CN103228907A - 发动机起动装置 - Google Patents

Abstract

在环形齿轮旋转中使小齿轮与环形齿轮啮合时，即使是在环形齿轮、小齿轮的某一个中存在转速差的情况下，也在抵接的瞬间进行更切实的同步和相位匹配，抑制噪音、因磨损造成的寿命降低以及因啮合时间的损耗造成的起动性的延迟。本发明的发动机起动装置具备：启动马达；小齿轮部（30），其与启动马达的输出轴侧花键结合，在轴方向滑动；环形齿轮（100），其与由推出机构推出了的小齿轮部的小齿轮（34）啮合，通过传递启动马达的旋转力而起动发动机，小齿轮部在与环形齿轮啮合的小齿轮的啮合轴方向的前端部的所有的齿中具有同步用面，其是与啮合轴方向平行的一对面，且被构成为具有比小齿轮的齿厚薄的厚度。

Description

发动机起动装置

技术领域

本发明涉及发动机起动时的启动机中的小齿轮和发动机的环形齿轮的啮合性的改进。

背景技术

在以往的发动机起动装置（以后称为启动机）中，在发动机停止的状态下，进行起动动作。因此，小齿轮在环形齿轮未旋转的状态下，进行与环形齿轮的啮合。但是，在为了低燃料消耗而进行怠速熄火的系统中，通过在环形齿轮旋转中也使小齿轮与环形齿轮啮合来确保再起动性。

例如，在要求怠速熄火的瞬间发动机旋转仍未中止的状态下再起动的情况下，或者需要在从停止状态到再起动时缩短时间的情况下，在环形齿轮的旋转中事先实施与小齿轮的啮合。

在这样的情况下，作为在环形齿轮的旋转中使小齿轮啮合的方法，有对小齿轮的启动马达进行调速通电使之啮合，以便与环形齿轮的转速同步的方法（例如，参见专利文献1）。另外，有通过设置用于事先同步的机构，通过该机构部的摩擦，在同步到一定的转速差后，使齿轮啮合的方法（例如，参见专利文献2）。进而，还有通过研究小齿轮形状，使啮合容易的方法等（例如，参见专利文献3）。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-70699号公报

专利文献2：日本特开2006-132343号公报

专利文献3：日本特开2009-168230号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在以往技术中有下述那样的课题。

虽然环形齿轮在发动机停止后通过惯性旋转而减速，但是，在这种情况下，由于因活塞的压缩膨胀而产生的扭矩的变动，转速一面脉动，一面停止。因此，例如，为了要像专利文献1那样，由发动机起动装置（启动机）使环形齿轮和小齿轮的转速同步，使它们啮合，需要复杂的结构。具体地说，需要取得或预测环形齿轮和小齿轮的转速，根据它们控制启动机，使之啮合的复杂的结构。

另外，不仅仅使之同步，若不使小齿轮和环形齿轮的相位一致，也不会啮合。为此，需要对于同步了的各个齿轮，认识正确的旋转方向的位置。但是，为了进行这样的高精度的控制，需要高精度的编码器等检测器、发动机侧ECU的高速运算处理。另外，由编码器等进行的小齿轮的相位的检测因小齿轮本身是移动体而安装困难，系统也变得复杂，且装置也大型化。

再有，即使在利用预测各自的旋转使小齿轮投入的方法来变得简易化，实现了复杂的结构的情况下，也由于预测值的误差和使小齿轮在轴方向上投入的时刻的不一致，而产生抵接时的转速差，所以，正确的控制困难。

另一方面，例如，如专利文献2那样，做成事先由同步机构使转速匹配而使小齿轮和环形齿轮抵接的结构，能够以更简洁的结构，使环形齿轮和小齿轮的转速同步。但是，小齿轮和环形齿轮通常也为了马达的小型化，而以齿轮比为10倍水平存在，由于尺寸结构上的制约而并不在同轴上。因此，从小齿轮向环形齿轮抵接的同步机构的摩擦面总是进行伴有产生打滑的同步，难以实现一致到相位的完全的同步。

