一种起动机单向器用内座圈技术领域
本发明涉及一种汽车起动机单向器零部件领域，特别是一种起动机单向器用内座
圈。
背景技术
现有汽车起动机单向器主要包括驱动齿轮、外座圈和外座圈相配合的内座圈，内
座圈包括十字块、滚柱和柱塞，十字块包括十字槽和十字凸台，十字凸台的一侧面设有凹
槽，凹槽内装有柱塞和套设于柱塞上的弹簧，柱塞的一端伸出凹槽外，滚柱设于柱塞朝外的
一端与另一相对十字凸台的侧面之间，驱动齿轮通过滚柱与外座圈配合转动。但是现有的
单向器内座圈中，内座圈和外座圈摩损严重，特别是起动机在短时间重复操作后，再次启动
起动机会发出较大的噪音，严重影响起动机的正常工作。
在现有的单向器中，驱动齿轮和外座圈之间滚柱处涂有油脂，以起到润滑的作用，
但是，当单向器运转时驱动齿轮高速转动，油脂容易随着高速转动甩出，导致滚柱内的油脂
变稀，起动机性能降低，滚柱、柱塞与卡圈磨损严重，极易产生打滑，导致汽车无法启动，即
使在保证具有很强密封性的情况下，由于误操作和短时间内的重复起动，起动机的驱动齿
轮与发动机飞轮产生高速撞击，导致卡圈、压圈等密封件发生松动，进而还是会破坏密封
性，起动机噪音大，磨损严重的问题有待进一步解决。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种一种起动机单向器用内
座圈，以解决上述存在的不足。
本发明采用的技术方案如下：一种起动机单向器用内座圈，内座圈包括十字块、滚
柱和柱塞，十字块包括十字槽和十字凸台，十字凸台与外座圈内壁接触的工作面分别设有
环形分布的集液槽和刮油槽，所述刮油槽内配合安装有粉末冶金含油金属材料制成的刮油
元件，所述刮油元件的高度不小于刮油槽的深度。
起动机在起动发动机时，十字凸台工作面上的刮油元件紧卡在外座圈内壁与十字
凸台的工作面之间，外座圈内壁与十字凸台的工作面接触面积少且大部分摩擦力都集中在
刮油元件与外座圈的内壁上，外座圈内壁与十字凸台之间不易发生相对位移，具有良好地
紧密性，能够阻断从外座圈内密封的承推环渗入的水和潮气，提高了单向器的密封性能，单
向器的噪音得到大幅降低，能够实现静音推拉转动。此时，滚柱处的油脂随高速转动和轴向
移动而甩出并溅射在外座圈的内壁上，绝大部分的外座圈内壁上的油脂经高速转动而分布
于十字凸台工作面与外座圈内壁之间，由于集液槽的存在，该处的油脂又会集中汇集于集
液槽内，集液槽内的油脂可以润滑外座圈内壁，减小了十字凸台工作面与外座圈内壁之间
的摩擦系数，进而进一步地减少了噪音的产生，并且同时防止了油脂甩出外座圈外而使滚
柱内的油脂变稀的问题。
同时，由于摩擦系数的减小，待重复使用致使刮油元件与外座圈发生松动后，刮油
元件与外座圈发生相对位移，当刮油元件用粉末冶金含油金属材料制成后，由于其具有多
孔的金属结构，刮油元件能够在外座圈内壁形成一定厚度的油膜刮油元件与外座圈的摩擦
振动强度降低，噪音消除，进而消除了因刮油元件的松动而产生较大噪音的缺陷。刮油元件
磨损完后，由于十字块并未产生较大磨损，因此只需取出十字块，清洗十字块的表面即可重
复使用，进而提高了起动机单向器零部件的利用率，减少了资源的浪费。因此，刮油元件的
使用不仅有效降低了起动机单向器的工作噪音，还大幅减少了单向器外座圈与内座圈之间
的磨损，降低了单向器打滑问题的产生概率，提高了单向器使用寿命和使用效果。
进一步，为了让刮油元件能够被均匀的磨损，刮油槽分布于工作面的中部，集液槽
