起动器的制造方法

起动器的制造方法
【专利摘要】在小齿轮(74)上形成有与环形齿轮(23)连动的小齿轮侧螺旋外齿(74A)和与小齿轮内环(71)连动的小齿轮侧螺旋内齿(74a)。在小齿轮内环(71)上形成有与小齿轮侧螺旋内齿(74a)连动的小齿轮内环侧螺旋外齿(73)。形成为在小齿轮(74)的旋转速度比环形齿轮(23)的旋转速度慢的情况下，朝靠近环形齿轮(23)的方向产生推力载荷，在小齿轮(74)的旋转速度比环形齿轮(23)的旋转速度快的情况下，朝离开环形齿轮(23)的方向产生推力载荷。
【专利说明】起动器

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种例如装设于汽车的起动器。

【背景技术】
[0002]以往，作为在汽车的发动机启动时使用的起动器，已知有包括电动机部、输出轴、小齿轮机构及电磁装置的结构，其中，上述电动机部产生旋转力，上述输出轴接收上述电动机部的旋转力而旋转，上述小齿轮机构以能沿轴向滑动移动的方式设于输出轴，且具有能与发动机的环形齿轮啮合而与环形齿轮连动的小齿轮，上述电磁装置朝向环形齿轮一侧将按压力作用于小齿轮机构。
[0003]电磁装置包括:励磁线圈，该励磁线圈因通电而形成磁路；以及柱塞，该柱塞被上述励磁线圈吸引而移动。另一方面，小齿轮机构包括小齿轮内环，该小齿轮内环受到来自电磁装置的按压力而沿输出轴滑动移动，上述小齿轮内环与小齿轮螺旋花键嵌合，并设置成使小齿轮能相对于小齿轮内环沿轴向移动(例如参照专利文献I)。
[0004]根据这种结构，若对电磁装置通电，则柱塞移动而对小齿轮机构施加按压力。这样一来，小齿轮便一边沿设于驱动轴的螺旋齿轮绕轴旋转，一边被朝向环形齿轮一侧推出。
[0005]此时，在小齿轮上作用有按压力和旋转力。因而，即便在环形齿轮与小齿轮的啮合相位发生偏差而使各自的端面彼此抵接的情况下，也能随后顺畅地使小齿轮与环形齿轮啮口 ο
[0006]接着，在小齿轮与环形齿轮啮合而连动时，电动机部的旋转力经由输出轴及小齿轮传递至环形齿轮，因环形齿轮的旋转而使发动机启动。
[0007]若发动机启动，环形齿轮的旋转速度变得比小齿轮的旋转速度快，则使设于起动器的离合器机构的单向离合器功能发生作用来使小齿轮空转，并使环形齿轮的旋转不传递至起动器的电动机部。
[0008]此外，近年来，为了提高汽车的燃油效率、减少尾气，例如存在具有怠速停止功能的汽车，在上述怠速停止功能中，当车辆在等待信号灯等情况下停止时，使处于怠速状态的发动机暂时停止，并且在汽车再次行驶时，使发动机再次启动。专利文献I记载的起动器由于能使小齿轮顺畅地与环形齿轮啮合，因此也能应用于上述具有怠速停止功能的汽车。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本专利特开2010 - 164718号公报


【发明内容】

[0012]发明所要解决的技术问题
[0013]但是，在上述现有技术中，虽然在使环形齿轮与小齿轮顺畅地连动这点上是优异的，但在以下方面仍存在技术问题。
[0014]例如，若在发动机的旋转中(即环形齿轮的旋转中)驾驶员错误等地进行钥匙操作而使起动器工作，则有时会在小齿轮的旋转速度比环形齿轮的旋转速度慢的状态下将小齿轮朝环形齿轮一侧推出。
[0015]此外，例如在具有怠速停止功能的汽车中，若在刚刚停止发动机的燃料喷射之后再次启动发动机，则存在环形齿轮惰性旋转的情况。因而，在发动机再次启动时，与上述同样地，有时会以小齿轮的旋转速度比环形齿轮的旋转速度慢的状态，将小齿轮朝环形齿轮一侧推出。
[0016]此时，若小齿轮与环形齿轮的齿彼此的啮合相位发生偏差，则齿轮彼此不发生啮合，此外，即便在啮合相位一致而使小齿轮与环形齿轮啮合的情况下，也会设定成使组装于起动器的单向离合器工作，而使环形齿轮一侧的旋转不会传递到电动机部。
[0017]但是，若持续齿彼此啮合的状态，则由环形齿轮的旋转力带来的负荷会持续传递到起动器的离合器机构，因此，存在使起动器的部件的寿命降低的可能性。
[0018]因此，本发明的技术问题在于提供一种能确保环形齿轮与小齿轮的良好连动性并能实现部件寿命延长的起动器。
[0019]解决技术问题所采用的技术方案
