本发明涉及电机设备技术领域，尤其涉及一种单向离合器及起动机。
背景技术：
起动机是汽车上的一个关键零部件，是将蓄电池的电能转化为机械能以驱动发动机飞轮旋转从而实现发动机启动的机器，而汽车起动机单向离合器是汽车起动机上将电机生产的扭矩传递给飞轮的传动装置。不同的起动机有着不同的单向离合器，常见的单向离合器有滚柱式、摩擦片式、弹簧式和棘轮式四种，现有的滚柱式单向离合器主要由驱动齿轮1’、外座圈2’、罩壳3’和金属垫片4’等零部件构成，如图1和图2所示。
起动机传动装置的作用是启动时使驱动齿轮1’与飞轮齿环啮合，将起动机扭矩传递给发动机曲轴；飞轮反带驱动齿轮1’的转速要比电枢的转速高的多，传动装置另一个目的是通过单向离合器，驱动齿轮1’尾部将带动滚柱7’克服矩形弹簧6’的弹簧力，使滚柱7’向楔形室较宽的一侧发生滚动，楔形室内充满润滑脂5’起润滑和保护作用，延长使用寿命。此时滚柱7’在驱动齿轮1’尾部和外座圈2’间发生滑动摩擦仅有驱动齿轮1’随飞轮旋转，该扭矩不能反传递回起动机，避免超速危险。现有技术中为了防止外座圈2’内部润滑脂5’渗出，在单向离合器的外座圈2’端面上盖一块1mm厚的金属垫片4’，以及一块塑料密封件8’，通过罩壳3’的包边力，传递正压力至金属垫片4’表面，使金属垫片4’与单向离合器外座圈2’表面存在摩擦力。
在现有结构中，金属垫片4’与单向离合器外座圈2’表面的摩擦力，主要源于罩壳3’对金属垫片4’的正压力，现有技术中塑料密封件8’和金属垫片4’为两个独立零件，且目前的塑料密封件8’呈外缘厚、中间薄的状态，在实际使用中塑料密封件8’只有外缘较厚的部分与罩壳3’接触，接触面积很小，导致塑料密封件8’传递来自罩壳3’的正压力小，从而导致实际作用在金属垫片4’表面的正压力小，根据摩擦力＝正压力*摩擦系数，金属垫片4’与单向离合器外座圈2’间的摩擦力小，金属垫片4’与单向离合器外座圈2’间的摩擦力不足以抵抗电机运作带给金属垫片4’的圆周方向的扭转力时，金属垫片4’就会发生扭转，使得金属垫片4’与外座圈2’的接触面出现间隙，楔形室内部润滑脂5’便会通过间隙渗出，导致内部润滑脂5’减少，矩形弹簧6’在高温环境下失去回复力，滚柱7’无法回到正确位置，驱动齿轮1’出现打滑现象，最终导致电机失效，影响单向离合器及起动机的使用寿命。
因此，亟需一种单向离合器及起动机，以解决现有技术中金属垫片与外座圈摩擦力不够导致润滑脂易渗出的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种单向离合器，该结构能够加大防转垫片与外座圈之间的摩擦力，有效防止单向离合器中的润滑脂渗出，从而提高单向离合器的使用寿命。
本发明的再一目的在于提供一种采用上述单向离合器的起动机，实现延长起动机使用寿命的目的。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种单向离合器，包括齿轮、外座圈和罩壳，所述齿轮开设有沿其轴线方向的轴孔，所述外座圈的一端套设在所述齿轮的尾端；所述外座圈的内圆周表面间隔设置若干个楔形凹槽，所述齿轮外圆周表面与所述楔形凹槽构成若干个楔形室，每个所述楔形室内均设置有推杆、滚柱和矩形弹簧，所述楔形室内充填润滑脂；
还包括防转垫片，所述防转垫片包括金属垫片和塑料密封片，所述金属垫片与所述塑料密封片固连，所述塑料密封片沿径向厚度均匀设置，所述防转垫片设置在所述外座圈的一端，所述罩壳罩在所述防转垫片及所述外座圈上，所述防转垫片能够轴向密封所述楔形室。
作为单向离合器的优选技术方案，所述塑料密封片与所述金属垫片通过注塑工艺固连。
作为单向离合器的优选技术方案，所述金属垫片的一面与所述外座圈的端面相贴合，另一面与所述塑料密封片连接，所述塑料密封片的另一面与所述罩壳的内壁平整贴合，以增大所述罩壳对所述防转垫片的正压。
