一种手摇启动器的制作方法

本发明属于机械技术领域，涉及一种启动器，尤其涉及一种手摇启动器。

背景技术：

随着经济的不断发展，农业机械化的程度越来越高，农用耕机得到了越来越普遍的使用，它的动力源是柴油发动机或汽油发动机，无论是柴油发动机还是汽油发动机在工作前必须借助一套辅助启动设备也就是所谓的启动器才能进入运转状态。

目前，市场上比较常用的启动器为卷簧式启动器，它基本上都包括外壳以及均设置在外壳内的转轴与卷簧，转轴轴向限位在外壳内且转轴穿过卷簧，卷簧的内端与转轴连接，卷簧的外端固定在外壳上，转轴的一端连接启动机构且转轴的另一端连接离合机构，在使用时将启动器的外壳固定在柴油发动机或汽油发动机的机壳上，离合机构位于柴油发动机或汽油发动机的启动杯内，用户先通过启动机构带动转轴转动使卷簧的弹力收紧，然后再利用卷簧的弹力释放来带动转轴高速反转，离合机构在转轴的高速反转下向外打开而与启动杯结合在一起，从而使飞轮高速转动以实现柴油发动机或汽油发动机的启动。然而，由于卷簧的弹力释放瞬间会产生很大的冲击力，因此这类启动器普遍存在着安全性不足的问题。

为了解决这个问题，市场上出现了一种在保证启动方便的同时安全性更高的启动器，它包括输入轴与输出轴，离合机构连接在输出轴的一端，在输出轴的另一端与输入轴的一端之间设置行星齿轮来进行增速，当用户利用摇把转动输入轴时通过行星齿轮可以带动输出轴进行高速转动来带动启动杯转动，并且采用行星齿轮进行增速相比于卷簧的弹力释放而言要更加安全，例如申请号为201511002162.x所公开的一种内燃机手摇启动器、申请号为201620956830.6所公开的风冷柴油机启动装置以及申请号为201710038380.1所公开的一种手摇启动器及微耕机等。

当柴油发动机或汽油发动机的机型不同时，飞轮上启动杯的安装高度是各不相同的，而每个柴油发动机或汽油发动机上自带的启动杯的位置在出厂后都是无法改变的，也就是每个柴油发动机或汽油发动机上的启动杯的安装高度都是唯一确定且无法调节，同时这种启动器为了保证动力传递的稳定性都是直接将行星齿轮上的太阳轮与输出轴做成一体式结构的，这就意味着离合机构连接在输出轴上后的位置也是无法改变的，那么在启动器安装到柴油发动机或汽油发动机上后很可能出现离合机构的位置与启动杯的安装高度不匹配的情况，即存在启动器无法与不同机型的柴油发动机或汽油发动机通用、适用性低的问题，当遇到这种情况时用户往往只能重新去购买一个适配的启动器来进行使用。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种手摇启动器，所要解决的技术问题是如何在提高适用性的同时保证使用的稳定性。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种手摇启动器，包括本体以及均设置于本体内的启动机构与输出轴，启动机构能够驱动输出轴转动且输出轴的内端伸至本体外，其特征在于，所述的输出轴与本体滑动连接，输出轴的内端上轴向固定有定位套，本体的内端位于定位套内，定位套的内壁与本体的内端部外壁之间设有定位结构，当输出轴滑动后所述的定位结构能够将定位套与本体内端沿输出轴的轴向相定位。

本手摇启动器通过启动机构输入动力并带动输出轴转动，最终由输出轴输出动力来带动柴油发动机或汽油发动机的启动杯转动。当遇到手摇启动器安装后输出轴内端与启动杯还有距离时，由于输出轴与本体滑动连接，因此用户可以将输出轴相对于本体向外拉出一段距离，这样便可使输出轴的内端与启动杯形成有效配合，也就是本手摇启动器可以通过输出轴的滑动来与各型号的柴油发动机或汽油发动机上的启动杯相匹配，即可以在各种型号的机器上进行通用，很好地提高了启动器的适用性。

