专利名称：起动电机用全包式扭矩传递组件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种起动电机组件，尤指汽油机或柴油机的起动电机的组件。
背景技术：
起动电机用于提供发动机(汽油机或柴油机)发动的初始动力，起动电机将外部电源提供给的电能转化为机械能，并以转矩的形式通过齿轮传递给发动机，从而实现发动机首次吸气，压缩，爆炸，排气工作。可见起动电机上的扭矩传递组件是一个重要部件，扭矩传递组件结构的变化决定了传递力矩的变化。现有扭矩传递组件主要由带有花键的驱动片、摩擦盘、齿轮等组成，其工作流程是起动电机启动后，电枢转轴高速旋转甩出驱动片，驱动片与齿轮组件的摩擦盘(摩擦盘与齿轮固联在一起的)抵压配合传动，驱动片齿轮被强制弹出，从而使起动机上的齿轮与发动机上的齿圈啮合，起动电机带动发动机实现发动机的点火，完成起动电机的工作任务。摩擦盘为橡胶制品，驱动片、齿轮组件独立地安装在转轴上，该结构存在以下问题:I传递转矩过程不稳定。驱动片将力矩传递给齿轮是靠挤压齿轮上摩擦盘来实现的，由于起动电机起动时冲击力巨大，在挤压时受热膨胀使由橡胶制成的摩擦盘变形，橡胶磨损并向外发生径向膨胀变形，导致驱动片与摩擦盘面配合不紧凑，齿轮不能稳定的水平弹出，使起动电机的齿轮与发动机的齿轮在啮合过程中易出现失效现象。在发动机机点火阶段会频繁失败，不能使发动机正常工作运转。起动机带动发动机完成初次工作循环结束后，起动机齿轮回位靠发动机高转速差迫使起动机齿轮脱离发动机齿圈回到起动电机初始位置，由于传递力矩的不稳定性影响，在发动机初次工作循环结束后起动电机齿轮回位不顺畅，高速旋转的发动机齿圈反托起动机旋转，使起动机部件损坏，并使发动机负载加重，影响发动机自身点火工作循环。部件易损坏。前面提到发动机工作阶段不能实现很好的点火，是因为起动机齿轮与发动机齿圈啮合时顶齿，由于起动机电机起动时齿轮旋转且有较大冲击力，与发动机的顶齿结果是损坏发动机齿圈、起动机齿轮，同时频繁冲击力也是起动电机与发动机的其他零部件的寿命都受到影响，最终是发动机使用寿命减低。输出效率下降。在理想条件下，起动电机将电能转化为机械能并最大化的传递给发动机，使发动机发挥以最大的功率输出，但是由于传动齿部件结构的不合理使这种效率打了折扣。因为在传递力矩的过程中由于起动机的摩擦盘挤压向外围变形，摩擦消耗大，实际输出效率低。在起动机电机规定的性能要求下(电压:DC12V-0.0151电流:150A MAX;扭力点:2.12匪转速:3216RPM MIN ；)起动电机在装配成品后在专用实验台上进行了性能测试并反馈出特性输出和数据显示:P1=U*I=12*172.6=2071W[0011]P2=T*n/9549=2.12*6370/9549=1349ffEFF=P2/P1*100%=1349/2071=65% ；起动电机在寿命耐要求(起动机通电带动发动机运行10并发动机点火2S发动机带负载风机运行50S停60S为一周期)在完成4600周期后采集数据如下:Pl=U*I=12*199=2388ffΡ2=Τ*η/9549=2.12*5920/9549=1314ffEFF=P2/Pl*100%=1314/2388=55%o比较后EFF (效率)为55%4使用环境有局限。由于发动机在工作时环境没有特殊要求，适合于自然环境，起动电机装配在发动机上裸露在外面，而原结构的起动电机齿轮无任何保护措施，在自然界的冷热，油污，砂浆，杂物，盐碱酸等不可避免的环境中是必受到侵蚀，长期下来对起动电机的扭矩传递组件中的传动片花键造成损坏，使齿轮上的摩擦盘老化，最终影响起动电机对发动机力矩的传递，从而也限制了发动机在复杂恶劣环境中的使用。其他影响。由于起动电机扭矩传递组件结构的不合理，给起动电机与发动机都带来一定损失，频繁的更换起动机或发动机部件又给发动机的使用者带来损失，使工作效率降低，使用成本增加，也为起动机和发动机产品的推广造成影响。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供起动电机用全包式扭矩传递组件，以达到提高工作可靠性、稳定性目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。