KR20140000332A - 엔진 시동 장치 - Google Patents

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Abstract

최초의 제1의 피니언 기어와 엔진 시동기어와의 맞물림시에 제1의 피니언 기어가 엔진 시동기어에 충돌한 경우는 제1의 피니언 기어가 상기 제1의 피니언 기어에 대해 경사지고, 이 경사 상태를 확대하는 소정 크기의 공극이, 제1의 피니언 기어의 단면부의 제2의 피니언 기어의 단면부의 측면과, 제2의 피니언 기어의 단면부의 제1의 피니언 기어의 단면부의 측면과의 사이에 형성되어 있고, 엔진 시동기어의 회전수 및 피니언 기어의 회전수의 어느 것이 큰 경우에도, 엔진 시동기어와 피니언 기어와의 회전 동기 및 엔진 시동기어와 피니언 기어와의 기어의 위상맞춤을, 엔진 시동기어와 피니언 기어가 당접한 때에, 보다 조기에, 보다 확실하게 행하여, 소음의 저감 및, 마모에 의한 수명의 저하를 억제할 수 있는 엔진 시동 장치를 얻을 수 있다.

Description

엔진 시동 장치{ENGINE STARTING DEVICE}
본 발명은 모터부, 이 모터부에 의해 구동되는 출력회전축의 회전에 수반하여 회전하는 피니언 기어부 및 상기 피니언 기어부를 상기 피니언 기어와 엔진 시동기어와의 맞물림 위치의 쪽으로 이동시키는 압출 기구를 구비하고, 서로 맞물린 상기 피니언 기어 및 상기 엔진 시동기어를 통하여 상기 모터부의 회전력에 의해 엔진을 시동하는 엔진 시동 장치, 특히 그 피니언 기어부에 관한 것이다.
자동차 등의 엔진 시동 장치(이후 스타터라고 칭한다)로서, 예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 이 스타터는, 회전력을 발생하는 모터와, 모터의 출력축상에 회전 가능 또한 축 방향으로 이동 가능하게 배설된 피니언 기어와, 모터의 통전을 ON/OFF 하는 전자 스위치 등에 의해 구성되어 있다. 그리고, 전자 스위치가 작동하면(전자력을 발생하고 플런저를 흡인하면), 피니언 기어가 축 방향으로 이동하여, 엔진의 링 기어 등의 엔진 시동기어(이하, 「링 기어」라고 기재한다)와 맞물림에 의해 링 기어를 회전시켜서, 엔진을 시동시킨다.
또한, 피니언 기어가 축 방향으로 이동한 때에, 피니언 기어의 기어가 링 기어 측면에 충돌하여 맞물릴 수가 없는 경우에는, 모터의 메인 접점이 닫힐 때까지, 전자 스위치에 내장된 스프링에 반력이 축적된다. 그 후, 메인 접점이 닫혀 모터에 통전되면, 그 모터의 회전력으로 피니언 기어가 강제적으로 회전되어, 링 기어에 맞물림 가능한 위치까지 회전한 시점에서, 스프링에 축적된 반력에 의해 피니언 기어가 축 방향으로 압입되어 링 기어에 맞물려진다.
근래 환경 문제의 개선을 위해 차량에 있어서, 연비 향상 및 배기 이미션 개선 등을 목적으로 하여, 엔진의 자동 정지 및 재시동을 제어하는 아이들링 스톱 시스템이 서서히 채용되고 있고, 스타터의 사용 회수가 증대하는 경향에 있다. 또한, 아이들링 스톱에서 엔진 회전이 완전히 정지하지 않은 상태인 때에 재시동 요구가 들어간 경우를 상정하여, 링 기어 회전중에 피니언 기어를 링 기어에 맞물리게 하여 재시동을 실시하는 등 기능 향상을 꾀하고 있다. 이 때문에, 종래의 스타터로는 충분한 맞물림 내구성을 확보하는 것이 곤란하게 되어 오고 있다.
이와 같은 경우에, 피니언 기어의 면취(chamfer) 형상을 궁리하여 맞물림 성을 악화시키는 일 없이 기어의 단면의 마모를 방지하여 기어 장치의 내구성을 향상시키는 방법이 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 또한, 더욱, 피니언 기어 형상을 궁리함으로써, 맞물림 성을 향상시키는 방법 등도 있다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 또한, 피니언 기어 부분의 구조를 궁리함에 의해 내구성을 향상시키는 방법이 있다. (예를 들면, 특허 문헌 3 참조)
일본 특개2001-248710호 공보(요약, 도 3 및 그 설명) 일본 특개2009-168230호 공보(요약, 도 1 및 그 설명) 일본 특개2006-161590호 공보(요약, 도 2 및 그 설명)
특허 문헌 1과 같이, 피니언 기어와 링 기어가 맞물리기 쉽게 하기 위해, 피니언 기어의 선단의 형상을 궁리하고, 기어 선단에 면취 등을 마련하는 것이 고려된다. 이에 의해, 특허 문헌 1에서는, 면취에 의한 공간 분만큼의 삽입이 가능해짐과 함께, 면취에 의한 유도 효과를 실시하고 있다.
여기서, 링 기어가 정지하고 있는 상태에서의 맞물림이라면, 면취에 의한 유도 효과는 있다. 그러나, 링 기어 회전중에 있어서 피니언 기어의 상대 회전수가 다른 경우에는, 면취부의 당접에 의해 양 기어가 충돌함으로써, 피니언 기어를 축 방향으로 밀어 되돌리는 힘성분이 발생한다. 이에 의해, 맞물린 때에 충돌음이나 맞물림의 지연이 생긴다는 문제가 있다.
한편, 특허 문헌 2와 같이, 맞물림을 신속하게 행할 수 있도록 하기 위해 피니언 기어의 선단의 형상을 궁리하여 교대로 단차를 마련하는 것이 고려된다. 이에 의해, 특허 문헌 2에서는, 단차에 의한 공간 분만큼의 삽입이 가능해지는 효과를 실시하고 있다.
여기서, 피니언 기어의 2장의 기어가 링 기어에 당접하여 맞물릴 때에, 올라타는 현상에 의한 맞물림 불량을 회피할 수는 있지만, 피니언 기어와 링 기어와의 위치 관계에 따라서는, 기어 선단끼리가 완충하여 스타터 모터의 회전력이 잘 전달될 수 없다는 문제가 있다.
