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HINTERGUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motoranlasseinrichtung (engl.: engine start device) zum Anlassen eines Motors.
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2. Stand der Technik
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In den letzten Jahren wurde zum Zwecke des Verbesserns des Kraftstoffverbrauches und dergleichen damit begonnen ein Start-Stopp-System bzw. ein System, welches den Motor im Leerlauf anhält, allmählich in einem Fahrzeug zu verwenden, in welchem ein Motor angeordnet ist. Das Start-Stopp-System hält den Motor automatisch an, wenn eine Ausgangsleistung des Motors nicht benötigt wird und startet den Motor automatisch durch einen Anlasser erneut, wenn die Ausgangsleistung des Motors benötigt wird.
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In dem oben beschriebenen Start-Stopp-System wird die Anzahl an Startvorgängen des Motors signifikant erhöht, im Speziellen wird die Anzahl der Eingriffe zwischen einem Ritzel des Anlassers und einem Hohlrad des Motors stark erhöht. Daher besteht die Gefahr, dass die Abnutzung eines Zahnabschnitts des Ritzels oder des Hohlrades mit dem Ergebnis einer reduzierten Lebensdauer des Anlassers fortschreitet.
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Um dem oben beschriebenen Problem Herr zu werden, wird die Verwendung des folgenden Anlassers in Erwägung gezogen. Der Anlasser umfasst einen Ausgangsabschnitt, an welchen eine Rotationskraft eines Motors übertragen wird, ein Ritzel, welches mit einer Keilverzahnung mit dem Ausgangsabschnitt gekoppelt ist und eine Ritzelfeder zum Speichern einer Reaktionskraft zwischen dem Ritzel und dem Ausgangsabschnitt und verwendet ein Verfahren zum Herausdrücken des Kolbens durch die Funktion eines elektromagnetischen Schalters, um das Ritzel in Eingriff mit dem Hohlrad des Motors zu bringen (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.
JP 2006-161 590 A ).
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Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird das Ritzel nicht gewaltsam durch eine Drehkraft des Motors rotiert, um das Ritzel in Eingriff mit dem Hohlrad zu bringen. Das Ritzel kann in das Hohlrad durch die Reaktionskraft der Ritzelfeder gedrückt werden. Daher wird ein großer Stoß nicht an das Ritzel angelegt, wenn das Ritzel in Eingriff mit dem Hohlrad kommt. Folglich wird die Leistungsfähigkeit des Eingriffs zwischen dem Ritzel und dem Hohlrad verbessert.
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Der in der japanischen Patentannmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.
JP 2006-161 590 A beschriebene Anlasser weist eine Struktur zum Verhindern, dass das Ritzel, das von der Ritzelfeder beaufschlagt wurde, von dem Ausgangsabschnitt vorsteht, indem eine vordere Endoberfläche des Ritzels an einem Ritzelanschlag anliegt, und zum Begrenzen einer axialen Bewegung davon auf.
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Diese bekannte Struktur umfasst einen C-förmigen Haltering, der in einem Nutabschnitt vorgesehen ist, der in dem Ausgangsabschnitt ausgebildet ist, um sich in einer Umfangsrichtung zu erstrecken und einen Ritzelanschlag, der zur Anlage an der vorderen Endoberfläche des Ritzels kommt und den C-förmigen Haltering verriegelt.
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Der C-förmige Haltering wird durch eine Zentrifugalkraft, die durch die Rotation des Ritzels erzeugt wird, gespreizt und daher wird der Ritzelanschlag zum Zwecke des Verhinderns, dass der C-förmige Haltering von dem Ausgangsabschnitt als ein Ergebnis des Spreizens des C-förmigen Halterings abfällt, vorgesehen. Eine Schnittform des Ritzelanschlags in einer Axialrichtung wird in einer im Wesentlichen L-artigen Form ausgebildet. Der Ritzelanschlag, der die oben erwähnte Form aufweist, deckt den C-förmigen Haltering sowohl von außerhalb des C-förmigen Halterings in der Radialrichtung als auch von der Ritzelringseite in der Axialrichtung ab. Auf diese Weise ist es bei der oben erwähnten Form des Ritzelanschlags für den Ritzelanschlag unwahrscheinlich von dem C-förmigen Haltering abzufallen.
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Auf der anderen Seite, sowie das Hohlrad in Eingriff mit dem Ritzel gebracht wird, ist das Folgende bekannt. Das Hohlrad wird an einer Umfangsoberfläche eines Abschnitts mit großem Durchmesser, der an einem hinteren Ende einer Kurbelwelle ausgebildet ist, angeordnet. Ein Schwungrad ist an einer hinteren Endoberfläche der Kurbelwelle mittels Schrauben (siehe beispielsweise die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungs-Nr.
JP 2009-287 568 A ) befestigt. Es gibt einige Arten an Schwungrädern, die einen größeren Durchmesser als den des Hohlrades aufweisen.
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Wenn der Anlasser angetrieben wird, um den Motor zu starten, ist es erforderlich, dass das Ritzel hin zu einer Position herausgedrückt wird, in der das Ritzel in Eingriff mit dem Hohlrad kommt, um zuverlässig das Ritzel in Eingriff mit dem Hohlrad zu bringen.
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In diesem Fall ist die vordere Endoberfläche des Ritzels an ungefähr der gleichen Position, wie der der hinteren Endoberfläche des Hohlrades oder an der Position, an der die vordere Endoberfläche des Ritzels in der Axialrichtung hervorsteht, angeordnet. Daher beeinflussen in einigen Fällen der Ritzelanschlag, der auf anliegende Weise an dem vorderen Ende des Ritzels gehalten wird, und das Schwungrad, das hinter dem Hohlrad in der Axialrichtung vorgesehen ist, einander in der Radialrichtung.
