发动机起动系统及汽车.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020168207.0 (22)申请日 2020.02.13 (73)专利权人 湖南罗佑发动机部件有限公司 地址 411100 湖南省湘潭市九华经济区吉 利路以南江南大道以东 专利权人 浙江吉利控股集团有限公司 (72)发明人 乔彦超鲁志远代春雨白国栋 (74)专利代理机构 上海波拓知识产权代理有限 公司 31264 代理人 周志中 (51)Int.Cl. F02N 15/06(2006.01) (54)实用新型名称 一种发动机起动系统及汽车 (57)摘要 一种发动机起动系。

2、统， 包括起动机装置和曲 轴装置， 所述起动机装置包括起动机主体和外齿 轮， 曲轴装置包括曲轴主体、 连接机构、 驱动机 构； 所述曲轴主体前端设有滑动腔， 所述连接机 构仅可轴向滑动地连接所述曲轴主体， 所述连接 机构包括起动齿圈与转轴， 所述转轴可轴向滑动 地安装在所述滑动腔中， 所述驱动机构用以轴向 移动所述转轴， 使所述起动齿圈和所述外齿轮在 啮合与分离之间切换。 本实用新型还公开一种汽 车， 包括上述的发动机起动系统和汽车主体。 本 实用新型提供的发动机起动系统通过驱动机构 控制起动齿圈的弹出和回位， 进而控制起动齿圈 和起动机外齿轮的分离与啮合。 取代了电磁开 关， 节约成本， 减。

3、小起动机体积， 且受外部环境影 响小、 可靠性好。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 211900851 U 2020.11.10 CN 211900851 U 1.一种发动机起动系统， 其特征在于， 包括起动机装置(10)和曲轴装置(20)， 所述起动 机装置(10)包括起动机主体(11)和外齿轮(12)， 曲轴装置(20)包括曲轴主体(21)、 连接机 构(22)、 驱动机构(23)； 所述曲轴主体(21)前端设有滑动腔(211)， 所述连接机构(22)仅可 轴向滑动地连接所述曲轴主体(21)， 所述连接机构(22)包括起动齿圈(221)与转轴(222)， 所述转轴(222)可轴。

4、向滑动地安装在所述滑动腔(211)中， 所述驱动机构(23)用以轴向移动 所述转轴(222)， 使所述起动齿圈(221)和所述外齿轮(12)在啮合与分离之间切换。 2.如权利要求1所述的发动机起动系统， 其特征在于， 所述起动齿圈(221)与所述转轴 (222)固定连接， 用以在所述起动齿圈(221)转动时带动所述转轴(222)旋转。 3.如权利要求1所述的发动机起动系统， 其特征在于， 所述连接机构(22)还包括旋转限 位结构， 用以使所述连接机构(22)仅可轴向滑动地连接曲轴主体(21)， 在所述转轴(222)转 动时带动所述曲轴主体(21)转动。 4.如权利要求1所述的发动机起动系统， 。

5、其特征在于， 所述曲轴主体(21)后端与所述发 动机连接， 用以在所述曲轴主体(21)转动时带动所述发动机点火起动。 5.如权利要求1所述的发动机起动系统， 其特征在于， 汽车点火开关与所述起动机主体 (11)相连， 用以控制所述起动机主体(11)运行与停止， 所述起动机主体(11)与所述外齿轮 (12)旋转轴连接， 用以在所述起动机主体(11)运行时带动所述外齿轮(12)转动。 6.如权利要求1所述的发动机起动系统， 其特征在于， 所述驱动机构(23)包括推动结构 (231)与回复结构(232)， 所述推动结构(231)用以增大所述滑动腔(211)内压力以推动所述 转轴(222)在所述滑动腔。

6、(211)内远离所述曲轴主体(21)轴向滑动， 使所述外齿轮(12)和所 述起动齿圈(221)分离； 所述回复结构(232)用以在所述滑动腔(211)内压力减小时推动所 述起动齿圈(221)在所述滑动腔(211)内朝所述曲轴主体(21)轴向滑动， 使所述外齿轮(12) 和所述起动齿圈(221)啮合。 7.如权利要求6所述的发动机起动系统， 其特征在于， 所述推动结构(231)包括设于所 述曲轴主体(21)且连通所述滑动腔(211)与所述发动机油道的油孔(2311)， 用以在所述发 动机运行时使所述油道中的油通过所述油孔(2311)进入所述滑动腔(211)， 使所述滑动腔 (211)内油压增加，。

