专利名称：发动机安全摇柄的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种发动机安全摇柄，用于人力摇转曲轴起动单、双缸柴、汽油发动机。
目前，广泛使用在农业、建筑、加工、公路运输及内河航运、小型发电等等一系列机械设备上的小型单、双缸柴、汽油发动机，绝大多数仍靠人力用摇柄摇转曲轴起动。这种摇柄只是一种简单的曲形杆件，不能适应发动机起动时曲轴的变化，当发动机在起动时，由于种种原因经常发生曲轴反向旋转的现象，此时，如使用这种摇柄，则因曲轴反转使摇柄自动脱出的机能丧失，摇柄则随高速旋转的曲轴一同旋转而将猝不及防的操作者打伤，即发生所谓的“反打”现象。
另外，发动机虽然正转起动，但当快速转动的发动机起动爪的斜面将摇柄插入端推出时，因插入端长度有限，此时常发生摇柄插入端脱离发动机起动爪过快而与爪斜面相碰击，致使摇柄柄体绕操作者手持端手柄轴旋转而打伤操作者的情况，为此“正打”现象。
发动机起动过程中的“打人”现象，对操作者，特别是对一些经验不足的新手，常构成潜在的或现实的威协，造成不必要的工伤事故。这种工伤事故在大量使用单缸柴油机的广大农村更是随处可见。它不但影响劳动生产，且常常给受害者带来终身痛苦。
本实用新型的目的是提供一种安全摇柄，在摇柄体内部安装一种自动伸缩结构，以双重的防“反打”，可靠的防“正打”功能，保证在发动机起动过程中，无论发生何种情况，都不会打伤操作者。
本实用新型的目的是这样实现的其一，当出现曲轴反转情况时，如操作者因紧张等原因未松脱摇柄的手柄轴时，随着曲轴稍向反向旋转，摇柄体则不随起动轴旋转而起到保护作用；或者是当操作者因条件反射松开摇柄的手柄轴时，摇柄体也不随起动轴旋转而起到保护作用。其二，当曲轴正转起动后，随着发动机起动爪斜面将摇柄插入端推出的同时，插入端会因弹力而伸长，从而延缓了其脱离起动爪的时间，使操作者可从容操作而避免了打人事故的发生。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。附
图1是本实用新型所设计的安全摇柄结构示意图，附图2是安全摇柄摇柄体的壳体及其传动组件结构示意图。图中1套筒，2套筒弹簧，3弹簧挡圈，4起动销，5起动轴，6梯形槽，7摇柄体，8销轴导向孔，9销轴，10销轴弹簧，11销轴长孔，12接杆销，13弹簧座，14接杆，15接杆导向孔，16垫片，17弹簧，18垫片，19接杆头，20销轴腔，21接杆导向体，22回位腔，23接杆细部，24手柄轴，25齿条导向孔，26齿条，27齿轮。
一般的摇柄是由摇柄体(7)、手柄轴(24)和带有起动销(4)的起动轴(5)三部分组成的简单曲形杆件。本实用新型是基于这三部分上进行改进的，主要由上述27个部件(或结构)组成，其具体结构分述如下。
在起动轴(5)的轴头部分(起动销(4)以前)，装有一端封闭的套筒(1)，套筒可在起动轴上转动，也可在套筒弹簧(2)的推动下沿起动轴作轴向移动，在自由状态下，套筒弹簧将套筒推向使起动轴插入端伸出变长的位置，其移动的终了位置由弹簧挡圈(3)和轴上的台阶限定。此为防“正打”装置的结构。
