DE112011104039T5

DE112011104039T5 - Motoranlasservorrichtung

Info

Publication number: DE112011104039T5
Application number: DE112011104039T
Authority: DE
Inventors: Haruhiko Shimoji; Yuhei Tsukahara; Koichiro Kamei; Masami Abe; Daisuke Mizuno; Masahiko Kurishige; Hiroaki Kitano; Masahiro Iezawa; Kazuhiro Odahara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-12-06
Filing date: 2011-11-24
Publication date: 2013-10-02
Also published as: CN103228907A; WO2012077501A1; JPWO2012077501A1; US20130192419A1

Abstract

Es wird eine Motoranlasservorrichtung angegeben, um selbst dann, wenn ein Ritzel und ein Zahnkranz ineinander einspuren, während der Zahnkranz sich dreht, selbst wenn ein Drehzahlunterschied beim Zahnkranz oder beim Ritzel besteht, eine zuverlässigere Synchronisierung und Phasenanpassung unmittelbar nach dem Kontakt durchzuführen und Geräusche, eine verschleißbedingte Reduzierung der Lebensdauer und eine durch einen Einspurzeitverlust bedingte Verzögerung des Anlassvermögens zu unterdrücken. Die Motoranlasservorrichtung weist folgendes auf: einen Startermotor; eine Ritzeleinheit (30), welche mittels eines Keilwellenprofils in einer axialen Richtung verschiebbar mit einer Ausgangswellenseite des Startermotors gekoppelt ist; und einen Zahnkranz (100), welcher in ein Ritzel (34) der durch einen Ausfahrmechanismus ausgefahrenen Ritzeleinheit einspurt und eine Übertragung einer Drehkraft des Startermotors erhält, so dass er einen Motor anlässt, wobei die Ritzeleinheit an allen Zähnen an distalen Endteilen in einer Einspur-Axialrichtung des in den Zahnkranz einspurenden Ritzels (34) Synchronisieroberflächen aufweist, welche ein Paar von zur Einspur-Axialrichtung parallelen Oberflächen bilden und eine geringere Dicke als die Zahndicke des Ritzels haben.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung des Einspurvermögens zwischen einem Ritzel eines Starters und einem Zahnkranz eines Motors beim Anlassen des Motors.
Stand der Technik
In einer herkömmlichen Motoranlasservorrichtung (im folgenden auch als Starter bezeichnet) wird ein Anlassvorgang durchgeführt, während ein Motor stillsteht. Somit spurt ein Ritzel in einen Zahnkranz ein, während der Zahnkranz sich nicht dreht. Jedoch wird in einem System zum Durchführen einer Leerlaufabschaltung zum Senken des Kraftstoffverbrauchs das Wiederanlassvermögen durch Einspuren des Ritzels in den Zahnkranz, selbst wenn der Zahnkranz sich dreht, sichergestellt.
Wenn zum Beispiel in dem Augenblick, in welchem die Leerlaufabschaltung gerade beginnt und der Motor noch nicht stillsteht, ein Wiederanlassen erforderlich ist oder wenn es notwendig ist, die Zeitdauer für ein Wiederanlassen aus einem Abschaltzustand zu verkürzen, während der Zahnkranz sich dreht, dann wird der Zahnkranz im voraus in das Ritzel eingespurt.
In diesem Fall ist als ein Verfahren zum Einspuren des Ritzels in den Zahnkranz, während der Zahnkranz sich dreht, ein Verfahren zum Einspuren des Ritzels durch Zuführen elektrischer Energie bekannt, um dadurch die Drehzahl des Startermotors des Ritzels so anzupassen, dass das Ritzel mit der Drehzahl des Zahnkranzes synchronisiert wird (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1).
Überdies ist durch Bereitstellen eines Mechanismus zur Synchronisierung im voraus ein Verfahren zum Durchführen einer Synchronisierung bis zu einem vordefinierten Drehzahlunterschied durch Reibung eines Teils des Mechanismus und anschließendes Einspuren der Zahnräder ineinander bekannt (siehe zum Beispiel Patentliteratur 2). Ferner ist ein Verfahren zum Erleichtern des Einspurens durch Gestalten der Ritzelform bekannt (siehe zum Beispiel Patentliteratur 3).
Aufstellung der Druckschriften
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2002-70 699 A
Patentliteratur 2: JP 2006-132 343 A
Patentliteratur 3: JP 2009-168 230 A
Kurzbeschreibung der Erfindung
Technisches Problem
Jedoch leiden die herkömmlichen Technologien an den folgenden Problemen.
Nach dem Abschalten des Motors wird der Zahnkranz langsamer, während er sich aufgrund der Trägheit dreht, und in diesem Fall wird die Drehzahl Null, während sie wegen einer durch Kompression und Expansion durch die Kolben verursachten Drehmomentschwankung pulsiert. Somit ist zum Beispiel, wie in Patentliteratur 1 beschrieben, zum Synchronisieren der Drehzahlen des Zahnkranzes und des Ritzels miteinander durch die Motoranlasservorrichtung (Starter), so dass diese Zahnräder ineinander einspuren, eine komplexe Konfiguration erforderlich.
Speziell wird zum Erfassen oder Vorhersagen der Drehzahlen des Zahnkranzes und des Ritzels und, darauf beruhend, zum Steuern des Starters, um den Zahnkranz und das Ritzel ineinander einzuspuren, ein komplexer Mechanismus benötigt.
Überdies wird das Einspuren nicht nur durch die Synchronisierung realisiert, und es ist erforderlich, das Einspuren durch Veranlassen des Ritzels und des Zahnkranzes, ihre Phasen in Übereinstimmung zu bringen, zu realisieren. Aus diesem Grund ist es erforderlich, die genauen Positionen in der Drehrichtung für die jeweiligen synchronisierten Zahnräder zu erkennen.
Jedoch werden, um die hochgenaue Steuerung durchzuführen, Geber wie etwa hochgenaue Positionsgeber und eine Hochgeschwindigkeits-Rechenverarbeitung in einem Steuergerät auf der Motorseite benötigt. Was das Erfassen der Phase des Ritzels mittels eines Positionsgebers oder dergleichen anbelangt, ist das Ritzel überdies selbst ein beweglicher Körper, was das Befestigen des Positionsgebers daran erschwert. Demgemäß wird das System komplex, und es nimmt die Größe der Einrichtung zu.
