专利名称：回绕式起动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种回绕式起动器，其中一个绳索卷筒通过拉动盘绕在绳索卷筒上的回绕绳而旋转，绳索卷筒的转动通过一个单向离合器装置，例如离心棘轮装置，传递给一个连接到发动机曲轴上的转动部件，例如飞轮磁体，以使该转动部件旋转，由此转动曲轴以起动发动机。
背景技术：
众所周知在回绕式起动器中采用了下述结构其中一个绳索卷筒通过拉动盘绕在绳索卷筒上的回绕绳而旋转，而且绳索卷筒的转动通过一个诸如离心棘轮装置的单向离合器装置传递给一个连接到发动机曲轴上的诸如飞轮磁体或者主动滑轮的转动部件，以使该转动部件旋转，由此转动曲轴以起动发动机。一个凸轮可旋转地放置于盘绕有回绕绳的绳索卷筒和连接于曲轴的转动部件之间，其单向离合器装置成形在凸轮与转动部件之间。一个盘绕成扭转螺旋弹簧形状的减震弹簧被置于绳索卷筒和凸轮之间，以将绳索卷筒和凸轮弹性连接在一起，以便绳索卷筒的转动通过减震弹簧传递给凸轮，由此在发动机起动过程中由于载荷变化而产生并传递给手的震动被吸收。此外，绳索卷筒的转动力积聚于减震弹簧中，曲轴在该积聚的转动力作用下高速旋转。
一个传统的回绕式起动器被配置成下列方式(例如，见JP-UM-A-2-149872)。一个盘绕有回绕绳的绳索卷筒以及一个凸轮被一个成形在壳体中的支撑轴可旋转地支撑，该凸轮相对于连接到发动机曲轴的主动滑轮成形离合器装置。具有相同外径的轮毂分别成形在绳索卷筒和凸轮的外圆面上。一个成形为扭转螺旋弹簧形状的减震弹簧被安装在轮毂的外圆面上。减震弹簧的两端分别与绳索卷筒和凸轮相接合，以便将绳索卷筒和凸轮在旋转方向通过减震弹簧相连接。当回绕绳被拉动时，绳索卷筒转动。绳索卷筒的转动通过减震弹簧传递给凸轮。凸轮的旋转受到发动机起动阻力的阻碍，且减震弹簧被扭曲以缓冲对绳索卷筒的冲击。同时，作为减震弹簧扭曲的结果，绳索卷筒的转动力在减震弹簧中进行积聚。当绳索卷筒的转动力超过发动机的起动阻力时，减震弹簧中积聚的转动力被释放以转动凸轮，由此发动机被起动。
在如上所述的在绳索卷筒和凸轮之间放置有扭转螺旋弹簧状减震弹簧的回绕式起动器中，在发动机具有较大起动阻力的情形下会发生这样一种现象当减震弹簧被扭曲以积聚转动力的时候，减震弹簧紧紧地盘绕在绳索卷筒和凸轮的外圆面上。在上述的传统技术中，减震弹簧由具有圆形截面的钢丝组件成螺旋型地以复数匝盘绕而形成扭转螺旋弹簧状。减震弹簧强有力地紧紧盘绕在成形在绳索卷筒和凸轮上的轮毂的外圆面，具有圆形截面的减震弹簧的金属丝组件进入绳索卷筒和凸轮的轮毂接合面之间。因此，凸轮沿轴向被挤压而增加了转动阻力，或者减震弹簧的一部分发生不规则变形从而削弱了减震弹簧的耐久性。
诸如绳索卷筒和凸轮等组件通常用塑性材料制成以减轻重量。当具有圆形截面的减震弹簧强有力地紧紧盘绕在这些组件的外圆面时，从而，这些组件的外圆面会因为弹簧和组件的接触面积有限而发生变形，由此产生另外一个问题这些组件的耐久性被削弱。为了提高减震弹簧积聚转动力的能力以便更容易的起动发动机，组成减震弹簧的金属丝组件的直径可被增大，螺旋匝数也可增加。然而，这种对策涉及一个问题，因为减震弹簧的总长被延长，以及回绕式起动器的尺寸被增加，从而导致无法对回绕式起动器实施小型化。
发明内容
本发明的一个目标是提供一种能解决传统技术中的问题的回绕式起动器，其减震弹簧可以积聚充分大的转动力，由塑性材料制成的组件不会被损坏，而且可被小型化及轻型化。
