专利名称：一种单缸柴油机手柄起动保护装置的制作方法
技术领域：
本发明属于柴油发动机技术领域，具体地说，涉及一种单缸柴油机手柄起 动保护装置。
背景技术：
单缸柴油发动机因体积小巧、操作简单等优点而受到广大用户的青睐。单 缸柴油发动机的起动方式主要是采用摇手柄进行人工手动起动，即发动机主轴 的起动端从发动机箱体伸出，在其起动端的端部从径向上穿设主轴销，主轴销 的一头开设有摇手柄销孔。起动时，将起动手柄插入主轴销上的摇手柄销孔中， 用手摇动起动手柄，使之通过主轴销带动发动机主轴旋转即可。由于单缸柴油 发动机在起动的过程中会产生较大的反作用力，加之工作人员操作不正确，容 易因起动手柄反转而造成人员伤害，具体表现在
1、 单缸柴油发动机在用摇手柄人工手动起动时，由于发动机压縮压力或燃 烧压力的作用，使起动手柄突然改变旋转方向，起动手柄就会反向加速旋转， 最终角速度将在起动手柄脱开时达到最大，在惯性的作用下起动手柄继续转动， 直至所有动能都消耗于克服摩擦和操作者所施加的作用力上，起动手柄反转容 易造成人员伤害，由此产生的安全事故、人身伤亡事故时有发生。
2、 因起动时起动手柄与发动机主轴直接连接，当发动机发生反转时，起动 手柄不能及时脱开，更容易造成起动手柄同步旋转伤人。
3、 现有的单缸柴油发动机上无安全保护装置，发动机主轴的起动端直接裸 露在外，不仅容易造成缠绕、伤人等事故，而且也不符合国家关于"不允许旋 转体裸露，必须要有保护罩"的强制性新规定。
4、 单缸柴油发动机由于存在以上不足，致使用户选用时有所顾虑，所以在 农村推广农业机械时受到很大程度的限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种能够有效防止起动手柄反转伤人 的单缸柴油机手柄起动保护装置。
本发明的技术方案如下 一种单缸柴油机手柄起动保护装置，发动机主轴 的起动端伸出发动机箱体，在其起动端的端部从径向上穿设有主轴销，其关键 在于在所述发动机箱体的外侧装有保护器外壳将发动机主轴的起动端罩入其 中，在保护器外壳的外侧壁上固定有两个上、下平行的轴套，且上轴套的轴心 线与发动机主轴的轴心线重合，在上轴套中穿设花键轴，该花键轴的外光杆端 安装启动销，花键轴的内花键端通过上轴套伸入保护器外壳内，且伸入部分的 轴身上依次套装棘齿轮和起动盘，在起动盘的内侧面上设置有能与主轴销相接 合的起动爪；与所述棘齿轮相配合的棘爪上端通过拉簧与保护器外壳的内壁连 接，棘爪下端的侧面形成有与之成一体的凸台，该凸台上开设的条形孔通过导 向销也与保护器外壳连接，在凸台侧边的导向销上套装脱开手柄，脱开手柄的
外端伸出保护器外壳外，脱开手柄绕导向销转动时，能推动棘爪向上移动；在
所述下轴套中穿设拨叉轴，该拨叉轴外端的启动按钮与下轴套的外端面之间安 装回位弹簧，拨叉轴的内端与拨叉的柄部固定连接，在拨叉柄部朝向凸台的侧 面上固定拨叉垫块，而拨叉的叉部位于所述起动盘圆周面上开设的拨叉槽中。
本发明用于摇手柄起动时，用手向内推动启动按钮，启动按钮压縮回位弹 簧，同时拨叉轴相对于下轴套向内运动，拨叉轴通过拨叉带动起动盘在花键轴 上朝着发动机主轴的方向移动，使起动盘上的起动爪与发动机主轴上的主轴销
相接合，即主轴销卡入起动爪中；此时将起动手柄插入花键轴外端的启动销中， 用手摇动起动手柄，起动手柄通过启动销带动花键轴旋转，与花键轴花键连接 的棘齿轮和起动盘随花键轴一起转动，棘爪在棘齿轮的带动下向下移动一段行 程，然后相对于棘齿轮打滑，棘爪的下端连同凸台卡入保护器壳体与拨叉垫块 之间，由于拨叉上的拨叉垫块由棘爪下端的凸台限位，起动盘上的起动爪能够 保持与发动机主轴上的主轴销相接合的状态，并且起动爪通过主轴销带动发动 机主轴转动。
