微耕机启动器的制作方法

本实用新型属于微耕机配件领域，具体是微耕机启动器。

背景技术：

微耕机启动器是微耕机必不可少的零配件，其主要目的是为微耕机的发动机的启动提供动力来源，通用小型发动机启动方式以手拉启动为主，发动机手拉启动后，启动拉盘内的涡卷弹簧复位回弹力将拉绳收回到启动拉盘中。由于通过手拉启动器为发动机供能，每一次拉动时动力转化比不高，大部分动能都被涡卷弹簧不停的拉伸与收缩转化为了热能，而且当发动机熄火后又要重新拉动拉绳。

为了解决上述问题，中国公开号为CN102877999A的现有技术，公开了一种微耕机启动器，这种启动器由储能机构、单向离合器和储能控制机构三部分组成，储能控制机构中设有弹性锁定装置。

上述方案虽然通过弹性锁定装置储存涡卷弹簧的动能，当释放涡卷弹簧能量时，不用人工扳动启动手柄，而是储能控制机构的弹性锁定装置会使棘爪自动放开棘轮，棘轮失去锁定，释放涡卷弹簧的能量启动发动机，但是由于涡卷弹簧释放的一瞬间拉绳在涡卷弹簧回复力的作用下飞速收回启动器中，由于拉绳快速的收回，导致启动器拉绳外漏和跳绳，造成外观损坏或者发动机不能正常启动。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种避免拉绳外漏和跳绳的微耕机启动器。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：微耕机启动器，包括壳体，壳体内部包裹有法兰盘，法兰盘轴向中心处设有涡卷销，法兰盘周向边缘开有环形凹槽，环形凹槽内设有涡卷弹簧，涡卷弹簧缠绕涡卷销，涡卷弹簧包括与涡卷销连接的尾端、缠绕涡卷销的中部和连接拉绳的首端，拉绳一端粘接涡卷弹簧，拉绳的另一端系有拉把，拉绳的拉伸行程中设有变速装置，所述变速装置包括外壳，外壳与壳体连接，凸轮组内包含偶数个用于挤压涡卷弹簧的凸轮的凸部。本方案的工作原理为：通过凸轮的凸部对涡卷弹簧进行挤压，这种凸轮组的结构不仅对涡卷弹簧产生夹持作用，同时使涡卷弹簧与凸轮之间形成摩擦，摩擦产生的摩擦力与涡卷弹簧运动的方向相反，从而降低涡卷弹簧收缩的速度，当涡卷弹簧收缩的速度降低后，涡卷弹簧产生的惯性和自由形变减少，当涡卷弹簧的惯性和自由形变减少后，涡卷弹簧均匀的对拉把释放回复力，同时由于凸轮对涡卷弹簧的夹持产生导向的作用，使涡卷弹簧回复的方向保持恒定，避免了涡卷弹簧外漏或跳绳。

当涡卷弹簧拉伸时，涡卷弹簧的延伸速度和方向主要取决于操作人员对其施加的拉力的大小和方向，当操作人员对涡卷弹簧施加拉力的方向恒定时，涡卷弹簧随着操作人员施加拉力的方向沿直线延伸，这种延伸方式避免了涡卷弹簧产生跳绳现象。当操作人员施加拉力的方向曲折变幻时，涡卷弹簧受力方向随拉力方向的改变而变化，此时因为凸轮对涡卷弹簧的夹持作用，所以涡卷弹簧经过凸轮后，凸轮夹持力对涡卷弹簧产生导向作用，导向后涡卷弹簧向外拉伸的方向恒定，避免了涡卷弹簧产生跳绳现象。

当涡卷弹簧收缩时，涡卷弹簧延伸速度和方向主要取决于涡卷弹簧自身的回复力大小和方向，由于涡卷弹簧弹性系数为常数，根据胡克定律F＝k·x(其中F为涡卷弹簧产生的回复力，k为涡卷弹簧自身材料所决定的弹性系数，k通常为常数，x代表涡卷弹簧产生的形变量。)综上可知，材质固定的涡卷弹簧的回复力大小主要由其自身的形变量所决定。又根据F＝ma(F为涡卷弹簧产生的回复力，m为涡卷弹簧、拉把和拉绳的质量总和，a为涡卷弹簧回复时产生的加速度)根据上述公式可得，相同型号的微耕机启动器加速度的大小由回复力决定，当加速度越大时，涡卷弹簧的相同时间节点产生的瞬时速度越大，瞬时速度加大后涡卷弹簧产生的径向的角变形增大，从而使涡卷弹簧产生外漏或跳绳现象。