[0020]为了解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，起动器包括:输出轴，该输出轴接收电动机部的旋转力而旋转；小齿轮机构，该小齿轮机构能滑动移动且能与发动机的环形齿轮连动地设置在上述输出轴上，上述小齿轮机构用于将上述输出轴的旋转传递到上述环形齿轮；以及电磁装置，该电磁装置进行对上述电动机部的通电及断开，并且将朝向上述环形齿轮侧的按压力施加到上述小齿轮机构。上述小齿轮机构包括:小齿轮内环，该小齿轮内环嵌套在上述输出轴上，并能沿上述输出轴滑动移动；小齿轮，该小齿轮与上述小齿轮内环呈同心圆状地设置在上述小齿轮内环的径向外侧，并能与上述环形齿轮连动；以及小齿轮弹簧，该小齿轮弹簧配置在上述小齿轮与上述小齿轮内环之间，并将上述小齿轮朝向上述环形齿轮一侧施力。在上述小齿轮上形成有小齿轮侧螺旋外齿及小齿轮侧螺旋内齿，其中，上述小齿轮侧螺旋外齿具有螺旋角(日文:? C Λ角)且与上述环形齿轮连动，上述小齿轮侧螺旋内齿具有螺旋角且与上述小齿轮内环连动。另一方面，在上述小齿轮内环上形成有小齿轮内环侧螺旋外齿，该小齿轮内环侧螺旋外齿具有螺旋角且与上述小齿轮侧螺旋内齿连动。上述小齿轮侧螺旋外齿形成为若在上述环形齿轮与上述小齿轮连动时上述小齿轮的旋转速度比上述环形齿轮的旋转速度慢，则朝向离开上述环形齿轮的方向在上述小齿轮上产生推力载荷，并且形成为若在上述环形齿轮与上述小齿轮连动时上述小齿轮的旋转速度比上述环形齿轮的旋转速度快，则朝向靠近上述环形齿轮的方向在上述小齿轮上产生推力载荷，上述小齿轮侧螺旋内齿及上述小齿轮内环侧螺旋外齿形成为若在上述环形齿轮与上述小齿轮连动时上述小齿轮的旋转速度比上述环形齿轮的旋转速度慢，则朝向靠近上述环形齿轮的方向在上述小齿轮上产生推力载荷，并且形成为若在上述环形齿轮与上述小齿轮连动时上述小齿轮的旋转速度比上述环形齿轮的旋转速度快，则朝向离开上述环形齿轮的方向在上述小齿轮上产生推力载荷。
[0021]根据如上所述构成，在小齿轮的旋转速度比环形齿轮的旋转速度慢的情况下，当环形齿轮与小齿轮连动而使旋转力从环形齿轮传递到小齿轮时，能容易地使小齿轮朝离开环形齿轮的方向滑动移动。也就是说，由于小齿轮沿着小齿轮内环侧螺旋外齿和小齿轮侧螺旋内齿的螺旋角度后退，因此，能缓和端面接触时的小齿轮的缓冲力，并能抑制小齿轮与环形齿轮连动时的部件磨损。藉此，由于能抑制由环形齿轮的旋转力引起的负荷传递到起动器，因此，能实现部件的寿命延长。
[0022]此外，在朝向离开环形齿轮的方向滑动移动的小齿轮上，因环形齿轮的旋转而施加有旋转力，在每次重复这一状态时，使小齿轮的旋转速度加速，并使小齿轮的旋转速度追上环形齿轮的旋转速度而使两者的旋转同步。
[0023]接着，在使小齿轮的旋转速度与环形齿轮的旋转速度相同(处于同步的状态)或比环形齿轮的旋转速度快，而使环形齿轮与小齿轮开始连动时，由于在小齿轮上朝向靠近环形齿轮的方向产生推力载荷，因此，能使小齿轮与环形齿轮顺畅地连动。
[0024]此外，由于在小齿轮与小齿轮内环之间设置有小齿轮弹簧，因此，能一边吸收小齿轮与环形齿轮连动时的冲击，一边使小齿轮与环形齿轮的旋转速度同步，同时，能利用小齿轮弹簧的作用力，将小齿轮朝环形齿轮一侧按压。因而，能在抑制小齿轮与环形齿轮连动时的部件磨损的同时快速地使小齿轮与环形齿轮连动。
[0025]因此，能在确保环形齿轮与小齿轮的良好连动性的同时，实现部件的寿命延长。
[0026]此外，根据本发明第二方面的起动器，上述小齿轮内环侧螺旋外齿的扭转方向设定为和与上述环形齿轮连动的上述小齿轮侧螺旋外齿的扭转方向相同的方向。
[0027]通过如上所述构成，能使在小齿轮与环形齿轮的连动部分处产生的推力载荷的方向与在小齿轮与小齿轮内环的连动部分处产生的推力载荷的方向相反。藉此，在小齿轮的旋转速度比环形齿轮的旋转速度慢的情况下，能在小齿轮与环形齿轮的端面接触时使小齿轮朝离开环形齿轮的方向移动，并且在小齿轮的旋转速度比环形齿轮的旋转速度快的情况下，能使小齿轮朝靠近环形齿轮的方向移动。因而，能在确保环形齿轮与小齿轮的更良好的连动性的同时，实现部件寿命进一步延长。
[0028]此外，根据本发明的第三方面，在起动器中，上述小齿轮侧螺旋外齿、上述小齿轮侧螺旋内齿及上述小齿轮内环侧螺旋外齿的扭转方向是基于上述环形齿轮的齿部的扭转方向而确定的。
[0029]通过如上所述构成，即便是在小齿轮与环形齿轮之间夹设有例如怠速齿轮等其它齿轮的结构，也能简单地设定小齿轮的小齿轮侧螺旋外齿、小齿轮侧螺旋内齿及小齿轮内环侧螺旋外齿的扭转方向。因而，即便是小齿轮与环形齿轮以不直接啮合的方式连动的结构，也能应用本发明的实施方式。
[0030]此外，根据本发明的第四方面，在起动器中，上述电磁装置包括:励磁线圈，该励磁线圈设置成筒状；以及齿轮柱塞，该齿轮柱塞基于对上述励磁线圈的通电而沿上述输出轴滑动移动，并对上述小齿轮机构施加按压力。上述电磁装置与上述输出轴同轴设置。
[0031]通过如上所述构成，能理想得用于电磁装置与输出轴同轴设置的所谓单轴式的起动器。因此，即便在单轴式的起动器中，也能在确保环形齿轮与小齿轮的良好连动性的同时，实现部件的寿命延长。
