CN1066245C - 带有行星齿轮减速机构的起动器 - Google Patents

Abstract

围绕着电枢铁芯520的外周，设置有定子铁芯558和缠绕在定子铁芯558上的定子线圈559，形成固定磁场装置。定子线圈559的一个端部设置在行星齿轮减速机构300外周的位置上，即设置在中心托架360的外周上，马达隔板800作成带有台阶部分810的形式，以容纳前述一个端部。另一方面，定子线圈559的另一端部设置在电刷910外周的位置。简言之，行星齿轮减速机构300的外径可以做成小于定子线圈559内周直径。

Description

带有行星齿轮减速机构的起动器

                            技术领域

本发明涉及一种用于起动发动机的带有行星齿轮减速机构的起动器。

                            背景技术

现有技术中的带有行星齿轮减速机构的起动器，在日本特开公报第110931/1988中，公开了一种用于起动器马达的面形换向器，通常，其在垂直于电枢轴轴向的方向设置。

然而，由于现有技术中的结构是行星齿轮减速机构轴向地或串联地排成一行的结构，与起动器马达的磁场装置、电刷装置和磁开关装置设置在同一轴线上，假如起动器马达要加大输出，轴向长度则进一步增加，结果起动器的发动机可安装性严重受损。另一种缺陷是，当起动器安装在发动机上时，从安装面到马达和磁开关的长度增加，抗冲击性恶化。

本发明基于上述背景，其主要目的是，提供一种压缩了轴向长度、提高了可安装性、并改善了抗冲击性的带有行星齿轮减速机构的起动器。

                           发明公开

为达到上述目的，依据本发明，提供一种带有行星齿轮减速机构的起动器，包括：起动器马达，该起动器马达具有用来转动地支撑绕有电枢线圈的电枢铁芯的电枢轴、与电枢线圈连接并且设置在基本平行于电枢铁芯端部位置的换向器、可滑动地由换向器支撑的电刷、以及设置在电枢铁芯外周的磁场装置；行星齿轮减速机构，该行星齿轮减速机构包括，在起动器马达电枢轴外周上形成的中心齿轮、与电枢轴共轴设置的驱动轴、安装在驱动轴一端并与中心齿轮相啮合的行星齿轮、及与行星齿轮啮合的内齿轮；其中，起动器马达的磁场装置的端部至少与行星齿轮减速机构和电刷之一重叠。

根据这种结构，起动马达磁场装置端部至少与行星齿轮减速机构的外周及电刷的外周之一重叠，从而，现有技术中所需要的磁场装置的轴向长度由行星齿轮减速机构外周和电刷外周的空间所吸收，减少了所述轴向长度。结果，实现了起动器的可安装性，并改善了抗冲击性。

另外，电枢线圈的端部设置成与电枢铁芯的端面基本相平行，并且电连接到另一线圈端部，该另一线圈端部与另一电枢线圈架以预定间距隔开，这样，线圈的端部形成一换向器。

根据这种结构，电枢线圈的端部不再需要用来连接线圈元件及换向元件而缠绕的传统线圈端部，也不是作为分隔元件的面形换向器。结果，不再需要现有技术的换向器，明显地减少了电枢本身的轴向长度，并且，由于磁场装置端部设置在电刷外周的空间中，所以，起动器的轴线长度总体得以减小。

再者，还设置有磁开关，为起动器马达提供电源，磁开关设置在起动器马达的电刷一侧并基本垂直于电枢轴轴向的方向。

依据该结构，不必在电枢轴的轴向上提供插棒式铁心操作所需要的空间，仅在轴向上附加磁开关的外径长度。这样，磁开关端部的轴向长度进一步减少。

进一步，马达隔板由磁性材料组成，并设置在邻接固定磁场装置端面的位置，这样，使围绕磁场装置轴向端部的泄漏磁通得以集中，磁通被限制停留在线圈端部周围。换向的不良影响得以减少。

                          附图的简要说明

图1是本发明起动器一个实施例的侧视剖面图。图2A和2B是当小齿轮旋转调节元件装在小齿轮机构部分时的正视图和局部剖视前面图。图3是电枢的局部剖视侧面图。图4是芯板的顶视平面图。图5是上部线圈棒的侧视图。图6是上部线圈棒正视图。图7是上部线圈棒和下部线圈棒排列状态的透视简图。图8是上部线圈元件和下部线圈元件安装在槽中的剖面图。图9是上部线圈端部装配在电枢铁芯时的正视图。图10是绝缘垫片的正视图。图11是固定元件的侧视剖面图。图12是绝缘帽的侧视剖面图。图13是磁开关插棒式铁心的透视图。图14是端架的剖面图。图15是电刷架的剖面图。图16是电刷架的侧视剖面图。图17A、17B、及17C是小齿轮机构工作状态的电路图。

