JPWO2012131973A1 - エンジン始動装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ピニオンギヤ部は、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ移動させられると最初に前記エンジン始動ギヤと噛み合う第1のピニオンギヤと、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ更に移動させられると前記第1のピニオンギヤが前記エンジン始動ギヤと噛み合った状態下で前記第1のピニオンギヤより遅れて前記エンジン始動ギヤと噛み合う第2のピニオンギヤとを隣接して有し、
空隙が、前記第1のピニオンギヤの歯部の前記第2のピニオンギヤの歯部の側の面と、前記第2のピニオンギヤの歯部の前記第1のピニオンギヤの歯部の側の面との間に形成されている
ものである。
以下、この発明の実施の形態1を図1〜図5に基づいて説明する。図1はエンジン始動装置の一例を示す一部縦断正面図、図2はピニオンギヤ部の一例を示す一部縦断正面図、図3は第1のピニオンギヤとリングギヤが衝突して第1のピニオンギヤが傾いている状態のピニオンギヤ部の一例を示す正面図、図4は図3の状態を経て、第1のピニオンギヤにリングギヤが挿入されて第2のピニオンギヤに当接する状態のピニオンギヤ部の一例を示す正面図、図5は図3、図4の状態を経て、第1のピニオンギヤおよび第2のピニオンギヤにリングギヤが挿入され、噛み合い状態となったピニオンギヤ部の一例を示す正面図である。
図1に例示する本実施の形態1におけるエンジン始動装置は、モータ部10、出力回転軸20、ピニオンギヤ部30、スイッチ部40、プランジャ50、レバー等の押し出し機構(以下、「レバー」と記す)60、ブラケット70および減速ギヤ部80で構成されている。
リングギヤ < 第1のピニオンギヤ ≦ 第2のピニオンギヤ
とし、第1のピニオンギヤ35の有効硬化層深さを第1のピニオンギヤ35の厚みDの
第1のピニオンギヤの有効硬化層深 ≦ D/2
としている。
B−(A+C) < 第1のピニオンギヤ35の厚みD <B−(A+C)/2
の範囲で構成する。
なお、第1のピニオンギヤ35を貫通している筒状回転部材32の当該貫通部における外周と第1のピニオンギヤ35の当該貫通部における内周との間に、当該貫通部の周方向全域に亘って、第1のピニオンギヤ35の前記傾斜を許容するように、所定長のギャップ325を設けることによって、前記第1のピニオンギヤ35に、第2のピニオンギヤ34よりも、筒状回転部材32に対して、回転方向および径方向にガタを持たせることができる。
リングギヤ < 第1のピニオンギヤ ≦ 第2のピニオンギヤ
としている。この結果、従来のスタータのピニオンギヤ部のように高硬度の大慣性であるピニオンギヤをリングギヤに当接させるのではなく、第2のピニオンギヤ34の硬度以下の低慣性である第1のピニオンギヤ45をリングギヤ100に当接させることができ、リングギヤ100と第1ピニオンギヤ34の磨耗を抑制することが可能となる。
第1のピニオンギヤ35の有効硬化層深さ ≦ D/2
とすることで、耐摩耗性を向上させるとともに全体を硬化させていないので衝撃荷重が第1のピニオンギヤ35に作用しても第1のピニオンギヤ35が損傷することを防ぐことが可能となる。
B−(A+C) < 第1のピニオンギヤ35の厚みD <B−(A+C)/2
の範囲で構成したことにより、第1のピニオンギヤ35がリングギヤ100の第1のピニオンギヤ35と当接する端面と反対側の端面に第1のピニオンギヤ35のリングギヤ100と当接する端面と反対側の端面とが干渉してピニオンギヤ部30が戻らなくなることを防ぐとともに、上記範囲とすることによって薄板圧延鋼板を打抜いて形成することが可能となる。
図6は、本発明の実施の形態2におけるピニオンギヤ部30の構成部品の断面図である。実施の形態1と同一部位については説明を省略する。第1のピニオンギヤ35と第2のピニオンギヤ34の当接部において第1のピニオンギヤ35の外周端部に空隙38aを形成している。
図7は、本発明の実施の形態3におけるピニオンギヤ部30の構成部品の断面図である。実施の形態1ならびに実施の形態2と同一部位については説明を省略する。第1のピニオンギヤ35と第2のピニオンギヤ34の当接部において第1のピニオンギヤ35の外周端部および、第2のピニオンギヤ34の外周端部に空隙39を形成している。