作为单向离合器的优选技术方案，所述金属垫片上沿所述轴孔周向设置有至少一个容纳孔，所述塑料密封片上设置有与所述容纳孔相对应的凸部，所述凸部卡接在所述容纳孔中。
作为单向离合器的优选技术方案，所述塑料密封片上还设置有环形槽，所述凸部位于所述环形槽内。
作为单向离合器的优选技术方案，所述容纳孔为腰形孔。
作为单向离合器的优选技术方案，所述金属垫片和所述塑料密封片的接触面为斜面，所述斜面能使所述金属垫片不易与所述塑料密封片脱落分离。
作为单向离合器的优选技术方案，所述容纳孔中设置有倒角。
作为单向离合器的优选技术方案，还包括弹性垫圈，所述弹性垫圈固定设置在所述外座圈远离所述齿轮的一端。
一种起动机，包括：
电动机，用于将蓄电池的电能转化为扭矩；
传动机构，用于将所述扭矩传递给发动机；
控制机构，用于接通和切断所述起动机和所述蓄电池之间的电路；
所述传动机构为上述的单向离合器。
与现有技术相比，本发明的优点及有益效果在于：
本发明提供的单向离合器，通过将塑料密封片与金属垫片相结合组成防转垫片，且塑料密封片沿径向厚度均匀设置，使得罩壳与该防转垫片的接触面积增大，可以传递更多来自罩壳的正压力至金属垫片，增加金属垫片与外座圈之间的摩擦力，提升金属垫片的抗扭转能力，从而防止该防转垫片与外座圈的接触面出现间隙，达到防漏油效果，有效延长单向离合器及起动机的使用寿命；另外，塑料密封片与金属垫片注塑成型为一体，节省零件，工艺简单，成本降低，方便产线自动上料。
附图说明
图1是现有技术中单向离合器的结构示意图；
图2是现有技术中单向离合器的横截面示意图；
图3是本发明提供的单向离合器的结构示意图；
图4是本发明提供的防转垫片的结构示意图；
图5是本发明提供的防转垫片的侧剖视图；
图6是图5中a处局部放大视图。
图中：
1’-驱动齿轮；2’-外座圈；3’-罩壳；4’-金属垫片；5’-润滑脂；6’-矩形弹簧；7’-滚柱；8’-塑料密封件；
1-齿轮；2-外座圈；3-罩壳；4-润滑脂；5-防转垫片；6-弹性垫圈；7-推杆；8-滚柱；9-矩形弹簧；
51-金属垫片；52-塑料密封片；511-容纳孔；521-凸部。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
本实施方式提出一种单向离合器，如图2-5所示，包括齿轮1、外座圈2、罩壳3和防转垫片5，齿轮1开设有沿其轴线方向的轴孔，外座圈2的一端套设在齿轮1的尾端，齿轮1尾端表面与外座圈2内腔面相贴合；外座圈2的内圆周表面间隔设置若干个楔形凹槽，齿轮1外圆周表面与楔形凹槽构成若干个楔形室，每个楔形室内均设置有推杆7、滚柱8和矩形弹簧9，楔形室内充填润滑脂4；防转垫片5中心开设有通孔，用于将防转垫片5套设在齿轮1上；防转垫片5包括金属垫片51和塑料密封片52，金属垫片51与塑料密封片52固连，且塑料密封片52沿径向厚度均匀设置，防转垫片5设置在外座圈2的一端，罩壳3罩在防转垫片5及外座圈2上，罩壳3通过包边力压紧外座圈2及防转垫片5，防转垫片5能够轴向密封楔形室。
本实施例将塑料密封片52与金属垫片51相结合组成防转垫片5，塑料密封片52沿径向厚度均匀设置，使得罩壳3与该防转垫片5的接触面积增大，可以传递更多来自罩壳3的正压力至金属垫片51，增加金属垫片51与外座圈2之间的摩擦力，提升金属垫片51的抗扭转能力，从而防止该防转垫片5与外座圈2的接触面出现间隙，达到防漏油效果，有效延长单向离合器及起动机的使用寿命；另外，塑料密封片52与金属垫片51注塑成型为一体，节省零件，工艺简单，成本降低，方便产线自动上料。
更进一步地，如图4所示，金属垫片51的一面与外座圈2的一端的端面相贴合，另一面与塑料密封片52连接，塑料密封片52的另一面与罩壳3的内壁平整贴合。更优地，罩壳3与防转垫片5相接触的一边与塑料密封片52的外形相适应的设置为直边，保证罩壳3内壁与塑料密封片52的贴合度更高，进一步增大防转垫片5与罩壳3的接触面积，以增大罩壳3对防转垫片5的正压，从而实现增大摩擦力，增大抗扭转力的目的。
