭矩驅(qū)動齒輪切入進發(fā)動機的飛輪齒圈，避免驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈相互鎖死，造成燒損吸拉線圈和保持線圈的故障，以及換向器被間接甩開的故障。以上所述實施例僅表達了本實用新型的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種柔性嚙合二階驅(qū)動起動機,包括電動機,操縱機構(gòu)和傳動機構(gòu)，所述操縱機構(gòu)包括吸拉線圈、保持線圈和可動鐵芯，其特征在于所述傳動機構(gòu)包括拔叉，單向器，嚙合彈簧和驅(qū)動齒輪，所述拔叉一端安裝在可動鐵芯前端，所述單向器一端與電動機連接，另一端安裝有驅(qū)動齒輪，所述嚙合彈簧安裝在單向器上，與拔叉另一端配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性嚙合二階驅(qū)動起動機，其特征在于還包括發(fā)動機飛輪齒圈，所述發(fā)動機飛輪齒圈與驅(qū)動齒輪配合設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性嚙合二階驅(qū)動起動機，其特征在于所述嚙合彈簧與拔叉接觸的一端設(shè)置有可移動凹型擋圈，所述可移動凹型擋圈另一側(cè)設(shè)置有雙耳型擋板，所述雙耳型擋板上設(shè)置有兩個突起，分別與拔叉上的兩個凹槽相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性嚙合二階驅(qū)動起動機，其特征在于所述嚙合彈簧一端設(shè)置在可移動凹型擋圈的凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的柔性嚙合二階驅(qū)動起動機，其特征在于所述拔叉中部設(shè)置有支撐彈簧，所述支撐彈簧另一端固定在電機前端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的柔性嚙合二階驅(qū)動起動機，其特征在于所述嚙合彈簧壓力為330N 360N。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的柔性嚙合二階驅(qū)動起動機，其特征在于所述嚙合彈簧的彈簧鋼絲為D型，且直徑在3. 5^3. 8mm之間，疲勞壽命大于IO6次。
專利摘要一種柔性嚙合二階驅(qū)動起動機，包括電動機，操縱機構(gòu)和傳動機構(gòu)，所述傳動機構(gòu)包括拔叉，單向器，嚙合彈簧和驅(qū)動齒輪，所述拔叉一端安裝在可動鐵芯前端，所述單向器一端與電動機連接，所述嚙合彈簧安裝在單向器上，與拔叉另一端配合，所述單向器的另一端安裝有驅(qū)動齒輪。本實用新型縮短頂齒時間，減少了電磁開關(guān)線圈的發(fā)熱時間，避免其被燒壞；避免由于齒輪與飛輪齒圈相互鎖死，造成燒損線圈或換向器被間接甩開的故障；嚙合彈簧壓力大，疲勞壽命長，不會發(fā)生銑齒現(xiàn)象；且結(jié)構(gòu)簡單，工藝性容易實現(xiàn)，有效解決了目前重卡汽車起動機的典型故障，成本增加幅度很小，對產(chǎn)品總價影響幾乎可以忽略，降低后期售后的成本，提高效益。
文檔編號F02N11/00GK202832929SQ20122052643
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者王立軍, 金雯芬, 蘇琦燁, 張敏 申請人:雷瑞卡(蘇州)汽車電器有限公司