为了达到该目标，依照本发明的第一个方面，提供了一种回绕式起动器，其包括一个可旋转地安装于一个支撑轴上且盘绕有回绕绳的绳索卷筒，该支撑轴成形在壳体中；一个沿着收卷回绕绳的方向转动地推动绳索卷筒的复进簧；一个配置为可相对于支撑轴旋转的凸轮；一个配置有单向离合器装置且将被连接到发动机曲轴上的转动部件，其单向离合器装置与凸轮相啮合和分离；分别放置于绳索卷筒和凸轮上、以便彼此紧靠的轮毂，所述轮毂具有相同外径；以及一个放置于轮毂的外圆的减震弹簧，其两端分别与绳索卷筒和凸轮相接合，而且具有扭转螺旋弹簧形状，绳索卷筒的转动力通过减震弹簧的弹力传递给凸轮以起动发动机，其中形成减震弹簧的金属丝组件成形为至少一侧成直线形的剖面形状，减震弹簧由将金属丝组件盘绕成螺旋装而形成，其中金属丝组件的直线形部分被放置于内圆面，因此能够使减震弹簧的内侧面以一个宽大的接触面积紧紧地盘绕在轮毂的外圆面上。
进一步地，在该回绕式起动器中，减震弹簧的末端被支持以便相对于绳索卷筒和凸轮径向运动，而且当减震弹簧因为发动机的起动阻力而发生弹性变形时，减震弹簧的盘绕部分的大致全长均匀地紧紧盘绕在分别成形在绳索卷筒和凸轮上的轮毂的外圆面上。
又进一步地，在该回绕式起动器中，分别成形在绳索卷筒和凸轮上的轮毂端面在减震弹簧盘绕部分的大致中间位置彼此紧靠。
本发明的这些以及其它目标和优点通过下边借助附图进行的详细说明将会变得显而易见，其中
图1是本发明的一个示例的回绕式起动器的主视图；图2是图1中的回绕式起动器在转动部件被移去状态下的主视图；图3是图1中的回绕式起动器的纵剖面视图；图4是一个展示图1中例子中的绳索卷筒、减震弹簧以及凸轮的透视图；图5是图3中回绕式起动器在减震弹簧处于紧紧盘绕状态时的纵剖面视图；图6是以局部刨视展示另一个减震弹簧例子的透视图；以及图7是以局部刨视展示又一个减震弹簧例子的透视图；具体实施方式
在下文中，本发明的一个实施例将在附图中展示的例子的基础上进行说明。在如图1所示关于本发明的回绕式起动器中，一个手柄3连接到暴露于壳体1外边的回绕绳2的末端。当手柄被拉动时，封装在壳体1中的绳索卷筒4被转动，以便一个连接在发动机曲轴上的转动部件9通过一个棘轮组件10被旋转，该棘轮组件将与成形在由绳索卷筒4旋转的凸轮的外圆面上的凸轮爪11相啮合。
如图2、图3中所示，盘绕有回绕绳2的绳索卷筒4被一个支撑轴5可旋转地支撑，该支撑轴突出于壳体1内部以便与壳体1成为一体。盘绕在绳索卷筒4上的回绕绳的一端通向壳体1的外边，其另一端固定在绳索卷筒4上。通向壳体1外边的一端的末端被连接到手柄3上，用于手动拉动回绕绳2。当手柄3被拉动时，回绕绳被从绳索卷筒4拉出，同时绳索卷筒4绕着支撑轴5旋转。
一个复进簧6被放置于绳索卷筒4的一个侧面和壳体1的一个内壁面之间。复进簧促使由于拉动回绕绳2操作而旋转的绳索卷筒4反向旋转，从而使已经被拉出的回绕绳2重新盘绕到绳索卷筒4上。在复进簧6中，在内圆周的一端固定在壳体1上，位于外圆周的另一端固定于绳索卷筒4上。当回绕绳2被拉动且绳索卷筒4被旋转时，转动力在复进簧6中被积聚，当拉动回绕绳2的力被释放时，绳索卷筒4在积聚于复进簧6中的转动力的作用下沿相反的方向旋转，从而使回绕绳2重新盘绕到绳索卷筒4上。
将绳索卷筒4的转动传递给发动机转轴的凸轮8被螺丝22可旋转地连接在成形在壳体1中的卷筒支撑轴5的一个端面上。将要与成形在与发动机曲轴相连的转动部件9上的棘轮组件10相啮合及分离的凸轮爪11在凸轮8上沿环形方向排列。当凸轮爪11与转动部件9的棘轮组件10相啮合时，凸轮8的转动通过转动部件9传递给发动机的曲轴。在这个例子中，棘轮组件10构造为一个离心式离合器。当发动机被起动后，转动部件9被发动机旋转，同时离合器组件10在一离心力的作用下沿着一个离合器组件与凸轮爪11相分离的方向摆动，从而使发动机和凸轮8之间的旋转传递中断。
