CN103459828B - 发动机启动装置 - Google Patents

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Abstract

能获得一种发动机启动装置，若在第一小齿轮首先与发动机启动齿轮啮合时第一小齿轮与发动机启动齿轮碰撞，则第一小齿轮相对于第二小齿轮倾斜，为了使该倾斜状态扩大，在第一小齿轮的端面部的靠第二小齿轮的端面部一侧的面与第二小齿轮的端面部的靠第一小齿轮的端面部一侧的面之间形成有规定大小的空隙，无论发动机启动齿轮的转速及小齿轮的转速中的哪个大，均能在发动机启动齿轮与小齿轮抵接时，更早且更可靠地进行发动机启动齿轮与小齿轮的旋转同步及发动机启动齿轮与小齿轮的齿的相位对齐，从而能降低噪声并能抑制因磨损而引起的寿命降低。

Description

发动机启动装置
技术领域
本发明涉及一种发动机启动装置，特别地涉及其小齿轮部，上述发动机启动装置包括电动机部、伴随着被该电动机部驱动的输出转轴的旋转而旋转的小齿轮部以及使上述小齿轮部朝着其小齿轮与发动机启动齿轮的啮合位置移动的推出机构，上述发动机启动装置在上述电动机部的旋转力的作用下，利用相互啮合的上述小齿轮及上述发动机启动齿轮而使发动机启动。
背景技术
作为汽车等的发动机启动装置（以下称为“起动器”），已知有例如专利文献1记载的装置。上述起动器由产生旋转力的电动机、能旋转且能沿轴向移动地配置在电动机的输出轴上的小齿轮以及使电动机的通电打开/关闭的电磁开关等构成。另外，在电磁开关动作（产生电磁力来对柱塞进行吸引）后，小齿轮沿轴向移动，而与发动机的齿圈等发动机启动齿轮（以下称为“齿圈”）啮合，藉此，使齿圈旋转，并使发动机启动。
另外，若在小齿轮沿轴向移动时因小齿轮的齿与齿圈的侧面碰撞而无法啮合，则在电动机的主触点闭合之前，内置于电磁开关的弹簧会蓄积反作用力。然后，在主触点闭合而对电动机通电后，小齿轮在上述电动机的旋转力的作用下被强制旋转，在旋转到能与齿圈啮合的位置的时候，利用蓄积在弹簧上的反作用力，将小齿轮沿轴向推入而使其与齿圈啮合。
近年来，为了改善环境问题，在车辆中，以提高燃油效率及改善尾气排放等为目的，而逐渐采用对发动机的自动停止及再启动进行控制的无空转系统（idlingstopsystem），存在起动器的使用次数增大的趋势。此外，假设因无空转而在发动机旋转没有完全停止的状态时要求再次启动的情况，在齿圈旋转过程中使小齿轮与齿圈啮合来进行再启动等，力求功能上的提高。因此，在现有的起动器中，很难确保足够的啮合耐久性。
在这种情况下，存在对小齿轮的倒角形状进行改进，以在不使啮合性变差的情况下防止齿的端面磨损来提高齿轮装置的耐久性的方法（例如参照专利文献1）。另外，还存在通过对小齿轮形状进行改进来使啮合性提高的方法等（例如参照专利文献2）。此外，还存在通过对小齿轮部分的结构进行改进来使耐久性提高的方法（例如参照专利文献3）。
专利文献1：日本专利特开2001－248710号公报（摘要、图3及其说明）
专利文献2：日本专利特开2009－168230号公报（摘要、图1及其说明）
专利文献3：日本专利特开2006－161590号公报（摘要、图2及其说明）
发明内容
发明所要解决的技术问题
像专利文献1这样，为了使小齿轮与齿圈容易啮合，能够想到对小齿轮的前端形状进行改进，以在齿顶端设置倒角等。藉此，在专利文献1中，能插入对应于倒角所形成的空间的量，并能获得面抵接的引导效果。
在此，若是在齿圈停止的状态下进行的啮合，则可由倒角发挥引导效果。但是，在齿圈旋转过程中小齿轮的相对转速不同的情况下，倒角部的抵接会使两个齿轮发生碰撞，从而会产生将小齿轮沿轴向推回的分力。藉此，存在啮合时产生碰撞声及啮合延迟这样的问题。
另一方面，像专利文献2这样，为了能够尽快地进行啮合，能够想到对小齿轮前端的形状进行改进来交替设置台阶。藉此，在专利文献2中，便实现了能插入因台阶而产生的空间的量这样的效果。
在此，在小齿轮的两个齿与齿圈抵接而啮合时，能够避免因爬升现象而导致的啮合不良，但存在因小齿轮与齿圈间的位置关系的不同，齿顶彼此间发生缓冲而使起动电动机的旋转力无法很好地传递这样的问题。
此外，像专利文献3这样，在小齿轮与齿圈的啮合中，能够想到对小齿轮部的结构进行改进。藉此，在专利文献3中，设置小齿轮冲程和螺旋花键结合部的扭转角，从而在朝与电动机方向相反一侧推出的小齿轮与齿圈的端面抵接之后，在电动机触点闭合之前，小齿轮能够旋转到可与齿圈啮合的位置。
在此，若是在齿圈停止的状态下进行的啮合，则有效果。但是，在齿圈旋转过程中小齿轮的相对转速不同的情况下，会产生效果抵消的情况。藉此，存在啮合时产生碰撞声及啮合延迟这样的问题。
这样，在齿圈旋转过程中使小齿轮啮合的情况下，若不在抵接的瞬间进行更为可靠的同步和相位对齐，则会产生噪声、因磨损而引起的寿命降低，此外，还会产生因啮合时间的损失而引起的启动延迟等。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于得到一种发动机启动装置，该发动机启动装置在齿圈等发动机启动齿轮的旋转过程中使小齿轮与发动机启动齿轮啮合时，无论在发动机启动齿轮的转速及小齿轮的转速中的哪个大的情况下，均能在发动机启动齿轮与小齿轮抵接时，更早且更可靠地进行发动机启动齿轮与小齿轮的旋转同步及发动机启动齿轮与小齿轮的齿的相位对齐，并能抑制噪声、因磨损而引起的寿命降低。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的发动机启动装置包括电动机部、伴随着被该电动机部驱动的输出转轴的旋转而旋转的小齿轮部以及使上述小齿轮部朝着其小齿轮与发动机启动齿轮的啮合位置移动的推出机构，上述发动机启动装置在上述电动机部的旋转力的作用下，利用相互啮合的上述小齿轮及上述发动机启动齿轮而使发动机启动，
