小型汽油機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種小型汽油機，其包括：設(shè)置在飛輪或機體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機、以及設(shè)置在曲軸和電機之間且單方向傳遞電機動力的離合單元。本實用新型操作簡單方便，即使在開機階段轉(zhuǎn)速較低的條件下依然能實現(xiàn)啟動，提高系統(tǒng)的整體效率，而且可以精確控制點火角度和能量，適時調(diào)整點火角度，讓汽油機工作更穩(wěn)定，使用戶的使用體驗更好，利于產(chǎn)品的普及和推廣。
【專利說明】
小型汽油機
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及一種小型汽油機。
【背景技術(shù)】
[0002]小型汽油機常用于園林綠化行業(yè)，其電子點火系統(tǒng)是其中的一個關(guān)鍵系統(tǒng)，在最合適的點火角度，發(fā)出足夠的點火能量，可以讓便攜式汽油工具的汽油機運行平穩(wěn)，提高效率。目前普遍使用的電子點火系統(tǒng)包括磁電機、點火器、以及安裝在飛輪上的磁鐵，利用磁鐵與磁電機的相互作用來供電，促使點火器工作。然而該電子點火系統(tǒng)存在以下缺點:其電壓與轉(zhuǎn)速成正比，在轉(zhuǎn)速比較低時，點火的能量也比較低。特別是在開機階段，轉(zhuǎn)速較低，點火能量不能產(chǎn)生此時需要的大火花，導(dǎo)致汽油機很難啟動，影響用戶使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型目的是:提供一種小型汽油機，操作簡單方便，即使在開機階段轉(zhuǎn)速較低的條件下依然能實現(xiàn)啟動，使用戶的使用體驗更好，利于產(chǎn)品的普及和推廣。
[0004]本實用新型的第一技術(shù)方案是:一種小型汽油機，其包括機體、設(shè)置在機體上的飛輪、設(shè)置在機體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機、以及設(shè)置在曲軸和電機之間且單方向傳遞電機動力的離合單元，其中減速單元為多級齒輪傳動，控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角。
[0005]在第一技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0006]所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器則設(shè)置在機體上且數(shù)目為單個。
[0007]所述感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵。
[0008]其還包括設(shè)置在機體上并與位置傳感器電性相連并固定的線路板，所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪的周向，而線路板則位于飛輪的一側(cè)。
[0009]所述感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。
[0010]其還包括與控制器相連的溫度傳感器，所述直流電源為鋰電池，其中控制器通過位置傳感器并結(jié)合溫度傳感器控制點火能量和點火提前角。
[0011]所述減速單元至少包括與電機輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪。
[0012]其還包括設(shè)置在減速單元中將電機的動能進行儲存并向曲軸釋放能量的儲能裝置、以及向電機提供動力的電源，所述儲能裝置設(shè)置在傳動齒輪內(nèi)側(cè)。
[0013]所述儲能裝置為渦簧，且其中心與傳動齒輪的中心同軸。
[0014]所述電源為可拆卸式充電電池包，更優(yōu)選地，電源與直流電源為同一個電池包。
[0015]其還包括設(shè)置在曲軸和減速單元之間的離合單元，所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的被動盤、以及與被動盤接觸或分開且由電機帶動的棘輪，其中被動盤設(shè)置有一對棘爪，而棘輪則設(shè)置有與棘爪相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起。
