JP2014077409A - Gear engaging/disengaging device and engine starter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歯車の嵌脱動作を行う歯車嵌脱装置、及びこの歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置に関する。 The present invention relates to a gear fitting / removing device that performs a gear fitting / removing operation, and an engine starter including the gear fitting / removing device.
歯車の嵌脱動作を行う歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の関連技術が下記特許文献1に開示されている。特許文献1のエンジン始動装置は、第1のコイルの吸引力を利用してピニオンギヤをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを有するソレノイド装置と、第2のコイルの吸引力を利用してモータの通電回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチと、を備える。ソレノイド装置と電磁スイッチは、両者を軸方向に直列に並べて一体的に構成されるとともに、第1のコイルと第2のコイルとの間に両者の磁気回路の一部を形成する磁性プレートを共用して配置している。エンジン始動条件が成立し、エンジン始動指令の出力を受けてエンジンの始動を行う場合は、まず第1のコイルに通電してピニオンギヤをエンジンのリングギヤ側へ押し出す。ピニオンギヤがリングギヤに当接した後は、第2のコイルに通電してモータの出力軸を回転させる。モータの出力軸の回転を受けてピニオンギヤがリングギヤと噛み合うと、ピニオンギヤからリングギヤに回転力が伝達されてエンジンのクランキングが行われる。
A related art of an engine starter including a gear fitting / removing device that performs a gear fitting / removing operation is disclosed in
また、歯車の嵌脱動作を行う歯車嵌脱装置の関連技術として、セルフシンクロナスシフティングクラッチ(SSSクラッチ)が下記特許文献2に開示されている。特許文献2のSSSクラッチでは、切換スリーブは、同期回転数に達するまで蒸気タービンの回転数で回転し、同期回転数に達すると発電機軸の切換部の爪によってしっかり保持される。同期回転数を超えると、切換スリーブは、ねじによって蒸気タービンの方向に軸線方向移動を生じる。その後に切換スリーブの歯と発電機軸の歯との係合が起き、これらの歯を介して駆動トルクの伝達が起きる。一方、蒸気タービンの回転数が同期回転数より低下すると、切換スリーブは、ねじによって蒸気タービンと反対方向に軸線方向移動を生じ、切換スリーブの歯と発電機軸の歯との係合が解除されることで、駆動トルクの伝達が遮断される。 Further, as a related technology of a gear fitting / removing device that performs a gear fitting / removing operation, a self-synchronous shifting clutch (SSS clutch) is disclosed in Patent Document 2 below. In the SSS clutch of Patent Document 2, the switching sleeve rotates at the rotational speed of the steam turbine until the synchronous rotational speed is reached, and when the synchronous rotational speed is reached, is firmly held by the claw of the switching portion of the generator shaft. Beyond the synchronous speed, the switching sleeve causes axial movement in the direction of the steam turbine by means of screws. Thereafter, engagement between the teeth of the switching sleeve and the teeth of the generator shaft occurs, and transmission of drive torque occurs through these teeth. On the other hand, when the rotation speed of the steam turbine is lower than the synchronous rotation speed, the switching sleeve is axially moved in the opposite direction to the steam turbine by the screw, and the engagement between the teeth of the switching sleeve and the teeth of the generator shaft is released. As a result, transmission of the drive torque is interrupted.
特許文献1のエンジン始動装置では、エンジン始動条件が成立してから(エンジン始動指令の出力を受けてから)エンジンを始動するまでに、第1のコイルに通電してピニオンギヤ(駆動歯車)をエンジンのリングギヤ(被動歯車)と噛み合う位置まで移動させる動作と、第2のコイルに通電してモータの出力軸を回転させてピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いによりエンジンのクランキングを行う動作が必要になる。このように、ピニオンギヤをエンジンのリングギヤと噛み合う位置まで移動させる分、エンジンの始動にタイムラグが発生し、エンジン始動条件が成立してから(エンジン始動指令の出力を受けてから)エンジンが始動するまでに要する時間が長くなる。また、ピニオンギヤとリングギヤを噛み合わせた状態で待機させようとすると、第1のコイルに通電し続ける状態を維持する必要があり、電力を消費する。
In the engine starter disclosed in
また、特許文献2のSSSクラッチでは、発電機(被動側)の駆動条件が成立し、発電機駆動指令の出力を受けて駆動側(蒸気タービン)の動力により被動側(発電機軸)を駆動する場合は、切換スリーブの歯を蒸気タービンの方向に発電機軸の歯と係合するまで軸線方向移動させる動作と、切換スリーブの歯と発電機軸の歯との係合により駆動トルクを伝達する動作が必要になる。このように、切換スリーブの歯を発電機軸の歯と係合するまで軸線方向移動させる分、発電機の駆動にタイムラグが発生し、発電機駆動条件が成立してから(発電機駆動指令の出力を受けてから)発電機(被動側)が駆動するまでに要する時間が長くなる。 Further, in the SSS clutch of Patent Document 2, the drive condition of the generator (driven side) is established, and the driven side (generator shaft) is driven by the power of the drive side (steam turbine) in response to the output of the generator drive command. In this case, the operation of moving the switching sleeve teeth in the axial direction in the direction of the steam turbine until the teeth of the generator shaft engage with the teeth of the generator shaft, and the operation of transmitting the driving torque by the engagement of the teeth of the switching sleeve and the teeth of the generator shaft. I need it. Thus, a time lag occurs in the drive of the generator by the amount of axial movement until the teeth of the switching sleeve are engaged with the teeth of the generator shaft, and the generator drive condition is satisfied (output of the generator drive command). The time required until the generator (driven side) is driven becomes longer.
本発明は、被動歯車駆動条件の成立時に駆動源からの動力により被動歯車を駆動する場合に、被動歯車駆動条件が成立してから被動歯車を駆動するまでに要する時間を短縮することを目的とする。 An object of the present invention is to reduce the time required to drive a driven gear after the driven gear drive condition is satisfied when the driven gear is driven by power from a drive source when the driven gear drive condition is satisfied. To do.
本発明に係る歯車嵌脱装置及びエンジン始動装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。 The gear fitting / removing device and the engine starting device according to the present invention employ the following means in order to achieve the above-described object.
本発明に係る歯車嵌脱装置は、駆動源からの動力が伝達されることで所定方向に回転する回転軸と、回転軸にその軸線方向に移動可能な状態で係合する駆動歯車と、駆動歯車が軸線方向の所定噛合位置にある場合に駆動歯車と噛み合う被動歯車と、駆動歯車が前記所定噛合位置より軸線方向の一方側へ移動するのを抑制するための移動抑制装置と、駆動歯車が前記所定噛合位置より軸線方向の他方側の非噛合位置にあり、回転軸が前記所定方向に回転するときに、駆動歯車に軸線方向の一方側への移動力を作用させる移動力発生機構と、を備え、被動歯車駆動条件の成立時に、駆動源からの動力により被動歯車を駆動する歯車嵌脱装置であって、被動歯車の回転速度が設定速度よりも低いときに、前記被動歯車駆動条件の非成立時にもかかわらず、駆動歯車が被動歯車と噛み合う位置に移動するまで、駆動源からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させる駆動歯車予備移動動作を行い、前記駆動歯車予備移動動作後において、前記被動歯車駆動条件の成立時に、駆動源からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させて、駆動歯車と被動歯車との噛み合いにより被動歯車を駆動する被動歯車駆動動作を行うことを要旨とする。 A gear fitting and disengaging device according to the present invention includes a rotating shaft that rotates in a predetermined direction by transmitting power from a driving source, a driving gear that engages the rotating shaft in a state of being movable in the axial direction, and a drive A driven gear that meshes with the drive gear when the gear is in a predetermined meshing position in the axial direction, a movement suppression device for suppressing the drive gear from moving to the one side in the axial direction from the predetermined meshing position, and a drive gear, A moving force generating mechanism that is in a non-meshing position on the other side in the axial direction from the predetermined meshing position and that causes a driving force to act on the drive gear to one side in the axial direction when the rotating shaft rotates in the predetermined direction; A gear fitting / removal device that drives the driven gear with power from a driving source when the driven gear driving condition is satisfied, and the driven gear driving condition is set when the rotational speed of the driven gear is lower than a set speed. Concerned even when not established First, a drive gear preliminary movement operation is performed to rotate the rotating shaft in the predetermined direction by power from a drive source until the drive gear moves to a position where the drive gear meshes with the driven gear, and after the preliminary drive gear movement operation, the driven gear The gist of the invention is that when the drive condition is satisfied, the driven shaft is driven by driving the driven gear by meshing the drive gear and the driven gear by rotating the rotating shaft in the predetermined direction by the power from the drive source.
本発明の一態様では、被動歯車の回転速度をN1、駆動歯車の回転速度をN2、被動歯車の歯数をZ1、駆動歯車の歯数をZ2とすると、前記駆動歯車予備移動動作においては、
N1=N2×Z2/Z1≠0
が成立したら、回転軸の回転を停止させることが好適である。
In one aspect of the present invention, assuming that the rotational speed of the driven gear is N1, the rotational speed of the drive gear is N2, the number of teeth of the driven gear is Z1, and the number of teeth of the drive gear is Z2,
N1 = N2 × Z2 / Z1 ≠ 0
If is established, it is preferable to stop the rotation of the rotary shaft.