成形具有相同外径的轮毂19、20被分别成形在绳索卷筒4和凸轮8上，轮毂19和20被端面相对地放置。一个旋转地连接绳索卷筒4和凸轮8的减震弹簧14被放置于轮毂19、20的外圆周上。如图4中所示，减震弹簧14成形为扭转螺旋弹簧状，其中的钢丝14a被螺旋状地盘绕成复数匝。该钢丝具有所有面均成直线形的矩形截面，而且钢丝的螺旋绕组被实施为钢丝的一个直线形面14b位于内圆周一侧。一个在水平面内被弯曲成U形的接合端部15成形在减震弹簧14的一端，以及一个沿轴向弯曲的接合端部17被成形在减震弹簧的另一端。接合端部15被容纳于一个成形在绳索卷筒4的轮毂19的外圆周上的接合槽中，接合端部17通过一个穿透于凸轮8的轮毂20端部处的接合孔18抵达凸轮8的端面，由此绳索卷筒4和凸轮8通过减震弹簧14相互旋转连接在一起。
减震弹簧14被放置以便成形在绳索卷筒4和凸轮8的轮毂19、20的端面的对接部分位于减震弹簧14盘绕部分的大致中间位置。减震弹簧14的直线形侧14b形成的内圆面的直径被设定为在自由状态下大于轮毂19、20的外径。在安装好的状态下，在由直线形侧14b形成的减震弹簧的内圆面和轮毂19、20的外圆面之间形成一个间隙。由具有矩形截面的金属丝组件14a形成的减震弹簧14的内圆面形成一通常的圆柱面。当因为发动机的起动阻力而使减震弹簧14中积聚的转动力达到一个预定的水平时，减震弹簧14的盘绕部分在径向收缩从而以一种大致均匀的方式紧紧盘绕在绳索卷筒4和凸轮8的轮毂的外圆面上。结果，减震弹簧14的内圆面与轮毂19、20的外圆面在一个宽大的面积紧密接触，因此抑制了减震弹簧14的进一步弹性变形，且最大应力也得到限制。
与绳索卷筒4相啮合的减震弹簧14的接合端部15被以这样一种方式容纳于接合槽16其端部可以向绳索卷筒4的轮毂19的外圆面移动。减震弹簧14另一侧的接合端部17宽松地装配在凸轮8的一个端部且沿径向延伸的接合孔18中，以便端部可以更近的向凸轮8的轮毂20的外圆面移动。按照这种构造，当减震弹簧14的盘绕部分紧紧盘绕在轮毂19、20上的时候，减震弹簧14盘绕部分的大致全长如图5所示那样均匀地紧紧盘绕在轮毂19、20上。这种情况同所熟知的弹性离合器装置是相同的。也就是说当减震弹簧14的盘绕部分紧紧地盘绕在绳索卷筒4和凸轮8的轮毂上时，轮毂19和20在旋转方向相互连接，从而在减震弹簧中不存在不均匀的位移。
如图3、图4所示，一个径向向外伸出的法兰盘23整体地成形在凸轮8的一侧。一个凸出地成形在法兰盘23的外圆侧面的环形导轨24，安装于成形在绳索卷筒4的一个侧面的环形槽25中，以导向凸轮8和绳索卷筒4之间的相对运动。绳索卷筒4连接于成形在壳体1内的支撑轴5。减震弹簧14安装于绳索卷筒4的轮毂19上，其一端与绳索卷筒4的接合槽16相啮合。凸轮8放置于绳索卷筒4的侧面，以便减震弹簧14另一端的接合端部17通过成形在凸轮8上的接合孔18。然后，螺丝22被拧紧于支撑轴5的末端，由此凸轮8和绳索卷筒4与壳体1连为一体。在凸轮8中，其中间部分被螺丝22的基部所支撑使得其可相对于支撑轴5旋转，而且法兰盘23的外围缘为绳索卷筒4的环形槽25所旋转地支撑。因此，由于作用于凸轮8上的偏置载荷引起的倾斜可被抑制，并由此可防止由于偏置载荷而导致的破坏。