另外，在同步机构中，在同步之后环形齿轮和小齿轮抵接的时点，除在该时点相位偶然一致的情况外，在环形齿轮和小齿轮之间产生打滑，在相位一致的时点啮合。这样，在使用同步机构的结构中，在因打滑而同步后使小齿轮和环形齿轮抵接。为此，存在此时的噪音、磨耗的问题，或因另外需要同步的磨耗面而需要另外的空间这样的问题。

另外，例如，在使用同步机构的情况下，如专利文献3那样，考虑为使小齿轮和环形齿轮容易啮合，对小齿轮的前端的形状进行研究，在齿前端设置倒角等。据此，在专利文献3中，能够进行由倒角产生的空间的量的插入，且实施由面接触产生的引导效果。

这里，若为环形齿轮停止的状态的啮合，则具有由倒角产生的引导效果。但是，在环形齿轮旋转中，在小齿轮的相对转速不同的情况下，由于两齿轮因倒角部的抵接而碰撞，因而产生将小齿轮在轴方向上推回的力成分。据此，存在在啮合时产生碰撞音、啮合的延迟这样的问题。

像这样，在环形齿轮旋转中使小齿轮啮合的情况下，若不在抵接的瞬间进行更切实的同步和相位匹配，则产生噪音、因磨耗造成的寿命降低、还有因啮合时间的损耗造成的起动延迟等。

尤其是在小齿轮和环形齿轮啮合时转速差大的情况下，齿和齿相互摩碰，一面发出噪音，一面进行啮合。其结果为，存在因齿的磨耗等产生的寿命的问题，且存在因倒角面等使得转速差的扭力成为轴方向的力，小齿轮被大幅弹起，啮合时间产生损耗，再起动性也变差这样的问题。

本发明是为了解决这样的问题做出的发明，其目的在于，得到如下的一种发动机起动装置：在环形齿轮旋转中，使小齿轮与环形齿轮啮合时，即使在环形齿轮、小齿轮的某一个中存在转速差的情况下，也能够在抵接的瞬间进行更切实的同步和相位匹配，抑制噪音、因磨耗造成的寿命的降低以及因啮合时间的损耗造成的起动性的延迟。

用于解决课题的手段

本发明的发动机起动装置具备：启动马达；小齿轮部，其与启动马达的输出轴侧花键结合，在轴方向上滑动；环形齿轮，其具有使小齿轮部向与环形齿轮啮合的位置移动的推出机构，所述环形齿轮与由推出机构推出了的小齿轮部的小齿轮啮合，通过传递启动马达的旋转力来使发动机起动，在该发动机起动装置中，小齿轮部在与环形齿轮啮合的小齿轮的啮合轴方向的前端部的所有的齿中具有同步用面，该同步用面是与啮合轴方向平行的一对面，且被构成为具有比小齿轮的齿厚薄的厚度。

发明效果

根据本发明的发动机起动装置，在小齿轮的前端部设置具有比小齿轮的齿厚薄的厚度的同步用面，具备不是通过齿轮彼此的端面的摩擦而同步而是通过使同步用面碰撞而同步的构造，据此，能够得到如下的发动机起动装置：在环形齿轮旋转中使小齿轮与环形齿轮啮合时，即使在环形齿轮、小齿轮的某一个中存在转速差的情况下，也能够在抵接的瞬间进行更切实的同步和相位匹配，抑制噪音、因磨损造成的寿命降低以及因啮合时间的损耗造成的起动性的延迟。