Ferner kommt es, selbst wenn durch Vereinfachung mittels eines Verfahrens zum Vorhersagen der jeweiligen Drehzahlen eine komplexe Konfiguration realisiert wird, um dadurch das Ritzel einzuspuren, bedingt durch Fehler in vorhergesagten Werten zu einem Drehzahlunterschied beim Kontakt und einer Schwankung in der zeitlichen Steuerung des Einspurens des Ritzels in der axialen Richtung. Demgemäß ist eine genaue Steuerung schwierig.
Andererseits können zum Beispiel, wie in der Patentliteratur 2 beschrieben, durch Bereitstellen einer Konfiguration, bei welcher das Ritzel und der Zahnkranz in der Drehzahl durch einen Synchronisiermechanismus im voraus synchronisiert werden, um dann in Kontakt miteinander gebracht zu werden, der Zahnkranz und das Ritzel in der Drehzahl durch eine einfachere Konfiguration miteinander synchronisiert werden.
Jedoch liegt gewöhnlich ein Zähnezahlverhältnis des Ritzels zum Zahnkranz in der Größenordnung des Zehnfachen vor, um die Größe des Elektromotors zu verringern, und das Ritzel und der Zahnkranz sind wegen einer Beschränkung hinsichtlich der Größenkonfiguration nicht koaxial angeordnet. Somit wird die Synchronisierung durchgeführt, während eine Reibungsfläche des Synchronisiermechanismus, welche dazu dient, das Ritzel in Kontakt mit dem Zahnkranz zu bringen, stets rutscht, und es ist schwierig, eine vollständige Synchronisierung, bei welcher auch die Phasen zusammenpassen, zu realisieren.
Überdies wird im Synchronisiermechanismus, wenn der Zahnkranz und das Ritzel nach der Synchronisierung in Kontakt miteinander sind, außer in einem Fall, in welchem die Phasen zufällig übereinstimmen, ein Schlupf zwischen dem Zahnkranz und dem Ritzel erzeugt, und es spuren der Zahnkranz und das Ritzel ineinander ein, wenn ihre Phasen zusammenpassen.
Auf diese Weise werden bei der den Synchronisiermechanismus einsetzenden Konfiguration, nachdem die Synchronisierung durch den Schlupf realisiert ist, das Ritzel und der Zahnkranz in Kontakt miteinander gebracht. Infolgedessen besteht ein Problem von Geräuschen und Verschleiß beim Kontakt, und es besteht ein Problem darin, dass zur Synchronisierung zusätzlich eine Reibungsfläche erforderlich ist, was zusätzlichen Platzbedarf zur Folge hat.
Überdies ist es zum Beispiel in einem Fall, in welchem der Synchronisiermechanismus verwendet wird, wie in Patentliteratur 3 beschrieben, um das Einspuren zwischen dem Ritzel und dem Zahnkranz zu erleichtern, vorstellbar, eine Form von Enden des Ritzels zu konzipieren, so dass eine Abschrägung oder dergleichen am Zahnende vorgesehen wird. Infolgedessen kann gemäß der Patentliteratur 3 ein durch die Abschrägung realisierter Raumabschnitt eingefügt werden, und es wird durch den Oberflächenkontakt eine Führungswirkung realisiert.
Bei dieser Gelegenheit wird für das Einspuren in einem Zustand, in welchem der Zahnkranz stillsteht, die Führungswirkung durch die Abschrägung erzielt. In einem Fall jedoch, in welchem eine relative Drehzahl des Ritzels verschieden ist, während der Zahnkranz sich dreht, erzeugt ein Aufeinanderprallen der beiden Zahnräder infolge des Kontakts der abgeschrägten Teile eine Kraftkomponente, welche das Ritzel in der axialen Richtung zurückschiebt. Infolgedessen besteht ein Problem darin, dass beim Einspuren Aufprallgeräusche und eine Einspurverzögerung auftreten.
Auf diese Weise treten, wenn das Ritzel eingespurt wird, während der Zahnkranz sich dreht, Geräusche, eine verschleißbedingte Reduzierung der Lebensdauer und eine durch einen Einspurzeitverlust bedingte Anlassverzögerung auf, wenn nicht im Augenblick des Kontakts eine sicherere Synchronisierung und Phasenanpassung durchgeführt werden.
Insbesondere in einem Fall, in welchem der Drehzahlunterschied groß ist, reiben die Zähne aneinander, und es werden die Zahnräder unter Geräuschentwicklung eingespurt, wenn das Ritzel und der Zahnkranz ineinander einspuren. Infolgedessen besteht zusätzlich zu dem durch den Verschleiß der Zähne oder dergleichen bedingten Problem der Lebensdauer ein Problem darin, dass eine durch den Drehzahlunterschied bedingte Drehmoment-Kraft an den abgeschrägten Oberflächen und dergleichen als eine Kraft in der axialen Richtung wirkt, und daher prallt das Ritzel merklich zurück, so dass ein Einspurzeitverlust erzeugt wird und außerdem das Wiederanlassvermögen abnimmt.
Die vorliegende Erfindung wurde realisiert, um diese Probleme zu lösen, und hat deshalb die Aufgabe, eine Motoranlasservorrichtung bereitzustellen, um dann, wenn das Ritzel und der Zahnkranz ineinander einspuren, während der Zahnkranz sich dreht, selbst wenn ein Drehzahlunterschied im Zahnkranz oder im Ritzel besteht, eine zuverlässigere Synchronisierung und Phasenanpassung unmittelbar nach dem Kontakt durchzuführen und Geräusche, eine verschleißbedingte Reduzierung der Lebensdauer und eine durch einen Einspurzeitverlust bedingte Verzögerung im Anlassvermögen zu unterdrücken.
Problemlösung
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Motoranlasservorrichtung angegeben, die folgendes aufweist: einen Startermotor; eine Ritzeleinheit, welche mittels eines Keilwellenprofils in einer axialen Richtung verschiebbar mit einer Ausgangswellenseite des Startermotors gekoppelt ist; einen Ausfahrmechanismus zum Verschieben der Ritzeleinheit in eine Eingriffsposition mit dem Zahnkranz; und einen Zahnkranz, welcher in ein Ritzel der durch den Ausfahrmechanismus ausgefahrenen Ritzeleinheit einspurt und eine Übertragung einer Drehkraft des Startermotors erhält, so dass er einen Motor anlässt, wobei die Ritzeleinheit an allen Zähnen an distalen Endteilen in einer Einspur-Axialrichtung des in den Zahnkranz einspurenden Ritzels Synchronisieroberflächen aufweist, welche ein Paar von zur Einspur-Axialrichtung parallelen Oberflächen bilden und eine geringere Dicke als die Zahndicke des Ritzels haben.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