若发动机主轴旋转起动的过程中出现突然反向转动时，主轴销通过起动爪 带动起动盘及花键轴反转，棘齿轮在随起动盘同步反向转动一定角度的同时， 与棘爪咬合并带动棘爪向上移动，使棘爪下端的凸台松开对拨叉垫块的限位， 在起动盘反转力以及回位弹簧弹力的双重作用下，启动按钮和拨叉轴相对于下 轴套向外快速运动，拨叉轴通过拨叉带动起动盘在花键轴上朝着棘齿轮的方向 快速移动，使起动爪强行脱开主轴销而停止转动。这样发动机主轴与花键轴之 间的动力被切断，花键轴、起动手柄只反转很小的角度便停止(基本使人感觉 不到)，从而有效防止了起动手柄反转伤人，达到安全保护的作用。同时，发动 机主轴的起动端被保护器外壳罩入，满足了国家关于"不允许旋转体裸露，必 须要有保护罩"的强制性新规定。如果发动机主轴旋转起动的过程中没有出现 突然反向转动，此时可手动操纵脱开手柄，使脱开手柄绕导向销转动，并推动 棘爪向上移动，棘爪下端的凸台松开对拨叉垫块的限位，也能够将发动机主轴
与花键轴之间的动力切断，从而起到自动断开与手动断开相结合的双重保护的 作用。
为了保证花键轴只做旋转运动，防止花键轴发生轴向串动，在上述上轴套 外侧以及棘齿轮侧边的花键轴上均套装有定位挡圈。
上述棘爪上部与棘齿轮对应的侧边上一体形成有拨齿，棘爪下部的另一侧 边向外延伸并垂直弯折，形成与脱开手柄相配合的挡块。当棘齿轮正转时，拨
齿在棘齿轮的带动下使棘爪向下移动一段行程，然后相对于棘齿轮打滑；当棘 齿轮出现反转时，棘齿轮上的齿与拨齿咬合，带动棘爪向上移动，棘爪向上运 动的行程与反转角度有关；在起动爪脱开主轴销后，棘齿轮停止反转，棘齿轮 作用在拨齿上的力消失，在拉簧的作用下，棘爪复位。如果棘齿轮没有出现反 转、需要手动断开发动机主轴与花键轴之间的动力时，脱开手柄通过挡块推动 棘爪上行。
上述起动爪由在圆周上对称布置的二个起动齿构成，起动齿呈弧形，其最 高点与最低点之间通过弧面过渡。起动爪采用以上结构，起动爪与主轴销之间 接合容易，并能确保动力传递的稳定性。
为了使保护器通用性好，安装方便、连接牢固，上述保护器外壳的内端敞 口，在其敞口处的边沿设置有3个支耳，各支耳通过螺栓与发动机箱体固定连 接。
本发明的有益效果是
1、 起动便捷，能够确保起动工况的稳定性。
2、 具有安全保险功效当发动机主轴出现反转时，发动机主轴与花键轴的
动力传递能够很快自动断开，使起动手柄停止转动，安全可靠性极佳，有效防止了起动手柄反转伤人，解决了单缸柴油机问世以来一直困绕人们的安全难题。
3、 将发动机主轴的起动端通过保护器外壳罩入，既防止了发动机主轴裸露 造成的缠绕、伤人，又满足了国家关于"不允许旋转体裸露，必须要有保护罩" 的强制性新规定。
4、 性能可靠，结构合理，装配工艺简单实用，能批量生产。
5、 安装方便，通用性强，对各种型状的单缸柴油机均适用。
图1为本发明的结构示意图，也是起动爪与主轴销之间的结合状态图。 图2为图1的A向视图。 图3为本发明中起动盘的结构示意图。 图4为本发明中棘爪的结构示意图。 图5为图4的仰视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明
如图l、图2所示，发动机主轴20的起动端伸出发动机箱体21，在其起动 端的端部从径向上穿设有主轴销22，主轴销22的两端超出发动机主轴20的圆 周面。内端敞口、外端封闭的保护器外壳17位于发动机箱体21的外侧，在其 敞口端的边沿向外翻边，形成3个带安装孔的支耳17a，该支耳17a通过螺栓与 发动机箱体21固定连接，使保护器外壳17扣装在发动机箱体21上，并将发动 机主轴20的起动端罩入其中，防止发动机主轴20的起动端因裸露而发生 缠绕、伤人。在保护器外壳17封闭端的壁上开设有上、下两个过孔，两相互平 行的轴套6、 7分别位于对应的过孔中，并与保护器外壳17固定连接，且上轴
套6的轴心线与发动机主轴20的轴心线重合。