设于刮油槽的两侧。
进一步，为了减少刮油元件的磨损并同时起到降低噪音的积极效果，刮油元件的
一端为安装部，另一端为刮油部，安装部端面的曲率半径小于刮油部端面的曲率半径。
进一步，考虑到外座圈使用的材料，刮油元件用铁基含油金属材料。
进一步，为提高铁基含油金属刮油元件的耐磨性和磨损均匀性，铁基含油金属材
料中含有1-3%的铋合金元素。
进一步，刮油元件为刮油条，每个刮油槽内对应一个刮油条，刮油槽与刮油条过盈
配合安装。
进一步，为了防止刮油元件错误安装，集液槽内设有凸起，凸起的高度不大于集液
槽的深度。
进一步，为了使集液槽内的油脂能够更好地回流至滚柱与柱塞所在的十字槽内，
集液槽上至少一端与十字槽相交。
进一步，刮油元件为刮油环，处于同一平面的刮油槽与一个刮油环过盈配合安装。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、外座圈内壁与十字凸台之间不易发生相对位移，具有良好地紧密性，能够阻断从外
座圈内密封的承推环渗入的水和潮气，提高了单向器的密封性能，单向器的噪音得到大幅
降低，能够实现静音推拉转动；
2、减小了十字凸台工作面与外座圈内壁之间的摩擦系数，并同时防止了油脂甩出外座
圈外而使滚柱内的油脂变稀的问题；
3、当刮油元件用粉末冶金含油金属材料制成后，由于其具有多孔的金属结构，刮油元
件能够在外座圈内壁形成一定厚度的油膜刮油元件与外座圈的摩擦振动强度降低，噪音消
除，进而消除了因刮油元件的松动而产生较大噪音的缺陷；
4、由于十字凸块并未产生较大磨损，因此只需取出十字凸块，清洗十字凸块的表面即
可重复使用，进而提高了起动机单向器零部件的利用率，减少了资源的浪费。
附图说明
图1是本发明的一种起动机单向器用内座圈三维结构示意图；
图2是图1的主视结构示意图；
图3是图1的侧视结构示意图；
图4是本发明的刮油元件横截面结构示意图；
图5是本发明的另一种起动机单向器用内座圈三维结构示意图；
图6是图5的主视结构示意图；
图7是图6中A-A截面的剖面结构示意图；
图8是图7中B部分的局部放大结构示意图。
图中标记：1为内座圈，2为十字块，3为滚柱，4为柱塞，5为十字槽，6为十字凸台，
601为工作面，602为集液槽，603为刮油槽，604为凸起，7为刮油元件，701为安装部，702为刮
油部，8为刮油条，9为刮油环。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并
不用于限定本发明。
如图1至图8所示，一种起动机单向器用内座圈，包括十字块2、滚柱3和柱塞4，十字
块2包括十字槽5和十字凸台6，十字凸台6的一侧面设有凹槽（图中未画出），凹槽内装有柱
塞4和套设于柱塞上的弹簧（图中未画出），柱塞4的一端伸出凹槽外，滚柱3设于柱塞4朝外
的一端与另一相对十字凸台6的侧面之间，十字凸台6与外座圈内壁接触的工作面601分别
设有环形分布的集液槽602和刮油槽603，所述刮油槽603内配合安装有粉末冶金含油金属
材料制成的刮油元件7，所述刮油元件7的高度不小于刮油槽603的深度。
内座圈1与外座圈配合安装后，内座圈1内的十字块2通过十字凸台6的工作面与外
座圈的内壁接触，由于刮油元件7的高度不小于刮油槽603的深度，一般高出工作面0.5-
2mm，优选为0.8mm，起动机在起动发动机时，起动机内的啮合拨叉杆推动单向器向发动机飞