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Der äußere Durchmesser des Schwungrades wird in Abhängigkeit von der Spezifikation eines Fahrzeugs, d. h. der eines Motors, ermittelt. Folglich, um die Beeinflussung zwischen dem Ritzelanschlag und dem Schwungrad zu vermeiden, ist es notwendig, einen äußeren Durchmesser des Ritzelanschlags zu reduzieren.
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Der Ritzelanschlag wird in den Ausgangsabschnitt eingeführt, um den C-förmigen Haltering zu verriegeln. Daher ist es notwendig, dass ein innerer Durchmesser des Ritzelanschlags größer eingestellt wird als der äußere Durchmesser des Ausgangsabschnitts. Aus dem oben beschriebenen Grund umfasst eine bekannte Struktur einen Freiraum zwischen dem Ritzelanschlag und dem Ausgangsabschnitt.
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Daher, falls nur der äußere Durchmesser des Ritzelanschlags klein eingestellt wird, wird eine Dicke des Ritzelanschlags unvorteilhafterweise reduziert. Im Ergebnis gibt es eine Sorge, dass eine Festigkeit, die zum Verriegeln des C-förmigen Halterings benötigt wird, nicht sichergestellt werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und es ist daher eine Aufgabe der Erfindung eine Motorstarteinrichtung zur Verfügung zu stellen umfassend einen Ritzelanschlag (engl.: pinion stopper), der es gestattet einen äußeren Durchmesser davon zu reduzieren ohne die Festigkeit zu verringern.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Motorstarteinrichtung zur Verfügung gestellt, aufweisend: einen Motor zum Erzeugen einer Drehkraft; einen Ausgangsabschnitt, an welchen die Drehkraft des Motors übertragen wird; ein Ritzel, das durch dazwischen Anordnen eines Keilverzahnungs-Abschnitts, der an einem äußeren Umfang des Ausgangsabschnitts vorgesehen ist, gekoppelt wird, wobei das Ritzel abgestützt wird, um in einer Axialrichtung in Bezug auf den Ausgangsabschnitt beweglich zu sein; einen elektromagnetischen Schalter, der eine Funktion zum Erzeugen einer elektromagnetischen Kraft, um einen Kolben anzuziehen, um einen Motorkontakt zu schließen, der an einem Leistungsbeaufschlagungsschaltkreis des Motors vorgesehen ist und eine Funktion zum Bewegen des Ritzels nach vorne in der Axialrichtung durch Verwenden einer Kraft zum Anziehen des Kolbens aufweist; eine Ritzelfeder, die zwischen dem Ausgangsabschnitt und dem Ritzel vorgesehen ist, um eine Reaktionskraft in der Axialrichtung zwischen dem Ausgangsabschnitt und dem Ritzel zu speichern; einen Haltering (engl.: retaining ring), der an einem ringförmigen Nutabschnitt angeordnet ist, der an einem vorderen Endabschnitt des Ausgangsabschnitts ausgebildet ist; und einen Ritzelanschlag umfassend einen Verriegelungsabschnitt zum Verriegeln des Halterings, um eine Vorwärtsbewegung des Ritzels, das von der Ritzelfeder beaufschlagt wird, zu begrenzen, wobei der Ritzelanschlag eine innere Umfangsoberfläche aufweist, umfassend: einen Nutabschnitt, der entlang einer Umfangsrichtung der inneren Umfangsoberfläche ausgebildet ist; und einen Vorstehabschnitt, der von dem Nutabschnitt in Richtung eines Wellenzentrums des Ausgangsabschnitts vorsteht, wobei der Vorstehabschnitt mit einer Keilverzahnungs-Nut des Keilverzahnungs-Abschnitts in Eingriff bringbar ist.
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Gemäß der Motorstarteinrichtung der vorliegenden Erfindung ist der Vorstehabschnitt, der von dem Nutabschnitt, der an der inneren Umfangsoberfläche des Ritzelanschlags ausgebildet ist, in Richtung des Wellenzentrums der Ritzelwelle vorsteht, ausgebildet, um eine Form aufzuweisen, die den Eingriff in die Keilverzahnungs-Nut des Ausgangsabschnitts gestattet. Auf diese Weise, im Vergleich zu der bekannten Struktur, die den Freiraum zwischen dem Ritzelanschlag und dem Ausgangsabschnitt aufweist, kann der innere Durchmesser des Ritzelanschlags um eine Länge reduziert werden, über die der Vorstehabschnitt und die Keilverzahnungs-Nut in Eingriff miteinander in der Radialrichtung stehen. Auf diese Weise, sogar wenn der äußere Durchmesser des Ritzelanschlages reduziert ist, wird die Dicke des Ritzelanschlags nicht reduziert. Daher kann der äußere Durchmesser des Ritzelanschlags reduziert werden, ohne die Festigkeit des Ritzelanschlags zu reduzieren.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht, die eine Motorstarteinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist eine Schnittansicht, die ein Ritzel der Motorstarteinrichtung, die in 1 dargestellt ist und die Umgebung davon zeigt;
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3A bis 3C sind Ansichten, die jeweils eine Form eines Ritzelanschlags gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen;
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4 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Ritzelanschlag gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Ritzelwelle (vor der Montage des Halterings) montiert ist, wenn in der Axialrichtung betrachtet;
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5 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Ritzelanschlag gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Haltering verriegelt; und
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6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem das Ritzel der Motorstarteinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Eingriff mit einem Hohlrad steht.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Erste Ausführungsform
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1 ist eine Schnittansicht, die eine Motorstarteinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt und 2 ist eine Schnittansicht, die ein Ritzel der Motorstarteinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Umgebung davon darstellt. Es sei angemerkt, dass dieselben Bezugszeichen in den Zeichnungen dieselben Teile bezeichnen.