示例中的回绕式起动器的工作将给予说明。在起动操作施加于发动机以前，成形在连接到发动机曲轴上的转动部件9上的棘轮组件10处于由一驱动弹簧作用而向内运动的状态，且被放置于与成形在凸轮8上的凸轮爪11紧靠的位置。当回绕绳2被拉动时，绳索卷筒4被旋转，凸轮8通过减震弹簧14而整体随其转动。凸轮8的凸轮爪11与棘轮组件10紧靠，并通过棘轮组件10旋转转动部件9，然后与转动部件9相连的曲轴被转动。此时，转动载荷由于发动机的起动阻力而增加，同时凸轮8的转动载荷增大。然而，减震弹簧14被扭曲以吸收该载荷，因此震动并不直接传递给回绕绳2。
当凸轮8的转动因为发动机的起动阻力而停止时，减震弹簧14被扭曲，从而绳索卷筒4的转动力在减震弹簧14中得以积聚。如图5所示，当减震弹簧14被扭曲且其盘绕部分的直径减小时，减震弹簧紧紧盘绕在绳索卷筒4和凸轮8的轮毂19、20的外圆面上，从而不会有额外的压力施加在减震弹簧14上。组成减震弹簧14的金属丝组件14a成形为具有内侧面是直线形侧14b的矩形截面，且当减震弹簧紧紧盘绕时，减震弹簧14的内圆面在一个较大的圆柱面积上与轮毂19、20相接触。因此，压痕或类似的东西不会因金属丝组件14a而成形在轮毂19、20上，绳索卷筒4和凸轮8通过减震弹簧4由弹性离合器作用而相互整体连接，绳索卷筒4的转动直接被传递给凸轮8。此时，在减震弹簧14末端的接合端部15、17向里边移动，因此减震弹簧14盘绕部分的大致全长与轮毂19、20的外圆面紧密接触，从而不会有额外的压力施加于减震弹簧14的基部。
当绳索卷筒4继续转动且转动力超过发动机起动阻力时，由于拉动回绕绳2而产生并被积聚在减震弹簧14中的转动力被释放给凸轮8并将通过棘轮组件10传递给转动部件9，结果发动机曲轴突然开始旋转，发动机起动。当发动机启动且曲轴因此而旋转时，棘轮组件10在离心力的作用下向外摆动，凸轮8的凸轮爪11的连接被取消。当回绕绳2在发动机起动后被释放时，绳索卷筒4在复进簧6中积聚的转动力的作用下反向旋转，从而使回绕绳2重新盘绕在绳索卷筒4上。
图6、图7展示了本发明回绕式起动器中有用的减震弹簧14的另外一些例子。在图6中所示的减震弹簧14中，组成减震弹簧14的金属丝组件14a成形为具有六角形截面，其中直线形侧14b被成形于盘绕成的螺旋形的内圆面。在图7所示的减震弹簧14的例子中，组成减震弹簧14的金属丝组件14a成形为具有半椭圆形截面，其中直线形侧14b成形于所弯成的螺旋形的内圆面。在本例中也以同上述例子相同的方式，当减震弹簧14紧紧盘绕在绳索卷筒4和凸轮8的轮毂19、20的外圆面上时，减震弹簧14与轮毂19、20的外圆面在金属丝组件14a的直线形侧14b形成的较大面积上紧密接触。因此可以防止因为金属丝组件14a而形成于轮毂19、20上的压痕导致的这些组件耐久性的削弱，或者防止金属丝组件14a进入轮毂19、20对接面之间的间隙而阻碍绳索卷筒4和凸轮8的旋转。
如上所述，依据本发明，组成减震弹簧的金属丝组件成形为具有最少一侧是直线形的矩形截面，且减震弹簧由将线性组件盘绕成螺旋状而成，其中金属丝组件的直线形部分放置于螺旋的内圆面。当一额外载荷施加于发动机的侧面时，减震弹簧紧紧盘绕在成形在绳索卷筒和凸轮上的轮毂的外圆面以禁止减震弹簧大位移量的位移。因此，可防止因为减震弹簧过大位移而导致的耐久性的降低。此外，由减震弹簧的直线形部分形成的内圆面以宽大的面积紧紧盘绕在轮毂的外圆面上。因此，不会因为减震弹簧而在轮毂上形成压痕或类似的东西，而且可防止组成减震弹簧的钢丝进入轮毂之间的间隙而阻碍凸轮的旋转。