또한, 특허 문헌 3과 같이, 피니언 기어와 링 기어의 맞물림에 있어서, 피니언 기어부의 구조를 궁리한 것이 고려된다. 이에 의해, 특허 문헌 3에서는, 반(反)모터 방향으로 압출된 피니언 기어가 링 기어의 단면에 당접한 후, 모터 접점이 닫히기 전에, 피니언 기어가 링 기어에 맞물림 가능한 위치까지 회전할 수 있도록, 피니언 스트로크와 헬리컬 스플라인 결합부의 비틀림각을 설정하고 있다.
여기서, 링 기어가 정지하고 있는 상태에서의 맞물림이라면 효과는 있다. 그러나, 링 기어 회전중에 있어서 피니언 기어의 상대 회전수가 다른 경우에는, 효과가 지워지는 경우가 발생한다. 이에 의해, 맞물린 때에 충돌음이나 맞물림의 지연이 생긴다는 문제가 있다.
이와 같이, 링 기어 회전중에 피니언 기어를 맞물리게 하는 경우, 보다 확실한 동기와 위상맞춤을, 당접한 순간에 행하지 않으면, 소음, 마모에 의한 수명의 저하, 그리고 맞물림 시간의 로스에 의한 시동의 지연 등이 생기게 된다.
본 발명은, 이와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 링 기어 등의 엔진 시동기어의 회전중에 피니언 기어를 엔진 시동기어와 맞물리게 할 때에, 엔진 시동기어의 회전수 및 피니언 기어의 회전수의 어느 것이 큰 경우에도, 엔진 시동기어와 피니언 기어와의 회전 동기 및 엔진 시동기어와 피니언 기어와의 기어의 위상맞춤을, 엔진 시동기어와 피니언 기어가 당접한 때에, 보다 조기에 보다 확실하게 행하여, 소음, 마모에 의한 수명의 저하를 억제할 수 있는 엔진 시동 장치를 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 엔진 시동 장치는, 모터부, 이 모터부에 의해 구동되는 출력회전축의 회전에 수반하여 회전하는 피니언 기어부 및 상기 피니언 기어부를 그 피니언 기어와 엔진 시동기어와의 맞물림 위치의 쪽으로 이동시키는 압출 기구를 구비하고, 서로 맞물린 상기 피니언 기어 및 상기 엔진 시동기어를 통하여 상기 모터부의 회전력에 의해 엔진을 시동하는 엔진 시동 장치에 있어서,
상기 피니언 기어부는, 상기 피니언 기어부가 상기 압출 기구에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 이동시켜지면 최초에 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제1의 피니언 기어와, 상기 피니언 기어부가 상기 압출 기구에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 더욱 이동시켜지면 상기 제1의 피니언 기어가 상기 엔진 시동기어와 맞물린 상태하에서 상기 제1의 피니언 기어보다 지연되어 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제2의 피니언 기어를 인접하여 가지며,
공극(孔隙)이, 상기 제1의 피니언 기어의 기어부의 상기 제2의 피니언 기어의 기어부의 측면과, 상기 제2의 피니언 기어의 기어부의 상기 제1의 피니언 기어의 기어부의 측면과의 사이에 형성되어 있는 것이다.
본 발명에 관한 엔진 시동 장치에 의하면, 상기 피니언 기어부가 상기 압출 기구에 의해 상기 맞물림 위치로 이동시켜지면 최초에 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제1의 피니언 기어와, 상기 피니언 기어부가 상기 압출 기구에 의해 상기 맞물림 위치로 더욱 이동시켜지면 상기 제1의 피니언 기어가 상기 엔진 시동기어와 맞물린 상태하에서 상기 제1의 피니언 기어보다 지연되어 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제2의 피니언 기어를 인접하여 갖는 구조로서, 공극이, 상기 제1의 피니언 기어의 기어부의 상기 제2의 피니언 기어의 기어부의 측면과, 상기 제2의 피니언 기어의 기어부의 상기 제1의 피니언 기어의 기어부의 측면과의 사이에 형성되어 있기 때문에, 상기 엔진 시동기어의 회전중에 피니언 기어를 엔진 시동기어와 맞물릴때에, 상기 제1의 피니언 기어의 경사가 확대되어 엔진 시동기어의 기어면과 제1의 피니언 기어의 기어면이 당접하는 영역이 증가하여, 상기 제1의 피니언 기어는 상기 엔진 시동기어에의 삽입성이 향상하기 때문에, 엔진 시동기어의 회전수 및 피니언 기어의 회전수의 어느 것이 큰 경우에도, 엔진 시동기어와 피니언 기어와의 회전 동기 및 엔진 시동기어와 피니언 기어와의 기어의 위상맞춤을, 엔진 시동기어와 피니언 기어가 당접한 때에, 보다 조기에, 보다 확실하게 행하여, 소음의 저감 및, 마모에 의한 수명의 저하를 억제할 수 있는 엔진 시동 장치를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 엔진 시동 장치의 한 예를 도시하는 일부 종단 정면도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 일부 종단 정면도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 제1의 피니언 기어와 링 기어가 충돌하여 제1의 피니언 기어가 기울어져 있는 상태의 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 정면도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 도 3의 상태를 경유하여, 제1의 피니언 기어에 링 기어가 삽입되어 제2의 피니언 기어에 당접하는 상태의 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 정면도.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1을 도시하는 도면으로, 도 3, 도 4의 상태를 경유하여, 제1의 피니언 기어 및 제2의 피니언 기어에 링 기어가 삽입되어, 맞물림 상태가 된 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 정면도.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 2를 도시하는 도면으로, 피니언 기어부의 다른 예를 도시하는 일부 종단 정면도.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 3을 도시하는 도면으로, 피니언 기어부의 또 다른 예를 도시하는 일부 종단 정면도.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 4를 도시하는 도면으로, 피니언 기어부의 또 다른 예를 도시하는 일부 종단 정면도.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 1, 실시의 형태 3 및 본 발명의 실시의 형태 4에서의 다른 효과의 설명도이고, 도 4의 상태에서, 링 기어에 제1의 피니언 기어가 삽입되어 제2의 피니언 기어에 당접하는 상태의 피니언 기어부의 맞물림 상태의 한 예를 도시하는 도면이고, 도 4를 우측에서 본 때의 측면도.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 1, 실시의 형태 3 및 본 발명의 실시의 형태 4에서의 다른 효과의 설명도(도 9)의 간섭부 상세를 도시하는 도면.
이하, 본 발명의 엔진 시동 장치의 바람직한 실시의 형태에 관해 도면을 이용하여 설명한다.