附图说明

图1是本发明的实施方式1中的发动机起动装置的分解图。

图2是将本发明的实施方式1中的发动机起动装置安装在发动机上时的剖视图。

图3是本发明的实施方式1中的小齿轮部的构成零件的分解立体图。

图4是表示本发明的实施方式1中的小齿轮的形状的立体图。

图5是表示本发明的实施方式1中的小齿轮的另外的形状的立体图。

图6是本发明的实施方式1中的图5所示的小齿轮的主视图以及侧视图。

图7是表示本发明的实施方式2中的小齿轮的形状的立体图。

图8是本发明的实施方式2中的小齿轮的主视图以及侧视图。

图9是表示本发明的实施方式3中的小齿轮的形状的立体图。

图10是本发明的实施方式3中的小齿轮的主视图以及侧视图。

图11是表示本发明的实施方式4中的发动机起动装置的环形齿轮的形状的立体图以及局部放大图。

图12是本发明的实施方式4中的小齿轮和环形齿轮的前端进行啮合时的立体图。

图13是从啮合时的轴方向透视本发明的实施方式4中的小齿轮和环形齿轮的前端而成的映像图。

图14是本发明的实施方式4中的前面的图13所示的映像图的局部放大图。

图15是表示本发明的实施方式5中的小齿轮的形状的立体图。

具体实施方式

下面，使用附图对本发明的发动机起动装置的优选的实施方式进行说明。

实施方式1．

图1是本发明的实施方式1中的发动机起动装置的分解图。图1所示的本实施方式1中的发动机起动装置由马达驱动力部10、轴20、小齿轮部30、吸引线圈部40、柱塞50、杆60、托架70、止动器80以及减速齿轮部90构成。

马达驱动力部10起动发动机。轴20经减速齿轮部90与马达的输出轴侧结合。小齿轮部30与被螺旋花键结合于轴20的超越离合器一体化，能够在轴方向滑动。

吸引线圈部40通过使开关为ON（导通）来吸引柱塞50。杆60将因吸引而产生的柱塞50的移动向小齿轮部30传递。托架70在小齿轮移动时将包括马达驱动力部10、轴20以及小齿轮部30在内的各个零件经止动器80固定于发动机侧。

图2是将本发明的实施方式1中的发动机起动装置安装在发动机上时的剖视图。在进行发动机起动的情况下，若开关被ON，则继电器触点闭合，电流在吸引线圈部40的吸引线圈41中流动，柱塞50被吸引。若柱塞50被吸引，则杆60被拉入，杆60以杆旋转轴中心61为中心旋转。

另外，在旋转的杆60中与柱塞50相反一侧的端部将小齿轮部30推出，其结果为，小齿轮部30沿轴20的花键一面旋转，一面被推出。

图3是本发明的实施方式1中的小齿轮部30的构成零件的分解立体图。小齿轮部30具备超越离合器31、轴芯32、螺旋弹簧33、小齿轮34以及保持零件35而构成。

图4是表示本发明的实施方式1中的小齿轮34的形状的立体图。图4中的各符号表示下面的内容。

34a：小齿轮34的设置在环形齿轮100侧的端面部分的啮合用的前端部

34b：小齿轮34的齿厚

34c：前端部34a的齿厚

34d：小齿轮34的啮合用的槽

34e1：小齿轮34的齿的扭矩传递侧的面

34e2：小齿轮34的齿的非扭矩传递侧的面

34f2：前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面

34g2：前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2和齿的非扭矩传递侧的面34e2的阶梯的倒角部

34h：前端部34a的齿尖外径部的倒角

如图4所示，在小齿轮34的环形齿轮100侧端面，前端部34a作为向环形齿轮100侧突起的形状存在于各齿的前端。这里，图4所示的前端部34a的扭矩传递侧的面与小齿轮34的齿的扭矩传递侧的面34e1为同一面。

与此相对，前端部34a的非扭矩传递侧的面与小齿轮34的齿的非扭矩传递侧的面34e2具有阶梯。即、作为使小齿轮34的齿的非扭矩传递侧的面34e2移位的面，存在前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2。

而且，在小齿轮34的齿的非扭矩传递侧的面34e2和前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2之间的阶梯处存在倒角部34g2。前端部34a的齿厚34c比小齿轮34的齿厚34b小。

另一方面，图5是表示本发明的实施方式1中的小齿轮34的另外的形状的立体图。在前面的图4中，前端部34a是向环形齿轮100侧突起的形状。但是，如图5所示，不具有突起形状而是前端部34a的端面被连结成与环形齿轮侧的小齿轮端面为同一平面也没有问题。通过做成该图5那样的结构，能够使小齿轮34的加工简单，抑制成本。

上述那样的图4或者图5所示的具有前端部34a的形状结果成为相对于小齿轮34具有两种规格的移位了的2级的小齿轮。即、成为2级构造的小齿轮，所述2级构造的小齿轮具备如下的部分：具有啮合后的小齿轮34的齿厚34b的部分和具有用于最初与环形齿轮100啮合的前端部34a的齿厚34c（这里，齿厚34c处于比齿厚34b薄的关系）的部分。