図8は、本発明の実施の形態4におけるピニオンギヤ部30の構成部品の断面図である。実施の形態1,実施の形態2ならびに実施の形態3と同一部位については説明を省略する。前記第1のピニオンギヤ35の端面部の前記第2のピニオンギヤ34の端面部の側の面を所定距離390離して構成している。このように構成することでも実施の形態1〜3と同様に第1のピニオンギヤ35の傾斜が拡大するので実施の形態1〜3と同様の効果を有する。
なお、図8では前記第2のピニオンギヤ側に所定距離離す段差を設けているが前記第1のピニオンギヤ側に設けてもよい。また、段差の代わりに他部材を前記第1のピニオンギヤ35の端面部と前記第2のピニオンギヤ34の端面部の間に挟み込んでもよい。
また、第2のピニオンギヤ34と第1のピニオンギヤ35とを図示のようなセレーション部を介して貫通している筒状回転部材32の当該貫通部における外周と第1のピニオンギヤ35の当該貫通部における内周との間に、当該貫通部の周方向全域に亘って、第1のピニオンギヤ35の前記傾斜を許容するように、前記セレーション部の各歯部に所定長のギャップ325を設けているので、前記第1のピニオンギヤ35は、第2のピニオンギヤ34よりも、筒状回転部材32に対して、回転方向および径方向に移動可能となっており第1のピニオンの移動の仕方ならびに物の寸法精度によっては前述のトルクが作用して第1のピニオンが変形した場合と同様に第2のピニオンギヤ34とリングギヤ100が干渉して噛み合いが阻害される場合もある。
なお、図9および図10はピニオンギヤの回転数がエンジン始動ギヤの回転数より大きい場合の噛合過程を示しているが、エンジン始動ギヤの回転数がピニオンギヤの回転数より大きい場合の噛合過程においても前記と同様な干渉が面取り34b側で生じ、噛合いが阻害される場合もある。
前記ピニオンギヤ部30は、前記ピニオンギヤ部30が前記押し出し機構60により前記噛み合い位置の方へ移動させられると最初に前記エンジン始動ギヤ100と噛み合う第1のピニオンギヤ35と、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構0により前記噛み合い位置の方へ更に移動させられると前記第1のピニオンギヤ35が前記エンジン始動ギヤ100と噛み合った状態下で前記第1のピニオンギヤ35より遅れて前記エンジン始動ギヤと噛み合う第2のピニオンギヤ34とを隣接して有し、
前記最初の前記第1のピニオンギヤ35と前記エンジン始動ギヤ100との噛み合い時に前記第1のピニオンギヤ35が前記エンジン始動ギヤ100に衝突した場合は第1のピニオンギヤ35が前記第2のピニオンギヤ34に対して傾斜し、この傾斜状態を拡大するように所定大きさの空隙38が、前記第1のピニオンギヤ35の端面部の前記第2のピニオンギヤ34の端面部の側の面と、前記第2のピニオンギヤ34の端面部の前記第1のピニオンギヤ35の端面部の側の面との間に形成されている。
前記第1のピニオンギヤ35と前記第2のピニオンギヤ34とを回転させる前記第1及び第2のピニオンギヤ35,34に共通の回転部材32が前記第1及び第2のピニオンギヤ35,34を貫通して前記第1及び第2のピニオンギヤ35,34とスプライン結合されており、前記貫通部において前記第1のピニオンギヤ35と前記回転部材32との間に前記傾斜を許容するギャップ325が形成されている。
前記空隙38が、前記第1のピニオンギヤ35の歯部の前記第2のピニオンギヤ34の歯部の側の面及び前記第2のピニオンギヤ34の歯部の前記第1のピニオンギヤ34の歯部の側の面の少なくとも一方に形成されている。
前記ピニオンギヤ部30は、前記ピニオンギヤ部30が前記押し出し機構60により前記噛み合い位置の方へ移動させられると最初に前記エンジン始動ギヤ100と噛み合う第1のピニオンギヤ35と、前記ピニオンギヤ部30が前記押し出し機構60により前記噛み合い位置の方へ更に移動させられると前記第1のピニオンギヤ35が前記エンジン始動ギヤ100と噛み合った状態下で前記第1のピニオンギヤ35より遅れて前記エンジン始動ギヤ100と噛み合う第2のピニオンギヤ34とを隣接して有し、
前記最初の前記第1のピニオンギヤ35と前記エンジン始動ギヤ100との噛み合い時に前記第1のピニオンギヤ35が前記エンジン始動ギヤ100に衝突した場合は第1のピニオンギヤ35が前記第2のピニオンギヤ34に対して傾斜し、この傾斜状態をより傾斜するように、前記第1のピニオンギヤ35の端面部の前記第2のピニオンギヤ34の端面部の側の面と、前記第2のピニオンギヤ34の端面部の前記第1のピニオンギヤ35の端面部の側の面とが、所定距離390離れている。
