Механический стартер для двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИМИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК р 02 Я 11/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ОБРЕТЕНИЯ ПАТЕНТУ(71) Ациенда Мекканика СтампаджиЕ Аттреццатуре С.п.А. (1 Т)(54)(57) 1. МЕХАНИЧЕСКИЙ СТАРТЕРДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯсодержащий пару соосно установленньдисковых элементов, один из которыхнеподвижный, а другой - поворотный х 2 Фиг ОПИСАНИЕ 80.120740 и снабжен механизмом его поворота,деформируемые эластичные ленты, расположенные между дисковыми элементами, и устройство для соединения поворотного дискового элемента с валомзапускаемого двигателя, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения надежности, он содержит по меньшей мередве деформируемые эластичные ленты,выполненные из эластомерного материала, причем оси лент расположеныв одной плоскости и одни концы лентприкреплены к неподвижному дисково"му элементу, другие - к поворотному, а на одном из дисковых элементов закреплены ролики для поддержания и налравления лент.1207402 . 2. Стартер по и. 1, о т л и ч а ю.щ и й с я тем, что ролики закрепленына поворотном дисковом элементе, аих оси вращения расположены по круговым дугам и сгруппированы в противоположных секторах дисковогоэлемента,3. Стартер по пп,1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен средством для предотвращениявибрации лент в месте прикрепления концов лент к поворотному дисковому элементу,4. Стартер по пп.1-3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что механизм поворота одного из дисковых элементов содержит зубчатый венец, жестко соединенный с подвижным дисковым элементом, шестерню, находящуюся в зацеплении с венцом, и качающийся рычаг,на одном. конце которого установленапружина, а на другом - подвижныйкулачок, при .этом ось шестерни размещена на рычаге, а шестерня снабжена средством для ее одностороннеговращения и съемной заводной рукояткой.5, Стартер по п,4, о т л и ч а ющ и й с я тем, что средство дляодностороннего вращения шестернисодержит подпружиненную собачку ихраповое колесо, выполненное за одно целое с шестерней механизма поворота. Изобретение относится к двигателестроению, в частности к пусковым устройствам механического типа,Целью изобретения является умень. шение габаритов и повышение надежности механического стартера,На фиг.1 показан механический стартер, общий вид; на фиг.2 - то же, продольный разрез; на фиг.3 - то же, поперечный разрез (исходное состояние); на фиг.4 - то же, взведенное состояние; на фиг.5 - храповик с торцевыми зубьями.Механический стартер для двигателя внутреннего сгорания содержит неподвижный дисковый элемент 1, закрепленный на корпусе 2 двигателя, и 6, Стартер по пп.1-5, о т л и ч аю щ и й с я тем, что устройство длясоединения поворотного дисковогоэлемента с валом запускаемого двигателя содержит первый и второй храповики с торцевыми зубьями и средство для соединения и разъединенияхраповиков, причем первой храповикжестко связан с поворотным дисковымэлементом, подпружинен относительнопоследнего и установлен с возможностью перемещения для зацепления спервым храповиком, а второй храповикжестко связан с валом двигателя.7. Стартер по п,6, о т л и ч аю щ и й с я тем, что средство длясоединения и разъединения храповиков содержит подвижную подпружиненную защелку с фиксирующей частью,закрепленную на поворотном дисковомэлементе, первый храповик снабженвалом, а на наружной поверхностипоследнего выполнена кольцевая канавка для размещения фиксирующейчасти защелки,8. Стартер по пп.6 и 7, о т л ич а ю щ и й с я тем, что поверхностизубьев храповиков, обращенные в направлении вращения вала двигателя,расположены в плоскостях, проходящихчерез ось вала, а противоположныеим поверхности зубьев выполненынаклонными,поворотный дисковый элемент 3, Неподвижный элемент 1 состоит иэ корпуса в виде коробки, образованнойоснованием 4 и крышкой 5, в прост ранстве между которыми расположенповоротный элемент 3. Неподвижный 1 иповоротный 3 элементы расположенысоосно. Основание 4 и крышка 5 неподвижного элемента 1 соединены припомощи болтов 6 и 7, обеспечивающихкрепление неподвижного элемента 1с корпусом 2 двигателя и расположенных симметрично одни другим относительно горизонтальной оси стартера,Поворотный элемент 3 образован пластинами 8 и 9, соединенными шпиль"ками 10, может вращаться относи3 12тельно неподвижного элемента 1 исоединен с последним при помощи подшипников 11 и 12. Соосно с неподвижным 1 и поворотным 3 элементамирасположен вал 13. Шпильки 10 расположены по круговым дугам 14 и 15,ограниченным прямыми линиями 16 и17 (фиг.