7、 所述发动机停止时， 所述滑动腔(211)内所述油通过所述油孔(2311)回 到所述油道， 使所述滑动腔(211)内油压减小。 8.如权利要求6所述的发动机起动系统， 其特征在于， 所述回复结构(232)为弹簧， 所述 弹簧的一端连接所述起动齿圈(221)， 另一端连接所述曲轴主体(21)。 9.如权利要求8所述的发动机起动系统， 其特征在于， 所述曲轴装置(20)还包括弹簧挡 板(24)， 所述弹簧挡板(24)与所述曲轴主体(21)固定连接且位于所述起动齿圈(221)远离 所述曲轴主体(21)的一侧， 所述弹簧的所述另一端通过所述弹簧挡板(24)连接所述曲轴主 体(21)， 用以推动所述起动。

8、齿圈(221)朝曲轴主体(21)轴向滑动。 10.一种汽车， 其特征在于， 包括如权利要求1至9任一所述的发动机起动系统和汽车主 体， 所述发动机起动系统用以起动所述汽车主体中的所述发动机。 权利要求书 1/1 页 2 CN 211900851 U 2 一种发动机起动系统及汽车 技术领域 0001 本实用新型涉及发动机技术领域， 尤其涉及一种发动机起动系统及汽车。 背景技术 0002 随着随着汽车行业的不断发展， 客户希望以更实惠的价格够买到质量优异的产 品， 使车企之间的竞争越发激烈， 对产品质量、 成本提出更高的要求。 现有的起动系统， 主要 取决于起动机电磁开关， 其控制起动机电路接通，。

9、 齿轮弹出和起动齿圈啮合， 起动成功后电 磁开关控制断电， 齿轮回位， 完成起动。 然而电磁开关工艺复杂， 对材料要求、 装配要求很 高， 造成成本高； 同时， 电磁开关故障率高， 例如触点粘连、 触点结冰、 进水锈蚀、 异常磨损、 耐久性差等。 0003 前面的叙述在于提供一般的背景信息， 并不一定构成现有技术。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的在于提供一种成本低、 可靠性好的发动机起动系统。 0005 本实用新型提供一种发动机起动系统， 包括起动机装置和曲轴装置， 所述起动机 装置包括起动机主体和外齿轮， 曲轴装置包括曲轴主体、 连接机构、 驱动机构； 所述曲轴主 体前端设有滑动腔。

10、， 所述连接机构仅可轴向滑动地连接所述曲轴主体， 所述连接机构包括 起动齿圈与转轴， 所述转轴可轴向滑动地安装在所述滑动腔中， 所述驱动机构用以轴向移 动所述转轴， 使所述起动齿圈和所述外齿轮在啮合与分离之间切换。 0006 进一步地， 所述起动齿圈与所述转轴固定连接， 用以在所述起动齿圈转动时带动 所述转轴旋转。 0007 进一步地， 所述连接机构还包括旋转限位结构， 用以使所述连接机构仅可轴向滑 动地连接曲轴主体， 在所述转轴转动时带动所述曲轴主体转动。 0008 进一步地， 所述曲轴主体后端与所述发动机连接， 用以在所述曲轴主体转动时带 动所述发动机点火起动。 0009 进一步地， 汽车。

11、点火开关与所述起动机主体相连， 用以控制所述起动机主体运行 与停止， 所述起动机主体与所述外齿轮旋转轴连接， 用以在所述起动机主体运行时带动所 述外齿轮转动。 0010 进一步地， 所述驱动机构包括推动结构与回复结构， 所述推动结构用以增大所述 滑动腔内压力以推动所述转轴在所述滑动腔内远离所述曲轴主体轴向滑动， 使所述外齿轮 和所述起动齿圈分离； 所述回复结构用以在所述滑动腔内压力减小时推动所述起动齿圈在 所述滑动腔内朝所述曲轴主体轴向滑动， 使所述外齿轮和所述起动齿圈啮合。 0011 进一步地， 所述推动结构包括设于所述曲轴主体且连通所述滑动腔与所述发动机 油道的油孔， 用以在所述发动机运行。

12、时使所述油道中的油通过所述油孔进入所述滑动腔， 使所述滑动腔内油压增加， 所述发动机停止时， 所述滑动腔内所述油通过所述油孔回到所 述油道， 使所述滑动腔内油压减小。 说明书 1/4 页 3 CN 211900851 U 3 0012 进一步地， 所述回复结构为弹簧， 所述弹簧的一端连接所述起动齿圈， 另一端连接 所述曲轴主体。 0013 进一步地， 所述曲轴装置还包括弹簧挡板， 所述弹簧挡板与所述曲轴主体固定连 接且位于所述起动齿圈远离所述曲轴主体的一侧， 所述弹簧的所述另一端通过所述弹簧挡 板连接所述曲轴主体， 用以推动所述起动齿圈朝曲轴主体轴向滑动。 0014 本实用新型还提供一种汽车，。