在摇柄体内有销轴腔(20)和回位腔(22)，两腔之间由接杆导向孔(15)连通，靠近手柄轴端的齿条导向孔(25)与回位腔连通，在起动轴端的销轴导向孔(8)与销轴腔连通。手柄轴上刚性连接有齿轮(27)，该齿轮与齿条导向孔内的仅有2－3个齿的齿条(26)相啮合。齿条在回位腔端与接杆(14)刚性地连为一体，接杆是由接杆细部(23)、接杆导向体(21)和接杆头(19)三部分组成的整体杆件。接杆导向体为接杆中部的较粗部分，其长度大于接杆导向孔，且可在导向孔中滑动。接杆细部和接杆头一样，是较导向体直径稍细的部分。接杆细部位于回位腔，其长度(导向体和齿条间的距离)与回位腔相一致，接杆前端的接杆头位于销轴腔内，其前端活插在销轴(9)后部的套筒状结构中，并通过装在其上的接杆销(12)与销轴相连，接杆销可在长孔(11)中滑动或带动销轴移动。销轴的前端位于销轴导向孔(8)中，其头部为锥形，销轴中部的凸棱为销轴肩，其作用是支撑销轴弹簧(10)，销轴后部的套筒状结构上有销轴长孔(11)。在起动轴与摇柄体的配合部分，有梯形槽(6)，槽在起动轴上的位置应保证销轴头部方便的插入和退出。在销轴腔内接杆头靠近接杆导向体的端部有一弹簧座(13)，在其与销轴肩之间有销轴弹簧(10)空套在接杆头和销轴后部套筒结构外径上，在接杆向前移动时，推压弹簧(10)，使得销轴的锥形头有插入起动轴上梯形槽的趋势。在回位腔中接杆细部的两端有与之滑动配合的垫片(16)和(18)，在两垫片之间有回位弹簧(17)空套在接杆细部。两个垫片的外径各大于接杆导向孔(15)和齿条导向孔(25)，其内径大于接杆细部，并分别小于接杆导向孔和齿条导向孔。这样，无论齿条带动接杆向何方向运动都可通过两垫片压缩回位弹簧，而回位弹簧则有力图使齿条(26)回到原始位置的作用。齿条的原始位置是处在使销轴的锥形头部与起动轴上梯形槽脱离的位置。齿条、接杆和销轴分别装在摇柄体内同一轴线的齿条导向孔、接杆导向孔和销轴导向孔(8)中。当销轴的锥形头部插入起动轴上的梯形槽中时，起动轴即与摇柄体连为一体而不能相对转动，当其与梯形槽脱离时，起动轴即可与摇柄体相对自由转动。以上为防“反打”装置的结构。
安全摇柄的工作过程是操作者在起动发动机时，将摇柄起动轴插入发动机起动爪内孔中，套筒弹簧被压缩到未弹开的位置，起动销刚好卡在发动机起动爪的斜槽中。当操作者手握摇柄的手柄轴，顺时针摇转发动机曲轴时，手柄轴则反时针旋转，此时，其手柄轴上的齿轮则推动齿条向起动轴端移动。与齿条连为一体的接杆也一起移动而带动销轴弹簧，通过销轴弹簧推动销轴使其锥形头部落入起动轴上的梯形槽中，而使起动轴与摇柄体一同转动，则可使发动机起动爪随之转动，从而使发动机得以起动，与此同时，回位弹簧也受到了压缩。在此过程中，尽管手柄轴连同其端部齿轮继续反时针旋转，但因齿条仅有2－3个齿，当其最后一个齿和齿轮齿脱离啮合后，向前运动即停止，此时，与接杆连为一体的齿条，则在销轴弹簧和回位弹簧的共同作用下，向离开销轴的方向移动(即退回移动)。此时，因齿轮的转动是连续的，与齿条脱离啮合的齿的随后一个齿，即与退回来的齿条重新进入啮合，而使齿条重新向前移动。也就是说，它不可能无限制地一直向摇柄体的另一端移动或者退回，而只是随着齿条与齿轮的啮合变化作往复移动，这样，与销轴相连的接杆头，只是在销轴上的长孔中往复滑动。
如在起动时曲轴反转，因曲轴为主动轴，且其转矩远大于人力转矩，则曲轴主动带动摇柄反时针旋转。此时，如人并未松手，在摇柄反时针旋转时手柄轴则顺时针旋转，这时手柄轴端部齿轮则带动齿条及接杆向离开起动轴的方向移动，销轴则在接杆端部接杆销的带动下脱离开起动轴上的梯形槽，使摇柄体与起动轴不再销死而可相对地自由转动。这样，尽管起动轴仍然随发动机曲轴一起反转，但摇柄体却不再旋转而起到安全保护作用。
如当曲轴反转时操作人员条件反射松开手柄轴，则在回位弹簧的作用下，销轴也自动与起动轴脱离开而起到安全保护作用。
由于在压缩销轴弹簧推动销轴的同时，接杆带动接杆销可在销轴套筒状结构的长孔中往复移动，因而，在发动机起动过程中，无论销轴的锥形头部是否插入起动轴上的梯形槽中，都不会影响接杆及齿条的往复移动。也即手柄轴及其上的齿轮转动不受影响。