[0032]发明效果
[0033]如上所述，在小齿轮的旋转速度比环形齿轮的旋转速度慢的情况下，当环形齿轮与小齿轮啮合而使旋转力从环形齿轮传递到小齿轮时，能容易地使小齿轮朝离开环形齿轮的方向滑动移动。也就是说，由于小齿轮沿着小齿轮内环侧螺旋外齿和小齿轮侧螺旋内齿的螺旋角度沿轴向后退，因此，能缓和端面接触时的小齿轮的缓冲力，并能抑制小齿轮与环形齿轮连动时的部件磨损。藉此，由于能抑制由环形齿轮的旋转力引起的负荷传递到起动器，因此，能实现部件的寿命延长。
[0034]此外，在朝向离开环形齿轮的方向滑动移动的小齿轮上，因环形齿轮的旋转而施加有旋转力，在每次重复这一状态时，使小齿轮的旋转速度加速，并使小齿轮的旋转速度追上环形齿轮的旋转速度而使两者的旋转同步。
[0035]接着，在使小齿轮的旋转速度与环形齿轮的旋转速度相同(处于同步的状态)或比环形齿轮的旋转速度快，而使环形齿轮与小齿轮开始连动时，由于在小齿轮上朝向靠近环形齿轮的方向产生推力载荷，因此，能使小齿轮与环形齿轮顺畅地连动。
[0036]此外，由于在小齿轮与小齿轮内环之间设置有小齿轮弹簧，因此，能一边吸收小齿轮与环形齿轮连动时的冲击，一边使小齿轮与环形齿轮的旋转速度同步，同时，能利用小齿轮弹簧的作用力，将小齿轮朝环形齿轮一侧按压。因而，能在抑制小齿轮与环形齿轮连动时的部件磨损的同时快速地使小齿轮与环形齿轮连动。
[0037]因此，能在确保环形齿轮与小齿轮的良好连动性的同时，实现部件的寿命延长。

【专利附图】

【附图说明】
[0038]图1是本发明实施方式的起动器的剖视图。
[0039]图2A是开关柱塞的刚刚移动后的说明图。
[0040]图2B是开关柱塞的刚刚移动后的说明图。
[0041]图2C是开关柱塞的刚刚移动后的说明图。
[0042]图3A是可动接点板与固定接点板抵接时的说明图。
[0043]图3B是可动接点板与固定接点板抵接时的说明图。
[0044]图3C是可动接点板与固定接点板抵接时的说明图。
[0045]图4A是小齿轮与环形齿轮碰撞时的说明图。
[0046]图4B是小齿轮与环形齿轮碰撞时的说明图。
[0047]图4C是小齿轮与环形齿轮碰撞时的说明图。
[0048]图5A是小齿轮与环形齿轮开始啮合时的说明图。
[0049]图5B是小齿轮与环形齿轮开始啮合时的说明图。
[0050]图5C是小齿轮与环形齿轮开始啮合时的说明图。
[0051]图6A是小齿轮与环形齿轮啮合后的说明图。
[0052]图6B是小齿轮与环形齿轮啮合后的说明图。
[0053]图6C是小齿轮与环形齿轮啮合后的说明图。

【具体实施方式】
[0054](起动器)
[0055]接着，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。
[0056]图1是起动器I的剖视图。另外，在图1中，在中心线的上侧表示起动器I的静止状态，在下侧表示起动器I的通电状态(小齿轮74与环形齿轮23啮合后的状态)。
[0057]如图1所述，起动器I是用于产生汽车的未图示的发动机的启动所需要的旋转力的构件，其具有: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，上述离合器机构5及小齿轮机构70以能滑动移动的方式设置在输出轴4上；开关单元7，该开关单元7使对电动机部3的电源供给路径断开、闭合；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。
[0058](电动机部)
[0059]电动机部3由带电刷的直流电动机51和行星齿轮机构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的旋转力传递到输出轴4。
[0060]带电刷的直流电动机51具有:大致圆筒状的电动机轭53 ;以及电枢54，该电枢54配置在电动机轭53的径向内侧,并设置成能够相对于电动机轭53自由旋转。在电动机轭53的内周面，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。[0061 ] 在电动机轭53的轴向另一侧(图1中的右侧)的端部，设置有对电动机轭53的开口部53a封闭的端板55。在端板55的径向大致中央处，设置有滑动轴承56a及推力轴承56b，其中，上述滑动轴承56a用于将转轴52的另一侧端支承成能自由旋转。
[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，上述整流器61嵌套并固定在转轴52的、比电枢铁心58更靠行星齿轮机构2 —侧(图1中的左侧)的位置。