З, пунктирные линии). Дополнительно пластины 8 и 9 соединяютсяодна с другой шпильками 18 и 19,расположенными на линиях 16 и 17,ближе к оси стартера, чем шпильки10, С дисковыми элементами 1 и 3соединены деформируемые эластичныеленты 20 и 21 из эластомерного материала.Один кореец ленты 20 крепится припомощи болта Ь, который (фиг.З) расположен с левой стороны в верхней части, вто время как другой конец ленты 20крепится при помощи шпильки 22, соединенной с пластинами 8 и 9.Подобным образом другой конец 21ленты из эластомерного материалакрепится болтом 7, который расположен с правой сторойы в. нижней части (фиг. 3), в то время как другой конецленты 21 крепится при помощи шпильки23, соединенной с пластинами 8 и 9.Оси лент 20 и 21 расположены в однойплоскости, На болтах 6 и 7, шпильках 10,18 и 19 установлены ролики24, имеющие возможность вращатьсяотносительно болтов, Каждый ролик24 представляет собой цилиндр 25,на концах которого имеются диски26, расположенные один напротив другого и имеющие скосы,Ролики 24, установленные на шпильках 18 и 19, предотвращают вибрацию лент 20 и 21 в местах крепленияк элементу 3.Вал 13 образован двумя полыми валами 27 и 28, расположенными соосно,при этом внутренняя поверхность вала 27 находится в контакте с внешней поверхностью вала 28,Валы 27 и 28 вращаются как единоецелое, но могут перемещаться одинотносительно другого вдоль их общейоси.На конце вала 28, обращенном всторону корпуса двигателя, расположен фланец 29, на котором выполненпервый храповик 30 торцевой муфты.Между фланцем 29 вала 28 и участком 31 крышки 5 неподвижного элемента 1, где расположен подшипник 11,1обеспечивающий. вращение дискового 07402 4элемента 3 относительно элемента1, установлена пружина 32, На внешней поверхности вала 28 имеется коль.цевая канавка 33, которая взаимо-действует с защелкой 34.Защелка 34 включает в себя рычаг35 1.-образной формы, скользящийвнутри полости 36, имеющейся в элементе 1, Один конец 37 Е-образного 10 рычага 35 размещается в канавке 33вала 13, а другой конец 37 снабженручкой 38, при этом встроенная пружина 39 соединяет Ь-образный рычаг35 со стенкой полости 36. На фланце29 вала 28, составляющего частьвала 13 находится первый храповик30 торцевой муфты зацепления, предназначенный для осуществления соединения и разъединения со вторым храповиком 40 торцевой муфты, прикрепленным к валу двигателя внутреннегосгорания, в частности к зубчатойшестерне 41, выполненной за единоецелое с валом двигателя внутренне го сгорания. Храповик 40 торцевоймуфты находится на конце втулки42, которая крепится винтами 43 кшестерне 41.Вместо храповиков 30 и 40 торцевой муфты могут быть предусмотреныподобные им устройства, выполняющиеаналогичные функции,Храповик 30 торцевой муфты имеетзубья 44, поверхности 45 которых 35расположены в плоскостях, проходящихчерез ось вращения вала двигателявнутреннего сгорания, а противополож.ные им поверхности 46 являются наклонными. Подобным образом зубья4047 храповика 40 торцевой муфты имеют поверхности 48, расположенныев плоскостях, проходящих через осьвращения вала двигателя внутреннего сгорания, и поверхности 49, расположенные в наклонных плоскостях.Поверхности 45 зубьев храповика30 торцевой муфты обращены в направлении вращения вала двигателя внут"реннего сгорания, в,то время какповерхности 46 зубьев 44 храповика 5030 имеют противоположное направление относительно направления вращения вала двигателя.Механический стартер снабжен механизмом 50 для поворота одного из 55дисков, который осуществляет относи"тельное вращение элементов 1 фи 3с целью деформирования лент 20 и 21из эластомерного материала, запасаю.3 12щих внутри себя энергию, Механизм 50включает в себя качающийся рычаг51, поворачивающийся вокруг одногосвоего конца от фиксированной точкии точно до корпуса 52, соединенногос неподвижным дисковым элементом 1.