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In 1 weist ein Anlasser 1, der der Motorstarteinrichtung entspricht, einen Motor 2, eine Ausgangswelle 4, eine Kupplung 5, ein Ritzel 6 und einen elektromagnetischen Schalter 9 auf. Der Motor 2 erzeugt eine Drehkraft. Die Ausgangswelle 4 wird durch Übertragung der Drehkraft des Motors 2 mittels einer Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 3 rotiert. Die Kupplung 5 wird durch dazwischen Anordnen eines spiralenförmigen Keilverzahnungs-Abschnitts 4a (engl.: helical-spline portion), der an einem äußeren Umfang der Ausgangswelle 4 vorgesehen ist, gekoppelt. Das Ritzel 6 ist vorgesehen, um in einer Axialrichtung (horizontale Richtung in 1) über den äußeren Umfang der Ausgangswelle 4 gemeinsam mit der Kupplung 5 beweglich zu sein. Der elektromagnetische Schalter 9 drückt die Kupplung 5 und das Ritzel 6 in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Motor 2 (nach rechts in 1) durch ein Zwischenschalten eines Hebels 7 heraus und öffnet und schließt einen Motorkontakt 8, der in einem Motorschaltkreis vorgesehen ist, um es einem Betriebsstrom zu gestatten von einer Batterie (nicht gezeigt) durch den Motor 2 zu fließen.
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Ein Hohlrad 10, das an einem hinteren Endabschnitt einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) angeordnet ist, wird vor dem Ritzel 6 in der Axialrichtung vorgesehen, wohingegen ein Schwungrad 11 an der hinteren Endoberfläche der Kurbelwelle befestigt ist.
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Der Motor 2 ist ein bekannter Gleichstromelektromotor mit einem Feldsystem (wird weiter unten beschrieben), um einen magnetischen Fluss zu erzeugen, einem Läufer 13 (engl.: armature) mit einem Kommutator 12 und einer Bürste 14, die in Gleitkontakt mit dem Kommutator 12 kommt. Wenn der Motorkontakt 8 durch den elektromagnetischen Schalter 9 geschlossen wird, wird Leistung von der Batterie (nicht gezeigt) zugeführt, um eine Drehkraft in dem Läufer 13 zu erzeugen.
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Das Feldsystem wird durch Wickeln einer Feldwicklung 16b um einen Feldkern 16a, der an einem inneren Umfang eines Jochs 15 vorgesehen ist, ausgebildet. Die Feldwicklung 16b ist elektrisch in Reihe mit dem Läufer 13 über die Bürste 14 verbunden.
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Für das Feldsystem kann ein Permanentmagnet anstatt des Feldkerns 16a und der Feldwicklung 16b verwendet werden.
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Ein seitlicher Endabschnitt einer Läuferwelle (nicht gezeigt) des Läufers 13 wird abgestützt, um relativ zu der Ausgangswelle 4 rotierbar zu sein, wohingegen ein weiterer seitlicher Endabschnitt der Läuferwelle von einer hinteren Klammer 18 durch ein dazwischen Anordnen eines Lagers 17 abgestützt wird, um frei rotierbar zu sein.
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Die Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 3 umfasst eine Vielzahl an Planetenrädern 19, die in Eingriff mit einem Sonnenrad (nicht gezeigt) kommen, das an der Läuferwelle ausgebildet ist. Die Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 3 ist ein bekannter Planetengetriebe-Geschwindigkeitsreduzierer, in welchem die Planetenräder 19 sich um das Sonnenrad drehen, während sie sich selbst drehen.
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Die Ausgangswelle 4 ist an derselben Achse wie die der Läuferwelle durch ein dazwischen Anordnen der Geschwindigkeitsreduziereinrichtung 3 angeordnet. Ein vorderer Endabschnitt der Ausgangswelle 4 wird rotierbar durch eine vordere Klammer 21 durch ein dazwischen Anordnen eines Lagers 20 abgestützt.
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Ein Anschlag 22 weist eine Ringform auf, die koaxial zu der Ausgangswelle 4 ist und die an einem vorderen Ende der Ausgangswelle 4, die sich an der Seite der vorderen Klammer 21 befindet, durch einen Haltering (nicht gezeigt) verriegelt ist, um die Vorwärtsbewegung einer Ritzelwelle 23, die weiter unten beschrieben wird, zu begrenzen.
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Die Kupplung 5 umfasst eine Schubkeilverzahnung 24, eine Ritzelwelle 23 und eine Walze 25. Die Schubkeilverzahnung 24 ist ein äußerer Abschnitt, der einen spiralenförmigen Keilverzahnungs-Kupplungsabschnitt 24a aufweist, der an einem inneren Umfang vorgesehen ist, der mit dem spiralenförmigen Keilverzahnungs-Abschnitt 4a gekoppelt ist, der an dem äußeren Umfang der Ausgangswelle 4 vorgesehen ist. Die Ritzelwelle 23 ist ein innerer Abschnitt, der an dem äußeren Umfang der Ausgangswelle 4 vorgesehen ist und ist verschiebbar über die Ausgangswelle 4 in der Axialrichtung gepasst, um relativ zu der Ausgangswelle 4 rotiertbar zu sein. Die Walze 25 überträgt ein Drehmoment von der Schubkeilverzahnung 24 an die Ritzelwelle 23, wenn eine einseitig gerichtete Drehung von der Ausgangswelle 4 an die Schubkeilverzahnung 24 übertragen wird.
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In dieser Ausführungsform stellt die Ritzelwelle 23 einen Ausgangsabschnitt der vorliegenden Erfindung dar.
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Ein Raumkragen 26 (engl.: space collar), der einem Eingriffselement mit dem Hebel 7, der weiter unten beschrieben wird, entspricht, wird auf die Kupplung 5 mittels eines Halterings 27 an der Motorseite 2 der Kupplung 5 gepasst.
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Ein gerader Splinekopplungsabschnitt 6a, der an einem inneren Umfang des Ritzels 6 ausgebildet ist, ist mit einem geraden Keilverzahnungs-Abschnitt 23a, der an einem äußeren Umfang der Ritzelwelle 23 vorgesehen ist, der sich (in der Richtung entgegengesetzt zu dem Motor 2) von der Kupplung 5 nach vorne erstreckt, gekoppelt. Auf diese Weise wird das Ritzel 6 abgestützt, um in der Axialrichtung in Bezug auf die Ritzelwelle 23 um eine vorgegebene Strecke beweglich zu sein.