실시의 형태 1.
이하, 본 발명의 실시의 형태 1을 도 1 내지 도 5에 의거하여 설명한다. 도 1은 엔진 시동 장치의 한 예를 도시하는 일부 종단 정면도, 도 2는 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 일부 종단 정면도, 도 3은 제1의 피니언 기어와 링 기어가 충돌하여 제1의 피니언 기어가 기울어져 있는 상태의 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 정면도, 도 4는 도 3의 상태를 경유하여, 제1의 피니언 기어에 링 기어가 삽입되어 제2의 피니언 기어에 당접하는 상태의 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 정면도, 도 5는 도 3, 도 4의 상태를 경유하여, 제1의 피니언 기어 및 제2의 피니언 기어에 링 기어가 삽입되어, 맞물림 상태가 된 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 정면도이다.
도 1에 예시한 본 실시의 형태 1에서의 엔진 시동 장치는, 모터부(10), 출력회전축(20), 피니언 기어부(30), 스위치부(40), 플런저(50), 레버 등의 압출 기구(이하, 「레버」라고 기재한다)(60), 브래킷(70) 및 감속 기어부(80)로 구성되어 있다.
모터부(10)는, 통전함에 의해 회전력을 발생시켜, 당해 회전력이 엔진(도시 생략)에 전달됨에 의해 엔진이 시동한다. 출력회전축(20)은, 모터의 출력축측과, 감속 기어부(80)를 통하여 결합되어 있다. 피니언 기어부(30)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 출력회전축(20)에 형성된 헬리컬 스플라인(210)과 오버러닝 클러치(일방향 클러치)(31)에 형성된 헬리컬 스플라인(310)으로 계합하고, 상기 오버러닝 클러치(31)와 일체화되어 있고, 출력회전축(20)상을 출력회전축(20)의 축 방향(출력회전축(20)의 연재 방향)으로 활주할 수 있다.
스위치부(40)는, 도시하지 않은 코일에 통전함으로써, 상기 코일에 발생하는 전자력에 의해 플런저(50)를 흡인한다. 레버(60)는, 상기 흡인에 의한 플런저(50)의 이동을, 피니언 기어부(30)에 전달한다. 브래킷(70)은, 상기 부품(모터부(10), 출력회전축(20), 피니언 기어부(30), 스위치부(40), 플런저(50), 레버(60) 및 감속 기어부(80))를 지지하여 도시하지 않은 엔진측에 고정된다.
도 2에 예시하는 바와 같이, 피니언 기어부(30)는, 일방향 클러치인 오버러닝 클러치(31), 중심부를 출력회전축(20)이 관통하는 통형상의 회전부재(32), 압축 스프링 등의 탄성체(33), 제2의 피니언 기어(34), 제1의 피니언 기어(35), 스토퍼(36) 및 스토퍼(36)를 통형상의 회전부재(32)의 선단 외주에 고정하는 링(37)으로 구성되어 있다. 또한, 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)의 당접부에서 제2의 피니언 기어(34)의 외주 단부에 공극(38)을 형성하고 있다. 또한, 도시하는 바와 같이, 도면 중의 기호 A는 스타터 정지시의 제1의 피니언 기어(35)와 링 기어 등의 엔진 시동기어(이하 「링 기어」라고 기재한다)(100)와의 대향 갭을, B는 피니언 기어부의 이동량을, C는 링 기어(100)의 상기 축 방향의 두께를, D는 제1의 피니언 기어(35)의 상기 축 방향의 두께를 각각 나타내고 있다.
여기서, 제1의 피니언 기어(35)는, 철강재를 이용하여 표면경화 처리를 실시하고, 제2의 피니언 기어(34), 제1의 피니언 기어(35), 링 기어(100)의 표면 경도를,
링 기어<제1의 피니언 기어≤제2의 피니언 기어로 하여, 제1의 피니언 기어(35)의 유효 경화층 깊이를 제1의 피니언 기어(35)의 두께(D)의 제1의 피니언 기어의 유효 경화층 깊이≤D/2로 하고 있다.
또한, 제1의 피니언 기어(35)의 두께(D)는,
B-(A+C)<제1의 피니언 기어(35)의 두께(D)<B-(A+C)/2의 범위로 구성한다.
도 3은, 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 제1의 피니언 기어(35)의 단면과 링 기어(100)가 충돌하여, 제2의 피니언 기어(34)가 링 기어(100)와 반대의 방향으로 이동함에 의해, 제1의 피니언 기어(35)가 기울어져 있는 상태의 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 정면도이다. 또한, 도 4는, 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 도 3의 상태를 경유하여, 제1의 피니언 기어(35)에 링 기어(100)가 삽입되어 제2의 피니언 기어(34)에 당접하는 상태의 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 정면도이다. 또한, 도 5는, 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 도 3, 도 4의 상태를 경유하여, 제1의 피니언 기어(35) 및 제2의 피니언 기어(34)에 링 기어(100)가 삽입되어, 맞물림 상태가 된 피니언 기어부의 한 예를 도시하는 정면도이다.
다음에 실시의 형태 1의 동작에 관하여 설명한다. 엔진 시동을 행하는 경우는, 도시하지 않은 키 스위치가 ON 되면, 스위치부(40)의 코일에 전류가 흘러서, 플런저(50)가 흡인된다. 플런저(50)가 흡인되면, 레버(60)가 인입되어, 레버(60)가 레버 회전축 중심(61)을 중심으로 하여 회동한다.
레버(60)가 레버 회전축 중심(61)을 중심으로 하여 회동하면, 레버(60)의 플런저(50)와는 반대측의 단부가, 피니언 기어부(30)를 압출하고, 그 결과, 출력회전축(20)에 형성된 헬리컬 스플라인에 따라, 피니언 기어부(30)가 회전하면서 링 기어(100)의 방향으로 압출되어, 엔진의 링 기어(100)와 맞물림에 의해 링 기어(100)를 회전시켜서, 엔진을 시동시킨다. 또한, 엔진 회전중에 맞물리는 동작을 실시하는 경우도 마찬가지 동작으로 된다.