从图l、图2、图3中可知，花键轴l由外光杆段和内花键段组成，在花键 轴1的外光杆端从径向上穿设有启动销2，花键轴1的内花键端通过上轴套6伸 入保护器外壳17内，花键轴1能相对上轴套6转动；花键轴l伸入保护器外壳 17内的轴身上依次套装棘齿轮19和起动盘16，在上轴套6外侧以及棘齿轮19 侧边的花键轴1上均套装有定位挡圈4，定位挡圈4保证花键轴1只做旋转运动， 防止花键轴l发生轴向串动。所述起动盘16能在花键轴1上做轴向移动，在起 动盘16的圆周面上开设有环形拨叉槽16b，起动盘16的内侧面上设置有能与主 轴销22相接合的起动爪16a，该起动爪16a由在圆周上对称布置的二个起动齿 构成，起动齿呈弧形，其最高点与最低点之间通过弧面过渡，这样起动爪16a 与主轴销22之间接合容易，并能够确保动力传递的稳定性。
从图1、图2、图3中还可知，拨叉轴12的外端安装启动按钮3，拨叉轴 12的内端穿过下轴套7伸入到保护器外壳17内，拨叉轴12能在下轴套7中做 轴向移动，在启动按钮3与下轴套7的外端面之间的拨叉轴12上安装回位弹簧 5。所述拨叉轴12内端的端部与拨叉15的柄部固定连接，在拨叉15柄部朝向 凸台9的侧面上固定拨叉垫块10，而拨叉15的叉部位于所述起动盘16圆周面 上开设的拨叉槽16b中。
从图1、图2、图3、图4和图5中进一步可知，与棘齿轮19相配合的棘爪 8安装在棘齿轮19的旁边，棘爪8的上端通过拉簧18与保护器外壳17的内壁 连接，在棘爪8下端朝向拨叉15的侧面形成有与之成一体的凸台9，该凸台9 上开设的条形孔8a套在导向销13，导向销13与与保护器外壳17固定连接，棘 爪8能相对导向销13做上下移动。棘爪8上部与棘齿轮19对应的侧边上一体
形成有拨齿8c，棘爪8下部的另一侧边向外延伸并向着拨叉15的方向垂直弯折， 形成与脱开手柄11相配合的挡块8b。脱开手柄11位于凸台9的侧边，并套装 在导向销13上，由垫圈14限位，脱开手柄11的外端伸出保护器外壳17外， 脱开手柄11绕导向销13转动时，能推动挡块8b，使棘爪8向上移动。
本发明是这样工作的用手向内推动启动按钮3，启动按钮3压縮回位弹簧 5，同时拨叉轴12相对于下轴套7向图1所示的右方移动，拨叉轴12通过拨叉 15带动起动盘16在花键轴1上也向右移动，使起动盘16上的起动爪16a与发 动机主轴20上的主轴销22相接合，即主轴销22卡入起动爪16a中；此时将起 动手柄插入花键轴1外端的启动销2中，用手摇动起动手柄，起动手柄通过启 动销2带动花键轴1旋转，与花键轴1花键连接的棘齿轮19和起动盘16随花 键轴1 一起转动，棘爪8的拨齿8c在棘齿轮19的带动下，使棘爪8向下移动 一段行程，然后拨齿8c相对于棘齿轮19打滑，棘爪8的下端连同凸台9卡入 保护器壳体17与拨叉垫块10之间，由于拨叉15上的拨叉垫块10由棘爪8下 端的凸台9限位，起动盘16上的起动爪16a能够保持与发动机主轴20上的主 轴销22相接合的状态(见图1)，并且起动爪16a通过主轴销22带动发动机主 轴20转动。
本发明自动断开保护功能是这样实现的若发动机主轴20旋转起动的过程 中出现突然反向转动时，主轴销22通过起动爪16a带动起动盘16及花键轴1 反转，棘齿轮19上的齿与棘爪8的拨齿8c咬合，带动棘爪8向上移动，使棘 爪8下端的凸台9松开对拨叉垫块10的限位，在起动盘16反转力以及回位弹 簧5弹力的双重作用下，启动按钮3和拨叉轴12相对于下轴套7向外快速运动， 拨叉轴12通过拨叉15带动起动盘16在花键轴1上向图1所示的左方快
速移动，使起动爪16a强行脱开主轴销22而停止转动。这样发动机主轴20与 花键轴1之间的动力被切断，花键轴1、起动手柄只反转很小的角度便停止(基 本使人感觉不到)，从而有效防止了起动手柄反转伤人，达到安全保护的作用。