起动电机用全包式扭矩传递组件，包括齿轮组件及驱动片，所述的齿轮组件包括齿轮、固连于齿轮的摩擦盘，其特征在于:摩擦盘的外周套接一齿轮套，所述的齿轮套轴截面呈“]”状，齿轮套与摩擦盘相配形成封闭的驱动片容纳腔。本技术方案具有以下突出优点和积极效果:I传递力矩平稳柔和:起动电机扭矩传递组件增加齿轮套后，使起动电机扭矩传递组件中驱动片与齿轮摩擦盘的挤压摩擦变形受齿轮套的坚固约束，变形量减小并增大了接触面，起动电机的力矩输出传递过程平稳柔和，传递力矩失效问题根本解决，起动机齿轮与发动机齿圈啮合成功率高，相应提升发动机点火成功率，发动机正常初次运转稳定可靠。发动机稳定运转后，起动机将结束工作退回扭矩传递组件，由于采用齿轮套结构，起动机齿轮组件在反动机齿圈高速旋转反脱下平稳顺畅的脱离发动机齿圈的啮合，起动电机扭矩传递组件退回到初始尺寸位置，保持与发动机齿圈的安全间距，也避免了由于挣脱不了反动机齿圈束缚而带来的起动机部件与反动机部件的损坏。影响发动机自身实现点火正常运转。2部件寿命延长:带有齿轮套的起动电机为发动机点火成功提供了可靠地保证，进而在传递力矩中起动电机齿轮与发动机齿圈啮合时不再出现起动电机齿轮与发动机齿圈顶齿现象，各自在齿轮旋转中顺利啮合，点火成功后又顺利脱离，回复原位。起动机齿轮与发动机齿圈无铣齿，磨齿现象，起动机与反动机使用寿命大大延长。3输出与效率提高:起动电机扭矩传递组件增加齿轮套后，起动电机齿轮与发动机齿圈在传递力矩中克服了由于齿轮上的橡胶向外围变形而使摩擦力减小，起动电机由电能转化的机械能在通过两齿轮传递中损失减小到最小，同时受力均匀稳定，这就为起动电机在性能输出与寿命耐久后输出效率做到了最大化打下基础。4使用环境范围广阔:改进后的全包式齿轮结构起动电机在使用上可满足自然环境的要求，装配在发动机后，齿轮传动部位被齿轮套全包封，有效的防护各种杂物进入齿轮花键部位，确保起动机齿轮传递力矩顺畅无阻碍，同时齿轮复位迅速。在严酷的湿热，酸盐碱等自然条件下对齿轮特别是齿轮上的摩擦盘老化变形有防护作用，对延长起动机扭矩传递组件寿命有重要作用，从而为发动机的使用提供了广阔的市场。5其它影响:改进后的全包式齿轮结构起动电机在性能上更稳定，在与发动机配套上更有品质保证，使用维护成本低，使发动机更易点火，汽油燃烧更充分，对节省资源与环境保护具有重要意义。为发动机产品市场推广与扩大奠定了坚实的基础。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。所述的摩擦盘周向设有复数个定位槽，齿轮套的开口端设有复数个向内弯折的卡脚，卡脚与定位槽相配。工作可靠。摩擦盘的左端设有轴肩，齿轮套的开口端设有与摩擦盘轴肩的相配的定位孔，以限制齿轮套相对摩擦盘的轴向移动。所述的齿轮组件为整体式结构，齿轮作为嵌件经注塑形成与齿轮相连的摩擦盘。摩擦盘可采用丁晴橡胶，整体式的齿轮组件工作可靠性好。所述的齿轮套为金属件。齿轮套外套在摩擦盘上后，将外凸片向内弯折形成与摩擦盘相配的卡脚，具有延展性的金属件能弯折变形，利于装配，且金属齿轮套具有一定的刚度，性能稳定，工作可靠。所述的齿轮套开口端设6凸部，凸部弯折后形成所述的卡脚。所述的摩擦盘设向右开口的摩擦腔，摩擦腔壁为与驱动片相配的弧形面。驱动片中间设带螺旋槽的连接轴孔以与起动电机的转轴相连。连接轴孔与起动电机的转轴相配，在起动电机转启动时将驱动片推出。有益效果:1工作可靠、稳定，传递力矩平稳柔和；2部件寿命延长；3输出与效率提高；4使用环境范围广阔；5有利于保护环境；6降低维护成本。
图1是本实用新型爆破结构示意图。图2是本实用新型装配结构示意图。图中:1-齿轮；2_摩擦盘；3_齿轮套；4-转轴；5-卡脚；6-驱动片。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。本实用新型包括齿轮组件及驱动片6，齿轮组件包括齿轮1、固连于齿轮I的摩擦盘2，摩擦盘2的外周套接一金属齿轮套3，齿轮套3轴截面呈“]”状，齿轮套3与摩擦盘2相配形成封闭的驱动片容纳腔。摩擦盘2周向设有复数个定位槽，齿轮套3的开口端设有复数个向内弯折的卡脚5，卡脚5与定位槽相配。摩擦盘2的左端设有轴肩，齿轮套3的开口端设有与摩擦盘2轴肩的相配的定位孔，以限制齿轮套3相对摩擦盘2的轴向移动。齿轮组件为整体式结构，齿轮I作为嵌件经注塑形成与齿轮I相连的摩擦盘2。所述的摩擦盘2设向右开口的摩擦腔，为增加摩擦力，增大接触面，摩擦腔壁为与驱动片6相配的弧形面。