[0063]电枢铁心58具有:多个极齿(未图示)，这些极齿呈放射状形成；以及多个切槽(未图示)，这些切槽形成于在周向上相邻的各极齿之间。在周向上隔着规定间隔设置的各切槽之间，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的方式在隔着规定间隔的状态下设置有多片(例如，在本实施方式中为二十六片)整流片62。在各整流片62的靠电枢铁心58 —侧的端部，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。
[0065]在整流器61的径向外侧设置有刷握33。在刷握33上安装有对固定接点板34、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及外壳17夹持的状态固定。
[0066]固定接点板34分割为夹着开关轴30的第一固定接点板34a和第二固定接点板34b而构成，其中，上述第一固定接点板34a配置在整流器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相反一侧、即径向外侧。
[0067]构成为后述的可动接点板8以横跨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。通过使可动接点板8与第一固定接点板34a及第二固定接点板34b抵接，可使第一固定接点板34a及第二固定接点板34b电连接。
[0068]在第二固定接点板34b的外周侧设置有朝轴向折曲而一体形成的切起部34c，并设置成使轴端子44a穿过上述切起部34c的插通孔34d并贯穿刷握33的外壁，以朝起动器I的径向外侧突出。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44b。另外，上述刷握33安装有对固定接点板34、开关轴30周围进行保护的盖45。
[0069]在刷握33的、整流器61的周围能沿径向进退地配置有四个电刷41。电刷41与未图示的外部蓄电池电连接，并用于将外部蓄电池的电力供给到整流器61。在各电刷41的基端侧设有电刷弹簧42。通过上述电刷弹簧42，各电刷41被朝向整流器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。
[0070]四个电刷41由两个阳极侧电刷和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，固定接点板34的第二固定接点板34b经由端子螺栓44b而与未图示的蓄电池的阳极电连接。
[0071]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44b、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。
[0072]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。
[0073]在中央板的径向大致中央处，以朝向刷握33 —侧(整流器61 —侧)突出的方式一体成型有能供带电刷的直流电动机51的转轴插通的筒部43b。在整流器61上形成有能收纳筒部43b的大致圆环状的槽部61a，在该槽部61a中配置有筒部43b。藉此，能防止在后述行星齿轮机构2等中使用的润滑剂进入带电刷的直流电动机51 —侧。
[0074]在电动机轭53的与端板55相反一侧，设置有有底筒状的顶板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。
[0075]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。
[0076]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相对应的位置处分别设置有支承轴16a，行星齿轮14在支承轴16a上支承成能够自由旋转。此外，在载板16的径向大致中央处，通过锯齿接合的方式啮合有输出轴4。
[0077]内齿环形齿轮15 —体成型在顶板12的靠电枢铁心58 —侧的内表面上。在顶板12的内周面的径向大致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中的右侧端)支承成能自由旋转。