13、 包括如上述的发动机起动系统和汽车主体， 所述发 动机起动系统用以起动所述汽车主体中的所述发动机。 0015 本实用新型提供的发动机起动系统通过驱动机构控制可轴向滑动地安装在滑动 腔中的转轴运动， 使起动齿圈弹出和回位， 进而控制起动齿圈和起动机外齿轮的分离与啮 合。 取代了电磁开关， 节约成本， 减小起动机体积， 更容易布置， 且受外部环境影响小、 可靠 性好。 附图说明 0016 图1为本实用新型实施例发动机起动系统在汽车未起动时的的结构示意图； 0017 图2为图1所述发动机起动系统在汽车起动时的的结构示意图。 具体实施方式 0018 下面结合附图和实施例， 对本实用新型的具体实施方式作。

14、进一步详细描述。 以下 实施例用于说明本实用新型， 但不用来限制本实用新型的范围。 0019 请参考图1至图2， 本实用新型实施例发动机起动系统， 用于汽车发动机， 包括起动 机装置10和曲轴装置20。 0020 起动机装置10包括起动机主体11和外齿轮12， 起动机主体11与汽车的继电器及点 火开关相连， 外齿轮12的旋转轴与发动机主体11相连。 当按下汽车点火开关， 继电器接通， 起动机主体11起动并带动外齿轮12转动。 0021 曲轴装置20包括曲轴主体21、 连接机构22和驱动机构23， 曲轴主体21前端设有滑 动腔211。 0022 连接机构22包括起动齿圈221和转轴222， 起动。

15、齿圈221与外齿轮12啮合， 转轴222 与起动齿圈221焊接为一体， 起动齿圈221转动时将带动转轴222一起转动。 转轴222前端置 于滑动腔211中， 转轴222可在滑动腔211中轴向滑动。 起动齿圈221设有多根朝曲轴主体21 水平延伸的限位轴223， 其安装于曲轴主体21前端相应的限位孔(未画出)中， 形成旋转限位 结构， 使连接机构22仅可轴向滑动地连接曲轴主体21， 在转轴222转动时带动曲轴主体21转 动。 当然， 旋转限位结构还可采用其它结构， 例如滑动腔211和转轴222横截面均为矩形， 在 转轴222转动时可通过滑动腔211带动曲轴主体21转动。 转轴222与起动齿圈22。

16、1为分开加工 制造， 再焊接为一体， 降低了连接机构22的制造难度。 滑动腔211和转轴222横截面均设计为 为矩形， 使得无需另加固定机构， 就能使曲轴主体21随着转轴222的转动而转动。 当然， 在其 他实施例中， 可根据实际情况选择转轴222和起动齿圈221的连接方式， 例如一体铸造、 胶接 等。 0023 驱动机构23用以轴向移动转轴222， 使起动齿圈221和所述外齿轮12在啮合与分离 之间切换。 驱动机构23包括推动结构231与回复结构232， 推动结构231用以增大滑动腔211 说明书 2/4 页 4 CN 211900851 U 4 内压力以推动转轴222在滑动腔211内远离曲。

17、轴主体21轴向滑动， 使外齿轮12和起动齿圈 221分离。 回复结构232用以在滑动腔211内压力减小时推动起动齿圈221在滑动腔211内朝 曲轴主体21轴向滑动， 使外齿轮12和起动齿圈221啮合。 在本实施例中， 推动结构231包括设 于曲轴主体21上且连通滑动腔211与发动机油道的油孔2311， 用以在发动机运行时使油道 中的油通过油孔2311进入滑动腔211中， 使滑动腔211内油压增加， 发动机停止时， 滑动腔 211内油通过油孔2311回到油道， 使滑动腔211内油压减小。 通过油孔2311连通滑动腔211和 发动机油道， 在发动机运行时， 滑动腔211内油压同步升高， 无需另加装。

18、置或材料即可实现 推动结构231的功能， 成本低， 且油压驱动受外部环境影响小， 可靠性高。 在其他实施例中， 也可根据实际情况， 用气泵、 柱塞泵、 液压泵等装置替代推动结构231。 0024 在本实施例中， 回复结构232为弹簧， 曲轴装置20还包括弹簧挡板24和螺栓25， 弹 簧挡板24通过螺栓25固定在曲轴主体21上。 弹簧232一端抵接起动齿圈221侧面， 另一端抵 接弹簧挡板24， 进而连接曲轴主体21， 用以推动起动齿圈221朝曲轴主体21轴向滑动。 弹簧 232、 弹簧挡板24与滑动腔211位于起动齿圈221不同侧， 起动齿圈221侧面有通孔， 螺栓25穿 过通孔与曲轴主体21。