为了保证摇柄防“反打”动作的灵敏性，在传动部件的有关尺寸方面应有所要求，如当销轴已插入起动轴上的梯形槽中时，销轴不再向前运动，而齿条连同接杆作往复移动，当其向退回方向移动时，其上的接杆销恰好和销轴长孔的靠近齿条端相接触，这样可保证一但接杆因上述两种原因向退回方向继续运动时，即可立即带动销轴使其头部脱离起动轴上的梯形槽。
当发动机正转起动后，发动机起动爪的斜面通过起动销将摇柄起动轴向外推而使其离开发动机起动爪。这时，起动轴前端的套筒在套筒弹簧的作用下，向起动轴前端伸出，而使起动轴支撑在发动机起动爪孔内的部分伸长，避免了摇柄起动轴突然脱离起动爪而和起动爪斜面相碰的情况，从而起到了正转的安全保护作用。
权利要求1.一种用于起动小型柴油机或汽油发动机的安全摇柄，是由摇柄体、手柄轴和带有起动销的起动轴组成的简单曲形杆件，本实用新型的特征在于(1).在摇柄体内有销轴腔和回位腔，两腔之间由接杆导向孔连通，在靠手柄轴端有齿条导向孔与回位腔连通，在起动轴端有销轴导向孔与销轴腔连通；齿条位于齿条导向孔内，齿条与接杆刚性连接，接杆从回位腔穿过接杆导向孔，在销轴腔与销轴通过接杆销相连接，销轴的前端位于销轴导向孔中，其头部为锥形；在销轴腔内有销轴弹簧，回位腔内有回位弹簧；在手柄轴上刚性连接有齿轮，能与仅有2-3个齿的齿条相啮合；在起动轴与摇柄体的配合部分有梯形槽，其位置应保证销轴头部方便地插入和退出；(2).在起动轴的轴头部分，装有一端封闭的套筒，套筒内的套筒弹簧与起动轴连接，套筒可在套筒弹簧的作用下沿起动轴作轴向移动，在自由状态下，套筒弹簧将套筒推向使起动轴插入端伸出变长的位置，其移动的终了位置由弹簧档圈和轴上的台阶限定；(1)和(2)可以分别形成单独的产品。
2.根据权利要求1所述的摇柄，其特征在于接杆是由接杆细部、接杆导向体和接杆头三部分组成的整体杆件；接杆导向体为接杆中部较粗部分，其长度大于接杆导向孔的长度，且可在导向孔中滑动；接杆细部和接杆头分别位于接杆的两端，较接杆导向体直径细，接杆细部位于回位腔，其长度与回位腔相一致，接杆头位于销轴腔内，其前端与销轴相连接；位于销轴腔内的销轴，其头部的锥形与梯形槽相吻合，其后部有套筒状结构，上有销轴长孔；接杆头的前端活插在销轴后部的套筒状结构中，通过接杆销与销轴相连，接杆销可在销轴长孔中滑动或带动销轴移动。
3.根据权利要求2所述的摇柄，其特征在于在销轴的中部有销轴肩，在接杆头的底部有弹簧座，销轴弹簧位于两者之间，空套在接杆头和销轴后部的外径上；回位腔内的回位弹簧空套在接杆细部，其两端都有垫片。
4.根据权利要求3所述的摇柄，其特征在于销轴插入梯形槽后，齿条连同接杆作往复移动，当其向退回方向移动时，其接杆销恰好与销轴长孔的靠近齿条端相接触；齿条、齿条导向孔、接杆、回位腔、接杆导向孔、销轴腔和销轴都处在同一条轴线上。
专利摘要发动机安全摇柄是一种用于起动小型柴油机或汽油发动机的工具，目前普通用的单杆摇柄在起动发动机时，由于结构原因不易与曲轴相配合，操作者稍有不慎即被打伤，本实用新型的特点是将摇柄的实心杆件改为空心壳体，在其内部装置既能传递动力又能保证安全的机构，从而防止了起动中的伤人现象，在农业机械、运输车辆、水上机动船、小型柴油机发电等设备以及乡镇企业生产的设备和作业中有广泛用途。
文档编号F02N1/00GK2079668SQ9021668
公开日1991年6月26日 申请日期1990年7月18日 优先权日1990年7月18日
发明者王明道, 姚怀新, 万西琴, 刘发泰 申请人:王明道