Механический стартер для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02N11/00 

2,Стартер по п,1, о т л и ч а rant и и с я тем, что ролики закреплены на поворотном дисковом элементе, а их оси вращения расположены по круговым дугам и сгруппированы в противоположных секторах дискового элемента,

3.Стартер по пп.1 и 2, о т л и- чающийся тем, что он снабжен средством для предотвращения вибрации лент в месте прикрепления концов лент к поворотному дисковому элементу.

4.Стартер по пп.1-3, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что механизм поворота одного из дисковых элементов содержит зубчатый венец, жестко соединенный с подвижным дисковым элементом, шестерню, находящуюся в зацеплении с венцом, и качающийся рычаг, на одном.конце которого установлена пружина, а на другом - подвижный кулачок, при этом ось шестерни размещена на рычаге, а шестерня снабжена средством для ее одностороннего вращения и съемной заводной рукояткой.

5,Стартер по п.4, отличающий с я тем, что средство для одностороннего вращения шестерни содержит подпружиненную собачку и храповое колесо, выполненное за одно целое с шестерней механизма поворота.

Изобретение относится к двигате- лестроению, в частности к пусковым устройствам механического типа.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и повышение надежности механического стартера.

На фиг.1 показан механический стартер, общий вид; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.З - то же, поперечный разрез ,(исхо,п;н,ое состояние); на фиг.4 - то же, взведенное состояние; на фиг.5 7. Х:рапо- вик с торцевыми зубьями.

Механический стартер для двигателя внутреннего сгорания содержит неподвижный дисковый элемент 1, закрепленный на корпусе 2 двигателя, и

07402 .

6.Стартер по пп.1-5, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что устройство для соединения поворотного дис кового элемента с валом запускаемого двигателя содержит первый и второй храповики с торцевыми зубьями и средство для соединения и разъединения

храповиков, причем первий храповик жестко связан с поворотным дисковым элементом, подпружинен относительно последнего и установлен с возможностью перемещения для зацепления с первым храповиком, а второй храповик жестко связан с валом двигателя.

7.Стартер по п.6, отличающий с я тем, что средство для соединения и разъединения храповиков содержит подвижную подпружиненную защелку с фиксирующей частью, закрепленную на поворотном дисковом элементе, первый храповик снабжен валом, а на наружной поверхности последнего выполнена кольцевая канавка для размещения фиксирующей части защелки.

8.Стартер по пп.6 и 7, отличающийся тем, что поверхности зубьев храповиков, обращенные в направлении вращения вала двигателя, расположены в плоскостях, проходящих через ось вала, а противоположные

им поверхности зубьев выполнены наклонными.

поворотный дисковый элемент 3. Неподвижный элемент 1 состоит из корпуса в виде коробки, образованной основанием 4 и крьпикой 5, в пространстве между которыми расположен

поворотный элемент 3. Неподвижный Г и поворотный 3 элементы расположены соосно. Основание 4 и крышка 5 неподвижного элемента 1 соединены при

помощи болтов 6 и 7, обеспечивающих крепление неподвижного элемента 1 с корпусом 2 двигателя и расположенных симметрично одни другим относительно горизонтальной оси стартера.

Поворотный элемент 3 образован пластинами 8 и 9, соединенными шпильками 10, может вращаться относительно неподвижного элемента 1 и соединен с последним при помощи подшипников 11 и 12. Соосно с неподвижным 1 и поворотным 3 элементами расположен вал 13. Шпильки 10 расположены по круговым дугам 14 и 15, ограниченным прямыми линиями 16 и 17 (фиг.З, пунктирные линии). Дополнительно пластины 8 и 9 соединяются одна с другой шпильками 18 и 19, расположенными на линиях 16 и 17, ближе к оси стартера, чем шпильки 10. С дисковыми элементами 1 и 3 соединены деформируемые эластичные ленты 20 и 21 из эластомерного материала.

Один коцец ленты 20 крепится при помощи болта 6, который (фиг.З) располжен с левой стороны в верхней части, в то время как другой конец ленты 20 крепится при помощи шпильки 22, соединенной с пластинами 8 и 9.