19、连接。 弹簧232始终给予起动齿圈221一个朝曲轴主体21轴向滑动的 力， 在推动结构231没有给起动齿圈221施加外力时， 使得起动齿圈221始终在与外齿轮12啮 合位置。 无需另设控制装置， 弹簧232数量不限， 可根据实际空间位置排布， 设计灵活更容易 布置， 且弹簧232受外部环境影响小， 可靠性高。 在其他实施例中， 回复结构232也可和推动 结构231位于起动齿圈221的同侧， 回复结构232利用拉力使起动齿圈221朝曲轴主体21轴向 滑动。 也可由螺栓25替代限位轴223。 回复机构232还可为气泵、 液压泵、 拉杆等结构。 也可将 推动结构231设置在起动齿圈221远离曲轴主体。

20、21那一侧， 回复结构232设置在起动齿圈221 靠近曲轴主体21那一侧。 起动齿圈221远离曲轴主体21时与外齿轮12啮合， 靠近曲轴主体21 时， 与外齿轮12分离。 具体推动结构231和回复结构232位于起动齿圈221哪个位置可根据实 际情况考虑。 0025 本实施例发动机起动系统， 在车辆未起动时， 滑动腔211内无油压， 起动齿圈221由 于弹簧232的推力作用与外齿轮12啮合。 当按下车辆点火开关， 起动机主体11起动并带动外 齿轮12转动， 进而带动与外齿轮12啮合的起动齿圈221转动。 转轴222与曲轴主体21周向固 定， 起动齿圈221转动时， 将带动曲轴主体21转动。 曲轴。

21、主体21后端与发动机连接， 用以在曲 轴主体21转动时带动发动机点火起动。 发动机起动后， 油道中的油通过油孔2311进入滑动 腔211中。 滑动腔211内油压升高， 推动起动齿圈221克服弹簧232的弹力远离曲轴主体21轴 向滑动， 使起动齿圈221和外齿轮12分离。 同时整车继电器在ECU(电子控制单元)的控制下 断电， 起动机主体11停止运转， 发动机处于着车状态。 当发动机熄火时， 滑动腔211内油压降 低， 起动齿圈221又在弹簧232作用下向靠近曲轴主体21方向轴向滑动。 使得起动齿圈221与 外齿轮12啮合， 准备下次起动。 0026 本实施例通过驱动机构23控制可轴向滑动地安装。

22、在滑动腔211中的转轴222运动， 使起动齿圈221弹出和回位， 进而控制起动齿圈221和起动机外齿轮12的分离与啮合。 取代 了电磁开关， 节约成本， 减小起动机体积， 更容易布置， 且滑动腔211内油压增减与发动机状 态同步， 与弹簧232搭配可靠性好， 受外部环境影响小。 0027 在附图中， 为了清晰起见， 会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。 应当理解的是， 当 元件例如层、 区域或基板被称作 “形成在” 、“设置在” 或 “位于” 另一元件上时， 该元件可以直 说明书 3/4 页 5 CN 211900851 U 5 接设置在所述另一元件上， 或者也可以存在中间元件。 相反， 当元件被。

23、称作 “直接形成在” 或 “直接设置在” 另一元件上时， 不存在中间元件。 0028 在本文中， 除非另有明确的规定和限定， 术语 “安装” 、“相连” 、“连接” 应做广义理 解， 例如， 可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接， 或一体地连接； 可以是机械连接， 也可以 是电连接； 可以是直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连， 可以是两个元件内部的连通。 对于本领域的普通技术人员而言， 可以具体情况理解上述术语的具体含义。 0029 在本文中， 术语 “包括” 、“包含” 或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含， 除 了包含所列的那些要素， 而且还可包含没有明确列出的其他要素。 0030。

24、 在本文中， 术语 “上” 、“下” 、“前” 、“后” 、“左” 、“右” 、“顶” 、“底” 、“内” 、“外” 、“竖 直” 、“水平” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了表达技 术方案的清楚及描述方便， 因此不能理解为对本实用新型的限制。 0031 以上所述， 仅为本实用新型的具体实施方式， 但本实用新型的保护范围并不局限 于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内， 可轻易想到变化 或替换， 都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。 因此， 本实用新型的保护范围应以所述权 利要求的保护范围为准。 说明书 4/4 页 6 CN 211900851 U 6 图1 说明书附图 1/2 页 7 CN 211900851 U 7 图2 说明书附图 2/2 页 8 CN 211900851 U 8 。