本発明の一態様では、駆動歯車は、前記所定噛合位置で移動抑制装置に当接することで、軸線方向の一方側への移動が抑制され、前記駆動歯車予備移動動作においては、駆動歯車が移動抑制装置に当接したら、回転軸の回転を停止させることが好適である。 In one aspect of the present invention, the drive gear abuts against the movement suppressing device at the predetermined meshing position, so that the movement to the one side in the axial direction is suppressed, and the drive gear moves in the drive gear preliminary movement operation. It is preferable to stop the rotation of the rotating shaft when it comes into contact with the suppression device.
本発明の一態様では、前記駆動歯車予備移動動作においては、被動歯車の回転速度に基づいて、駆動源からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させる時間を変更することが好適である。 In one aspect of the present invention, in the drive gear preliminary movement operation, it is preferable to change the time for rotating the rotation shaft in the predetermined direction by the power from the drive source based on the rotation speed of the driven gear.
本発明の一態様では、駆動源は電動機であり、前記駆動歯車予備移動動作においては、電動機の温度に基づいて、電動機からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させる時間を変更することが好適である。 In one aspect of the present invention, the drive source is an electric motor, and in the drive gear preliminary movement operation, the time for rotating the rotating shaft in the predetermined direction by the power from the electric motor can be changed based on the temperature of the electric motor. Is preferred.
本発明の一態様では、駆動源は、電源から供給される電力により動力を発生する電動機であり、前記駆動歯車予備移動動作においては、電源の電圧に基づいて、電動機からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させる時間を変更することが好適である。 In one aspect of the present invention, the drive source is an electric motor that generates power by electric power supplied from a power source. In the drive gear preliminary movement operation, the rotating shaft is driven by power from the electric motor based on the voltage of the power source. It is preferable that the time for rotating in the predetermined direction is changed.
また、本発明に係るエンジン始動装置は、動力を発生する駆動源と、本発明に係る歯車嵌脱装置と、を備え、被動歯車と連結されたエンジンの始動を行うことを要旨とする。 The gist of an engine starter according to the present invention is that it includes a drive source for generating power and the gear fitting / removing device according to the present invention, and starts the engine connected to the driven gear.
本発明によれば、被動歯車の回転速度が設定速度よりも低いときに、被動歯車駆動条件の非成立時にもかかわらず、駆動源からの動力により駆動歯車を被動歯車と噛み合う位置まで予め軸線方向の一方側へ移動させておく。したがって、その後の被動歯車駆動条件の成立時に駆動源からの動力により被動歯車を駆動する際には、駆動歯車は既に被動歯車と噛み合う位置にあるため、駆動歯車を被動歯車と噛み合う位置まで軸線方向の一方側へ移動させることによるタイムラグを無くすことができる。その結果、被動歯車駆動条件が成立してから被動歯車を駆動するまでに要する時間を短縮することができる。 According to the present invention, when the rotational speed of the driven gear is lower than the set speed, the axial direction is previously set up to the position where the driving gear meshes with the driven gear by the power from the driving source, even when the driven gear driving condition is not satisfied. Move to one side. Therefore, when the driven gear is driven by the power from the driving source when the driven gear driving condition is subsequently satisfied, the driving gear is already in a position where it is engaged with the driven gear, so that the driving gear is axially moved to a position where it is engaged with the driven gear. The time lag due to the movement to one side of the can be eliminated. As a result, the time required to drive the driven gear after the driven gear driving condition is satisfied can be shortened.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
「実施形態1」
図1は、本発明の実施形態1に係る歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の概略構成を示す図である。駆動源10は、例えば電動機(モータ)により構成することができ、その出力軸に動力を発生させることが可能である。電源としてのバッテリー60と駆動源(電動機)10との間に設けられたスイッチ62がオフ状態であるときは、バッテリー60の直流電力が電動機10に供給されず、電動機10は動力を発生しない。一方、スイッチ62がオフ状態からオン状態に切り替わると、バッテリー60の直流電力が電動機10に供給されることで、電動機10が動力を発生する。スイッチ62のオン状態とオフ状態の切り替えは、電子制御装置(ECU)64により制御される。
“
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an engine starter including a gear fitting / removing device according to
回転軸12は、駆動源10の出力軸に機械的に連結されており、ベアリング13を介してハウジング15に回転自在に支持されている。回転軸12の軸線方向(図1の左右方向)に関する移動は固定されている。回転軸12は、駆動源10からの動力が伝達されることで、所定の一方向(以下所定方向とする)に回転する。回転軸12の外周面には、ねじ(おねじ)22が形成されている。
The
駆動歯車14は、平歯車であり、外周部に歯14aが形成された外歯車により構成することができる。駆動歯車14の中心部には、回転軸12を通すための貫通穴が形成されており、貫通穴の内周面には、ねじ(めねじ)24が形成されている。回転軸12は駆動歯車14の貫通穴を貫通して通されており、回転軸12に形成されたおねじ22と駆動歯車14に形成されためねじ24とのねじ係合により、駆動歯車14が回転軸12に支持されている。ねじ22,24は、軸線方向の一方側(図1の左側)から他方側(図1の右側)へ向かうにつれて回転軸12の回転方向(所定方向)と同方向に螺旋して形成されている。図1は、ねじ22,24が右ねじである例を示している。
The
駆動歯車14の回転が停止した状態で回転軸12が所定方向(図1の例では駆動源10側(図の右側)から回転軸12を見た場合に反時計方向)に回転する場合や、駆動歯車14の所定方向の回転速度が回転軸12の所定方向の回転速度より低い場合等、回転軸12が駆動歯車14に対して所定方向に相対的に回転する場合は、回転軸12と駆動歯車14とのねじ係合により、駆動歯車14に対する回転軸12の相対回転運動が、回転軸12の軸線方向に沿った駆動歯車14の直線運動に変換されることで、駆動歯車14が回転軸12の軸線方向の一方側(図1の左側、駆動源10から離れる側)へ移動する。一方、回転軸12の回転が停止した状態で駆動歯車14が所定方向に回転する場合や、駆動歯車14の所定方向の回転速度が回転軸12の所定方向の回転速度より高い場合等、回転軸12が駆動歯車14に対して所定方向と逆方向(図1の例では駆動源10側(図の右側)から回転軸12を見た場合に時計方向)に相対的に回転する場合は、駆動歯車14が回転軸12の軸線方向の他方側(図1の右側、駆動源10に近づく側)へ移動する。このように、駆動歯車14は、回転軸12にその軸線方向に移動可能な状態で係合する。なお、駆動歯車14に対する回転軸12の相対回転に応じて、駆動歯車14を回転軸12に対して軸線方向に移動させるための構成は、回転軸12と駆動歯車14とのねじ係合に限られるものではなく、例えば、回転軸12と駆動歯車14とのヘリカルスプライン係合により駆動歯車14を回転軸12に支持してもよいし、ボールねじ機構を介して駆動歯車14を回転軸12に支持してもよい。
When the
被動歯車16は、平歯車であり、外周部に歯16aが形成された外歯車により構成することができる。被動歯車16は、エンジン30の出力軸に機械的に連結されている。図2に示すように、駆動歯車14が軸線方向の所定噛合位置にあるときは、駆動歯車14の歯14aと被動歯車16の歯16aが噛み合う。一方、図1に示すように、駆動歯車14が所定噛合位置より軸線方向の他方側の非噛合位置にあるときは、駆動歯車14の歯14aと被動歯車16の歯16aは噛み合わない。