피니언 기어와 링 기어와의 맞물림에 있어서, 도 3에 도시하는 바와 같이, 위상의 관계로, 제1의 피니언 기어(35)가 링 기어(100)에 대해 곧바로 삽입되지 않는 경우에는, 제1의 피니언 기어(35)는, 제2의 피니언 기어(34)보다도, 통형상 회전부재(32)에 대해, 회전 방향 및 지름 방향으로 백래시를 갖고 있고, 제1의 피니언 기어(35)는, 레버(6)에 의한 제1 및 제2의 피니언 기어(35, 34)의 링 기어(100)의 방향으로의 이동에 의해, 링 기어(100)에 꽉눌려서 기울어진다. 나아가서는 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)의 당접면에 공극(38)을 마련하고 있기 때문에, 공극(38)이 없는 경우보다도 더욱 기울어지게 된다. 그 때에는, 제2의 피니언 기어(34)를 통하여 탄성체(33)가 줄어들면서 제1의 피니언 기어(35)를 링 기어(100)에 꽉누르고 있는 상태가 된다.
또한, 제1의 피니언 기어(35)를 관통하고 있는 통형상 회전부재(32)의 당해 관통부에서의 외주와 제1의 피니언 기어(35)의 당해 관통부에서의 내주와의 사이에, 당해 관통부의 둘레방향 전역에 걸쳐서, 제1의 피니언 기어(35)의 상기 경사를 허용하도록, 소정 길이의 갭(325)을 마련함에 의해, 상기 제1의 피니언 기어(35)에, 제2의 피니언 기어(34)보다도, 통형상 회전부재(32)에 대해, 회전 방향 및 지름 방향으로 백래시를 주는 것을 할 수 있다.
그래서, 링 기어(100) 또는 모터부(10)가 회전하여, 링 기어(100)의 다음의 기어에 대해 제1의 피니언 기어(35)가 삽입 가능한 위상 상태가 된 때에, 제2의 피니언 기어(34)와 통형상 회전부재(32)와의 마찰 댐퍼 효과로, 제1의 피니언 기어(35)는, 링 기어(100)에 당접한 채로 경사가 되돌아오는 동작중에서, 제1의 피니언 기어(35)는, 링 기어(100)에 튀겨지는 일 없이, 링 기어(100)의 인접 기에 삽입되어, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 기어면 끼리의 닿음(350)에 의해 회전을 동기시킬 수 있고, 앞서의 도 4와 같이 삽입된다. 또한, 제1의 피니언 기어(35)의 경사가 클수록, 기어면 끼리의 닿음이 확대하기 때문에 보다 회전을 동기시키기 쉬워진다. 그리고, 더 한층의 가압력으로 도 5와 같이 맞물린다.
이상과 같이, 피니언 기어부(30)의 선단부에 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)를 구성하고, 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)의 당접면의 제2의 피니언 기어(34)의 외주 단부에 공극(38)을 마련하고, 제1의 피니언 기어(35) 가동 범위를 넓혔다. 이에 의해, 제2의 피니언 기어(34) 및, 제1의 피니언 기어(35)를 링 기어(100)에 맞물리게 할 때에, 링 기어(100), 제2의 피니언 기어(34), 제1의 피니언 기어(35)의 회전수차(回轉數差)의 원인이 링 기어(100)와 제1 및 제2의 피니언 기어(35, 34)와의 어느것에 있는 경우에도, 즉, 제1 및 제2의 피니언 기어(35, 34)의 회전수가 링 기어(100)의 회전수보다 큰 경우 및 작은 경우의 어느 것이라도, 제1 및 제2의 피니언 기어(35, 34)와 링 기어(100)와의 보다 확실한 회전 동기와 위상맞춤을, 링 기어(100)에 제1 및 제2의 피니언 기어(35, 34)가 당접한 때에 순식간에 행하는 것이 가능해진다.
또한, 제1의 피니언 기어(35)를 철강재를 이용하여 표면을 경화시키는 처리를 실시하고, 표면 경도를,
링 기어<제1의 피니언 기어≤제2의 피니언 기어로 하고 있다. 이 결과, 종래의 스타터의 피니언 기어부와 같이 고경도의 대관성(大慣性)인 피니언 기어를 링 기어에 당접시키는 것이 아니라, 제2의 피니언 기어(34)의 경도면 이하의 저관성인 제1의 피니언 기어(35)를 링 기어(100)에 당접시킬 수가 있어서, 링 기어(100)와 제1 피니언 기어(34)의 마모를 억제하는 것이 가능해진다.
그리고, 제1의 피니언 기어(35)의 유효 경화층 깊이를,
제1의 피니언 기어(35)의 유효 경화층 깊이≤D/2 로 함으로써, 내마모성을 향상시킴과 함께 전체를 경화시키지 않기 때문에 충격 하중이 제1의 피니언 기어(35)에 작용하여도 제1의 피니언 기어(35)가 손상되는 것을 막는 것이 가능해진다.
나아가서는, 제1의 피니언 기어(35)의 두께를,
B-(A+C)<제1의 피니언 기어(35)의 두께(D)<B-(A+C)/2의 범위로 구성함에 의해, 제1의 피니언 기어(35)가 링 기어(100)의 제1의 피니언 기어(35)와 당접하는 단면과 반대측의 단면에 제1의 피니언 기어(35)의 링 기어(100)와 당접하는 단면과 반대측의 단면이 간섭하여 피니언 기어부(30)가 되돌아오지 않게 되는 것을 막음과 함께, 상기 범위로 함에 의해 박판 압연 강판을 타발하여 형성하는 것이 가능해진다.
이상의 결과, 비용을 올리는 일 없이, 소음, 마모에 의한 수명의 저하 및 맞물림 시간의 로스에 의한 시동성의 지연을 억제하는 엔진 시동 장치를 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 표면 처리는 열처리라도 좋고, 다른 표면경화 처리를 실시하여도 같은 효과를 갖는다.
실시의 형태 2.
도 6은, 본 발명의 실시의 형태 2에서의 피니언 기어부(30)의 구성 부품의 단면도이다. 실시의 형태 1과 동일 부위에 관해서는 설명을 생략한다. 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)의 당접부에서 제1의 피니언 기어(35)의 외주 단부에 공극(38a)을 형성하고 있다.
실시의 형태 2에서는, 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)의 당접면의 제1의 피니언 기어(35)의 외주 단부에 공극(38a)을 마련한 예를 나타내는데, 실시의 형태 1과 마찬가지로 제1의 피니언 기어(35) 가동 범위를 넓어지기 때문에 실시의 형태 1과 같은 효과를 갖는다.
실시의 형태 3.