具体而言，参见图3-图5，金属垫片51上沿轴孔周向设置有至少一个容纳孔511，塑料密封片52上设置有与容纳孔511相对应的凸部521，凸部521卡接在容纳孔511中。
本实施例中带有凸部521的塑料密封片52通过注塑工艺与金属垫片51固连为一体件防转垫片5，然后再应用到单向离合器中，相较于现有技术，节省了零部件，简化了制造工艺，降低了生产成本，方便产线自动上料。
更优地，塑料密封片52上还设置有环形槽，凸部521圆周均布位于环形槽内。该结构使得凸部521的下表面低于塑料密封片52的上表面，从而使得金属垫片51以部分或者全部嵌入的形式与塑料密封片52固连，进一步提高了连接的稳定性，增大了金属垫片51的抗扭转力。
在另一实施例中，先分别制造出金属垫片51与塑料密封片52，塑料密封片52的厚度沿径向均匀设置，再通过容纳孔511与凸部521相卡接实现金属垫片51与塑料密封片52的固连形成一体件防转垫片5，然后将该防转垫片5应用到单向离合器中。相较于现有技术中金属垫片51与塑料密封片52作为两个独立零部件，且塑料密封片52呈外缘厚、中间薄的状态，应用在单向离合器中的结构，本实施例提供的防转垫片5不仅能传递更多来自罩壳3的正压力至金属垫片51，增加金属垫片51与外座圈2之间的摩擦力，提升金属垫片51的抗扭转能力，还能通过凸部521与容纳孔511的配合，增强金属垫片51与塑料密封片52的连接，提高连接的稳定性。
以上实施例中在金属垫片51上沿轴孔周向均布设置有六个容纳孔511，且容纳孔511靠近金属垫片51的边缘设置，塑料密封片52上与容纳孔511相对应的设置六个凸部521。容纳孔511的形式可以为圆柱形、腰形或异形孔，本实施例中的容纳孔511优选为腰形孔，且容纳孔511中设置有倒角，防止在运输安装过程中，金属垫片51与塑料密封片52脱落分离。可以理解的是，容纳孔511和凸部521的数量不限于此，可根据实际工况进行设计。更进一步地，凸部521突出金属垫片51的一面与金属垫片51的表面平齐。平齐的结构使得金属垫片51与外座圈2的贴合更加平整紧密，能够将来自罩壳3的正压力更多的转化为摩擦力，实现防转防漏油的目的。
更优地，金属垫片51和塑料密封片52的接触面为斜面，斜面能加大金属垫片51与塑料密封片52的接触面积，保证在运输安装过程中，金属垫片51不易与塑料密封片52脱落分离。
本实施方式提供的单向离合器还包括弹性垫圈6，弹性垫圈6通过槽配合固定设置在外座圈2远离齿轮1的一端。
本实施方式还提供一种起动机，包括电动机、传动机构和控制机构，其中，电动机用于将蓄电池的电能转化为扭矩，传动机构用于将扭矩传递给发动机，控制机构用于接通和切断起动机和蓄电池之间的电路；传动机构为上述的单向离合器。
在某次对比试验中：取现有技术中普通单向离合器与本实施例提供的单向离合器各两套进行扭转力试验，以及取具有普通单向离合器的起动机与具有本实施例提供的单向离合器的起动机进行耐久寿命试验。利用工装限位单向离合器，使用扭力扳手配合工装测试在相同环境下，现有的单向离合器中的金属垫片51及本实施例提供的防转垫片5分别在多大扭力下会发生扭转。结果显示，金属垫片51在3-4n·m的扭力下发生扭转；防转垫片5在9-10n·m的扭力下发生扭转。测试数据表明本实施例提供的防转垫片5具有较显著的提升抗扭转的能力。使用现有技术中单向离合器的起动机的耐久寿命为18万次，使用本实施例提供的单向离合器的起动机的耐久寿命为30万次，试验数据表明，本实施例提供的单向离合器及起动机的使用寿命有效延长。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。