[发明专利]同轴发动机启动器

说明书

本发明涉及一种发动机启动器，更准确地说，涉及一种这样的发动机启动器：包括一个电动机、一个小齿轮、一根用于该小齿轮的滑动轴、和一个用来致动一个开关装置的螺线管装置，所包括的这些装置都同轴布置。

在常规的发动机启动器中，输出轴可携带一个与齿圈相啮合的小齿轮轴向滑动，并且一般以平行关系布置用来轴向驱动该小齿轮的螺线管装置。根据这样一种双轴型发动机启动器，因为螺线管装置从电动机侧伸出，所以启动器的径向尺寸不可避免地较大，并且对必需的安装空间有相当的限制。

为了克服这种不便，已经提出了多种把螺线管装置布置在输出轴周围的同轴发动机启动器。本申请的申请人(受让人)以前在日本公开专利出版物No.8-319926(美国专利申请No.08/653,873，申请于1996年5月28日)中，提出了一种能减小轴向尺寸而不使整体结构复杂的同轴发动机启动器。

根据这一先有专利申请，小齿轮经一个单向离合器和一个螺旋花键与输出轴联接，从而当输出轴转动时把小齿轮推向齿圈。该小齿轮还由一个电磁致动的可移动铁芯或衔铁向前推动，以便更可靠地与齿圈啮合，并且通过由相互套装的衔铁内件和外件形成衔铁来减小轴向尺寸。然而，如果当小齿轮即将与齿圈的侧表面邻接时推力不够，则小齿轮可能未与齿圈相啮合。因此，希望增大作用在衔铁上的磁吸力、和小齿轮的推力。

而且，由于希望更可靠地推动小齿轮与齿圈相啮合，所以一个螺旋弹簧插入在衔铁内件与包括一块顶板的固定部分之间，用来提供除磁吸力提供的推力之外的弹簧力，以便推出小齿轮。

然而，这种布置有这样的问题：当衔铁内件在推出小齿轮的方向运动时螺旋弹簧伸长，并且螺旋弹簧的弹簧力减小相应的值。为了克服这个问题，可以设想随衔铁外件的运动移动弹簧。通过这样做，能够把螺旋弹簧的伸长而减小衔铁外件的移动量。

根据从衔铁外件侧支撑螺旋弹簧的这种布置，可以设想在衔铁外件的内周缘上完整地提供一个指向内部的径向法兰，以连接螺旋弹簧的螺旋端之一。然而，实现起来比较困难且成本较高。况且，磁通会从由与衔铁外件相同的磁性材料制成的法兰漏出，由此降低在衔铁外件上的磁吸力，并且衔铁内件还会被磁性地吸向该法兰(或沿把它拉回的方向)。指向内部的径向法兰还可能产生这样的问题：螺旋弹簧的对应螺旋端可能侧向偏移，而干扰衔铁内件或其他零件。

鉴于先有技术的这些问题，本发明的一个首要目的在于，提供一种能把小齿轮推到与一个齿圈以高度可靠的方式相啮合的同轴发动机启动器。

本发明的第二目的在于，提供一种具有较小径向和轴向尺寸但能以强有力的方式推出小齿轮的同轴发动机启动器。

本发明的第三目的在于，提供一种制造经济的同轴发动机启动器。

本发明的第四目的在于，提供一种制造工作可靠的同轴发动机启动器。

根据本发明，通过提供一种发动机启动器能实现这些和其他目的，这种发动机启动器包括：一个电动机、一根相对于该电动机同轴延伸的输出轴、一个安装在该输出轴上并经一个花键与该输出轴相联接的小齿轮、以及一个布置在输出轴周围以驱动该小齿轮与内燃机的一个齿圈相啮合的螺线管装置。该螺线管装置包括：一个励磁线圈，限定一个内孔；一个在该励磁线圈周围的磁轭，以便沿该励磁线圈内孔的内圆周表面轴向传导磁通；一个圆柱形衔铁外件，以轴向可滑动的方式装在励磁线圈的内孔中；一个圆柱形衔铁内件，套叠且可轴向滑动地装在衔铁外件中；一个第一回动弹簧，在相对于磁轭打开磁隙的方向上推动衔铁外件；一个第二回动弹簧，在相对于磁轭打开磁隙的方向上推动衔铁内件；一个螺旋弹簧，同轴地插入在内外衔铁件之间，以推动内外衔铁件使之彼此远离；以及一个环形弹簧保持架，安装在衔铁外件的孔中，以约束螺旋弹簧的一个对应螺旋端部。

因此，简化了衔铁外件的形状，并且降低了形成衔铁外件的成本。可以通过卷曲衔铁外件把弹簧保持架以简单和可靠的方式固定到位。准确地说，弹簧保持架可以由一个由非磁性材料制成的独立零件构成，从而能减小经弹簧保持架的磁通泄漏。而且，弹簧保持架可以提供有一个环形凸台，用来限制螺旋弹簧对应螺旋端的侧向运动。由此，能以非常有效的方式避免由于螺旋弹簧的侧向移动所造成的螺旋弹簧与外部零件的干扰。

根据本发明的一个最佳实施例，磁轭和衔铁内外件的相对端部带有基本上互补的锥形纵向部分。一般地，由衔铁外件致动用来控制电动机的磁性开关。