도 7은, 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서 피니언 기어부(30)의 구성 부품의 단면도이다. 실시의 형태 1이 및 실시의 형태 2와 동일 부위에 관해서는 설명을 생략한다. 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)의 당접부에서 제1의 피니언 기어(35)의 외주 단부 및 제2의 피니언 기어(34)의 외주 단부에 공극(39)을 형성하고 있다.
실시의 형태 3에서는, 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)의 당접면에서, 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)의 양쪽의 외주 단부에 공극(39)을 마련한 예를 나타내는데, 실시의 형태 1과 마찬가지로 제1의 피니언 기어(35) 가동 범위를 넓어지기 때문에 실시의 형태 1과 같은 효과를 갖는다.
실시의 형태 4.
도 8은, 본 발명의 실시의 형태 4에서의 피니언 기어부(30)의 구성 부품의 단면도이다. 실시의 형태 1, 실시의 형태 2 및 실시의 형태 3과 동일 부위에 관해서는 설명을 생략한다. 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부의 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 측면을 소정 거리(390) 떼어서 구성하고 있다. 이와 같이 구성하는 것이라도 실시의 형태 1 내지 3과 마찬가지로 제1의 피니언 기어(35)의 경사가 확대되기 때문에 실시의 형태 1 내지 3과 같은 효과를 갖는다.
또한, 도 8에서는 상기 제2의 피니언 기어측에 소정 거리 떨어지는 단차(段差)를 마련하고 있지만 상기 제1의 피니언 기어측에 마련하여도 좋다. 또한, 단차 대신에 타부재를 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부와 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 사이에 끼워 넣어도 좋다.
또한, 도 9 및 도 10은 실시의 형태 1에서의 도 4와 같은 맞물림의 상태를 도 4의 우측에서 본 도면이다. 여기서, 34a, 34b는 제2의 피니언 기어(34)의 기어면 면취이다. 여기서, 피니언 기어의 회전수가 엔진 시동기어의 회전수보다 큰 경우의 맞물림 과정에서는, 제1의 피니언 기어(35)에 토오크가 작용하고, 제1의 피니언 기어(35)가 변형하면서 도 3의 상태로부터 도 4의 상태로 피니언 기어부(30)가 축 방향으로 이동하고, 제2의 피니언 기어(34)와 링 기어(100)가 맞물림을 시작하는데, 공극(38)이 없는 경우에서는, 제2의 피니언 기어(34)와 링 기어(100)가 면취(34a)측의 110의 부분에서 간섭하여 맞물림이 저해되는 경우가 있다.
또한, 제2의 피니언 기어(34)와 제1의 피니언 기어(35)를 도시하는 바와 같은 세레이션부를 통하여 관통하고 있는 통형상 회전부재(32)의 당해 관통부에서의 외주와 제1의 피니언 기어(35)의 당해 관통부에서의 내주와의 사이에, 당해 관통부의 둘레방향 전역에 걸쳐서, 제1의 피니언 기어(35)의 상기 경사를 허용하도록, 상기 세레이션부의 각 기어에 소정 길이의 갭(325)을 마련하고 있기 때문에, 상기 제1의 피니언 기어(35)는, 제2의 피니언 기어(34)보다도, 통형상 회전부재(32)에 대해, 회전 방향 및 지름 방향으로 이동 가능하게 되어 있고 제1의 피니언의 이동의 방법 및 물건의 치수 정밀도에 따라서는 전술한 토오크가 작용하여 제1의 피니언이 변형한 경우와 마찬가지로 제2의 피니언 기어(34)와 링 기어(100)가 간섭하여 맞물림이 저해되는 경우도 있다.
또한, 도 9 및 도 10은 피니언 기어의 회전수가 엔진 시동기어의 회전수보다 큰 경우의 맞물림 과정을 나타내고 있지만, 엔진 시동기어의 회전수가 피니언 기어의 회전수보다 큰 경우의 맞물림 과정에서도 상기와 마찬가지의 간섭이 면취(34b)측에서 생기고, 맞물림이 저해되는 경우도 있다.
그래서, 실시의 형태 1, 실시의 형태 3 및 실시의 형태 4에서는, 제1의 피니언(35)과 제2의 피니언(34)의 당접면에 공극(38) 또는 공극(39)을 형성함에 의해, 상기 간섭 부분(110)을 없애는 것이 가능해진다. 이에 의해, 도 9, 도 10과 같은 맞물림의 상태에서 제1의 피니언 기어(35)가 변형하고 제2의 피니언 기어(34)의 맞물림이 저해된 경우, 제1의 피니언 기어(35)에 과대한 토오크가 작용하는 것을 막는 효과를 이룬다. 또한, 제1의 피니언(35)의 이동의 방법이나 물건의 치수 정밀도에 따라서는 제2의 피니언 기어(34)와 링 기어(100)가 간섭하여 맞물림이 저해된다는 것도 막을 수 있는 효과도 갖는다.
또한, 도 1 내지 도 10의 각 도면 중, 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타낸다.
또한, 전술한 설명 및 전술한 각 도면으로부터도 명백한 바와 같이, 본 실시의 형태에는, 이하와 같은 기술적 특징이 있다.
특징점 1 : 모터부(10), 이 모터부(10)에 의해 구동되는 출력회전축(20)의 회전에 수반하여 회전하는 피니언 기어부(30) 및 상기 피니언 기어부(30)를 그 피니언 기어(34, 35)와 엔진 시동기어(100)와의 맞물림 위치의 쪽으로 이동시키는 압출 기구(60)를 구비하고, 서로 맞물린 상기 피니언 기어(34, 35) 및 상기 엔진 시동기어(100)를 통하여 상기 모터부(10)의 회전력에 의해 엔진을 시동하는 엔진 시동 장치에 있어서,
상기 피니언 기어부(30)는, 상기 피니언 기어부(30)가 상기 압출 기구(60)에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 이동시켜지면 최초에 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물리는 제1의 피니언 기어(35)와, 상기 피니언 기어부가 상기 압출 기구(60)에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 더욱 이동시켜지면 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물린 상태하에서 상기 제1의 피니언 기어(35)보다 지연되어 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제2의 피니언 기어(34)를 인접하여 가지며,
상기 최초의 상기 제1의 피니언 기어(35)와 상기 엔진 시동기어(100)와의 맞물림시에 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 엔진 시동기어(100)에 충돌한 경우는 제1의 피니언 기어(35)가 상기 제2의 피니언 기어(34)에 대해 경사지고, 이 경사 상태를 확대하도록 소정 크기의 공극(38)이, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부의 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 측면과, 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부의 측면과의 사이에 형성되어 있다.