上述小齿轮部具有相邻的第一小齿轮和第二小齿轮，其中，在利用上述推出机构使上述小齿轮部朝上述啮合位置移动时，上述第一小齿轮首先与上述发动机启动齿轮啮合，在利用上述推出机构使上述小齿轮部进一步朝上述啮合位置移动时，上述第二小齿轮在上述第一小齿轮与上述发动机启动齿轮啮合的状态下，比上述第一小齿轮晚地与上述发动机启动齿轮啮合，
在上述第一小齿轮的齿部的靠上述第二小齿轮的齿部一侧的面与上述第二小齿轮的齿部的靠上述第一小齿轮的齿部一侧的面之间形成有空隙。
发明效果
根据本发明的发动机启动装置，在具有相邻的第一小齿轮和第二小齿轮的结构中，其中，在利用上述推出机构使上述小齿轮部朝上述啮合位置移动时，上述第一小齿轮首先与上述发动机启动齿轮啮合，在利用上述推出机构使上述小齿轮部进一步朝上述啮合位置移动时，上述第二小齿轮在上述第一小齿轮与上述发动机启动齿轮啮合的状态下，比上述第一小齿轮晚地与上述发动机启动齿轮啮合，在上述第一小齿轮的齿部的靠上述第二小齿轮的齿部一侧的面与上述第二小齿轮的齿部的靠上述第一小齿轮的齿部一侧的面之间形成有空隙，因此，在上述发动机启动齿轮的旋转过程中，使小齿轮与发动机启动齿轮啮合时，上述第一小齿轮的倾斜扩大，发动机启动齿轮的齿面与第一小齿轮的齿面抵接的区域增加，可提高上述第一小齿轮向上述发动机启动齿轮的插入性，因而，无论是发动机启动齿轮的转速及小齿轮的转速中的哪个大，均能在发动机启动齿轮与小齿轮抵接时，更早且更可靠地进行发动机启动齿轮与小齿轮的旋转同步及发动机启动齿轮与小齿轮的齿的相位对齐，可得到一种能降低噪声及抑制因磨损而引起的寿命降低的发动机启动装置。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的图，其是表示发动机启动装置的一例的局部纵剖主视图。
图2是表示本发明实施方式1的图，其是表示小齿轮部的一例的局部纵剖主视图。
图3是表示本发明实施方式1的图，其是表示第一小齿轮与齿圈碰撞而使第一小齿轮处于倾斜状态的小齿轮部的一例的主视图。
图4是表示本发明实施方式1的图，其是表示经过图3的状态后齿圈插入第一小齿轮并处于与第二小齿轮抵接的状态的小齿轮部的一例的主视图。
图5是表示本发明实施方式1的图，其是表示经过图3、图4的状态后齿圈插入第一小齿轮及第二小齿轮而处于啮合状态的小齿轮部的一例的主视图。
图6是表示本发明实施方式2的图，其是表示小齿轮部的另一例的局部纵剖主视图。
图7是表示本发明实施方式3的图，其是表示小齿轮部的又一例的局部纵剖主视图。
图8是表示本发明实施方式4的图，其是表示小齿轮部的又一例的局部纵剖主视图。
图9是本发明实施方式1、实施方式3及本发明实施方式4中的其它效果的说明图，其是表示在图4的状态下第一小齿轮插入齿圈而处于与第二小齿轮抵接的状态的小齿轮部的啮合状态的一例的图，且是从右侧观察图4时的侧视图。
图10是表示本发明实施方式1、实施方式3及本发明实施方式4中的其它效果的说明图（图9）中的干涉部的详细情况的图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的发动机启动装置的优选实施方式进行说明。
实施方式1
以下，根据图1～图5对本发明实施方式1进行说明。图1是表示发动机启动装置的一例的局部纵剖主视图，图2是表示小齿轮部的一例的局部纵剖主视图，图3是表示第一小齿轮与齿圈碰撞而使第一小齿轮处于倾斜的状态的小齿轮部的一例的主视图，图4是表示经过图3的状态后齿圈插入第一小齿轮而处于与第二小齿轮抵接的状态的小齿轮部的一例的主视图，图5是表示经过图3、图4的状态后齿圈插入第一小齿轮及第二小齿轮而处于啮合状态的小齿轮部的一例的主视图。
图1中例示的本实施方式1的发动机启动装置由电动机部10、输出转轴20、小齿轮部30、开关部40、柱塞50、杆等推出机构（以下记为“杆”）60、支架70及减速齿轮部80构成。
电动机部10通过通电而产生旋转力，通过将该旋转力传递至发动机（未图示）而使发动机启动。输出转轴20通过减速齿轮部80与电动机的输出轴侧结合。如图2所示，小齿轮部30利用形成于输出转轴20的螺旋花键210和形成于超越离合器（单向离合器）31的螺旋花键310卡合，而与上述超越离合器31一体化，并能在输出转轴20上沿输出转轴20的轴向（输出转轴20的延伸方向）滑动。
通过对未图示的线圈通电，开关部40利用在上述线圈上产生的电磁力，而对柱塞50进行吸引。杆60将由上述吸引产生的柱塞50的移动传递至小齿轮部30。支架70对上述部件（电动机部10、输出转轴20、小齿轮部30、开关部40、柱塞50、杆60及减速齿轮部80）进行保持并固定在未图示的发动机侧。