                         实施本发明的最佳状态

下面，参照附图1-17的一个实施例描述本发明起动器。

起动器通常分为：一个包围着与安装在发动机上的齿圈100啮合的小齿轮机构200和行星齿轮机构300的壳体400；马达500；及一个包围这磁开关600的端架700。在该起动器中，壳体400和马达500由马达隔板800隔开，马达500和所述端架700由电刷架元件900隔开。

                          [小齿轮机构200]

如图1、2A或2B所示，小齿轮机构200是由在发动机的齿圈100相啮合的小齿轮210形成。

在小齿轮210的圆周上，形成与输出轴220上所形成的螺旋花键221相配合的小齿轮螺旋花键211。在齿圈相反一侧构成一小齿轮210，其具有直径大于小齿轮210外径的环状法兰213。该法兰213上形成有遍布其外周面的齿214，该齿214的齿数多于小齿轮210外齿轮的齿数。设置的这些齿214与下文将要描述的小齿轮旋转调节元件230的调节爪231配合。垫片215可旋转地设置在法兰213的后面，并由弯曲的环状部分216阻止其轴向脱落，所述环状部分216在小齿轮210的后端向着其外周形成。

另一方面，小齿轮210始终由压缩螺旋弹簧所形成的复位弹簧240向输出轴220的后方推挤。

                  [小齿轮旋转调节元件230]

下文将叙述小齿轮旋转调节元件230的操作。带状元件680是用于把磁开关600的操作传递给调节爪231的传动装置。通过磁开关600的操作，驱动带元件680向下牵拉旋转调节部分232，由此，在调节爪231和小齿轮210的法兰213的齿214之间建立啮合。由于调节爪231与小齿轮210的齿214啮合，所以，在小齿轮210由马达500的电枢轴510与行星齿轮减速机构300带动而转动时，该小齿轮210便沿着输出轴220的螺旋花键221向前运动。当小齿轮210与齿圈100邻接时，便阻止了小齿轮210的向前运动，小齿轮旋转调节元件230本身由输出轴210的转动力进一步作用，使小齿轮210做轻微转动并与齿圈100啮合。当小齿轮210向前移动时，调节爪231与齿214脱离啮合，以使调节爪231落在小齿轮210的法兰213的后面，使其前端紧靠在垫片215的后面，由此，阻止小齿轮210因发动机齿圈100的转动而返回。

                  [行星齿轮机构300]

行星齿轮机构300是减速机构，用于减少下文要描述的马达500的转速，增加马达500的输出扭距，如图1所示。该行星齿轮机构300包括：一个在马达500的电枢轴510(如下文所述)前侧外周上所形成的中心齿轮310；三对围绕中心齿轮310转动的行星齿轮320；一个与输出轴220作成一体的行星齿轮架330，用于支撑绕中心齿轮310转动的行星齿轮320；以及用树脂作成圆筒状的与行星齿轮320的外周相啮合的内齿轮340。

                  [超速离合器350]

设置超速离合器350，能使内齿轮340只在一个方向上转动(随着发动机的转动而转动)。该超速离合器350包括：与内齿轮340前侧作成一体的形成第一筒状部分的离合器外件351、在中心托架360背面上所形成的环状离合器内件352、以及装在滚子通道351a上的滚子(图中未示)，上述环状离合器内件352形成盖在行星齿轮机构300前面的固定侧盖和设置在面对离合器外件351内周位置的第二筒状部分，滚子通道351a倾斜地设置在离合器外件351的内周上。

                   [中心托架360]

中心托架360设置在壳体400的后侧。二者由环状弹簧连接(未示)，弹簧的一端保持在壳体400上，另一端保持于中心托架360，这样，设置在超速离合器350上的离合器内件352接收的转动作用可以由环状弹簧吸收，阻止其直接传递给壳体400。

                    [行星齿轮架330]

