起动器的制造方法
【专利摘要】一种起动器(1)，包括：电动机部(3)；输出轴(4)，该输出轴(4)受到电动机部(3)的旋转力而旋转；小齿轮(74)(小齿轮机构)，该小齿轮(74)能够与发动机的环形齿轮(23)螺旋啮合；离合器机构(5)，该离合器机构(5)将输出轴(4)的旋转力传递到小齿轮(74)；以及电磁装置(9)，该电磁装置(9)对离合器机构(5)及小齿轮(74)施加朝向环形齿轮(23)一侧的按压力，电磁装置(9)设置有使内柱塞(81)的一侧端(81a)(作用点)始终与离合器机构(5)弹性抵接的柱塞弹簧(91)(松动吸收机构)。
【专利说明】起动器
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种例如装载于汽车的起动器。
[0002]本申请基于2011年11月29日在日本提交的日本专利特愿2011 — 260628号及2012年9月27日在日本提交的日本专利特愿2012 — 214247号要求优先权，并将这两者的内容援引于此。
【背景技术】
[0003]以往，作为在汽车启动时使用的起动器，已知有跳转式(日文:飛&込々式)的起动器，该跳转式的起动器在发动机启动时使小齿轮朝环形齿轮侧跳转而与环形齿轮啮合，通过利用小齿轮对环形齿轮进行驱动来进行发动机的启动(例如参照专利文献I)。
[0004]另外，近年来，为了提高车辆的静谧性及改善燃料效率，具有在车辆短时间停止时会暂时将发动机切换至关闭的、所谓的怠速停止功能的车辆不断增加。
[0005]专利文献I记载的起动器构成为也能够适用于上述具有怠速停止功能的车辆。在专利文献I记载的起动器中，启动用电动机的转子轴上经由行星齿轮式减速器连接有驱动轴(输出轴)。驱动轴的轴向的两端侧能自由旋转地轴支承于起动器的壳体。在驱动轴上以花键方式卡合有可动件，通过电磁开关(电磁装置)，利用杠杆(齿轮柱塞)使上述可动件沿轴向进退移动。另外，在驱动轴上面向环形齿轮地设有沿轴向自由进退的小齿轮，该小齿轮经由单向离合器(离合器机构)与可动件连接。
[0006]发动机启动时，通过电磁开关，利用杠杆、可动件及单向离合器使小齿轮环形齿轮侧跳转而与环形齿轮啮合，电动机部的旋转经由减速机构传递至小齿轮，以对环形齿轮进行驱动。环形齿轮及小齿轮由斜齿轮(螺旋齿轮)构成。将环形齿轮及小齿轮的齿的扭转方向设定为在小齿轮对环形齿轮进行驱动的状态下对小齿轮施加跳转方向的推力载荷。
[0007]根据专利文献1，在小齿轮暂时与环形齿轮啮合之后，受到因两个齿轮的齿的扭转角而产生的推力载荷，以使小齿轮自行朝跳转方向行进。因而，提高了小齿轮与环形齿轮的啮合性。
[0008]但是，离合器机构及小齿轮等起动器的各构成部件具有制造时的尺寸误差。因而，在上述这样的起动器中，当发动机启动时小齿轮与环形齿轮啮合的时候，电磁装置的作用点与离合器机构之间会产生空隙。
[0009]在此，在以利用电磁开关(电磁装置)将杠杆(齿轮柱塞)拉到并保持于最大吸引位置的方式设定时，若不存在上述空隙，则在朝部件的尺寸误差较大的方向振动时，存在因上述误差而无法将杠杆(齿轮柱塞)拉到并保持于最大吸引位置的可能性。上述空隙是为了在设计时考虑上述误差量来进行各部件的尺寸设定而产生的。
[0010]另一方面，在专利文献2记载的起动器中，通过与驱动轴(输出轴)同轴设置的电磁开关(电磁装置)，来将第二柱塞单元配置成能够沿轴向进退移动。在驱动轴上面向环形齿轮地设有沿轴向自由进退的小齿轮。
[0011]现有技术文献[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本专利特开2002 - 130097号公报
[0014]专利文献2:日本专利特开2007 - 71043号公报
【发明内容】
[0015]发明所要解决的技术问题
[0016]在此，由于小齿轮与环形齿轮是螺旋啮合(日文:、1J力 >嚙合)的，因此，在发动机启动时基于小齿轮与环形齿轮之间的旋转速度差，而使作用于小齿轮的推力载荷的朝向发生变化。具体来说，在环形齿轮的旋转速度低于小齿轮的旋转速度时，在小齿轮上朝向环形齿轮侧施加有推力载荷，而使小齿轮朝环形齿轮侧移位。此外，在环形齿轮的旋转速度高于小齿轮的旋转速度时，在小齿轮上朝向与环形齿轮侧相反一侧施加有推力载荷，而使小齿轮朝与环形齿轮相反一侧移位。
[0017]在从上述状态，变为先前的环形齿轮的旋转速度低于小齿轮的旋转速度的状态，然后变为利用电动机部(电枢)的旋转力使小齿轮旋转的状态时，若杠杆(齿轮柱塞)与离合器机构之间存在松动，则离合器机构在轴向上移位与上述松动相应的量。因而，电动机部(电枢)的旋转力向小齿轮的传递会相应地稍许延迟。另外，在离合器机构移动与上述松动相应的量的过程中，作用于电动机部(电枢)的旋转的载荷变小。因而，电动机部(电枢)的旋转处于加速状态。但是，当到达松动尽头时，对电动机部(电枢)的旋转施加载荷，而从加速状态变为恒速状态。因上述状态的变化，有时会使电动机部(电枢)的旋转产生不均匀，因旋转的不均匀，有可能会产生减速机构的齿轮彼此间的啮合声。
[0018]特别是，在具有怠速停止功能的车辆中，通常的发动机启动时依照使用者的意愿来操作主汽缸(日文:々一'> U >夕'一)来进行。由于发动机的启动声(起动器的启动声)也具有在启动发动机时的听觉感知的含义，因而没有特别被当作问题。但是，当车辆短时间停止后再次开动时等情况下，与使用者的意愿无关来进行处于停止状态的发动机的再启动。因而，发动机的启动声(起动器的启动声)的静溢化的需求不断提高。这样，在具有怠速停止功能的车辆中，频繁地进行发动机的停止、启动，使用频率比一般的起动器的使用频率高。因此，期望有针对上述技术问题的最佳改进方案。
[0019]本发明的目的在于提供一种起动器，能防止在电磁装置的作用点与离合器机构之间产生空隙，并能防止离合器机构的松动，从而能够抑制噪声产生。
[0020]解决技术问题所采用的技术方案
[0021]根据本发明的第一方面，起动器包括:电动机部，该电动机部因通电而产生旋转力；输出轴，该输出轴受到所述电动机部的旋转力而旋转；小齿轮机构，该小齿轮机构设置成能够在所述输出轴上滑动移动，并能够与发动机的环形齿轮螺旋啮合；离合器机构，该离合器机构设置在所述输出轴与所述小齿轮机构之间，并将所述输出轴的旋转力传递到所述小齿轮机构；以及电磁装置，该电磁装置进行对所述电动机部的通电、切断，并且对所述离合器机构及所述小齿轮机构施加朝向所述环形齿轮侧的按压力。另外，所述电磁装置设置有使所述电磁装置的作用点始终与所述离合器机构弹性抵接的松动吸收机构。
[0022]根据本发明的第一方面的起动器，由于包括使电磁装置的作用点与离合器机构始终弹性抵接的松动吸收机构，因此，能够防止电磁装置的作用点与离合器机构之间产生空隙。藉此，在发动机启动时，即使因环形齿轮与小齿轮机构的旋转速度差而使小齿轮机构沿轴向移位，也能够抑制离合器机构沿轴向松动。因而，能够防止因离合器机构的轴向移位引起的噪声。
[0023]根据本发明的第二方面，在本发明的第一方面的起动器的基础上，所述小齿轮机构包括:小齿轮内环，该小齿轮内环嵌套在输出轴上，并能够沿所述输出轴滑动移动；小齿轮，该小齿轮与所述小齿轮内环呈同心圆状地设置在所述小齿轮内环的径向外侧，并且所述小齿轮能够与所述环形齿轮螺旋啮合；以及小齿轮弹簧，该小齿轮弹簧配置在所述小齿轮内环与所述小齿轮之间，对所述小齿轮与所述环形齿轮螺旋啮合时的冲击进行吸收。