[0016]所述棘輪設(shè)置有棘輪腔、位于棘輪腔中心且與傳動齒輪同軸固定的固定件、以及套設(shè)在固定件上的墊片，而被動盤還包括套設(shè)在相應(yīng)棘爪上的一對扭簧。
[0017]所述棘爪包括位于末端的接觸面，而凸起設(shè)置有與接觸面抵靠接觸的配合面，其中接觸面和配合面均為平面。
[0018]所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機帶動的棘輪。
[0019]本實用新型的第二技術(shù)方案是:一種小型汽油機，其包括機體、設(shè)置在機體上的飛輪、設(shè)置在機體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、以及驅(qū)動減速單元工作的電機，其中控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角。
[0020]在第二技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進一步包括如下附屬技術(shù)方案:
[0021 ]所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器則設(shè)置在機體上且數(shù)目為單個。
[0022]所述感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵。
[0023]其還包括設(shè)置在機體上并與位置傳感器電性相連并固定的線路板，所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪的周向，而線路板則位于飛輪的一側(cè)。
[0024]所述感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。
[0025]其還包括與控制器相連的溫度傳感器，所述直流電源為鋰電池，其中控制器通過位置傳感器并結(jié)合溫度傳感器控制點火能量和點火提前角。
[0026]所述減速單元至少包括與電機輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪。
[0027]其還包括設(shè)置在減速單元中將電機的動能進行儲存并向曲軸釋放能量的儲能裝置、以及向電機提供動力的電源，所述儲能裝置設(shè)置在傳動齒輪內(nèi)側(cè)。
[0028]所述儲能裝置為渦簧，且其中心與傳動齒輪的中心同軸。
[0029]所述電源為可拆卸式鋰電池。
[0030]所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的被動盤、以及與被動盤接觸或分開且由電機帶動的棘輪，其中被動盤設(shè)置有一對棘爪，而棘輪則設(shè)置有與棘爪相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起。
[0031]所述棘輪設(shè)置有棘輪腔、位于棘輪腔中心且與傳動齒輪同軸固定的固定件、以及套設(shè)在固定件上的墊片，而被動盤還包括套設(shè)在相應(yīng)棘爪上的一對扭簧。
[0032]所述棘爪包括位于末端的接觸面，而凸起設(shè)置有與接觸面抵靠接觸的配合面，其中接觸面和配合面均為平面。
[0033]所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機帶動的棘輪。
[0034]本實用新型的第三技術(shù)方案是:一種小型汽油機，其包括機體、設(shè)置在機體上的飛輪、設(shè)置在機體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、以及驅(qū)動減速單元工作的電機，其中所述減速單元至少包括與電機輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪，而控制器與直流電源電性相連，且控制器控制點火能量和點火提前角。
[0035]本實用新型的第四技術(shù)方案是:一種小型汽油機，其包括機體、設(shè)置在機體上的飛輪、設(shè)置在機體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，該小型汽油機還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機、以及設(shè)置在曲軸和電機之間且單方向傳遞電機動力的離合單元，其中減速單元為多級齒輪傳動，控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角，其中飛輪為塑料風(fēng)葉。