行星齿轮架330的后端备有做成凸缘形式的突出部分331，该突出部分331径向延伸，支撑着行星齿轮320。在该凸缘的突出部分331上设置有一固定的向后延伸的枢轴332，通过金属轴承333旋转地支撑着行星齿轮320。而且，行星齿轮架330由一个前端部固定在壳体400前端的壳体轴承440及一固定在中心托架360内周的内圆筒部分365上的中心托架轴承370可转动地支撑着。

行星齿轮架330的前端设有环形槽，其中装有止挡环335。在止挡环335和内圆筒部分365的前端之间，插入一可相对行星齿轮架330转动的垫片。当止挡环335通过垫片紧靠在内圆筒部分365的前端上时，调整行星齿轮架330向后移动。而且，支撑行星齿轮架330后侧的中心托架轴承370做成后端带有凸缘部分371的形式，凸缘部分371插入内圆筒部分365的后端与凸缘突出部分331之间。当凸缘突出部分331紧靠在内圆筒部分365的后端时，调整行星齿轮架330向前移动。

顺便地说，在输出轴220的后面设置有轴向延伸的凹部337。轴510的前端通过设置在该凹部337中的行星齿轮架轴承380可转动地支撑着。

                        [马达500]

马达500由磁轭501、马达隔板800和下文要叙述的电刷架元件900包围着。顺便说，马达隔板800将行星齿轮机构300和中心托架360容纳在一起，以便阻止行星齿轮机构300中的润滑油侵入马达500。

马达500的结构如图1所示：它由电枢540和用于转动电枢540的固定磁场装置550构成，电枢540由电枢轴510、固定在电枢轴510上的电枢线圈530和电枢铁芯520组成，并使三者一起转动。固定磁场装置550用于转动电枢540，并固定在磁轭501的内周面上。

                        [电枢轴510]

电枢轴510由行星齿轮架330后部的行星齿轮架轴承380和固定在电刷架元件900的内周面上的电刷架元件轴承564可转动地支撑着。电枢轴510的前端插入行星齿轮机构300，并在该外周面上形成行星齿轮机构300的中心齿轮310。

                      [电枢铁心520]

如图4所示，电枢铁芯520由一组铁芯片521层叠地组成，并且与在上述层叠的铁芯片521中心形成的孔522中的电枢轴510压配合。层叠的铁芯片521通过将薄钢板压制在一起并将其表面作成绝缘的形式而形成。在层叠的铁芯片521在径向内侧(或围绕着孔522的位置)冲有一组孔523，以减少本身的重量，并且在其外周面还形成一组(例如，25个)槽524，用于容纳电枢线圈530。而且，在该层叠的铁芯片521的外周端部上，还形成有位于各个槽524之间的用来将电枢线圈530固定在槽524中的固定爪525。固定爪525作为固定电枢线圈530的装置将在下文叙述。

                      [电枢线圈530]

适于本实施例的电枢线圈530是双层线圈，由径向重叠的一组(例如，25个)上层线圈棒531和与上述上层线圈棒531数目相同的下层线圈棒532组成。而且，这些中的各个上层线圈棒531和下层线圈棒532都结合在一起，使它们的端部电连接地形成环状线圈。

                      [上层线圈]

上层线圈棒531由具有良导电性的材料(例如铜)组成，并设置有：沿着与固定磁场装置550平行的方向延伸的并设置在槽524的外周侧的上层线圈元件533；两个从上层线圈元件533的两端向内弯曲的并沿着垂直于电枢轴510轴向的方向延伸的上层线圈端部534。顺便说，上层线圈元件533和两个上层线圈端部534用低温浇注法；或压制成C型弯曲状；或是将分别制好的上层线圈元件533和两个上层线圈端部534采用焊接接缝技术制成一体。

上层线圈元件533是一断面成正方形的直棒，如图5-8所示，被强制地和下文要叙述的下层线圈元件536一起装入槽524中，以便其被上层绝缘膜(例如，象尼龙这样的树脂薄膜或纸)覆盖，如图8所示。

如图7所示的两个上层线圈端部534，其中一个相对于转动方向向前侧倾斜，而另一个相对于转动方向向后倾斜。该两个上层线圈端部534相对于上层线圈元件533以相同角度径向倾斜并作成同一形状。结果，上层线圈棒531即使在转动180°以后仍保持相同形状。简言之，两个上层线圈端部534作成相同形状，当上层线圈棒531装配在电枢铁芯520上时，提供一个良好的工况。