如在图2中所例示的那样，小齿轮部30由作为单向离合器的超越离合器31、输出转轴20贯穿中心部的筒状的旋转构件32、压缩弹簧等弹性体33、第二小齿轮34、第一小齿轮35、限位件36及将限位件36固定在筒状的旋转构件32的前端外周的环状件37构成。此外，在第一小齿轮35与第二小齿轮34的抵接部上，在第二小齿轮34的外周端部形成有空隙38。另外，如图所示，图中的标记A表示起动器静止时的第一小齿轮35与齿圈等发动机启动齿轮（以下记为“齿圈”）100的相对间隙，标记B表示小齿轮部的移动量，标记C表示齿圈100在上述轴向上的厚度，标记D表示第一小齿轮35在上述轴向上的厚度。
在此，第一小齿轮35使用钢铁材料，实施表面硬化处理，并将第二小齿轮34、第一小齿轮35、齿圈100的表面硬度设定为：
齿圈＜第一小齿轮≤第二小齿轮，
并将第一小齿轮35的有效硬化层深度、第一小齿轮35的厚度D设定为：
第一小齿轮的有效硬化层深度≤D/2。
另外，第一小齿轮35的厚度D构成在如下范围内：
B－（A＋C）＜第一小齿轮35的厚度D＜B－（A＋C）/2。
图3是表示通过本发明实施方式1的第一小齿轮35的端面与齿圈100碰撞而使第二小齿轮34朝向与齿圈100相反的方向移动，藉此使第一小齿轮35处于倾斜的状态的小齿轮部的一例的主视图。此外，图4是表示在经过本发明实施方式1的图3的状态后，齿圈100插入第一小齿轮35而处于与第二小齿轮34抵接的状态的小齿轮部的一例的主视图。另外，图5是表示在经过本发明实施方式1的图3、图4的状态后，齿圈100插入第一小齿轮35及第二小齿轮34而处于啮合状态的小齿轮部的一例的主视图。
接着，对实施方式1的动作进行说明。在进行发动机启动时，一旦将未图示的钥匙开关打开，电流便流过开关部40的线圈，而对柱塞50进行吸引。在柱塞50被吸引后，对杆60进行牵拉，而使杆60以杆转轴中心61为中心进行转动。
若杆60以杆转轴中心61为中心转动，则杆60的与柱塞50相反一侧的端部便将小齿轮部30推出，其结果是，小齿轮部30一边旋转一边沿着形成于输出转轴20的螺旋花键朝齿圈100的方向推出，并通过与发动机的齿圈100啮合来使齿圈100旋转，藉此使发动机启动。此外，在发动机旋转过程中进行啮合动作的情况下亦是相同的动作。
在小齿轮与齿圈的啮合中，如图3所示，在因相位的关系而使第一小齿轮35并没有立即插入齿圈100的情况下，与第二小齿轮34相比，第一小齿轮35相对于筒状旋转构件32在旋转方向及径向上更为松动，第一小齿轮35通过利用杆6使第一小齿轮35及第二小齿轮34朝齿圈100的方向移动，而被推压到齿圈100上并倾斜。另外，由于在第一小齿轮35与第二小齿轮34的抵接面上设置有空隙38，因此，与没有空隙38的情况相比第一小齿轮35更加倾斜。此时，处于通过第二小齿轮34使弹性体33缩紧并将第一小齿轮35推压到齿圈100的状态。
另外，在贯穿第一小齿轮35的筒状旋转构件32的上述贯穿部的外周与第一小齿轮35的上述贯穿部的内周之间遍及上述贯穿部的周向全部区域地设置规定长度的间隙325，以允许第一小齿轮35的上述倾斜，藉此，与第二小齿轮34相比，能使上述第一小齿轮35相对于筒状旋转构件32在旋转方向及径向上更为松动。
因此，在齿圈100或是电动机部10旋转而处于第一小齿轮35能插入齿圈100的下一齿的相位状态时，基于第二小齿轮34与筒状旋转构件32的摩擦减振效果，在第一小齿轮35保持与齿圈100抵接的同时使其倾斜回复这样的动作中，第一小齿轮35不会被齿圈100弹开，而是插入齿圈100的相邻齿中，并如图3所示，能利用齿面彼此间的抵接部位350而使旋转同步，并如先前的图4那样被插入。另外，由于第一小齿轮35的倾斜越大，齿轮彼此间的抵接部位就越大，因此，更容易使旋转同步。接着，利用进一步的推压力，如图5这样啮合。
如上所述，在小齿轮部30的前端部构成第一小齿轮35和第二小齿轮34，并在第一小齿轮35与第二小齿轮34的抵接面上的第二小齿轮34的外周端部设置空隙38，使第一小齿轮35的可动范围变大。藉此，在使第二小齿轮34及第一小齿轮35与齿圈100啮合时，无论齿圈100、第二小齿轮34、第一小齿轮35的转速差的原因在于齿圈100和第一小齿轮35及第二小齿轮34中的哪一个，也就是说，无论第一小齿轮35及第二小齿轮34的转速比齿圈100的转速大还是小，均能在第一小齿轮35及第二小齿轮34与齿圈100抵接时，瞬间地进行第一小齿轮35、第二小齿轮34与齿圈100的更可靠的旋转同步和相位对齐。
此外，第一小齿轮35使用钢铁材料，实施使表面硬化的处理，并将表面硬度设定为：
齿圈＜第一小齿轮≤第二小齿轮。
其结果是，不会像现有的起动器的小齿轮部那样使硬度高、惯性大的小齿轮与齿圈抵接，而能使硬度为第二小齿轮34的硬度以下、惯性小的第一小齿轮35与齿圈100抵接，从而能抑制齿圈100与第二小齿轮34的磨损。
此外，通过将第一小齿轮35的有效硬化层深度设定为：
第一小齿轮35的有效硬化层深度≤D/2，
由于在提高耐磨损性的同时不会使整体硬化，因此，即便冲击载荷作用在第一小齿轮35上，也能防止第一小齿轮35损伤。
另外，通过将第一小齿轮35的厚度构成在如下范围内：
B－（A＋C）＜第一小齿轮35的厚度D＜B－（A＋C）/2，