The driven
回転軸12における所定噛合位置より軸線方向の一方側には、移動抑制装置としてのストッパ26が取り付けられている。駆動歯車14が所定噛合位置(被動歯車16と噛み合う位置)まで移動したときに、駆動歯車14の軸線方向の一端部がストッパ26に当接することで、駆動歯車14が所定噛合位置より軸線方向の一方側へ移動するのが抑制される。
A
カムプレート32は、駆動歯車14(非噛合位置)より軸線方向の他方側に配置され、ハウジング15に機械的に連結されていることで回転が固定されている。カムプレート32における駆動歯車14との対向面(軸線方向一方側の端面)にはカム面32bが形成されており、駆動歯車14におけるカムプレート32(カム面32b)との対向面(軸線方向他方側の端面)にはカム面14bが形成されている。駆動歯車14が軸線方向の非噛合位置(図1に示す状態)にあるときは、駆動歯車14のカム面14bがカムプレート32のカム面32bと接触している。駆動歯車14が軸線方向の非噛合位置にあるときに、駆動歯車14がカムプレート32に対して相対的に回転してカムプレート32と駆動歯車14との間に位相差が発生すると、カムプレート32のカム面32bが駆動歯車14のカム面14bを軸線方向の一方側へ押圧する。これによって、カムプレート32から駆動歯車14に軸線方向の一方側への押付力が作用し、カムプレート32に対する駆動歯車14の相対回転が抑制される。なお、カムプレート32と駆動歯車14との位相差の発生に応じてカムプレート32から駆動歯車14に押付力を作用させるためのカム面14b,32bの構成自体は、トルクカム機構を適用して実現可能であるため詳細な説明を省略する。
The
電子制御装置64は、例えば図3に示すような機能ブロックを含んで構成することが可能である。被動歯車停止条件判定部としてのエンジン停止条件判定部71は、エンジン30の運転時に、被動歯車停止条件としてエンジン停止条件が成立したか否かを判定する。エンジン停止条件の具体例としては、車両のシフトレンジがNレンジまたはPレンジのときには、「車両が停止状態」かつ「アクセルオフ」(アクセルペダルが踏み込まれていない状態)であり、シフトレンジがDレンジのときには、「車両が停止状態」かつ「アクセルオフ」(アクセルペダルが踏み込まれていない状態)かつ「ブレーキオン」(ブレーキペダルが踏み込まれている状態)である条件等を挙げることができるが、他の条件を用いることも可能である。エンジン停止条件判定部71は、エンジン停止条件(被動歯車停止条件)が成立したと判定した場合は、被動歯車停止指令としてエンジン停止指令を出力することで、エンジン30の燃料噴射を停止してエンジン30の運転を停止する。これによって、アイドリングストップを行うことができる。一方、エンジン停止条件が成立していないと判定した場合は、エンジン停止指令は出力されず、エンジン30の運転停止は行われない。
The
被動歯車駆動条件判定部としてのエンジン始動条件判定部72は、エンジン30の運転停止時に、被動歯車駆動条件としてエンジン始動条件が成立したか否かを判定する。エンジン始動条件の具体例としては、上記のエンジン停止条件が成立しなくなった状態や、エンジン始動用キーのポジションが「ON」から「START」に切り替わった条件等を挙げることができるが、他の条件を用いることも可能である。エンジン始動条件判定部72は、エンジン始動条件(被動歯車駆動条件)が成立したと判定した場合は、被動歯車駆動指令としてエンジン始動指令を駆動源制御部74へ出力する。一方、エンジン始動条件が成立していないと判定した場合は、エンジン始動指令は出力されない。
The engine start
駆動源制御部74は、スイッチ62のオン状態とオフ状態の切り替え制御を行うことで、駆動源10の駆動制御を行う。駆動源制御部74は、エンジン始動条件判定部72からのエンジン始動指令(被動歯車駆動指令)の出力を受けて、スイッチ62をオン状態に制御することで、駆動源10に動力を発生させる。
The drive
駆動歯車14が軸線方向の非噛合位置にあり(駆動歯車14が被動歯車16と噛み合っておらず)、駆動歯車14のカム面14bがカムプレート32のカム面32bと接触している状態(図1に示す状態)で、駆動源10に動力を発生させると、駆動源10からの動力により回転軸12が所定方向(図1の例では駆動源10側(図の右側)から回転軸12を見た場合に反時計方向)に回転する。駆動歯車14は回転軸12とともに所定方向に回転しようとするが、カムプレート32と駆動歯車14との位相差の発生に応じて、回転の固定されたカムプレート32から駆動歯車14に軸線方向の一方側への押付力が作用し、カムプレート32に対する駆動歯車14の所定方向の相対回転が拘束される。これによって、回転軸12が駆動歯車14に対して所定方向に相対的に回転し、駆動歯車14が軸線方向の一方側(被動歯車16側)へ移動する。
The
駆動歯車14を被動歯車16と噛み合わせるためには、駆動歯車14を非噛合位置から軸線方向の一方側(被動歯車16側)へ移動させる必要がある。ただし、駆動歯車14は、無負荷状態では、回転軸12と一体で回転し、軸線方向には移動しない。回転軸12の回転時に、駆動歯車14の軸線方向への移動を開始させるためには、回転軸12と駆動歯車14との間に回転差を発生させる必要があり、そのためには、駆動歯車14の回転を拘束または低減するための抵抗力を駆動歯車14に作用させて駆動歯車14に負荷をかける必要がある。本実施形態では、駆動歯車14が非噛合位置にあり、回転軸12が所定方向に回転するときに、回転の固定されたカムプレート32から駆動歯車14に軸線方向の一方側への押付力を抵抗力として作用させて駆動歯車14に負荷をかけることで、駆動歯車14の所定方向の回転を拘束または低減することができる。これによって、駆動歯車14を軸線方向の一方側へ移動させるための力をカムプレート32から駆動歯車14へ作用させることができ、駆動歯車14の軸線方向一方側(被動歯車16側)への移動を開始させることができる。
In order to mesh the
駆動歯車14が非噛合位置から軸線方向の一方側へ移動すると、図4に示すように、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合い始める。カムプレート32は、駆動歯車14が非噛合位置にあるときから被動歯車16と噛み合うまで、カム面32bが駆動歯車14のカム面14bを軸線方向の一方側へ押圧し続けることで、駆動歯車14に軸線方向の一方側への押付力を抵抗力(軸線方向の一方側へ移動させるための力)として作用させ続ける。その際に、カムプレート32が駆動歯車14を押圧する範囲(駆動歯車14の移動距離)は、カム面14b,32bのプロフィールの設計により調整可能である。駆動歯車14が被動歯車16と噛み合った後は、エンジン30の回転要素を含む被動歯車16側の回転要素が駆動歯車14の負荷となるため、カムプレート32から駆動歯車14に押付力が作用しなくても、回転軸12が駆動歯車14に対して所定方向に相対的に回転し続け、回転軸12の回転運動が駆動歯車14の直線運動に変換され続けることで、駆動歯車14が軸線方向の一方側へ移動し続ける。そして、図2に示すように、駆動歯車14が所定噛合位置まで移動すると、駆動歯車14の軸線方向の一端部がストッパ26に当接することで、駆動歯車14の軸線方向一方側への移動が拘束されて停止する。
When the
駆動歯車14がストッパ26に当接して軸線方向一方側への移動が拘束された状態で、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させ続けると、回転軸12の回転運動が駆動歯車14の直線運動に変換されなくなり、駆動歯車14が回転軸12とともに所定方向に回転する。したがって、駆動源10の動力が駆動歯車14と被動歯車16との噛み合いによりエンジン30の出力軸(被動歯車16)に伝達されることで、被動歯車16が駆動されてエンジン30のクランキングが行われる。その結果、駆動源10の動力を用いてエンジン30を始動することができる。したがって、駆動源制御部74は、エンジン始動条件(被動歯車駆動条件)の成立時に、エンジン始動条件判定部72からのエンジン始動指令(被動歯車駆動指令)の出力を受けて、駆動源10に動力を発生させることで、被動歯車16を駆動してエンジン30を始動することができる。なお、ストッパ26は回転軸12とともに回転するため、駆動歯車14がストッパ26に当接した状態で回転しても、駆動歯車14とストッパ26との間に摩擦による損失は発生しない。
When the
エンジン30の始動後に、エンジン30(被動歯車16)が回転している状態で、駆動源10による動力の発生を停止させると、図5に示すように、駆動歯車14が回転軸12に対して所定方向に相対回転し、駆動歯車14が所定噛合位置から非噛合位置まで軸線方向の他方側へ移動する。図1に示すように、駆動歯車14が非噛合位置まで移動した状態では、駆動源10(回転軸12)の回転は停止し、駆動歯車14の回転も停止し、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合っておらず、駆動歯車14のカム面14bがカムプレート32のカム面32bと接触する。そのため、エンジン30の始動後は、エンジン30(被動歯車16)が回転していても、駆動歯車14とカムプレート32との間等に、摺動による引き摺り損失等の機械的損失及び騒音は発生しない。
When the generation of power by the
上記に説明したように、駆動歯車14と回転軸12との回転差により駆動歯車14を軸線方向に移動させることができるため、駆動源10の駆動により、被動歯車16に対する駆動歯車14の嵌脱動作と、駆動歯車14と被動歯車16の噛み合いを介した被動歯車16の駆動動作との両方が可能となる。ただし、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させてエンジン30を始動する(被動歯車16を駆動する)ためには、回転軸12の所定方向の回転に伴って駆動歯車14を非噛合位置(図1の状態)から所定噛合位置(図2の状態)まで軸線方向の一方側へ移動させて被動歯車16と噛み合わせる必要がある。エンジン始動条件が成立してから、駆動歯車14を非噛合位置から軸線方向の一方側へ移動させる場合は、駆動歯車14が非噛合位置から所定噛合位置まで移動する分、エンジン30の始動(被動歯車16の駆動)にタイムラグが発生する。
As described above, the
そこで、本実施形態では、エンジン30(被動歯車16)の回転速度N1が設定速度N0よりも低いときに、エンジン始動条件(被動歯車駆動条件)の非成立時にもかかわらず、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合う位置に移動するまで、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる駆動歯車予備移動動作を行う。そして、駆動歯車予備移動動作後において、エンジン始動条件(被動歯車駆動条件)の成立時に、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させて、駆動歯車14と被動歯車16との噛み合いによりエンジン30を始動する(被動歯車16を駆動する)被動歯車駆動動作を行う。以下、電子制御装置64が駆動歯車予備移動動作を行うときの処理について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。