因为凸轮的设置，凸轮与涡卷弹簧之间形成摩擦，摩擦产生的摩擦力与涡卷弹簧运动的方向相反，所以降低涡卷弹簧收缩的速度，当涡卷弹簧收缩的速度降低后，涡卷弹簧产生的惯性和自由形变减少，当涡卷弹簧的惯性和自由形变减少后，涡卷弹簧在相同时间节点产生径向的角变形减少，凸轮的设置避免了涡卷弹簧外漏或跳绳。

采用上述技术方案时，由于凸轮组的导向作用，操作人员对拉绳的拉伸方向可以随意变化，满足了不同身高或身体残疾的操作者对微耕机的操作需求。由于凸轮对涡卷弹簧的摩擦作用，操作人员在释放拉绳时不需要人为操控拉把的释放速度，就能避免涡卷弹簧在相同的时间节点产生角变形，避免了涡卷弹簧外漏或跳绳。

进一步，所述涡卷弹簧首端的两侧都焊接有用于带动凸轮的矩形凸块，沿涡卷弹簧靠近涡卷销的中部两侧焊接有使凸轮回位的棘轮爪，棘轮爪的弧部向涡卷销弯曲，凸轮工作郭线距离涡卷弹簧最远的点设有与其数量对应的磁铁，磁铁与外壳连接。

当涡卷弹簧被拉伸的过程中，涡卷弹簧首端的矩形凸块最先接触凸轮，此时凸轮在矩形凸块的带动下产生旋转，当凸轮偏转一定角度后，由于磁铁的设置，凸轮的凸部受到磁铁的吸引继续进行偏转，当凸轮运动到其工作郭线距离涡卷弹簧最远的点时，凸轮被磁铁吸附，当凸轮被吸附后凸轮保持静止状态，此时凸轮脱离与涡卷弹簧的接触。

由于凸轮脱离与涡卷弹簧的接触，所以凸轮对涡卷弹簧产生的摩擦力消失，涡卷弹簧被拉伸时受到的阻碍减少，拉伸的速度变快，同时相对于凸轮夹持涡卷弹簧时，操作人员对涡卷弹簧拉伸相同长度所施加的拉力减少。

当涡卷弹簧被完全拉伸时，涡卷弹簧中部的棘轮爪接触凸轮，由于棘轮爪的弧部向涡卷销弯曲，棘轮爪为拱形，棘轮爪的正面为拱形的凹部，所以当棘轮爪正面接触凸轮时，棘轮爪正面弧部滑过凸轮表面，凸轮不产生转动。

当操作人员放开拉把时，涡卷弹簧开始收缩，此时最先接触凸轮的为棘轮爪，当棘轮面弧部接触凸轮时，因为棘轮爪的弧部向涡卷销弯曲，所以棘轮爪的背面弧部为拱形的凸部，棘轮爪的背面弧部对凸轮产生水平方向的力，而后凸轮将水平方向的力转化为周向旋转力，凸轮在棘轮爪的带动下，凸轮的凸部重新夹持涡卷弹簧，因为凸轮重新夹持涡卷弹簧，所以凸轮与涡卷弹簧之间形成摩擦，摩擦力降低涡卷弹簧收缩的速度，当涡卷弹簧收缩的速度降低后，涡卷弹簧产生的惯性和自由形变减少，当涡卷弹簧的惯性和自由形变减少后，涡卷弹簧在相同时间节点产生径向的角变形减少。

采用本技术方案时，相对于未设置棘轮爪和矩形凸块的现有技术，操作人员在拉伸时对拉绳施加的作用力变小，更省力，相同作用力下，拉绳被拉伸所需的时间减少，提高了工作效率。

进一步，所述壳体外表面开有至少2个周向分布的弧形通风口。

由于涡卷弹簧受到反复拉伸后产生大量的热能，同时凸轮对涡卷弹簧夹持后产生的摩擦力也会产生大量的热能，通过设置弧形通风口使壳体内的各个部件进行风冷，降低微耕机启动器内部的温度，延长各个部件的使用寿命。

进一步，所述涡卷销为铰制螺栓，铰制螺栓的退刀槽内开有卡合口，卡合口内卡合涡卷弹簧尾端。

采用铰制螺栓既可以对涡卷弹簧进行固定，同时能保持自身的旋转状态，满足了零件防松的功能和旋转功能。

进一步，每个弧形通风口的连接处加工有螺纹槽，螺纹槽内都连接有螺栓。

通过螺纹连接的固定模式，保证了微耕机启动器位置的固定性和工作的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型与微耕机发动机的位置关系示意图；

图2为本实用新型微耕机启动器的结构示意图；

图3为图2中涡卷弹簧结构示意图；

图4为图3中A处放大图；

图5为图3中B处放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：油箱1、发动机2、壳体3、弧形通风口301、螺纹槽302、螺栓303、拉把4、手握凹槽401、变速装置5、外壳501、凸轮502、磁铁503、法兰盘6、铰制螺栓7、卡合口701、涡卷弹簧8、矩形凸块801、棘轮爪802。