특징점 2 : 특징점 1에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 제1의 피니언 기어(35)와 상기 제2의 피니언 기어(34)를 회전시키는 상기 제1 및 제2의 피니언 기어(35, 34)에 공통의 회전부재(32)가 상기 제1 및 제2의 피니언 기어(35, 34)를 관통하여 상기 제1 및 제2의 피니언 기어(35, 34)와 스플라인 결합되어 있고, 상기 관통부에서 상기 제1의 피니언 기어(35)와 상기 회전부재(32)와의 사이에 상기 경사를 허용하는 갭(325)이 형성되어 있다.
특징점 3 : 특징점 1 또는 특징점 2에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 공극(38)이, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 기어의 상기 제2의 피니언 기어(34)의 기어부의 측면 및 상기 제2의 피니언 기어(34)의 기어부의 상기 제1의 피니언 기어(34)의 기어부의 측면의 적어도 한쪽에 형성되어 있다.
특징점 4 : 모터부(10), 이 모터부(10)에 의해 구동되는 출력회전축(20)의 회전에 수반하여 회전하는 피니언 기어부(30) 및 상기 피니언 기어부(30)를 그 피니언 기어(34, 35)와 엔진 시동기어(100)와의 맞물림 위치로 이동시키는 압출 기구(60)를 구비하고, 서로 맞물린 상기 피니언 기어(34, 35) 및 상기 엔진 시동기어(100)를 통하여 상기 모터부(10)의 회전력에 의해 엔진을 시동하는 엔진 시동 장치에 있어서,
상기 피니언 기어부(30)는, 상기 피니언 기어부(30)가 상기 압출 기구(60)에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 이동시켜지면 최초에 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물리는 제1의 피니언 기어(35)와, 상기 피니언 기어부(30)가 상기 압출 기구(60)에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 더욱 이동시켜지면 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물린 상태하에서 상기 제1의 피니언 기어(35)보다 지연되어 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물리는 제2의 피니언 기어(34)를 인접하여 가지며,
상기 최초의 상기 제1의 피니언 기어(35)와 상기 엔진 시동기어(100)와의 맞물림시에 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 엔진 시동기어(100)에 충돌한 경우는 제1의 피니언 기어(35)가 상기 제2의 피니언 기어(34)에 대해 경사지고, 이 경사 상태를 보다 경사지도록, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부의 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 측면과, 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부의 측면이, 소정 거리(390) 떨어져 있다.
특징점 5 : 특징점 1 내지 특징점 4의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 이동되어 상기 엔진 시동기어(100)에 충돌하면 상기 제2의 피니언 기어(34)가 상기 엔진 시동기어(100)로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 상기 제1의 피니언 기어(35)가 경사지고,
상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 충돌 후에 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물리면 상기 제2의 피니언 기어(34)가 상기 엔진 시동기어(100)에 근접하는 방향으로 이동하고, 상기 제2의 피니언 기어(34)의 상기 엔진 시동기어(100)에 근접하는 방향으로의 이동에 의해 상기 제2의 피니언 기어(34)에 의해 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 엔진 시동기어(100)에 근접하는 방향으로 눌려져 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 경사 상태로부터 경사 전의 상태로 되돌아온다.
특징점 6 : 특징점 1 내지 특징점 5의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 상기 경사 상태하에서, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 기어부의 지름 방향 선단부와 상기 제2의 피니언 기어(34)의 기어부의 지름 방향 선단부가 접촉하지 않는다.
특징점 7 : 특징점 1 내지 특징점 6의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 이동되어 상기 엔진 시동기어(100)에 충돌하여 상기 경사를 하면 상기 제2의 피니언 기어(34)가 상기 제1의 피니언 기어(35)에 가압되어 탄성체(33)를 압축하면서 상기 엔진 시동기어(100)로부터 멀어지는 방향으로 이동하고, 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 충돌 후에 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물리면 상기 제2의 피니언 기어(34)가 상기 압축된 탄성체(33)의 개방력에 의해 상기 엔진 시동기어(100)에 근접하는 방향으로 이동한다.
특징점 8 : 특징점 1 내지 특징점 7의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 상기 엔진 시동기어(100)의 방향의 두께가, 상기 제2의 피니언 기어(34)의 상기 엔진 시동기어(100)의 방향의 두께보다 얇다.
특징점 9 : 특징점 1 내지 특징점 7의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 제1의 피니언 기어(35)는 상기 엔진 시동기어(100)와의 회전 동기를 취하는 기능을 가지며, 상기 제2의 피니언 기어(34)는 상기 엔진 시동기어(100)와의 맞물림에 의해 상기 제2의 피니언 기어(34)의 회전력을 상기 엔진 시동기어(100)에 전달하는 기능을 갖고 있다.
특징점 10 : 특징점 1 내지 특징점 9의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 제1의 피니언 기어(35)는 철강재로 형성되어 있다.
특징점 11 : 특징점 1 내지 특징점 9의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 제1의 피니언 기어(35)는, 강판을 타발 가공함에 의해 형성되어져 있다.
특징점 12 : 특징점 11에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 강판은 박판 압연 강판이다.
특징점 13 : 특징점 1 내지 특징점 12의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 제1의 피니언 기어(35)는 철강재로 형성되고, 그 표면이 경화 처리되어 있다.
특징점 14 : 특징점 13에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 경화 처리되어 형성된 유효 경화층의 깊이가, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 상기 축 방향의 두께에 대해 2분의1 이하이다.
특징점 15 : 특징점 1 내지 특징점 14의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 상기 엔진 시동기어(100), 상기 제1의 피니언 기어(35) 및 상기 제2의 피니언 기어(34)의 각 표면 경도를 각각 HR, HP1, HP2로 할 때, HR<HP1≤HP2이다.
특징점 16 : 특징점 1 내지 특징점 15의 어느 하나에 기재된 엔진 시동 장치에 있어서, 엔진 시동 장치 정지시의 상기 제1의 피니언 기어(35)와 상기 엔진 시동기어(100)와의 대향 갭을 A, 상기 피니언 기어부(30)의 상기 축 방향의 이동 거리를 B, 상기 엔진 시동기어(100)의 상기 축 방향의 두께를 C, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 상기 축 방향의 두께를 D로 할 때, B-(A+C)<D<B-(A+C)/2이다.