Рычаг 51 установлен на шпильке 53.Между корпусом 52 и концом рычага51 размещена плоская пружина 54.Другой конец рычага 51 взаимодействует с подвижным кулачком 55,расположенным на конце рукоятки 56,также поворачивающейся в направлениикорпуса 52В средней части рычага 51 расположена шестерня 57, на одной осис которой закреплено храповое колесо 58 с пилообразными зубьями дляее одностороннего вращения, взаимодействующее с шестерней 57.Зубчатый венец 59, взаимодействую.щий с шестерней 57, жестко связанс поворотным дисковым элементом 3.Собачка 60 поворачивается вокругшпильки 53 рычага 51, при этом конецсобачки входит в зацепление с зубьями храпового колеса 58, обеспечивая вращение храпового колеса 58 ишестерни 57 только в одном направлении. Пружина 61 (фиг,4) соединяетсвободный конец собачки 60 с рычагом 51. Для вращения храпового колеса 58 и шестерни 57 служит съемнаязаводная рукоятка 62.Устройство работает следующимобразом,Для приведения в действие стартера вначале поворачивают рычаг 56,на конце которого находится кулачок 55 (фиг.3), в направлении против часовой стрелки, с тем чтобырычаг 51 перемещался в направлениипо часовой стрелке до зацепленияшестерни 57 с зубчатым венцом 59,закрепленным на пластине 9 поворотного дискового элемента 3. При воздействии на заводную рукоятку 62(фиг.1) шестерня 57 приходит вовращение, при этом зубчатый венец59 приводит во вращение поворотныйэлемент 3,Вращение поворотного дисковогоэлемента 3 (фиг.3) происходит в направлении против часовой стрелки.В результате вращения ленты 20 и 21из эластомерного материала переходят в напряженное состояние.Вращение элемента 3 происходитдо тех пор, пока он не займет поло 07402 6 жение (фиг.4), при котором лента 20 эластомерного материала касается роликов24 сектора, расположенного напротивуказанной ленты при исходном положении стартера, а лейта 21 эластомерного материала касается роликов 24,расположенных в секторе, которыйнаходится напротив этой ленты, когда стартер находится в исходном положении. Конфигурация, принимаемая в этомслучае лентами 20 и 21 из эластомерного материала (фиг,4) такова, чтов ней имеются прямолинейные участкив зонах, где отсутствуют ролики 24, 15причем указанные прямолинейные участки, образованные лентами 20 и 21,параллельны.По мере вращения дискового элемен.та 3 относительно дискового элемента1 происходит деформирование лент20 и 21 из эластомерного материала,причем, если оператор, воздействующий на заводную рукоятку 62 (фиг.1),прерывает указанное нагружение стартера, то это не приводит к автоматическому возврату дискового элемента 3 в его исходное положение,поскольку перемещению этого элемента в противоположном направлении 30препятствует храповое колесо 58с пилообразными зубьями, выполненное как единое целое с шестерней57, причем колесо 58 находится взацеплении с концом собачки 60Во время вращения дискового элемента 3 относительно дискового элемента 1 конец 37 Ь-образного рычага 35 защелки 34 перемещается поканавке 33.40Когда вращение дискового элемента3 относительно дискового элемента1 должно прекратиться при нагружении стартера, что происходит в томслучае, когда указанные элементыдисковой формы займут положение,представленное на фиг.4, конец 37Ь-образного рычага 35 защелки 34попадает в сквозное отверстие, предусмотренное в валу 28.В таком положении блокируетсявсякая возможность дальнейшего взаимного вращения дискового элемента3 относительно положения, занимаемого дисковым элементом 1.В конце описанной операции заканчивается нагружение стартера, т.е.в таком положении в механическомстартере запасена необходимая энер7 12гия посредством деформирования лент20 и 21 из эластомерного материала,По окончании операции нагружения становится возможным передатьэнергию, запасенную в механическомстартере, к валу двигателя внутреннего сгорания для запуска егов работу.В этом случае вначале рычаг 51поворачивают в направлении по часовой стрелке, с тем чтобы переместить связанный с рычагом кулачок55 и высвободить для вращения в направлении против часовой стрелки плоскую пружину 54 рычага 51, разъединяющую шестерню 57 и зубчатый венец 59.