[0024]根据本发明的第二方面的起动器，由于小齿轮机构包括小齿轮弹簧，因此，能够吸收小齿轮与环形齿轮抵接时的冲击。因而，除了根据本发明的第一方面的起动器所获得的效果之外，还能够抑制小齿轮及环形齿轮的磨损，并能够提高起动器的耐久性。
[0025]此外，通过利用小齿轮弹簧对冲击进行吸收，并利用松动吸收机构对离合器机构的松动进行吸收，从而将小齿轮弹簧及松动吸收机构的功能分离。因而，能够将小齿轮弹簧及松动吸收机构各自的弹性系数设定到最佳。藉此，能够获得耐久性及静谧性优异的起动器。
[0026]根据本发明的第三方面，在本发明的第一方面或第二方面的起动器的基础上，所述电磁装置包括:励磁线圈；以及齿轮柱塞，该齿轮柱塞与所述输出轴同轴设置，并根据向所述励磁线圈的通电而沿所述输出轴滑动移动，并且所述齿轮柱塞对所述离合器机构施加按压力。另外，所述作用点设置在所述齿轮柱塞的靠所述环形齿轮一侧的端部。
[0027]根据本发明的第三方面的起动器，输出轴与齿轮柱塞同轴设置。因此，能够实现起动器的小型化，另外，能够防止电磁装置的作用点与离合器机构产生空隙来防止离合器机构松动，并能够抑制噪声的产生。
[0028]根据本发明的第四方面，在本发明的第三方面的起动器的基础上，所述齿轮柱塞包括:内柱塞，该内柱塞嵌套在输出轴上，并能够沿输出轴滑动移动；外柱塞，该外柱塞与所述内柱塞呈同心圆状地设置在所述内柱塞的径向外侧，并能够与所述内柱塞发生连动而沿输出轴滑动移动；以及柱塞弹簧，该柱塞弹簧设置在所述内柱塞与所述外柱塞之间。另夕卜，所述齿轮柱塞构成为根据向所述励磁线圈通电而使所述外柱塞滑动移动，并使所述内柱塞以与所述外柱塞发生连动的方式滑动移动。另外，所述柱塞弹簧起到所述松动吸收机构的功能。
[0029]根据本发明的第四方面的起动器，通过使用柱塞弹簧，能够以简单的结构，低成本地形成松动吸收机构。
[0030]根据本发明的第五方面，在本发明的第四方面的起动器的基础上，所述离合器机构包括:离合器外环，该离合器外环配置在所述齿轮柱塞一侧；以及离合器内环，该离合器内环与所述离合器外环呈同心圆状地设置在所述离合器外环的径向内侧，并与所述小齿轮内环一体形成。另外，所述柱塞弹簧使所述内柱塞与所述离合器外环弹性抵接。
[0031]根据本发明的第五方面的起动器，由于能利用柱塞弹簧使内柱塞与离合器外环弹性抵接，因此，能够以简单的结构，低成本地形成松动吸收机构。此外，通过使小齿轮内环与离合器内环一体形成，从而能更低成本地形成起动器。
[0032]此外，根据本发明的第六方面，在本发明的第四方面或本发明的第五方面的起动器的基础上，若将所述柱塞弹簧的弹簧载荷设为α，并将因向所述电磁装置的所述励磁线圈通电产生的磁场，而在所述外柱塞上产生的吸引力设为β，则所述弹簧载荷α及所述电磁装置的吸引力β设定成满足α < β。
[0033]根据本发明的第六方面的起动器，将构成松动吸收机构的柱塞弹簧的弹簧载荷设定成小于电磁装置的吸引力。因而，能够克服柱塞弹簧的弹簧载荷而可靠地吸引齿轮柱塞，并且能够使电磁装置的作用点与离合器机构弹性抵接。因而，能够在维持电磁装置的吸引性能的同时，利用松动吸收机构来抑制离合器机构沿轴向松动。
[0034]此外，根据本发明的第七方面，在本发明的第四方面至第六方面中任一方面的起动器的基础上，使所述内柱塞与所述离合器外环抵接，并经由所述离合器外环对所述小齿轮机构施加按压力，在所述内柱塞的一侧端形成有外凸缘部。另外，在所述外柱塞的另一侧端形成有内凸缘部，所述柱塞弹簧收纳于形成在所述外凸缘部与所述内凸缘部之间的弹簧收纳部中。另外，所述柱塞弹簧是同轴地嵌套于所述内柱塞的螺旋弹簧。另外，所述柱塞弹簧的朝向所述离合器机构一侧的卷绕方向设定成与所述小齿轮机构的旋转方向相同。
[0035]根据本发明的第七方面的起动器，所述柱塞弹簧的朝向所述离合器机构一侧的卷绕方向设定成与所述小齿轮机构的旋转方向相同。因而，柱塞弹簧的靠离合器机构一侧的端面设置成面向小齿轮机构的旋转方向。藉此，即使离合器机构和与离合器机构滑动接触的内柱塞一起旋转，也能够抑制柱塞弹黃的端面周缘钩挂于内柱塞的外周面。因而，能够防止因柱塞弹簧的端面周缘而使内柱塞的外凸缘部及外柱塞的内凸缘部的内表面侧发生磨损。其结果是，能够获得耐久性优异的起动器。
[0036]根据本发明的第八方面，在本发明的第七方面的起动器的基础上，在所述内柱塞的、与所述外柱塞的所述内凸缘部相对应的部位处，形成有爪部，该爪部朝径向外侧突出，并能朝径向内侧弹性变形。另外，所述内凸缘部与该爪部卡合。另外，所述爪部的内周面与所述输出轴的外周面间的间隙设定成比所述爪部的高度小。
[0037]根据本发明的第八方面的起动器，通过使内柱塞的爪部朝径向内侧弹性变形来与外柱塞的内凸缘部卡合，从而能够以配合的方式简单地将内柱塞与外柱塞一体化。由于能够简单地形成齿轮柱塞，因而能低成本地获得起动器。
[0038]此外，所述爪部的内周面与所述输出轴的外周面间的间隙设定成比所述爪部的高度小。因而，通过在内柱塞与外柱塞一体化后嵌套在输出轴上，能够使用输出轴的外周面来限制爪部向径向内侧进行比爪部的高度更大的移位。藉此，能够可靠地防止内柱塞与外柱塞间通过配合方式实现的卡合脱离，因此，能够获得可靠性高的起动器。
[0039]根据本发明的第九方面，在本发明的第一方面至第八方面中的任一方面的起动器的基础上，所述电磁装置与所述输出轴同轴设置。
[0040]根据本发明的第九方面的起动器，能够理想地应用于电磁装置与输出轴同轴设置的、所谓单轴式起动器。因而，即使在单轴式起动器中，也能够防止电磁装置的作用点与离合器机构碰撞。其结果是，能够防止噪声的产生。
[0041]发明效果
[0042]根据本发明，由于设置有使电磁装置的作用点与离合器机构始终弹性抵接的松动吸收机构，因此，能够防止在电磁装置的作用点与离合器机构之间产生空隙。藉此，当发动机启动时，即使因环形齿轮与小齿轮机构间的旋转速度差而使小齿轮机构沿轴向移位，也能够抑制离合器机构沿轴向松动。因而，能够防止因离合器机构的轴向移位而产生噪声。【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是本发明实施方式的起动器的剖视图。
[0044]图2是内柱塞(日文:\ 4 > f )及柱塞弹簧的外观立体图。
[0045]图3是齿轮柱塞沿中心轴的剖视图。
[0046]图4A是开关柱塞移动之后的说明图，其是起动器的动作说明图。
[0047]图4B是开关柱塞移动之后的说明图，其是小齿轮的动作说明图。
[0048]图5A是可动接点板与固定接点板抵接时的说明图，其是起动器的动作说明图。
[0049]图5B是可动接点板与固定接点板抵接时的说明图，其是小齿轮的动作说明图。
[0050]图6A是小齿轮与环形齿轮啮合时的说明图，其是起动器的动作说明图。
[0051]图6B是小齿轮与环形齿轮啮合时的说明图，其是小齿轮的动作说明图。
[0052]图7是参考实施例的说明图，其是轭单元的垂直于轴向的剖视图。
【具体实施方式】
[0053]接着，参照附图，对本发明实施方式的起动器进行说明。
[0054]图1是本实施方式的起动器I的剖视图。另外，在图1中，在中心线的上侧示出了起动器I的静止状态，在下侧示出了起动器I的通电状态(小齿轮与环形齿轮啮合的状态)。