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In dieser Ausführungsform umfasst der gerade Keilverzahnungs-Abschnitt 23a 26 Keilverzahnungs-Zähne 23b und 26 Keilverzahnungs-Nuten 23c, die beide in gleichen Winkelabständen vorgesehen sind.
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Eine Ritzelfeder 28 ist zwischen einer Niveauunterschiedsoberfläche, die an der inneren Umfangsseite des Ritzels 6 vorgesehen ist, und einer Niveauunterschiedsoberfläche, die an der äußeren Umfangsseite der Ritzelwelle 23 vorgesehen ist, vorgesehen.
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Ein ringförmiger Nutabschnitt 23d ist an einer äußeren Umfangsoberfläche der Ritzelwelle 23 an einer vorderen Endseite ausgebildet. Ein Haltering 29 ist in einen ringförmigen Nutabschnitt 23d eingepasst, wohingegen ein Ritzelanschlag 30 an dem Haltering 29 montiert wird.
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Das so konfigurierte Ritzel 6 wird einer Reaktionskraft der Ritzelfeder 28 ausgesetzt, um in einer Richtung in Richtung des vorderen Endes der Ritzelwelle 23 (Richtung entgegengesetzt zu dem Motor 2) beaufschlagt zu werden. Die vordere Endoberfläche des Ritzels 6 kommt durch den Haltering 29 zum Anliegen an dem Ritzelanschlag 30, der an dem vorderen Endabschnitt der Ritzelwelle 23 angeordnet ist, um das Ritzel 6 zu positionieren.
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Eine detaillierte Form des Ritzelanschlags 30 wird weiter unten beschrieben.
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Der elektromagnetische Schalter 9 umfasst eine Erregerspule 31, einen Kolben 32 und eine Rückstellfeder 33. Die Erregerspule 31 wird mit Energie der Batterie durch einen Schließbetrieb eines Startschalters (nicht gezeigt) beaufschlagt. Der Kolben 32 wird einer magnetischen Kraft ausgesetzt, die durch die Erregerspule 31 erzeugt wird, um zu wirken. Wenn die Leistungsbeaufschlagung der Erregerspule 31 angehalten wird, sodass die magnetische Kraft verschwindet, drückt die Rückstellfeder 33 den Kolben 32 zurück.
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Der Motorkontakt 8 umfasst einen Batterieanschluss 34, einen Motoranschluss 35 und einen beweglichen Kontakt 37. Der Batterieanschluss 34 ist elektrisch mit der Batterie verbunden. Der Motoranschluss 35 ist elektrisch mit der Feldwicklung 16b verbunden. Der bewegliche Kontakt 37 wird von einer Stange 36 abgestützt. Wenn der bewegliche Kontakt 37 zum Anliegen an dem Batterieanschluss 34 und dem Motoranschluss 35 kommt, wird der Motorkontakt 8 in einem geschlossenen Zustand angeordnet, um den Motorschaltkreis in einen leitenden Zustand zu bringen. Wenn der bewegliche Kontakt 37 von dem Batterieanschluss 34 und dem Motoranschluss 35 getrennt wird, wird der Motorkontakt 8 in einem geöffneten Zustand angeordnet, um das Leiten des Motorschaltkreises zu unterbrechen.
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Der Hebel 7 ist beweglich im Innern der vorderen Klammer 21 vorgesehen. Der Hebel 7 überträgt die Bewegung (Bewegung in der horizontalen Richtung in 1) des Kolbens 32 an die Kupplung 5. Im Ergebnis bewegen sich die Kupplung 5 und das Ritzel 6 an der Ausgangswelle 4 in der Axialrichtung.
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Als Nächstes wird eine Form eines Ritzelanschlages 30 bezugnehmend auf 3A bis 5 beschrieben. 3A bis 3C sind Ansichten zum Darstellen der Form des Ritzelanschlags 30 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3A ist eine vordere Ansicht des Ritzelanschlages 30, 3B ist eine Schnittansicht des Ritzelanschlags 30, die entlang des Pfeils A-A von 3A erstellt wurde, und 3C ist eine Schnittansicht des Ritzelanschlags 30, die entlang des Pfeiles B-B von 3A erstellt wurde. 4 ist eine Ansicht, die einen Zustand darstellt, in welchem der Ritzelanschlag 30 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an der Ritzelwelle montiert wird (vor der Montage des Halterings), wenn in einer Axialrichtung betrachtet. 5 ist eine Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Ritzelanschlag 30 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Haltering 29 verriegelt.
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Wie in 3A bis 3C und 5 dargestellt, weist der Anschlag 30 im Wesentlichen eine ringartige Form mit einer Endoberfläche 38 an der Ritzelseite 6 und einer weiteren Endoberfläche 39 an der Seite gegenüber des Ritzels 6 auf. Der Ritzelanschlag 30 wird durch Pressbearbeitung eines Metallplattenmaterials mit einer großen Dicke ausgebildet.
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An einer inneren Umfangsfläche des Ritzelanschlags 30 werden ein geschrägter Abschnitt 40, ein Halteabschnitt 41, ein Verriegelungsabschnitt 42 und Vorstehabschnitte 43 in der genannten Reihenfolge ausgehend von der Seite der weiteren Endoberfläche 39 in der Axialrichtung, wie in 3A bis 3C gezeigt, ausgebildet.
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Der geschrägte Abschnitt 40 weist eine Neigung auf, sodass ein innerer Durchmesser kleiner in Richtung der einen Endoberfläche 38 ausgehend von der weiteren Endoberfläche 39 wird. Der geschrägte Abschnitt 40 weist die Funktion zum Führen des Halterings 29 zu dem Verriegelungsabschnitt 42, wie weiter unten beschrieben wird, wenn der Ritzelanschlag 30 an dem Haltering 29 montiert wird, auf.