上述的两个上层线圈端部534中位于磁开关600一侧的上层线圈端部534紧靠在下文叙述的电刷910上，为电枢线圈530提供电力。为此，至少上层线圈端部534的紧靠在电刷910上的表面做成平滑表面。本实施例的起动器不再需要装配独立的换向器来为电枢线圈530供能。简言之，去掉独立的换向器，减少了起动器的零件和制造步骤，由此降低了成本。进一步，由于起动器中不再设置独立的换向器，从而实现了在轴向上减少起动器尺寸的另一效果。

进一步，上层线圈端部534紧靠在电刷910上，这样，在上层线圈端部534和电刷910之间的滑动接触产生的热量，从上层线圈端部534散射到上层线圈元件533、电枢铁芯530和电枢轴510上。然而，由于电枢线圈530、电枢铁芯520及电枢轴510的热容量大于现有技术中的独立换向器的热容量，使上层线圈端部534和电刷910之间的滑动接触部分能保持较低的温度。

                   [下层线圈棒532]

象上层线圈棒531那样，下层线圈棒532由具有良导电性的材料(例如铜)组成，并设置有：沿着与固定磁场装置550平行的方向延伸的并设置在槽524内侧的下层线圈元件536；两个从下层线圈元件536的两端向内弯曲的并沿着垂直于电枢轴510轴向的方向延伸的下层线圈端部537。顺便说，下层线圈元件536和两个下层线圈端部537采用下述与上层线圈棒531相同的方式形成：用低温浇注法；或压制成C型弯曲状；或是将分别制好的下层线圈元件536和两个下层线圈端部537采用焊接接缝技术制成一体。

此外，在各个上层线圈端部534和各个下层线圈端部537之间的绝缘由绝缘垫片560保持，各个下层线圈端部537和电枢铁芯520间的绝缘由用树脂(例如，尼龙或酚醛树脂)制成的绝缘环590实现。

下层线圈元件536是一断面呈正方形的直棒，如图7和8所示，被强行地和上层线圈元件533一起装入槽524中，如图3所示。顺便说，下层线圈元件536和用上层绝缘膜125覆盖的上层线圈元件533这样一起设置在槽524中，同时由下层绝缘膜105(由尼龙或纸制成)覆盖。

上述的两个下层线圈端部537，其一个下层线圈端部537位于起动器的前侧方，并沿着与上层线圈端部534相反的方向倾斜，而另一位于后侧的下层线圈端部537也沿着与前述上层线圈端部534相反的方向倾斜。该两个下层线圈端部537相对于下层线圈元件537以相同角度径向倾斜并做成同一形状。结果，和上层线圈棒531一样，下层线圈棒531即使相对于下层线圈棒532转过180°以后仍保持相同形状。简言之，两个下层线圈端部537作成相同形状，当下层线圈棒532装配在电枢铁芯520上时，提供一个良好的工况。

两个下层线圈元件537作成在其内周面端部带有沿轴向延伸的下层内延伸部分539的形式。下层内延伸部分539的外周面与绝缘垫片560内周面上所形成的槽562配合，并通过焊接到上层内延伸部538的内周表面上，使上层、下层的两个内延伸部分538、539的内、外周面相互重叠，电连接地和机械地密封。上述上层内延伸部分538设置在上层线圈端部534的端部。顺便说，下层内延伸部分539的内周面是绝缘的并远离电枢轴510而设置。

另一方面，两个上层线圈端部534做成在其内周面端部配有沿轴向延伸的上层内延伸部分538。这些上层内延伸部分538通过焊接到下层内延伸部分539的外周表面上，使上层、下层的两个内延伸部分538、539的内、外周面相互重叠，电连接地和机械地密封。该下层内延伸部分539设置在下文要描述的下层线圈棒532的内端。而且，上层内延伸部分538的外周面通过绝缘帽580紧靠在固定元件570外周环状部分571的内面上，固定元件570压装在电枢轴510上。

                     [绝缘垫片560]

绝缘垫片560是一用树脂(例如，环氧树脂、酚醛树脂或尼龙)制成的薄环片，其外周侧形成有如图10所示的一组孔561，这些孔用来装配各个上层线圈端部534的突出部分534a。另一方面绝缘垫片560的内周上形成有槽562，它用来装配下层线圈端部537的下层内延伸部分539。绝缘垫片560上的这些孔561和槽562通常用来定位并固定电枢线圈530，这一点将在下文叙述。