Затем защелка 34 приводится вдействие и, преодолевая сопротивление пружины 39, конец 37 Ь-образногорычага 35 освобождается из сквозногоотверстия вала 28 и из кольцевойканавки 33, при этом пружина 32толкает вал 28 в направлении к валудвигателя внутреннего сгорания,заставляя первый храповик 30 войтив зацепление с вторым храповиком40 торцевой муфты.Кроме того, благодаря освобождению конца 37 Ь-образного рычага35 иэ кольцевой канавки 33 и изсквозного отверстия вала 13 обеспечивается свободное вращение поворотного элемента 3 относительно неподвижного элемента 1,Такое вращение элемента .3 относительно элемента 1 происходит поддействием энергии лент 20 и 21 изэластомерного материала, предварительно деформированных во времянагружения механического стартера,Во время развертывания лент 20 и21 из эластомерного материала, т.е,в процессе передачи энергии, чтоимеет место при возврате самих эластичных лент в исходное положение,благодаря расположению в противоположных секторах поддерживающихроликов 24, на которые опираютсяленты из эластомерного материала,сами ленты всегда параллельны однадругой во время возвращения в исходное положение. Этим предотвращается вибрация указанных лент, чтодостигается за счет действия роликов 24, расположенных на шпильках .18 и 19.Поскольку во время этой операциистартер соединен с валом двигателя внутреннего сгорания, в частнос 07402 8ти с зубчатой шестерней 41, являющейся неотъемлемой частью вала двигателя внутреннего сгорания, указанный вал двигателя приводится во вращение за счет энергии, передаваемойему механическим стартером, Под воздействием этой энергии двигательвнутреннего сгорания запускаетсяв работу.1 О При запуске двигателя внутреннегосгорания при помощи механическогостартера храповик 40, соединенныйс двигателем, вращается под воздействием вала двигателя, причем еговращение может вызвать вращениехраповика 30, который с ним взаимодействует, но принадлежит механическому стартеру.Поскольку контакт между зубьями47 храповика 40 и зубьями 44 храповика 30 передней муфты сцепления осуществляется через посредство наклонных плоскостей 49 и 46, то приналичии минимального сопротивленияхраповика 30 вращению в направлениивращения вала двигателя создаютсяусилия, достаточные для разъединения храповиков 30 и 40.Под действием сил, которые разъе- ЗОдиняют храповики 30 и 40, вал 13стартера разъединяется с валом двигателя внутреннего сгорания, причемво время такого разъединения кольцевая канавка 33, имеющаяся на внешней поверхности вала 13, располага-.ется напРотив конца 37 Ь-образногорычага 35.В этот момент, благодаря воздействию пружины 39, взаимодействующейс защелкой 34, конец Ь-образного 40О рычага 35 попадает в канавку 33, ауказанный вал 13 стартера блокируется в положении, при котором он находится на некотором расстоянии отвала двигателя внутреннего сгорания.Наличие лент из эластомерного ма"териала, оси которых располагаютсяв одной и той же плоскости, позволяет уменьшить габаритные размеры ивес механического стартера. Кроме 5 О того, обеспечивается безопасностьдля оператора, осуществляющего запуск двигателя внутреннего сгоранияпри помощи механического стартера,поскольку во. время нагружения указан ного стартера вал двигателя, запускаемый этим стартером, не находитсяв зацеплении со стартером, поэтомуне может возникнуть отдача двигате 9 1 ля с опасными последствиями для оператора. В значительной мере уменьшено усилие, затрачиваемое оператором при запуске двигателя внутреннего сгорания посредством механическогостартера, поскольку энергия, которую должен затратить оператор при использовании механического стартера для деформирования пружин, может быть передана механическому стар теру эа сколь угодно длительное вре 207402 10 мя, Величина усилия, которое должен создать оператор во время нагружения стартера, уменьшается -благодаря наличию редуктора5Повышается также надежность стартера, что обусловлено, прежде всего, минимальным рассеянием энергии внутри стартера и предотвращением сопри О косновения в любой момент временилент из эластомерного материала.1207402Составитель В.Чекмазов Редактор И.Николайчук Техред Т.Тулик Корректор Л.Патай Заказ 8750/61 Тираж 524 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4