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Der Halteabschnitt 41 ist kontinuierlich von einem Ende des geschrägten Abschnitts 40 an der einen Endoberflächenseite 38 vorgesehen und ist ausgebildet, um einen inneren Durchmesser aufzuweisen, der kleiner ist als ein äußerer Durchmesser des Halterings 29. Im Ergebnis weist der Halteabschnitt 41 die Funktion des Verhinderns, dass der Haltering 29, der zu dem Verriegelungsabschnitt 42 geführt wird, von dem Verriegelungsabschnitt 42 entfernt wird, auf.
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Der Verriegelungsabschnitt 42 umfasst einen geschrägten Abschnitt 44 und einen Seitenwandabschnitt 45. Der geschrägte Abschnitt 44 ist kontinuierlich ausgehend von einem Ende des Halteabschnitts 41 an der einen Endoberflächenseite 38 vorgesehen. Der Seitenwandabschnitt 45 ist kontinuierlich ausgehend von einem Ende des geschrägten Abschnitts 44 an der einen Endoberflächenseite 38 vorgesehen und verriegelt einen äußeren Umfang des Halterings 29.
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Der Seitenwandabschnitt 45 ist ausgebildet, um eine bogenartige Form aufzuweisen, die einer äußeren Umfangsform des Halterings 29 entspricht.
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Der geschrägte Abschnitt 44 ist vorgesehen, sodass der Haltering 29 von dem Verriegelungsabschnitt 42 mit einer geringen Kraft entfernt werden kann, wenn der Haltering 29, der an dem Ritzelanschlag 30 verriegelt ist, demontiert oder erneut montiert werden soll. Der Verriegelungsabschnitt 42 kann ausgebildet sein, um nur den Seitenwandabschnitt 45 zum Verriegeln des äußeren Umfangs des Halterings 29 zu umfassen.
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Jeder der Vorstehabschnitte 43 ist kontinuierlich ausgehend von einem Ende des Seitenwandabschnitts 45 an der einen Endoberflächenseite 38 hin zu der einen Endoberfläche 38 vorgesehen. Die Vorstehabschnitte 43 sind ausgebildet, um von einer inneren Umfangsoberfläche der Ritzelwelle 23 in Richtung des Wellenzentrums der Ritzelwelle 23 vorzustehen, wie in 3A und 3B gezeigt.
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Die Anzahl der Vorstehabschnitte 43, die in dieser Ausführungsform vorgesehen ist, ist die gleiche wie die der Keilverzahnungs-Nuten 23c, die die geraden Keilverzahnungs-Abschnitte 23a ausbilden und die Vorstehabschnitte 43 sind an den Positionen vorgesehen, die den Keilverzahnungs-Nuten 23c entsprechen, wie in 4 dargestellt. Im Speziellen sind 26 Vorstehabschnitte 43 in gleichen Winkelabständen vorgesehen.
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Winkelabschnitte 46 sind zwischen den Vorstehabschnitten 43 in der Umfangsrichtung vorgesehen. Wenn der Ritzelanschlag 30 aus der Axialrichtung betrachtet wird, werden die Vorstehabschnitte 43 und die Nutabschnitte 46 alternierend in der Umfangsrichtung ausgebildet. Wie in 4 gezeigt, weist jeder der Nutabschnitte 46 eine Form auf, die es den Nutabschnitten 46 gestattet in Eingriff mit den Keilverzahnungs-Zähnen 23b zu rücken, wohingegen jeder der Vorstehabschnitte 43 ausgebildet ist, um eine Form aufzuweisen, die es den Vorstehabschnitten 43 gestattet, in Eingriff mit den Keilverzahnungs-Nuten 23c zu rücken.
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Eine Schnittform eines bekannten Ritzelanschlags weist im Wesentlichen eine L-artige Form, wie in 3B gezeigt, über den gesamten Umfang in der Umfangsrichtung auf. Daher sind die Vorstehabschnitte über den gesamten Umfang in der Umfangsrichtung ausgebildet, während ein Freiraum zwischen der inneren Umfangsoberfläche von jedem der Vorstehabschnitte und der äußeren Umfangsoberfläche der Ritzelwelle 23 vorgesehen ist. Auf der anderen Seite weist der Ritzelanschlag 30 gemäß dieser Ausführungsform die folgende Form auf. Im Speziellen weisen einige Abschnitte des Ritzelanschlags 30 im Wesentlichen eine L-artige Schnittform, wie in 3B gezeigt, auf, wohingegen die verbleibenden Abschnitte eine Form aufweisen, wie in 3C gezeigt.
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Mit anderen Worten umfasst der Ritzelanschlag 30 dieser Ausführungsform die Vorstehabschnitte 43, die von den Nutabschnitten 46 entlang der Umfangsrichtung der inneren Umfangsoberfläche in Richtung des Wellenzentrums der Ritzelwelle 23 vorstehen. Jeder der Vorstehabschnitte 43 weist eine Form auf, die es den Vorstehabschnitten 43 gestattet, in Eingriff mit den Keilverzahnungs-Nuten 23c zu rücken.
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Als Nächstes wird ein Vorgang zum Montieren des Ritzelanschlags 30 an dem Haltering 29 beschrieben.
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Zunächst werden der Haltering 28 und das Ritzel 6 in der genannten Reihenfolge an der vorderen Endseite der Ritzelwelle 23 montiert. Zu diesem Zeitpunkt werden die Ritzelfeder 28 und das Ritzel 6 montiert, während die geraden Keilverzahnungs-Kopplungsabschnitte 6a, die an dem inneren Umfang des Ritzels 6 vorgesehen sind, mit geraden Keilverzahnungs-Abschnitten 23a, die an dem äußeren Umfang der Ritzelwelle 23 vorgesehen sind, gekoppelt werden.