[0055]如图1所示，起动器I是用于产生未图示的发动机启动所需要的旋转力的装置。起动器I包括:电动机部3 ;输出轴4,该输出轴4与电动机部3的一侧(图1中的左侧)连接；离合器机构5及小齿轮机构70,该离合器机构5及小齿轮机构70在输出轴4上设置成能滑动移动；开关单元7，该开关单元7将对电动机部3进行供电的电源供给线路打开、关闭；以及电磁装置9，该电磁装置9用于使开关单元7的可动接点板8及小齿轮机构70沿轴向移动。
[0056]电动机部3由带电刷的直流电动机51及行星齿轮机构2构成，其中，上述行星齿轮机构2与带电刷的直流电动机51的转轴52连接，用于将上述转轴52的旋转力传递至输出轴4。
[0057]带电刷的直流电动机51具有大致呈圆筒状的电动机轭53及电枢54，其中，上述电枢54配置在电动机轭53的径向内侧,并设置成能够相对电动机轭53自由旋转。在电动机轭53的内周面上，以磁极在周向上交替的方式设置有多个(在本实施方式中为六个)永磁体57。
[0058]在永磁体57的径向内侧设置有磁体盖60。磁体盖60为大致圆筒状的构件，由例如不锈钢等非磁性材料形成。
[0059]在磁体盖60的一侧(图1中的左侧)形成有朝径向外侧伸出的外凸缘部60a。外凸缘部60a覆盖永磁体57 —侧的端面。
[0060]此外,在磁体盖60的另一侧(图1中的右侧)形成有从一侧朝向另一侧方向朝径向外侧倾斜的铆接部60b。磁体盖60被铆接固定在永磁体57的径向内侧。通过设置磁体盖60,来对电动机轭53进行加强,从而使由电动机轭53、永磁体57及磁体盖60构成的轭单元的强度提高。
[0061]在电动机轭53的另一侧(图1中的右侧)的端部设有将电动机轭53的开口部53a封闭的端板55。在端板55的径向中央设置有用于将转轴52的另一侧端支承成能够自由旋转的滑动轴承56a及推力轴承56b。
[0062]电枢54由转轴52、电枢铁心58及整流器61构成，其中，上述电枢铁心58嵌套并固定在转轴52的与永磁体57相对应的位置处，上述整流器61嵌套并固定在转轴52的、t匕电枢铁心58更靠行星齿轮机构2 —侧(图1中的左侧)的位置处。
[0063]电枢铁心58具有呈放射状形成的多个极齿(未图示)及形成于在周向上相邻的各个极齿之间的多个切槽(未图示)。在周向上隔着规定间隔设置的各个切槽之间，以例如波状卷绕(日文:波卷)的方式卷绕有线圈59。线圈59的末端部朝向整流器61引出。
[0064]在整流器61上，沿周向且以彼此电绝缘方式隔着规定间隔地设置有多片(例如，在本实施方式中为二十六片)整流片62。
[0065]在各整流片62的靠电枢铁心58 —侧端部，设置有以折返的方式弯曲形成的竖板63。在竖板63上连接有卷绕于电枢铁心58的线圈59的末端部。
[0066]在电动机轭53的与端板55相反一侧，设置有具有底部的筒状的顶板12。在顶板12的、靠电枢铁心58 —侧的内表面上设置有行星齿轮机构2。
[0067]行星齿轮机构2由太阳齿轮13、多个行星齿轮14及环状的内齿环形齿轮15构成，其中，上述太阳齿轮13与转轴52 —体成型，上述多个行星齿轮14与太阳齿轮13啮合，并以太阳齿轮13为中心公转，上述环状的内齿环形齿轮15设于这些行星齿轮14的外周侧。
[0068]多个行星齿轮14通过载板16连接。在载板16上的、与各行星齿轮14相对应的位置处竖立设置有多个支承轴16a。行星齿轮14在多个支承轴16a上分别支承成能够自由旋转。此外，在载板16的径向中央处，以锯齿卡合的方式哨合有输出轴4。
[0069]内齿环形齿轮15—体地成型在顶板12的靠电枢铁心58—侧的内周面上。在顶板12的内周面的径向中央处设置有滑动轴承12a。滑动轴承12a将与转轴52同轴配置的输出轴4的另一侧端(图1中的右侧)支承成能够自由旋转。
[0070]此外，在顶板12上，内嵌有输出轴4、离合器机构5、小齿轮机构70及电磁装置9等，还安装有用于将起动器I固定于未图示的发动机的铝制外壳17。外壳17通过压铸法形成为具有底部的筒状，在一侧(图1中的左侧)具有底部17c，在另一侧(图1中的右侧)具有开口部17a。
[0071]在外壳17的开口部17a—侧，以将开口部17a封闭的方式接合有顶板12。
[0072]在外壳17的开口部17a —侧的外周面上，沿轴向设置有阴螺纹部17b。另外，在配置于电动机轭53的另一侧(图1中的右端侧)的端板55上的、与阴螺纹部17b相对应的位置处，形成有螺栓孔55a。通过在该螺栓孔55a中插入螺栓95并使螺栓95与阴螺纹部17b螺合，来使电动机部3与外壳17 —体化。
[0073]在外壳17的内壁上设置有对后述的离合器外环18向电动机部3 —侧的移位进行限制的环状的限位件94。上述限位件94由树脂或橡胶等形成。限位件94缓解与离合器外环18抵接时的冲击。
[0074]在外壳17的底部17c，与输出轴4同轴地形成有具有底部的轴承孔47。轴承孔47的内径形成为比输出轴4的外径大。在轴承孔47上，压入并固定有滑动轴承17d，该滑动轴承17d用于将输出轴4的一侧端(图1中的左侧端)支承成能够自由旋转。上述滑动轴承17d浸有由所希望的基油构成的润滑油，从而能够与输出轴4顺畅地滑动接触。
[0075]此外，在轴承孔47的底部处，在外壳17的底部17c与输出轴4的一侧端面4c之间配置有载荷承受构件50。
[0076]载荷承受构件50是平板状的金属构件。载荷承受构件50中采用例如通过冲压形成的环状垫圈。载荷承受构件50由硬度比输出轴4高且耐磨损性优异的材料形成。作为载荷承受构件50的材料，例如适用SK85等碳素工具钢。
[0077]通过配置载荷承受构件50,即使在输出轴4上朝向一侧(图1中的左侧)方向产生推力载荷时，也能够利用设于外壳17的载荷承受构件50限制输出轴4的移动，同时能够承受输出轴4的推力载荷。此外，在输出轴4旋转时，由于输出轴4的一侧端面4c与载荷承受构件50滑动接触，因此，能够防止输出轴4的一侧端面4c与外壳17直接滑动接触。因而，使得外壳17的耐久性提高。
[0078]另外，在载荷承受构件50的周围涂覆有用于减少与输出轴4的一侧端面4c滑动接触时的摩擦的油脂。由于上述油脂采用含有与滑动轴承17d所浸没的润滑油相同种类的基油的油脂，因此，能够长时间地保持滑动轴承17d的润滑油。
[0079]在输出轴4的另一侧端(图1中的右侧端)形成有能够供转轴52的一侧端(图1中的左侧端)插入的凹部4a。在凹部4a的内周面上压入有滑动轴承4b。输出轴4与转轴52以能够相对旋转的方式连接。
[0080](离合 器机构)
[0081]在输出轴4的轴向大致中央处形成有螺旋花键19。离合器机构5与上述螺旋花键19螺旋啮合。
[0082]离合器机构5具有大致圆筒状的离合器外环18及与该离合器外环18同轴形成的离合器内环22。在该离合器机构5上设置有将来自离合器外环18侧的旋转力传递至离合器内环22且不将来自离合器内环22侧的旋转力传递至离合器外环18的、所谓的公知的单向离合器功能。藉此，在发动机启动时，在离合器内环22的速度比离合器外环18的速度快的超越状态(日文:才一〃一 ^ > )情况下，能够阻断来自发动机的环形齿轮23侧的旋转力。此外，离合器机构5还具有所谓的转矩限制器功能，当离合器外环18与离合器内环22之间产生的转矩差及旋转速度差为规定值以内的情况下，能够相互传递旋转力，而当转矩差及旋转速度差超过规定值的情况下，能够阻断旋转力的传递。