Therefore, in the present embodiment, when the rotational speed N1 of the engine 30 (driven gear 16) is lower than the set speed N0, the
図6のフローチャートにおいて、ステップS101では、エンジン30(被動歯車16)の回転速度N1が設定速度N0よりも低いか否かが駆動源制御部74で判定される。エンジン30(被動歯車16)の回転速度N1は、回転速度センサ81により検出される。設定速度N0は、エンジン30のアイドリング回転速度よりも低く、且つクランキングを行わずに燃料噴射だけでエンジン30を始動可能な回転速度よりも低くなるように設定される。さらに、被動歯車16の歯数をZ1、駆動歯車14の歯数をZ2、スイッチ62のオン状態での駆動源10の回転速度をN3とすると、設定速度N0は、N3×Z2/Z1よりも低くなるように設定される。N1≧N0の場合(ステップS101の判定結果がNOの場合)は、ステップS101の判定結果がYESになるまで、ステップS101の処理(判定)が繰り返される。一方、被動歯車16の回転が停止している場合、あるいは被動歯車16が微速回転している場合等、N1<N0の場合(ステップS101の判定結果がYESの場合)は、ステップS102に進む。
In the flowchart of FIG. 6, in step S101, the
ステップS102では、エンジン始動条件(被動歯車駆動条件)の非成立、つまりエンジン始動条件判定部72から駆動源制御部74へエンジン始動指令(被動歯車駆動指令)が出力されていないにもかかわらず、駆動源制御部74でスイッチ62がオン状態に制御されることで、駆動源10が駆動される。前述のように、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させることで、駆動歯車14が軸線方向の一方側(被動歯車16側)へ移動する。
In step S102, the engine start condition (driven gear drive condition) is not satisfied, that is, the engine start command (driven gear drive command) is not output from the engine start
ステップS103では、駆動歯車14の回転速度をN2とすると、N1=N2×Z2/Z1≠0が成立したか否かが駆動源制御部74で判定される。駆動歯車14の回転速度N2は、回転速度センサ82により検出される。N1=N2×Z2/Z1≠0が成立していない場合(ステップS103の判定結果がNOの場合)は、駆動歯車14と被動歯車16が同期して回転する条件が成立しておらず、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合う位置に移動した条件が成立していないと判定することができる。その場合は、ステップS102に戻り、スイッチ62のオン状態(駆動源10の駆動)が維持され、回転軸12の所定方向の回転に伴う駆動歯車14の軸線方向一方側への移動が引き続き行われる。一方、N1=N2×Z2/Z1≠0が成立した場合(ステップS103の判定結果がYESの場合)は、駆動歯車14と被動歯車16が同期して回転する条件が成立し、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合う位置に移動した条件が成立したと判定することができる。その場合は、ステップS104に進む。このように、N1=N2×Z2/Z1≠0が成立したか否かを判定することで、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合う位置に移動した否かを判定することができる。
In step S103, if the rotational speed of the
ステップS104では、駆動源制御部74でスイッチ62がオフ状態に制御されることで、駆動源10の駆動が停止する。これによって、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合う位置まで移動した状態で、回転軸12の回転が停止する。以上の処理によって、駆動歯車予備移動動作を実行することができる。
In step S104, the drive
駆動歯車予備移動動作の実行後において、エンジン始動条件の非成立、つまりエンジン始動条件判定部72から駆動源制御部74へエンジン始動指令が出力されていないときは、駆動源制御部74でスイッチ62がオフ状態に制御されることで、駆動源10の駆動が停止した状態(回転軸12の回転が停止した状態)が維持される。一方、駆動歯車予備移動動作の実行後において、エンジン始動条件が成立、つまりエンジン始動条件判定部72から駆動源制御部74へエンジン始動指令が出力されると、駆動源制御部74でスイッチ62がオン状態に制御されることで、駆動源10が駆動される。前述のように、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させることで、駆動歯車14が回転軸12とともに所定方向に回転し、駆動歯車14と被動歯車16との噛み合いによりエンジン30を始動する(被動歯車16を駆動する)ことができ、被動歯車駆動動作を実行することができる。
After execution of the drive gear preliminary movement operation, when the engine start condition is not satisfied, that is, when the engine start command is not output from the engine start
なお、図6のフローチャートにおいて、ステップS103では、駆動歯車14の軸線方向位置を検出する位置センサを用いて、駆動歯車14が所定噛合位置(被動歯車16と噛み合う位置)まで移動したか否かを駆動源制御部74で判定することも可能である。位置センサは接触式であってもよいし、非接触式であってもよい。位置センサで検出された駆動歯車14の軸線方向位置が所定噛合位置に達していない場合は、ステップS102に戻り、位置センサで検出された駆動歯車14の軸線方向位置が所定噛合位置に達した場合は、ステップS104に進む。
In the flowchart of FIG. 6, in step S <b> 103, it is determined whether or not the
また、図6のフローチャートにおいて、ステップS103では、駆動歯車14がストッパ26に当接したか否かを駆動源制御部74で判定することで、駆動歯車14が所定噛合位置まで移動したか否かを判定することも可能である。例えば駆動歯車14がストッパ26に当接するときの圧力を検出する圧力センサを設置し、圧力センサで検出された圧力が設定圧力よりも低い場合は、駆動歯車14がストッパ26に当接していない(駆動歯車14が所定噛合位置まで移動していない)と判定してステップS102に戻り、圧力センサで検出された圧力が設定圧力以上の場合は、駆動歯車14がストッパ26に当接した(駆動歯車14が所定噛合位置まで移動した)と判定してステップS104に進む。また、駆動歯車14がストッパ26に当接したときにストッパ26の歪みを感知する歪みセンサを設置し、歪みセンサで感知された歪みが設定値よりも小さい場合は、駆動歯車14がストッパ26に当接していないと判定してステップS102に戻り、歪みセンサで感知された歪みが設定値以上の場合は、駆動歯車14がストッパ26に当接したと判定してステップS104に進むことも可能である。また、駆動歯車14がストッパ26に当接したときに当接部を通じて電流が流れる通電回路を設置し、通電回路に電流が流れない場合は、駆動歯車14がストッパ26に当接していないと判定してステップS102に戻り、通電回路に電流が流れた場合は、駆動歯車14がストッパ26に当接したと判定してステップS104に進むことも可能である。
In the flowchart of FIG. 6, in step S103, the drive
以上説明した本実施形態によれば、被動歯車16の回転が停止しているとき、あるいは被動歯車16が微速回転しているとき等、被動歯車16の回転速度N1が設定速度N0よりも低いときに、エンジン始動条件の非成立時(エンジン始動指令の非出力時)にもかかわらず駆動歯車予備移動動作を実行することで、エンジン始動条件の成立前(エンジン始動指令の出力前)に、駆動歯車14を被動歯車16と噛み合う位置に予め軸線方向の一方側へ移動させて待機させておく。そして、駆動歯車予備移動動作の実行後において、エンジン始動条件の成立時(エンジン始動指令の出力時)に、被動歯車駆動動作を実行してエンジン30を始動する際には、駆動歯車14は既に被動歯車16と噛み合う位置にあるため、駆動歯車14を被動歯車16と噛み合う位置まで軸線方向の一方側へ移動させることによるタイムラグを無くすことができる。したがって、エンジン始動条件が成立してから(エンジン始動指令が出力されてから)エンジン30を始動する(被動歯車16を駆動する)までに要する時間を短縮することができる。その結果、エンジン30の始動性を向上させることができる。なお、駆動歯車14が所定噛合位置まで移動してストッパ26に当接した状態で駆動源10を駆動し続けると、被動歯車16が駆動されるが、駆動歯車予備移動動作の実行の際には、駆動歯車14の所定噛合位置への移動直後(ストッパ26への当接直後)に駆動源10の駆動を停止させるため、エンジン30が始動することはない。
According to the present embodiment described above, when the rotation speed N1 of the driven
次に、電子制御装置64が駆動歯車予備移動動作を行うときの他の処理について、図7に示すフローチャートを用いて説明する。図7のフローチャートのステップS201,S202,S204は、図6のフローチャートのステップS101,S102,S104と同様である。図7のフローチャートのステップS203では、スイッチ62をオン状態にしている時間、すなわち駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる時間T1が目標駆動時間T0を超えたか否かが駆動源制御部74で判定される。目標駆動時間T0は、駆動歯車14が非噛合位置(図1の状態)から所定噛合位置(図2の状態)まで移動するのに要する時間よりも若干長くなるように設定され、実験的に設定される。T1≦T0の場合(ステップS203の判定結果がNOの場合)は、駆動歯車14が所定噛合位置まで移動していないと判定してステップS202に戻り、回転軸12の所定方向の回転に伴う駆動歯車14の軸線方向一方側への移動が引き続き行われる。一方、T1>T0の場合(ステップS203の判定結果がYESの場合)は、駆動歯車14が所定噛合位置まで移動したと判定してステップS204に進み、駆動源10の駆動を停止させて回転軸12の回転を停止させる。図7のフローチャートの処理によれば、駆動歯車14の回転速度N2を検出することなく、駆動歯車予備移動動作の実行により駆動歯車14を被動歯車16と予め噛み合わせた状態で待機させておくことができ、エンジン始動条件が成立してからエンジン30を始動するまでに要する時間を短縮することができる。
Next, another process when the
