專利名稱：發(fā)動機安全搖柄的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種發(fā)動機安全搖柄，用于人力搖轉(zhuǎn)曲軸起動單、雙缸柴、汽油發(fā)動機。
目前，廣泛使用在農(nóng)業(yè)、建筑、加工、公路運輸及內(nèi)河航運、小型發(fā)電等等一系列機械設(shè)備上的小型單、雙缸柴、汽油發(fā)動機，絕大多數(shù)仍靠人力用搖柄搖轉(zhuǎn)曲軸起動。這種搖柄只是一種簡單的曲形桿件，不能適應(yīng)發(fā)動機起動時曲軸的變化，當(dāng)發(fā)動機在起動時，由于種種原因經(jīng)常發(fā)生曲軸反向旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，此時，如使用這種搖柄，則因曲軸反轉(zhuǎn)使搖柄自動脫出的機能喪失，搖柄則隨高速旋轉(zhuǎn)的曲軸一同旋轉(zhuǎn)而將猝不及防的操作者打傷，即發(fā)生所謂的“反打”現(xiàn)象。
另外，發(fā)動機雖然正轉(zhuǎn)起動，但當(dāng)快速轉(zhuǎn)動的發(fā)動機起動爪的斜面將搖柄插入端推出時，因插入端長度有限，此時常發(fā)生搖柄插入端脫離發(fā)動機起動爪過快而與爪斜面相碰擊，致使搖柄柄體繞操作者手持端手柄軸旋轉(zhuǎn)而打傷操作者的情況，為此“正打”現(xiàn)象。
發(fā)動機起動過程中的“打人”現(xiàn)象，對操作者，特別是對一些經(jīng)驗不足的新手，常構(gòu)成潛在的或現(xiàn)實的威協(xié)，造成不必要的工傷事故。這種工傷事故在大量使用單缸柴油機的廣大農(nóng)村更是隨處可見。它不但影響勞動生產(chǎn)，且常常給受害者帶來終身痛苦。
本實用新型的目的是提供一種安全搖柄，在搖柄體內(nèi)部安裝一種自動伸縮結(jié)構(gòu)，以雙重的防“反打”，可靠的防“正打”功能，保證在發(fā)動機起動過程中，無論發(fā)生何種情況，都不會打傷操作者。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的其一，當(dāng)出現(xiàn)曲軸反轉(zhuǎn)情況時，如操作者因緊張等原因未松脫搖柄的手柄軸時，隨著曲軸稍向反向旋轉(zhuǎn)，搖柄體則不隨起動軸旋轉(zhuǎn)而起到保護作用；或者是當(dāng)操作者因條件反射松開搖柄的手柄軸時，搖柄體也不隨起動軸旋轉(zhuǎn)而起到保護作用。其二，當(dāng)曲軸正轉(zhuǎn)起動后，隨著發(fā)動機起動爪斜面將搖柄插入端推出的同時，插入端會因彈力而伸長，從而延緩了其脫離起動爪的時間，使操作者可從容操作而避免了打人事故的發(fā)生。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及其附圖給出。附


圖1是本實用新型所設(shè)計的安全搖柄結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2是安全搖柄搖柄體的殼體及其傳動組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1套筒，2套筒彈簧，3彈簧擋圈，4起動銷，5起動軸，6梯形槽，7搖柄體，8銷軸導(dǎo)向孔，9銷軸，10銷軸彈簧，11銷軸長孔，12接桿銷，13彈簧座，14接桿，15接桿導(dǎo)向孔，16墊片，17彈簧，18墊片，19接桿頭，20銷軸腔，21接桿導(dǎo)向體，22回位腔，23接桿細部，24手柄軸，25齒條導(dǎo)向孔，26齒條，27齒輪。