In der Motoranlasservorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung sind an den distalen Endteilen des Ritzels die Synchronisieroberflächen, deren Dicke dünner als die Zahndicke des Ritzels ist, vorgesehen, und es wird eine Konfiguration, in welcher die Synchronisierung nicht durch eine Reibung zwischen den Endflächen der Zahnräder realisiert wird, sondern durch das Aufeinanderprallen der Synchronisieroberflächen realisiert wird, verwendet.
Deshalb werden, wenn das Ritzel in den Zahnkranz eingespurt wird, während der Zahnkranz sich dreht, selbst wenn ein Drehzahlunterschied zwischen dem Zahnkranz oder dem Ritzel besteht, eine sicherere Synchronisierung und Phasenanpassung augenblicklich beim Kontakt durchgeführt, so dass Geräusche, ein verschleißbedingter Rückgang der Lebensdauer und eine durch einen Einspurzeitverlust bedingte Verzögerung in einem Anlassvermögen abgestellt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Zeichnungen zeigen in:
1 eine auseinandergezogene Ansicht einer Motoranlasservorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 eine Schnittansicht, bei welcher die Motoranlasservorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einem Motor angebracht ist.
3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von Bauteilen einer Ritzeleinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 eine perspektivische Ansicht, welche eine Form eines Ritzels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
5 eine perspektivische Ansicht, welche eine weitere Form des Ritzels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
6 eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des in 5 dargestellten Ritzels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 eine perspektivische Ansicht, welche die Form eines Ritzels gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
8 eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des Ritzels gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 eine perspektivische Ansicht, welche die Form eines Ritzels gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
10 eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des Ritzels gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 eine perspektivische Ansicht und eine teilweise vergrößerte Ansicht, welche eine Form eines Zahnkranzes für die Motoranlasservorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
12 eine perspektivische Ansicht, bei welcher die distalen Enden des Ritzels und des Zahnkranzes gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ineinander einspuren.
13 eine schematische Durchsicht in einer axialen Richtung, bei welcher die distalen Enden des Ritzels und des Zahnkranzes gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ineinander einspuren.
14 eine teilweise vergrößerte Ansicht der in 13 gezeigten schematischen Ansicht gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 eine perspektivische Ansicht, welche die Form eines Ritzels gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
Beschreibung von Ausführungsformen
Nun folgt eine Beschreibung einer Motoranlasservorrichtung gemäß bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen.
Erste Ausführungsform
1 ist eine auseinandergezogene Ansicht einer Motoranlasservorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 1 dargestellte Motoranlasservorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform weist folgendes auf: eine Elektromotor-Antriebseinheit 10, eine Welle 20, eine Ritzeleinheit 30, eine Anziehungsspuleneinheit 40, einen Tauchkolben 50, einen Hebel 60, eine Halterung 70, einen Anschlag 80 und eine Drehzahlreduziergetriebe-Einheit 90.
Die Elektromotor-Antriebseinheit 10 lässt einen Motor an. Die Welle 20 ist über die Drehzahlreduziergetriebe-Einheit 90 mit der Ausgangswellenseite des Elektromotors gekoppelt. Die Ritzeleinheit 30 bildet mit einem mittels eines Schraubenkeilprofils mit der Welle 20 gekoppelten Freilauf eine Einheit und kann in der axialen Richtung gleiten.
Die Anziehungsspuleneinheit 40 zieht den Tauchkolben 50 an, wenn ein Schalter eingeschaltet wird. Der Hebel 60 überträgt einen Hub des Tauchkolbens 50 durch die Anziehung auf die Ritzeleinheit 30. Die Halterung 70 hält die jeweiligen Bauteile einschließlich der Elektromotor-Antriebseinheit 10, der Welle 20 und der Ritzeleinheit 30 über den Anschlag 80 an der Motorseite fest, wenn das Ritzel sich hin- und herbewegt.
2 ist eine Schnittansicht, bei welcher die Motoranlasservorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung am Motor angebracht ist. In einem Fall, in welchem der Motor angelassen werden soll, wird dann, wenn der Schalter eingeschaltet wird, ein Relaiskontakt geschlossen, und es fließt ein Strom durch eine Anziehungsspule 41 der Anziehungsspuleneinheit 40. Demgemäß wird der Tauchkolben 50 angezogen. Wenn der Tauchkolben 50 angezogen wird, dann wird der Hebel 60 eingezogen, und es dreht sich der Hebel 60 um eine Hebeldrehachse 61.
An dem gedrehten Hebel 60 fährt ein Endteil der entgegengesetzten Seite des Tauchkolbens 50 die Ritzeleinheit 30 aus, und infolgedessen wird die Ritzeleinheit 30 entlang des Keilprofils der Welle 20 ausgefahren, während sie sich dreht.
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von Bauteilen der Ritzeleinheit 30 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Ritzeleinheit 30 weist folgendes auf: einen Freilauf 31, einen Wellenkern 32, eine Schraubenfeder 33, ein Ritzel 34 und ein Halteelement 35.
4 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Form des Ritzels 34 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Die jeweiligen Bezugszeichen der 4 bezeichnen die folgenden Details:

34a: Distales Endteil zum Einspuren, welches an einem Endflächen-Teil auf einer Seite des Zahnkranzes 100 des Ritzels 34 vorgesehen ist
34b: Zahndicke des Ritzels 34
34c: Zahndicke des distalen Endteils 34a
34d: Nut zum Einspuren des Ritzels 34
34e1: Oberfläche auf einer Drehmoment-Übertragungsseite eines Zahns des Ritzels 34
34e2: Oberfläche auf einer Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns des Ritzels 34
34f2: Synchronisieroberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a
34g2: Abgeschrägtes Teil einer Stufe zwischen der Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a und der Oberfläche 34e2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns
34h: Abschrägung an einem Zahnspitzen-Außendurchmesser-Teil des distalen Endteils 34a

Wie in 4 dargestellt, ist auf der Endfläche des Ritzels 34 auf der Seite des Zahnkranzes 100 das distale Endteil 34a in einer zur Seite des Zahnkranzes 100 hin hervorstehenden Form an einem distalen Ende jedes Zahns vorhanden. Dabei ist eine Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite des in 4 dargestellten distalen Endteils 34a dieselbe Oberfläche wie die Oberfläche 34e1 auf der Drehmoment-Übertragungsseite des Zahns des Ritzels 34.
Im Gegensatz dazu weist die Oberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a eine Stufe zur Oberfläche 34e2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns des Ritzels 34 auf. Mit anderen Worten, es liegt die Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a als eine durch Versetzen der Oberfläche 34e2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns des Ritzels 34 erhaltene Oberfläche vor.
Weiterhin ist an der Stufe zwischen der Oberfläche 34e2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns des Ritzels 34 und der Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a das abgeschrägte Teil 34g2 vorhanden. Die Zahndicke 34c des distalen Endteils 34a ist kleiner als die Zahndicke 34b des Ritzels 34.
Andererseits ist 5 eine perspektivische Ansicht, welche eine weitere Form des Ritzels 34 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. In der oben erwähnten 4 liegt das distale Endteil 34a in der zur Seite des Zahnkranzes 100 hin hervorstehenden Form vor.
Wie in 5 dargestellt, wirft jedoch eine Konfiguration kein Problem auf, bei welcher die Endfläche des distalen Endteils 34a so verbunden ist, dass sie, ohne dass sie die vorstehende Form aufweist, in derselben Ebene liegt wie die Ritzel-Endfläche auf der Zahnkranzseite. Die in 5 dargestellte Konfiguration kann die Herstellung des Ritzels 34 vereinfachen, so dass Kosten eingespart werden.
Die oben erwähnte Form, welche die in 4 oder 5 dargestellten distalen Endteile 34a enthält, führt zu einem versetzten zweistufigen Ritzel mit zwei Spezifikationen für das Ritzel 34. Mit anderen Worten, es weist das Ritzel die zweistufige Struktur auf, welche das Teil mit der Zahndicke 34b des Ritzels 34 nach dem Einspuren und das Teil mit der Zahndicke 34c (wobei eine Relation besteht, in welcher die Zahndicke 34c dünner als die Zahndicke 34b ist) der distalen Endteile 34a zum anfänglichen Einspuren in den Zahnkranz 100 umfasst.
In der Ritzeleinheit sind auf der ersten Stufe mit den distalen Endteilen 34a an dem distalen Endteil 34a des Ritzels 34, abgesehen von der zur Herstellung benötigten Abschrägung 34h an dem Zahnspitzen-Außendurchmesser-Teil, keine Abschrägungen vorhanden, und es ist der Zahn aus zur Axialrichtung parallelen Oberflächen gebildet. Die Parallelität ist, in diesem Zusammenhang, als eine Parallelität definiert, bei welcher ein Winkel bei einem Balligkeitswert vernachlässigbar ist.
Nun wird ein Fall betrachtet, in welchem der Zahnkranz 100 sich dreht und die Drehzahl des Zahnkranzes 100 höher als die Drehzahl des Ritzels 34 ist. In diesem Fall, wenn die Spule 41 über einen Schalter mit elektrischer Energie versorgt wird, so dass der Tauchkolben 50 eingezogen wird und die Ritzeleinheit 30 über den Hebel 60 ausgefahren wird, prallt das Ritzel 34 beim Kontakt mit dem Zahnkranz 100 auf die zwei Oberflächen, welche das Seitenflächenteil und die Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a des aus den parallelen Oberflächen gebildeten Ritzels 34 sind.
Am Ritzel 34 sind die Einspurnuten 34d gebildet. Somit wird dann, wenn das Aufeinanderprallen am Seitenflächen-Teil erfolgt, das Ritzel 34 entlang den auf dem Wellenkern 32 gebildeten Nuten zurückgeschoben, und es wird die Schraubenfeder 33 zusammengedrückt. Dabei verschiebt eine Dämpferwirkung die Phase des nächsten Zahns, und der Kontakt dauert bis zu einem Winkel und für eine das Einrücken erlaubende Phase an.
Ferner hat eine durch den Drehzahlunterschied zwischen dem Zahnkranz 100 und dem Ritzel 34 bedingte Drehmoment-Kraft, wenn der Aufprall auf die Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite der distalen Endteile 34a erfolgt, keine Komponente in der axialen Richtung, und sie bildet folglich eine Drehkraft des Ritzels 34, und daher erfolgt ein Einspuren in einer Richtung zum Herstellen der Synchronisierung. Somit wird, selbst wenn ein Drehzahlunterschied zwischen dem Zahnkranz 100 und dem Ritzel 34 vorliegt, durch das Einsetzen des Ritzels 34 mit der zweistufigen Struktur verhindert, dass das Ritzel 34 zurückprallt, und es wird das Einspuren erreicht.
Im Gegensatz wird ein Einspuren schwierig, wenn ein Ritzel, welches die zweistufige Struktur nicht aufweist und somit die Synchronisieroberflächen 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite und die abgeschrägten Teile 34g2 der distalen Endteile 34a nicht aufweist, mit dem Zahnkranz 100 in Kontakt gebracht wird, wenn ein Drehzahlunterschied zwischen dem Zahnkranz 100 und dem Ritzel besteht.
Dies liegt daran, dass, um die Einspurgeschwindigkeit nach dem Einspuren sicherzustellen, der Betrag des Spiels zwischen dem Ritzel und dem Zahnkranz 100 begrenzt ist, der normale Betrag des Spiels die Zähne des Zahnkranzes 100 nicht in Kontakt mit den Oberflächen 34e2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite der Zähne des Ritzels 34 bringen kann und, während der Kontakt auf den Seitenflächen hergestellt wird, ein ankratzender Zustand bis zur Synchronisierung andauert.
Andererseits wird gemäß der vorliegenden Erfindung der für das Einspuren angemessene vordefinierte Betrag des Spiels für die distalen Endteile 34a, welche für das Einspuren unerheblich sind (nämlich das Ritzelteil auf der ersten Stufe), vorgesehen, so dass das Einspuren des Ritzels 34, ohne dass es zurückprallt, erreicht wird. 6 veranschaulicht eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des in 5 dargestellten Ritzels 34 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein in 6 dargestelltes Tiefenmaß 34i in der axialen Richtung der Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a braucht nur eine Oberflächentiefe sicherzustellen, so dass ein Drehmoment nur zum Einspuren des Zahnkranzes 100 und des Ritzels 34 ineinander angewendet wird, so dass die Freilaufkupplung gedreht wird.
Daher verhindert die Verwendung des Ritzels 34 gemäß der vorliegenden Erfindung, dass das Ritzel 34 zurückprallt, so dass ein augenblickliches Einspuren zwischen dem Ritzel 34 und dem Zahnkranz 100 ermöglicht wird. Speziell ermöglichen herkömmliche Abschrägungen das Einspuren bei einem Drehzahlunterschied kleiner als oder gleich 50 min^–1. Im Gegensatz dazu wurde gemäß der vorliegenden Erfindung bestätigt, dass nur durch Verändern des Ritzels 34, so dass es die Form in der zweistufigen Struktur aufweist, das Einspuren ermöglicht wird, selbst wenn ein Drehzahlunterschied von 300 min^–1 vorliegt.
Wie oben beschrieben, sind gemäß der ersten Ausführungsform an den distalen Endteilen des Ritzels die Synchronisieroberflächen (Ritzelteil-Synchronisieroberflächen), welche eine geringere Dicke als die Zahndicke des Ritzels aufweisen, vorgesehen, und es ist die zweistufige Struktur, welche die Synchronisierung nicht durch die Reibung zwischen den Endflächen der Zahnräder erreicht, sondern die Synchronisierung durch das Aufeinanderprallen der Zahnoberflächen erreicht, vorgesehen.
Demgemäß können, wenn das Ritzel und der Zahnkranz ineinander eingespurt werden, während der Zahnkranz sich dreht, unabhängig davon, ob der Drehzahlunterschied am Zahnkranz oder am Ritzel vorliegt, eine sicherere Synchronisierung und Phasenanpassung beim Kontakt augenblicklich durchgeführt werden.
Infolgedessen kann eine Motoranlasservorrichtung zum Abstellen von Geräuschen, eines verschleißbedingten Rückgangs der Lebensdauer und einer durch einen Einspurzeitverlust bedingten Verzögerung eines Anlassvermögens ohne Kostensteigerung realisiert werden.
Zweite Ausführungsform
Bei der oben erwähnten ersten Ausführungsform erfolgte eine Beschreibung der Konfiguration, bei welcher die Synchronisieroberfläche 34f2 und das abgeschrägte Teil 34g2 nur auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a vorgesehen sind und die Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite dieselbe Oberfläche ist.
Im Gegensatz dazu wird in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Beschreibung einer Konfiguration angegeben, bei welcher, zusätzlich zu der Oberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite, auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite eine Synchronisieroberfläche und ein abgeschrägtes Teil vorgesehen sind.
7 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Form eines Ritzels 34 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Es ist zu beachten, dass die Struktur und der Vorgang zum Hinausschieben der Ritzeleinheit 30 die gleichen wie diejenigen bei der oben erwähnten ersten Ausführungsform sind und deshalb auf deren erneute Beschreibung verzichtet wird.
Die jeweiligen Bezugszeichen der 7 bezeichnen die folgenden Details.