                    [固定元件570]

固定元件570是环状树脂元件，如图11所示，包括：压装在电枢轴510上的内周环状部分572；沿着垂直于轴向的方向延伸的用来阻止上层线圈端部534和下层线圈端部537从轴向伸出的调节环573；包围着上层线圈端部534的上层内延伸部分538的外周部分571，用来阻止因离心力造成的电枢线圈530的内部直径扩张。顺便说，该固定元件570具有用树脂(例如尼龙)制成的并夹在上层线圈端部534与下层线圈端部537中间的如图12所示的圆盘形绝缘帽580，以保证上层线圈端534与下层线圈端537之间的绝缘。

在该电枢540中，形成电枢线圈530的上层线圈棒531两端的上层线圈端部534和下层线圈棒532两端的下层线圈端部537，是分别以垂直于电枢轴510的方式形成。结果，减少了电枢540自身的轴向尺寸，缩短了马达500的轴向尺寸，这样，起动器可以作成比现有技术更小一些。

在该实施例中，还在马达500的通过取消了独立换向器而得到的轴向缩短的空间设置有磁开关600。尽管和现有技术相比，起动器的轴向尺寸没有改变，然而，由于安装在上述现有技术的马达500中的磁开关600所使用的空间可以减小，因此，与现有技术相比，起动器所占的体积可大幅度地减小。

                  [固定磁场装置550]

固定磁场装置550由设置在磁轭501上的定子铁芯558和绕在该定子铁芯558上的定子线圈559组成。定子线圈559的一个终端安装在行星齿轮减速机构300的外周表面的空间中，即，设置在中心托架360的外周上。顺便说，马达隔板800上设置有台阶部分810，以便容纳前述定子线圈的一个终端部分。另一方面，定子线圈559的另一终端设置在下面要叙述的电刷910的外周面的空间中。

结果，定子线圈559的终端部分可设置在围绕行星齿轮减速机构和电刷外周的空间中，以便使起动器马达电枢铁芯520和行星齿轮减速机构300或电刷架900之间的间隙减少，从而减少了轴向尺寸。

                   [磁开关600]

如图1和13所示，磁开关600由下文要叙述的电刷架元件900支撑着，并设置在下面要叙述的端架700上，这样，它通常垂直于电枢轴510而固定。

当磁开关600通电时，向上推动插棒铁心610，使两个触头(即，下部可移动触头611和上部可移动触头612)顺次与端子螺栓620的头部621和固定触头630的对接部分631接触。此外，端子螺栓620与未示的电池电缆相接。

在插棒铁心610的上侧，有一个固定的从插棒铁心610向上延伸的插棒铁心轴615。插棒铁心轴615伸穿过固定铁芯642中心部位所形成的孔而向上伸出。上部可移动触头612设置在固定铁芯642上方的插棒铁心轴615上，以便沿插棒铁心轴615垂直滑动。如图13所示，上部可移动触头612是可调节的，通过固定在插棒铁心轴615上端的开口环616，使其从插棒铁心轴615的上端向上移动。结果，使上部可移动触头环612在开口环616和固定铁芯642之间垂直地沿插棒铁心轴615滑动。而且，上部可移动触头612在固定在插棒铁心轴615上的由板簧制成的触头压力弹簧670的作用下，始终被向上偏置。

上部可移动触头612由具有良导电性的金属例如铜组成，并带有两端部，当向上移动时，其两端部紧靠在固定触头630的两个对接部分631上。而且，成对电刷910的各个导线910a用铆接或焊接的方式机械地和电联地固定在上部可移动触头612上。在上部可移动触头612的槽部，还插有并机械地和电连接地固定着电阻617的终端，组成一组(本实施例为2个)限制装置。

顺便说，电刷910的各个导线910a用铆接或焊接机械地和电连接地固定在上部可移动触头612上。而且，电刷910的各个导线910a与上部可移动触头612可以一体形成。

由一组高阻金属线圈组成的电阻617允许马达500在起动器开始阶段低速转动。电阻617的另一端，用铆接或类似的方式固定在可动电源触头611上，可动电源触头611位于端子螺栓620的头部621的下方位置。