一般来说，为了保证工作的稳定性，都是将输出轴与本体轴向固定的，这样的启动器无法进行通用，但若是为了实现通用而仅仅是简单地将输出轴设置为能够滑动，那么输出轴便会出现违背用户主观意愿的滑动。这是因为虽然整个启动器在使用时是侧向安装的，输出轴不会受到轴向的作用力，但由于柴油发动机或汽油发动机在工作时会产生震动，且输出轴在柴油发动机与汽油发动机工作时已停止转动并与启动杯不再配合，此时输出轴的内端是悬空状态，那么该震动就会导致输出轴出现违背用户主观意愿的滑动，这会造成下次启动时输出轴无法与启动杯进行有效配合的情况，因此出于工作稳定性的考虑本领域技术人员是不会将输出轴与本体设置为滑动连接。

而本启动器虽然采用了将输出轴设置为滑动连接来提高适用性，但同时又在输出轴的内端轴向固定定位套，使本体内端部位于定位套内，然后在定位套与本体内端部之间设置定位结构，当输出轴滑动后定位结构能够将定位套与本体内端沿输出轴的轴向定位，这样一来就使定位套被定位，而定位套轴向固定在输出轴上，那么输出轴也被定位，也就是说借助定位结构的作用可抵消因柴油发动机或汽油发动机震动而作用在输出轴上的力，防止了输出轴在无外力作用下的滑动，从而在提高适用性的同时保证了本启动器的可靠性以及使用的稳定性。

在上述的手摇启动器中，所述的本体内具有定位腔，启动机构设于定位腔内，本体的内端具有凸出的定位部，输出轴穿设在定位部内且输出轴的外端伸入定位腔内，定位套套在定位部外，定位结构设于定位部与定位套之间。

将输出轴穿设在本体的定位部内，同时输出轴外端伸入定位腔内，这样设置使得输出轴能够相对于定位部也就是相对于本体进行滑动以提高适用性，同时又可利用定位结构来防止输出轴在柴油发动机或汽油发动机工作时的滑动以保证本启动器的使用稳定性。

在上述的手摇启动器中，所述的定位结构包括若干沿周向设置的定位部外侧的定位凸条以及沿周向分布在定位套内侧壁上的定位卡槽，各定位凸条和/或定位套均具有弹性，定位凸条的数量与定位卡槽相同且一一对应，各定位凸条均卡入对应的定位卡槽内。

由于定位凸条和/或定位套具有弹性，当各定位凸条卡入对应的定位凹槽内后，会对定位凸条和/或定位套造成挤压从而形成径向的弹力，利用该弹力可在输出轴移动后对输出轴的滑动形成阻力，从而起到在工作时防止输出轴移位的作用，同时当用户施加作用力时又是可以使输出轴克服弹力进行移动的，由此实现了在提高适用性的同时保证启动器的使用稳定性。

在上述的手摇启动器中，作为另一种技术方案，所述的定位结构包括设置于定位套内侧壁上的定位凸头以及两个设置于定位部外侧壁上的定位凹槽，两定位凹槽沿输出轴的滑动方向设置，定位凸头具有弹性，定位凸头的表面为球面且两定位凹槽的形状均与定位凸头相同，当定位套的外端面与机体的内端面相抵靠时定位凸头嵌入其中一个定位凹槽内，当输出轴移动至限位部与限位面相抵靠时定位凸头嵌入另一个定位凹槽内。

工作时，定位凸头位于其中一个定位凹槽内而对定位套进行定位，使得定位套能够克服震动所产生的作用而相对于定位部保持静止，从而防止输出轴在柴油起动机或汽油起动机工作时滑动。当用户施加作用力在输出轴上，又可以通过定位凸头自身的变形来从定位凹槽内脱出以实现输出轴的滑动，实现了在提高适用性的同时保证启动器的使用稳定性。

在上述的手摇启动器中，所述的输出轴内端连接有当输出轴转动时能够向外张开的离合机构，输出轴的内端外侧设有卡簧及挡圈，定位套的内侧底壁设有环状定位座，卡簧嵌入环状定位座内且卡簧的内端面抵靠在环状定位座朝向卡簧的壁上，离合机构抵靠在挡圈的外端面上，定位套的内端面抵靠在离合机构上。

