用于发动机启动的离合装置及发动机的制作方法

本实用新型涉及一种发动机部件，特别涉及一种用于发动机启动的离合装置及发动机。

背景技术：

对于发动机来说，通过电启动已经属于较为普遍采用的启动方式，利用启动电机带动曲轴转动并将转矩传递到发动机，从而实现发动机启动。现有技术的发动机启动系统中，为了保证启动后的发动机正常运行并不拖动启动电机以及启动传动系统运转，在传动链上会设置超越离合器(单向器)。但在发动机用于载重车辆时，在特定场合会出现车辆熄火导致发动机反转的问题，在发动机反转时，曲轴转速通过超越离合器(单向器)传递到起动电机，由于电启动系统较大传动比(传动比约：6.2)，使起动电机产生较大转速的迹象，使单向器承受较大的冲击载荷，使得单向器易于损坏，同时，还会对电启动系统形成不利的冲击。这种发动机熄火反冲，导致短期内(发动机使用一个月)单向器打滑或抱死问题，单向器失效。

因此，需要对现有的发动机启动系统进行改进，发动机用于载重车辆时，在发动机熄火反转形成的反冲条件下，不会对电启动系统形成反冲，延长系统的使用寿命，从而节约使用和维护成本，且优化结构，同时降低自身成本。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供一种发动机启动系统及发动机，发动机用于载重车辆时，在发动机熄火反转形成的反冲条件下，不会对电启动系统形成反冲，延长系统的使用寿命，从而节约使用和维护成本，且优化结构，同时降低自身成本。

本实用新型的用于发动机启动的离合装置，包括用于设置于发动机启动传动链上的离合齿轮啮合副；

离合齿轮啮合副包括主动离合齿轮和从动离合齿轮，所述主动离合齿轮通过螺旋副传动配合设置于一离合齿轮轴；启动时，所述离合齿轮轴转动时主动离合齿轮被螺旋副驱动轴向移动与从动离合齿轮啮合传动，启动完成后，主动离合齿轮被驱动回位并与从动离合齿轮分离；

所述螺旋副的螺旋升角使得螺旋副不具有自锁能力；

所述主动离合齿轮和从动离合齿轮形成的齿轮副理论上可位于启动传动系统的传动链的任何位置，均能起到断开反转传动，但实际使用时为了减少对部件的冲击，尽量位于启动动力的输出后端，靠近发动机的曲轴；

螺旋副的旋向根据啮合需要，以离合齿轮轴旋转时推进主动离合齿轮向从动离合齿轮移动为准，在此不再赘述；

本结构中，电启动时，启动电机将动力输入启动传动系统从而动力输入至离合齿轮轴，离合齿轮轴转动的同时通过螺旋副驱动主动离合齿轮轴向移动至于从动离合齿轮啮合，从而将启动动力传递至发动机曲轴(传递至发动机曲轴的方式具有多种，可通过齿轮，直联或者其它中间部件实现)，实现启动；启动后，启动电机停止，发动机运转动力回传并带动从动离合齿轮转动，从而带动主动离合齿轮转动，在螺旋副的作用下沿离合齿轮轴轴向回位，脱离啮合断开传动链，此时，发动机熄火反转则对启动传动系统没有任何影响；当然，如果将主动离合齿轮设有主动回位，脱离啮合的效果会更好。

进一步，所述主动离合齿轮设有回位预紧力，所述回位预紧力具有使主动离合齿轮与从动离合齿轮分离的趋势；即回位预紧力的方向向着两齿轮分离的方向并使主动离合齿轮回位，结合螺旋升角的的设定，回位预紧力帮助主动离合齿轮回位，形成较为稳定的分离结构，避免在运行时形成干扰，保护整个启动系统不被冲击。

进一步，所述主动离合齿轮设有摩擦件，所述摩擦件用于与主动离合齿轮之间形成摩擦力，设置摩擦件对主动离合齿轮形成摩擦，具有一定的力矩，以保证在离合齿轮轴转动时主动离合齿轮不会轻易随动，从而保证顺畅的离合；摩擦件的方式可以是多种，比如弹性摩擦件，相对于箱体等固定部件固定设置，对主动离合齿轮造成设定的转动阻力即可。