[0083]在离合器外环18的另一侧(图1中的右侧)一体地形成有缩径的套筒18a。在套筒18a的内周面上形成有与输出轴4的螺旋花键19啮合的螺旋花键18b。藉此，离合器机构5设置成能够相对于输出轴4沿轴向滑动移动。另外，输出轴4的螺旋花键19及离合器外环18的螺旋花键18b的倾斜角度设定成相对于轴向为16°左右。
[0084]另外，离合器外环18的内周面的、靠套筒18a的一侧，形成有台阶部18c。将台阶部18c的内周面的外径形成为比套筒18a的内周面的外径大，在台阶部18c的内周面与输出轴4的外周面之间形成空间。在该空间中配置有后述的回位弹簧21。
[0085]在输出轴4上的、比螺旋花键19更靠一侧(图1中的左侧)的位置处，设置有移动限制部20。
[0086]移动限制部20是嵌套于输出轴4的大致环状的构件。[0087]移动限制部20设置成通过簧环(日文:寸一々'J 〃 7° )20a限制向轴向一侧的移动的状态。另外，移动限制部20的外径形成为比台阶部18c的内周面的外径大，以便使移动限制部20能够与形成于离合器外环18的台阶部18c发生干涉。当如上所述离合器机构5朝一侧滑动移动时，离合器外环18的台阶部18c与移动限制部20发生干涉。藉此，离合器机构5向一侧滑动移动的滑动移动量受到限制。
[0088]在位于移动限制部20与离合器外环18的套筒18a间的、台阶部18c的内周面与输出轴4的外周面之间，以压缩变形的状态设置有回位弹簧21，该回位弹簧21以包围输出轴4的方式形成。藉此，离合器外环18处于被以始终朝向电动机部3 —侧推回的方式施力的状态。
[0089]在这样构成的离合器机构5中，在离合器内环22的前端一体地设有小齿轮机构70。
[0090](小齿轮机构)
[0091]小齿轮机构70具有在离合器内环22的前端一体成型的筒状的小齿轮内环71。在小齿轮内环71的内周面的轴向两侧分别设置有两个滑动轴承72、72，这两个滑动轴承72、72用于将小齿轮内环71可滑动地支承于输出轴4。
[0092]另一方面，在小齿轮内环71的外周面上的、与离合器机构5相反一侧的前端侧，形成有花键73。在该花键73上螺旋嵌合有能够与发动机(未图示)的环形齿轮23啮合的小齿轮74。S卩，在小齿轮内环71的前端侧形成花键73，而在小齿轮74的内周面的前端侧形成有与花键73啮合的花键74a。藉此，小齿轮内环71与小齿轮74处于设置成彼此不能相对旋转但能够沿轴向滑动移动的状态。
[0093]在此，环形齿轮23及小齿轮74由斜齿轮(螺旋齿轮)构成。环形齿轮23及小齿轮74的齿的扭转方向设定为在小齿轮74对环形齿轮23进行驱动的状态下对小齿轮74施加跳转方向的推力载荷。
[0094]此外，在小齿轮74的内周面的花键74a的后端侧，隔着台阶部74c形成有扩径的扩径部75。在小齿轮内环71与小齿轮74之间形成有收纳部76。
[0095]形成于收纳部76的离合器机构5侧的开口部处于被设于离合器内环22的基端侧的台阶部71a封闭的状态。即，小齿轮74处于被小齿轮内环71支承成能够沿轴向滑动的状态。藉此，小齿轮74能够在不相对于小齿轮内环71发生较大松动的情况下沿轴向滑动移动。
[0096]在收纳部76内收纳有以包围小齿轮内环71的外周面方式形成的小齿轮弹簧11。小齿轮弹簧11以收纳于收纳部76中的状态，通过小齿轮74的扩径部75的台阶部74c及小齿轮内环71的台阶部71a而压缩变形。藉此，小齿轮74处于相对于小齿轮内环71被朝向环形齿轮23侧施力的状态。
[0097]如后所述，当小齿轮74与环形齿轮23抵接时，小齿轮弹簧11通过在轴向上发生弹性变形而对冲击进行吸收，起到减振机构的功能。藉此，抑制小齿轮74及环形齿轮23的磨损，而使起动器I的耐久性提高。
[0098]此外，在小齿轮内环71的一侧(图1中的左侧)的外周面上设置有止动环77。藉此，限制小齿轮74相对于小齿轮内环71朝输出侧4的一侧拔出。
[0099](电磁装置)[0100]在外壳17的内周面的、比离合器机构5更靠电动机部3 —侧，内嵌并固定有构成电磁装置9的轭25。轭25由磁性材料构成，并形成为具有底部的筒状，其底部25a的径向中央的大部分开口很大。此外，在轭25的与底部25a相反一侧设有由磁性材料构成的圆环状的柱塞保持件26。
[0101]在由上述轭25及柱塞保持件26形成于径向内侧的收纳凹部25b中收纳有形成为大致圆筒状的励磁线圈24。励磁线圈24通过连接器而与点火开关(均未图示)电连接。
[0102]在励磁线圈24的内周面与输出轴4的外周面之间的空隙中设置有柱塞机构37，该柱塞机构37能够相对于励磁线圈24沿轴向滑动移动。
[0103]柱塞机构37具有:由磁性材料形成的大致圆筒状的开关柱塞27 ；以及齿轮柱塞80，该齿轮柱塞80配置在上述开关柱塞27与输出轴4的外周面之间的空隙中。上述开关柱塞27和齿轮柱塞80设置在同心圆上，并设置成能够沿轴向相对移动。此外，在柱塞保持件26与开关柱塞27之间配置有开关回位弹簧27，该开关回位弹簧27将柱塞保持件26和开关柱塞27朝分开的方向施力，并由板簧件形成。
[0104]在开关柱塞27的电动机部3侧端一体地成型有外凸缘部29。在该外凸缘部29的外周部侧，通过保持构件30a沿轴向竖立设置有开关轴30。上述开关轴30贯穿电动机部3的顶板12及后述的刷握33。在开关轴30的从顶板12突出的端部连接有开关单元7的可动接点板8，该开关单元7的可动接点板8与带电刷的直流电动机51的整流器61相邻配置。
[0105]可动接点板8安装成能够相对于开关轴30沿轴向滑动移动，并且通过开关弹簧32浮动地支承。此外，可动接点板8构成为能够相对于固定于后述的刷握33的开关单元7的固定接点板34靠近、分开。
[0106]固定接点板34分割为第一固定接点板34a及第二固定接点板34b而构成,其中，上述第一固定接点板34a夹着开关轴30而配置在靠整流器61 —侧、即径向内侧，上述第二固定接点板34b配置在与整流器61相反的一侧、即径向外侧。可动接点板8以跨过的方式与上述第一固定接点板34a及第二固定接点板34b抵接。通过将可动接点板8与第一固定接点板34a及第二固定接点板34b抵接,来使第一固定接点板34a及第二固定接点板34b电连接。
[0107]此外，在开关柱塞27的内周面上一体地设置有与后述的齿轮柱塞80抵接及分开的环形部件28。环形部件28是在开关柱塞27朝向环形齿轮23侧移动时，用于初期将对齿轮柱塞80朝向环形齿轮23侧按压的构件。
[0108]在此，离合器机构5的离合器外环18通过回位弹簧21而朝向内柱塞81施力。因而，在起动器I处于静止状态(图1中的中心线上侧)时，离合器机构5通过齿轮柱塞80及环形部件28而将开关柱塞27朝另一侧(图1中的右侧)按压。藉此，可动接点板8被朝另一侧按压，而处于与固定接点板34分开的状态。
[0109](齿轮柱塞)
[0110]配置于开关柱塞27的径向内侧的齿轮柱塞80包括:内柱塞81，该内柱塞81配置在径向内侧；外柱塞85，该外柱塞85配置在径向外侧；以及柱塞弹簧91，该柱塞弹簧91配置在内柱塞81与外柱塞85之间。
[0111](内柱塞)[0112]图2是内柱塞81及柱塞弹簧91的外观立体图。