输出轴转动时带动离合机构张开并与启动器相结合以实现柴油发动机或汽油发动机的启动。在输出轴的内端外侧设置卡簧和挡圈，离合机构抵靠在挡圈的外端面上，定位套的内端面抵靠在离合机构上，定位套的内侧底壁设置环状定位座且卡簧的内端面抵靠在环状定位座朝向卡簧的壁上，这样一来通过挡圈与卡簧的设置便使得定位套与离合机构均与轴体形成轴向固定，那么当输出轴伸出时定位套与离合机构也一同移动，这样当定位结构防止定位套相对于定位部滑动时也就防止了输出轴的滑动，从而使本启动器能够在提高适用性的同时保证使用时的稳定性。

在上述的手摇启动器中，所述的本体内端设有止挡面，定位套的外端面抵靠在止挡面上，位于定位部内的输出轴外侧设有限位部，定位部内设有限位面，当输出轴相向伸出本体的方向滑动后限位部的内端面能够抵靠在限位面上。

定位套的外端面与本体的内端面相抵靠，意味着在该状态下输出轴是无法向靠近本体外端的方向移动的，因此可将该状态视为输出轴的初始位置，这样可以使输出轴在伸出后又重新缩回时能够滑动到指定高度；设置限位部与限位面主要是为了对输出轴的伸出距离进行限制，避免输出轴伸出过度而与启动机构脱开，在提高适用性的同时也在一定程度上保证了使用的稳定性。

在上述的手摇启动器中，所述的输出轴与定位部之间设有支撑轴承，所述的限位部呈环状，且限位面为支撑轴承的外端面。

本体是固定不动的，输出轴需要转动，一般会在轴体与本体之间设置支撑轴承来对输出轴进行支撑，因此只需要将限位部设置为呈环状，然后直接选择支撑轴承的外端面来作为限位面使用，达到了一物两用的目的，既实现了对输出轴的支撑作用，又实现了对输出轴伸出距离的限制。

在上述的手摇启动器中，所述的启动机构包括输入轴以及行星齿轮，输入轴的外端伸至本体外，输入轴的内端与输出轴的外端之间通过行星齿轮增速，所述的输入轴内端面设有导向孔，输出轴的外端部伸入导向孔内，限位部的内端面与限位面之间的距离小于伸入导向孔内的输出轴长度。

在输入轴内端面设置导向孔，并使输出轴的外端部伸入导向孔内，这样可以确保输入轴与输出轴之间的同轴度，从而确保动力传递的稳定性。而将限位部的内端面与限位面之间的距离设定为小于伸入导向孔内的输出轴长度，这样便可保证输出轴伸出后输出轴的外端部仍然是位于导向孔内的，从而使本手摇启动器得以在提高适用性的同时保证了稳定性。

在上述的手摇启动器中，所述的输出轴包括轴体以及固连于轴体外端部的滑动部，行星齿轮上的太阳轮与滑动部滑动连接且周向固定，滑动部的外侧壁由四个直面以及连接于相邻两直面之间的外凸弧面所围成，行星齿轮上的太阳轮中心设有与滑动部的形状相同的连接孔，且滑动部外侧壁上的各外凸弧面与导向孔的孔壁相抵靠。

输出轴的滑动部外侧壁由四个直面以及连接于相连两直面之间的外凸弧面所围成，行星齿轮上的太阳轮中心设有与滑动部形状相同的连接孔，那么当连接孔套在滑动部上后就可以在形成周向固定的同时又形成滑动连接，同时借助滑动部外侧的各外凸弧面与导向孔的孔壁相抵靠来使确保输入轴与输出轴之间的同轴度，从而在提高适用性的同时保证了工作的稳定性。