[0036]本實用新型優(yōu)點是:
[0037]本實用新型減輕飛輪葉片的重量，使得汽油機發(fā)出的功率較少的消耗在飛輪葉片上，提高系統(tǒng)的整體效率，而且通過使用單片機設(shè)計的控制器，可以精確控制點火角度和能量;當(dāng)汽油機的負載急劇變化時，控制器可以通過位置傳感器檢測到轉(zhuǎn)速的變化，適時調(diào)整點火角度，讓汽油機工作更穩(wěn)定，另外操作簡單方便，即使在開機階段轉(zhuǎn)速較低的條件下依然能實現(xiàn)啟動，使用戶的使用體驗更好，利于產(chǎn)品的普及和推廣。
【附圖說明】
[0038]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0039]圖1為傳統(tǒng)的點火系統(tǒng)特性曲線圖；
[0040]圖2為本實用新型的立體結(jié)構(gòu)圖，其中部分殼體被移除；
[0041]圖3為圖2的剖視圖；
[0042]圖4為本實用新型的電路功能方框圖；
[0043]圖5為本實用新型中另一視角下的剖視圖；
[0044]圖6為本實用新型中自動風(fēng)門控制機構(gòu)的立體圖；
[0045]圖7為本實用新型中自動風(fēng)門控制機構(gòu)的分解圖；
[0046]圖8為本實用新型的局部結(jié)構(gòu)圖；
[0047]圖9為本實用新型中啟動電機與減速單元的主視圖；
[0048]圖10為圖9沿A-A線的剖視圖；
[0049]圖11為本實用新型中棘輪和被動盤的結(jié)構(gòu)圖；
[0050]圖12為本實用新型中傳動齒輪和儲能裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0051]圖13為本實用新型的點火系統(tǒng)特性曲線圖；
[0052]圖14為本實用新型中控制器的電路圖；
[0053]圖15為本實用新型中電源模塊的電路圖；
[0054]圖16為本實用新型中高壓點火機構(gòu)的電路圖；
[0055]圖17為本實用新型中風(fēng)門、油門控制機構(gòu)的電路圖；
【具體實施方式】
[0056]實施例:如圖2-4所示，本實用新型提供了一種便攜式汽油工具的具體實施例，其包括機體1、設(shè)置在機體10上并由手動牽引或電動牽引的飛輪30、設(shè)置在機體1中的氣缸20、設(shè)置在機體10內(nèi)的化油器1、設(shè)置在化油器I上并具有進氣口 11的進氣通道、電子點火機構(gòu)、自動風(fēng)門控制機構(gòu)、儲能裝置、可在氣缸20中往復(fù)運動的活塞60、以及與活塞60連動并帶動飛輪30旋轉(zhuǎn)的曲軸62。
[0057]電子點火機構(gòu)包括點火線圈、與點火線圈輸出相連的火花塞40、設(shè)置在飛輪30或機體10上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體10或飛輪30上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪30轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器50、以及與位置傳感器50電性相連且與點火線圈相連的控制器。本實施例中感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪30上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器50則設(shè)置在機體10上且數(shù)目為單個，位置傳感器50優(yōu)選為霍爾元件，也可以為光電元件或其他元件。氣缸20內(nèi)有燃燒室22，其中火花塞40固定在氣缸20上并至少部分伸入到燃燒室22內(nèi)。
[0058]優(yōu)選地，感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵32、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵34，定位磁鐵32又稱上死點定位磁鐵。
[0059]優(yōu)選地，電子點火機構(gòu)還包括設(shè)置在機體10上并與位置傳感器50電性相連并固定的線路板52，感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪30的周向，而線路板52則位于飛輪30的一側(cè)并與飛輪30保持間隙，并通過導(dǎo)線91與控制板92相連。