[0078]此外，在顶板12上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，在该外壳17中内置有输出轴4、离合器机构5、小齿轮机构70以及电磁装置9等。外壳17通过压铸形成为在轴向一侧(图1中的左侧)具有底部17c、在轴向另一侧(图1中的右侧)具有开口部17a的有底筒状。
[0079]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。
[0080]在外壳17的靠开口部17a —侧的外周面上，沿轴向刻设有阴螺纹部17b。此外，在配置于电动机轭53的轴向另一侧(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。通过将螺栓95插入上述螺栓孔55a，并将螺栓95与阴螺纹部17b螺合，从而使电动机部3与外壳17 —体化。
[0081]在外壳17的内壁设置有环状的限位件94，该限位件94对后述的离合器外环18向电动机部3 —侧的移位进行限制。上述限位件94由树脂或橡胶等形成，并构成为能够缓解与离合器外环18抵接时的冲击。
[0082]在外壳17的底部17c，与输出轴4同轴地形成有有底的轴承孔47。轴承孔47的内径设定为比输出轴4的外径大。
[0083]在轴承孔47中压入固定有滑动轴承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)支承成能自由旋转。在上述滑动轴承17d中浸有由规定基油构成的润滑油，并构成为能使输出轴4顺畅地滑动接触。
[0084]此外，在轴承孔47的底部的、位于外壳17的底部17c与输出轴4的一侧端面4c之间的位置处，配置有载荷承受构件50。载荷承受构件50是平板状的金属构件，例如可采用通过冲压方式形成的环状垫圈。载荷承受构件50由硬度比输出轴4的硬度高且耐磨损性优异的材料形成。
[0085]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所浸有的润滑油相同种类的基油的油脂，因此，能长时间保持滑动轴承17d的润滑油。
[0086]在输出轴4的轴向另一侧端(图1中的右侧端)形成有能供转轴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以能相对旋转的方式连接。
[0087](离合器机构)
[0088]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与螺旋花键19螺旋啮合。
[0089]离合器机构5具有:大致圆筒状的离合器外环18 ;离合器内环22，该离合器内环22与上述离合器外环18同轴形成；以及离合器盖6，该离合器盖6将离合器外环18及离合器内环22 —体地固定。
[0090]离合器机构5具有所谓公知的单向离合器功能。即，离合器机构5构成为将来自离合器外环18 —侧的旋转力传递到离合器内环22，而不将来自离合器内环22 —侧的旋转力传递到离合器外环18。藉此，当在发动机启动时，离合器内环22的旋转速度比离合器外环18的旋转速度快的超越状态的情况下，能阻断来自发动机的环形齿轮23 —侧的旋转力。
[0091]此外，离合器机构5还具有所谓的转矩限制器功能，其中，在离合器外环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，彼此传递旋转力，在转矩差及旋转速度差超过规定值的情况下，切断旋转力的传递。
[0092]在离合器外环18的轴向另一侧(图1中的右侧)，一体成型有缩径的套筒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的倾斜角度设定为相对于轴向成例如16°左右。
[0093]在离合器外环18的内周面的靠套筒18a的轴向一侧的位置形成有台阶部18c。台阶部18c的内周面形成为直径比套筒18a的内周面的直径大，在起动器I的通电状态(图1中的中心线下侧的状态)下，在台阶部18c的内周面与输出轴4的外周面之间形成有空间。在起动器I的通电状态下，在上述空间中配置有后述的回位弹簧21。
[0094]在离合器外环18的外周面18d，例如通过铆接等方式固定有离合器盖6。
[0095]离合器内环22形成为直径比离合器外环18的套筒18a的直径大，在起动器I的静止状态(图1中的中心线上侧的状态)下，在离合器内环22、台阶部18c的内周面以及输出轴4之间形成空间。在起动器I的静止状态下，在上述空间中配置有后述的回位弹簧
21。
[0096]在离合器内环22的外周面的、在径向上与离合器外环18的轴向一侧端面相对应的位置处，嵌套固定有大致圆盘状的离合器垫圈64。
