电起动装置及具有其的内燃机的制作方法

本发明涉及一种内燃机用电起动装置。本发明还涉及一种内燃机。

背景技术：

现有技术中，小型汽油机通常配有电起动装置。电起动装置通常包括起动电机、动力传递机构和离合机构，动力传递机构包括减速箱和储能组件。其中，在小型汽油机的起动阶段，起动电机输出的扭矩经减速箱传递给储能组件，储能组件将机械能转化为势能，当存储的势能达到阈值，则瞬间向离合机构释放并使其旋转，离合机构与曲轴啮合并驱动曲轴转动以起动汽油机。当小型汽油机起动后，离合机构与曲轴之间的传动断开。减速箱通常构造为齿轮组，其包括一个具有能够收容储能组件的腔体的齿轮；储能组件通常构造为涡簧收容于该齿轮的腔体内，其一端与该齿轮连接，另一端与离合机构连接。由于涡簧通常是在整机装配现场装配的，所以已经装配上涡簧的、尚未完全安装好的电起动装置受到不期望的外力时，涡簧极易松脱弹开，进而造成人员受伤。再一方面，现场装配涡簧导致整机装配效率低。此外，涡簧在正常工作过程中被不断地交替缩放，也容易造成脱出。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种安全系数和装配效率高的动力传递机构。

为解决上述技术问题，本发明的一种电起动装置，包括起动电机、动力传递机构和离合机构，所述动力传递机构包括动力传递组件和储能组件；所述动力传递组件构造为包括一动力传递轮，所述动力传递轮直接或间接地由所述电机驱动；所述储能组件构造为涡簧，所述涡簧的两个自由端分别于所述动力传递轮和所述离合机构连接；所述动力传递轮构造为具有一用于收容所述涡簧的腔体，所述腔体具有开口；所述动力传递机构还包括涡簧约束件，所述涡簧约束件形成对收容在所述腔体内的涡簧的约束，该约束使所述涡簧不能脱离腔体。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述涡簧约束件构造为设置在腔体周缘上的第一凸部，所述第三凸部朝向所述腔体的中心延伸。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述涡簧约束件构造为盖，所述盖构造为与所述腔体的开口配合，以形成对收容在所述腔体内的涡簧的约束，该约束使所述涡簧不能脱离腔体。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述盖与腔体之间设有接合结构，所述接合结构防止所述盖脱离所述腔体。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述接合结构包括分别设置在盖周缘上的第一凸部和设置在腔体周缘上的第一凹部，所述第一凸部构造为可与第一凹部卡接。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述接合结构包括设置在所述腔体周缘上的第二凸部，所述第二凸部构造为可与盖的周向边缘卡接。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述涡簧具有远离螺旋线中心的涡簧外自由端和靠近螺旋线重心的涡簧内自由端；所述涡簧外自由端与所述动力传递轮固定连接，所述涡簧内自由端与所述离合机构固定连接。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述涡簧约束件设置在所述第二槽部处。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述涡簧约束件构造为第四凸部；所述第四凸部自所述第二槽部靠近所述动力传递轮旋转中心的侧壁、向朝着和/或背离所述动力传递轮的旋转中心的方向延伸。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述涡簧约束件构造为第四凸部；所述第四凸部自所述第二槽部远离所述动力传递轮旋转中心的侧壁、向朝着所述动力传递轮的旋转中心的方向延伸。

本发明还提供了一种内燃机，包括曲轴和电起动装置，所述电起动装置包括起动电机、动力传递机构和离合机构，所述动力传递机构包括动力传递组件和储能组件；所述动力传递组件构造为包括一动力传递轮，所述动力传递轮直接或间接地由所述电机驱动；所述储能组件构造为涡簧，所述涡簧的两个自由端分别于所述动力传递轮和所述离合机构连接；所述动力传递轮构造为具有一用于收容所述涡簧的腔体，所述腔体具有开口；所述动力传递机构还包括涡簧约束件，所述涡簧约束件形成对收容在所述腔体内的涡簧的约束，该约束使所述涡簧不能脱离腔体。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述所述动力传递组件构造为齿轮减速箱，所述齿轮减速箱具有由减速箱壳体形成的减速箱室；减速箱壳体由设置在内侧的第一壳体221和设置在外侧的第二壳体223扣合形成。