[0060]優(yōu)選地，感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。
[0061]優(yōu)選地，如圖4所示，本實施例的電路還包括向控制器提供電能的直流直流電源70、與直流直流電源70相連且用于降壓的電源模塊、與電源模塊相連且控制動力單元運轉(zhuǎn)的控制器、以及與控制器相連的溫度傳感器、與控制器相連的風(fēng)門控制機構(gòu)、與控制器相連的油門控制機構(gòu)、與控制器相連的電啟動控制機構(gòu)、與控制器相連的高壓點火機構(gòu)、與控制器相連且與霍爾元件相連的速度反饋機構(gòu)、以及與控制器相連的溫度傳感器。高壓點火機構(gòu)包括點火線圈、火花塞等元件。其中控制器內(nèi)有主芯片電路，其電路結(jié)構(gòu)具體參考圖14，電源模塊內(nèi)部電路具體參考圖15所示，而高壓點火機構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)具體參考圖16所示，風(fēng)門、油門控制機構(gòu)的電路結(jié)構(gòu)具體參考圖17所示。直流直流電源70優(yōu)選為可拆卸式充電電池，更優(yōu)選為鋰電池包。
[0062]綜合上述實施例，本實用新型使用鋰電池作為直流電源，通過位置傳感器用來檢測飛輪轉(zhuǎn)速以確定點火角度，而溫度傳感器檢測當(dāng)前溫度，控制器將直流電源經(jīng)過點火線圈由低壓變?yōu)楦邏??？刂破鞲鶕?jù)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速、工作時間、溫度等綜合工況，計算出當(dāng)前所需要的點火角度和點火能量，然后電子點火系統(tǒng)通過控制器內(nèi)部計算出的角度使用高壓包釋放出相應(yīng)能量的電火花，使氣缸內(nèi)的油氣混合物進行燃燒，推動活塞往復(fù)運動，使得汽油機處于理想的工作狀態(tài)。由此可以在極低轉(zhuǎn)速下實現(xiàn)點火，通過溫度傳感器檢測當(dāng)前的溫度，溫度偏低時提高點火能量。同時控制器可以控制點火角度和能量，使得在氣缸內(nèi)濃度最高時點火，火花最大，使得汽油機啟動相對容易，更好操作，效率更高，與現(xiàn)有的磁電機技術(shù)方案相比，本實用新型不需要在飛輪的葉片上安裝笨重的磁鐵模塊，可以減輕葉片的重量，使得汽油機發(fā)出的功率較少的消耗在葉片上，提高系統(tǒng)的整體效率。同時通過速度檢測，可以將不同速度下的點火角度控制在最理想的狀態(tài)，提高汽油機系統(tǒng)在所有速度狀態(tài)的工作效率，而且通過使用單片機設(shè)計的控制器，可以精確控制點火角度和能量。當(dāng)汽油機的負載急劇變化時，控制器可以通過位置傳感器測到的飛輪位置以及飛輪的轉(zhuǎn)速，通過程序算法的控制，適時調(diào)整點火角度，由此獲得點火時刻、點火能量和轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖13所示，讓汽油機工作更穩(wěn)定。
[0063]如圖5-7所示，自動風(fēng)門控制機構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸12、安裝在轉(zhuǎn)軸12上且打開或關(guān)閉化油器I進氣口 11的阻風(fēng)門2、阻風(fēng)門2、動力單元5、與動力單元5傳動連接的傳動單元以及控制器，其中傳動單元與轉(zhuǎn)軸12配接，而控制器設(shè)有驅(qū)動動力單元5運動的電路驅(qū)動模塊以控制阻風(fēng)門2的關(guān)閉，阻風(fēng)門2在本自動風(fēng)門控制機構(gòu)中為與轉(zhuǎn)軸12同軸旋轉(zhuǎn)，也可以采用往復(fù)移動的形式來實現(xiàn)氣路打開或關(guān)閉。轉(zhuǎn)軸12穿入化油器I的進氣通道并與阻風(fēng)門2固定或可拆卸連接，使得阻風(fēng)門2與轉(zhuǎn)軸12同軸旋轉(zhuǎn)，阻風(fēng)門2位于進氣通道中且可開啟進氣口 11，以便空氣進入空腔內(nèi)?；推鱅還進一步包括對阻風(fēng)門2進行自鎖的自鎖單元、以及解除阻風(fēng)門2自鎖的解鎖單元，且自鎖單元為現(xiàn)有技術(shù)，而解鎖單元可通過加油門的方式來進行自鎖單元的解鎖，也為現(xiàn)有技術(shù)，故不予贅述。