下部可移动触头611由具有良导电性的如铜的金属组成，并紧靠在固定铁芯642的上表面，当磁开关600关闭时，使插棒铁心610处在其下部位置，当电阻617由插棒铁心轴615向上拖动时，并在上部可移动触头612与固定触头630的对接部分631接触以前，下部可移动触头611紧靠在端子螺栓620的头部621上。

插棒铁心610下表面形成有槽682，该槽682容纳有拴在带元件680(例如电线)尾端的球元件681。槽682的内周壁上设有内螺纹如683。该内螺纹683与固定螺栓684固定，将球元件681固定在槽682中。带状元件680的长度借助于调整固定螺栓684向内螺纹683中的插入来调整。另外，当下部可移动触头元件611紧靠在端子螺栓620上时，通过调节带元件680的长度，使小齿轮旋转调节元件230的调节爪231与小齿轮210外周上的齿214配合。而且，内螺纹683和固定螺栓684也形成一个调节机构。

进一步，由于在电枢轴510轴向的垂直方向上设置，磁开关600仅在其径向方向上增加长度，而起动器的轴向总长度不会增加，所以，不会加大起动器的总体结构。

                       [端架700]

端架700是由树脂(例如，酚醛树脂)组成的磁开关罩，如图14所示，磁开关600装在其中。

端架700的背面上形成有弹簧保持座710，它根据电刷910的位置向前突伸，来支撑压缩螺旋弹簧914，向前偏压电刷910。

                     [电刷架元件900]

电刷架元件900不仅具有在电刷架轴承564可转动地支撑电枢轴510的后端时能将磁轭501和端架700的内部隔开的功能，而且还具有支撑磁开关600的电刷支架的作用，并作为滑轮690对带状元件680导向。此外，电刷架900上还形成有未示的孔，为穿过其中的带状元件680导向。

电刷架900通过金属如铝的铸造，形成隔板形状，如图1、15和16所示的，并带有一组(未示)电刷架孔911和912，用于在轴向上支撑电刷910。上部电刷架孔911是保持电刷910的孔，以接收正电压并通过用树脂(例如，尼龙或酚醛树脂)构成的绝缘筒913保持电刷910。另一方面，下部电刷架孔912是保持电刷910的孔，接地并直接把电刷910夹在孔中。

而且，电刷910由压缩圈簧914将其前端表面推到电枢线圈530后端的上层线圈端部534的后端面上。

顺便说，上部电刷910的导线910a用焊接或铆接等接缝技术与由磁开关600移动的上部可移动触头612机械地且电连接地连在一起。另一方面，下部电刷910的导线910a机械地和电连接地铆接到电刷架元件900后端面形成的槽920上。此外，本实施例配备有一对连接到一根导线910a上的下部电刷910，所述导线910a的中心铆接在电刷架元件900的后端表面的槽920上。

电刷架元件900背面形成有用于保持磁开关600前面的两个支脚930，及两个用来包围该磁开关600的固定柱940。当磁开关600紧靠在支脚930上时，该两个固定柱940用其自身铆接的各个后端夹持住磁开关600。

电刷架元件900的后端e下侧面带有滑轮支撑部分950，用来支撑滑轮690，以将带状元件680的移动方向从垂直方向向磁开关600轴向方向改变。

                   [实施例的工作过程]

下面，参照附图17叙述起动器的工作过程。

当驾驶者将按键开关10操作到开始位置时，电源从电池20供到磁开关600的吸引线圈650上。当该线圈650激磁时，插棒铁心610受吸引线圈650产生的磁力吸引，从其下部位置上升。

随着插棒铁心610开始上升，上部可移动触头612和下部可移动触头611由插棒铁心轴615升起，并且带状元件680的后端也向上抬起。当带元件的680的后端上升时，将其前端向下拉，以使小齿轮旋转调节元件230向下移动。当调节爪231与小齿轮210外周面上所形成的齿214配合时，下部可移动触头611在小齿轮旋转调节元件230向下移动的作用下，紧靠在端子螺栓620的头部621上(如图17A所示)。端子螺栓620上由电池20供给电压，所以，它可以通过下部可移动触头611、电阻617、上部可移动触头612和导线910a将该电压提供给上部电刷910。然后，电枢线圈530产生比较弱的磁力，它作用在(即吸引或排斥)固定磁场装置550的磁力上，使电枢540低速转动。

