МЕХАНИЗМ ЗАЦЕПЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТАРТЕРА

Техническое решение относится к области машиностроения и может использоваться для комплектации электростартеров, последние применяются для пуска двигателей внутреннего сгорания, как в стационарных установках, так и на транспорте.
Известен «Стартер» СТ 221, А.М.Резник, В.П.Попов, «Электрооборудование автомобилей», Москва Транспорт, 1983 г., стр.62, 63, рис.38, 39, который содержит механизм зацепления электростартера. Данный механизм содержит корпус, внутри которого на подшипниках скольжения установлен вал с втулкой (далее с гайкой ходовой). Вал и гайка ходовая имеют шлицевое соединение, которое одновременно передает вращение и перемещение. Кроме того, гайка ходовая является несущей частью обгонной муфты, которая непосредственно связана набором деталей с рычагом магнитно-контактного блока.
Недостатком указанного механизма зацепления стартера, является жесткая его работа. Под действием рычага резко перемещается гайка ходовая. В конечных точках перемещения возникает удар в виде хлопка. Такое перемещение гайки ходовой по валу, вызывает перемещения и вала. При длительной работе механизма зацепления, величина перемещения вала увеличивается на некоторую величину из-за износа удерживающих подшипников. Причем, подшипники кроме перемещения воспринимают и вращение вала.
Другим недостатком механизма зацепления, является набор деталей, связывающий рычаг с гайкой ходовой. Небольшой перекос рычага заклинивает ход гайки ходовой по валу.
Большой недостаток в применении обгонной муфты, которая также плохо работает в условиях перекоса гайки ходовой.
Для устранения указанных недостатков поставлена задача, создать надежный механизм зацепления стартера, путем разбивки механизма на три узла: узла перемещения, узла вращения и связывающего узла.
Для решения поставленной задачи предложен механизм зацепления электростартера, включающий корпус, внутри которого на подшипниках установлен вал, гайка ходовая со шлицами на внутренней поверхности и шестерню, кинематически связанной с электродвигателем и магнитно-контактным блоком.
В отличие от известного технического решения, в заявляемом техническом решении имеется узел перемещения, узел вращения и связывающий узел. Узел перемещения, содержит хвостовик, выполненный заодно с шестерней, и ограничительную шайбу, стянутые болтом, проходящего через отверстие в хвостовике и зафиксированные гайкой, причем, на наружной поверхности хвостовика имеются шлицы. Узел вращения, включает вал, соединенный шпонкой с обоймой, установленной в подшипниках, на внутренней поверхности обоймы имеется четырехходовая винтовая резьба. Связывающий узел, состоит из втулки, контактирующей со штоком и стопорным кольцом, а с другой стороны втулка удерживается пружиной и взаимодействует через шлицы с гайкой ходовой, последняя внешней поверхностью взаимодействует с обоймой четырехходовой винтовой резьбой.
Отличительные признаки заявляемого механизма зацепления стартера - новы, достаточны и необходимы для выполнения поставленной задачи, имеют ряд положительных качеств, которые влияют на технический результат, а именно:
- механизм зацепления электростартера имеет узел перемещения, узел вращения и связывающий узел.
Разбивка механизма на узлы обеспечила в отдельности их качественную сборку.
- узел перемещения, содержит хвостовик, выполненный заодно с шестерней.
Это позволяет уменьшить количество деталей, а также исключить их соединение.
- узел имеет ограничительную шайбу.
Ограничительная шайба не позволяет собранному узлу перемещения выйти по оси с зацепления.
- хвостовик с шестерней и ограничительная шайба стянутые болтом и гайкой.
Такое соединение создало узел, который собирают отдельно и вставляют целиком. Таким образом, облегчается сборка механизма.
- на наружной поверхности хвостовика имеются шлицы.
Наличием шлицов на хвостовике обеспечивается связь с гайкой ходовой.
- узел вращения, включает вал, соединенный шпонкой с обоймой.
Обойма позволяет связать вал с подшипниками, а внутри обоймы создана полость для установки узла перемещения и его связи с валом.
- на внутренней поверхности обоймы имеется четырехходовая винтовая резьба.
Наличие четырехходовай винтовой резьбы обеспечивает связь обоймы с гайкой ходовой.
- связывающий узел, состоит из втулки, контактирующей со штоком и стопорным кольцом, а с другой стороны втулка удерживается пружиной и взаимодействует через шлицы с гайкой ходовой.
Втулка обеспечивает связь штока и гайки ходовой. Причем, стопорным кольцом ограничивается обратный ход втулки. Наличие пружины обеспечивает мягкий рабочий ход втулки.
- втулка внешней поверхностью взаимодействует с обоймой четырехходовой винтовой резьбой.
Наличие на внешней поверхности гайки четырехходовой винтовой резьбы обеспечивает передачу вращения с обоймы на хвостовик с шестерней.
Все отличительные признаки находятся в причинно-следственной связи с полученным результатом и позволяют на должном техническом уровне решить поставленную задачу. Таким образом, признаки заявляемого технического решения являются существенными.
Сущность технического решения поясняется чертежом.
На чертеже показана в разрезе часть механизма зацепления электростартера.
Механизм зацепления электростартера состоит из: узла перемещения, узла вращения и связывающего узла.
Узел перемещения содержит хвостовик, выполненный заодно с шестерней 1, и ограничительную шайбу 2, стянутые болтом 3, проходящего через отверстие в хвостовике и зафиксированные гайкой 4, причем на наружной поверхности хвостовика имеются шлицы.
Узел вращения включает вал 5, соединенный шпонкой 6 с обоймой 7, установленной в подшипниках 8, на внутренней поверхности обоймы 7 имеется четырехходовая винтовая резьба. При этом подшипники 8 расположены в корпусе 9.
Связывающий узел состоит из втулки 10, контактирующей со штоком 11 и стопорным кольцом 12, а с другой стороны втулка 10 удерживается пружиной 13 и взаимодействует через шлицы с гайкой ходовой 14. Гайка ходовая 14 внешней поверхностью взаимодействует с обоймой 7 прямой четырехходовой винтовой резьбой.
Механизм зацепления электростартера работает следующим образом.
Шток 11 надавливает на втулку 10. Перемещаясь, втулка 10 сжимает пружину 13 и передвигает хвостовик, а значит, двигает шестерню 1, вместе с ограничительной шайбой 2, болтом 3 и гайкой 4. Таким образом, шестерня 1 в данный момент находится в зацеплении с маховиком двигателя (на чертеже не показано). При этом, ограничительная шайба 2 не позволяет втулке 10 выйти с зацепления из гайкой 14 ходовой. Одновременно, с перемещением штока 11, вращается вал 5, который посредством шпонки 6 передает вращение обойме 7, и далее на шестерню 5 через гайку 14 ходовую.
Обратный ход осуществляется так. К штоку 11 не приложена сила и шток 11 не давит на втулку 10. Пружина 13 толкает втулку 10 в обратном направлении. Втулка 10 двигает шток 11 в исходное положение и через стопорное кольцо 12 увлекает за собой гайку 14 ходовую. Гайка 14 ходовая тянет за собой хвостовик, а значит, шестерня 5 выходит из зацепления с маховиком. В этот момент вал не передает вращение на шестерню.
Данное техническое решение полезное в применении, так как улучшается качество изготовления, а значит повышается надежность изделия.
Механизм зацепления электростартера можно широко применять, как в малых двигателях внутреннего сгорания, так и в больших.