[0064]傳動單元包括套設(shè)在轉(zhuǎn)軸12上的被動凸輪3、和與被動凸輪3相配合運動且與動力單元5輸出相連的主動凸輪4。主動凸輪4設(shè)置有套設(shè)在動力單元5輸出端上的主動軸孔41、和與被動凸輪3配合的凸塊43，且凸塊43的延伸方向與轉(zhuǎn)軸12的軸向方向平行。被動凸輪3具有套設(shè)在轉(zhuǎn)軸12上的被動軸孔31 ο本實施例中，傳動單元通過轉(zhuǎn)軸12間接帶動阻風(fēng)門2運動，也可以直接驅(qū)動阻風(fēng)門2運動。本實用新型所采用的主被凸輪結(jié)構(gòu)，簡單可靠，成本低，也可以采用皮帶、鏈條、或鉸鏈、或擺桿形式的傳動方式，也同樣實現(xiàn)本實用新型目的。
[0065]動力單元5為電機、或電機與減速箱的組合、或電磁、或氣動。其中電機為可正反轉(zhuǎn)的直流或交流電機，本實施例中優(yōu)選為直流伺服電機，以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)小、扭矩大并可編程控制。
[0066]由此本自動風(fēng)門控制機構(gòu)中阻風(fēng)門2和被動凸輪3固定在同一轉(zhuǎn)軸12上，并可隨轉(zhuǎn)軸12—起轉(zhuǎn)動，而轉(zhuǎn)軸12由于安裝在化油器I內(nèi)部的進氣通道并可轉(zhuǎn)動，只要撥動被動凸輪3，并可通過轉(zhuǎn)軸12帶動阻風(fēng)門2轉(zhuǎn)動，由此可以調(diào)節(jié)進風(fēng)量，當(dāng)通過被動凸輪3將阻風(fēng)門2關(guān)閉時，由于化油器I上有自鎖單元使阻風(fēng)門2始終處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)化油器I加油門時上述自鎖單元將解鎖，使阻風(fēng)門2開啟。同時動力單元5采用可正反轉(zhuǎn)并可控制的電機，驅(qū)動主動凸輪4轉(zhuǎn)動，再由主動凸輪4驅(qū)動被動凸輪3轉(zhuǎn)動從而關(guān)閉阻風(fēng)門2。當(dāng)要啟動汽油機時，電機正轉(zhuǎn)帶動主動凸輪4驅(qū)動被動凸輪3，使阻風(fēng)門2關(guān)閉，一旦阻風(fēng)門2關(guān)閉到位，電機反轉(zhuǎn)復(fù)位，并使得電機與傳動單元脫離傳動連接，而阻風(fēng)門2在自鎖單元的作用下仍保持在關(guān)閉狀態(tài)。而一旦汽油機啟動后，化油器I加油門后，自鎖單元解鎖，阻風(fēng)門2則會恢復(fù)到開啟狀態(tài)，由此實現(xiàn)整個過程的自動化。
[0067]化油器I位于氣缸20的一側(cè)且位于油箱90的上方，且化油器I通過輸氣通道102與氣缸20相連。氣缸20中設(shè)置有引入油氣混合物并燃燒的燃燒室22。
[0068]自動風(fēng)門控制機構(gòu)還包括與電源相連且進行降壓處理的電源模塊、與電源模塊相連且控制動力單元運轉(zhuǎn)的控制器、以及與控制器相連的溫度傳感器。其中電源優(yōu)選為可拆卸式充電電池，更優(yōu)選為鋰電池，并同時向動力單元5提供能量，控制器為PLC控制器，控制器至少包括與電機相連的電路驅(qū)動模塊、溫度傳感模塊、以及控制主動凸輪4旋轉(zhuǎn)角度的角度模塊。由此通過溫度傳感器來測定環(huán)境溫度，一旦環(huán)境溫度低于預(yù)設(shè)值，在啟動時，將吸入燃燒室內(nèi)的燃油混合氣中的燃油濃度加大，即減少吸入化油器的空氣量，由此通過控制器控制電機旋轉(zhuǎn)來自動關(guān)閉阻風(fēng)門，同時在汽油機正常工作時又再度自動開啟阻風(fēng)門，整個過程簡單方便，可實現(xiàn)在各種啟動環(huán)境下自動設(shè)定汽油機的啟動狀態(tài)，減少啟動時操作者對汽油機啟動的干預(yù)，同時減輕了操作者的勞動強度。
[0069]如圖8-12所示，本實用新型進一步包括啟動時帶動曲軸62旋轉(zhuǎn)的減速單元14、設(shè)置在曲軸62和減速單元14之間且單方向傳遞電機動力的離合單元、驅(qū)動減速單元14工作的啟動電機7、以及向啟動電機7提供動力的直流直流電源70，其中儲能裝置8設(shè)置在減速單元14中并將電機的動能進行儲存并向曲軸62釋放能量，而飛輪30設(shè)置在曲軸3上并同軸旋轉(zhuǎn)，其中飛輪30和減速單元14分別設(shè)置在曲軸62的兩端上。啟動電機7優(yōu)選為直流電機，并設(shè)置有輸出軸78、和套設(shè)在輸出軸78上的輸出齒輪79。直流電源70優(yōu)選為可拆卸式鋰電池包。