驱动片6中间设带螺旋槽的连接轴孔以与起动电机的转轴4相连。在本实施例中，齿轮套3开口端设6凸部，凸部弯折后形成卡脚5。起动电机工作时，蓄电池电源供电，起动电机开始运转，转轴4通过花键带动驱动片6相对转动，驱动片6与齿轮套3中的摩擦盘2抵触，从而带动齿轮I弹出并与发动机上的齿圈粘合，带动发动机转动10秒，发动机点火，发动机开始正常运转,发动机转速将大于起动电机齿轮I的转速，齿轮I将被退回，因为有齿轮套3的作用，驱动片6始终与摩擦盘2紧贴，一同复位到初始位，等待第二次运行。性能测试:测试环境，电压:DC12V-0.0151 电流:150A MAX;扭力点:2.12NM 转速:3216RPMMIN ；起动电机在装配成品后在专用实验台上进行了性能测试并反馈出特性输出和数据显示:P1=U*I=12*172.6=2071ffΡ2=Τ*η/9549=2.12*6370/9549=1349ffEFF=P2/P1*100%=1349/2071=65% ；起动电机在寿命耐要求(起动机通电带动发动机运行10并发动机点火2S发动机带负载风机运行50S停60S为一周期)在完成4600周期后采集数据如下:P1=U*I=12*191=2292WΡ2=Τ*η/9549=2.12*6500/9549=1443ffEFF=P2/Pl*100%=1443/2292=63%。 效率比较:起动电机扭矩传递组件结构改造前效率EFF55%。起动电机扭矩传递组件结构改造后效率EFF63%。效率提高8个百分点。以上图1、2所示的起动电机用全包式扭矩传递组件是本实用新型的具体实施例，已经体现出本实用新型实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本实用新型的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。
权利要求1.起动电机用全包式扭矩传递组件，包括齿轮组件及驱动片(6)，所述的齿轮组件包括齿轮(I)、固连于齿轮(I)的摩擦盘(2)，其特征在于:摩擦盘(2)的外周套接一齿轮套(3)，所述的齿轮套(3)轴截面呈“]”状，齿轮套(3)与摩擦盘(2)相配形成封闭的驱动片容纳腔。
2.根据权利要求1所述的起动电机用全包式扭矩传递组件，其特征在于:所述的摩擦盘(2)周向设有复数个定位槽，齿轮套(3)的开口端设有复数个向内弯折的卡脚(5)，卡脚(5)与定位槽相配。
3.根据权利要求2所述的起动电机用全包式扭矩传递组件，其特征在于:摩擦盘(2)的左端设有轴肩，齿轮套(3)的开口端设有与摩擦盘(2)轴肩的相配的定位孔，以限制齿轮套(3)相对摩擦盘(2)的轴向移动。
4.根据权利要求3所述的起动电机用全包式扭矩传递组件，其特征在于:所述的齿轮组件为整体式结构，齿轮(I)作为嵌件经注塑形成与齿轮(I)相连的摩擦盘(2)。
5.根据权利要求4所述的起动电机用全包式扭矩传递组件，其特征在于:所述的齿轮套(3)为金属件。
6.根据权利要求5所述的起动电机用全包式扭矩传递组件，其特征在于:所述的齿轮套(3 )开口端设6凸部，凸部弯折后形成所述的卡脚(5 )。
7.根据权利要求6所述的起动电机用全包式扭矩传递组件，其特征在于:所述的摩擦盘(2)设向右开口的摩擦腔，摩擦腔壁为与驱动片(6)相配的弧形面。
8.根据权利要求7所述的起动电机用全包式扭矩传递组件，其特征在于:驱动片(6)中间设带螺旋槽的连接轴孔以与起动电机的转轴(4)相连。
专利摘要起动电机用全包式扭矩传递组件，涉及一种起动电机组件。目前，起动电机扭矩传递组件主要有带有花键的驱动片、摩擦盘、齿轮等组成，三者独立设置，存在传递转矩过程不稳定、部件易损坏、输出效率下降、使用环境有局限等问题。本实用新型包括齿轮组件及驱动片，所述的齿轮组件包括齿轮、固连于齿轮的摩擦盘，其特征在于摩擦盘的外周套接一齿轮套，所述的齿轮套轴截面呈“］”状，齿轮套与摩擦盘相配形成封闭的驱动片容纳腔。本技术方案具有传递力矩平稳柔、部件寿命延长、输出与效率提高、使用环境范围广阔。
文档编号F02N15/08GK203022947SQ20132004448
公开日2013年6月26日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者庒岩, 宁攸华, 曾俊名 申请人:卧龙电气集团股份有限公司