在具有前端部34a的第一级小齿轮部中，在小齿轮34的前端部34a不存在制造上所需要的齿尖外径部的倒角34h以外的倒角，由与轴方向平行的面构成为齿。这里的平行被定义为顶面水平的角度是无问题的水平。

考虑环形齿轮100在旋转中，与小齿轮34的转速相比，环形齿轮100旋转得快的情况。在这种情况下，由开关使线圈41通电，将柱塞50拉入，经杆60将小齿轮部30推出，此时，与环形齿轮100抵接时的小齿轮34在作为平行的面被构成的小齿轮34的侧面部以及前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2这两个面处碰撞。

小齿轮34切出有啮合用的槽34d。因此，当在侧面部碰撞的情况下，小齿轮34因被切在轴芯32上的槽而后退，螺旋弹簧33收缩。通过此时的缓冲效果，下一个齿的相位错开，抵接至能够插入的角度相位。

再有，由于在与前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2碰撞之时，环形齿轮100和小齿轮34的转速差的扭力不具有轴方向成分，成为小齿轮34的旋转力，所以，在同步的方向啮合。因此，即使在环形齿轮100和小齿轮34存在转速差的情况下，通过采用2级结构的小齿轮34，也能够不存在小齿轮34被弹开地进行啮合。

与此相对，在使不具有2级结构，不具有前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2以及倒角部34g2的小齿轮以存在转速差的状态抵接于环形齿轮100的情况下，基本上不能啮合。这是因为，为了确保啮合后的啮合率，限制小齿轮和环形齿轮100的齿隙量，在为通常的齿隙量时，环形齿轮100的齿不接触小齿轮34的齿的非扭矩传递侧的面34e2，而是维持在侧面处抵接，持续刮擦的状态，直至同步。

另一方面，在本发明中，通过将适合于啮合的规定的齿隙量设置在与啮合没有关系的前端部34a（即、第一级的小齿轮部），由此能够不存在小齿轮34被弹开地进行啮合。图6是本发明的实施方式1中的图5所示的小齿轮34的主视图以及侧视图。图6所示的前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2的轴方向的深度尺寸34i只要仅通过使环形齿轮100和小齿轮34啮合而转动单向离合器来确保被施加扭矩的面深度即可。

因此，通过使用本发明的小齿轮34，能够在瞬间进行小齿轮34和环形齿轮100的啮合，而不存在小齿轮34被弹开的情况。具体地说，在为以往的倒角时，若转速差不在50rpm水平以内，则不啮合。与此相对，在本发明中，能够确认仅通过将小齿轮34改变为具有2级结构的形状，即使存在300rpm水平的转速差，也能够啮合。

如上所述，根据实施方式1，在小齿轮的前端部设置具有比小齿轮的齿厚薄的厚度的同步用面（小齿轮部同步用面），具备不是通过齿轮彼此的端面的摩擦同步，而是通过使齿面碰撞而同步的2级构造。据此，在环形齿轮旋转中使小齿轮与环形齿轮啮合时，即使在环形齿轮、小齿轮的某一个中存在转速差的情况下，也能够在抵接的瞬间进行更切实的同步和相位匹配。其结果为，能够不提高成本地实现抑制噪音、因磨损造成的寿命降低以及因啮合时间的损耗造成的起动性的延迟的发动机起动装置。

实施方式2．

在前面的实施方式1中，对仅在前端部34a的非扭矩传递侧的面设置同步用面34f2以及倒角部34g2，扭矩传递侧的面为同一面的结构进行了说明。与此相对，在本实施方式2中，对在扭矩传递侧的面也与非扭矩传递侧的面一起设置同步用面以及倒角部的结构进行说明。

图7是表示本发明的实施方式2中的小齿轮34的形状的立体图。另外，将小齿轮部30推出的构造、动作与前面的实施方式1相同，省略说明。

图7中的各符号表示下面的内容。

34a：小齿轮34的设置在环形齿轮100侧的端面部分上的啮合用的前端部

34b：小齿轮34的齿厚

34c：前端部34a的齿厚

34d：小齿轮34的啮合用的槽

34e1：小齿轮34的齿的扭矩传递侧的面

34e2：小齿轮34的齿的非扭矩传递侧的面

34f1：前端部34a的扭矩传递侧的同步用面

34f2：前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面

34g1：前端部34a的扭矩传递侧的同步用面34f1和齿的扭矩传递侧的面34e1的阶梯的倒角部

34g2：前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2和齿的非扭矩传递侧的面34e2的阶梯的倒角部