能防止第一小齿轮35的与抵接于齿圈100的端面相反一侧的端面和齿圈100的与抵接于第一小齿轮35的端面相反一侧的端面发生干涉而使小齿轮部30无法返回，并且，通过设定为上述范围，能通过对薄板轧制钢板进行冲裁来形成第一小齿轮35。
其结果是，能实现一种在不增加成本的情况下，抑制噪声、因磨损而引起的寿命降低及因啮合时间的损失而引起的启动性迟延的发动机启动装置。另外，表面处理可以是热处理，即便实施其它表面硬化处理，也具有相同的效果。
实施方式2
图6是本发明实施方式2的小齿轮部30的构成部件的剖视图。对于与实施方式1相同的部位省略说明。在第一小齿轮35与第二小齿轮34的抵接部上，在第一小齿轮35的外周端部形成有空隙38a。
在实施方式2中，示出了在第一小齿轮35与第二小齿轮34的抵接面上的第一小齿轮35的外周端部设置有空隙38a的例子，由于与实施方式1同样地扩大了第一小齿轮35的可动范围，因此，具有与实施方式1相同的效果。
实施方式3
图7是本发明实施方式3的小齿轮部30的构成部件的剖视图。对于与实施方式1及实施方式2相同的部位省略说明。在第一小齿轮35与第二小齿轮34的抵接部上，在第一小齿轮35的外周端部及第二小齿轮34的外周端部形成有空隙39。
在实施方式3中，示出了在第一小齿轮35与第二小齿轮34的抵接面上的第一小齿轮35和第二小齿轮34两者的外周端部设置有空隙39的例子，由于与实施方式1同样地扩大了第一小齿轮35的可动范围，因此，具有与实施方式1相同的效果。
实施方式4
图8是本发明实施方式4的小齿轮部30的构成部件的剖视图。对于与实施方式1、实施方式2及实施方式3相同的部位省略说明。将上述第一小齿轮35的端面部的靠上述第二小齿轮34的端面部一侧的面构成为与上述第二小齿轮34的端面部分开规定距离390。通过如上所述构成，由于与实施方式1～3同样地使第一小齿轮35的倾斜扩大，因此，具有与实施方式1～3相同的效果。
另外，在图8中，是在上述第二小齿轮侧设置有用于分开规定距离的台阶，但台阶也可以设置在上述第一小齿轮侧。此外，除了台阶之外，也可以将其它构件夹在上述第一小齿轮35的端面部与上述第二小齿轮34的端面部之间。
另外，图9及图10是从图4的右侧观察实施方式1中的图4这样的啮合状态的图。在此，符号34a、34b是第二小齿轮34的齿面倒角。在此，在小齿轮的转速比发动机启动齿轮的转速大时的啮合过程中，转矩作用在第一小齿轮35上，而使第一小齿轮35发生变形，同时小齿轮部30从图3的状态沿轴向移动至图4的状态，并使第二小齿轮34与齿圈100开始啮合，但在没有空隙38的情况下，存在第二小齿轮34与齿圈100在倒角34a侧的符号110的部分处发生干涉而阻碍啮合的情况。
此外，由于筒状旋转构件32经由图示这样的锯齿部贯穿第二小齿轮34和第一小齿轮35，在筒状旋转构件32的该贯穿部处的外周与第一小齿轮35的该贯穿部处的内周之间，遍及该贯穿部的周向全部区域的范围地在上述锯齿部的各齿部上设置有规定长度的间隙325，以允许第一小齿轮35的上述倾斜，其中，上述筒状旋转构件32经由上述锯齿部贯穿第二小齿轮34和第一小齿轮35，因此，与第二小齿轮34相比，上述第一小齿轮35相对于筒状旋转构件32在旋转方向及径向上更易移动，并因第一小齿轮的移动方式及物体的尺寸精度的不同，而与前面所述的作用有转矩使第一小齿轮发生变形的情况相同，也存在第二小齿轮34与齿圈100发生干涉而阻碍啮合的情况。
另外，图9及图10示出了小齿轮的转速比发动机启动齿轮的转速大时的啮合过程，但在发动机启动齿轮的转速比小齿轮的转速大时的啮合过程中，也存在在倒角34b侧发生与上述相同的干涉而阻碍啮合的情况。
因此，在实施方式1、实施方式3及实施方式4中，在第一小齿轮35与第二小齿轮34的抵接面上形成空隙38或空隙39，从而能消除上述干涉部分110。藉此，具有如下效果：能防止在图9、图10这样的啮合状态下，当第一小齿轮35发生变形而阻碍第二小齿轮34的啮合时，在第一小齿轮35上作用有过大的转矩。此外，还具有如下效果：能防止因第一小齿轮35的移动方式及物体的尺寸精度不同，使第二小齿轮34与齿圈100发生干涉而阻碍啮合这样的情况。
另外，在图1～图10的各图中，相同符号表示相同或相当的部分。
另外，从上述说明及上述各图中可以明白，在本实施方式中具有如下技术特征。
特征1：在发动机启动装置中，包括电动机部10、伴随着被该电动机部10驱动的输出转轴20的旋转而旋转的小齿轮部30以及使上述小齿轮部30朝着其小齿轮34、35与发动机启动齿轮100的啮合位置移动的推出机构60，上述发动机启动装置在上述电动机部10的旋转力的作用下，利用相互啮合的上述小齿轮34、35及上述发动机启动齿轮1000而使发动机启动，
上述小齿轮部30具有相邻的第一小齿轮35和第二小齿轮34，其中，在利用上述推出机构60使上述小齿轮部30朝上述啮合位置移动时，上述第一小齿轮35首先与上述发动机启动齿轮100啮合，在利用上述推出机构0使上述小齿轮部进一步朝上述啮合位置移动时，上述第二小齿轮34在上述第一小齿轮35与上述发动机启动齿轮100啮合的状态下，比上述第一小齿轮35晚地与上述发动机启动齿轮啮合，