实施例基本如附图1所示：微耕机启动器，用于具有油箱1和发动机2的微耕机中，微耕机启动器螺接于发动机2输出轴，微耕机启动器包括壳体3、拉把4和变速装置5，壳体3内部包裹有法兰盘6，壳体3外表面开有4个周向分布的弧形通风口301，每个弧形通风口301的连接处加工有4个螺纹槽302，4个螺纹槽302内都连接有螺栓303，螺栓303将壳体3和发动机2的输出轴固定连接。

如附图2所示：法兰盘6与壳体3焊接且法兰盘6中心开有连接孔，连接孔内连接有铰制螺栓7，铰制螺栓7下方开有卡合口701，卡合口701内卡合涡卷弹簧8。

如附图3和附图4所示：涡卷弹簧8包括通过卡合口701与铰制螺栓7卡合连接的尾端、缠绕铰制螺栓7的中部和粘接拉绳的首端，拉绳右端粘接涡卷弹簧8，拉绳的左端系于拉把4，拉把4的表面加工有手握凹槽401，涡卷弹簧8首端的上下两侧都焊接有矩形凸块801，沿涡卷弹簧8靠近铰制螺栓7的中部上下两侧焊接有棘轮爪802，棘轮爪802的弧部向左弯曲，拉绳沿着拉伸方向依次经过变速装置5和壳体3。

如附图5所示：变速装置5包括外壳501、凸轮502组和两个磁铁503，变速装置5的外壳501与壳体3螺接，凸轮502组内包含两个凸部用于挤压涡卷弹簧8的金属凸轮502，两个金属凸轮502工作郭线距离涡卷弹簧8最远的点设有与其对应的磁铁503，两个磁铁503分别粘接于外壳501上侧和下侧。

具体实施过程如下：

第一次拉伸时，操作人员手握住拉把4表面的手握凹槽401，由于手握凹槽401的设计，操作人员拉伸涡卷弹簧8时手部受到的反作用力减少，手部磨损的风险降低。而后操作人员通过拉动拉把4带动涡卷弹簧8拉伸，涡卷弹簧8被拉伸的过程中，涡卷弹簧8首端的矩形凸块801最先接触凸轮502，此时凸轮502在矩形凸块801的带动下产生旋转，当凸轮502偏转一定角度后，由于磁铁503的设置，凸轮502的凸部受到磁铁503的吸引继续进行偏转，当凸轮502运动到其工作郭线距离涡卷弹簧8最远的点时(附图5中双点画线位置)，凸轮502被磁铁503吸附，当凸轮502被吸附后凸轮502保持静止状态，此时凸轮502脱离与涡卷弹簧8的接触。

由于凸轮502脱离与涡卷弹簧8的接触，所以凸轮502对涡卷弹簧8产生的摩擦力消失，涡卷弹簧8被拉伸时受到的阻碍减少，拉伸的速度变快，同时相对于凸轮502夹持涡卷弹簧8时，操作人员对涡卷弹簧8拉伸相同长度时所施加的拉力减少。

当涡卷弹簧8被完全拉伸时，涡卷弹簧8中部的棘轮爪802接触凸轮502，由于棘轮爪802的弧部向涡卷销弯曲，棘轮爪802为拱形，棘轮爪802的正面为拱形的凹部，所以当棘轮爪802正面接触凸轮502时，棘轮爪802正面弧部滑过凸轮502表面，凸轮502不产生转动。

当操作人员放开拉把4时，涡卷弹簧8开始收缩，此时最先接触凸轮502的为棘轮爪802，当棘轮面弧部接触凸轮502时，因为棘轮爪802的弧部向涡卷销弯曲，所以棘轮爪802的背面弧部为拱形的凸部，棘轮爪802的背面弧部对凸轮502产生水平方向的力，而后凸轮502将水平方向的力转化为周向旋转力，凸轮502在棘轮爪802的带动下，凸轮502的凸部重新夹持涡卷弹簧8，因为凸轮502重新夹持涡卷弹簧8，所以凸轮502与涡卷弹簧8之间形成摩擦，摩擦力降低涡卷弹簧8收缩的速度，当涡卷弹簧8收缩的速度降低后，涡卷弹簧8产生的惯性和自由形变减少，当涡卷弹簧8的惯性和自由形变减少后，涡卷弹簧8在相同时间节点产生径向的角变形减少。当矩形凸块801接触凸轮502时，凸轮502又产生旋转，凸轮502的凸部被磁铁503吸附，而后涡卷弹簧8完成收缩。

重复上述操作，直至微耕机的发动机2完成启动。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。