一般的搖柄是由搖柄體(7)、手柄軸(24)和帶有起動銷(4)的起動軸(5)三部分組成的簡單曲形桿件。本實用新型是基于這三部分上進行改進的，主要由上述27個部件(或結(jié)構(gòu))組成，其具體結(jié)構(gòu)分述如下。
在起動軸(5)的軸頭部分(起動銷(4)以前)，裝有一端封閉的套筒(1)，套筒可在起動軸上轉(zhuǎn)動，也可在套筒彈簧(2)的推動下沿起動軸作軸向移動，在自由狀態(tài)下，套筒彈簧將套筒推向使起動軸插入端伸出變長的位置，其移動的終了位置由彈簧擋圈(3)和軸上的臺階限定。此為防“正打”裝置的結(jié)構(gòu)。
在搖柄體內(nèi)有銷軸腔(20)和回位腔(22)，兩腔之間由接桿導(dǎo)向孔(15)連通，靠近手柄軸端的齒條導(dǎo)向孔(25)與回位腔連通，在起動軸端的銷軸導(dǎo)向孔(8)與銷軸腔連通。手柄軸上剛性連接有齒輪(27)，該齒輪與齒條導(dǎo)向孔內(nèi)的僅有2－3個齒的齒條(26)相嚙合。齒條在回位腔端與接桿(14)剛性地連為一體，接桿是由接桿細部(23)、接桿導(dǎo)向體(21)和接桿頭(19)三部分組成的整體桿件。接桿導(dǎo)向體為接桿中部的較粗部分，其長度大于接桿導(dǎo)向孔，且可在導(dǎo)向孔中滑動。接桿細部和接桿頭一樣，是較導(dǎo)向體直徑稍細的部分。接桿細部位于回位腔，其長度(導(dǎo)向體和齒條間的距離)與回位腔相一致，接桿前端的接桿頭位于銷軸腔內(nèi)，其前端活插在銷軸(9)后部的套筒狀結(jié)構(gòu)中，并通過裝在其上的接桿銷(12)與銷軸相連，接桿銷可在長孔(11)中滑動或帶動銷軸移動。銷軸的前端位于銷軸導(dǎo)向孔(8)中，其頭部為錐形，銷軸中部的凸棱為銷軸肩，其作用是支撐銷軸彈簧(10)，銷軸后部的套筒狀結(jié)構(gòu)上有銷軸長孔(11)。在起動軸與搖柄體的配合部分，有梯形槽(6)，槽在起動軸上的位置應(yīng)保證銷軸頭部方便的插入和退出。在銷軸腔內(nèi)接桿頭靠近接桿導(dǎo)向體的端部有一彈簧座(13)，在其與銷軸肩之間有銷軸彈簧(10)空套在接桿頭和銷軸后部套筒結(jié)構(gòu)外徑上，在接桿向前移動時，推壓彈簧(10)，使得銷軸的錐形頭有插入起動軸上梯形槽的趨勢。在回位腔中接桿細部的兩端有與之滑動配合的墊片(16)和(18)，在兩墊片之間有回位彈簧(17)空套在接桿細部。兩個墊片的外徑各大于接桿導(dǎo)向孔(15)和齒條導(dǎo)向孔(25)，其內(nèi)徑大于接桿細部，并分別小于接桿導(dǎo)向孔和齒條導(dǎo)向孔。這樣，無論齒條帶動接桿向何方向運動都可通過兩墊片壓縮回位彈簧，而回位彈簧則有力圖使齒條(26)回到原始位置的作用。齒條的原始位置是處在使銷軸的錐形頭部與起動軸上梯形槽脫離的位置。齒條、接桿和銷軸分別裝在搖柄體內(nèi)同一軸線的齒條導(dǎo)向孔、接桿導(dǎo)向孔和銷軸導(dǎo)向孔(8)中。當(dāng)銷軸的錐形頭部插入起動軸上的梯形槽中時，起動軸即與搖柄體連為一體而不能相對轉(zhuǎn)動，當(dāng)其與梯形槽脫離時，起動軸即可與搖柄體相對自由轉(zhuǎn)動。以上為防“反打”裝置的結(jié)構(gòu)。