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Anschließend wird der Ritzelanschlag 30 von der vorderen Endseite der Ritzelwelle 23 in der Axialrichtung entgegen der Reaktionskraft der Ritzelfeder 28 gedrückt, um montiert zu werden.
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Zu diesem Zeitpunkt werden die Vorstehabschnitte 23, die an der inneren Umfangsoberfläche des Ritzelanschlags 30 ausgebildet sind, in die Keilverzahnungs-Nuten 23c gedrückt, während sie über eine Länge in der Radialrichtung damit in Eingriff gebracht werden, die die Abmessung C aufweist, wie in 4 und 5 dargestellt. Im Ergebnis wird der Ritzelanschlag 30 zu der Position gedrückt, die die ringförmigen Nuten 23d der Ritzelwelle 23 übersteigt.
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Als Nächstes, nachdem der Haltering 29 an der ringförmigen Nut 23d der Ritzelwelle 23 montiert wurde, wird der Ritzelanschlag 30 in Richtung des vorderen Endes der Ritzelwelle 23 gedrückt.
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Zu diesem Zeitpunkt, wenn der Haltering 29 zum Anliegen an dem geschrägten Abschnitt 40 des Ritzelanschlages 30 kommt, bewegt sich der Ritzelanschlag 30 in Richtung des vorderen Endes der Ritzelwelle 23, während der äußere Durchmesser des Halterings 29 entgegen einer elastische Kraft des Halterings 29 entlang der Neigung des geschrägten Abschnitts 40 reduziert wird.
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Wenn der Ritzelanschlag 30 kontinuierlich nach oben gedrückt wird, sogar nachdem der Haltering 29 zum Anliegen an dem Halteabschnitt 41 des Ritzelanschlags 30 kommt, beginnt der äußere Durchmesser des Halterings 29 damit sich aufgrund der elastischen Kraft des Halterings 29 entlang der Neigung des geschrägten Abschnitts 44 von dem Zeitpunkt an, zu welchem der Haltering 29 zum Anliegen an dem geschrägten Abschnitt 44 kommt, zu vergrößern. Anschließend wird der äußere Umfang des Halterings 29 an dem Seitenwandabschnitt 44 des Ritzelanschlags 30 verriegelt.
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Auf diese Weise wird der Haltering 29 an dem Ritzelanschlag 30 verriegelt.
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Nachdem der Haltering 29 an dem Ritzelanschlag 30 verriegelt wurde, wirken die Vorstehabschnitte 43 auch als ein Abschnitt der einen Endoberfläche 38, die der Reaktionskraft der Ritzelfeder 28 ausgesetzt wird.
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Als Nächstes wird ein Betrieb des oben erwähnten Anlassers 1 bezugnehmend auf 1 bis 6 beschrieben.
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6 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem das Ritzel der Motorstarteinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Eingriff mit dem Hohlrad steht.
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Wenn die Erregerspule 31 des elektromagnetischen Schalters 9 durch die Wirkung des Schließens des Startschalters mit Leistung beaufschlagt wird, wird der Kolben 32 angezogen, um sich nach links in 1 zu bewegen. Durch die Bewegung des Kolbens 32 wird die Kupplung 5 in der Richtung entgegengesetzt zu dem Motor 2 (nach rechts in 1) durch das Zwischenschalten des Hebels 7 gedrückt. Daher bewegt sich das Ritzel 6 gemeinsam mit der Kupplung 5 (nach vorne) an der Ausgangswelle 4 in der Richtung entgegengesetzt zu dem Motor 2, um zum Anliegen an der Endoberfläche des Hohlrades 10 zu kommen. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das Ritzel schräg entlang der Windung des spiralenförmigen Keilverzahnungs-Kupplungsabschnitts 24a.
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Nach dem das Ritzel 6 zum Anliegen an der Endoberfläche des Hohlrades 10 kommt, bewegt sich nur die Kupplung 5 weiter nach vorne an der Ausgangswelle 4, während die Ritzelfeder 28 abgelenkt wird. Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das Ritzel 6 zu einer Position, an der das Ritzel 6 zum Eingriff mit dem Hohlrad 10 kommen, kann (rotiert entlang der Drehung des spiralenförmigen Keilverzahnungs-Kupplungsabschnitts 24a), während es sich relativ nach hinten an der Ritzelwelle 23 um den Betrag der Vorwärtsbewegung der Kupplung 5 bewegt. An der Position wird das Ritzel 6 in das Hohlrad 10 durch die Reaktionskraft, die in der Ritzelfeder 28 gespeichert ist, gedrückt.
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Nachdem Abschluss des Eingriffs zwischen dem Ritzel 6 und dem Hohlrad 10 wird der Motorkontakt 8 geschlossen, um den Motor 2 mit Energie zu beaufschlagen. Anschließend wird das Drehmoment des Motors 2 von dem Ritzel 6 an das Hohlrad 10 übertragen, um den Motor anzutreiben.
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Zu diesem Zeitpunkt stehen das Ritzel 6 und das Hohlrad 10 in Eingriff. Daher, wie in 6 gezeigt, ist der Ritzelanschlag 30, der an dem vorderen Ende des Ritzels 6 vorgesehen ist, an der Position angeordnet, an der der Ritzelanschlag 30 nach hinten in der Axialrichtung des Hohlrades 10 vorsteht. Daher sind der Ritzelanschlag 30 und das Schwungrad 11 am nächsten zueinander in der Radialrichtung.