[0113]图3是齿轮柱塞80沿中心轴的剖视图。另外，在图3中，以双点划线表示输出轴
4,省略了齿轮柱塞80及输出轴4之外的部件的图不。
[0114]如图2所示，内柱塞81由树脂等形成为大致圆筒状。如图3所示，内柱塞81的主体部81c形成为比输出轴4的外周面4d的直径稍大，从而能嵌套在输出轴4上。藉此，内柱塞81设置成能够相对于输出轴4沿轴向滑动移动。
[0115]在内柱塞81的一侧端81a(图3中的左侧端)一体地形成有朝径向外侧伸出的外凸缘部82。如后所述，当内柱塞81朝一侧滑动移动时，内柱塞81的一侧端81a与离合器外环18的另一侧端(参照图1)抵接，使离合器机构5及小齿轮机构70 (均参照图1)朝一侧滑动移动。即，内柱塞81的一侧端81a成为电磁装置9(参照图1)的作用点。
[0116]在内柱塞81的另一侧端81b (图3中的右侧端)沿周向在多个部位设置有外径从另一侧朝向一侧(从图3中的右侧朝向左侧)逐渐增大的爪部83。爪部83在径向内侧具有可挠性。通过将后述的外柱塞85的内凸缘部86从另一侧朝向一侧插入，爪部83与后述的外柱塞85的内凸缘部86能够以配合的方式卡合。
[0117]爪部83的内周面83a的直径形成为比输出轴4的外周面4d的直径稍大，从而能与主体部81c —起嵌套在输出轴4上。具体来说，将爪部83的内周面83a与输出轴4的外周面4d间的间隙设定成比爪部83的高度小。
[0118]此外，在爪部83的一侧(图1中的左侧)沿周向形成有槽部84。在槽部84内配置有外柱塞85的内凸缘部86。
[0119](外柱塞)
[0120]外柱塞85与内柱塞81同样地，由树脂等形成为大致圆筒状。外柱塞85的内径形成为比内柱塞81的外凸缘部82的外径稍大。外柱塞85嵌套在内柱塞81上。
[0121]在外柱塞85的另一侧端85a(图3中的右侧端)上一体地形成有朝径向内侧伸出的内凸缘部86。内凸缘部86的内径形成为比内柱塞81的爪部83的外径小，且比内柱塞81的槽部84的底部的外径大。此外，通过将外柱塞85的内凸缘部86配置在内柱塞81的槽部84内，使内柱塞81与外柱塞85 —体化，以构成柱塞机构37。
[0122]在此，外柱塞85的内凸缘部86的厚度形成为比内柱塞81的槽部84的宽度小。藉此，在外柱塞85的内凸缘部86与内柱塞81的槽部84之间设置有缝隙C。因而，内柱塞81与外柱塞85能够沿轴向相对地滑动移动与外柱塞85的内凸缘部86和内柱塞81的槽部84间的缝隙C相应的距离。因此，若将上述齿轮柱塞80的、内柱塞81的外凸缘部82外侧的端面(图中左侧的端面)与外柱塞85外侧的端面(图中的右侧)之间的作用点间的距离的最大伸长尺寸设为L，则其最小收缩尺寸为L 一 C。
[0123]此外，如上所述，内柱塞81的爪部83的内周面83a的直径形成为比输出轴4的外周面4d的直径稍大。此外，爪部83的内周面83a与输出轴4的外周面4d之间的间隙设定为比爪部83的高度小。因此，当内柱塞81的爪部83与外柱塞85的内凸缘部86以配合方式卡合之后，通过将内柱塞81嵌套在输出轴4上，就能通过输出轴4的外周面4d来限制爪部83向径向内侧进行比爪部83的高度更大的移位。藉此，能够可靠地防止内柱塞81与外柱塞85间通过配合方式实现的卡合不会脱离。
[0124]在外柱塞85的另一侧端85a(图3中的右侧端)上一体地形成有朝径向外侧伸出的外凸缘部87。外凸缘部87起到与开关柱塞27的环形构件28抵接的抵接部的功能。
[0125]此外，在位于外凸缘部87的一侧(图3中的左侧)的、外柱塞85的外周面上，设有环状的铁心88。铁心88例如通过树脂模塑而与外柱塞85—体成型。铁心88通过如后所述对励磁线圈24供给电流时产生的磁通而被吸引。
[0126](柱塞弹簧)
[0127]在内柱塞81的外凸缘部82与外柱塞85的内凸缘部86之间形成有弹簧收纳部90。弹簧收纳部90中收纳有柱塞弹簧91，该柱塞弹簧91嵌套于内柱塞81的主体部81c，并以包围主体部81c的外周面的方式形成。
[0128]柱塞弹簧91以收纳于弹簧收纳部90中的状态，通过内柱塞81的外凸缘部82和外柱塞85的内凸缘部86而发生压缩变形。此外，内柱塞81和外柱塞85处于被彼此施力的状态，其中，内柱塞81被朝向一侧(图3中的左侧)施力，外柱塞85被朝向另一侧(图3中的右侧)施力。
[0129]藉此，如图1所示，在起动器I处于静止状态(图1中的中心线上侧的状态)下，利用构成松动吸收机构的柱塞弹簧91，内柱塞81被朝向一侧(图1中的左侧)施力，外柱塞85被朝向另一侧(图1中的右侧)施力，内柱塞81的一侧端81a与离合器外环18的另一侧端不接触。藉此，离合器外环18在回位弹簧21的弹簧载荷的作用下，处于被按压到限位件94的状态。藉此，在起动器I处于静止状态时，离合器机构5不会在柱塞弹簧91的弹簧载荷的作用下被压出，也就是说，小齿轮机构70设定成不会在无意中被压出。
[0130]此外，在起动器I处于通电状态(图1中的中心线上侧的状态)下，当齿轮柱塞80朝一侧(图1中的左侧)发生最大移位时，内柱塞81的一侧端81a始终处于与离合器机构5的离合器外环18的另一侧端抵接的状态。
[0131]即，柱塞弹簧91构成防止离合器机构5与齿轮柱塞80之间产生轴向的空隙,并对离合器机构5的松动进行吸收的松动吸收机构。
[0132]在此，将柱塞弹簧91的弹簧载荷设为α，电磁装置9的吸引力设为β，则柱塞弹簧91的弹簧载荷α及电磁装置9的吸引力β设定为满足
[0133]α < β...(I)。
[0134]通过以满足式(I)的方式设定柱塞弹簧91的弹簧载荷α及电磁装置9的吸引力β，则克服构成松动吸收机构的柱塞弹簧91的弹簧载荷α，来对电磁装置9的齿轮柱塞80进行吸引。藉此，即使在齿轮柱塞80处于滑动移动时，作为电磁装置9的作用点的内柱塞81的一侧端81a也始终与离合器外环18的另一侧端弹性抵接。
[0135]另外，即使在齿轮柱塞80被吸引而朝一侧(图1中的左侧)发生最大限度的移位时，内柱塞81的一侧端81a也始终与离合器外环18的另一侧端弹性抵接。此外，即使在发动机启动时离合器机构5因螺旋花键19而受到轴向上的载荷时，齿轮柱塞80的吸引状态也不会解除，此外能够利用柱塞弹簧91的弹簧载荷来抑制移位。因而，利用柱塞弹簧91，来抑制离合器机构5的轴向移位。
[0136]通过以满足式(I)的方式设定柱塞弹簧91的弹簧载荷α及电磁装置9的吸引力β，能够在维持电磁装置9的吸引性能的同时，抑制离合器机构5在轴向上松动。
[0137]此外，如图2所示，将柱塞弹簧91同轴地嵌套于内柱塞81的主体部81c时，柱塞弹簧91的朝离合器机构5 —侧(图2中的左侧，参照图1)的卷绕方向设定成与小齿轮机构70的旋转方向R相同。
[0138]通过如上所述配置柱塞弹簧91，使配置于离合器机构5侧的柱塞弹簧91的端面91a的朝向与离合器机构5(参照图1)的旋转方向R配置成相同方向。此外，柱塞弹簧91的、与上述端面91a相反一侧的端面91b的朝向与上述旋转方向R相反。
[0139]此外，柱塞弹簧91的端面91a的朝向与离合器机构5的旋转方向R为相同方向。因此，即使离合器机构5及和离合器机构5滑动接触的内柱塞81与小齿轮机构70 —起旋转，也能够抑制柱塞弹簧91的端面91a周缘钩挂于内柱塞81的外凸缘部82。因而，能够防止因柱塞弹簧91的端面91a的周缘而使内柱塞81的外凸缘部82的内表面侧发生磨损。