图7所示的本实施方式2中的小齿轮34的形状与前面的实施方式1同样，在前端部34a的非扭矩传递侧的面中具有同步用面34f2以及倒角部34g2。再有，在本实施方式2中，在前端部34a的扭矩传递侧的面中也具有同步用面34f1以及倒角部34g1。即、在扭矩传递侧的面中，也做成设置了阶梯的2级构造，作为使小齿轮34的齿的扭矩传递侧的面34e1移位的面，存在前端部34a的扭矩传递侧的同步用面34f1。

这样，通过在扭矩传递侧的面上也设置阶梯，能够做成在环形齿轮100和小齿轮34完全啮合并被负荷有过大的扭矩时，不向前端部34a的壁厚薄的部位施加负荷的构造。此时，扭矩传递侧的面的小齿轮34的阶梯成为单向离合器不工作的阶梯，因此，优选该阶梯包括公差在内为最小。

图8是本发明的实施方式2中的小齿轮34的主视图以及侧视图。前端部34a的齿厚34c不仅与作为扭矩传递部的小齿轮34的齿厚34b相比齿厚较薄，而且，如图8所示，向扭矩传递侧偏心。通过做成这样的偏心构造，能够使扭矩传递侧的面的小齿轮34的阶梯最小化，能够将因阶梯而产生的磨损也抑制在最小限度。

另外，图8所示的前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2的轴方向的深度尺寸34i只要仅通过使环形齿轮100和小齿轮34啮合而转动单向离合器，从而确保被施加扭矩的面深度即可。

如上所述，根据实施方式2，在小齿轮的前端部设置具有比小齿轮的齿厚薄的厚度的同步用面，具备不是通过使齿轮彼此的端面的摩擦来同步，而是通过使齿面碰撞来同步的2级构造。据此，在环形齿轮旋转中使小齿轮与环形齿轮啮合时，即使是在环形齿轮、小齿轮的某一个中存在转速差的情况下，也能够在抵接的瞬间进行更切实的同步和相位匹配。其结果为，能够不提高成本地实现抑制噪音、因磨损造成的寿命降低以及因啮合时间的损耗造成的起动性的延迟的发动机起动装置。

再有，做成在扭矩传递侧的面也与非扭矩传递侧的面一起设置同步用面以及倒角部的2级构造。这样，通过在扭矩传递侧的面也设置阶梯，能够做成在环形齿轮和小齿轮完全啮合，负荷有过大的扭矩时，不会向前端部的壁厚薄的部位施加负荷的构造。再有，通过将非扭矩传递侧的面的阶梯和扭矩传递侧的面的阶梯做成偏心构造，能够使扭矩传递侧的面的小齿轮的阶梯最小化，能够将因阶梯造成的磨损也抑制在最小限度。

实施方式3．

在前面的实施方式1、2中，对小齿轮34的前端部34a的形状均由齿构成的情况进行了说明。与此相对，在本实施方式3中，对小齿轮34的前端部34a的形状由数量与齿相同的突起构成的情况进行说明。

图9是表示本发明的实施方式3中的小齿轮34的形状的立体图。另外，将小齿轮部30推出的构造、动作与前面的实施方式1、2相同，省略说明。

图9中的各符号表示下面的内容。

34a：小齿轮34的设置在环形齿轮100侧的端面部分的啮合用的前端部

34b：小齿轮34的齿厚

34c：前端部34a的齿厚

34d：小齿轮34的啮合用的槽

34e1：小齿轮34的齿的扭矩传递侧的面

34e2：小齿轮34的齿的非扭矩传递侧的面

34f1：前端部34a的扭矩传递侧的同步用面

34f2：前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面

34g2：前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2和齿的非扭矩传递侧的面34e2的阶梯的倒角部

34j：前端部34a的设置在扭矩传递侧的面的根部处的宽度方向突起部

图9所示的小齿轮34的形状的前端部34a不是由齿，而是由数量与齿相同的突起以及设置在扭矩传递侧的面的突起的根部处的宽度方向突起部34j构成。本实施方式3中的前端部34a的形状与渐开线齿形等一般的齿无关，突起的区域由比齿的截面小的区域构成。再有，与前面的实施方式1、2同样，作为与轴方向平行的面，具有同步用面34f1、34f2。