なお、駆動歯車予備移動動作の実行時には、被動歯車16の回転速度N1が高いほど、被動歯車16と噛み合い可能な回転速度N1×Z1/Z2まで駆動歯車14の回転速度N2を増加させるのに要する時間が増加し、その結果、駆動歯車14が非噛合位置から所定噛合位置まで移動するのに要する時間が増加する。そこで、図7のフローチャートのステップS203では、被動歯車16の回転速度N1に基づいて目標駆動時間T0を変更することで、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる時間T1を被動歯車16の回転速度N1に応じて変更することも可能である。その際には、例えば図8に示すような、被動歯車16の回転速度N1と目標駆動時間T0との関係を表す特性マップを予め作成し、電子制御装置64の記憶装置に記憶しておく。図8に示す特性マップは、被動歯車16の回転速度N1の増加に対して目標駆動時間T0が増加する特性を有する。図8(a)の例においては、目標駆動時間T0に対する被動歯車16の回転速度N1の傾き(増加割合)が一定の特性であり、図8(b)の例においては、目標駆動時間T0が増加するほど目標駆動時間T0に対する被動歯車16の回転速度N1の増加割合が徐々に小さくなる特性であり、図8(c)の例においては、目標駆動時間T0が増加するほど目標駆動時間T0に対する被動歯車16の回転速度N1の増加割合が徐々に大きくなる特性であり、駆動源(電動機)10の立ち上がり性能に応じて電子制御装置64の記憶装置に記憶する特性マップを選択する。そして、図7のフローチャートのステップS203では、記憶装置に記憶された特性マップにおいて、回転速度センサ81で検出された被動歯車16の回転速度N1に対応する目標駆動時間T0が設定される。これによって、被動歯車16の回転速度N1が高いほど、目標駆動時間T0が長く設定され、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる時間T1が長くなる。そのため、駆動歯車予備移動動作の実行の際に、被動歯車16の回転速度N1にばらつきがあっても、駆動歯車14を被動歯車16と確実に噛み合わせた状態で待機させておくことができ、エンジン始動条件が成立してからエンジン30を始動するまでに要する時間を短縮することができる。
When the drive gear preliminary movement operation is executed, the higher the rotation speed N1 of the driven
また、駆動歯車予備移動動作の実行時には、駆動源(電動機)10の温度τが低いほど、電動機10のフリクションが増加して電動機10の起動時間が延び、その結果、駆動歯車14が非噛合位置から所定噛合位置まで移動するのに要する時間が増加する。そこで、図7のフローチャートのステップS203では、電動機10の温度τに基づいて目標駆動時間T0を変更することで、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる時間T1を電動機10の温度τに応じて変更することも可能である。その際には、例えば図9に示すような、電動機10の温度τと目標駆動時間T0との関係を表す特性マップを予め作成し、電子制御装置64の記憶装置に記憶しておく。図9に示す特性マップは、電動機10の温度τの増加に対して目標駆動時間T0が減少する特性を有する。図9(a)の例においては、目標駆動時間T0に対する電動機10の温度τの傾き(減少割合)が一定の特性であり、図9(b)の例においては、目標駆動時間T0が増加するほど目標駆動時間T0に対する電動機10の温度τの減少割合が徐々に大きくなる特性であり、図9(c)の例においては、目標駆動時間T0が増加するほど目標駆動時間T0に対する電動機10の温度τの減少割合が徐々に小さくなる特性であり、電動機10の温度特性に応じて電子制御装置64の記憶装置に記憶する特性マップを選択する。そして、図7のフローチャートのステップS203では、記憶装置に記憶された特性マップにおいて、温度センサで検出された電動機10の温度τに対応する目標駆動時間T0が設定される。これによって、電動機10の温度τが低いほど、目標駆動時間T0が長く設定され、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる時間T1が長くなる。そのため、駆動歯車予備移動動作の実行の際に、電動機10の温度τにばらつきがあっても、駆動歯車14を被動歯車16と確実に噛み合わせた状態で待機させておくことができ、エンジン始動条件が成立してからエンジン30を始動するまでに要する時間を短縮することができる。
Further, when the drive gear preliminary movement operation is performed, the lower the temperature τ of the drive source (motor) 10, the more the friction of the
また、駆動歯車予備移動動作の実行時には、バッテリー60の電圧Vが低いほど、駆動源(電動機)10の起動時における回転速度の立ち上がりが低くなり、その結果、駆動歯車14が非噛合位置から所定噛合位置まで移動するのに要する時間が増加する。そこで、図7のフローチャートのステップS203では、バッテリー60の電圧Vに基づいて目標駆動時間T0を変更することで、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる時間T1をバッテリー60の電圧Vに応じて変更することも可能である。その際には、例えば図10に示すような、バッテリー60の電圧Vと目標駆動時間T0との関係を表す特性マップを予め作成し、電子制御装置64の記憶装置に記憶しておく。図10に示す特性マップは、バッテリー60の電圧Vの増加に対して目標駆動時間T0が減少する特性を有する。図10(a)の例においては、目標駆動時間T0に対するバッテリー60の電圧Vの傾き(減少割合)が一定の特性であり、図10(b)の例においては、目標駆動時間T0が増加するほど目標駆動時間T0に対するバッテリー60の電圧Vの減少割合が徐々に大きくなる特性であり、図10(c)の例においては、目標駆動時間T0が増加するほど目標駆動時間T0に対するバッテリー60の電圧Vの減少割合が徐々に小さくなる特性であり、電動機10の電圧特性に応じて電子制御装置64の記憶装置に記憶する特性マップを選択する。そして、図7のフローチャートのステップS203では、記憶装置に記憶された特性マップにおいて、電圧センサで検出されたバッテリー60の電圧Vに対応する目標駆動時間T0が設定される。これによって、バッテリー60の電圧Vが低いほど、目標駆動時間T0が長く設定され、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる時間T1が長くなる。そのため、駆動歯車予備移動動作の実行の際に、バッテリー60の電圧Vにばらつきがあっても、駆動歯車14を被動歯車16と確実に噛み合わせた状態で待機させておくことができ、エンジン始動条件が成立してからエンジン30を始動するまでに要する時間を短縮することができる。
Further, when the drive gear preliminary movement operation is executed, the lower the voltage V of the
「実施形態2」
図11,12は、本発明の実施形態2に係る歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態2の説明では、実施形態1と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態1と同様である。
“Embodiment 2”
11 and 12 are diagrams showing a schematic configuration of an engine starter including a gear fitting / removing device according to Embodiment 2 of the present invention. In the following description of the second embodiment, the same or corresponding components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the components that are not described are the same as those in the first embodiment.
本実施形態では、駆動歯車14の外周部(歯14aより軸線方向他方側の位置)に摩擦面14cが形成されており、摩擦材36が押圧ばね38を介してハウジング15に取り付けられている。駆動歯車14が非噛合位置にあるときに、押圧ばね38の付勢力によって摩擦材36が駆動歯車14の摩擦面14cを径方向内側へ押圧することで、回転の固定された摩擦材36から駆動歯車14の摩擦面14cに摩擦力が作用する。なお、押圧ばね38の付勢力の代わりに油圧力や電磁力によっても、摩擦材36から駆動歯車14の摩擦面14cに摩擦力を作用させることが可能であり、摩擦材36から駆動歯車14の摩擦面14cに作用する摩擦力の大きさは、押圧ばね38の付勢力(あるいは油圧力や電磁力)により調整可能である。
In the present embodiment, a
ストッパ26は、回転軸12に対する相対回転が拘束されるとともに回転軸12に対する軸線方向の相対移動が可能な状態で、回転軸12に支持されている。ストッパ26を回転軸12に支持するための構成例としては、軸線方向に沿って(あるいはほぼ沿って)延びるスプラインによる係合を適用することが可能である。さらに、回転軸12におけるストッパ26より軸線方向の一方側には、軸線方向に弾性を有する皿ばね28が取り付けられている。駆動歯車14が所定噛合位置(被動歯車16と噛み合う位置)まで移動すると、駆動歯車14の軸線方向の一端部がストッパ26に当接してストッパ26を押圧することで、ストッパ26が軸線方向の一方側に移動して皿ばね28が圧縮される。それに応じて、皿ばね28がストッパ26の軸線方向の移動量に応じた反発力(弾性力)を発生してストッパ26を軸線方向の他方側へ押圧することで、ストッパ26から駆動歯車14に軸線方向の他方側への押圧力が作用する。これによって、駆動歯車14が所定噛合位置より軸線方向の一方側へ移動するのが抑制される。
The
図12に示すように、軸線方向の一方側から他方側へ向かうにつれて回転軸12の回転方向(所定方向)と同方向に螺旋して回転軸12に形成されたねじ22のねじ山(歯)は、軸線方向の一方側に形成された狭幅ねじ山22aと、軸線方向の他方側に形成され、狭幅ねじ山22aより幅の広い広幅ねじ山22bとを含む。狭幅ねじ山22a間のねじ溝22cの幅は、広幅ねじ山22b間のねじ溝22dの幅より広い。狭幅ねじ山22aと広幅ねじ山22bとの連結部分においては、軸線方向の一方側に段差が形成されていることで、駆動歯車保持部としての当接面22eが形成されている。当接面22eは、軸線方向に対してその一方側から他方側にかけて回転軸12の回転方向(所定方向)と反対側へ傾斜して形成されている。一方、駆動歯車14に形成されたねじ24のねじ山(歯)24a及び溝の幅は一定である。図12では、駆動歯車14については、説明の便宜上、内周面に形成されたねじ山24a以外の構成の図示を省略している。ねじ24のねじ山24aの幅は、広幅ねじ山22b間のねじ溝22dの幅に等しく(あるいはほぼ等しく)、狭幅ねじ山22a間のねじ溝22cの幅より狭い。ねじ24の溝の幅は、広幅ねじ山22bの幅に等しく(あるいはほぼ等しく)、狭幅ねじ山22aの幅より広い。ねじ山24aの軸線方向他方側に関する端面24bも、回転軸12の当接面22eと同様に、軸線方向に対してその一方側から他方側にかけて所定方向と反対側へ傾斜して形成されている。ねじ山24aの端面24bの軸線方向に対する傾斜角度β1(0°<β1<90°)は、回転軸12の当接面22eの軸線方向に対する傾斜角度α1(0°<α1<90°)に等しく(あるいはほぼ等しく)、ねじ山24aの端面24bが回転軸12の当接面22eに当接可能である。駆動歯車14のねじ山24aの端面24bが回転軸12の当接面22eに当接する状態で、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合うように、当接面22eの軸線方向位置が設計される。なお、ねじ山22a,22b,24aの形状については様々に設計することが可能である。