既然组成减震弹簧的金属丝组件成形为至少一侧是直线形的剖面形状，该金属丝组件的截面积可大于具有圆形截面的传统金属丝组件，而不用增大金属丝组件厚度方向的尺寸。因此，不用增大整体形状仍可形成一个具有较大弹力的减震弹簧，而且，为了得到相同的弹力，弹簧匝数可以增加，从而转动力可在一个较大的旋转角中被积聚。因此，一个具有较大弹力，或具有较大旋转角积聚能力的减震弹簧可被封装在具有相同外部形状的壳体中。在减震弹簧具有相同的弹力及相同的旋转角积聚能力的情况下，回绕式起动器可被进一步小型化及轻型化。
依照上述(2)中的本发明，减震弹簧的接合端部支持沿着绳索卷筒和凸轮上的接合槽和接合孔作径向相对运动，而且当减震弹簧弹性变形时，减震弹簧的盘绕部分的大致全长均匀地紧紧盘绕在分别成形在绳索卷筒和凸轮上的轮毂的外圆面。因此，绳索卷筒和凸轮可通过一个弹性离合器作用而整体地相互旋转连接，从而使减震弹簧的末端的接合端部产生的压力抑制在一个较低的水平。结果，减震弹簧的耐久性可以得到提高。
依照上述(3)中的本发明，从绳索卷筒上整体拉伸出来的轮毂端面和从凸轮上整体拉伸出来的轮毂端面在减震弹簧盘绕部分的大致中间位置相互连接。因此，减震弹簧的盘绕部分均匀地盘绕在两个轮毂的外圆面上，而且绳索卷筒和凸轮通过弹性离合器的作用而相互旋转连接，从而转动力可以从绳索卷筒直接传递给凸轮而不会在减震弹簧上产生额外的压力。
权利要求
1.一种回绕式起动器，包括一个可旋转地安装在支撑轴上并由回绕绳缠绕的绳索卷筒，该支撑轴形成在一个壳体内部；一个沿着收卷回绕绳的方向旋转地推动绳索卷筒的复进簧；一个布置为相对于支撑轴旋转的凸轮；一个安排有单向离合器装置且与发动机曲轴相连接的转动部件，其单向离合器装置与凸轮相互啮合及分离；分别放置于绳索卷筒和凸轮上、以便彼此紧靠的轮毂，所述轮毂具有相同的外径；以及一个放置于轮毂的外圆周上的减震弹簧，其端面分别与绳索卷筒和凸轮相接合，且具有扭转螺旋弹簧的形状，其中绳索卷筒的转动力将通过减震弹簧的弹力传递给凸轮，用于起动发动机；组成减震弹簧的金属丝组件成形为至少一侧是直线形的剖面形状，而且减震弹簧通过将金属丝组件弯曲成螺旋状而形成，其中金属丝组件的直线形部分被放置于内圆表面，因此能够使减震弹簧的内侧面以一个宽大的面积紧紧地盘绕在轮毂的外圆面上。
2.如权利要求1所述的回绕式起动器，其中，减震弹簧的末端可相对于绳索卷筒和凸轮沿径向运动，而且当减震弹簧因发动机的起动阻力而发生弹性变形时，减震弹簧的盘绕部分的大致全长均匀地紧紧盘绕在分别成形在绳索卷筒和凸轮上的轮毂的外圆面上。
3.如权利要求1所述的回绕式起动器，其中，分别成形在绳索卷筒和凸轮上的轮毂的端面在减震弹簧盘绕部分的大致中间位置彼此紧靠。
全文摘要
一个具有扭转螺旋弹簧形状的减震弹簧被放置于分别成形在绳索卷筒和凸轮上的轮毂的外圆周上。减震弹簧的末端分别与绳索卷筒和凸轮相接合，从而使绳索卷筒和凸轮相互旋转连接。组成减震弹簧的金属丝组件成形为至少一侧是直线形的截面形状，减震弹簧由金属丝组件弯曲成螺旋状而形成，这样金属丝组件的直线形部分被放置于内圆表面，因此允许减震弹簧的内侧面以一个宽大的面积紧紧盘绕在轮毂的外圆面上。
文档编号F02N3/00GK1573083SQ20041004734
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月2日 优先权日2003年6月2日
发明者远山勋 申请人:开始工业株式会社