若在上述第一小齿轮35首先与上述发动机启动齿轮100啮合时，上述第一小齿轮35与上述发动机启动齿轮100发生碰撞，则第一小齿轮35相对于上述第二小齿轮34倾斜，为了使该倾斜状态扩大，在上述第一小齿轮35的端面部的靠上述第二小齿轮34的端面部一侧的面与上述第二小齿轮34的端面部的靠上述第一小齿轮35的端面部一侧的面之间形成有规定大小的空隙38。
特征2：在特征1记载的发动机启动装置中，
旋转构件32贯穿上述第一小齿轮35及第二小齿轮34而与上述第一小齿轮35及第二小齿轮34花键结合，并在上述贯穿部处，在上述第一小齿轮35与上述旋转构件32之间形成有允许上述倾斜的间隙325，其中，上述旋转构件32使上述第一小齿轮35与上述第二小齿轮34旋转，且对于上述第一小齿轮35及第二小齿轮34是共用的。
特征3：在特征1或特征2记载的发动机启动装置中，
上述空隙38形成在上述第一小齿轮35的齿部的靠上述第二小齿轮34的齿部一侧的面和上述第二小齿轮34的齿部的靠上述第一小齿轮34的齿部一侧的面中的至少一方上。
特征4：在发动机启动装置中，包括电动机部10、伴随着被该电动机部10驱动的输出转轴20的旋转而旋转的小齿轮部30以及使上述小齿轮部30朝着其小齿轮34、35与发动机启动齿轮100的啮合位置移动的推出机构60，上述发动机启动装置在上述电动机部10的旋转力的作用下，利用相互啮合的上述小齿轮34、35及上述发动机启动齿轮100而使发动机启动，
上述小齿轮部30具有相邻的第一小齿轮35和第二小齿轮34，其中，在利用上述推出机构60使上述小齿轮部30朝上述啮合位置移动时，上述第一小齿轮35首先与上述发动机启动齿轮100啮合，在利用上述推出机构60使上述小齿轮部30进一步朝上述啮合位置移动时，上述第二小齿轮34在上述第一小齿轮35与上述发动机启动齿轮100啮合的状态下，比上述第一小齿轮35晚地与上述发动机启动齿轮100啮合，
若在上述第一小齿轮35首先与上述发动机启动齿轮100啮合时上述第一小齿轮35与上述发动机启动齿轮100发生碰撞，则第一小齿轮35相对于上述第二小齿轮34倾斜，为了使该倾斜状态进一步倾斜，使上述第一小齿轮35的端面部的靠上述第二小齿轮34的端面部一侧的面与上述第二小齿轮34的端面部的靠上述第一小齿轮35的端面部一侧的面分开规定距离390。
特征5：在特征1至特征4中的任一特征记载的发动机启动装置中，
在使上述第一小齿轮35进行上述移动而与上述发动机启动齿轮100碰撞时，上述第二小齿轮34朝远离上述发动机启动齿轮100的方向移动，而使上述第一小齿轮35倾斜，
在上述第一小齿轮35发生上述碰撞后与上述发动机启动齿轮100啮合时，上述第二小齿轮34朝靠近上述发动机启动齿轮100的方向移动，
因上述第二小齿轮34的朝靠近上述发动机启动齿轮100的方向的移动，而利用上述第二小齿轮34将上述第一小齿轮35朝靠近上述发动机启动齿轮100的方向推压，来使上述第一小齿轮35从上述倾斜状态返回倾斜前的状态。
特征6：在特征1至特征5中的任一特征记载的发动机启动装置中，
在上述第一小齿轮35的上述倾斜状态下，上述第一小齿轮35的齿部的径向前端部与上述第二小齿轮34的齿部的径向前端部不发生接触。
特征7：在特征1至特征6中的任一特征记载的发动机启动装置中，
在使上述第一小齿轮35进行上述移动而与上述发动机启动齿轮100碰撞、从而发生上述倾斜时，上述第二小齿轮34被上述第一小齿轮35推压来对弹性体33进行压缩，同时朝远离上述发动机启动齿轮100的方向移动，
在上述第一小齿轮35发生上述碰撞后与上述发动机启动齿轮100啮合时，上述第二小齿轮34在上述压缩后的弹性体33的释放力的作用下朝靠近上述发动机启动齿轮100的方向移动。
特征8：在特征1至特征7中的任一特征记载的发动机启动装置中，
上述第一小齿轮35在上述发动机启动齿轮100的方向上的厚度比上述第二小齿轮34在上述发动机启动齿轮100的方向上的厚度小。
特征9：在特征1至特征7中的任一特征记载的发动机启动装置中，
上述第一小齿轮35具有使其旋转与上述发动机启动齿轮100的旋转同步的功能，
上述第二小齿轮34具有利用与上述发动机启动齿轮100的啮合将上述第二小齿轮34的旋转力传递至上述发动机启动齿轮100的功能。
特征10：在特征1至特征9中的任一特征记载的发动机启动装置中，
上述第一小齿轮35由钢铁材料形成。
特征11：在特征1至特征9中的任一特征记载的发动机启动装置中，
上述第一小齿轮35通过对钢板进行冲裁加工来形成。
特征12：在特征11记载的发动机启动装置中，
上述钢板是薄板轧制钢板。
特征13：在特征1至特征12中的任一特征记载的发动机启动装置中，
上述第一小齿轮35由钢铁材料形成，且其表面进行了硬化处理。
特征14：在特征13记载的发动机启动装置中，
经硬化处理后形成的有效硬化层的深度为上述第一小齿轮35在上述轴向上的厚度的二分之一以下。
特征15：在特征1至特征14中的任一特征记载的发动机启动装置中，
在将上述发动机启动齿轮100、上述第一小齿轮35及上述第二小齿轮34的各表面硬度分别设定为HR、HP1、HP2时，HR＜HP1≤HP2。
特征16：在特征1至特征15中的任一特征记载的发动机启动装置中，
在将发动机启动装置静止时的上述第一小齿轮35与上述发动机启动齿轮100间的相对间隙设定为A、将上述小齿轮部30在上述轴向上的移动距离设定为B、将上述发动机启动齿轮100在上述轴向上的厚度设定为C、将上述第一小齿轮35在上述轴向上的厚度设定为D时，