As shown in FIG. 12, the thread (tooth) of the
本実施形態でも実施形態1と同様に、エンジン30(被動歯車16)の回転速度N1が設定速度N0よりも低いときに、エンジン始動条件(被動歯車駆動条件)の非成立時にもかかわらず、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合う位置に移動するまで、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる駆動歯車予備移動動作を行う。駆動源10に動力を発生させて回転軸12を所定方向(駆動源10側(図11の右側)から回転軸12を見た場合に反時計方向)に回転させると、駆動歯車14は回転軸12とともに所定方向に回転しようとするが、回転の固定された摩擦材36から駆動歯車14の摩擦面14cに摩擦力が作用することで、回転軸12が駆動歯車14に対して所定方向に相対的に回転し、駆動歯車14が軸線方向の一方側(被動歯車16側)へ移動する。その際には、駆動歯車14の回転を拘束するように、摩擦材36から駆動歯車14の摩擦面14cに作用する摩擦力の大きさを調整することも可能であるし、駆動歯車14の回転速度が回転軸12の回転速度より低い状態で駆動歯車14が所定方向に回転するように、摩擦材36から駆動歯車14の摩擦面14cに作用する摩擦力の大きさを調整することも可能である。このように、本実施形態では、駆動歯車14が非噛合位置にあり、回転軸12が所定方向に回転するときに、回転の固定された摩擦材36から駆動歯車14に摩擦力を抵抗力として作用させて駆動歯車14に負荷をかけることで、駆動歯車14の所定方向の回転を拘束または低減することができる。これによって、駆動歯車14を軸線方向の一方側へ移動させるための力を摩擦材36から駆動歯車14へ作用させることができ、駆動歯車14の軸線方向一方側(被動歯車16側)への移動を開始させることができる。その際には、駆動歯車14が非噛合位置にあるときから被動歯車16と噛み合うまで、摩擦材36から駆動歯車14に摩擦力を抵抗力(軸線方向の一方側へ移動させるための力)として駆動歯車14に作用させ続ける。駆動歯車14が被動歯車16と噛み合った後は、摩擦材36が駆動歯車14の摩擦面14cと接触しなくなる(摩擦材36から駆動歯車14に摩擦力が作用しなくなる)ことで駆動歯車14の回転が許容され、エンジン30の回転要素を含む被動歯車16側の回転要素が駆動歯車14の負荷となる。
In this embodiment as well as in the first embodiment, when the rotational speed N1 of the engine 30 (driven gear 16) is lower than the set speed N0, the driving is performed even when the engine start condition (driven gear driving condition) is not satisfied. Until the
駆動歯車予備移動動作の実行により駆動歯車14が所定噛合位置まで移動すると、駆動歯車14の軸線方向の一端部がストッパ26及び皿ばね28を軸線方向の一方側へ押圧し、その反力として駆動歯車14に軸線方向の他方側への押圧力が作用することで、駆動歯車14の軸線方向一方側への移動が拘束されて停止する。駆動歯車14が所定噛合位置まで移動する際には、駆動歯車14のねじ山24aは、図12から図13に示すように、回転軸12の広幅ねじ山22b間のねじ溝22dから狭幅ねじ山22a間のねじ溝22cに相対的に移動する。そして、皿ばね28が発生する軸線方向他方側への反発力Fspによって、軸線方向の他方側へ押圧される。
When the
駆動歯車予備移動動作の実行により駆動歯車14が所定噛合位置まで移動したら、駆動源10の駆動を停止させて回転軸12の回転を停止させるが、その際に、被動歯車16が停止せずに回転していると、所定噛合位置にある駆動歯車14を回転軸12に対して回転方向(所定方向)に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr1が被動歯車16から駆動歯車14に作用する。この被動歯車16から作用する逆駆動力Fr1によって、駆動歯車14が回転軸12に対して所定方向に相対的に回転すると、所定噛合位置にある駆動歯車14が軸線方向の他方側へ移動することになる。
When the
これに対して本実施形態では、駆動歯車予備移動動作の実行後に、被動歯車16の回転によって、所定噛合位置にある駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr1が被動歯車16から駆動歯車14に作用したときは、図14に示すように、駆動歯車14のねじ山24aの端面24bが回転軸12の当接面22eに当接することで、回転軸12の当接面22eから駆動歯車14のねじ山24aの端面24bに押圧力(反力)が作用し、この押圧力は軸線方向一方側への成分Fa(=Fr1×tanα1)を有する。この軸線方向一方側への力Faが、皿ばね28の発生する軸線方向他方側への反発力(弾性力)Fsp以下であるときは、駆動歯車14のねじ山24aの端面24bが回転軸12の当接面22eに引っ掛かることで、回転軸12に対する駆動歯車14の所定方向の相対回転が抑制され、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が抑制される。つまり、駆動歯車14が所定噛合位置にある場合に、駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr1が設定値Fsp/tanα1以下であるときは、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が抑制される。そのため、駆動歯車予備移動動作の実行後に、被動歯車16の回転による逆駆動力Fr1が被動歯車16から駆動歯車14に作用しても、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動を抑制して、駆動歯車14と被動歯車16との噛み合いを維持することができる。その際には、Fsp/tanα1が被動歯車16の回転による逆駆動力Fr1以上になるように、皿ばね28の軸線方向の弾性係数、及び当接面22eの軸線方向に対する傾斜角度α1を設計する。
On the other hand, in this embodiment, after the drive gear preliminary movement operation is performed, the driven
駆動歯車予備移動動作の実行後において、エンジン始動条件(被動歯車駆動条件)が成立すると、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させて、駆動歯車14と被動歯車16との噛み合いによりエンジン30を始動する(被動歯車16を駆動する)被動歯車駆動動作を行う。その際には、駆動歯車14と被動歯車16との噛み合いが維持されているため、エンジン始動条件が成立してからエンジン30を始動するまでに要する時間を短縮することができる。
When the engine start condition (driven gear drive condition) is satisfied after the drive gear preliminary movement operation is performed, the
被動歯車駆動動作によるエンジン30の始動後は、エンジン30(被動歯車16)が回転している状態で、駆動源10による動力の発生を停止させる。エンジン30の燃焼による加速トルクによってエンジン30(被動歯車16)の回転速度が大きく増加すると、所定噛合位置にある駆動歯車14を回転軸12に対して回転方向(所定方向)に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr2(Fr2>Fr1)が被動歯車16から駆動歯車14に作用する。この被動歯車16から作用する、燃焼による逆駆動力Fr2によって、図15に示すように、駆動歯車14のねじ山24aの端面24bが回転軸12の当接面22eに当接する。回転軸12の当接面22eから駆動歯車14のねじ山24aの端面24bに作用する押圧力(反力)の軸線方向一方側への成分Fa(=Fr2×tanα1)が、皿ばね28の発生する軸線方向他方側への反発力(弾性力)Fspより大きいときは、この力Faによって皿ばね28が圧縮されながらストッパ26が軸線方向の一方側へ移動して、駆動歯車14のねじ山24aの端面24bが回転軸12の当接面22eから外れることで、回転軸12に対する駆動歯車14の所定方向の相対回転が許容され、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が許容される。つまり、駆動歯車14が所定噛合位置にある場合に、駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr2が設定値Fsp/tanα1より大きいときは、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が許容される。そのため、エンジン30の始動後は、被動歯車16から駆動歯車14に作用する、燃焼による逆駆動力Fr2によって、駆動歯車14が回転軸12に対して所定方向に相対回転し、駆動歯車14が軸線方向の他方側へ移動する。その際には、Fsp/tanα1がエンジン30の始動後における燃焼による逆駆動力Fr2より小さくなるように、皿ばね28の軸線方向の弾性係数、及び当接面22eの軸線方向に対する傾斜角度α1を設計する。駆動歯車14が所定噛合位置から非噛合位置まで移動する際には、駆動歯車14のねじ山24aは、回転軸12の狭幅ねじ山22a間のねじ溝22cから広幅ねじ山22b間のねじ溝22dに相対的に移動する。
After the
「実施形態3」
図16は、本発明の実施形態3に係る歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態3の説明では、実施形態1,2と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態1,2と同様である。
“Embodiment 3”
FIG. 16 is a diagram illustrating a schematic configuration of an engine starter including a gear fitting / removing device according to Embodiment 3 of the present invention. In the following description of the third embodiment, the same or corresponding components as those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description of the components that are not described is the same as that of the first and second embodiments.