进一步，所述螺旋副的螺旋升角使得螺旋副不具有自锁能力，螺旋副为螺旋配合形成，螺旋配合是否能够自锁，与螺旋升角具有直接关系；本结构中，控制螺旋升角的参数，使得螺旋副不能自锁，利于启动完成后主动离合齿轮的回位，且利于保证脱离的较为彻底，从而保证在发动机反转时避免对包括启动电机在内的启动系统形成冲击。

进一步，所述螺旋副由主动离合齿轮的内螺旋与离合齿轮轴的外螺旋配合形成，所述回位预紧力由外套于离合齿轮轴的延伸轴段且一端顶住主动离合齿轮，另一端相对于离合齿轮轴轴向固定的回位弹簧施加；回位弹簧的端部轴向固定方式一般通过固定于离合齿轮轴的限位件抵住即可；如图所示，离合主动齿轮靠近启动动力输入齿轮通过螺旋副设置在离合齿轮轴，而回位弹簧套于离合齿轮轴的远端，从动离合齿轮位于主动离合齿轮相对于启动动力输入齿轮的另一侧，整体结构紧凑而布置合理，对于主动离合齿轮来说，本结构不需要单独设置避免脱出的限位件。

进一步，所述摩擦件为弹簧摩擦件，所述主动离合齿轮外圆设有弹簧摩擦槽，所述弹簧摩擦件具有设定预紧力嵌于弹簧摩擦槽中且伸出使用时相对固定的固定端；弹簧摩擦件调整合适的预紧力，用于施加对主动离合齿轮的摩擦力，当然，弹簧应该具有固定端用于支撑摩擦力的产生，固定端根据安装要求可固定在发动机箱体的特定部位，在此不再赘述。

进一步，所述离合齿轮轴传动配合设有启动动力输入齿轮，一般为一体成型，结构简单，安装方便；所述从动离合齿轮用于传动直联至磁电机转子，从而将动力传递至发动机曲轴，去除单向器，使得发动机结构简单紧凑。

进一步，所述弹簧摩擦槽为设置于主动离合齿轮形成的轴颈外圆的环形槽，所述弹簧摩擦件为主体圆形结构且弯折出固定端的封闭结构，所述主体圆形结构具有径向预紧力的嵌入弹簧摩擦槽，如图所示，弹簧摩擦件主体圆形并嵌入到弹簧摩擦槽内，圆形弹簧形成径向向内的箍紧力，形成摩擦，圆形较小的部分向外发生变形并形成固定端，该固定端与圆形主体自然过渡形成整体的封闭结构，保证摩擦力的持久并且整体强度较高。

本实用新型还公开了一种发动机，所述发动机采用所述的用于发动机启动的离合装置。

本实用新型的有益效果：本实用新型的用于发动机启动的离合装置及发动机，采用可分离和啮合的传动结构，避免发动机反转带来的反冲直接作用于启动传动系统；可合理设置螺旋副的升角，避免由于升角过小导致的回位不灵活的问题，避免回位干扰，从而彻底解决发动机反转带来的反冲导致的部件损坏问题，整个启动系统结构简单紧凑且改善脚系统的受力状态，不但能够避免反冲，还能顺畅分离或者啮合，延长系统使用寿命，降低使用和维护成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

图1为本实用新型用于启动系统结构示意图；

图2为本实用新型结构示意图；

图3为离合齿轮轴结构示意图；

图4为主动离合齿轮结构示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型用于启动系统结构示意图，图2为本实用新型结构示意图，图3为离合齿轮轴结构示意图，图4为主动离合齿轮结构示意图；如图所示：本实施例的用于发动机启动的离合装置，包括用于设置于发动机启动传动链上的离合齿轮啮合副；

离合齿轮啮合副包括主动离合齿轮17和从动离合齿轮12，所述主动离合齿轮17通过螺旋副16传动配合设置于一离合齿轮轴10；启动时，所述离合齿轮轴10转动时主动离合齿轮被螺旋副16驱动轴向移动与从动离合齿轮啮合传动，启动完成后，主动离合齿轮17被驱动回位并与从动离合齿轮12分离；