Подобным образом другой конец 21 ленты из эластомерного материала крепится болтом 7, который расположен с правой сторо йы в. нижней части (фиг.З), в то время как другой конец ленты 21 крепится при помощи шпильки

23,соединенной с пластинами 8 и 9.- Оси лент 20 и 21 расположены в одной плоскости. На болтах 6 и 7, шпильках 10,18 и 19 установлены ролики

24,имеющие возможность вращаться относительно болтов, Каждый ролик 24 представляет собой цилиндр 25, на концах которого имеются диски

26, расположенные один напротив дру гого и имеющие скосы.

Ролики 24, установленные на шпильках 18 и 19, предотвращают вибрацию лент 20 и 21 в местах крепления к элементу 3.

Вал 13 образован двумя полыми валами 27 и 28, расположенными соосно, при этом внутренняя поверхность вала 27 находится в контакте с внешней поверхностью вала 28.

Валы 27 и 28 вращаются как единое целое, но могут перемещаться один относительно другого вдоль их общей оси.

На конце вала 28, обращенном в сторону корпуса двигателя, расположен фланец 29, на котором выполнен первый храповик 30 торцевой муфты.

Между фланцем 29 вала 28 и участком 31 крышки 5 неподвижного элемента 1, где расположен подшипник 11, обеспечивающий .вращение дискового

элемента 3 относительно элемента 1, установлена пружина 32. На внешней поверхности вала 28 -имеется кольцевая канавка 33, которая взаимо-

действует с защелкой 34.

Защелка 34 включает в себя рычаг 35 L-образной формы, скользящий внутри полости 36, имеющейся в элементе 1. Один конец 37 L-образного

рычага 35 размещается в канавке 33 вала 13, а другой конец 37 снабжен ручкой 38, при этом встроенная пружина 39 соединяет L-образный рычаг 35 со стенкой полости 36. На фланце

29 вала 28, составляющего часть вала 13 находится первый храповик 30 торцевой муфты зацепления, предназначенный для осуществления соединения и разъединения со вторым храповиком 40 торцевой муфты, прикрепленным к валу двигателя внутреннего сгорания, в частности к зубчатой шестерне 41, выполненной за единое целое с валом двигателя внутреннего сгорания. Храповик 40 торцевой муфты находится на конце втулки 42, которая крепится винтами 43 к шестерне 41.

Вместо храповиков 3.0 и 40 торцевой муфты могут быть предусмотрены подобные им устройства, выполняющие аналогичные функции.

Храповик 30 торцевой муфты имеет зубья 44, поверхности 45 которых расположены в плоскостях, проходящих через ось вращения вала двигателя внутреннего сгорания, а противоположные им поверхности 46 являются наклонными. Подобным образом зубья 47 храповика 40 торцевой муфты имеют поверхности 48, расположенные в плоскостях, проходящих через ось вращения вала двигателя внутреннего сгорания, и поверхности 49, расположенные в наклонных плоскостях. Поверхности 45 зубьев храповика 30 торцевой муфты обращены в направлении вращения вала двигателя внутреннего сгорания, в .то время как поверхности 46 зубьев 44 храповика 30 имеют противоположное направление относительно направления вращения вала двигателя.

Механический стартер снабжен механизмом 50 для поворота одного из

дисков, который осуществляет относительное вращение элементов 1ви 3 с целью деформирования лент 20 и 21 из эластомерного материала, запасаю

щих внутри себя энергию. Механизм 5 включает в себя качающийся рычаг 51, поворачивающийся вокруг одного своего конца от фиксированной точки и точно до корпуса 52, соединенного с неподвижным дисковым элементом-1. Рычаг 51 установлен на шпильке 53. Между корпусом 52 и концом рычага 51 размещена плоская пружина 54.

Другой конец рычага 51 взаимодействует с подвижным кулачком 55, расположенным на конце рукоятки 56, также поворачивающейся в направлени корпуса 52.

В средней части рычага 51 расположена шестерня 57, на одной оСи с которой закреплено храповое колесо 58 с пилообразными зубьями для ее одностороннего вращения, взаимодействующее с шестерней 57.