34a: Distales Endteil auf einem Endflächen-Teil auf der Seite des Zahnkranzes 100 des Ritzels 34 zum Einspuren
34b: Zahndicke des Ritzels 34
34c: Zahndicke des distalen Endteils 34a
34d: Nut zum Einspuren des Ritzels 34
34e1: Oberfläche auf einer Drehmoment-Übertragungsseite eines Zahns des Ritzels 34
34e2: Oberfläche auf einer Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns des Ritzels 34
34f1: Synchronisieroberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite des distalen Endteils 34a
34f2: Synchronisieroberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a
34g1: Abgeschrägtes Teil einer Stufe zwischen der Synchronisieroberfläche 34f1 auf der Drehmoment-Übertragungsseite des distalen Endteils 34a und der Oberfläche 34e1 auf der Drehmoment-Übertragungsseite des Zahns
34g2: Abgeschrägtes Teil einer Stufe zwischen der Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a und der Oberfläche 34e2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns

Die in 7 dargestellte Form des Ritzels 34 gemäß der zweiten Ausführungsform weist, wie bei der oben erwähnten ersten Ausführungsform, auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a die Synchronisieroberfläche 34f2 und das abgeschrägte Teil 34g2 auf. Ferner weist die Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite des distalen Endteils 34a gemäß der zweiten Ausführungsform außerdem die Synchronisieroberfläche 34f1 und das abgeschrägte Teil 34g1 auf.
Mit anderen Worten, auch auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite ist, als eine mit der Stufe versehene zweistufige Struktur und als eine durch Versetzen der Oberfläche 34e1 auf der Drehmoment-Übertragungsseite des Zahns des Ritzels 34 erhaltene Oberfläche, die Synchronisieroberfläche 34f1 auf der Drehmoment-Übertragungsseite des distalen Endteils 34a vorhanden.
Auf diese Weise wird durch das Vorsehen der Stufe auch auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite eine Struktur vorgesehen, bei welcher, wenn der Zahnkranz 100 und das Ritzel 34 vollständig ineinander einspuren und ein übermäßiges Drehmoment angelegt wird, die Last nicht der dünneren Stelle des distalen Endteils 34a auferlegt wird. Dabei ist die Stufe des Ritzels 34 auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite eine Stufe, welche die Freilaufkupplung nicht betätigt, und daher wird die Stufe sowie eine Toleranz derselben bevorzugt minimiert.
8 zeigt eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des Ritzels 34 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zahndicke 34c des distalen Endteils 34a ist dünner als die Zahndicke 34b des Ritzels 34, welches das Drehmomentübertragungs-Teil ist, und ist außerdem, wie in 8 dargestellt, zur Drehmoment-Übertragungsseite hin dezentralisiert. Die dezentralisierte Struktur kann die Stufe des Ritzels 34 auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite minimieren, so dass ein durch die Stufe bedingter Verschleiß auf ein Minimum reduziert wird.
Überdies braucht das in 8 dargestellte Tiefenmaß 34i in der axialen Richtung der Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a nur eine solche Oberflächentiefe sicherzustellen, dass ein Drehmoment nur zum Einspuren des Zahnkranzes 100 und des Ritzels 34 ineinander angelegt wird, so dass die Freilaufkupplung gedreht wird.
Wie oben beschrieben, sind gemäß der zweiten Ausführungsform an den distalen Endteilen des Ritzels die Synchronisieroberflächen, welche eine dünnere Dicke als die Zahndicke des Ritzels aufweisen, vorgesehen, und es ist die zweistufige Struktur, welche die Synchronisierung nicht durch die Reibung zwischen den Endflächen der Zahnräder erreicht, sondern die Synchronisierung durch das Aufeinanderprallen der Zahnoberflächen erreicht, vorgesehen.
Demgemäß können, wenn das Ritzel und der Zahnkranz ineinander eingespurt werden, während der Zahnkranz sich dreht, unabhängig davon, ob der Drehzahlunterschied am Zahnkranz oder am Ritzel vorliegt, eine sicherere Synchronisierung und Phasenanpassung beim Kontakt augenblicklich durchgeführt werden.
Infolgedessen kann eine Motoranlasservorrichtung zum Abstellen von Geräuschen, eines verschleißbedingten Rückgangs der Lebensdauer und einer durch einen Einspurzeitverlust bedingten Verzögerung eines Anlassvermögens ohne Kostensteigerung realisiert werden.
Ferner wird eine zweistufige Struktur realisiert, bei welcher, zusätzlich zur Oberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite, auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite die Synchronisieroberfläche und das abgeschrägte Teil vorgesehen sind. Auf diese Weise wird durch das Vorsehen der Stufe auch auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite eine Struktur vorgesehen, bei welcher, wenn der Zahnkranz und das Ritzel vollständig ineinander einspuren und ein übermäßiges Drehmoment angelegt wird, die Last nicht den dünneren Stellen der distalen Endteile auferlegt wird.
Ferner wird die dezentralisierte Struktur zwischen der Stufe auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite und der Stufe auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite vorgesehen, und daher kann die Stufe des Ritzels auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite minimiert werden, und es kann auch der durch die Stufe bedingte Verschleiß auf ein Minimum zurückgedrängt werden.
Dritte Ausführungsform
Bei der oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform erfolgte eine Beschreibung des Falls, in welchem eine beliebige Form des distalen Endteils 34a des Ritzels 34 aus dem Zahn gebildet ist. Im Gegensatz dazu sind die Formen der distalen Endteile 34a des Ritzels 34 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aus ebenso vielen Vorsprüngen wie die Zähne gebildet.
9 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Form eines Ritzels 34 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Es ist zu beachten, dass die Struktur und der Vorgang zum Ausfahren der Ritzeleinheit 30 die gleichen wie diejenigen bei der oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform sind und deshalb auf deren erneute Beschreibung verzichtet wird.
Die jeweiligen Bezugszeichen der 9 bezeichnen die folgenden Details.