[0097]在离合器垫圈64的轴向一侧(图1中的左侧)形成有限制台阶部22b。限制台阶部22b以使离合器内环22的外周面在全周范围内朝径向外侧伸出的方式形成。限制台阶部22b通过与形成于小齿轮74的轴向另一侧(图1中的右侧)的延长筒部74d抵接，来构成对小齿轮74向轴向另一侧的滑动移动量进行限制的第一限制部97。
[0098]离合器盖6是具有主体筒部68和位于主体筒部68的轴向一侧(图1中的左侧)的底壁66的有底筒状的构件，其例如是通过对铁等金属板材进行拉深加工而形成的。
[0099]主体筒部68嵌套在离合器外环18及离合器垫圈64上，通过将主体筒部68的轴向另一侧的缘部铆接到离合器外环18的轴向另一侧端面，就能将主体筒部68固定于离合器外环18及离合器垫圈64。
[0100]在离合器盖6的底壁66的径向大致中央处形成有贯穿轴向一侧和轴向另一侧的开口，在该开口中插通有输出轴4。此外，在底壁66的开口上，一体地形成有朝向轴向一侧延伸的加强筒部67。加强筒部67形成为与输出轴4呈同心圆状。加强筒部67的内径设定为比限制台阶部22b的外径大。藉此，加强筒部67能在不与限制台阶部22b发生干涉的情况下配置在限制台阶部22b的径向外侧。
[0101]在输出轴4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。
[0102]移动限制部20是嵌套在输出轴4上的大致环状的构件，其设置成通过簧环20a限制向轴向一侧的移动的状态。此外，移动限制部20的直径形成为比台阶部18c的内周面的直径大，以便使移动限制部20能与形成于离合器外环18的台阶部18c发生干涉。
[0103]此外，当离合器机构5朝轴向一侧滑动移动时，离合器外环18的台阶部18c与移动限制部20发生干涉。藉此，对离合器机构5及小齿轮机构70向轴向一侧滑动移动的滑动移动量进行限制。
[0104]在位于移动限制部20与离合器外环18的套筒18a之间且位于台阶部18c的内周面与输出轴4的外周面之间的位置处，以压缩变形后的状态设置有以包围输出轴4的方式形成的回位弹簧21。藉此，离合器外环18处于被以始终向电动机部3 —侧推回的方式施力的状态。
[0105]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。
[0106](小齿轮机构)
[0107]小齿轮机构70包括:筒状的小齿轮内环71，该小齿轮内环71 —体成型在离合器内环22的前端；以及小齿轮74,该小齿轮74与小齿轮内环71同轴地设置在小齿轮内环71的径向外侧。
[0108]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,这两个滑动轴承72用于将小齿轮内环71支承成能在输出轴4上滑动。
[0109]在小齿轮内环71的外周面的与离合器机构5相反一侧、即前端侧，形成有小齿轮内环侧螺旋外齿73。在上述小齿轮内环侧螺旋外齿73上，嵌套有能与未图示的发动机的环形齿轮23啮合的小齿轮74。
[0110]小齿轮74包括:小齿轮侧螺旋外齿74A，该小齿轮侧螺旋外齿74A与环形齿轮23的齿部23A啮合；以及小齿轮侧螺旋内齿74a，该小齿轮侧螺旋内齿74a与小齿轮内环71的小齿轮内环侧螺旋外齿73啮合。
[0111]环形齿轮23的齿部23A及小齿轮74的小齿轮侧螺旋外齿74A分别具有朝规定方向扭转的扭转角度。小齿轮74的小齿轮侧螺旋外齿74A的扭转方向基于环形齿轮23的齿部23A的扭转方向确定。具体来说，设定成在小齿轮74与环形齿轮23啮合时，推力载荷沿靠近环形齿轮23的方向(跳转方向)作用于小齿轮74。
[0112]小齿轮内环71的小齿轮内环侧螺旋外齿73及小齿轮74的小齿轮侧螺旋内齿74a分别具有朝规定方向扭转的扭转角度。具体来说，设定成在小齿轮74与环形齿轮23啮合时，推力载荷沿离开环形齿轮23的方向(分开方向)作用于小齿轮74。
[0113]小齿轮内环侧螺旋外齿73的扭转方向设定成与小齿轮74的小齿轮侧螺旋外齿74A的扭转方向相同的方向。因而，在小齿轮74与环形齿轮23的啮合部分上产生的推力载荷的方向和在小齿轮74与小齿轮内环71的哨合部分上产生的推力载荷的方向是相反的。藉此，在小齿轮74的旋转速度比环形齿轮23的旋转速度慢的情况下，能在小齿轮74与环形齿轮23的端面接触时，可靠地朝与环形齿轮23分开的方向使小齿轮74与环形齿轮23分开。此外，通过使小齿轮74沿着小齿轮内环71的螺旋后退，能缓和端面接触时的小齿轮74的冲击力，并且能抑制在小齿轮与环形齿轮连动时的部件磨损。在小齿轮74的旋转速度比环形齿轮23的旋转速度快的情况下，能使小齿轮74与环形齿轮23可靠地啮合。因而，能在确保环形齿轮23与小齿轮74的更良好的啮合性的同时，实现寿命进一步延长。