作为本发明的一具体实施方式，优选的，所述离合机构包括棘爪组件和棘轮组件；所述棘爪组件与所述曲轴固定连接；所述棘轮组件与所述减速箱壳体之间可旋转地连接。

本发明的电起动装置在安装涡簧的腔体增设涡簧约束件，涡簧安装进腔体后被卡住，即使受到外力也不会松脱，大大提升了安全性；可将涡簧和第二齿轮做成一个组件，进行提前小配，避免了现场装配，大大提升了装配效率；工作中的涡簧不会因为被不断地交替缩放而脱出，增强了储能结构的稳定性。

附图说明

图1是现有技术中的一种电起动装置的分解图。

图2是图2中的电起动装置从另一视角观察的分解图。

图3是本发明一具体实施方式的内燃机的局部分解图。

图4是本发明一具体实施方式的电起动装置的剖视图。

图5是本发明一具体实施方式的储能装置的分解图。

图6是本发明一具体实施方式的储能装置的内侧面视图。

图7是图2中沿a-a的剖视图。

图8是图2中沿b-b的剖视图。

图9是本发明一具体实施方式的储能装置的示意图。

图10是本发明第四实施例的储能装置的示意图。

图11是图10中局部x1的放大图。

图12是图11中沿c1-c1的剖视图。

图13是本发明第五实施例的储能装置的示意图。

图14是图13中局部x2的放大图。

图15是图14中沿c2-c2的剖视图。

图16是本发明第六实施例的储能装置的示意图。

图17是图16中局部x3的放大图。

图18是图17中沿c3-c3的剖视图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

需要理解的是，在本发明具体实施方式的描述中，“第一”、“第二”等术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。

在本发明具体实施方式中，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是活动连接，还可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明具体实施方式中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明具体实施方式中，除非另有明确的规定和限定，术语“多”是指两个或两个以上。

图1和图2展示了现有技术当中的一种典型的电起动装置20，装配该电起动装置20的内燃机10可参考图3。为便于叙述，定义电起动装置20中朝向内燃机10的曲轴104的一侧为相对的“内侧”，远离曲轴104的一侧为先对的“外侧”。该电起动装置20包括起动电机24、动力传递机构22和离合机构26。

起动电机24设有电机输出轴242，在电机输出轴242的末端设有电机输出齿轮246。

动力传递机构22包括动力传递组件和储能组件。动力传递组件具体构造为齿轮减速箱，齿轮减速箱具有由减速箱壳体形成的减速箱室，具体地，减速箱壳体由设置在内侧的第一壳体221和设置在外侧的第二壳体223扣合形成。在减速箱室内设有可绕第一齿轮轴2214旋转的第一齿轮224，以及可绕第二齿轮轴2216旋转的第二齿轮226。其中第一齿轮224构造为双联齿轮，包括具有较大直径的第一齿圈2242和具有较小直径的第二齿圈2244，第一齿圈2242与伸入减速箱室的电机输出齿轮246的齿圈啮合，第二齿圈2244与第二齿轮226的齿圈啮合。第二齿轮226构造为具有腔体2264，该腔体2264用于收容储能组件，并具有朝向内侧的开口。储能组件构造为涡簧222，典型地由细长的弹簧材料绕制成的、呈平面螺旋线型的弹簧，其具有远离螺旋线中心的涡簧外自由端和靠近螺旋线重心的涡簧内自由端。涡簧外自由端与第二齿轮226固定连接，具体地，涡簧外自由端构造为第二钩爪2224，相应地，腔体2264的侧壁上设有第二槽部2262，第二槽部2262与第二钩爪2224配合使涡簧外自由端与第二齿轮226固定连接。