[0140]此外，柱塞弹簧91的、与上述端面91a相反一侧的端面91b的朝向与上述旋转方向R相反。因而，即使当柱塞弹簧91在内柱塞81拖拉下与内柱塞81 —起旋转的情况下，也能够抑制柱塞弹黃91的端面91b的周缘钩挂于外柱塞85的内凸缘部86。因而，能够防止因柱塞弹簧91的端面91b的周缘而使外柱塞85的内凸缘部86的内表面侧发生磨损。
[0141]如图1所示，在比电磁装置9及行星齿轮机构2更靠另一侧(图1中的右侧)处，设置有刷握33。在此，在第二固定接点板34b的外周侧上设置有朝轴向弯曲而一体形成的切起部34c。轴端子44a经由上述切起部34c的插通孔并贯穿刷握33的外壁33a而以朝起动器I的径向外侧突出的方式设置。另外，在轴端子44a的突出侧的前端安装有与蓄电池的阳极电连接的端子螺栓44。另外，上述刷握33安装有用于对固定接点板34及开关轴30周围进行保护的盖45。刷握33及盖45以被电动机轭53和外壳17夹持的状态固定。在刷握33的、整流器61的周围能够沿径向进退地配置有四个电刷41。
[0142]在各电刷41的基端侧设有电刷弹簧42。利用上述电刷弹簧42使各电刷41朝向整流器61侧施力，并使各电刷41的前端与整流器61的整流片62滑动接触。
[0143]四个电刷41由两个阳极侧电刷及两个阴极侧电刷构成，其中两个阳极侧电刷经由未图示的软辫线而与固定接点板34的第一固定接点板34a连接。另一方面，在固定接点板34的第二固定接点板34b，经由端子螺栓44而与未图示的蓄电池的阳极电连接。
[0144]S卩，当可动接点板8与固定接点板34抵接时，通过端子螺栓44、固定接点板34及软辫线(未图示)而对四个电刷41中的两个阳极侧电刷施加电压，并对线圈59供给电流。
[0145]此外，四个电刷41中的两个阴极侧电刷经由未图示的软辫线而与环状的中央板连接。此外，通过上述中央板、外壳17及未图示的车体而使四个电刷41中的两个阴极侧电刷与蓄电池的阴极电连接。
[0146](起动器的动作)
[0147]接着，使用附图，对起动器I的动作进行说明。
[0148]如图1中的中心线上侧所示，在对励磁线圈24供给电流之前的起动器I的静止状态下，被回位弹簧21施力的离合器外环18以对与小齿轮74 一体化的离合器内环22进行牵拉的状态，朝向电动机部3侧(图1中的右侧)最大施力。此外，离合器机构5的离合器外环18在与限位件94抵接的位置处停止，小齿轮74与环形齿轮23的结合断开。
[0149]在起动器I处于静止状态下，利用构成松动吸收机构的柱塞弹簧91，使内柱塞81被朝向一侧(图1中的左侧)施力，并使外柱塞85被朝向另一侧(图1中的右侧)施力，齿轮柱塞80的作用点间的距离处于最大伸长尺寸L的状态。此时，在内柱塞81的一侧端81a与离合器外环18的另一侧端之间形成有微小的缝隙。藉此，离合器外环18在回位弹簧21的弹簧载荷的作用下被按压到限位件94。藉此，在起动器I处于静止状态下，离合器机构5不会在柱塞弹簧91的弹簧载荷作用下而被按压，也就是说，小齿轮机构70设定成不会在无意中被朝环形齿轮23侧压出。
[0150]此外，开关柱塞27被开关回位弹簧27a推回，向电动机部3侧(图1中的右侧)最大程度地移动。接着，开关柱塞27的外凸缘部29在与顶板12抵接的状态下停止。然后，竖立设置于外凸缘部29的开关轴30的可动接点板8与固定接点板34分开，而被电切断。
[0151]图4A及图4B是开关柱塞27移动之后的说明图。图4A是起动器I的动作说明图。图4B是小齿轮74的动作说明图。另外，图4B是从径向观察小齿轮74及环形齿轮23时的示意图。
[0152]在从上述状态打开车辆的点火开关(未图示)时，对励磁线圈24供给电流而被励磁，而形成磁通经由开关柱塞27及齿轮柱塞80的磁路。藉此，如图4A所示，开关柱塞27及齿轮柱塞80朝向环形齿轮23侧(图4A及图4B中的左侧)滑动移动。
[0153]如图1所示，在起动器I处于静止状态时，开关柱塞27与柱塞保持件26之间的间隙(轴向缝隙)设定为比齿轮柱塞80的铁心88与柱塞保持件26之间的间隙(轴向缝隙)小。因而，在开关柱塞27中产生的吸引力比在齿轮柱塞80中产生的吸引力大。因此，开关柱塞27将会先于齿轮柱塞80滑动移动。
[0154]此时，在开关柱塞27的内周面上一体地设有环形构件28。因此，上述环形部件28会对齿轮柱塞80进行按压，并初期将齿轮柱塞80朝向环形齿轮23侧按压，从而使开关柱塞27及齿轮柱塞80成为一体地朝向环形齿轮23侧滑动移动。
[0155]此外，离合器外环18以螺旋花键方式与输出轴4嵌合。此外，套筒18a与齿轮柱塞80的内柱塞81抵接。在此，输出轴4的螺旋花键19及离合器外环18的螺旋花键18b的倾斜角度设定为相对于轴向成例如16°左右。因而，如图4A所示，当开关柱塞27及齿轮柱塞80向环形齿轮23侧滑动移动时，螺旋花键18b相对于输出轴4相对旋转与螺旋花键18b的倾斜角度相应的量，并且被稍许压出。然后，小齿轮机构70也通过离合器机构5而与齿轮柱塞80的滑动移动发生连动，向环形齿轮23侧被推出。
[0156]在此，如上所述，柱塞弹簧91的弹簧载荷α及电磁装置9的吸引力β设定为满足式⑴。
[0157]因而，齿轮柱塞80克服柱塞弹簧91的弹簧载荷α而被吸引，从而朝一侧(图4Β中的左侧)滑动移动。藉此，当齿轮柱塞80滑动移动时，作为电磁装置9的作用点的内柱塞81的一侧端81a始终与离合器外环18的另一侧端弹性抵接。
[0158]此时，如图4B所示，小齿轮74朝环形齿轮23侧移动规定距离。接着，小齿轮74的一侧(图4B中的左侧)端面74b与环形齿轮23的另一侧(图4B中的右侧)端面23a处于抵接或者是两者间的轴向尺寸距离为零的状态。
[0159]图5A及图5B是可动接点板8与固定接点板34抵接时的说明图。图5A是起动器I的动作说明图。图5B是小齿轮74的动作说明图。
[0160]如图5A所示，当开关柱塞27进一步被吸引而朝向环形齿轮23侧滑动移动时，可动接点板8与固定接点板34接触。可动接点板8被浮动支承成能够相对于开关轴30在轴向上移位。因而，开关弹簧32的按压力施加到可动接点板8及固定接点板34。
[0161]此时，小齿轮74的一侧端面74b与环形齿轮23的另一侧端面23a处于相互抵接或者是两者间的轴向尺寸距离为零的状态(参照图4B)。因而，在小齿轮74的一侧的端面74b与环形齿轮23的另一侧端面23a相互抵接的情况下，当小齿轮机构70通过开关柱塞27被进一步压出时，小齿轮弹簧11发生压缩。藉此，小齿轮74的一侧端面74b被朝向环形齿轮23的另一侧的端面23a施力。即，小齿轮弹簧11构成对小齿轮74与环形齿轮23抵接时的冲击进行吸收的减振机构。藉此，即使当小齿轮74的一侧的端面74b与环形齿轮23的另一侧端面23a处于相互抵接的状态，也能够将开关柱塞27压出到规定位置。另外，能够抑制小齿轮74的一侧的端面74b及环形齿轮23的另一侧端面23a的磨损，并能够提高起动器I的耐久性。
[0162]在此，通过如上所述利用小齿轮弹簧11对冲击进行吸收，并利用柱塞弹簧91防止离合器机构5的松动，从而将小齿轮弹簧11及柱塞弹簧91的功能分离。因而，能够将小齿轮弹簧11及柱塞弹簧91各自的弹性系数设定到最佳。