所述主动离合齿轮17和从动离合齿轮12形成的齿轮副理论上可位于启动传动系统的传动链的任何位置，均能起到断开反转传动，但实际使用时为了减少对部件的冲击，尽量位于启动动力的输出后端，靠近发动机的曲轴；

螺旋副16的旋向根据啮合需要，以离合齿轮轴旋转时推进主动离合齿轮向从动离合齿轮移动为准，在此不再赘述；

本结构中，电启动时，启动电机1将动力输入至离合齿轮轴10，离合齿轮轴转动的同时通过螺旋副驱动主动离合齿轮轴向移动至于从动离合齿轮啮合，从而将启动动力传递至发动机曲轴(传递至发动机曲轴的方式具有多种，可通过齿轮，直联或者其它中间部件实现)，实现启动；启动后，启动电机停止，发动机运转动力回传并带动从动离合齿轮转动，从而带动主动离合齿轮转动，在螺旋副的作用下沿离合齿轮轴轴向回位，脱离啮合断开传动链，此时，发动机熄火反转则对启动传动系统没有任何影响；当然，如果将主动离合齿轮设有主动回位，脱离啮合的效果会更好。

所述螺旋副16的螺旋升角使得螺旋副16不具有自锁能力，螺旋副为螺旋配合形成，螺旋配合是否能够自锁，与螺旋升角具有直接关系；本结构中，控制螺旋升角的参数，使得螺旋副不能自锁，利于启动完成后主动离合齿轮的回位，且利于保证脱离的较为彻底，从而保证在发动机反转时避免对包括启动电机在内的启动系统形成冲击；

当然，在螺旋副驱动主动离合齿轮到达啮合位置后，螺旋副可从结构上设置为驱动轴向移动的端头而不再形成轴向驱动，避免继续驱动轴向移动而脱出，并不需要设置专门的定位件。

本实施例中，所述主动离合齿轮17设有回位预紧力，所述回位预紧力具有使主动离合齿轮17与从动离合齿轮12分离的趋势；即回位预紧力的方向向着两齿轮分离的方向并使主动离合齿轮回位，结合螺旋升角的的设定，回位预紧力帮助主动离合齿轮回位，形成较为稳定的分离结构，避免在运行时形成干扰，保护整个启动系统不被冲击。

本实施例中，所述主动离合齿轮17设有摩擦件，所述摩擦件用于与主动离合齿轮17之间形成摩擦力，设置摩擦件对主动离合齿轮形成摩擦，具有一定的力矩，以保证在离合齿轮轴10转动时主动离合齿轮不会轻易随动，从而保证顺畅的离合；摩擦件的方式可以是多种，比如弹性摩擦件，相对于箱体等固定部件固定设置，对主动离合齿轮造成设定的转动阻力即可。

如图所示，本实用新型用于发动机的电启动系统中，还包括通过端面凸轮副5啮合的一级从动齿轮4和二级主动齿轮2，与所述一级从动齿轮4啮合传动设有一级主动齿轮3，与所述二级主动齿轮2啮合传动设有启动动力输入齿轮9，所述启动动力输入齿轮9将动力输入至离合齿轮轴10，所述一级主动齿轮4用于输入启动电机1的启动动力；所述端面凸轮副5为锯齿形啮合结构，在启动转向上为传动啮合，在启动相反方向上为斜面配合；即将现有的双联齿轮改为分体式结构，且具有分离和啮合的功能；正常启动传动时，端面凸轮副传动，当误启动开关时，电机启动带动主动离合齿轮与从动离合齿轮啮合，此时发动机转动回传，由于传动比的设定，回传转速使得二级主动齿轮的转速超过一级主动齿轮，此时端面凸轮副通过斜面配合，形成超越，避免误启动由发动机转速带来的冲击；当然，此时需要一级从动齿轮或/和二级主动齿轮需要具有轴向移动的余量，该余量保证斜面配合不传递动力，且具有回位的预紧力。