특징점 17 : 스타터 모터(10)와, 상기 스타터 모터(10)의 출력축(20)측에 스플라인 결합된 축 방향으로 활주하는 피니언부(30)를 링 기어(100)와의 맞물림 위치로 이동시키는 압출 기구(60)를 가지며, 상기 압출 기구(60)에 의해 압출된 상기 피니언부(30)의 피니언(34, 35)과 맞물리고, 상기 스타터 모터(10)의 회전력이 전달됨으로써 엔진을 시동하는 링 기어(100)를 구비하고, 상기 피니언부(30)는, 동기용의 돌기기어 형상을 가지며, 상기 링 기어(100)와의 맞물림 시작시에 상기 링 기어(100)와 최초에 충돌하는 제1의 피니언 기어(35)와, 맞물림 후에 회전력을 전달하는 역할을 다하는 제2의 피니언 기어(34)로 구성된 엔진 시동 장치에 있어서, 제1의 피니언 기어(35)와 제2의 피니언 기어(34)의 당접면에 공극(38)을 마련하였다.
특징점 18 : 모터부(10), 이 모터부(10)에 의해 구동되는 출력회전축(20)의 회전에 수반하여 회전하는 피니언 기어부(30) 및 상기 피니언 기어부(30)를 그 피니언 기어(35, 34)와 엔진 시동기어(100)와의 맞물림 위치의 쪽으로 이동시키는 압출 기구(60)를 구비하고, 서로 맞물린 상기 피니언 기어(35, 34) 및 상기 엔진 시동기어(100)를 통하여 상기 모터부(10)의 회전력에 의해 엔진을 시동하는 엔진 시동 장치에 있어서,
상기 피니언 기어부(30)는, 상기 피니언 기어부(30)가 상기 압출 기구(60)에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 이동시켜지면 최초에 오래 전기 엔진 시동기어(100)와 맞물리는 제1의 피니언 기어(35)와, 상기 피니언 기어부(30)가 상기 압출 기구(60)에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 더욱 이동시켜지면 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물린 상태하에서 상기 제1의 피니언 기어(35)보다 지연되어 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제2의 피니언 기어(34)를 인접하여 가지며, 상기 제1의 피니언 기어(35)는 상기 제2의 피니언 기어(34)보다도 기어형을 작게 하고, 상기 제1의 피니언 기어(35) 및 상기 제2의 피니언 기어(34)는, 회전부재(32)에 축 방향으로 활주 가능하게 지지되고 있는데 상기 제1의 피니언 기어(35)는 상기 제2의 피니언 기어(34)보다도 둘레방향 및 지름 방향으로 큰 갭(325)을 마련하여 지지하고 있다.
상기 최초의 상기 제1의 피니언 기어(35)와 상기 엔진 시동기어(100)와의 맞물림시에 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 엔진 시동기어(100)에 충돌한 경우는 제1 의 피니언 기어(35)가 상기 제2의 피니언 기어(34)에 대해 경사지는데, 이 경사 상태가 확대되도록, 소정 크기의 공극(38)이, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부의 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 측면과, 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부의 측면과의 사이에 형성되어 있는 것이다.
특징점 19 : 상기 피니언 기어부(30)가 상기 압출 기구(60)에 의해 상기 맞물림 위치로 이동시켜지면 최초에 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물리는 제1의 피니언 기어(35)와, 상기 피니언 기어부(30)가 상기 압출 기구(60)에 의해 상기 맞물림 위치로 더욱 이동시켜지면 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물린 상태하에서 상기 제1의 피니언 기어(35)보다 지연되어 상기 엔진 시동기어(100)와 맞물리는 제2의 피니언 기어(34)를 인접하여 갖는 구조로서, 상기 제1의 피니언 기어(35)는 상기 제2의 피니언 기어(34)보다도 기어형을 작게 하고 있다.
또한, 상기 제1의 피니언 기어(35) 및 상기 제2의 피니언 기어(34)는, 회전부재(32)에 축 방향으로 활주 가능하게 지지되어 있는데 상기 제1의 피니언 기어(35)는 상기 제2의 피니언 기어(34)보다도 둘레방향 및 지름 방향에 큰 갭(325)을 마련하고 지지하고 있기 때문에, 상기 기어형이 작음에 의해 생기는 공간분과, 상기 둘레방향 및 지름 방향의 갭(325)에 의한 공간분에 의해 상기 제1의 피니언 기어(35)는 삽입성이 향상하고 있다.
또한, 상기 최초의 상기 제1의 피니언 기어(35)와 상기 엔진 시동기어(100)와의 맞물림시에 상기 제1의 피니언 기어(35)가 상기 엔진 시동기어(100)에 충돌한 경우는 제1의 피니언 기어(35)가 상기 제2의 피니언 기어(34)에 대해 경사지는데, 이 경사 상태를 확대하도록, 소정 크기의 공극(38)이, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부의 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 측면과, 상기 제2의 피니언 기어(34)의 단면부의 상기 제1의 피니언 기어(35)의 단면부의 측면과의 사이에 형성되어 있기 때문에, 링 기어 등의 엔진 시동기어(100)의 회전중에 피니언 기어(35, 34)를 엔진 시동기어와 맞물릴때에, 상기 제1의 피니언 기어(35)의 경사가 확대하여 엔진 시동기어의 기어면와 제1의 피니언 기어(35)의 기어면이 당접하는 영역이 증가함과 함께, 상기 제1의 피니언 기어(35)는 상기 기어형이 작음에 의해 생기는 공간분과, 상기 둘레방향 및 지름 방향의 갭(325)에 의한 공간분, 또한 상기 제1의 피니언 기어(35)의 관성 질량이 상기 제2의 피니언 기어(34)의 관성 질량보다 작음에 의해, 상기 제1의 피니언 기어(35)는 삽입성이 향상하고 있기 때문에, 엔진 시동기어(100)의 회전수가 피니언 기어(35, 34)의 회전수보다 큰 경우 및 피니언 기어(35, 34)의 회전수가 엔진 시동기어(100)의 회전수보다 큰 경우의 어느 경우에도, 엔진 시동기어(100)와 피니언 기어(35, 34)와의 회전 동기 및 엔진 시동기어(100)와 피니언 기어(35, 34)와의 기어의 위상맞춤을, 엔진 시동기어(100)와 피니언 기어(35)가 당접한 때에, 보다 조기에, 보다 확실하게 행하여, 소음, 마모에 의한 수명의 저하를 억제할 수 있는 엔진 시동 장치를 얻을 수 있다.