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Der Anlasser 1 dieser Ausführungsform umfasst die Vorstehabschnitte 43, die in Richtung des Wellenzentrums der Ritzelwelle 23 von den Nutabschnitten 46, die an der inneren Umfangsoberfläche des Ritzelanschlags 30 ausgebildet sind, vorstehen und die Vorstehabschnitte 43 sind ausgebildet, um eine Form aufzuweisen, die den Eingriff in die Keilverzahnungs-Nuten 23c der Ritzelwelle 23 gestattet. Im Ergebnis, im Vergleich zu der Struktur, die den Freiraum zwischen der inneren Umfangsoberfläche des Ritzelanschlags 30 und der äußeren Umfangsoberfläche der Ritzelwelle 23, wie in dem Fall der bekannten Struktur, umfasst, kann der innere Durchmesser des Ritzelanschlags 30 um die radiale Länge (Abmessung C, die in 4 und 5 dargestellt ist), über die die Vorstehabschnitte 43 und die Keilverzahnungs-Nuten 23c in Eingriff miteinander stehen, reduziert werden. Im Ergebnis, sogar wenn der äußere Durchmesser des Ritzelanschlags 30 reduziert wird, wird die Dicke des Ritzelanschlags 30 nicht reduziert. Folglich kann der äußere Durchmesser des Ritzelanschlags 30 reduziert werden ohne die Festigkeit des Ritzelanschlags 30 zu reduzieren.
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Im Ergebnis kann in dem Anlasser 1, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird, ein radialer Freiraum (Abmessung D, dargestellt in 6) zwischen dem Ritzelanschlag 30 und dem Schwungrad 11 erhöht werden. Daher können der Ritzelanschlag 30 und das Schwungrad 11 daran gehindert werden einander zu beeinflussen.
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Ferner verriegelt der Ritzelanschlag 30 den Haltering 29 in einem Zustand, in welchem die Vorstehabschnitte 43 in Eingriff mit den Keilverzahnungs-Nuten 23c stehen. Daher, wenn die Drehkraft, die von dem Motor erzeugt wird, an die Ausgangswelle 4 übertragen wird, um das Ritzel 6 und die Ritzelwelle 23 zu rotieren, kann der Ritzelanschlag 30 synchron mit den Umdrehungen des Ritzels 6 und der Ritzelwelle 23 rotieren. In dem Fall, in dem die Rotation des Ritzelanschlags 30 und die Rotation des Ritzels 6 nicht synchron zueinander sind, ist es wahrscheinlich, dass sich der Ritzelanschlag 30 an der Endoberfläche des Ritzelanschlags 30, an der das Ritzel 6 zum Anliegen kommt, abnutzt. In einigen Fällen besteht eine Gefahr, dass ein abgenutzter Ritzelanschlag 30 den Haltering 29 nicht verriegeln kann, was zu einem Herabfallen des Halterings 29 von der Ritzelwelle 23 führt. Indem die Rotation des Ritzelanschlags 30 und die Rotation des Ritzels 6 zueinander synchron gemacht werden, kann das oben beschriebene Problem verhindert werden.
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Ferner wird die Vielzahl an Vorstehabschnitten 43 in dieser Ausführungsform vorgesehen. Die Anzahl an Positionen, an welchen die Keilverzahnungs-Nuten 23c und die Vorstehabschnitte 43 in Eingriff miteinander stehen, wird erhöht. Daher kann der Stoß, dem jeder der Vorstehabschnitte 43 von einer entsprechenden der Keilverzahnungs-Nuten 23c ausgesetzt wird, reduziert werden, wenn die Ritzelwelle 23 durch die Drehkraft des Motors 2 rotiert wird.
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Zusätzlich, nachdem der Ritzelanschlag 30 an dem Haltering 29 montiert wurde, wirken die Vorstehabschnitte 43 auch als ein Abschnitt der einen Endoberfläche 38, die der Reaktionskraft der Ritzelfeder 28 ausgesetzt wird. Daher, wenn die Vielzahl am Vorstehabschnitten 43 vorgesehen wird, kann ein Oberflächendruck an jedem der Vorstehabschnitte 43 verringert werden.
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Ferner kann durch Vorsehen der Vorstehabschnitte 43 in gleichen Winkelabständen die Reaktionskraft der Ritzelfeder 28 auf eine ausgewogene Weise aufgenommen werden.
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In dieser Ausführungsform ist die Anzahl an Vorstehabschnitten 43, die in die Keilverzahnungs-Nuten 23c eingreifen, die gleiche wie die der Keilverzahnungs-Nuten 23c, d. h. 26. Ferner ist zumindest ein Vorstehabschnitt 43 ausreichend.
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Das Vorsehen der gleichen Anzahl an Vorstehabschnitten 43 wie die der Keilverzahnungs-Nuten 23c bedeutet, dass die größte Anzahl an Vorstehabschnitten 43 mit den verwendeten Keilverzahnungen vorgesehen wird. Daher wird die Reaktionskraft der Ritzelfeder 28 von den Vorstehabschnitten 43 auf sehr ausgeglichene Weise aufgenommen, während der Oberflächendruck an jedem der Vorstehabschnitte 43 minimiert werden kann.
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Zusätzlich ist der Seitenwandabschnitt 45, der den Haltering 29 verriegelt, ausgebildet, um eine bogenartige Form aufzuweisen, die der äußeren Umfangsform des Halterings 29 entspricht. Daher wird ein Bereich, über welchen der Haltering 29 und der Seitenwandabschnitt 45 in Kontakt miteinander gehalten werden, erhöht. Als ein Ergebnis, im Vergleich zu dem Fall, indem ein Freiraum zwischen dem Haltering 29 und dem Seitenwandabschnitt 45 vorhanden ist, ist es unwahrscheinlich, dass der Ritzelanschlag 30 von dem Haltering 29 entfernt wird.
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Ferner umfasst der Ritzelanschlag 30 den geschrägten Abschnitt 40, dessen innerer Durchmesser sich in Richtung der einen Endoberfläche 38 ausgehend von der anderen Endoberfläche 39 reduziert. Daher, wenn der Ritzelanschlag 30 an dem Haltering 29 montiert wird, dient der Ritzelanschlag 30 dazu, um den Haltering 29 zu dem Verriegelungsabschnitt 42 zu führen. Im Ergebnis wird die Montageleistung verbessert.