随着电枢轴510的转动，电枢轴510前端的中心齿轮310驱动行星齿轮机构300中的行星齿轮320转动。假如通过行星齿轮架330转动驱动的齿圈100的行星齿轮320的转动扭矩传递给内齿轮340时，该内齿轮340的转动由超速离合器350调整，简言之，通过行星齿轮320的转动，使行星齿轮架330减速，内齿轮340不再转动。当行星齿轮架330转动时，小齿轮210只在小齿轮旋转调节元件230的调节下转动，使其沿输出轴220的螺旋花键221向前移动。

小齿轮210向前移动的结果是，使其与发动机的齿圈100完全啮合，直到紧靠在小齿轮的保持环250上。当小齿轮210进一步向前移动时，调节爪231与小齿轮210的齿214脱离啮合，直到调节爪前端落在小齿轮210的后端上所设置的垫片215的后侧。

另一方面，当小齿轮210处于前方位置时，上部可移动触头612靠在固定触头630的对接部分631上。然后，端子螺栓620的电池电压通过上部可移动触头612和导线910a直接施加在电刷910上。简言之，由各个上层线圈棒531和各个下层线圈棒532组成的电枢线圈530供有高电流以产生强大的磁力，由此使电枢540高速转动。

电枢轴510的转动由行星齿轮机构300减速，以便借助增加的转动力矩驱动行星齿轮架330转动。这时，小齿轮210的前端靠在小齿轮保持环250上，使小齿轮210与行星齿轮架330一起转动。此外，由于小齿轮210与发动机的齿圈100相啮合，因此可驱动齿圈100，即是说，驱动发动机的输出轴转动。

接着，当发动机开始转动，其齿圈100比小齿轮210更快地转动时，在螺旋花键的作用下，小齿轮210上产生退回力。但是，由于旋转调节爪231落在小齿轮210的后面，阻止了小齿轮210的后退，当阻止小齿轮210过早脱离啮合时，发动机能无误地起动(如图17B所示)。

当起动的发动机齿圈100的转动比小齿轮210更快时，该小齿轮210由齿圈100驱动转动。然后，从齿圈100传递到小齿轮210的转动力矩进一步通过行星齿轮架330传递到支撑行星齿轮320的销332上。换言之，行星齿轮320由行星齿轮架330驱动。然后，从发动机起动时间的反向力矩施加在内齿轮340上，这样，超速离合器350使齿圈100转动。更详细地说，如果从发动机启动时间的反向力矩施加在内齿轮340上，超速离合器350上的滚子从离合器的内件352的槽中推出，允许内齿轮340转动。

简言之，为转动驱动小齿轮210，起动发动机齿圈100的相对转动由超速离合器350吸收，所以，电枢540不会由发动机转动驱动。

发动机起动后，操作者将按键开关10从起动位置移开，停止向磁开关600的吸引线圈650上供电。当停止向吸引线圈650供电时，插棒铁心610在压缩螺旋弹簧660的作用下向下返回。

然后，上部可移动触头612离开固定触头630的对接部分631，下部可移动触头611离开端子螺栓620的头部621，中断向上部电刷910供电。

当插棒铁心610向下返回，小齿轮旋转调节元件230在它的返回弹簧部分236的作用下向上返回，以至调节爪231从小齿轮210的后面离开。然后，小齿轮210在返回弹簧240作用下向后返回，脱离与发动机齿圈100的啮合，并把它的后端靠在输出轴220的凸缘状突伸部分222上。简言之，小齿轮210回归到起动器的开始前阶段(如图17C所示)。

进一步，插棒铁心610向下返回的结果，使下部可移动触头611靠在磁开关600固定铁芯642的上面，从而，经过上部可移动触头612、电阻617、下部可移动触头611、固定铁芯642、磁开关罩640及电刷架元件900，上部电刷910的导线910a导通。简言之，上部电刷910和下部电刷910通过电刷架元件900形成短路。同时，电枢540的转动惯性在电枢线圈530上产生电动力。此外，该电动力通过上部电刷910、电刷架元件900及下部电刷910而形成短路，以使制动力作用于电枢540的转动惯性上。结果，电枢540突然停止。

[实施例的效果]

定子线圈559的一个端部设在行星齿轮减速机构300外周的空间中，即中心托架360的外周上，而另一端部设在电刷910外周的空间中。因此，定子马达的电枢铁芯520和行星齿轮减速机构300之间的距离减少，减少了轴向的结构。

[另一实施例]