[0070]結(jié)合圖9-10所示，減速單元14為多級齒輪傳動，至少包括與電機的輸出齒輪79配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪144。雙聯(lián)齒輪包括與電機的輸出齒輪78嚙合的第一齒輪140、以及與第一齒輪140同軸設(shè)置且與傳動齒輪144嚙合的第二齒輪142。其中第二齒輪142的直徑大于輸出齒輪79的直徑，而小于第一齒輪140的直徑，同時第一齒輪140的直徑小于傳動齒輪144的直徑，第一齒輪140與第二齒輪142通過轉(zhuǎn)軸1400相連接固定。
[0071]如圖11所示，離合單元包括包括套設(shè)在曲軸62上的被動盤16、以及與被動盤16接觸或分開且由電機帶動的棘輪15，被動盤16包括大致呈矩形的盤體160、設(shè)置在盤體160對角上的一對棘爪162、以及套設(shè)在相應(yīng)棘爪162上的一對扭簧164，其中棘爪162包括被扭簧164套設(shè)的棘爪軸1620、以及位于末端且遠離棘爪軸1620的接觸面1622，盤體160具有一對相對設(shè)置的部分圓弧面。而棘輪15至少部分有弧形且設(shè)置有截面呈圓形的棘輪腔150、設(shè)置在棘輪腔150外側(cè)并與棘爪162相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起152、位于棘輪腔150中心且與傳動齒輪144同軸固定的固定件154、以及套設(shè)在固定件154上的墊片156。每個凸起152設(shè)置有與接觸面1622抵靠接觸的配合面1520。其中接觸面1622和配合面1520優(yōu)選均為平面。凸起152在順時針方向通過配合面1520與棘爪162的接觸面1622抵靠接觸，而逆時針方向則因凸起152的外表面至少部分弧形，兩者無法抵靠則相互脫離接觸。為降低成本和縮短軸向尺寸，離合單元也可以包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機帶動的棘輪，同樣能實現(xiàn)本實用新型目的。
[0072]如圖12所示，儲能裝置8優(yōu)選設(shè)置在傳動齒輪144內(nèi)側(cè)，優(yōu)選為渦簧或扭簧，且其中心與傳動齒輪144的中心同軸，儲能裝置8能減小啟動時各零部件之間的沖擊，延長啟動裝置的使用壽命。該儲能裝置8包括位于內(nèi)側(cè)的內(nèi)端80、和位于外側(cè)的外端82，其中內(nèi)端80和外端82之間通過多層纏繞來實現(xiàn)能量儲存和釋放，其中多層纏繞的空間可收縮和放大。而傳動齒輪144則設(shè)置有收容外端82且位于外側(cè)的收容槽1440、以及位于收容槽1440—側(cè)且與外端82卡扣的卡鉤1442。
[0073]工作時，直流電源70向啟動電機7提供直流電源，啟動電機7的輸出軸78高速旋轉(zhuǎn)，帶動輸出齒輪79轉(zhuǎn)動，通過齒輪嚙合促使第一齒輪140旋轉(zhuǎn)，并帶動同軸的第二齒輪142相應(yīng)旋轉(zhuǎn)，再次通過齒輪嚙合來驅(qū)動傳動齒輪144旋轉(zhuǎn)，隨著傳動齒輪144的轉(zhuǎn)動，不斷地向儲能裝置8施加壓力，即渦簧不斷地將電機的動能進行儲存，一旦渦簧提供的彈力大于曲軸62的阻力，渦簧將通過離合單元向曲軸62釋放能量，此時由于棘爪162的接觸面1622抵靠到凸起152的配合面1520促使單方向傳動，由此促使曲軸62的旋轉(zhuǎn)，并實現(xiàn)汽油機的電啟動過程。一旦汽油機啟動過后，曲軸62將高速旋轉(zhuǎn)，其離心力將甩開棘爪162并壓迫扭簧164，接觸面1622和配合面1520相互脫離接觸，由此棘爪162與凸起152相互脫開，從而保證被動盤16的高速旋轉(zhuǎn)對棘輪15不造成影響，即棘輪15保持靜止?fàn)顟B(tài)，也就保證減速單元14停止工作。由此本實用新型電機功率要求小，結(jié)構(gòu)簡單可靠，成本低廉，無需手啟動裝置，通過儲能裝置減小啟動時各零部件之間的沖擊，延長啟動裝置的使用壽命。
