МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА СТАРТЕРА

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в приводах стартеров для запуска двигателей автомобилей.
Известна муфта свободного хода, которая может быть использована в приводах стартеров двигателей внутреннего сгорания. Муфта содержит внутреннюю полумуфту, выполненную вместе с шестерней и имеющую цилиндрическую рабочую поверхность, и наружную полумуфту в виде кольца с пазами на внутренней поверхности. Между рабочими поверхностями обеих полумуфт расположены подпружиненные ролики. Снаружи муфта закрыта металлическим кожухом, удерживающим детали муфты от осевого смещения относительно друг друга (см. авторское свидетельство №494885 с приоритетом от 20 июня 1973 г.).
Известна также муфта свободного хода стартера, содержащая втулку ведущей шестерни, обойму с проточкой, в которой установлены пружины, поджимающие ролики и торцовую шайбу с отогнутыми лепестками, образующими окна, в которой обойма выполнена с торцовыми прорезями для размещения лепестков шайбы, служащих упорами для пружин (см. авторское свидетельство СССР №519564 с приоритетом от 25 апреля 1974 г.).
Недостатком указанных технических решений является сложность конструкции и низкая несущая способность.
Известна муфта свободного хода, которая состоит из внутренней ведомой обоймы и ведущей наружной обоймы с клиновидными пазами. В кольцевом зазоре между обоймами установлен сепаратор в виде кольца из эластичного материала, в его пазах размещены ролики и прижимные пружины, обеспечивающие прижатие роликов в узкой части клиновидных пазов. С торца муфту закрывает шайба, отогнутые лепестки которой устанавливаются
в радиальные прорези, предусмотренные на ведущей обойме. Окна, образовавшиеся в шайбе после отгибки лепестков, позволяют устанавливать пружины в пазы сепаратора. Пружина одним концом опирается на стенку паза сепаратора, а другим - на лепесток шайбы. Сепаратор устанавливается в кольцевом пазу, выполненном на внутренней поверхности наружной обоймы. Муфта закрывается чашкой, которая завальцовывается на ведущей обойме.
При вращении ведущей обоймы ролики заклиниваются между поверхностями ее клиновидных пазов и цилиндрической поверхностью внутренней обоймы. При обгоне скорость вращения ведомой обоймы становится больше скорости ведущей обоймы, в результате этого ролики под действием сил трения, возникающих в точках контакта их с цилиндрической внутренней обоймой, перемещаются в более широкую часть клиновидных пазов, и происходит разъединение наружной и внутренней обойм муфты (см. авторское свидетельство СССР №524938 с приоритетом от 15 мая 1975 г.).
Недостатком указанного технического решения является низкая несущая способность муфты, сложность конструкции и технологии изготовления и повышенные требования к качеству материалов, обработке и точности изготовления.
Известна также муфта свободного хода стартера, например, двигателя автомобиля, состоящая из двух полумуфт, одна из которых является ведущей, а другая ведомой, передающей момент вращения от стартера на двигатель, при этом муфта содержит тела заклинивания, выполненные в виде тел вращения, преимущественно роликов, а несущие поверхности полумуфт имеют форму части поверхности тел вращения такого же радиуса, что и тела заклинивания, отличающаяся тем, что ведущая полумуфта расположена внутри ведомой, при этом на внешней стороне ведущей полумуфты выполнены гнезда со скошенной поверхностью, в которые установлены ролики, а на внутренней стороне ведомой полумуфты выполнены пазы под ролики
(см. патент №40663 с приоритетом от 11.02.2004).
Указанное техническое решение как наиболее близкий аналог может быть принято в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является то, что при включении стартера ролики могут находиться в перекошенном положении относительно гнезд, вследствие чего контакт роликов произойдет не по всей поверхности роликов, что приведет к быстрому износу рабочих поверхностей полумуфт. Кроме того, в процессе свободного хода муфты колебания роликов вокруг своих центров масс приводит к износу поверхностей, вокруг которых происходит свободный ход роликов.
Задачей, на решение которой направлена заявка на полезную модель, является повышение ресурса работы муфты свободного хода стартера.
В соответствии с техническим решением, предложенным в рамках настоящей заявки на полезную модель, указанная задача решается новой формой гнезд, выполненных на внешней стороне ведущей полумуфты, введением тормозного устройства между ведомой и ведущей полумуфтами, а также введением сепаратора, управляемого тормозным устройством.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где показан общий вид муфты свободного хода стартера.
Муфта свободного хода стартера состоит из ведущей полумуфты 1, установленной внутри ведомой полумуфты 2, передающей вращение на двигатель. На ведущей полумуфте 1 установлен сепаратор 3, имеющий пазы под ролики 4 и упор для фиксации сепаратора в крайнем положении.
Между полумуфтами 1 и 2 установлено тормозное устройство, состоящее из фрикционной шайбы 5 и шайбы 6. Полумуфты 1 и 2 удерживаются в собранном состоянии корпусом 7. Между полумуфтами 1 и 2 и корпусом 7 установлена пружинная шайба 8. В хвостовой части ведущей полумуфты 1 установлен привод, состоящий из шайбы 9, пружины 10, поводкового кольца 11, которое упирается в шайбу 12, все это зафиксировано ободком 13 и упорным кольцом 14.
В ведомой полумуфте 2 выполнены пазы с несущими поверхностями 15 и поверхностями для осуществления холостого хода 16.
В ведомой полумуфте 1 выполнены пазы 17 для фиксации положения сепаратора, а также цилиндрические пазы 18 для осуществления холостого хода.
Работает устройство следующим образом.
При включении стартера автомобиля ведущая полумуфта 1 приходит в движение, при этом ролики под действием центробежных сил выводятся из пазов 18 ведущей полумуфты 1, захватываются несущими поверхностями 15 ведомой полумуфты 2 и заклиниваются между несущими поверхностями ведущей полумуфты 1 и ведомой полумуфты 2, обеспечивая передачу момента вращения от стартера на двигатель.
После запуска двигателя полумуфта 2 начинает вращаться быстрее полумуфты 1, при этом ролики выводятся из зацепления с полумуфтой 2 и, двигаясь в гнездах, попадают в пазы 18, выполненные в ведущей полумуфте 1, а сепаратор 3 под действием сил трения тормозного устройства 5 и 6 поворачивается и фиксирует ролики 4 в пазах 18, исключая контакт роликов с пазами ведомой полумуфты 2.
После разъединения стартера и двигателя ведущая полумуфта 1, соединенная с якорем стартера, и полумуфта 2, выполненная за одно целое с шестерней для вращения двигателя, продолжают некоторое время вращаться по инерции. При этом вначале ведомая полумуфта 2 вращается быстрее полумуфты 1, а ролики 4 сепаратором 3 удерживаются в пазах 18, исключая их контакт с пазами ведомой полумуфты 2. Но из-за того, что между полумуфтой 1 и полумуфтой 2 имеется тормозное устройство, ведомая полумуфта 2 тормозится до тех пор, пока ведущая полумуфта 1 не начнет вращаться быстрее полумуфты 2, после этого тормозное устройство под действием сил трения отводит сепаратор 3 в крайнее положение, открывая паз 18, где удерживаются ролики 4, ролики входят в зацепление с пазами полумуфты 2 и несущей поверхностью 15 полумуфты 2 прижимаются к несущим
поверхностям пазов полумуфты 1, муфта свободного хода стартера замыкается и тормозным устройством удерживается в таком состоянии до следующего включения стартера для запуска двигателя.
Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение ресурса работы муфты свободного хода стартера.