前記第1のピニオンギヤ35が前記移動させられて前記エンジン始動ギヤ100に衝突すると前記第2のピニオンギヤ34が前記エンジン始動ギヤ100から遠ざかる方向に移動して前記第1のピニオンギヤ35が傾斜し、
前記第1のピニオンギヤ35が前記衝突後に前記エンジン始動ギヤ100と噛み合うと前記第2のピニオンギヤ34が前記エンジン始動ギヤ100に近づく方向に移動し、
前記第2のピニオンギヤ34の前記エンジン始動ギヤ100に近づく方向への移動により前記第2のピニオンギヤ34によって前記第1のピニオンギヤ35が前記エンジン始動ギヤ100に近づく方向へ押されて前記第1のピニオンギヤ35が前記傾斜状態から傾斜前の状態に戻る。
前記第1のピニオンギヤ35の前記傾斜状態下で、前記第1のピニオンギヤ35の歯部の径方向先端部と前記第2のピニオンギヤ34の歯部の径方向先端部とが接触しない。
前記第1のピニオンギヤ35が前記移動させられて前記エンジン始動ギヤ100に衝突して前記傾斜をすると前記第2のピニオンギヤ34が前記第1のピニオンギヤ35に押圧されて弾性体33を圧縮しながら前記エンジン始動ギヤ100から遠ざかる方向に移動し、
前記第1のピニオンギヤ35が前記衝突後に前記エンジン始動ギヤ100と噛み合うと前記第2のピニオンギヤ34が前記圧縮された弾性体33の開放力によって前記エンジン始動ギヤ100に近づく方向に移動する。
前記第1のピニオンギヤ35の前記エンジン始動ギヤ100の方向の厚さが、前記第2のピニオンギヤ34の前記エンジン始動ギヤ100の方向の厚さより薄い。
前記第1のピニオンギヤ35は前記エンジン始動ギヤ100との回転同期をとる機能を有し、
前記第2のピニオンギヤ34は前記エンジン始動ギヤ100との噛み合いにより前記第2のピニオンギヤ34の回転力を前記エンジン始動ギヤ100に伝達する機能を有している。
前記第1のピニオンギヤ35は鉄鋼材で形成されている。
前記第1のピニオンギヤ35は、鋼板を打ち抜き加工することにより形成されている。
前記鋼板は薄板圧延鋼板である。
前記第1のピニオンギヤ35は鉄鋼材で形成され、その表面が硬化処理されている。
硬化処理されて形成された有効硬化層の深さが、前記第1のピニオンギヤ35の前記軸方向の厚みに対し2分の1以下である。
前記エンジン始動ギヤ100、前記第1のピニオンギヤ35、及び前記第2のピニオンギヤ34の各表面硬度をそれぞれHR、HP1、HP2とするとき、HR<HP1≦HP2である。
エンジン始動装置静止時の前記第1のピニオンギヤ35と前記エンジン始動ギヤ100との対向ギヤップをA、前記ピニオンギヤ部30の前記軸方向の移動距離をB、前記エンジン始動ギヤ100の前記軸方向の厚みをC、前記第1のピニオンギヤ35の前記軸方向の厚みをDとするとき、
B-(A+C)<D<B-(A+C)/2である。
前記ピニオンギヤ部は、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ移動させられると最初に前記エンジン始動ギヤと噛み合う第1のピニオンギヤと、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ更に移動させられると前記第1のピニオンギヤが前記エンジン始動ギヤと噛み合った状態下で前記第1のピニオンギヤより遅れて前記エンジン始動ギヤと噛み合う第2のピニオンギヤとを隣接して有し、
空隙が、前記第1のピニオンギヤの歯部の前記第2のピニオンギヤの歯部の側の面と、前記第2のピニオンギヤの歯部の前記第1のピニオンギヤの歯部の側の面との間に形成されている
ものである。
前記ピニオンギヤ部は、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ移動させられると最初に前記エンジン始動ギヤと噛み合う第1のピニオンギヤと、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ更に移動させられると前記第1のピニオンギヤが前記エンジン始動ギヤと噛み合った状態下で前記第1のピニオンギヤより遅れて前記エンジン始動ギヤと噛み合う第2のピニオンギヤとを隣接して有し、
空隙が、前記第1のピニオンギヤの歯部の前記第2のピニオンギヤの歯部の側の面と、前記第2のピニオンギヤの歯部の前記第1のピニオンギヤの歯部の側の面との間に形成されているエンジン始動装置であって、