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In dieser Ausführungsform wurde der Anlasser 1 als ein Anlasser beschrieben, der eine an beiden Enden abgestützte Struktur für das Ritzel aufweist, bei der die Ausgangswelle 4 von der vorderen Klammer 21 abgestützt wird. Jedoch ist die Struktur des Anlassers 1 nicht darauf begrenzt. Beispielsweise können die gleichen Effekte durch Anwendender vorliegenden Erfindung sogar bei einem Anlasser erhalten werden, der eine Struktur mit einem offenen Ende (eine sogenannte überhängende Struktur) für ein Ritzel aufweist, bei der der vordere Endabschnitt der Ausgangswelle nicht von der vorderen Klammer abgestützt wird.
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Wie in dieser Ausführungsform, in dem Fall des Anlassers mit der an beiden Enden abgestützten Struktur für das Ritzel, bei der die Ausgangswelle 4 durch die vordere Klammer 21 abgestützt wird, ist das Ritzel 6 in der vorderen Klammer 21 vorgesehen. Daher, im Vergleich zu dem Anlasser, der die Struktur mit einem offenen Ende für das Ritzel aufweist, sind die Einschränkungen an dem äußeren Durchmesser des Ritzels streng.
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Daher, in dem Fall, in dem nur die Verwendung des Ritzels mit einem kleinen äußeren Durchmesser gestattet ist, werden das Hohlrad 10 und das Schwungrad 11 zwangsläufig an Positionen in der Nähe des Wellenzentrums der Ritzelwelle 23 in der Radialrichtung vorgesehen. Im Ergebnis tritt eine Beeinflussung zwischen dem Schwungrad 11 und dem Ritzelanschlag 30 entsprechend weniger wahrscheinlich auf. Daher ist die vorliegende Erfindung besonders effektiv.
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Der Ritzelanschlag 30 in dieser Ausführungsform wird durch Pressbearbeitung des Metallplattenmaterials, das eine große Dicke aufweist, ausgebildet. Daher, im Vergleich zu dem Fall, in dem der Ritzelanschlag 30 durch Schneiden ausgebildet wird, kann der Ritzelanschlag 30 dieser Ausführungsform bei geringen Kosten als Massenware produziert werden.
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In dieser Ausführungsform sind der spiralenförmige Keilverzahnungs-Abschnitt 4a, der an dem äußeren Umfang der Ausgangswelle 4 vorgesehen ist, und der spiralenförmige Keilverzahnungs-Kupplungsabschnitt 24a, der an dem inneren Umfang des Schub-Splines 24 vorgesehen ist, miteinander gekoppelt. Jedoch ist die Kopplung nicht darauf beschränkt. Ein gerader Keilverzahnungs-Abschnitt kann an dem äußeren Umfang der Ausgangswelle 4 vorgesehen sein und ein gerader Keilverzahnungs-Kopplungsabschnitt kann an dem inneren Umfang des Schub-Splines 24 vorgesehen sein, sodass der gerade Keilverzahnungs-Abschnitt und der gerade Keilverzahnungs-Kopplungsabschnitt miteinander gekoppelt werden können.
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Auf ähnliche Weise, obwohl der gerade Keilverzahnungs-Abschnitt 23a, der an dem äußeren Umfang der Ritzelwelle 23 vorgesehen ist, und der gerade Keilverzahnungs-Kopplungsabschnitt 6a, der an dem inneren Umfang des Ritzels 6 vorgesehen ist, miteinander in dieser Ausführungsform gekoppelt sind, kann ein spiralenförmiger Keilverzahnungs-Abschnitt an dem äußeren Umfang der Ritzelwelle 23 vorgesehen sein und ein spiralenförmiger Keilverzahnungs-Kopplungsabschnitt kann an dem inneren Umfang des Ritzels 6 vorgesehen sein, sodass der spiralenförmige Keilverzahnungs-Abschnitt und der spiralenförmige Keilverzahnungs-Kopplungsabschnitt miteinander gekoppelt werden.
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Ferner wurde in dieser Ausführungsform die Ritzelwelle 23 derart beschrieben, dass sie den Ausgangsabschnitt der vorliegenden Erfindung ausbildet. Jedoch ist der Ausgangsabschnitt der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung bei einem Anlasser aufweisend das Ritzel 6, das an dem äußeren Umfang der Ausgangswelle 4 durch ein dazwischen Anordnen des geraden Keilverzahnungs-Kopplungsabschnitts abgestützt wird, angewendet werden. In diesem Fall wird die Ausgangswelle 4 als der Ausgangsabschnitt der vorliegenden Erfindung ausgebildet.
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Ferner ist in dieser Ausführungsform der elektromagnetische Schalter ausgebildet, um die Funktion des Anziehens des Kolbens 32 durch die Leistungsbeaufschlagung der Erregerspule 31 aufzuweisen, um das Ritzel 6 an der Ausgangswelle 4 in der Richtung entgegengesetzt zu dem Motor 2 zu bewegen (nach vorne zu bewegen) und um die Funktion des Schließens des Motorkontakts 8 aufzuweisen, um den Motor 2 mit Leistung zu beaufschlagen. Jedoch ist der elektromagnetische Schalter nicht darauf beschränkt, sogar mit einem elektromagnetischen Schalter, der individuell die Herausdrückfunktion zum Bewegen des Ritzels 6 nach vorne hin zu der Position steuern kann, an der das Ritzel 6 in Eingriff mit dem Hohlrad 10 kommen kann und der die Funktion des Schließens des Motorkontakts 8 steuern kann, werden dieselben Effekte erhalten.
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Ferner wird in dieser Ausführungsform die Drehkraft des Motors 2 derart beschrieben, dass sie an die Ausgangswelle 4 über die Geschwindigkeitsreduziereinheit 3 übertragen wird. Jedoch ist die Übertragung der Drehkraft nicht darauf beschränkt. Dieselben Effekte werden erhalten, sogar wenn die vorliegende Erfindung bei einem Anlasser angewendet wird, der eine Konfiguration ohne die Geschwindigkeitsreduziereinheit 3 aufweist.