离合机构26提供动力的单向传动，典型地构造为棘轮棘爪结构。具体地，离合机构26包括棘爪组件262和棘轮组件264。棘爪组件262与内燃机10的曲轴104固定连接，且棘爪组件262的外侧面设有棘爪部。棘轮组件264与减速箱壳体之间可旋转地连接。具体地，棘轮组件264包括一体设置的棘轮组件外端2642和棘轮组件内端2644。其中，棘轮组件外端2642和棘轮组件内端2644分别设置在第一壳体221的两侧。棘轮组件外端2642与涡簧内自由端固定连接。具体地，棘轮组件外端2642设有第一槽部2642a，相应地涡簧内自由端设有第一钩爪2222，第一槽部2642a与第一钩爪2222配合使涡簧内自由端与棘轮组件固定连接。棘轮组件内端2644设有棘轮部，棘轮部与棘爪部配合实现动力传递机构22与曲轴104之间的单向动力传动。

上述电起动装置20的装配通常是与内燃机10的整机装配同时进行的。在装配涡簧222时，第一步：先将涡簧222收紧安装在腔体2264内，使第二钩爪2224与第二槽部2262配合；第二步，再将装有涡簧222的第二齿轮226、第一壳体221和棘轮组件264安装在一起。这样，涡簧222就被可靠地安装在第二齿轮226和第一壳体221之间。然而，正如本申请背景技术部分提及的那样，在前述第二步没有完成之前，涡簧222在前提2264内沿第二齿轮226轴向方向上是没有可靠的约束的，所以极容易发生涡簧222弹出的危险。

第一实施例。

图3~图7展示了本发明的一具体实施例。由于本发明是在现有技术的基础上做出的创造性的改进，所以在图4~图7中，对于与上述现有技术中相同或相似的部件不再加以区分而采用相同的附图标记。此外，为了使本说明书更加简要且容易理解，对于本实施例与上述现有技术中相同或相似的结构不再重复地详细阐释。

本具体实施例提供了一种内燃机10，包括机体、活塞、连杆、曲轴104、配气系统、燃料供给系统、润滑系统、冷却系统、点火系统和起动系统，其中起动系统包括电起动装置20。在本实施例中，内燃机10具体为汽油机。在本具体实施例中，参考图3，电起动装置20通过螺栓108固定在机体上，罩106覆盖在电起动装置20的外侧。参考图4~图7，本具体实施例的电起动装置20包括起动电机24、动力传递机构22和离合机构26。

动力传递机构22包括动力传递轮或动力传递轮组，还包括储能组件。在本具体实施例中，动力传递机构22包括齿轮减速箱和储能组件。齿轮减速箱具有减速箱室，减速箱室收容动力传递轮或动力传递轮组。在本实施例中，动力传递轮组构造为包括第一齿轮224和第二齿轮226。第一齿轮224包括第一齿圈2242和第二齿圈2244，第二齿轮226包括腔体2264，腔体2264具有开口。储能组件构造为涡簧222。

动力传递机构22还包括涡簧约束件，涡簧约束件形成对收容在腔体2264内的涡簧222的约束，该约束使涡簧222不能脱离腔体2264。在本具体实施例中，动力传递机构22还包括盖228。该盖228构造为与腔体2264的开口配合，以形成对收容在腔体2264内的涡簧222的约束，该约束使涡簧222不能脱离腔体2264。具体地，盖228与腔体2264之间设有防止盖228脱离腔体2264的接合结构。

参考图8，在一些实施例中，接合结构包括分别设置在盖228周缘上的第一凸部228a和设置在腔体2264周缘上的第一凹部2264a，第一凸部228a构造为可与第一凹部2264a卡接。参考图9，在一些实施例中，接合结构包括设置在腔体2264周缘上的第二凸部2264b，第二凸部2264b构造为可与盖228的周向边缘卡接。

在本实施例中，盖228构造为环形盖板，其中心部分的孔洞利于棘轮组件外端2642穿过。

第二实施例。

参考图9，本实施例与上述第一实施例的区别在于，所述涡簧约束件构造为设置在腔体周缘上的第三凸部2264c。具体地，所述第三凸部2264c朝向所述腔体2264的中心延伸，且设置的数量为至少两个。优选的，至少两个所述第三凸部2264c大致均匀地沿所述腔体2264的周向分布。