这样，由于相对于环形齿轮100的缝隙，前端部34a的突起部的大小（34c）被构成得比小齿轮34的大小（34b）小，所以，当在突起部分的同步用面34f1、34f2发生了碰撞时，旋转速度大致一致。因此，能够得到与前面的实施方式1、2相同的效果。

图10是本发明的实施方式3中的小齿轮34的主视图以及侧视图。前端部34a的齿厚34c不仅与作为扭矩传递部的小齿轮34的齿厚34b相比齿厚变小，而且如图10所示，向扭矩传递侧偏心。通过做成这样的偏心构造，即使在由数量与齿相同的突起构成前端部34a的形状的情况下，也与前面的实施方式2同样，能够使扭矩传递侧的面的小齿轮34的阶梯最小化，能够将因阶梯造成的磨损也抑制在最小限度。

另外，图10所示的前端部34a的非扭矩传递侧的同步用面34f2的轴方向的深度尺寸34i只要仅通过使环形齿轮100和小齿轮34啮合而转动单向离合器，由此来确保被施加扭矩的面深度即可。

如上所述，根据实施方式3，即使通过由数量与齿相同的突起构成小齿轮的前端部的形状，也与前面的实施方式1、2同样，能够不提高成本地实现抑制噪音、因磨损造成的寿命降低以及因啮合时间的损耗造成的起动性的延迟的发动机起动装置。

另外，将小齿轮部30推出的机构并不限于前面的实施方式1中的图1、图2所示的机构。也可以使用利用马达的驱动力在轴方向推出的机构等其它的构件，能够得到同样的效果。

实施方式4．

在前面的实施方式1～3中，对通过研究小齿轮34的前端部34a的形状，从而具有适合于啮合的规定的齿隙量，谋求扩大齿隙量的情况进行了说明。与此相对，在本实施方式4中，对如下的方法进行阐述：针对环形齿轮100的前端形状，也同样研究前端形状，扩大齿隙量，由此得到更好的效果。

图11是表示本发明的实施方式4中的发动机起动装置的环形齿轮100的形状的立体图以及局部放大图。小齿轮侧的发动机起动装置与前面的实施方式1、2或3相同。因此，小齿轮侧的动作方法与前面的实施方式1、2或3相同。

小齿轮34的前端形状在齿厚方向变薄，以便增大齿隙。另外，前面的实施方式3中的小齿轮前端形状由于不是渐开线，所以，齿隙的定义不明确，但是，将小齿轮34和环形齿轮100的旋转方向的游隙空间的最小距离作为与“齿隙”相当的值来表示。

能够预见通过进一步增大该齿隙量，插入的容易程度进一步得到改善。但是，由于因小齿轮34的形状而使齿隙量增大的方向相当于缩小小齿轮34的齿厚的方向，所以，通过增大齿隙量，使得小齿轮34的强度逐渐劣化。

因此，在本实施方式4中，为了一面确保小齿轮34的强度，一面扩大齿隙量，通过使环形齿轮100也同样具有与啮合后的齿面平行的齿厚小的面来谋求解决。

具体地说，如图11（b）中的局部放大图所示，考虑对环形齿轮100的形状进行研究。这里，图11（b）中的各符号表示下面的内容。

100a：啮合用的前端部

100b：环形齿轮100的齿厚

100c：环形齿轮100的前端部100a的齿厚

100e1：环形齿轮100的齿的扭矩传递侧的面

100e2：环形齿轮100的齿的非扭矩传递侧的面

100f2：环形齿轮100的前端部100a的非扭矩传递侧的同步用面

100g2：前端部100a的非扭矩传递侧的同步用面100f2和齿的非扭矩传递侧的面100e2的阶梯的倒角部

图12是本发明的实施方式4中的小齿轮34和环形齿轮100的前端啮合时的立体图。另外，图13是本发明的实施方式4中的小齿轮34和环形齿轮100的前端啮合时的从轴方向透视的映像图。