B－（A＋C）＜D＜B－（A＋C）/2。
特征17：在发动机启动装置中，包括起动电动机10和使与上述起动电动机10的输出轴20侧花键结合并在轴向上滑动的小齿轮部30朝与齿圈100啮合的啮合位置移动的推出机构60，并包括与被上述推出机构60推出的上述小齿轮部30的小齿轮34、35啮合且通过获得上述起动电动机10的旋转力来使发动机启动的齿圈100，上述小齿轮部30由第一小齿轮35和第二小齿轮34构成，其中，上述第一小齿轮35具有同步用的突起齿形状，并在开始与上述齿圈100啮合时，首先与上述齿圈100发生碰撞，上述第二小齿轮34在啮合后起到传递旋转力的作用，在第一小齿轮35与第二小齿轮34的抵接面上设置有空隙38。
特征18：在发动机启动装置中，包括：电动机部10、伴随着被该电动机部10驱动的输出转轴20的旋转而旋转的小齿轮部30以及使上述小齿轮部30朝着其小齿轮34、35与发动机启动齿轮100的啮合位置移动的推出机构60，上述发动机启动装置在上述电动机部10的旋转力的作用下，利用相互啮合的上述小齿轮34、35及上述发动机启动齿轮100而使发动机启动，上述小齿轮部30具有相邻的第一小齿轮35和第二小齿轮34，其中，在利用上述推出机构60使上述小齿轮部30朝上述啮合位置移动时，上述第一小齿轮35首先与上述发动机启动齿轮100啮合，在利用上述推出机构60使上述小齿轮部30进一步朝上述啮合位置移动时，上述第二小齿轮34在上述第一小齿轮35与上述发动机启动齿轮100啮合的状态下，比上述第一小齿轮35晚地与上述发动机启动齿轮啮合，上述第一小齿轮35的齿形比上述第二小齿轮34的齿形小，上述第一小齿轮35及上述第二小齿轮34以能沿轴向滑动的方式保持在旋转构件32上，与上述第二小齿轮34相比，上述第一小齿轮35设置并保持有在周向及径向上更大的间隙325。若在上述第一小齿轮35首先与上述发动机启动齿轮100啮合时上述第一小齿轮35与上述发动机启动齿轮100发生碰撞，则第一小齿轮35相对于上述第二小齿轮34倾斜，为了使该倾斜状态扩大，在上述第一小齿轮35的端面部的靠上述第二小齿轮34的端面部一侧的面与上述第二小齿轮34的端面部的靠上述第一小齿轮35的端面部一侧的面之间形成有规定大小的空隙38。
特征19：在具有相邻的第一小齿轮35和第二小齿轮34的结构中，其中，在利用上述推出机构60使上述小齿轮部30朝上述啮合位置移动时，上述第一小齿轮35首先与上述发动机启动齿轮100啮合，在利用上述推出机构60使上述小齿轮部30进一步朝上述啮合位置移动时，上述第二小齿轮34在上述第一小齿轮35与上述发动机启动齿轮100啮合的状态下，比上述第一小齿轮35晚地与上述发动机启动齿轮100啮合，上述第一小齿轮35的齿形比上述第二小齿轮34的齿形小。此外，上述第一小齿轮35及上述第二小齿轮34以能沿轴向滑动的方式保持在旋转构件32上，但与上述第二小齿轮34相比，上述第一小齿轮35设置并保持有在周向及径向上更大的间隙325，因此，利用因减小上述齿形而产生的空间和因在上述周向及径向的间隙325而形成的空间，来提高上述第一小齿轮35的插入性。此外，若在上述第一小齿轮35首先与上述发动机启动齿轮100啮合时上述第一小齿轮35与上述发动机启动齿轮100发生碰撞，则第一小齿轮35相对于上述第二小齿轮34倾斜，为了使该倾斜状态扩大，在上述第一小齿轮35的端面部的靠上述第二小齿轮34的端面部一侧的面与上述第二小齿轮34的端面部的靠上述第一小齿轮35的端面部一侧的面之间形成有规定大小的空隙38，因此，在齿圈等发动机启动齿轮100的旋转过程中使小齿轮35、34与发动机启动齿轮啮合时，上述第一小齿轮35的倾斜扩大，发动机启动齿轮的齿面与第一小齿轮35的齿面抵接的区域增加，同时，利用因减小上述齿形而产生的空间、因在周向及径向上的上述间隙325而形成的空间以及上述第一小齿轮35的惯性质量比上述第二小齿轮34的惯性质量小这点，来提高上述第一小齿轮35的插入性，因此，无论是发动机启动齿轮100的转速比小齿轮35、34的转速大的情况，还是小齿轮35、34的转速比发动机启动齿轮100的转速大的情况，均能在发动机启动齿轮100与小齿轮35抵接时，更早且更可靠地进行发动机启动齿轮100与小齿轮35、34的旋转同步及发动机启动齿轮100与小齿轮35、34的齿的相位对齐，藉此，可获得一种能抑制噪声、因磨损而引起的寿命降低的发动机启动装置。

Claims (27)

1.一种发动机启动装置，包括电动机部、伴随着被该电动机部驱动的输出转轴的旋转而旋转的小齿轮部以及使所述小齿轮部朝着其小齿轮与发动机启动齿轮的啮合位置移动的推出机构，所述发动机启动装置在所述电动机部的旋转力的作用下，利用相互啮合的所述小齿轮及所述发动机启动齿轮而使发动机启动，其特征在于，
所述小齿轮部具有相邻的第一小齿轮和第二小齿轮，其中，在利用所述推出机构使所述小齿轮部朝所述啮合位置移动时，所述第一小齿轮首先与所述发动机启动齿轮啮合，在利用所述推出机构使所述小齿轮部进一步朝所述啮合位置移动时，所述第二小齿轮在所述第一小齿轮与所述发动机启动齿轮啮合的状态下，比所述第一小齿轮晚地与所述发动机启动齿轮啮合，
在所述第一小齿轮的齿部的靠所述第二小齿轮的齿部一侧的面与所述第二小齿轮的齿部的靠所述第一小齿轮的齿部一侧的面之间形成有空隙，