Зубчатый венец 59, взаимодействующий с шестерней 57, жестко связан с поворотным дисковым элементом 3.

Собачка 60 поворачивается вокруг шпильки 53 рычага 51, при этом коне собачки входит в зацепление с зубьями храпового колеса 58, обеспечивая вращение храпового колеса 58 и шестерни 57 только в одном направлении. Пружина 61 (фиг.4) соединяет свободный конец собачки 60 с рычагом 51. Для вращения храпового колеса 58 и Шестерни 57 служит съемная заводная рукоятка 62.

Устройство работает следующим образом.

Для приведения в действие стартера вначале поворачивают рычаг 56, на конце которого находится кулачок 55 (фиг.З), в направлении против часовой стрелки, с тем чтобы рычаг 51 перемещался в направлении по часовой стрелке до зацепления шестерни 57 с зубчатым венцом 59, закрепленным на пластине 9 поворотного дискового элемента 3. При воздействии на заводную рукоятку 62 (фиг;1) шестерня 57 приходит во вращение, при этом зубчатый венец 59 приводит во вращение поворотный элемент 3.

Вращение поворотного дискового элемента 3 (фиг.З) происходит в направлении против часовой стрелки. В результате вращения ленты 20 и 21 из эластомерного материала переходят в напряженное состояние.

Вращение элемента 3 происходит до тех пор, пока он не займет положение (фиг.4), при котором лента 20 эластомерного материала касается роликов 24 сектора, расположенного напротив указанной ленты при исходном положении стартера, а лейта 21 эластомерного материала касается роликов 24, расположенных в секторе, который находится напротив этой ленты, когда стартер находится в исходном по- ложении.

Конфигурация, принимаемая в этом случае лентами 20 и 21 из эластомерного материала (фиг.4) такова, что в ней имеются прямолинейные участки

в зонах, где отсутствуют ролики 24, причем указанные прямолинейные участки, образованные лентами 20 и 21, параллельны.

По мере вращения дискового элемента 3 относительно дискового элемента 1 происходит деформирование лент 20 и 21 из эластомерного материала, причем, если оператор, воздействующий на заводную рукоятку 62 (фиг.1), прерывает указанное нагружение стартера, то это не приводит к автоматическому возврату дискового элемента 3 в его исходное положение, поскольку перемещению этого элемента в противоположном направлении препятствует храповое колесо 58 , с пилообразными зубьями, выполненное как единое целое с шестерней 57, причем колесо 58 находится в зацеплении с концом собачки 60..

Во время вращения дискового элемента 3 относительно дискового элемента 1 конец 37 L-образного рычага 35 защелки 34 перемещается по канавке 33.

Когда вращение дискового элемента 3 относительно дискового элемента 1 должно прекратиться при нагруже- нии стартера, что происходит в том случае, когда указанные элементы дисковой формы займут положение, представленное на фиг.4, к онед 37 L-образного рычага 35 защелки 34 попадает в сквозное отверстие, предусмотренное в валу 28.

В таком положении- блокируется всякая возможность дальнейшего взаимного вращения дискового элемента 3 относительно положения, занимаемого дисковым элементом t.

В конце описанной операции заканчивается нагружение стартера, т.е. в таком положении в механическом стартере запасена необходимая энер7

гия посредством деформирования лент

20и 21 из эластомерного материала. По -окончании операции нагружения становится возможным передать энергию, запасенную в механическом стартере, к валу двигателя внутреннего сгорания для запуска его в работу.

В этом случае вначале рычаг 51 поворачивают в направлении по часовой стрелке, с тем чтобы переместить связанный с рычагом кулачок 55 и высвободить для вращения в направлении против часовой стрелки пло кую пружину 54 рычага 51j разъединящую шестерню 57 и зубчатый венец 59

Затем защелка 34 приводится в действие и, преодолевая сопротивление пружины 39, конец 37 L-образног рычага 35 освобождается из сквозног отверстия вала 28 и из кольцевой канавки 33, при этом пружина 32 толкает вал 28 в направлении к валу двигателя внутреннего сгорания, заставляя первый храповик 30 войти в зацепление с вторым храповиком 40 торцевой муфты.