而且，在本发明中，定子线圈559的其中一端设在行星齿轮减速机构300的外周上，另一端设在电刷910的外周空间中。而且，仅有一端设置在行星齿轮减速机构300的外周或电刷910外周上的空间中。

进一步，组成固定磁场装置550的定子铁芯558和定子线圈559也能用永久磁铁代替。

另外，所提供的马达隔板800和电刷架900(也可以用作马达隔板)由磁性材料组成，马达隔板800与电刷架900设置成与磁轭501接触以形成磁回路，而且马达隔板800和电刷架900紧密设置，使它们到定子铁芯558端面的距离足够大于定子铁芯558和电枢芯520的距离，在定子铁芯558端部产生的泄漏磁通经过马达隔板800和电刷架900流动，并且，不绕电枢线圈端部流动。这样，在换向操作中线圈的感应减少，并减少了在换向中的不良影响。

                   工业上可利用性

如上文所述，根据本发明所提供的起动器可以用作齿轮减速机构的起动器，并能减少其轴向尺寸，提高了可安装性和抗冲击性。

Claims (6)

1、一种带有行星齿轮减速机构的起动器，包括：

起动器马达，具有用来转动地支撑绕有电枢线圈的电枢铁芯的电枢轴、与电枢线圈连接并且设置在基本平行于电枢铁芯端部位置的换向器、可滑动地由换向器支撑的电刷、以及设置在电枢铁芯外周的固定磁场装置；

行星齿轮减速机构，包括，在起动器马达电枢轴外周上形成的中心齿轮、支撑在与电枢轴共轴设置的驱动轴一端并与中心齿轮相啮合的行星齿轮、及与行星齿轮啮合的内齿轮，

其中，所述起动器马达的固定磁场装置的端部，至少与所述行星齿轮减速机构和电刷之一重叠。

2、根据权利要求1所述的带有行星齿轮减速机构的起动器，其特征是：

所述电枢线圈包括装在所述电枢铁芯槽中的上层电枢线圈和下层电枢线圈；

每一个所述的上层和下层电枢线圈，都具有装在所述槽中的线圈棒和设置在线圈棒一端的线圈端部，所述线圈的端部与电枢铁芯的端面基本平行；

所述上层线圈棒的线圈端部电连接到下层线圈棒的线圈端部，两个线圈棒以预定间距隔开；

所述上层线圈棒的线圈端部用作所述换向器。

3、根据权利要求1所述的带有行星齿轮减速机构的起动器，其特征是：

所述的电枢线圈包括设置在所述电枢铁芯槽中的上层和下层电枢线圈；

每一个所述上层和下层电枢线圈，具有安装在所述槽中的线圈棒和一对设置在各个线圈棒两端的线圈端部，所述线圈端部和所述电枢铁芯的端面基本平行；

所述上层线圈棒的线圈端部与下层线圈棒的相应线圈端部电连接在一起，两个线圈棒以预定间隔隔开；

所述上层线圈棒的一个线圈端部用作所述换向器。

4、根据权利要求1-3之一所述的带有行星齿轮减速机构的起动器，其特征是，还包括：

为起动器马达提供电动力的磁开关，该磁开关设置在起动器马达的电刷一侧并基本垂直于电枢轴轴向的方向。

5、一种带有行星齿轮减速机构的起动器，包括：

起动器马达，具有用来转动地支撑绕有电枢线圈的电枢铁芯的电枢轴、与电枢线圈连接并且设置在基本平行于电枢铁芯端部位置的换向器、可滑动地由换向器支撑的电刷、一围绕所述电枢铁芯外周而设置的形成磁回路的圆筒形磁轭、以及设置在磁轭内周的固定磁场装置；

行星齿轮减速机构，包括，在起动器马达电枢轴外周上形成的中心齿轮、安装在与电枢轴共轴设置的驱动轴一端并与中心齿轮相啮合的行星齿轮、及与行星齿轮啮合的内齿轮；

由磁材料组成的马达隔板，与所述磁轭接触并临接所述固定磁场装置的端面而设置，形成所述的磁回路，

其中，所述起动器马达的固定磁场装置的端部，至少与所述行星齿轮减速机构和所述电刷之一重叠。

6、根据权利要求5所述的带有行星齿轮减速机构的起动器，其特征是：

所述马达隔板由至少一个马达隔板壁形成，其将所述的行星齿轮减速机构和起动器马达及支撑所述电刷的电刷架隔开。

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