将小齿轮推入、前端部34a被推入时的齿隙的大小成为小齿轮34的非扭矩传递侧的同步用面34f2和环形齿轮100的非扭矩传递侧的同步用面100f2之间的空隙。这里，为了仅由小齿轮确保该齿隙量，需要使前端部34a的齿厚更薄。但是，在这种情况下，由于小齿轮的齿厚过薄，所以，在小齿轮34和环形齿轮100碰撞时，存在小齿轮34的前端部34a因强度不足而破损的情况。

与此相对，替代使小齿轮34侧的前端部34a更薄的情况，如前面的图11b所示，通过使环形齿轮100侧的前端部100a变薄，能够一面确保小齿轮34、环形齿轮100的各自的强度，一面谋求改善啮合性。其结果为，仅通过小齿轮，能够使齿隙量为扭矩传递面彼此的啮合的1.5倍水平，通过使环形齿轮100侧的前端形状也变薄，能够得到3倍水平的齿隙量。

另外，通过做成仅使环形齿轮100侧的前端形状变薄，不使小齿轮34侧的前端形状变薄的结构，也能够得到与仅使小齿轮34侧的前端形状变薄而增大齿隙量的情况同样的效果，能够得到1.5倍水平的齿隙量。

图14是本发明的实施方式4中的前面的图13所示的映像图的局部放大图。如图14所示，环形齿轮100的前端部100a的非扭矩传递侧的面100e2没有必要是渐开线等齿面，也可以是用于强化齿根附近的形状。

如上所述，根据实施方式4，在环形齿轮的前端部设置具有比环形齿轮的齿厚薄的厚度的同步用面（环形齿轮部同步用面），具备不是通过齿轮彼此的端面的摩擦而同步、而是通过使齿面碰撞而同步的2级构造。据此，在环形齿轮旋转中使小齿轮与环形齿轮啮合时，即使在环形齿轮、小齿轮的某一个中存在转速差的情况下，也能够在抵接的瞬间进行更切实的同步和相位匹配。

再有，通过并用环形齿轮侧的同步用面和小齿轮侧的同步用面，能够使开始啮合的前端部彼此的齿隙量比啮合后的齿隙量更大，在切实的同步和瞬间的相位匹配方面，能够得到更好的效果。其结果为，能够不提高成本地实现抑制噪音、因磨损造成的寿命降低以及因啮合时间的损耗造成的起动性的延迟的发动机起动装置。

另外，在上述的实施方式1～4中说明的小齿轮侧的同步用面以及环形齿轮侧的同步用面通过以不超过小齿轮推出力的水平偏斜，能够在抵接的瞬间进行更切实的同步和相位匹配。

实施方式5．

在前面的实施方式1～4中，对通过研究小齿轮34的前端部34a的形状，使之具有适合于啮合的规定的齿隙量，谋求扩大齿隙量的情况进行了说明，但是，通过对所有的齿来适应齿隙的量由此来对应。与此相对，在本实施方式5中，对不规则地扩大齿隙的量，谋求确保强度的情况进行说明。

图15是表示本发明的实施方式5中的小齿轮的形状的立体图。在该图15中，举例表示了如下的情况：小齿轮的齿厚变薄的同步用面34f，和不具有这样的同步用面34f而是与扭矩传递面为相同面的面34e交替地配置。即、本实施方式5中的小齿轮34成为如下的形状：前端部的齿厚没有变薄而是存在厚度保持不变的齿厚。

即使齿厚是厚度保持不变的齿厚，也由于面34e是轴方向的面，所以即使环形齿轮100碰撞，也不存在被弹开的情况。再有，由于在小齿轮34的齿中，混杂着具有齿厚变薄的同步用面34f的齿，所以，存在具有适合于啮合的齿隙量的部位，与这部分量相应地使得啮合容易。

如上所述，根据实施方式5，以混杂着齿厚保持不变的齿和齿厚变薄的齿的形式形成小齿轮。为此，就初期与环形齿轮碰撞的小齿轮的齿而言，环形齿轮与小齿轮的齿厚变薄的齿碰撞的次数概率性地减少。其结果为，在反复使用时，小齿轮的寿命延长，耐久性增加。而且，在发动机侧的惯性大，碰撞的冲击大的情况下，也能够谋求一面确保小齿轮的寿命，一面改善啮合性。