[0074]當(dāng)然上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種小型汽油機，其包括機體、設(shè)置在機體上的飛輪、設(shè)置在機體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機、以及設(shè)置在曲軸和電機之間且單方向傳遞電機動力的離合單元，其中減速單元為多級齒輪傳動，控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角。2.如權(quán)利要求1所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器則設(shè)置在機體上且數(shù)目為單個。3.如權(quán)利要求2所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵。4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種小型汽油機，其特征在于還包括設(shè)置在機體上并與位置傳感器電性相連并固定的線路板，所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪的周向，而線路板則位于飛輪的一側(cè)。5.如權(quán)利要求1所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。6.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種小型汽油機，其特征在于還包括與控制器相連的溫度傳感器，所述直流電源為鋰電池，其中控制器通過位置傳感器并結(jié)合溫度傳感器控制點火能量和點火提前角。7.如權(quán)利要求1所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述減速單元至少包括與電機輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪。8.如權(quán)利要求1所述的一種小型汽油機，其特征在于其還包括設(shè)置在減速單元中將電機的動能進行儲存并向曲軸釋放能量的儲能裝置、以及向電機提供動力的電源，所述儲能裝置設(shè)置在傳動齒輪內(nèi)側(cè)。9.如權(quán)利要求8所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述儲能裝置為渦簧，且其中心與傳動齒輪的中心同軸。10.如權(quán)利要求9所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述電源為可拆卸式充電電池包。11.如權(quán)利要求8或9或10所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的被動盤、以及與被動盤接觸或分開且由電機帶動的棘輪，其中被動盤設(shè)置有一對棘爪，而棘輪則設(shè)置有與棘爪相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起。12.如權(quán)利要求11所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述棘輪設(shè)置有棘輪腔、位于棘輪腔中心且與傳動齒輪同軸固定的固定件、以及套設(shè)在固定件上的墊片，而被動盤還包括套設(shè)在相應(yīng)棘爪上的一對扭簧。13.如權(quán)利要求12所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述棘爪包括位于末端的接觸面，而凸起設(shè)置有與接觸面抵靠接觸的配合面，其中接觸面和配合面均為平面。14.如權(quán)利要求8或9或10所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機帶動的棘輪。15.—種小型汽油機，其包括機體、設(shè)置在機體上的飛輪、設(shè)置在機體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機、以及設(shè)置在曲軸和電機之間且單方向傳遞電機動力的離合單元，其中控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角。16.如權(quán)利要求15所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪上且為磁鐵，數(shù)目為至少兩個，而位置傳感器則設(shè)置在機體上且數(shù)目為單個。17.如權(quán)利要求16所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述感應(yīng)元件包括用于初始定位的定位磁鐵、以及用于轉(zhuǎn)速測量的測量磁鐵。18.