[发明专利]同轴的发动机启动器系统

说明书

本发明涉及一种发动机启动器系统，而且特别是涉及一种具有全是同轴布置的输出轴、电机和线圈装置的发动机启动器系统。

在传统的发动机启动器中，通常把其上装有与齿圈啮合的轴向滑动的小齿轮的输出轴与用于轴向地驱动小齿轮的线圈装置互相平行布置。然而，由于这种双轴的发动机启动器具有从电机径向地外伸的线圈装置，而因此不可避免地具有相当大的径向尺寸，这就为保证具有足够空间安装发动机启动器造成严重困难。

为解决这种问题，在日本专利申请公开号1—208564和63—90666中提出了提供具有绕装在输出轴上的环形线圈装置的同轴启动器。

然而，在如上述专利公布中所公开的具有同轴关系的输出轴和线圈装置的发动机启动器中，由于由激励绕组产生并穿过衔铁的磁力线产生的轴向力不能利用杠杆机构加以放大，就必须加大激励绕组的输出，以使小齿轮能被直接推动。因此，虽然同轴布置在设计中被用作减小启动器的手段，但激励绕组尺寸的增加量大于通过同轴布置而可能获得的缩小量。

在这样一种同轴形式的发动机启动器中，可动接头和转换器分别和衔铁的各联接端相联接，可动接头可有选择地关断和接通电机的电源线路，转换器用于推出小齿轮使它和发动机的齿圈相啮合，衔铁在激励绕组内孔中轴向地移动。因此，按照这种启动器，衔铁的移动距离必须和小齿轮的一样，必须为可动接头留有移动空间以便不干涉小齿轮的移动，因此减小启动器的轴向尺寸是困难的。

在衔铁的第一部分和第二部分之间设置结合装置也许较适宜，它把轴向力从第一部分传递到第二部分，以帮助第二部分朝关闭磁隙的方向移动。于是，第二部分就不仅受到激励绕组的电磁作用，受到衔铁第一部分的助动，而第一部分减小了磁隙的有效尺寸，而且还受到衔铁的第一部分的机械作用。按照这一结构，可保证衔铁的第二部分的工作可靠性。结合装置可包括制作在第一部分和第二部分上的轴向台肩，和/或嵌装在第一和第二部分之间的弹簧装置；当第一部分在激励绕组作用下进入轴向运动时，两个轴向台肩能彼此贴靠，弹簧装置用来把轴向力从第一部分传递到第二部分。

发动机启动器的输出轴通常由钢制成。如同同轴的发动机启动器中需要的那样，当线圈装置被绕装在输出轴上时，在线圈装置和输出轴之间就建立起了磁路，因此这就减小了穿过衔铁的磁力线的量值，而衔铁给小齿轮施加轴向力，从而可能导致吸引力不足。换句话说，在如上述专利申请公布中所公开的、具有同轴关系的输出轴及线圈装置的发动机启动器中，由于需要在衔铁与输出轴之间提供足够大的气隙，就要使激励绕组有一个大的外直径，这阻碍了这种形式发动机启动器的紧凑设计。

从解决先有技术的这一问题着眼，本发明的目的是提供一种紧凑的同轴的发动机启动器，其中，电机的转子轴、小齿轮的滑动轴、驱动小齿轮的线圈装置及开关都布置成同轴。

本发明的第二目的是提供一种同轴的发动机启动器，它通过限制它的开关装置的行程来减小启动器的轴向尺寸。

本发明的第三目的是提供一种同轴的发动机启动器，它通过限制它的激励绕组的外直径来减小启动器的径向尺寸。

本发明的第四目的是提供一种同轴的发动机记动器，它通过减小它的操作的起始阶段的输出需求量来减小激励绕组的尺寸。

本发明的第五目的是提供一种同轴的发动机启动器，它可以减小它的开关单元的零件数量，并简化开关单元的结构。

根据本发明，可通过提供一种发动机启动器来达到以上这些目的和其它目的，该发动机启动器包括：电机；与电机同轴地配置和传递电机动力的输出轴；用于驱动发动机的齿圈的小齿轮，小齿轮通过螺旋花键装置与输出轴同轴地联接；含有固定接头及用于有选择地关断引向电机的电源线路的可动接头的开关单元；由环形衔铁及环形激励绕组组成的线圈装置，该线圈装置绕装在输出轴上以便在轴向方向上驱动小齿轮和开关单元的可动接头；其特征是所述的衔铁包括一外衔铁部分和一内衔铁部分，所述的内、外衔铁部分同轴地套叠在一起，并且可轴向相对移动，外、内衔铁部分布置在激励绕组的内周面和输出轴的外表面之间，其中一个衔铁部分与小齿轮相联，而另一个则与可动接头相联。

按照这一结构，由于电机刚一开始转动，借助于螺旋花键，轴向力就被施加到小齿轮上，因此在启动器的初始操作阶段，还没有明显的电流通向激励绕组时，小齿轮就能被轴向地驱动。因此小齿轮在完全被激励绕组推动之后，激励绕组仅需要产生足以使小齿轮保持其位置的磁通量，由此可减小激励绕组的尺寸。