34a: Distales Endteil zum Einspuren an einem Endflächen-Teil auf der Seite des Zahnkranzes 100 des Ritzels 34
34b: Zahndicke des Ritzels 34
34c: Zahndicke des distalen Endteils 34a
34d: Nut zum Einspuren des Ritzels 34
34e1: Oberfläche auf einer Drehmoment-Übertragungsseite eines Zahns des Ritzels 34
34e2: Oberfläche auf einer Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns des Ritzels 34
34f1: Synchronisieroberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite des distalen Endteils 34a
34f2: Synchronisieroberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a
34g2: Abgeschrägtes Teil einer Stufe zwischen der Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a und der Oberfläche 34e2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns
34j: Quer vorstehendes Teil an einem Grund der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite des distalen Endteils 34a

Bei der in 9 dargestellten Form des Ritzels 34 ist das distale Endteil 34a nicht aus dem Zahn, sondern aus jedem einzelnen von ebenso vielen Vorsprüngen wie den Zähnen und dem am Grund des Vorsprungs auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite vorgesehenen, quer vorstehenden Teil 34j gebildet.
Die Form des distalen Endteils 34a gemäß der dritten Ausführungsform ist für einen allgemeinen Zahn wie ein Evolventen-Zahnprofil unerheblich, und die Fläche des Vorsprungs ist aus einer Fläche gebildet, welche kleiner als der Querschnitt des Zahns ist. Ferner weist die dritte Ausführungsform wie bei der oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform als die zur Axialrichtung parallelen Oberflächen die Synchronisieroberflächen 34f1 und 34f2 auf.
Auf diese Weise ist bezüglich einer Lücke des Zahnkranzes 100 die Größe (34c) des vorstehenden Teils des distalen Endteils 34a so ausgebildet, dass sie kleiner als die Größe (34b) des Ritzels 34 ist, und daher stimmt die Drehzahl fast überein, wenn ein Aufprall auf die Synchronisieroberflächen 34f1 und 34f2 des vorstehenden Teils erfolgt. Somit werden die gleichen Wirkungen wie diejenigen bei der oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform erreicht.
10 zeigt eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des Ritzels 34 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Zahndicke 34c des distalen Endteils 34a ist dünner als die Zahndicke 34b des Ritzels 34, welches das Drehmomentübertragungsteil ist, und ist außerdem, wie in 10 dargestellt, zur Drehmoment-Übertragungsseite hin dezentralisiert.
Selbst in dem Fall, in welchem die Formen der distalen Endteile 34a aus ebenso vielen Vorsprüngen wie die Zähne gebildet sind, wie bei der oben erwähnten zweiten Ausführungsform, kann die dezentralisierte Struktur die Stufe des Ritzels 34 auf der Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite minimieren, so dass ein durch die Stufe bedingter Verschleiß auf ein Minimum reduziert wird.
Überdies braucht das in 10 dargestellte Tiefenmaß 34i in der axialen Richtung der Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 34a nur eine solche Oberflächentiefe sicherzustellen, dass ein Drehmoment nur zum Einspuren des Zahnkranzes 100 und des Ritzels 34 ineinander angelegt wird, so dass die Freilaufkupplung gedreht wird.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der dritten Ausführungsform, auch durch Bilden der Form des distalen Endteils des Ritzels aus jedem einzelnen von ebenso vielen Vorsprüngen wie den Zähnen wie bei der oben erwähnten ersten und zweiten Ausführungsform, eine Motoranlasservorrichtung zum Abstellen von Geräuschen, eines verschleißbedingten Rückgangs der Lebensdauer und einer durch einen Einspurzeitverlust bedingten Verzögerung eines Anlassvermögens ohne Kostensteigerung realisiert werden.
Es ist zu beachten, dass der Mechanismus zum Ausfahren der Ritzeleinheit 30 nicht auf den in 1 und 2 in der oben erwähnten ersten Ausführungsform dargestellten Mechanismus beschränkt ist. Ein weiterer Mechanismus, wie z. B. eine Einrichtung zum Ausfahren der Ritzeleinheit 30 in der axialen Richtung durch Anwenden einer Antriebskraft eines Elektromotors kann eingesetzt werden, und es kann die gleiche Wirkung erzielt werden.
Vierte Ausführungsform
Bei den oben erwähnten ersten bis dritten Ausführungsformen erfolgte eine Beschreibung des Falls, in welchem durch Gestalten der Form der distalen Endteile 34a des Ritzels 34 der für das Einspuren angemessene vordefinierte Betrag des Spiels vorgesehen wird, so dass der Betrag des Spiels erhöht wird. Im Gegensatz dazu erfolgt gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Beschreibung eines Verfahrens zum Erreichen einer weiteren Wirkung durch entsprechendes Gestalten einer Form der distalen Enden des Zahnkranzes 100, so dass der Betrag des Spiels erhöht wird.
11 zeigt eine perspektivische Ansicht und eine teilweise vergrößerte Ansicht, welche die Form des Zahnkranzes 100 für die Motoranlasservorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Die Motoranlasservorrichtung auf der Ritzelseite ist die gleiche wie diejenige bei der oben erwähnten ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform. Somit ist auch der Betrieb für die Motoranlasservorrichtung auf der Ritzelseite der gleiche wie derjenige der oben erwähnten ersten, zweiten oder dritten Ausführungsform.
Die Form der distalen Enden des Ritzels 34 ist in der Zahndicken-Richtung dünner, um das Spiel zu erhöhen. Es ist zu beachten, dass die Form der distalen Enden des Ritzels gemäß der dritten Ausführungsform keine Evolvente ist und die Definition des Spiels somit nicht offenbar ist, aber der minimale Abstand in einem Spielraum in der Drehrichtung zwischen dem Ritzel 34 und dem Zahnkranz 100 wird als ein dem „Spiel” entsprechender Wert betrachtet.
Durch weiteres Erhöhen des Spielbetrags ist zu erwarten, dass die Leichtigkeit beim Einrücken weiter verbessert wird. Jedoch entspricht die Richtung des Erhöhens des Spielbetrags durch die Form des Ritzels 34 einer Richtung des Verringerns der Zahndicke des Ritzels 34, und daher verringert die Erhöhung des Spielbetrags die Festigkeit des Ritzels 34.
Somit stellt die vierte Ausführungsform eine Lösung dar, bei der in ähnlicher Weise der Zahnkranz 100 mit Oberflächen versehen wird, welche parallel zu den Zahnoberflächen nach dem Einspuren liegen und eine geringe Zahndicke aufweisen, um den Spielbetrag zu erhöhen, während die Festigkeit des Ritzels 34 aufrechterhalten bleibt.
Speziell, wie in einer teilweise vergrößerten Ansicht der 11(b) dargestellt, ist es vorstellbar, die Form des Zahnkranzes 100 entsprechend zu bilden. Dabei bezeichnen jeweilige Bezugszeichen der 11(b) die folgenden Details.