安全搖柄的工作過程是操作者在起動發(fā)動機時，將搖柄起動軸插入發(fā)動機起動爪內(nèi)孔中，套筒彈簧被壓縮到未彈開的位置，起動銷剛好卡在發(fā)動機起動爪的斜槽中。當(dāng)操作者手握搖柄的手柄軸，順時針搖轉(zhuǎn)發(fā)動機曲軸時，手柄軸則反時針旋轉(zhuǎn)，此時，其手柄軸上的齒輪則推動齒條向起動軸端移動。與齒條連為一體的接桿也一起移動而帶動銷軸彈簧，通過銷軸彈簧推動銷軸使其錐形頭部落入起動軸上的梯形槽中，而使起動軸與搖柄體一同轉(zhuǎn)動，則可使發(fā)動機起動爪隨之轉(zhuǎn)動，從而使發(fā)動機得以起動，與此同時，回位彈簧也受到了壓縮。在此過程中，盡管手柄軸連同其端部齒輪繼續(xù)反時針旋轉(zhuǎn)，但因齒條僅有2－3個齒，當(dāng)其最后一個齒和齒輪齒脫離嚙合后，向前運動即停止，此時，與接桿連為一體的齒條，則在銷軸彈簧和回位彈簧的共同作用下，向離開銷軸的方向移動(即退回移動)。此時，因齒輪的轉(zhuǎn)動是連續(xù)的，與齒條脫離嚙合的齒的隨后一個齒，即與退回來的齒條重新進入嚙合，而使齒條重新向前移動。也就是說，它不可能無限制地一直向搖柄體的另一端移動或者退回，而只是隨著齒條與齒輪的嚙合變化作往復(fù)移動，這樣，與銷軸相連的接桿頭，只是在銷軸上的長孔中往復(fù)滑動。
如在起動時曲軸反轉(zhuǎn)，因曲軸為主動軸，且其轉(zhuǎn)矩遠大于人力轉(zhuǎn)矩，則曲軸主動帶動搖柄反時針旋轉(zhuǎn)。此時，如人并未松手，在搖柄反時針旋轉(zhuǎn)時手柄軸則順時針旋轉(zhuǎn)，這時手柄軸端部齒輪則帶動齒條及接桿向離開起動軸的方向移動，銷軸則在接桿端部接桿銷的帶動下脫離開起動軸上的梯形槽，使搖柄體與起動軸不再銷死而可相對地自由轉(zhuǎn)動。這樣，盡管起動軸仍然隨發(fā)動機曲軸一起反轉(zhuǎn)，但搖柄體卻不再旋轉(zhuǎn)而起到安全保護作用。
如當(dāng)曲軸反轉(zhuǎn)時操作人員條件反射松開手柄軸，則在回位彈簧的作用下，銷軸也自動與起動軸脫離開而起到安全保護作用。
由于在壓縮銷軸彈簧推動銷軸的同時，接桿帶動接桿銷可在銷軸套筒狀結(jié)構(gòu)的長孔中往復(fù)移動，因而，在發(fā)動機起動過程中，無論銷軸的錐形頭部是否插入起動軸上的梯形槽中，都不會影響接桿及齒條的往復(fù)移動。也即手柄軸及其上的齒輪轉(zhuǎn)動不受影響。
為了保證搖柄防“反打”動作的靈敏性，在傳動部件的有關(guān)尺寸方面應(yīng)有所要求，如當(dāng)銷軸已插入起動軸上的梯形槽中時，銷軸不再向前運動，而齒條連同接桿作往復(fù)移動，當(dāng)其向退回方向移動時，其上的接桿銷恰好和銷軸長孔的靠近齒條端相接觸，這樣可保證一但接桿因上述兩種原因向退回方向繼續(xù)運動時，即可立即帶動銷軸使其頭部脫離起動軸上的梯形槽。
當(dāng)發(fā)動機正轉(zhuǎn)起動后，發(fā)動機起動爪的斜面通過起動銷將搖柄起動軸向外推而使其離開發(fā)動機起動爪。這時，起動軸前端的套筒在套筒彈簧的作用下，向起動軸前端伸出，而使起動軸支撐在發(fā)動機起動爪孔內(nèi)的部分伸長，避免了搖柄起動軸突然脫離起動爪而和起動爪斜面相碰的情況，從而起到了正轉(zhuǎn)的安全保護作用。