本実施形態では、駆動歯車14と軸線方向に対向するストッパ26の軸線方向他方側の端部に段差が形成されていることで、駆動歯車保持部としての当接面26dが形成されている。図16では、説明の便宜上、駆動歯車14の具体的構成の図示を省略しているが、実施形態1,2と同様の構成を適用可能である。ストッパ26の当接面26dは、回転軸12の回転方向(所定方向)に対してその前側から後側にかけて軸線方向の一方側へ傾斜して形成されており、当接面26dの前側端と繋がれた端面26eが当接面26dの後側端と繋がれた端面26fより軸線方向の他方側(駆動歯車14側)へ張り出して形成されている。ストッパ26と軸線方向に対向する駆動歯車14の軸線方向一方側の端部にも段差が形成されていることで、当接面14dが形成されている。駆動歯車14の当接面14dも、ストッパ26の当接面26dと同様に、回転軸12の回転方向に対してその前側から後側にかけて軸線方向の一方側へ傾斜して形成されており、当接面14dの後側端と繋がれた端面14fが当接面14dの前側端と繋がれた端面14eより軸線方向の一方側(ストッパ26側)へ張り出して形成されている。回転軸12の回転方向に対するストッパ26の当接面26dの傾斜角度β21(0°<β21<90°)は、回転軸12の回転方向に対する駆動歯車14の当接面14dの傾斜角度β22(0°<β22<90°)に等しく(あるいはほぼ等しく)、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dに当接可能である。駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dに当接する状態で、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合うように、当接面26dの軸線方向位置が設計される。回転軸12に形成されたねじ22のねじ山(歯)及び溝の幅は一定であり、ねじ22のリード角α2(回転軸12の回転方向に対するねじ22の傾斜角度、0°<α2<90°)は、回転軸12の回転方向に対する当接面26d,14dの傾斜角度β21,β22より小さい。
In the present embodiment, a step is formed at the other end in the axial direction of the
本実施形態でも実施形態1,2と同様に、エンジン30(被動歯車16)の回転速度N1が設定速度N0よりも低いときに、エンジン始動条件(被動歯車駆動条件)の非成立時にもかかわらず、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合う位置に移動するまで、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる駆動歯車予備移動動作を行う。駆動歯車予備移動動作の実行により駆動歯車14が軸線方向の一方側へ移動し続けると、図17に示すように、駆動歯車14の端面14fがストッパ26の端面26eを押圧することで、ストッパ26が軸線方向の一方側に移動して皿ばね28が圧縮される。駆動歯車14がストッパ26及び皿ばね28を軸線方向の一方側へさらに押圧して所定噛合位置まで移動すると、図18に示すように、駆動歯車14の端面14fがストッパ26の端面26fを押圧し(あるいは駆動歯車14の端面14eがストッパ26の端面26eを押圧し)、実施形態2と同様に、その反力として駆動歯車14に軸線方向の他方側への押圧力が作用することで、駆動歯車14の軸線方向一方側への移動が拘束されて停止する。
In the present embodiment as well as the first and second embodiments, when the rotational speed N1 of the engine 30 (driven gear 16) is lower than the set speed N0, the engine start condition (driven gear driving condition) is not satisfied. Until the
駆動歯車予備移動動作の実行後における被動歯車16の回転によって、所定噛合位置にある駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr1が被動歯車16から駆動歯車14に作用したときは、図19に示すように、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dに当接することで、駆動歯車14の当接面14dからストッパ26の当接面26dに押圧力が作用し、この押圧力は軸線方向一方側への成分Fa(=Fr1/tanβ21)を有する。この軸線方向一方側への力Faが、皿ばね28の発生する軸線方向他方側への反発力(弾性力)Fsp以下であるときは、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dに引っ掛かることで、回転軸12に対する駆動歯車14の所定方向の相対回転が抑制され、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が抑制される。つまり、駆動歯車14が所定噛合位置にある場合に、駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr1が設定値Fsp×tanβ21以下であるときは、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が抑制される。そのため、駆動歯車予備移動動作の実行後に、被動歯車16の回転による逆駆動力Fr1が被動歯車16から駆動歯車14に作用しても、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動を抑制して、駆動歯車14と被動歯車16との噛み合いを維持することができ、エンジン始動条件が成立してからエンジン30を始動するまでに要する時間を短縮することができる。その際には、Fsp×tanβ21が被動歯車16の回転による逆駆動力Fr1以上になるように、皿ばね28の軸線方向の弾性係数、及び回転軸12の回転方向に対する当接面26dの傾斜角度β21を設計する。
As the driven
被動歯車駆動動作によるエンジン30の始動後には、燃焼による加速トルクによって、所定噛合位置にある駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr2(Fr2>Fr1)が被動歯車16から駆動歯車14に作用することで、図20に示すように、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dに当接する。駆動歯車14の当接面14dからストッパ26の当接面26dに作用する押圧力の軸線方向一方側への成分Fa(=Fr2/tanβ21)が、皿ばね28の発生する軸線方向他方側への反発力Fspより大きいときは、この力Faによって皿ばね28が圧縮されながらストッパ26が軸線方向の一方側へ移動して、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dから外れることで、回転軸12に対する駆動歯車14の所定方向の相対回転が許容され、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が許容される。つまり、駆動歯車14が所定噛合位置にある場合に、駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr2が設定値Fsp×tanβ21より大きいときは、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が許容される。そのため、エンジン30の始動後は、燃焼による逆駆動力Fr2によって、駆動歯車14が回転軸12に対して所定方向に相対回転し、駆動歯車14が軸線方向の他方側へ非噛合位置まで移動する。その際には、Fsp×tanβ21がエンジン30の始動後における燃焼による逆駆動力Fr2より小さくなるように、皿ばね28の軸線方向の弾性係数、及び回転軸12の回転方向に対する当接面26dの傾斜角度β21を設計する。
After the
「実施形態4」
図21は、本発明の実施形態4に係る歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態4の説明では、実施形態1〜3と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態1〜3と同様である。
“Embodiment 4”
FIG. 21 is a diagram showing a schematic configuration of an engine starter including a gear fitting / removing device according to Embodiment 4 of the present invention. In the following description of the fourth embodiment, the same or corresponding components as those of the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted as in the first to third embodiments.