本发明手动断开保护功能是这样实现的如果发动机主轴20旋转起动的过 程中没有出现突然反向转动，此时可手动操纵脱开手柄ll，使脱开手柄ll绕导 向销13顺时针转动(见图2)，脱开手柄11转动的同时推动棘爪8上的挡块8b， 使棘爪8向上移动，棘爪8下端的凸台9松开对拨叉垫块10的限位，也能够将 发动机主轴20与花键轴1之间的动力切断。
权利要求
1、一种单缸柴油机手柄起动保护装置，发动机主轴(20)的起动端伸出发动机箱体(21)，在其起动端的端部从径向上穿设有主轴销(22)，其特征在于在所述发动机箱体(21)的外侧装有保护器外壳(17)将发动机主轴(20)的起动端罩入其中，在保护器外壳(17)的外侧壁上固定有两个上、下平行的轴套(6、7)，且上轴套(6)的轴心线与发动机主轴(20)的轴心线重合，在上轴套(6)中穿设花键轴(1)，该花键轴(1)的外光杆端安装启动销(2)，花键轴(1)的内花键端通过上轴套(6)伸入保护器外壳(17)内，且伸入部分的轴身上依次套装棘齿轮(19)和起动盘(16)，在起动盘(16)的内侧面上设置有能与主轴销(22)相接合的起动爪(16a)；与所述棘齿轮(19)相配合的棘爪(8)上端通过拉簧(18)与保护器外壳(17)的内壁连接，棘爪(8)下端的侧面形成有与之成一体的凸台(9)，该凸台(9)上开设的条形孔(8a)通过导向销(13)也与保护器外壳(17)连接，在凸台(9)侧边的导向销(13)上套装脱开手柄(11)，脱开手柄(11)的外端伸出保护器外壳(17)外，脱开手柄(11)绕导向销(13)转动时，能推动棘爪(8)向上移动；在所述下轴套(7)中穿设拨叉轴(12)，该拨叉轴(12)外端的启动按钮(3)与下轴套(7)的外端面之间安装回位弹簧(5)，拨叉轴(12)的内端与拨叉(15)的柄部固定连接，在拨叉(15)柄部朝向凸台(9)的侧面上固定拨叉垫块(10)，而拨叉(15)的叉部位于所述起动盘(16)圆周面上开设的拨叉槽(16b)中。
2、 根据权利要求1所述的一种单缸柴油机手柄起动保护装置，其特征在于-在所述上轴套(6)外侧以及棘齿轮(19)侧边的花键轴(1)上均套装有定位 挡圈(4)。
3、 根据权利要求1或2所述的一种单缸柴油机手柄起动保护装置，其特征 在于所述棘爪(8)上部与棘齿轮(19)对应的侧边上一体形成有拨齿(8c)， 棘爪(8)下部的另一侧边向外延伸并垂直弯折，形成与脱开手柄(11)相配合 的挡块(8b)。
4、 根据权利要求1所述的一种单缸柴油机手柄起动保护装置，其特征在于: 所述起动爪(16a)由在圆周上对称布置的二个起动齿构成，起动齿呈弧形，其 最高点与最低点之间通过弧面过渡。
5、 根据权利要求1所述的一种单缸柴油机手柄起动保护装置，其特征在于: 所述保护器外壳(17)的内端敞口，在其敞口处的边沿设置有3个支耳(17a)， 各支耳(17a)通过螺栓与发动机箱体(21)固定连接。
全文摘要
一种单缸柴油机手柄起动保护装置，花键轴穿过上轴套伸入保护器外壳内，伸入部分的轴身上依次套装棘齿轮和起动盘，在起动盘的内侧面上设置起动爪；棘爪安装在棘齿轮的旁边，在棘爪下端的侧面设置凸台，该凸台侧边的导向销上套装脱开手柄；在下轴套中穿设拨叉轴，该拨叉轴外端的启动按钮与下轴套的外端面之间安装回位弹簧，拨叉轴的内端穿过保护器外壳，与拨叉的柄部固定连接，在拨叉柄部的侧面上固定拨叉垫块，而拨叉的叉部位于起动盘圆周面上的拨叉槽中。本发明起动便捷，安全可靠性佳，有效防止了起动手柄反转伤人，解决了单缸柴油机问世以来一直困绕人们的安全难题，具有工艺性好、性能稳定、安装方便、通用性强、安全可靠等特点。
文档编号F02N1/02GK101113710SQ20071009241
公开日2008年1月30日 申请日期2007年7月12日 优先权日2007年7月12日
发明者陈万荣 申请人:陈万荣