轮移动，进而使起动机的驱动齿轮与发动机飞轮接触啮合，在啮合拨叉杆推动和驱动齿轮
的高速转动过程中，工作面上的刮油元件7紧卡在外座圈内壁与十字凸台6的工作面601之
间，外座圈内壁与十字凸台6的工作面601接触面积少且大部分摩擦力都集中在刮油元件7
与外座圈的内壁上，外座圈内壁与十字凸台之间不易发生相对位移，具有良好地紧密性，能
够阻断从外座圈内密封的承推环渗入的水和潮气，一定程度地降低了牵引电磁铁拉动线圈
因受潮而烧损的损坏概率，提高了单向器的密封性能，单向器的噪音得到大幅降低，能够实
现静音推拉转动。此时，滚柱3处的油脂随高速转动和轴向移动而甩出并溅射在外座圈的内
壁上，绝大部分的外座圈内壁上的油脂经高速转动而分布于十字凸台工作面601与外座圈
内壁之间，由于集液槽602的存在，该处的油脂又会集中汇集于集液槽602内，集液槽602内
的油脂可以润滑外座圈内壁，减小了工作面601与外座圈内壁之间的摩擦系数，进而进一步
地减少了噪音的产生，并且同时防止了油脂甩出外座圈外而使滚柱3内的油脂变稀的问题
发生。
由于摩擦系数的减小，待重复使用致使刮油元件7与外座圈发生松动后，刮油元件
7与外座圈发生相对位移，刚性面之间的紧密摩擦导致局部摩擦系数增大，加强了外座圈和
十字块2之间的空气的振动，进而产生了较大的刮擦噪音，同时这种松动容易卡住十字块2，
导致单向器工作异常，因此，一般的刚性刮油元件7无法满足所需。当刮油元件7用粉末冶金
含油金属材料制成后，含油金属刮油元件7不仅能够满足应有的强度、韧性、耐磨性等要求，
由于其具有多孔的金属结构，还能在工作过程中，吸收储藏一定的油脂，当刮油元件7发生
松动后，刮油元件7能够在外座圈内壁形成一定厚度的油膜，即此时刮油元件7的作用类似
于套设在发动机活塞上的密封环的作用，刮油元件7与外座圈的摩擦振动强度降低，噪音消
除，进而消除了因刮油元件7的松动而产生较大噪音的缺陷。同时，起动机单向器在长期使
用过程中，刮油元件7会发生较大的磨损，刮油元件7的磨损一方面可继续润滑外座圈的表
面，降低摩擦系数，进一步维持静音工作状态，另一方面，产生的磨屑跟油脂混在一起集于
集液槽602内，油脂不易流失，可继续为润滑而发挥作用，提高了油脂的使用率。刮油元件磨
损完后，由于十字块2并未产生较大磨损，因此只需取出十字块2，清洗十字块2的表面即可
重复使用，进而提高了起动机单向器零部件的利用率，减少了资源的浪费。因此，刮油元件7
的使用不仅有效降低了起动机单向器的工作噪音，还大幅减少了单向器外座圈与内座圈1
之间的磨损，降低了单向器打滑问题的产生概率，提高了单向器使用寿命和使用效果。
作为一种优选地实施方式，刮油槽603分布于工作面601的中部，集液槽602设于刮
油槽603的两侧。这样的设置方式可以保证刮油元件7能够被均匀的磨损，十字凸台工作面
601与外座圈内壁之间的油脂和磨屑更易于集液槽602收集，减低了十字块2偏移卡住的概
率。
作为一种实施方式，为了减少刮油元件7的磨损并同时保证降低噪音的积极效果，
刮油元件7的一端为安装部701，另一端为刮油部702，安装部701端面的曲率半径小于刮油
部702端面的曲率半径，如图4所示。这样的结构不仅便于过盈配合安装，还能使刮油元件7
的重心移至刮油部702，减少刮油部702所受到的剪切力，降低摩擦振动，增大接触面积，进
而在保证静音工作的同时，还降低了磨损量。