筒状旋转构件贯穿所述第一小齿轮及所述第二小齿轮而与所述第一小齿轮及所述第二小齿轮嵌合，其中，所述筒状旋转构件使所述第一小齿轮和所述第二小齿轮旋转且对于所述第一小齿轮及第二小齿轮是共用的，所述筒状旋转构件能沿所述输出转轴的轴向滑动地与所述输出转轴嵌合，并通过所述输出转轴驱动而旋转，在所述筒状旋转构件贯穿所述第一小齿轮及所述第二小齿轮的部分处，在所述第一小齿轮与所述筒状旋转构件之间形成有允许所述第一小齿轮相对于所述第二小齿轮倾斜的间隙。
2.如权利要求1所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述空隙形成在所述第一小齿轮的端面部的靠所述第二小齿轮的端面部一侧的面和所述第二小齿轮的端面部的靠所述第一小齿轮的端面部一侧的面中的至少一方上。
3.一种发动机启动装置，包括电动机部、伴随着被该电动机部驱动的输出转轴的旋转而旋转的小齿轮部以及使所述小齿轮部朝着其小齿轮与发动机启动齿轮的啮合位置移动的推出机构，所述发动机启动装置在所述电动机部的旋转力的作用下，利用相互啮合的所述小齿轮及所述发动机启动齿轮而使发动机启动，其特征在于，
所述小齿轮部具有相邻的第一小齿轮和第二小齿轮，其中，在利用所述推出机构使所述小齿轮部朝所述啮合位置移动时，所述第一小齿轮首先与所述发动机启动齿轮啮合，在利用所述推出机构使所述小齿轮部进一步朝所述啮合位置移动时，所述第二小齿轮在所述第一小齿轮与所述发动机启动齿轮啮合的状态下，比所述第一小齿轮晚地与所述发动机启动齿轮啮合，
所述第一小齿轮的端面部的靠所述第二小齿轮的端面部一侧的面与所述第二小齿轮的端面部的靠所述第一小齿轮的端面部一侧的面分开规定距离，
筒状旋转构件贯穿所述第一小齿轮及所述第二小齿轮而与所述第一小齿轮及所述第二小齿轮嵌合，其中，所述筒状旋转构件使所述第一小齿轮和所述第二小齿轮旋转且对于所述第一小齿轮及第二小齿轮是共用的，所述筒状旋转构件能沿所述输出转轴的轴向滑动地与所述输出转轴嵌合，并通过所述输出转轴驱动而旋转，在所述筒状旋转构件贯穿所述第一小齿轮及所述第二小齿轮的部分处，在所述第一小齿轮与所述筒状旋转构件之间形成有允许所述第一小齿轮相对于所述第二小齿轮倾斜的间隙。
4.一种发动机启动装置，包括电动机部、伴随着被该电动机部驱动的输出转轴的旋转而旋转的小齿轮部以及使所述小齿轮部朝着其小齿轮与发动机启动齿轮的啮合位置移动的推出机构，所述发动机启动装置在所述电动机部的旋转力的作用下，利用相互啮合的所述小齿轮及所述发动机启动齿轮而使发动机启动，其特征在于，
所述小齿轮部具有相邻的第一小齿轮和第二小齿轮，其中，在利用所述推出机构使所述小齿轮部朝所述啮合位置移动时，所述第一小齿轮首先与所述发动机启动齿轮啮合，在利用所述推出机构使所述小齿轮部进一步朝所述啮合位置移动时，所述第二小齿轮在所述第一小齿轮与所述发动机启动齿轮啮合的状态下，比所述第一小齿轮晚地与所述发动机启动齿轮啮合，
所述第一小齿轮的端面部的靠所述第二小齿轮的端面部一侧的面与所述第二小齿轮的端面部的靠所述第一小齿轮的端面部一侧的面分开规定距离，
在使所述第一小齿轮进行所述移动而与所述发动机启动齿轮碰撞时，所述第二小齿轮朝远离所述发动机启动齿轮的方向移动，而使所述第一小齿轮倾斜，
在所述第一小齿轮发生所述碰撞后与所述发动机启动齿轮啮合时，所述第二小齿轮朝靠近所述发动机启动齿轮的方向移动，
因所述第二小齿轮的朝靠近所述发动机启动齿轮的方向的移动，而利用所述第二小齿轮将所述第一小齿轮朝靠近所述发动机启动齿轮的方向推压，来使所述第一小齿轮从所述倾斜状态返回倾斜前的状态。
5.一种发动机启动装置，包括电动机部、伴随着被该电动机部驱动的输出转轴的旋转而旋转的小齿轮部以及使所述小齿轮部朝着其小齿轮与发动机启动齿轮的啮合位置移动的推出机构，所述发动机启动装置在所述电动机部的旋转力的作用下，利用相互啮合的所述小齿轮及所述发动机启动齿轮而使发动机启动，其特征在于，
所述小齿轮部具有相邻的第一小齿轮和第二小齿轮，其中，在利用所述推出机构使所述小齿轮部朝所述啮合位置移动时，所述第一小齿轮首先与所述发动机启动齿轮啮合，在利用所述推出机构使所述小齿轮部进一步朝所述啮合位置移动时，所述第二小齿轮在所述第一小齿轮与所述发动机启动齿轮啮合的状态下，比所述第一小齿轮晚地与所述发动机启动齿轮啮合，
在所述第一小齿轮的齿部的靠所述第二小齿轮的齿部一侧的面与所述第二小齿轮的齿部的靠所述第一小齿轮的齿部一侧的面之间形成有空隙，
在使所述第一小齿轮进行所述移动而与所述发动机启动齿轮碰撞时，所述第二小齿轮朝远离所述发动机启动齿轮的方向移动，而使所述第一小齿轮倾斜，
在所述第一小齿轮发生所述碰撞后与所述发动机启动齿轮啮合时，所述第二小齿轮朝靠近所述发动机启动齿轮的方向移动，
因所述第二小齿轮的朝靠近所述发动机启动齿轮的方向的移动，而利用所述第二小齿轮将所述第一小齿轮朝靠近所述发动机启动齿轮的方向推压，来使所述第一小齿轮从倾斜状态返回倾斜前的状态。
6.如权利要求1或5所述的发动机启动装置，其特征在于，
在所述第一小齿轮的所述倾斜状态下，所述第一小齿轮的端面部的径向前端部与所述第二小齿轮的端面部的径向前端部不发生接触。
7.如权利要求3或4所述的发动机启动装置，其特征在于，