[0114]在小齿轮74的内周面的小齿轮侧螺旋内齿74a的后端侧,形成有通过台阶部74c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。
[0115]收纳部76的形成于离合器机构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支承成能沿着轴向滑动的状态。藉此，小齿轮74能在不相对于小齿轮内环71发生大幅松动的情况下沿轴向滑动移动。
[0116]在收纳部76中收纳有以将小齿轮内环71的外周面包围的方式形成的小齿轮弹簧11。小齿轮弹簧11在收纳在收纳部76中的状态下，通过小齿轮74的扩径部75的台阶部74c和小齿轮内环71的台阶部71a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。
[0117]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，能抑制小齿轮74及环形齿轮23的磨损，并能实现小齿轮74及环形齿轮23的寿命延长。
[0118]在小齿轮74的轴向另一侧(图1中的右侧)的端面，设置有朝向轴向另一侧延伸的延长筒部74d。延长筒部74d与输出轴4呈同心圆状地形成。延长筒部74d构成为在小齿轮弹簧11发生弹性变形而使小齿轮74朝轴向另一侧(图1中的右侧)滑动移动时，与离合器内环22的限制台阶部22b抵接。
[0119]S卩，小齿轮74的延长筒部74d及离合器内环22的限制台阶部22b构成第一限制部97，该第一限制部97通过延长筒部74d与限制台阶部22b相互抵接，来对小齿轮74向轴向另一侧的移动进行限制。
[0120]延长筒部74d的外径设定为比离合器盖6的开口部66a的直径及加强筒部67的内径小。藉此，即便小齿轮74朝轴向另一侧移动，也能使延长筒部74d在不与离合器盖6发生干涉的情况下与限制台阶部22b抵接。
[0121]在此，处于起动器I的通电状态下的环形齿轮23与小齿轮74的最大啮合量LI (参照图1中的下侧)及构成第一限制部97的小齿轮74的延长筒部74d与离合器内环22的限制台阶部22b的分开距离L2设定成满足下式:
[0122]LI > L2......(I)
[0123]通过这样设定，即便小齿轮74朝离开环形齿轮23的方向滑动移动与小齿轮弹簧11的分开距离L2，小齿轮74与环形齿轮23的啮合也不会脱开。
[0124]此外，在小齿轮内环71的轴向一侧(图1中的左侧)设置有嵌套固定于输出轴4的限位环77。藉此，能限制小齿轮74相对于小齿轮内环71朝输出轴4的一侧脱出。
[0125](电磁装置)
[0126]在外壳17的内周面的、比离合器机构5更靠电动机部3 —侧的位置，内嵌固定有构成电磁装置9的轭25。轭25形成为由磁性材料构成的有底筒状，底部25a的径向大致中央的大部分以大面积开口。
[0127]此外，在轭25的与底部25a相反一侧的端部设置有由磁性材料构成的圆环状的柱塞保持件26。柱塞保持件26是将保持件主体部26a与保持件圆筒部26b —体成型而成的构件，其中，上述保持件主体部26a以与轭25的底部25a相对应的方式形成为大致圆环状，上述保持件圆筒部26b从上述保持件主体部26a的内周缘朝向轴向另一侧弯曲延伸。由于保持件圆筒部26b使柱塞保持件26与后述的齿轮柱塞80的铁心88的分开距离变窄，因此，能提闻柱塞保持件26对铁心88的吸引力。
[0128]在由轭25及柱塞保持件26在径向内侧形成的收纳凹部25b中，收纳有形成为大致圆筒状的励磁线圈24。励磁线圈24经由连接器而与点火开关(均未图示)电连接。
[0129]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，能相对于励磁线圈24沿轴向滑动移动地设置有柱塞机构37。
[0130]柱塞机构37具有:大致圆筒状的开关柱塞27，该开关柱塞27由磁性材料形成；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的外周面间的空隙中。上述开关柱塞27和齿轮柱塞80彼此呈同心圆状设置，并设置成能沿轴向相对移动。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27b，该开关回位弹簧27b将柱塞保持件26和开关柱塞27朝分开方向施力，并由板簧件构成。