所述端面凸轮副5由一级从动齿轮4形成的轴颈401端面设有的锯齿形端面凸轮501与二级主动齿轮2形成的轴颈201端面设有的锯齿形端面凸轮502配合形成，所述一级从动齿轮4或/和二级主动齿轮2设有驱动端面凸轮副啮合的啮合预紧力可单独设有也可二者均有，但设有预紧力应具有轴向活动余量，在此不再赘述；结构简单紧凑，由轴颈形成凸轮啮合副，能够保证轴向移动的稳定性。

本实施例中，所述一级主动齿轮3传动配合设置于所述启动电机1的转子输出轴用于输入启动电机1的启动动力，如图所示，本实施例为一体成型设置；所述启动动力输入齿轮9传动配合设置于离合齿轮轴将启动动力输入至离合齿轮轴，一般采用一体成形设置；通过端面凸轮副5和螺旋副16的串联设置，保证了发动机反转导致的反冲被中断，并且在误启动后能够及时被超越；去除了现有技术的单向器，节约成本，并从发动机结构上进行简化。

本实施例中，所述螺旋副16由主动离合齿轮17的内螺旋1602与离合齿轮轴10的外螺旋1601配合形成，所述回位预紧力由外套于离合齿轮轴的延伸轴段且一端顶住主动离合齿轮，另一端相对于离合齿轮轴轴向固定的回位弹簧14施加；回位弹簧14的端部轴向固定方式一般通过固定于离合齿轮轴的限位件13抵住即可；如图所示，离合主动齿轮17靠近启动动力输入齿轮9通过螺旋副16设置在离合齿轮轴10，而回位弹簧14套于离合齿轮轴10的远端，从动离合齿轮12位于主动离合齿轮17相对于启动动力输入齿轮9的另一侧，整体结构紧凑而布置合理，对于主动离合齿轮17来说，本结构不需要单独设置避免脱出的限位件。

回位弹簧14具有设定值的弹性系数，在该设定值下被压缩至两齿轮啮合的位置，与螺旋升角相配合，其弹力可阻止主动离合齿轮继续轴向移动，可保证启动啮合，并且不需要设置单独的限位件，本实施例中，为保证啮合效果，设置限位件13，即可为回位弹簧限位，也可限制主动离合齿轮17的限位，限位件13的安装可采用卡簧限位，也可以是螺纹连接，在此不再赘述。

本实施例中，所述摩擦件为弹簧摩擦件15，所述主动离合齿轮17外圆设有弹簧摩擦槽，所述弹簧摩擦件15具有设定预紧力嵌于弹簧摩擦槽中且伸出相对固定的固定端1501；弹簧摩擦件调整合适的预紧力，用于施加对主动离合齿轮的摩擦力，当然，弹簧应该具有固定端用于支撑摩擦力的产生，固定端根据安装要求可固定在发动机箱体的特定部位，在此不再赘述；所述从动离合齿轮传动直联至磁电机转子，从而将动力传递至发动机曲轴，去除单向器，结构简单紧凑。

本实施例中，所述一级从动齿轮4和二级主动齿轮2转动配合外套于一中间轴7，所述啮合预紧力由外套于中间轴7且一端顶住一级从动齿轮4，另一端相对于中间轴轴向固定的啮合弹簧8施加；如图所示，一级从动齿轮4还应相对于中间轴7轴向移动，啮合弹簧8一端抵住中间轴7上固定的限位件6，另一端紧抵一级从动齿轮4并施加使其向二级主动齿轮2的预紧力，保证啮合分离的顺畅性。

本实施例中，所述弹簧摩擦件15为主体圆形且弯折出固定端的封闭结构，如图所示，弹簧摩擦槽为主动离合齿轮的轴颈上形成的环形槽，弹簧摩擦件15主体圆形并嵌入到弹簧摩擦槽内，圆形弹簧形成径向向内的箍紧力，形成摩擦，圆形较小的部分向外发生变形并形成固定端1501，该固定端与圆形主体自然过渡形成整体的封闭结构，保证摩擦力的持久并且整体强度较高。

本实用新型还公开了一种发动机，所述发动机采用所述的用于发动机启动的离合装置，去除现有技术的单向器，减小发动机的体积并简化装配过程。本实用新型用于发动机中，离合齿轮轴(转动)以及系统中使用的中间轴(固定或转动)均支撑于发动机箱体等的相关部位，属于现有的安装结构，在此不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。