100a: Distales Endteil zum Einspuren
100b: Zahndicke des Zahnkranzes 100
100c: Zahndicke des distalen Endteils 100a des Zahnkranzes 100
100e1: Oberfläche auf einer Drehmoment-Übertragungsseite eines Zahns des Zahnkranzes 100
100e2: Oberfläche auf einer Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns des Zahnkranzes 100
100f2: Synchronisieroberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 100a des Zahnkranzes 100
100g2: Abgeschrägtes Teil einer Stufe zwischen der Synchronisieroberfläche 100f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 100a und der Oberfläche 100e2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns

12 ist eine perspektivische Ansicht, bei welcher die distalen Enden des Ritzels 34 und des Zahnkranzes 100 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ineinander einspuren. 13 ist eine in der axialen Richtung gesehene schematische Ansicht, bei welcher die distalen Enden des Ritzels 34 und des Zahnkranzes 100 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ineinander eingreifen.
Der Betrag des Spiels beim Einfahren des Ritzels und beim Einfahren der distalen Endteile 34a ist ein Spielraum zwischen der Synchronisieroberfläche 34f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Ritzels 34 und der Synchronisieroberfläche 100f2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahnkranzes 100.
Um bei dieser Gelegenheit, den Spielbetrag nur durch das Ritzel bereitzustellen, ist es erforderlich, die Zahndicke der distalen Endteile 34a weiter zu verringern. Jedoch wird in diesem Fall die Zahndicke des Ritzels zu dünn, und daher können die distalen Endteile 34a des Ritzels 34, wenn das Ritzel 34 und der Zahnkranz 100 aufeinanderprallen, aufgrund einer unzureichenden Festigkeit beschädigt werden.
Im Gegensatz dazu kann das Einspurvermögen, anstatt die Dicke der distalen Endteile 34a der Seite des Ritzels 34 weiter zu verringern, wie in 11(b) dargestellt, durch Verringern der Dicke der distalen Endteile 100a der Seite des Zahnkranzes 100 verbessert werden, während die jeweiligen Festigkeiten des Ritzels 34 und des Zahnkranzes 100 beibehalten werden.
Infolgedessen wird, während der Spielbetrag nur durch das Ritzel das 1,5-fache desjenigen zum Einspuren zwischen den beiden Drehmomentübertragungs-Oberflächen beträgt, durch zusätzliches Verringern der Dicke der Form der distalen Enden auf der Seite des Zahnkranzes 100 ein Spielbetrag in dreifacher Höhe erreicht.
Überdies kann durch Vorsehen einer Konfiguration, bei welcher nur die Dicke der Form der distalen Enden auf der Seite des Zahnkranzes 100 verringert ist und die Dicke der Form der distalen Enden auf der Seite des Ritzels 34 nicht verringert ist, die gleiche Wirkung wie die nur durch Verringern der Dicke der Form der distalen Enden des Ritzels 34 erreicht werden, so dass eine Erhöhung des Spielbetrags erzielt wird, und daher kann ein Spielbetrag in 1,5-facher Höhe erzielt werden.
14 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht der in 13 gezeigten schematischen Ansicht gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 14 dargestellt, ist die Oberfläche 100e2 auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des distalen Endteils 100a des Zahnkranzes 100 nicht unbedingt eine Zahnoberfläche, wie etwa eine Evolventen-Oberfläche, und es kann eine Form zum Verstärken einer nahen Umgebung des Zahngrunds verwendet werden.
Wie oben beschrieben, sind gemäß der vierten Ausführungsform an den distalen Endteilen des Zahnkranzes die Synchronisieroberflächen (Zahnkranzteil-Synchronisieroberflächen), welche eine geringere Dicke als die Zahndicke des Zahnkranzes aufweisen, vorgesehen, und es ist die zweistufige Struktur vorgesehen, welche die Synchronisierung nicht durch die Reibung zwischen den Endflächen der Zahnräder erreicht, sondern die Synchronisierung durch das Aufeinanderprallen der Zahnoberflächen erzielt.
Infolgedessen können, wenn das Ritzel und der Zahnkranz ineinander eingespurt werden, während der Zahnkranz sich dreht, unabhängig davon, ob der Drehzahlunterschied am Zahnkranz oder am Ritzel vorliegt, eine sicherere Synchronisierung und Phasenanpassung beim Kontakt augenblicklich durchgeführt werden.
Durch Verwenden sowohl der Synchronisieroberfläche auf der Zahnkranzseite als auch der Synchronisieroberfläche auf der Ritzelseite kann ferner der Spielbetrag zwischen den beiden distalen Endteilen zu Beginn des Einspurens größer als der Spielbetrag nach dem Einspuren sein, so dass hinsichtlich einer sicheren Synchronisierung und augenblicklicher Phasenanpassung ein höherer Wirkungsgrad erreicht wird.
Infolgedessen kann eine Motoranlasservorrichtung zum Abstellen von Geräuschen, eines verschleißbedingten Rückgangs der Lebensdauer und einer durch einen Einspurzeitverlust bedingten Verzögerung eines Anlassvermögens ohne Kostensteigerung realisiert werden.
Durch das Neigen der Synchronisieroberfläche auf der Ritzelseite und der Synchronisieroberfläche auf der Zahnkranzseite, wie bei den oben erwähnten ersten bis vierten Ausführungsform beschrieben, bis zu einem Wert, welcher die Ritzelausfahrkraft nicht übersteigt, kann im Augenblick des Kontakts eine sicherere Synchronisierung und Phasenanpassung durchgeführt werden.
Fünfte Ausführungsform
Gemäß der oben erwähnten ersten bis vierten Ausführungsform erfolgte eine Beschreibung des Falls, in welchem durch Gestalten der Form des distalen Endteils 34a des Ritzels 34 der für das Einspuren angemessene vordefinierte Betrag des Spiels vorgesehen wird, so dass der Betrag des Spiels erhöht wird, was durch das Anwenden des Spielbetrags auf alle Zähne ermöglicht wird.
Im Gegensatz dazu wird gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration angegeben, bei welcher der Betrag des Spiels unregelmäßig erhöht wird, so dass die Festigkeit sichergestellt wird.
15 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Form eines Ritzels gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 15 veranschaulicht einen Fall, in welchem die Synchronisieroberfläche 34f, welche eine dünnere Zahndicke des Ritzels aufweist, und eine Synchronisieroberfläche 34e, welche die Synchronisieroberfläche 34f nicht aufweist und dieselbe Oberfläche wie die Drehmomentübertragungs-Oberfläche ist, abwechselnd angeordnet sind. Mit anderen Worten, das Ritzel 34 gemäß der fünften Ausführungsform hat eine solche Form, dass einige distale Endteile eine Zahndicke aufweisen, welche nicht verringert wird und dick bleibt.
Selbst wenn die Zahndicke dick bleibt, ist die Oberfläche 34e eine Oberfläche in der axialen Richtung, und selbst wenn der Zahnkranz 100 aufprallt, prallt sie nicht zurück. Ferner ist bei einigen der gemischten Zähne des Ritzels 34 die Synchronisieroberfläche 34f in der Zahndicke dünner, und daher gibt es Stellen mit dem für das Einspuren angemessenen Spielbetrag, und es wird das Einspuren durch einen den Stellen entsprechenden Betrag unterstützt.
Wie oben beschrieben, ist gemäß der fünften Ausführungsform das Ritzel auf eine Weise gebildet, bei welcher die die Zahndicke aufrechterhaltenden Zähne und die Zähne mit der dünneren Dicke nebeneinander vorhanden sind. Was die zuerst auf den Zahnkranz aufprallenden Zähne des Ritzels anbelangt, nimmt deshalb die Anzahl der Kollisionen des Zahnkranzes mit den Zähnen des Ritzels mit der dünneren Zahndicke von der Wahrscheinlichkeit her ab.
Infolgedessen verlängert sich, wenn das Ritzel oftmals verwendet wird, die Lebensdauer des Ritzels, was eine höhere Beständigkeit zur Folge hat. Dann kann, wenn die Trägheit auf der Motorseite groß ist und der Stoß durch das Aufeinanderprallen groß ist, zugleich die Lebensdauer des Ritzels aufrechterhalten als auch das Einspurvermögen verbessert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2006-132343 A [0007]
JP 2009-168230 A [0008]