不同于上述第一实施例中使用盖228对涡簧222进行限位，本实施例直接使用第三凸部2264c对涡簧222进行限位。具体地，将卷紧的涡簧222置入腔体2264后，涡簧222即行被释放向外扩张，由于腔体2264的限制，涡簧222最外一圈簧体贴紧腔体2264周缘的内壁。由于第三凸部2264c从腔体2264c周缘向内凸起，所以能够有效地至少限位涡簧222的最外一圈簧体，防止涡簧222意外脱出。

第三实施例。

本实施例与上述第一实施例的区别在于，第一实施例中的齿轮减速箱被替换为带传动箱。具体地，第一实施例中的电机输出齿轮246、第一齿轮224和第二齿轮226被替换为电机输出带轮、第一带轮和第二带轮。

第四实施例。

参考图10~图12，本实施例与上述第一实施例的区别在于，所述涡簧约束件构造为设置在第二槽部2262处的至少一个第四凸部2262c。进一步地，所述第四凸部2262c自所述第二槽部2262靠近所述第二齿轮226旋转中心的侧壁、向朝着第二齿轮226的旋转中心的方向延伸。

具体地，第二槽部2262由齿圈周向壁226a、第一延伸部2262a和第二延伸部2262b围合形成。齿圈周向壁226a构造为环形结构，其构成了第二齿轮226的圆形主体。第二齿轮226的齿分别在齿圈周向壁226a的外周面上，腔体2264则由齿圈周向壁226a的内周面限定。第一延伸部2262a自齿圈周向壁226a的内周面、朝向第二齿轮226旋转中心延伸。第二延伸部2262b自齿圈周向壁226a的内周面、与第一延伸部2262a沿第二齿轮226轴向间隔第一距离的位置，首先朝向第二齿轮226旋转中心延伸形成第二延伸部首段，再大致平行于齿圈周向壁226a地朝向第一延伸部2262a延伸形成第二延伸部尾段。第二延伸部尾段与齿圈周向壁226a之间间隔第三距离，第二延伸部2262b的末端与第一延伸部2262a靠近第二延伸部2262b的面之间间隔第二距离，第一距离和第三距离限定了第二槽部2262的大小。

第二钩爪2224构造为涡簧222外自由端逆着涡簧222的盘绕方向形成的勾部。当涡簧222与第二齿轮226装配时，将第二钩爪2224卡入第二槽部2262，使第二钩爪2224和涡簧222最外一圈簧体分别位于第二延伸部尾段的两侧，第二钩爪2224与涡簧222最外一圈簧体之间的弯折部位于第一延伸部2262a与第二延伸部2262b的末端之间。

在本实施例中，第四凸部2262c构造为位于第二延伸部2262c的末端、朝向第二齿轮226旋转中心延伸的凸部。优选的，第四凸部2262c沿第二齿轮226半径方向的宽度不小于涡簧222单圈簧体的厚度，且不大于涡簧222单圈簧体厚度的两倍。优选的，在本实施例中，涡簧约束件仅包括一个第四凸部2262c。

第五实施例。

本实施例与上述第四实施例的区别在于，参考图13~图15，所述第四凸部2262c自所述第二槽部2262靠近所述第二齿轮226旋转中心的侧壁、向背离第二齿轮226的旋转中心的方向延伸。具体地，第四凸部2262c构造为位于第二延伸部2262c的末端、朝着背离第二齿轮226旋转中心延伸的凸部。

第六实施例。

本实施例与上述第四实施例的区别在于，参考图16~图18，所述第四凸部2262c自所述第二槽部2262远离所述第二齿轮226旋转中心的侧壁、向朝着第二齿轮226的旋转中心的方向延伸。第四凸部2262c构造为位于第一延伸部2262a与第二延伸部首段之间、自齿圈周向壁226a朝向第二齿轮226旋转中心延伸的凸部。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。