作为一种改进地实施方式，考虑到技术人员在安装过程中，容易将集液槽602误认
为是刮油槽603而导致错误安装，进而影响刮油元件7的工作特性和单向器的正常工作，集
液槽602内设有凸起604，凸起604的高度不大于集液槽602的深度。当技术人员在集液槽602
内安装刮油元件7时，由于凸起604的存在，刮油元件7无法嵌于集液槽602内，致使刮油元件
7无法安装在集液槽602上，进而避免了误安装，提高了安装效率。
作为一种实施方式，刮油元件7可以为刮油条8，如图5至8所示，每个刮油槽603内
对应一个刮油条8，刮油槽603与刮油条8过盈配合安装。刮油条8被固定在刮油槽603内，使
刮油条8不发生偏移而被均匀磨损，提高刮油条8的利用率。
作为一种实施方式，为了使集液槽602内的油脂能够回流至滚柱3与柱塞4所在的
十字槽5内，集液槽602上至少一端与十字槽5相交，如图1和图5所示，进而让集液槽602内的
油脂能够回流，同时，当集液槽602内的磨屑堵塞过多时，磨屑也能随着油脂一同流入十字
槽5内，有效降低了磨屑的粘连副作用。
作为一种实施方式，刮油元件7为刮油环9，如图1至图3所示，处于同一平面的刮油
槽603与一个刮油环9过盈配合安装。此种实施方式能够简化安装，提高安装效率，但是在十
字槽5上方的刮油环9部分由于支撑力较小，支撑点较远，会发生断环的可能，因此，需根据
刮油槽603的深度合理选择刮油元件。
值得说明地是，本发明的刮油元件7所用的粉末冶金含油金属材料为铁基、铝基、
铜基或其他合金基含油金属材料，考虑到外座圈使用的材料，刮油元件优选使用铁基含油
金属材料。更近一步地说，为提高铁基含油金属刮油元件的耐磨性和磨损均匀性，降低其表
面的摩擦系数，使单向器达到静音工作状态，铁基含油金属材料内添加1-3%（重量份）的Bi
（铋）合金元素，优选为2.3%的Bi，刮油元件在摩擦过程中Bi元素容易融化而渗出，形成Bi润
滑膜，能够对摩擦表面起到自润滑作用，进而降低了刮油元件的摩擦系数，使刮油元件的磨
损量降低，在一定程度上提高了磨损均匀性。
更进一步地说，上述的铁基含油金属刮油元件的制备方法包括以下步骤：
步骤一、分别按重量取8.3-8.6%的铜粉，0.73-0.95%的硅粉，0.3-0.4%的镁粉，2-3%的
铬粉，1-3%的铋粉，余量为铁粉，将上述个组分置于高速混合机中混合均匀，搅拌速度为得
到初级混料，然后向初级混料中加入占初级混料重量百分比1.0%的镍包二硫化钼润滑剂和
重量百分比1.0%的石墨，并在高速混合机中混合均匀，得到混合料；
步骤二、设计压制模具，将混合料倒入已设计好的模具内，然后安装上冲模，使冲模的
上表面保持水平，安装完成后，将模具放入粉末压片机中进行压制成型，得到压坯；
步骤三、将得到的混合料放入在烘干炉内，在氩气的保护下进行120℃保温烘干2h，然
后向高温烧结炉中充满氩气，将烘干后的压坯放入高温烧结炉中进行烧结，得到半成品；
步骤四、将得到的半成品进行打磨和精整，在去离子水中进行超声清洗，干燥，然后置
于真空浸油机内进行浸油处理后得到成品，切削加工后即得。
经测试，安装有刮油环的起动机单向器在3h内重复推拉1000次过程中，所产生的
噪音低于30分贝，拆卸测量刮油环的磨损量得到，其磨损量低于300μm，具有良好的耐磨性
能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。