[發明專利]一種用于小型內燃機的起動發電一體化結構

無效

• 申請號: 201010127981.8
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN101814791A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 羅雪梅;吳偉民;杜軍;王雷;周煒
• 申請（專利權）人: 成都電業局;成都普藍特科技有限公司
• 主分類號: H02K7/18
• 分類號: H02K7/18;H02K7/116
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 舒啟龍

技術領域

本發明涉及與內燃發動機配套使用的起動機和發電機，特別是發動機用集起動機和發電機一體的機電裝置。

背景技術

現有的小型內燃機在起動時，均采用外部起動或兩套獨立機構進行起動和供電。一套為起動機(主要由直流串激電動機、傳動機構以及控制裝置，其功用是接通或切斷電動機與蓄電池間的電路，使起動機的驅動齒輪與飛輪齒圈嚙合或脫離)，另一套為發電機。這種方式所使用的設備一般體積大、結構復雜、啟動速度慢、安全性能較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種體積小、重量輕、結構簡單、集起動和發電于一體的一種用于小型內燃機的起動發電一體化結構。

本發明的目的是這樣實現的：一種用于小型內燃機的起動發電一體化結構，包括安裝在發動機軸上的起動齒輪，起動齒輪經第一單向軸承安裝在發動機軸上，主動發電齒輪經第二單向軸承安裝在發動機軸上，且第一單向軸承與第二單向軸承的安裝方向相反；還具有無刷電機，無刷電機軸上安裝有主動起動齒輪和發電齒輪，主動起動齒輪與起動齒輪嚙合傳動，主動起動齒輪的齒數大于起動齒輪的齒數，主動發電齒輪與發電齒輪嚙合傳動，主動發電齒輪的齒數小于發電齒輪的齒數。

上述無刷電機為三相無刷永磁電機或直流永磁電機。

本技術方案中，采用三相無刷永磁電動機或直流永磁電動機；發動機主動輸出軸上設置兩個安裝方向相反、結構相同的單向軸承，采取無間隙模式切換；電動機主動工作時，減速比較大的起動齒輪單向機構鎖止，而發電齒輪單向開啟，因此可起動發動機；當發動機主動工作且輸出轉速大于電動機時，或電動機主動停止工作時，由于受力方向的變化導致起動齒輪單向機構開啟，發電齒輪單向機構開啟，發電齒輪單向鎖止，實現機械無間歇起動、發電方向的轉換。

電動機在主動供電時順時針旋轉，起動發動機開始轉動；在發動機起動轉速超過最低正常運行速度時，不再主動供電給電動機，此時電動機不再主動轉動，由發動機帶動傳動軸旋轉，電動機轉換為發電機。

本發明的有益效果是：具有體積小、重量輕、結構簡單、高效、方便、安全等優點，主要用于250CC以下的小型內燃機。

附圖說明

圖1是本發明的機械結構圖(一種典型安裝方式)；

圖2是圖1所示電機軸與發動機軸之間起動和發電傳動方式轉換示意圖。

具體實施方式

圖1示出，本發明包括安裝在發動機軸7上的起動齒輪2，起動齒輪2經第一單向軸承5安裝在發動機軸7上，主動發電齒輪4經第二單向軸承6安裝在發動機軸7上，且第一單向軸承5與第二單向軸承6的安裝方向相反；還具有無刷電機，無刷電機軸8上安裝有主動起動齒輪1和發電齒輪3，主動起動齒輪1與起動齒輪2嚙合傳動，主動起動齒輪1的齒數大于起動齒輪2的齒數，主動發電齒輪4與發電齒輪3嚙合傳動，主動發電齒輪4的齒數小于發電齒輪3的齒數。無刷電機為三相無刷永磁電機或直流永磁電機。

下面結合圖2對起動和發電兩種工作方式轉換做進一步具體說明：

設定無刷電機軸8為N2軸，發動機軸7為N1軸，主動起動齒輪1為S1，起動齒輪2為S2，發電齒輪3為S3，主動發電齒輪4為S4(以便于敘述)。

(S1∶S2)＜(S3∶S4)；N2軸與N1軸的旋轉方向相反。

1、在啟動發動機時由電動機帶動N2軸旋轉，由S1傳動帶動S2傳動(S2＜S1)，此時S2轉動速度大于N1軸轉動速度，S2傳動與D1單向結合，S2傳動由D1單項裝置帶動N1軸，繼而啟動發動機；于此同時，N2軸帶動S3傳動帶動S4傳動向反方向旋轉(S4＜S3)，但此時S4轉速大于N1軸轉速，在D2單向作用下，N1與S4分離，S3、4傳動失效，不影響正常啟動。

2、在發動機啟動轉速超過最低正常運行速度時(通常為怠速轉速，可程序調節)，不再主動供電給電動機，此時電動機不再主動轉動，轉換為發電機。

3、由發動機帶動N1軸旋轉，N1軸帶動D2單向反方向旋轉，此時S4傳動轉動速度小于N1軸轉動速度，D2與S4傳動結合，帶動S4傳動逆時針旋轉，S4傳動帶動S3傳動，繼而帶動電動機發電；與此同時S1傳動帶動S2傳動，但是S2旋轉速度低于N1軸轉速，D1單向分離，S1、2傳動失效，不影響正常發電。