[0163]接着，如图5A所示，当可动接点板8与固定接点板34接触时，对四个电刷41中的两个阳极侧电刷施加蓄电池(未图示)的电压，并经由整流器61的整流片62而使线圈59通电。
[0164]这样,在电枢铁心58中产生磁场,在该磁场与设于电动机轭53的永磁体57之间产生磁吸引力或磁排斥力。藉此，使电枢54开始旋转。接着，上述电枢54的转轴52的旋转力经由行星齿轮机构2传递至输出轴4，并使输出轴4开始旋转。
[0165]当输出轴4开始旋转时，小齿轮74的一侧的端面74b与环形齿轮23的另一侧端面23a抵接的情况下，解除上述抵接状态(参照图4B)。接着，如图5B所示，利用小齿轮弹簧11的作用力，将小齿轮74朝环形齿轮23侧压出，使小齿轮74与环形齿轮23开始啮合。
[0166]图6A及图6B是小齿轮74与环形齿轮23啮合时的说明图。图6A是起动器I的动作说明图。图6B是小齿轮74的动作说明图。
[0167]当输出轴4的旋转速度上升时，在与输出轴4的螺旋花键19啮合的离合器外环18上作用有惯性力。此时，如上所述，由于小齿轮74与环形齿轮23啮合，因此，在小齿轮74上产生朝环形齿轮23方向(跳转方向)的推力。因而，小齿轮74在上述推力的作用下以沿着螺旋花键19的方式克服回位弹簧21的作用力而朝向环形齿轮23侧(图6A及图6B中的左侧)移动。此外，如图6A所示，离合器外环18也在惯性力的作用下以沿着螺旋花键19的方式克服回位弹簧21的作用力而朝向环形齿轮23侧(图6A及图6B中的左侧)压出。
[0168]此时，在齿轮柱塞80上作用有朝向环形齿轮23侧的吸引力。因而，齿轮柱塞80以与离合器外环18的滑动移动发生连动的方式对离合器外环18进行按压，并朝向环形齿轮23侧滑动移动。
[0169]藉此，如图6B所示，小齿轮74与环形齿轮23在规定的啮合位置处发生啮合。
[0170]但是，在发动机启动时的撞齿过程中，环形齿轮23的旋转速度容易发生变动。
[0171]特别是，在具有怠速停止功能的车辆中，频繁地进行发动机的停止、启动，其使用频率比一般的起动器的使用频率高。因而，上述环形齿轮23的旋转速度会频繁发生变动。
[0172]在此，由于小齿轮74与环形齿轮23螺旋啮合状态，因此，当小齿轮74与环形齿轮23之间产生旋转速度差时，作用在小齿轮74上的推力载荷的朝向会发生变化，小齿轮74会沿轴向移位。具体来说，当环形齿轮23的旋转速度低于小齿轮74的旋转速度时，小齿轮74上朝向环形齿轮23侧施加有推力载荷，而使小齿轮74朝环形齿轮23侧移位。在小齿轮74上产生的推力载荷传递到设于小齿轮74 —侧的止动环77之后，经由小齿轮内环71、离合器内环22、离合器外环18及移动限制部20、簧环20a而传递到输出轴4。因而，在输出轴4上朝向一侧(图6A及图6B中的左侧)产生推力载荷，而朝向一侧滑动移动。此外，当环形齿轮23的旋转速度高于小齿轮74的旋转速度时，在小齿轮74上朝向环形齿轮23侧相反的一侧施加有推力载荷，而使小齿轮74朝与环形齿轮23相反的一侧移位。
[0173]在从上述状态变为先前的环形齿轮23的旋转速度低于小齿轮74的旋转速度的状态，然后变为利用电枢54的旋转力使小齿轮74旋转的状态时，若齿轮柱塞80与离合器机构5之间具有松动,则离合器机构5在轴向上移位与上述松动相应的量。因而,相应地电枢54的旋转力向小齿轮74的传递会稍许延迟。另外，当离合器机构5移动与上述松动相应的量的过程中，电枢54的旋转所受的载荷变小，因此，电枢54的旋转变为加速状态。然而，当到达松动尽头时，对电枢54的旋转施加载荷，而从加速状态变为恒速状态。因这种状态的变化，有时在电枢54的旋转上产生不均匀，且因这种旋转的不均匀，有可能使行星齿轮机构2的齿轮彼此产生啮合声。
[0174]但是，齿轮柱塞80包括构成松动吸收机构的柱塞弹簧91。因而，即使在发动机启动时离合器机构5在轴向上发生移位，在内柱塞81的一侧端81a与离合器外环18的另一侧端(参照图1)抵接的状态下，使柱塞弹簧91发生弹性变形。因而，能够抑制离合器机构5沿轴向松动。
[0175]当发动机启动，而使小齿轮74的旋转速度高于输出轴4的旋转速度时，离合器机构5的单向离合器的功能起作用，而使小齿轮74空转。此外，当伴随发动机启动而停止向励磁线圈24的通电时,利用回位弹簧21对于离合器外环18的作用力，而使小齿轮74与环形齿轮23脱离，并使可动接点板8与固定接点板34分开，以使带电刷的直流电动机51停止运行。
[0176](效果)
[0177]根据本实施方式，由于设置有使作为电磁装置9的作用点的内柱塞81的一侧端81a与离合器机构5始终弹性抵接的松动吸收机构，因此，能够防止在内柱塞81的一侧端81a与离合器机构5之间产生空隙。藉此，当发动机启动时，即使因环形齿轮23与小齿轮74间的旋转速度差而使小齿轮74沿轴向发生移位，也能够抑制离合器机构5沿轴向松动。因而，能够防止因离合器机构5的轴向移位引起的噪声。
[0178]此外，根据本实施方式，由于小齿轮机构70包括小齿轮弹簧11，因此，能够吸收小齿轮74与环形齿轮23抵接时的冲击。因而，能够抑制小齿轮74及环形齿轮23的磨损，并能够提闻起动器I的耐久性。
[0179]此外，通过利用小齿轮弹簧11对冲击进行吸收，并利用作为松动吸收机构的柱塞弹簧91防止松动，从而将小齿轮弹簧11及柱塞弹簧91的功能分离。因而，能够将小齿轮弹簧11及柱塞弹簧91各自的弹性系数设定到最佳。藉此，能够获得耐久性及静谧性优异的起动器I。
[0180](参考实施例)
[0181]图7是参考实施例的说明图，其是轭单元的与轴向正交的剖视图。
[0182]如图7所示，在由电动机轭53、永磁体57及磁体盖60构成的轭单元中，也可以在周向上以大致等间距配置的多个(本参考实施例中为六个)永磁体57之间，配置有防振构件65。
[0183]防振构件65为具有大致矩形截面的柱状构件，其由橡胶等弹性构件形成。防振构件65的外表面形成为例如蛇腹状。防振构件65以沿轴向插入相邻的永磁体57、57之间的方式配置。防振构件65形成为与相邻的永磁体57、57、电动机轭53及磁体盖60接触。藉此，当电枢54 (参照图1)旋转时，即使永磁体57、57、电动机轭53及磁体盖60振动，也能够利用防振构件65的弹性变形来对振动进行吸收。因而，能够减低因永磁体57、57、电动机轭53及磁体盖60的振动引起的噪声。特别是，在实施方式的包括松动吸收机构的起动器I中，通过应用上述防振构件65，能够更显著地发挥抑制由松动吸收机构引起的噪声的效果。
[0184]另外，本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内，还包括对上述实施方式进行各种改变。
[0185]在本实施方式中，对电磁装置9包括励磁线圈24、柱塞机构37及开关单元7且柱塞机构37与输出轴4同轴配置的、所谓单轴式起动器I进行了说明。
[0186]但是，本发明的应用并不局限于单轴式的起动器1，只要是包括能够使小齿轮机构70发生进退动作的结构的起动器，则能够应用本发明。例如，也可以将本发明应用于将电磁装置(柱塞机构37)与输出轴4配置在不同轴上的所谓二轴式起动器、或是将电磁装置(柱塞机构37)的轴、转轴52及输出轴4配置在不同轴上的所谓三轴式起动器等各种形式的起动器。