在上述的手摇启动器中，所述的输入轴内端面中心具有凹腔，凹腔内固定有导向轴承，所述的导向孔为导向轴承的中心孔。

输出轴通过行星齿轮增速后会相对于输入轴高速转动，也就是输出轴与输入轴之间会有相对转动，那么就会有存在导向孔和/或输出轴外端部被磨损的情况，一旦被磨损便无法起到保证输入轴与输出轴同轴度的作用。因此，在输入轴内端面中心加工出凹腔，在凹腔内固定导向轴承，使导向轴承的中心孔为导向孔，这么一来就解决了输入轴与输出轴转动时可能引起的导向孔和/或输出轴外端部被磨损的问题，在提高启动器适用性的同时进一步保证了启动器的使用稳定性。

与现有技术相比，本手摇启动器具有以下优点：

1、输出轴与太阳轮设置为滑动连接，并在轴体上设置定位套，定位套与定位部之间设置定位结构，利用定位结构能够防止输出轴在工作时的滑动，在提高适用性的同时保证了使用的稳定性；

2、通过定位套与止挡面的配合以及限位部与限位面的配合，对输出轴的初始位置以及滑出后的位置均进行了限定，从而保证离合机构能够始终与启动杯进行有效的配合；

3、将输出轴与太阳轮设置为滑动连接，并在输入轴内端面设置导向孔且输出轴外端部伸入导向孔内，在提高适用性的同时确保输入轴与输出轴之间的同轴度，保证了启动器工作的稳定性；

4、在输出轴的内端面加工凹腔，在凹腔内固定导向轴承，将导向轴承的中心孔作为导向孔使用，解决了输入轴与输出轴转动时可能引起的导向孔和/或输出轴外端部被磨损的问题，在提高适用性的同时进一步保证了启动器工作的稳定性。

附图说明

图1是本手摇启动器的示意图。

图2是实施例一中本手摇启动器的剖视图。

图3是实施例一中本手摇启动器伸出后的剖视图。

图4a是实施例一中定位套与端盖二之间的分解示意图。

图4b是实施例一中定位套与端盖二之间的另一角度分解示意图。

图5是输出轴与太阳轮的连接示意图。

图6是输出轴与导向轴承之间的横向剖视图。

图7a是输入轴、行星齿轮及输出轴之间的连接示意图。

图7b是输入轴、行星齿轮及输出轴之间的另一角度连接示意图。

图中，1、本体；1a、端盖一；1a1、连接部；1b、端盖二；1b1、定位部；1b11、定位凸条；1c、定位腔；2、输入轴；2a、连接端；2b、环状凸出；3、输出轴；3a、轴体；3a1、限位部；3b、滑动部；3b1、直面；3b2、外凸弧面；4、行星齿轮；4a、太阳轮；4b、齿圈；4c、行星轮；5、定位套；5a、定位卡槽；5b、环状定位座；6、离合机构；7、卡簧；8、挡圈；9、止挡面；10、限位面；11、支撑轴承；12、导向孔；13、导向轴承；14、外壳；15、紧固件；16、定位销；17、启动机构。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1和图2所示，一种手摇启动器，包括外壳14、本体1、输出轴3、启动机构17以及离合机构6，启动机构17能够驱动输出轴3转动，启动机构17具体包括输入轴2以及行星齿轮4。本体1通过从外穿入外壳14并穿过本体1的紧固件15固定于外壳14内，输入轴2与输出轴3均设置于本体1内，输入轴2的外端伸至本体1的外端外，输出轴3的内端伸至本体1的内端外，输入轴2的内端与输出轴3的外端之间通过行星齿轮4传递动力。

如图2和图3所示，本体1包括端盖一1a与端盖二1b，端盖一1a的外端设有凸出的连接部1a1，连接部1a1伸至外壳14的外端外，输入轴2穿设在连接部1a1内且输入轴2能够相对于连接部1a1转动，输入轴2的外端伸至连接部1a1的外端外，且输入轴2的外端为横截面呈六角状的连接端2a。端盖二1b的内端设有凸出的定位部1b1，输出轴3设置在定位部1b1内且输出轴3能够相对于定位部1b1转动，输出轴3的内端伸至定位部1b1的内端外，离合机构6连接于输出轴3的内端部，且当输出轴3转动时能够带动离合机构6向外打开。端盖一1a的内端与端盖二1b的外端相抵靠，且在端盖一1a与端盖二1b之间形成定位腔1c，行星齿轮4设于定位腔1c内，输入轴2的内端及输出轴3的外端均伸入定位腔1c内，且输入轴2与输出轴3通过行星齿轮4进行动力的传递。