Claims (16)

  1. 모터부, 이 모터부에 의해 구동되는 출력회전축의 회전에 수반하여 회전하는 피니언 기어부 및 상기 피니언 기어부를 상기 피니언 기어와 엔진 시동기어와의 맞물림 위치의 쪽으로 이동시키는 압출 기구를 구비하고, 서로 맞물린 상기 피니언 기어 및 상기 엔진 시동기어를 통하여 상기 모터부의 회전력에 의해 엔진을 시동하는 엔진 시동 장치에 있어서,
    상기 피니언 기어부는, 상기 피니언 기어부가 상기 압출 기구에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 이동시켜지면 최초에 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제1의 피니언 기어와, 상기 피니언 기어부가 상기 압출 기구에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 더욱 이동시켜지면 상기 제1의 피니언 기어가 상기 엔진 시동기어와 맞물린 상태하에서 상기 제1의 피니언 기어보다 지연되어 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제2의 피니언 기어를 인접하여 가지며,
    공극이, 상기 제1의 피니언 기어의 기어부의 상기 제2의 피니언 기어의 기어부의 측면과, 상기 제2의 피니언 기어의 기어부의 상기 제1의 피니언 기어의 기어부의 측면과의 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1의 피니언 기어와 상기 제2의 피니언 기어를 회전시키는 상기 제1 및 제2의 피니언 기어에 공통의 회전부재가 상기 제1 및 제2의 피니언 기어를 관통하여 상기 제1 및 제2의 피니언 기어와 감합되어 있고, 상기 관통부에서 상기 제1의 피니언 기어와 상기 회전부재의 사이에, 상기 제1의 피니언 기어가 상기 제2의 피니언 기어에 대해 경사지는 것을 허용하는 갭이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 공극이, 상기 제1의 피니언 기어의 단면부의 상기 제2의 피니언 기어의 단면부의 측면 및 상기 제2의 피니언 기어의 단면부의 상기 제1의 피니언 기어의 단면부의 측면의 어느 한쪽에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  4. 모터부, 이 모터부에 의해 구동되는 출력회전축의 회전에 수반하여 회전하는 피니언 기어부 및 상기 피니언 기어부를 해당 피니언 기어와 엔진 시동기어와의 맞물림 위치로 이동시키는 압출 기구를 구비하고, 서로 맞물린 상기 피니언 기어 및 상기 엔진 시동기어를 통하여 상기 모터부의 회전력에 의해 엔진을 시동하는 엔진 시동 장치에 있어서,
    상기 피니언 기어부는, 상기 피니언 기어부가 상기 압출 기구에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 이동시켜지면 최초에 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제1의 피니언 기어와, 상기 피니언 기어부가 상기 압출 기구에 의해 상기 맞물림 위치의 쪽으로 더욱 이동시켜지면 상기 제1의 피니언 기어가 상기 엔진 시동기어와 맞물린 상태하에서 상기 제1의 피니언 기어보다 지연되어 상기 엔진 시동기어와 맞물리는 제2의 피니언 기어를 인접하여 가지며,
    상기 제1의 피니언 기어의 단면부의 상기 제2의 피니언 기어의 단면부의 측면과, 상기 제2의 피니언 기어의 단면부의 상기 제1의 피니언 기어의 단면부의 측면이, 소정 거리 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 피니언 기어가 상기 이동되어 상기 엔진 시동기어에 충돌하면 상기 제2의 피니언 기어가 상기 엔진 시동기어로부터 멀어지는 방향으로 이동하여 상기 제1의 피니언 기어가 경사지고,
    상기 제1의 피니언 기어가 상기 충돌 후에 상기 엔진 시동기어와 맞물리면 상기 제2의 피니언 기어가 상기 엔진 시동기어에 근접하는 방향으로 이동하고,
    상기 제2의 피니언 기어의 상기 엔진 시동기어에 근접하는 방향으로의 이동에 의해 상기 제2의 피니언 기어에 의해 상기 제1의 피니언 기어가 상기 엔진 시동기어에 근접하는 방향으로 눌려져서 상기 제1의 피니언 기어가 상기 경사 상태로부터 경사 전의 상태로 되돌아오는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 피니언 기어의 상기 경사 상태하에서, 상기 제1의 피니언 기어의 단면부의 지름 방향 선단부와 상기 제2의 피니언 기어의 단면부의 지름 방향 선단부가 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 피니언 기어가 상기 이동되어 상기 엔진 시동기어에 충돌하여 상기 경사를 하면 상기 제2의 피니언 기어가 상기 제1의 피니언 기어에 가압되어 탄성체를 압축하면서 상기 엔진 시동기어로부터 멀어지는 방향으로 이동하고,
    상기 제1의 피니언 기어가 상기 충돌 후에 상기 엔진 시동기어와 맞물리면 상기 제2의 피니언 기어가 상기 압축된 탄성체의 개방력에 의해 상기 엔진 시동기어에 근접하는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 피니언 기어의 상기 엔진 시동기어의 방향의 두께가, 상기 제2의 피니언 기어의 상기 엔진 시동기어의 방향의 두께보다 얇은 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 피니언 기어는 상기 엔진 시동기어와의 회전 동기를 취하는 기능을 가지며,
    상기 제2의 피니언 기어는 상기 엔진 시동기어와의 맞물림에 의해 상기 제2의 피니언 기어의 회전력을 상기 엔진 시동기어에 전달하는 기능을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 피니언 기어는 철강재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  11. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 피니언 기어는, 강판을 타발 가공함에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 강판은 박판 압연 강판인 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1의 피니언 기어는 철강재로 형성되고, 그 표면이 경화 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    경화 처리되어 형성된 유효 경화층의 깊이가, 상기 제1의 피니언의 상기 축 방향의 두께에 대해 2분의1 이하인 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엔진 시동기어, 상기 제1의 피니언 기어 및 상기 제2의 피니언 기어의 각 표면 경도를 각각 HR, HP1, HP2로 할 때,
    HR<HP1≤HP2인 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
  16. 제 1항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    엔진 시동 장치 정지시의 상기 제1의 피니언 기어와 상기 엔진 시동기어와의 대향 갭을 A, 상기 피니언 기어부의 상기 축 방향의 이동 거리를 B, 상기 엔진 시동기어의 상기 축 방향의 두께를 C, 상기 제1의 피니언 기어의 상기 축 방향의 두께를 D로 할 때,
    B-(A+C)<D<B-(A+C)/2인 것을 특징으로 하는 엔진 시동 장치.
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