[0187]在实施方式中，对在输出轴4上形成有螺旋花键19，在离合器外环18上形成有螺旋花键18b,通过使离合器机构5与输出轴4以螺旋花键的方式嵌合,将离合器机构5设置成能够相对于输出轴4沿轴向滑动移动的情况进行了说明。在此，将输出轴4的螺旋花键19及离合器外环18的螺旋花键18b的倾斜角度设定成相对于轴向成16°左右，但不限定于此。输出轴4的螺旋花键19及离合器外环18的螺旋花键18b相对于轴向的倾斜角度只要设置成在开关柱塞27及齿轮柱塞80开始向环形齿轮23侧滑动移动时，离合器外环18相对于输出轴4相对旋转并且被稍许压出即可。
[0188]在实施方式中，利用由螺旋弹簧构成的柱塞弹簧91，来形成松动吸收机构。但是，松动吸收机构并不局限于由线圈弹簧形成的情况，例如也可以使用板簧等来形成松动吸收机构。
[0189]在实施方式中，在包括具有减振机构的小齿轮机构70的起动器I中，应用具有松动吸收机构的电磁装置9。但是，也可以将具有松动吸收机构的电磁装置9应用在，包括不具有减振机构的小齿轮机构的起动器I中。然而，在对小齿轮74与环形齿轮23抵接时的冲击进行吸收而能抑制小齿轮74及环形齿轮23的磨损这点上，以及在能将减振机构及松动吸收机构各自的弹性系数设定到最佳这点上，实施方式的起动器I更加理想。
[0190]在实施方式中，配置在离合器机构5侧(图1中的左侧)的柱塞弹簧91的端面91a配置成面向小齿轮机构70的旋转方向R，从而防止因柱塞弹簧91的端面91a的周缘而导致内柱塞81的外周面的磨损。除此之外，也可以对柱塞弹簧91的轴向端部进行研磨加工来形成为平坦面，并使柱塞弹簧91的轴向端部与内柱塞81的外凸缘部82以面接触的方式形成。藉此，通过增加柱塞弹簧91的轴向端部与内柱塞81的外凸缘部82的接触面积来使面压降低。因而，能够进一步防止内柱塞81磨损。藉此，能够获得耐久性更优异的起动器I。[0191]在实施方式中，以在汽车启动时使用的起动器I为例进行了说明。但是，起动器I的应用不限定于汽车，例如也可以应用于二轮摩托车等。
[0192]此外，如上所述，由于本实施方式的起动器I在电磁装置9中设置有由柱塞弹簧91构成的松动吸收机构，因此，本实施方式的起动器I包括抑制发动机启动时的离合器机构5松动的结构。因而，即便在起动器I所应用的汽车中，也能特别理想地应用于起动器I的使用频率高的、具有怠速停止功能的汽车。
[0193]工业上的可利用性
[0194]根据上述起动器，由于设置有使电磁装置的作用点与离合器机构始终弹性抵接的松动吸收机构，因此，能防止电磁装置的作用点与离合器机构之间产生空隙。藉此，在发动机启动时，即使因环形齿轮与小齿轮机构的旋转速度差而使小齿轮机构沿轴向发生移位，也能够抑制离合器机构沿轴向松动。因而，能够防止因离合器机构的轴向移位引起的噪声。
[0195](符号说明)
[0196]I起动器
[0197]3电动机部
[0198]4输出轴
[0199]5离合器机构
[0200]9电磁装置
[0201]11小齿轮弹簧
[0202]18离合器外环
[0203]22离合器内环
[0204]23环形齿轮
[0205]24励磁线圈
[0206]70小齿轮机构
[0207]71小齿轮内环
[0208]74小齿轮
[0209]80齿轮柱塞
[0210]81a内柱塞的一侧端(作用点)
[0211]83 爪部
[0212]85外柱塞
[0213]86外柱塞的内凸缘部
[0214]90弹簧收纳部
[0215]91柱塞弹簧(松动吸收机构)
【权利要求】
1.一种起动器，包括: 电动机部，该电动机部因通电而产生旋转力； 输出轴，该输出轴受到所述电动机部的旋转力而旋转； 小齿轮机构，该小齿轮机构设置成能够在所述输出轴上滑动移动，并能够与发动机的环形齿轮螺旋啮合； 离合器机构，该离合器机构设置在所述输出轴与所述小齿轮机构之间，并将所述输出轴的旋转力传递到所述小齿轮机构的离合器机构；以及 电磁装置，该电磁装置进行对所述电动机部的通电、切断，并且对所述离合器机构及所述小齿轮机构施加朝向所述环形齿轮侧的按压力， 其特征在于， 所述电磁装置设置有使所述电磁装置的作用点始终与所述离合器机构弹性抵接的松动吸收机构。
2.如权利要求1所述的起动器，其特征在于， 所述小齿轮机构包括: 小齿轮内环，该小齿轮内环嵌套在输出轴上，并能够沿所述输出轴滑动移动； 小齿轮，该小齿轮与所述小齿轮内环呈同心圆状地设置在所述小齿轮内环的径向外侦牝并且所述小齿轮能够与所述环形齿轮螺旋啮合；以及 小齿轮弹簧，该小齿轮弹簧配置在所述小齿轮内环与所述小齿轮之间，对所述小齿轮与所述环形齿轮螺旋啮合时的冲击进行吸收。
3.如权利要求1或2所述的起动器，其特征在于， 所述电磁装置包括: 励磁线圈；以及 齿轮柱塞，该齿轮柱塞与所述输出轴同轴设置，并根据向所述励磁线圈的通电而沿所述输出轴滑动移动，并且所述齿轮柱塞对所述离合器机构施加按压力， 所述作用点设置在所述齿轮柱塞的靠所述环形齿轮一侧的端部。
4.如权利要求3所述的起动器，其特征在于， 所述齿轮柱塞包括: 内柱塞，该内柱塞嵌套在输出轴上，并能够沿输出轴滑动移动； 外柱塞，该外柱塞与所述内柱塞呈同心圆状地设置在所述内柱塞的径向外侧，并能够与所述内柱塞发生连动而沿输出轴滑动移动；以及 柱塞弹簧，该柱塞弹簧设置在所述内柱塞与所述外柱塞之间， 所述齿轮柱塞构成为根据向所述励磁线圈通电而使所述外柱塞滑动移动，并使所述内柱塞以与所述外柱塞发生连动的方式滑动移动， 所述柱塞弹簧起到所述松动吸收机构的功能。
5.如权利要求4所述的起动器，其特征在于， 所述离合器机构包括: 离合器外环，该离合器外环配置在所述齿轮柱塞一侧；以及 离合器内环，该离合器内环与所述离合器外环呈同心圆状地设置在所述离合器外环的径向内侧，并与所述小齿轮内环一体形成，所述柱塞弹簧使所述内柱塞与所述离合器外环弹性抵接。
6.如权利要求4或5所述的起动器，其特征在于， 若将所述柱塞弹簧的弹簧载荷设为α，并将因向所述电磁装置的所述励磁线圈的通电产生的磁场，而在所述外柱塞上产生的吸引力设为β， 则所述弹簧载荷α及所述电磁装置的吸引力β设定成满足α < β。
7.如权利要求4至6中任一项所述的起动器，其特征在于， 使所述内柱塞与所述离合器外环抵接，并经由所述离合器外环对所述小齿轮机构施加按压力， 在所述内柱塞的一侧端形成有外凸缘部，并在所述外柱塞的另一侧端形成有内凸缘部， 所述柱塞弹簧收纳于形成在所述外凸缘部与所述内凸缘部之间的弹簧收纳部中， 所述柱塞弹簧是同轴地嵌套于所述内柱塞的螺旋弹簧，所述柱塞弹簧的朝向所述离合器机构一侧的卷绕方向设定成与所述小齿轮机构的旋转方向相同。
8.如权利要求7所述的起动器，其特征在于， 在所述内柱塞的、与所述外柱塞的所述内凸缘部相对应的部位处，形成有爪部，该爪部朝径向外侧突出，并能朝径向内侧弹性变形，所述内凸缘部能够与所述爪部卡合， 所述爪部的内周面与所述输出轴的外周面间的间隙设定成比所述爪部的高度小。
9.如权利要求1至8中的任一项所述的起动器，其特征在于，所述电磁装置与所述输出轴同轴设置。
【文档编号】F02N15/06GK103946538SQ201280057683
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年11月27日 优先权日:2011年11月29日
【发明者】池守朋彦, 大冈博, 大屋正明, 神户成広, 小田切昌贵, 小暮光裕, 山田宏树 申请人:株式会社美姿把