如图7a和图7b所示，具体来说，行星齿轮4包括齿圈4b、设置于齿轮内侧中心的太阳轮4a以及若干啮合于齿圈4b与太阳轮4a之间的行星轮4c，其中，齿圈4b与端盖一1a及端盖二1b相固定，太阳轮4a周向固定于输出轴3的外端，输入轴2的内端外侧设有环状凸出2b，环状凸出2b的内端面上沿周向连接有若干数量与行星相同且一一对应的定位销16，各行星轮4c分别连接在对应的定位销16上，当输入轴2转动时便可带动各行星轮4c绕着内圈转动同时带动太阳轮4a转动，从而驱动输出轴3转动以带动离合机构6工作。

如图2和图3所示，输出轴3的外端与太阳轮4a滑动连接，输入轴2的内端面上设有导向孔12，输出轴3的外端部伸入导向孔12内，当输出轴3相对于太阳轮4a滑动时输出轴3的外端部始终位于导向孔12内。具体来说，输入轴2的内端面中心具有凹腔，凹腔内固定有导向轴承13，导向孔12为导向轴承13的中心孔。

如图5和图6所示，输出轴3包括轴体3a以及固连于轴体3a外端部的滑动部3b，行星齿轮4上的太阳轮4a连接于滑动部3b上，轴体3a的内端伸至定位部1b1的内端外，滑动部3b的外侧壁由四个直面3b1以及连接于相邻两直面3b1之间的外凸弧面3b2所围成，行星齿轮4上的太阳轮4a中心设有与滑动部3b的形状相同的连接孔，且滑动部3b外侧壁上的各外凸弧面3b2与导向孔12的孔壁相抵靠。

如图2和图3所示，轴体3a外侧设有凸出的限位部3a1，定位部1b1内设有限位面10，当输出轴3相对于太阳轮4a向远离输入轴2的方向滑动后限位部3a1的内端面能够抵靠在限位面10上。在本实施例中，轴体3a外侧与定位部1b1内壁之间设有支撑轴承11，限位部3a1呈环状，限位面10为支撑轴承11的外端面。

如图2和图3所示，轴体3a伸至定位部1b1外的部分套设有定位套5且定位套5轴向固定在输出轴3上，定位部1b1位于定位套5的内侧，本体1内端设有止挡面9，在本实施例中端盖二1b的内端面即为止挡面9，定位套5的外端面与止挡面9相抵靠，定位套5的内壁与定位部1b1的外壁之间设有定位结构，当输出轴3滑动后定位结构能够将定位套5与定位部1b1沿输出轴3的轴向相定位。轴体3a伸至定位部1b1外的部分外侧设有卡簧7，定位套5的内侧底壁设有环状定位座5b，卡簧7嵌入环状定位座5b内且卡簧7的内端面抵靠在环状定位座5b朝向卡簧7的壁上。定位套5的内端面抵靠在离合机构6上，轴体3a的内端部设有挡圈8，离合机构6抵靠在挡圈8的外端面上，通过挡圈8与卡簧7的设置使得定位套5与离合机构6均与轴体3a形成轴向固定，那么当输出轴3伸出时定位套5与离合机构6也一同移动。

如图4a和图4b所示，定位结构包括若干沿周向设置于定位部1b1外侧的定位凸条1b11以及沿周向分布在定位套5内侧壁上的定位卡槽5a，各定位凸条1b11和/或定位套5均具有弹性，定位凸条1b11的数量与定位卡槽5a相同且一一对应，各定位凸条1b11均卡入对应的定位卡槽5a内。在本实施例中，端盖一1a、端盖二1b及定位套5均采用橡胶材料制成，其中端盖一1a与端盖二1b采用橡胶材料制成还可起到吸收柴油发动机或汽油发动机工作时传递到启动器上的震动，且端盖二1b采用橡胶材料制成可以使定位凸条1b11具有弹性；定位套5采用橡胶材料制成可以使定位卡槽5a的内壁与定位凸条1b11外壁之间形成紧密的贴合，同时橡胶材料的特性使得两者之间的摩擦力增大，能形成更大的阻力，另外还可以起到密封作用，这是由于定位套5套设在轴体3a外并且定位部1b1位于定位套5内，那么定位套5便将泥浆等杂质阻隔在外，避免泥浆等杂质进入到端盖一1a与端盖二1b之间而对行星齿轮4的工作造成影响。