Claims (15)

1.一种发动机起动装置，所述发动机起动装置具备：

启动马达；

小齿轮部，其与上述启动马达的输出轴侧花键结合，在轴方向上滑动；和

环形齿轮，其具有使小齿轮部向与环形齿轮啮合的位置移动的推出机构，所述环形齿轮与由上述推出机构推出了的上述小齿轮部的小齿轮啮合，通过传递上述启动马达的旋转力来使发动机起动，

其特征在于，

上述小齿轮部在与上述环形齿轮啮合的上述小齿轮的啮合轴方向的前端部的所有的齿中具有小齿轮部同步用面，所述小齿轮部同步用面是与上述啮合轴方向平行的一对面，并且被构成为具有比上述小齿轮的齿厚薄的厚度。

2.如权利要求1所述的发动机起动装置，其特征在于，

在相对于上述啮合轴方向垂直的方向的截面中，设于上述前端部的上述小齿轮部同步用面的截面区域被构成为在上述小齿轮部的齿的截面区域内，且比上述齿的截面区域小。

3.如权利要求1或2所述的发动机起动装置，其特征在于，

设于上述前端部的上述小齿轮部同步用面被连结成，上述环形齿轮侧的端面与上述小齿轮的上述环形齿轮侧的端面为同一平面。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述小齿轮具备因上述小齿轮的啮合部的移位量或压力角而具有比啮合后的上述小齿轮的齿厚小的齿厚的上述前端部，由此使齿的规格成为2级构造。

5.如权利要求4所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述前端部通过使齿尖外径变小，由此来增大与上述环形齿轮的齿隙。

6.如权利要求4或5所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述前端部的齿形状除齿尖外径边缘部的处理面以及端面以外，不具有相对于上述环形齿轮的旋转方向的碰撞产生上述小齿轮部的轴方向成分的力的面。

7.如权利要求1至6中的任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，

设于上述前端部的上述小齿轮部同步用面中，扭矩传递侧的面形状与上述小齿轮的齿的扭矩传递侧的面为同一面，非扭矩传递侧的面形状不是与上述小齿轮的齿的非扭矩传递侧的面为同一面，而是具有阶梯。

8.如权利要求1至6中的任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，

对于上述前端部，上述同步用面中的扭矩传递侧的面形状具有不是与上述小齿轮的齿的扭矩传递侧的面为同一面的第一阶梯，非扭矩传递侧的面形状具有不是与上述小齿轮的齿的非扭矩传递侧的面为同一面的第二阶梯，上述第一阶梯比上述第二阶梯小，在上述小齿轮与上述环形齿轮啮合后，不向上述前端部的上述小齿轮部同步用面传递马达扭力。

9.如权利要求1至8中的任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述小齿轮部做成在上述小齿轮和上述小齿轮部的轴芯中，仅上述小齿轮能够在轴方向移动的结构，并且，上述轴方向的连结由弹簧固定。

10.如权利要求1至9中的任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述环形齿轮在与上述小齿轮啮合的前端部的所有的齿中具有环形齿轮部同步用面，所述环形齿轮部同步用面是与上述啮合轴方向平行的一对面，且被构成为具有比上述环形齿轮的齿厚薄的厚度。

11.如权利要求10所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述小齿轮部同步用面替代被构成为比上述小齿轮的齿厚薄的厚度，而被构成为与上述小齿轮的齿厚相同的厚度。

12.如权利要求1至11中的任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述环形齿轮和上述小齿轮开始啮合的前端部的规定的面彼此的齿隙量与啮合后的齿隙量相比在1.5倍以上。

13.如权利要求1至12中的任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述小齿轮部同步用面以及环形齿轮部同步用面以未超过小齿轮推出力的水平偏斜。

14.如权利要求1至13中的任一项所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述小齿轮部具有如下的结构：替代在与上述环形齿轮啮合的上述小齿轮的啮合轴方向的前端部的所有的齿中具有上述小齿轮部同步用面，在一部分的齿中，混杂有不具有上述小齿轮部同步用面的齿。

15.如权利要求14所述的发动机起动装置，其特征在于，

上述小齿轮部具有如下的结构：交替地存在具有上述小齿轮部同步用面的齿和不具有上述小齿轮部同步用面的齿。

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