前記第1のピニオンギヤと前記第2のピニオンギヤとを回転させる前記第1および第2のピニオンギヤに共通の回転部材が前記第1および第2のピニオンギヤを貫通して前記第1および第2のピニオンギヤと嵌合されており、前記貫通の部分において前記第1のピニオンギヤと前記回転部材との間に、前記第1のピニオンギヤが前記第2のピニオンギヤに対して傾斜するのを許容するギャップが形成されている
ものである。
Claims (16)
- モータ部、このモータ部により駆動される出力回転軸の回転に伴って回転するピニオンギヤ部、及び前記ピニオンギヤ部をそのピニオンギヤとエンジン始動ギヤとの噛み合い位置の方へ移動させる押し出し機構を備え、互いに噛み合った前記ピニオンギヤ及び前記エンジン始動ギヤを介して前記モータ部の回転力によりエンジンを始動するエンジン始動装置において、
前記ピニオンギヤ部は、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ移動させられると最初に前記エンジン始動ギヤと噛み合う第1のピニオンギヤと、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ更に移動させられると前記第1のピニオンギヤが前記エンジン始動ギヤと噛み合った状態下で前記第1のピニオンギヤより遅れて前記エンジン始動ギヤと噛み合う第2のピニオンギヤとを隣接して有し、
空隙が、前記第1のピニオンギヤの歯部の前記第2のピニオンギヤの歯部の側の面と、前記第2のピニオンギヤの歯部の前記第1のピニオンギヤの歯部の側の面との間に形成されている
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1に記載のエンジン始動装置において、
前記第1のピニオンギヤと前記第2のピニオンギヤとを回転させる前記第1及び第2のピニオンギヤに共通の回転部材が前記第1及び第2のピニオンギヤを貫通して前記第1及び第2のピニオンギヤと嵌合されており、前記貫通部において前記第1のピニオンギヤと前記回転部材との間に、前記第1のピニオンギヤが前記第2のピニオンギヤに対して傾斜するのを許容するギャップが形成されている
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1または請求項2に記載のエンジン始動装置において、
前記空隙が、前記第1のピニオンギヤの端面部の前記第2のピニオンギヤの端面部の側の面及び前記第2のピニオンギヤの端面部の前記第1のピニオンギヤの端面部の側の面の少なくとも一方に形成されている
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - モータ部、このモータ部により駆動される出力回転軸の回転に伴って回転するピニオンギヤ部、及び前記ピニオンギヤ部をそのピニオンギヤとエンジン始動ギヤとの噛み合い位置に移動させる押し出し機構を備え、互いに噛み合った前記ピニオンギヤ及び前記エンジン始動ギヤを介して前記モータ部の回転力によりエンジンを始動するエンジン始動装置において、
前記ピニオンギヤ部は、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ移動させられると最初に前記エンジン始動ギヤと噛み合う第1のピニオンギヤと、前記ピニオンギヤ部が前記押し出し機構により前記噛み合い位置の方へ更に移動させられると前記第1のピニオンギヤが前記エンジン始動ギヤと噛み合った状態下で前記第1のピニオンギヤより遅れて前記エンジン始動ギヤと噛み合う第2のピニオンギヤとを隣接して有し、
前記第1のピニオンギヤの端面部の前記第2のピニオンギヤの端面部の側の面と、前記第2のピニオンギヤの端面部の前記第1のピニオンギヤの端面部の側の面とが、所定距離離れている
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項4の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
前記第1のピニオンギヤが前記移動させられて前記エンジン始動ギヤに衝突すると前記第2のピニオンギヤが前記エンジン始動ギヤから遠ざかる方向に移動して前記第1のピニオンギヤが傾斜し、
前記第1のピニオンギヤが前記衝突後に前記エンジン始動ギヤと噛み合うと前記第2のピニオンギヤが前記エンジン始動ギヤに近づく方向に移動し、
前記第2のピニオンギヤの前記エンジン始動ギヤに近づく方向への移動により前記第2のピニオンギヤによって前記第1のピニオンギヤが前記エンジン始動ギヤに近づく方向へ押されて前記第1のピニオンギヤが前記傾斜状態から傾斜前の状態に戻る