在安装时，将启动器的外壳14固定在柴油发动机或汽油发动机的机壳上，并保证离合机构6位于柴油发动机或汽油发动机的启动杯内。本启动器的启动方式与现有技术中的手摇启动器一样，都是用户将摇把套在输入轴2的外端上，然后先反摇输入轴2，然后通过行星齿轮4带动输出轴3反摇1/4圈使离合机构6向外打开并与启动杯结合在一起，然后再正摇输入轴2并通过行星齿轮4带动输出轴3正转以带动启动杯转动，从而实现柴油发动机或汽油发动机的启动。

如图3所示，当遇到外壳14固定在机壳上而离合机构6与启动杯还有距离时，由于输出轴3与行星齿轮4的太阳轮4a是滑动连接并且周向固定的，因此用户可以将输出轴3向外拉出一段距离，这样便可使离合机构6伸入到启动杯内，同时输出轴3与太阳轮4a仍然是正常配合以保证动力的有效传递，也就是本手摇启动器可以通过输出轴3的滑动来与各型号的柴油发动机或汽油发动机上的启动杯相匹配，即可以在各种型号的机器上进行通用，很好地提高了启动器的适用性。

而本启动器虽然采用了将输出轴3与太阳轮4a设置为滑动连接来提高适用性，但同时又在输入轴2的内端面上设置了导向孔12，输出轴3的外端部插入导向孔12内并将位于导向孔12内的输出轴3长度设置为大于输出轴3的滑动距离，这样一来便使输出轴3的外端部无论在输出轴3伸出或是缩回时都始终位于导向孔12内，由此保持了输出轴3与输入轴2之间的同轴度，从而在提高启动器适用性的同时又保证了输入轴2与输出轴3之间动力传递的稳定性。

另外，由于输出轴3与太阳轮4a滑动连接，虽然整个启动器是侧向安装的，输出轴3不会受到轴向的作用力，但柴油发动机或汽油发动机在工作时会产生震动，且离合机构6在柴油发动机或汽油发动机工作时便早已与启动杯脱开，因此会出现柴油发动机或汽油发动机工作时的震动导致输出轴3在无外力作用下回缩的情况，这会造成下次启动时离合机构6无法与启动杯相结合的情况。因此，本启动器又通过在输出轴3上设置定位套5并在定位套5与定位部1b1之间设置包括定位凸条1b11与定位卡槽5a的定位结构，由于定位凸条1b11和/或定位套5具有弹性，因此便可在输出轴3移动后利用弹力形成对输出轴3滑动的阻力，借由该阻力可抵消因柴油发动机或汽油发动机震动而作用在输出轴3上的力，防止了输出轴3在无外力作用下的滑动，从而在提高适用性的同时保证了本启动器的可靠性。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不同之处在于：在本实施例中，定位结构包括设置于定位套5内侧壁上的定位凸头以及两个设置于定位部1b1外侧壁上的定位凹槽，两定位凹槽沿输出轴3的滑动方向设置，定位凸头具有弹性，定位凸头的表面为球面且两定位凹槽的形状均与定位凸头相同，当定位套5的外端面与端盖二1b的内端面相抵靠时定位凸头嵌入其中一个定位凹槽内，当输出轴3移动至限位部3a1与限位面10相抵靠时定位凸头嵌入另一个定位凹槽内。

工作时，定位凸头位于其中一个定位凹槽内而对定位套5进行定位，使得定位套5能够克服震动所产生的作用而相对于定位部1b1保持静止，从而防止输出轴3在柴油起动机或汽油起动机工作时滑动。当用户施加作用力在输出轴3上，又可以通过定位凸头自身的变形来从定位凹槽内脱出以实现输出轴3的滑动。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。