本実施形態では、実施形態3と比較して、ストッパ26は、回転軸12に対する軸線方向の相対移動が拘束されるとともに回転軸12に対する相対回転が可能な状態で、回転軸12に支持されている。さらに、回転軸12の周方向に弾性を有するばね29を介してストッパ26と回転軸12が接続されており、ばね29がストッパ26と回転軸12の相対回転角度に応じた反発力(弾性力)を発生する。ねじ22のリード角α2は、回転軸12の回転方向に対する当接面26d,14dの傾斜角度β21,β22より大きい。図21では、説明の便宜上、駆動歯車14の具体的構成の図示を省略しているが、実施形態1,2と同様の構成を適用可能である。
In the present embodiment, compared to the third embodiment, the
本実施形態でも実施形態1〜3と同様に、エンジン30(被動歯車16)の回転速度N1が設定速度N0よりも低いときに、エンジン始動条件(被動歯車駆動条件)の非成立時にもかかわらず、駆動歯車14が被動歯車16と噛み合う位置に移動するまで、駆動源10からの動力により回転軸12を所定方向に回転させる駆動歯車予備移動動作を行う。駆動歯車予備移動動作の実行により駆動歯車14が軸線方向の一方側へ移動し続けると、図22に示すように、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dに当接し始めることで、駆動歯車14がストッパ26を回転軸12の回転方向(所定方向)へ押圧し、ストッパ26が回転軸12に対して所定方向に相対回転してばね29が伸びる。ばね29が伸びることで発生する所定方向と反対側の反発力(弾性力)によって、ストッパ26から駆動歯車14に所定方向と反対側の反力が作用する。駆動歯車14がストッパ26をさらに押圧して所定噛合位置まで移動すると、図23に示すように、駆動歯車14の端面14fがストッパ26の端面26fを押圧し(あるいは駆動歯車14の端面14eがストッパ26の端面26eを押圧し)、その反力として駆動歯車14に軸線方向の他方側への押圧力が作用することで、駆動歯車14の軸線方向一方側への移動が拘束されて停止する。
In the present embodiment as well as in the first to third embodiments, when the rotational speed N1 of the engine 30 (driven gear 16) is lower than the set speed N0, the engine start condition (driven gear driving condition) is not satisfied. Until the
駆動歯車予備移動動作の実行後における被動歯車16の回転によって、所定噛合位置にある駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr1が被動歯車16から駆動歯車14に作用したときは、図24に示すように、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dに当接することで、駆動歯車14の当接面14dからストッパ26の当接面26dに押圧力が作用する。この押圧力の所定方向(回転軸12の回転方向)の成分Fr1が、ばね29の発生する所定方向と反対側の反発力(弾性力)Fsp以下であるときは、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dに引っ掛かることで、回転軸12に対する駆動歯車14の所定方向の相対回転が抑制され、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が抑制される。つまり、駆動歯車14が所定噛合位置にある場合に、駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr1が設定値Fsp以下であるときは、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が抑制される。そのため、駆動歯車予備移動動作の実行後に、被動歯車16の回転による逆駆動力Fr1が被動歯車16から駆動歯車14に作用しても、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動を抑制して、駆動歯車14と被動歯車16との噛み合いを維持することができ、エンジン始動条件が成立してからエンジン30を始動するまでに要する時間を短縮することができる。その際には、Fspが被動歯車16の回転による逆駆動力Fr1以上になるように、回転軸12の周方向に関するばね29の弾性係数を設計する。
As the driven
被動歯車駆動動作によるエンジン30の始動後には、燃焼による加速トルクによって、所定噛合位置にある駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr2(Fr2>Fr1)が被動歯車16から駆動歯車14に作用することで、図25に示すように、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dに当接する。駆動歯車14の当接面14dからストッパ26の当接面26dに作用する押圧力の所定方向の成分Fr2が、ばね29の発生する所定方向と反対側の反発力Fspより大きいときは、この力Fr2によってばね29が伸びながらストッパ26が回転軸12に対して所定方向に相対回転して、駆動歯車14の当接面14dがストッパ26の当接面26dから外れることで、回転軸12に対する駆動歯車14の所定方向の相対回転が許容され、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が許容される。つまり、駆動歯車14が所定噛合位置にある場合に、駆動歯車14を回転軸12に対して所定方向に相対的に回転させようとする逆駆動力Fr2が設定値Fspより大きいときは、駆動歯車14の軸線方向他方側への移動が許容される。そのため、エンジン30の始動後は、燃焼による逆駆動力Fr2によって、駆動歯車14が回転軸12に対して所定方向に相対回転し、駆動歯車14が軸線方向の他方側へ非噛合位置まで移動する。その際には、Fspがエンジン30の始動後における燃焼による逆駆動力Fr2より小さくなるように、回転軸12の周方向に関するばね29の弾性係数を設計する。
After the
なお、以上説明した駆動歯車予備移動動作及び被動歯車駆動動作の実行が可能な歯車嵌脱装置の構成(駆動歯車14を軸線方向に移動させるための構成)は、上記に説明した構成に限られるものではなく、例えば上記特許文献3に開示されている歯車嵌脱装置の各構成を対象としても、駆動歯車予備移動動作及び被動歯車駆動動作を実行することが可能である。
The configuration of the gear fitting and disengaging device capable of executing the drive gear preliminary movement operation and the driven gear drive operation described above (configuration for moving the
本実施形態に係る歯車嵌脱装置の適用対象は、エンジン始動装置に限られるものではなく、例えばマニュアルトランスミッションのシンクロ機構等、回転中の歯車嵌脱操作を必要とする機構にも適用可能である。 The application target of the gear fitting / removing device according to the present embodiment is not limited to the engine starting device, and can be applied to a mechanism that requires a gear fitting / removing operation during rotation, such as a synchronization mechanism of a manual transmission, for example. .
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
10 駆動源(電動機)、12 回転軸、13 ベアリング、14 駆動歯車、14a,16a 歯、14b,32b カム面、14c 摩擦面、14d,22e,26d 当接面、14e,14f,24b,26e,26f 端面、15 ハウジング、16 被動歯車、22,24 ねじ、22a 狭幅ねじ山、22b 広幅ねじ山、22c,22d ねじ溝、24a ねじ山、26 ストッパ、28 皿ばね、29 ばね、30 エンジン、32 カムプレート、36 摩擦材、38 押圧ばね、60 バッテリー、62 スイッチ、64 電子制御装置、71 エンジン停止条件判定部、72 エンジン始動条件判定部、74 駆動源制御部、81,82 回転速度センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
回転軸にその軸線方向に移動可能な状態で係合する駆動歯車と、
駆動歯車が軸線方向の所定噛合位置にある場合に駆動歯車と噛み合う被動歯車と、
駆動歯車が前記所定噛合位置より軸線方向の一方側へ移動するのを抑制するための移動抑制装置と、
駆動歯車が前記所定噛合位置より軸線方向の他方側の非噛合位置にあり、回転軸が前記所定方向に回転するときに、駆動歯車に軸線方向の一方側への移動力を作用させる移動力発生機構と、
を備え、
被動歯車駆動条件の成立時に、駆動源からの動力により被動歯車を駆動する歯車嵌脱装置であって、
被動歯車の回転速度が設定速度よりも低いときに、前記被動歯車駆動条件の非成立時にもかかわらず、駆動歯車が被動歯車と噛み合う位置に移動するまで、駆動源からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させる駆動歯車予備移動動作を行い、
前記駆動歯車予備移動動作後において、前記被動歯車駆動条件の成立時に、駆動源からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させて、駆動歯車と被動歯車との噛み合いにより被動歯車を駆動する被動歯車駆動動作を行う、歯車嵌脱装置。 A rotating shaft that rotates in a predetermined direction by transmitting power from a drive source;
A drive gear engaged with the rotary shaft in a state movable in the axial direction;
A driven gear that meshes with the drive gear when the drive gear is in a predetermined meshing position in the axial direction;
A movement restraining device for restraining the drive gear from moving to one side in the axial direction from the predetermined meshing position;
When the drive gear is in the non-engagement position on the other side in the axial direction from the predetermined meshing position, and when the rotation shaft rotates in the predetermined direction, a moving force is generated that causes the drive gear to move to one side in the axial direction. Mechanism,
With
A gear fitting / removing device that drives the driven gear by the power from the driving source when the driven gear driving condition is satisfied,
When the rotational speed of the driven gear is lower than the set speed, the rotational shaft is driven by the power from the driving source until the driving gear moves to a position where the driven gear meshes with the driven gear, even when the driven gear driving condition is not satisfied. Perform the drive gear preliminary movement operation to rotate in a predetermined direction,
After the drive gear preliminary movement operation, when the driven gear drive condition is satisfied, the driven shaft is driven by the engagement of the drive gear and the driven gear by rotating the rotating shaft in the predetermined direction by the power from the drive source. A gear fitting / removing device that performs gear driving operation.
被動歯車の回転速度をN1、駆動歯車の回転速度をN2、被動歯車の歯数をZ1、駆動歯車の歯数をZ2とすると、前記駆動歯車予備移動動作においては、
N1=N2×Z2/Z1≠0
が成立したら、回転軸の回転を停止させる、歯車嵌脱装置。 The gear fitting / removing device according to claim 1,
When the rotational speed of the driven gear is N1, the rotational speed of the drive gear is N2, the number of teeth of the driven gear is Z1, and the number of teeth of the drive gear is Z2, in the drive gear preliminary movement operation,
N1 = N2 × Z2 / Z1 ≠ 0
A gear fitting / removing device that stops the rotation of the rotating shaft when the above is established.
駆動歯車は、前記所定噛合位置で移動抑制装置に当接することで、軸線方向の一方側への移動が抑制され、
前記駆動歯車予備移動動作においては、駆動歯車が移動抑制装置に当接したら、回転軸の回転を停止させる、歯車嵌脱装置。 The gear fitting / removing device according to claim 1,
The driving gear is brought into contact with the movement suppressing device at the predetermined meshing position, so that movement to one side in the axial direction is suppressed,
In the drive gear preliminary movement operation, when the drive gear comes into contact with the movement suppressing device, the gear fitting / removing device stops rotation of the rotary shaft.
前記駆動歯車予備移動動作においては、被動歯車の回転速度に基づいて、駆動源からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させる時間を変更する、歯車嵌脱装置。 The gear fitting / removing device according to claim 1,
In the drive gear preliminary movement operation, a gear fitting / removing device that changes the time for rotating the rotation shaft in the predetermined direction by the power from the drive source based on the rotation speed of the driven gear.
駆動源は電動機であり、
前記駆動歯車予備移動動作においては、電動機の温度に基づいて、電動機からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させる時間を変更する、歯車嵌脱装置。 The gear fitting / removing device according to claim 1,
The drive source is an electric motor,
In the drive gear preliminary movement operation, a gear fitting / removing device that changes the time for rotating the rotating shaft in the predetermined direction by the power from the electric motor based on the temperature of the electric motor.
駆動源は、電源から供給される電力により動力を発生する電動機であり、
前記駆動歯車予備移動動作においては、電源の電圧に基づいて、電動機からの動力により回転軸を前記所定方向に回転させる時間を変更する、歯車嵌脱装置。 The gear fitting / removing device according to claim 1,
The drive source is an electric motor that generates power by electric power supplied from a power source,
In the drive gear preliminary movement operation, a gear fitting / removing device that changes a time for rotating the rotating shaft in the predetermined direction by power from an electric motor based on a voltage of a power source.
請求項1〜6のいずれか1に記載の歯車嵌脱装置と、
を備え、
被動歯車と連結されたエンジンの始動を行う、エンジン始動装置。 A drive source for generating power;
The gear fitting / removing device according to any one of claims 1 to 6,
With
An engine starter for starting an engine connected to a driven gear.
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