Claims

Motoranlasservorrichtung, die folgendes aufweist: – einen Startermotor; – eine Ritzeleinheit, welche mittels eines Keilprofils in einer axialen Richtung verschiebbar mit der Ausgangswellenseite des Startermotors gekoppelt ist; und – einen Zahnkranz, welcher einen Ausfahrmechanismus zum Verschieben der Ritzeleinheit in eine Eingriffsposition mit dem Zahnkranz aufweist, in ein Ritzel der durch den Ausfahrmechanismus ausgefahrenen Ritzeleinheit einspurt und eine Übertragung einer Drehkraft des Startermotors erhält, so dass er einen Motor anlässt, – wobei die Ritzeleinheit an allen Zähnen an distalen Endteilen in einer Einspur-Axialrichtung des in den Zahnkranz einspurenden Ritzels Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen aufweist, welche ein Paar von zur Einspur-Axialrichtung parallelen Oberflächen bilden und eine dünnere Dicke als eine Zahndicke des Ritzels haben.
Motoranlasservorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher, in einem Querschnitt in einer zur Einspur-Axialrichtung senkrechten Richtung, eine Querschnittsfläche der an den distalen Endteilen vorgesehenen Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen in einer Querschnittsfläche eines Zahns der Ritzeleinheit enthalten ist und kleiner als die Querschnittsfläche des Zahns ist.
Motoranlasservorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die an dem distalen Endteil vorgesehenen Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen so verbunden sind, dass eine Endfläche auf der Zahnkranzseite in derselben Ebene liegt wie eine Endfläche auf der Zahnkranzseite des Ritzels.
Motoranlasservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher das Ritzel einen Versatzbetrag oder einen Eingriffswinkel eines einspurenden Bereichs an dem distalen Endteil aufweist, welcher eine Zahndicke besitzt, die kleiner als die Zahndicke des Ritzels nach dem Einspuren ist, so dass eine zweistufige Struktur bei der Spezifikation des Zahns vorgesehen ist.
Motoranlasservorrichtung nach Anspruch 4, bei welcher das distale Endteil das Spiel gegenüber dem Zahnkranz durch Verringern eines Zahnspitzen-Außendurchmessers erhöht.
Motoranlasservorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher die Zahnform des distalen Endteils als eine Oberfläche der Ritzeleinheit zum Erzeugen einer Kraft einer Axialrichtungskomponente infolge eines Aufpralls in einer Drehrichtung auf den Zahnkranz nur eine bearbeitete Oberfläche eines Zahnspitzen-Außendurchmesserkanten-Teils und eine Endfläche aufweist.
Motoranlasservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher die an dem distalen Endteil vorgesehenen Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen auf einer Drehmoment-Übertragungsseite eine Oberflächenform haben, welche die gleiche wie bei einer Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite des Zahns des Ritzels ist, und auf einer Drehmoment-Nichtübertragungsseite eine Oberflächenform haben, welche nicht die gleiche wie bei einer Oberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns des Ritzels ist, sondern eine Stufe hat.
Motoranlasservorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher das distale Endteil so konfiguriert ist, dass von den Synchronisieroberflächen eine Oberflächenform auf einer Drehmoment-Übertragungsseite eine erste Stufe hat, welche nicht die gleiche wie bei einer Oberfläche auf der Drehmoment-Übertragungsseite des Zahns des Ritzels ist, eine Oberflächenform auf einer Drehmoment-Nichtübertragungsseite eine zweite Stufe hat, welche nicht die gleiche wie bei einer Oberfläche auf der Drehmoment-Nichtübertragungsseite des Zahns des Ritzels ist, die erste Stufe kleiner als die zweite Stufe ist und verhindert wird, dass sich eine auf die Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen der distalen Endteile übertragene Elektromotor-Drehmoment-Kraft bildet, nachdem das Ritzel in den Zahnkranz eingespurt ist.
Motoranlasservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher die Ritzeleinheit so konfiguriert ist, dass von dem Ritzel und einem Wellenkern der Ritzeleinheit nur das Ritzel in einer axialen Richtung beweglich ist und die Kopplung in der axialen Richtung durch eine Feder beibehalten wird.
Motoranlasservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welcher der Zahnkranz an allen Zähnen an distalen Endteilen, welche in das Ritzel einspuren, Zahnkranzeinheit-Synchronisieroberflächen aufweist, welche ein Paar von zur Einspur-Axialrichtung parallelen Oberflächen bilden und eine dünnere Dicke als eine Zahndicke des Zahnkranzes haben.
Motoranlasservorrichtung nach Anspruch 10, bei welcher die Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen statt einer geringeren Dicke als der Zahndicke des Ritzels die gleiche Dicke wie die Zahndicke des Ritzels haben.
Motoranlasservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welcher ein Betrag des Spiels zwischen vordefinierten Oberflächen an den distalen Endteilen zu einem Beginn des Einspurens zwischen dem Zahnkranz und dem Ritzel mindestens 1,5-mal so groß wie der Betrag des Spiels nach dem Einspuren ist.
Motoranlasservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei welcher die Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen und die Zahnkranzeinheit-Synchronisieroberflächen bis zu einem Wert geneigt sind, welcher kleiner als eine oder gleich einer Ritzelausfahrkraft ist.
Motoranlasservorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welcher die Ritzeleinheit statt der Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen an allen Zähnen an den distalen Endteilen in der Einspur-Axialrichtung des in den Zahnkranz einspurenden Ritzels eine Konfiguration aufweist, bei welcher ein Zahn ohne die Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen in einen Teil der Zähne gemischt ist.
Motoranlasservorrichtung nach Anspruch 14, bei welcher die Ritzeleinheit eine Konfiguration aufweist, bei welcher ein Zahn mit den Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen und ein Zahn ohne die Ritzeleinheit-Synchronisieroberflächen abwechselnd angeordnet sind.