Кроме того, благодаря освобождению конца 37 L-образного рычага 35 из кольцевой канавки 33 и из сквозного отверстия вала 13 обеспечивается свободное вращение поворотного элемента 3 относительно неподвижного элемента 1,

Такое вращение элемента 3 относительно элемента 1 происходит под действием энергии лент 20 и 21 из эластомерного материала, предварительно деформированных во время нагружения механического стартера.

Во время развертывания лент 20 и

21из эластомерного материала, т.е. в процессе передачи энергии, что имеет место при возврате самих эластичных лент в исходное положение, благодаря расположению в противоположных секторах поддерживающих роликов 24, на которые опираются ленты из эластомерногоматериала, сами ленты всегда параллельны одна другой во время возвращения в исходное положение. Этим предотвращается вибрация указанных лент, что достигается за счет действия роликов 24, расположенных на шпильках . 18 и 19.

Поскольку во время этой операции стартер соединен с валом двигателя внутреннего сгорания, в частнос074028

ти с зубчатой шестерней 41, являющейся неотъемлемой частью вала двигателя внутреннего сгорания, указанный вал двигателя приводится во вра-

5 щение за счет энергии, передаваемой ему механическим стартером. Под воздействием этой энергии двигатель внутреннего сгорания запускается в работу.

10 При запуске двигателя внутреннего сгорания при помощи механического стартера храповик 40, соединенный с двигателем, вращается под воздействием вала двигателя, причем его 15 вращение может вызвать вращение

храповика 30, который с ним взаимодействует, но принадлежит механичес- кому стартеру.

Поскольку контакт между зубьями

20 47 храповика 40 и зубьями 44 храповика 30 передней муфты сцепления осуществляется через посредство наклонных плоскостей 49 и 46, то при наличии минимального сопротивления

25 храповика 30 вращению в направлении вращения вала двигателя создаются усилия, достаточные для разъединения храповиков 30 и 40.

Под действием сил, которые разъединяют храповики 30 и 40, вал 13 стартера разъединяется с валом двигателя внутреннего сгорания, причем во время такого разъединения кольцевая канавка 33, имеющаяся на внешней поверхности вала 13, располага35 ется напротив конца 37 L-образного рычага 35.

В этот момент, благодаря воздействию пружины 39, взаимодействующей с защелкой 34, конец L-рбразного

рычага 35 попадает в канавку 33, а указанный вал 13 стартера блокируется в положении, при котором он на- ходится на некотором расстояний от вала двигателя внутреннего сгорания. Наличие лент из эластомерногсг материала, оси которых располагаются в одной и той же плоскости, позволяет уменьшить габаритные размеры и вес механического стартера. Кроме

50 того, обеспечивается безопасность для оператора, осуществляющего запуск двигателя внутреннего сгорания при помощи механического стартера, поскольку во. время нагружения указан55 ного стартера вал двигателя, запускаемый этим стартером, не находится в зацеплении со стартером, поэтому не может возникнуть отдача двигате30

45

ля с опасными последствиями для one ратора. В значительной мере уменьшено усилие, затрачиваемое оператором при запуске двигателя внутреннего сгорания посредством механического стартера, поскольку энергия, которую должен затратить оператор при использовании механического стартера ,для деформирования пружин, может быть передана механическому стартеру за сколь угодно длительное вре20740210

мя. Величина усилия, которое должен создать оператор во время нагруже- ния стартера, уменьшается -благодаря наличию редуктора. 5

Повышается также надежность стар- .тера, что обусловлено, прежде всего, минимальным рассеянием энергии внутри стартера и предотвращением сопри- 10 косновения в любой момент времени лент из эластомерного материала.

f)

28

Фиг. 2

. п

Ю

24fS 50 51 5S 56

J 53

,Фиг. J

60

52

20

56

55

SI

21

Фиг,.Ч

Составитель В.Чекмазов Редактор И.Николайчук Техред Т.Тупик Корректор Л.Патай

Заказ 8750/61Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4