在所述第一小齿轮的倾斜状态下，所述第一小齿轮的端面部的径向前端部与所述第二小齿轮的端面部的径向前端部不发生接触。
8.如权利要求1或5所述的发动机启动装置，其特征在于，
在使所述第一小齿轮进行所述移动而与所述发动机启动齿轮碰撞、从而发生所述倾斜时，所述第二小齿轮被所述第一小齿轮推压来对弹性体进行压缩，同时朝远离所述发动机启动齿轮的方向移动，
在所述第一小齿轮发生所述碰撞后与所述发动机启动齿轮啮合时，所述第二小齿轮在所述压缩后的弹性体的释放力的作用下朝靠近所述发动机启动齿轮的方向移动。
9.如权利要求3或4所述的发动机启动装置，其特征在于，
在使所述第一小齿轮进行所述移动而与所述发动机启动齿轮碰撞、从而发生所述倾斜时，所述第二小齿轮被所述第一小齿轮推压来对弹性体进行压缩，同时朝远离所述发动机启动齿轮的方向移动，
在所述第一小齿轮发生所述碰撞后与所述发动机启动齿轮啮合时，所述第二小齿轮在所述压缩后的弹性体的释放力的作用下朝靠近所述发动机启动齿轮的方向移动。
10.如权利要求1或5所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮在所述发动机启动齿轮的方向上的厚度比所述第二小齿轮在所述发动机启动齿轮的方向上的厚度小。
11.如权利要求3或4所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮在所述发动机启动齿轮的方向上的厚度比所述第二小齿轮在所述发动机启动齿轮的方向上的厚度小。
12.如权利要求1或5所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮具有使其旋转与所述发动机启动齿轮的旋转同步的功能，
所述第二小齿轮具有利用与所述发动机启动齿轮的啮合将所述第二小齿轮的旋转力传递至所述发动机启动齿轮的功能。
13.如权利要求3或4所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮具有使其旋转与所述发动机启动齿轮的旋转同步的功能，
所述第二小齿轮具有利用与所述发动机启动齿轮的啮合将所述第二小齿轮的旋转力传递至所述发动机启动齿轮的功能。
14.如权利要求1或5所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮由钢铁材料形成。
15.如权利要求3或4所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮由钢铁材料形成。
16.如权利要求1或5所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮通过对钢板进行冲裁加工来形成。
17.如权利要求3或4所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮通过对钢板进行冲裁加工来形成。
18.如权利要求16所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述钢板是薄板轧制钢板。
19.如权利要求17所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述钢板是薄板轧制钢板。
20.如权利要求1或5所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮由钢铁材料形成，且其表面进行了硬化处理。
21.如权利要求3或4所述的发动机启动装置，其特征在于，
所述第一小齿轮由钢铁材料形成，且其表面进行了硬化处理。
22.如权利要求20所述的发动机启动装置，其特征在于，
经硬化处理后形成的有效硬化层的深度为所述第一小齿轮在轴向上的厚度的二分之一以下。
23.如权利要求21所述的发动机启动装置，其特征在于，
经硬化处理后形成的有效硬化层的深度为所述第一小齿轮在轴向上的厚度的二分之一以下。
24.如权利要求1或5所述的发动机启动装置，其特征在于，
在将所述发动机启动齿轮、所述第一小齿轮及所述第二小齿轮的各表面硬度分别设定为HR、HP1、HP2时，HR＜HP1≤HP2。
25.如权利要求3或4所述的发动机启动装置，其特征在于，
在将所述发动机启动齿轮、所述第一小齿轮及所述第二小齿轮的各表面硬度分别设定为HR、HP1、HP2时，HR＜HP1≤HP2。
26.如权利要求1或5所述的发动机启动装置，其特征在于，
在将发动机启动装置静止时的所述第一小齿轮与所述发动机启动齿轮间的相对间隙设定为A、将所述小齿轮部在轴向上的移动距离设定为B、将所述发动机启动齿轮在轴向上的厚度设定为C、将所述第一小齿轮在轴向上的厚度设定为D时，
B－(A+C)＜D＜B－(A+C)/2。
27.如权利要求3或4所述的发动机启动装置，其特征在于，
在将发动机启动装置静止时的所述第一小齿轮与所述发动机启动齿轮间的相对间隙设定为A、将所述小齿轮部在轴向上的移动距离设定为B、将所述发动机启动齿轮在轴向上的厚度设定为C、将所述第一小齿轮在轴向上的厚度设定为D时，
B－(A+C)＜D＜B－(A+C)/2。
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