如權(quán)利要求15或16或17所述的一種小型汽油機，其特征在于還包括設(shè)置在機體上并與位置傳感器電性相連并固定的線路板，所述感應(yīng)元件設(shè)置在飛輪的周向，而線路板則位于飛輪的一側(cè)。19.如權(quán)利要求15所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述感應(yīng)元件為磁鐵且數(shù)目為單個，而位置傳感器為兩個以上。20.如權(quán)利要求15或16或17所述的一種小型汽油機，其特征在于還包括與控制器相連的溫度傳感器，其中直流電源為鋰電池，控制器通過位置傳感器并結(jié)合溫度傳感器控制點火能量和點火提前角。21.如權(quán)利要求15所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述減速單元至少包括與電機輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪。22.如權(quán)利要求21所述的一種小型汽油機，其特征在于其還包括設(shè)置在減速單元中將電機的動能進行儲存并向曲軸釋放能量的儲能裝置、以及向電機提供動力的電源，所述儲能裝置設(shè)置在傳動齒輪內(nèi)側(cè)。23.如權(quán)利要求22所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述儲能裝置為渦簧，且其中心與傳動齒輪的中心同軸。24.如權(quán)利要求22所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述電源為可拆卸式鋰電池。25.如權(quán)利要求15或16或17或21或22或23或24所述的一種小型汽油機，其特征在于其還包括設(shè)置在曲軸和減速單元之間的離合單元，所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的被動盤、以及與被動盤接觸或分開且由電機帶動的棘輪，其中被動盤設(shè)置有一對棘爪，而棘輪則設(shè)置有與棘爪相應(yīng)配合且單方向接觸施力的一對凸起。26.如權(quán)利要求25所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述棘輪設(shè)置有棘輪腔、位于棘輪腔中心且與傳動齒輪同軸固定的固定件、以及套設(shè)在固定件上的墊片，而被動盤還包括套設(shè)在相應(yīng)棘爪上的一對扭簧。27.如權(quán)利要求26所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述棘爪包括位于末端的接觸面，而凸起設(shè)置有與接觸面抵靠接觸的配合面，其中接觸面和配合面均為平面。28.如權(quán)利要求15或16或17或21或22或23或24所述的一種小型汽油機，其特征在于:所述離合單元包括套設(shè)在曲軸上的單向軸承、以及與單向軸承接觸或分開且由電機帶動的棘輪。29.—種小型汽油機，其包括機體、設(shè)置在機體上的飛輪、設(shè)置在機體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、以及驅(qū)動減速單元工作的電機，其中所述減速單元至少包括與電機輸出配合的一雙聯(lián)齒輪、以及與雙聯(lián)齒輪傳動配合的傳動齒輪，而控制器與直流電源電性相連，且控制器控制點火能量和點火提前角。30.—種小型汽油機，其包括機體、設(shè)置在機體上的飛輪、設(shè)置在機體中的氣缸、設(shè)置在氣缸中的活塞、與活塞連動的曲軸、點火線圈、和與點火線圈輸出相連的火花塞，其特征在于該小型汽油機還包括:直流電源、設(shè)置在飛輪或機體上的感應(yīng)元件、設(shè)置在機體或飛輪上并通過感應(yīng)元件獲取飛輪轉(zhuǎn)速信息的位置傳感器、與位置傳感器電性相連且與點火線圈相連的控制器、啟動時帶動曲軸旋轉(zhuǎn)的減速單元、驅(qū)動減速單元工作的電機、以及設(shè)置在曲軸和電機之間且單方向傳遞電機動力的離合單元，其中減速單元為多級齒輪傳動，控制器與直流電源電性相連，且控制器通過位置傳感器控制點火能量和點火提前角，其中飛輪為塑料風(fēng)葉。
【文檔編號】F02P5/145GK205638760SQ201620035903
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年1月15日
【發(fā)明人】孔釗, 郭寧, 蔡小平
【申請人】蘇州科瓴精密機械科技有限公司