權(quán)利要求1.一種用于起動小型柴油機或汽油發(fā)動機的安全搖柄，是由搖柄體、手柄軸和帶有起動銷的起動軸組成的簡單曲形桿件，本實用新型的特征在于(1).在搖柄體內(nèi)有銷軸腔和回位腔，兩腔之間由接桿導(dǎo)向孔連通，在靠手柄軸端有齒條導(dǎo)向孔與回位腔連通，在起動軸端有銷軸導(dǎo)向孔與銷軸腔連通；齒條位于齒條導(dǎo)向孔內(nèi)，齒條與接桿剛性連接，接桿從回位腔穿過接桿導(dǎo)向孔，在銷軸腔與銷軸通過接桿銷相連接，銷軸的前端位于銷軸導(dǎo)向孔中，其頭部為錐形；在銷軸腔內(nèi)有銷軸彈簧，回位腔內(nèi)有回位彈簧；在手柄軸上剛性連接有齒輪，能與僅有2-3個齒的齒條相嚙合；在起動軸與搖柄體的配合部分有梯形槽，其位置應(yīng)保證銷軸頭部方便地插入和退出；(2).在起動軸的軸頭部分，裝有一端封閉的套筒，套筒內(nèi)的套筒彈簧與起動軸連接，套筒可在套筒彈簧的作用下沿起動軸作軸向移動，在自由狀態(tài)下，套筒彈簧將套筒推向使起動軸插入端伸出變長的位置，其移動的終了位置由彈簧檔圈和軸上的臺階限定；(1)和(2)可以分別形成單獨的產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搖柄，其特征在于接桿是由接桿細部、接桿導(dǎo)向體和接桿頭三部分組成的整體桿件；接桿導(dǎo)向體為接桿中部較粗部分，其長度大于接桿導(dǎo)向孔的長度，且可在導(dǎo)向孔中滑動；接桿細部和接桿頭分別位于接桿的兩端，較接桿導(dǎo)向體直徑細，接桿細部位于回位腔，其長度與回位腔相一致，接桿頭位于銷軸腔內(nèi)，其前端與銷軸相連接；位于銷軸腔內(nèi)的銷軸，其頭部的錐形與梯形槽相吻合，其后部有套筒狀結(jié)構(gòu)，上有銷軸長孔；接桿頭的前端活插在銷軸后部的套筒狀結(jié)構(gòu)中，通過接桿銷與銷軸相連，接桿銷可在銷軸長孔中滑動或帶動銷軸移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的搖柄，其特征在于在銷軸的中部有銷軸肩，在接桿頭的底部有彈簧座，銷軸彈簧位于兩者之間，空套在接桿頭和銷軸后部的外徑上；回位腔內(nèi)的回位彈簧空套在接桿細部，其兩端都有墊片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的搖柄，其特征在于銷軸插入梯形槽后，齒條連同接桿作往復(fù)移動，當(dāng)其向退回方向移動時，其接桿銷恰好與銷軸長孔的靠近齒條端相接觸；齒條、齒條導(dǎo)向孔、接桿、回位腔、接桿導(dǎo)向孔、銷軸腔和銷軸都處在同一條軸線上。
專利摘要發(fā)動機安全搖柄是一種用于起動小型柴油機或汽油發(fā)動機的工具，目前普通用的單桿搖柄在起動發(fā)動機時，由于結(jié)構(gòu)原因不易與曲軸相配合，操作者稍有不慎即被打傷，本實用新型的特點是將搖柄的實心桿件改為空心殼體，在其內(nèi)部裝置既能傳遞動力又能保證安全的機構(gòu)，從而防止了起動中的傷人現(xiàn)象，在農(nóng)業(yè)機械、運輸車輛、水上機動船、小型柴油機發(fā)電等設(shè)備以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備和作業(yè)中有廣泛用途。
文檔編號F02N1/00GK2079668SQ9021668
公開日1991年6月26日 申請日期1990年7月18日 優(yōu)先權(quán)日1990年7月18日
發(fā)明者王明道, 姚懷新, 萬西琴, 劉發(fā)泰 申請人:王明道