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項5の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
前記第1のピニオンギヤの前記傾斜状態下で、前記第1のピニオンギヤの端面部の径方向先端部と前記第2のピニオンギヤの端面部の径方向先端部とが接触しない
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項6の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
前記第1のピニオンギヤが前記移動させられて前記エンジン始動ギヤに衝突して前記傾斜をすると前記第2のピニオンギヤが前記第1のピニオンギヤに押圧されて弾性体を圧縮しながら前記エンジン始動ギヤから遠ざかる方向に移動し、
前記第1のピニオンギヤが前記衝突後に前記エンジン始動ギヤと噛み合うと前記第2のピニオンギヤが前記圧縮された弾性体の開放力によって前記エンジン始動ギヤに近づく方向に移動する
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項7の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
前記第1のピニオンギヤの前記エンジン始動ギヤの方向の厚さが、前記第2のピニオンギヤの前記エンジン始動ギヤの方向の厚さより薄い
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項7の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
前記第1のピニオンギヤは前記エンジン始動ギヤとの回転同期をとる機能を有し、
前記第2のピニオンギヤは前記エンジン始動ギヤとの噛み合いにより前記第2のピニオンギヤの回転力を前記エンジン始動ギヤに伝達する機能を有している
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項9の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
前記第1のピニオンギヤは鉄鋼材で形成されている
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項9の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
前記第1のピニオンギヤは、鋼板を打ち抜き加工することにより形成されている
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項11に記載のエンジン始動装置において、
前記鋼板は薄板圧延鋼板である
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項12の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
前記第1のピニオンギヤは鉄鋼材で形成され、その表面が硬化処理されている
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項13に記載のエンジン始動装置において、
硬化処理されて形成された有効硬化層の深さが、前記第1のピニオンの前記軸方向の厚みに対し2分の1以下である
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項14の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
前記エンジン始動ギヤ、前記第1のピニオンギヤ、及び前記第2のピニオンギヤの各表面硬度をそれぞれHR、HP1、HP2とするとき、HR<HP1≦HP2である
ことを特徴とするエンジン始動装置。 - 請求項1〜請求項15の何れか一に記載のエンジン始動装置において、
エンジン始動装置静止時の前記第1のピニオンギヤと前記エンジン始動ギヤとの対向ギヤップをA、前記ピニオンギヤ部の前記軸方向の移動距離をB、前記エンジン始動ギヤの前記軸方向の厚みをC、前記第1のピニオンギヤの前記軸方向の厚みをDとするとき、
B-(A+C)<D<B-(A+C)/2である
ことを特徴とするエンジン始動装置。
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