[0131]在开关柱塞27的电动机部3侧的端部一体成型有外凸缘部29。在上述外凸缘部29的外周部侧，贯穿电动机部3的顶板12的开关轴30穿过保持件构件30a及中央板的通孔43a沿轴向设置。上述开关轴30贯穿电动机部3的顶板12及后述的刷握33。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。
[0132]可动接点板8安装成能相对于开关轴30沿轴向滑动移动，并通过开关弹簧32浮动地支承。此外，可动接点板8能相对于固定于刷握33的、开关单元7的固定接点板34抵接、分开。
[0133]S卩，可动接点板8以横跨的方式与构成固定接点板的第一固定接点板34a及第二固定接点板34b抵接。通过使可动接点板8沿输出轴4动作，并与第一固定接点板34a及第二固定接点板34b抵接，从而使第一固定接点板34a及第二固定接点板34b处于接通状态而电连接。
[0134]此外，在开关柱塞27的内周面，一体地设置有与后述的齿轮柱塞80抵接及分开的环构件28。环构件28是用于在开关柱塞27朝向环形齿轮23 —侧移动时最初将齿轮柱塞80朝向环形齿轮23 —侧按压的构件。
[0135]离合器机构5的离合器外环18被回位弹簧21朝向内柱塞81施力。因而，在起动器I的静止状态(参照图1中的中心线上侧)下，离合器机构5经由齿轮柱塞80及环构件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分开的断开状态。
[0136]在此，在将处于起动器I的静止状态(图1中的中心线上侧)的可动接点板8与固定接点板34的分开距离、即可动接点板8从断开状态变为接通状态时的可动接点板8沿轴向的冲程量设为L3,将环形齿轮23与小齿轮74的最大分开距尚设为L4时,冲程量L3及最大分开距离L4设定为满足下式:
[0137]L3 > L4......(2)
[0138]因而，在电磁装置9使小齿轮74和可动接点板8朝轴向一侧(图1中的左侧)滑动移动时，在可动接点板8处于接通状态之前，使小齿轮74与环形齿轮23抵接。
[0139]配置在开关柱塞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。
[0140]内柱塞81由树脂等形成为大致圆筒形状。内柱塞81的内径形成为比输出轴4的外径稍大，从而内柱塞81能嵌套在输出轴4上。藉此，内柱塞81设置成能相对于输出轴4沿轴向滑动移动。
[0141]在内柱塞81的轴向一侧端81a(图1中的左侧端)，一体成型有朝径向外侧伸出的外凸缘部82。如后所述,在内柱塞81朝轴向一侧滑动移动时，内柱塞81的轴向一侧端81a与离合器外环18的轴向另一侧端抵接，使离合器机构5及小齿轮机构70朝轴向一侧滑动移动。
[0142]内柱塞81的轴向另一侧端81b (图1中的右侧端)沿周向形成有多个爪部83，这些爪部83的外径从轴向另一侧朝向轴向一侧逐渐变大。此外，在爪部83的轴向一侧(图1中的左侧)沿周向形成有槽部84。
[0143]外柱塞85与内柱塞81同样地，由树脂等形成为大致圆筒形状。外柱塞85的内径设定为比内柱塞81的外凸缘部82的外径稍大，外柱塞85嵌套在内柱塞81上。
[0144]在外柱塞85的轴向另一侧端85a (图1中的右侧端)，一体地形成有朝径向内侧伸出的内凸缘部86。
[0145]内凸缘部86的内径设定为比内柱塞81的爪部83的外径小，且比内柱塞81的槽部84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，就可使内柱塞81与外柱塞85 —体化,来构成柱塞机构37。
[0146]外柱塞85的内凸缘部86的壁厚设定为比内柱塞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。因而，内柱塞81和外柱塞85能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间的缝隙相应的量。
[0147]在外柱塞85的轴向另一侧端85a (图1中的右侧端)，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的环构件28抵接的抵接部的功能。
[0148]此外，在位于外凸缘部87的轴向一侧(图1中的左侧)的、外柱塞85的外周面上，设置有环状的铁心88。铁心88例如通过树脂模塑而与外柱塞85—体成型。铁心88通过对励磁线圈24供给电流时产生的磁通被吸引。
[0149]在内柱塞81的外凸缘部82与外柱塞85的内凸缘部86之间形成有收纳部90。在收纳部90中收纳有以将内柱塞81的外周面包围的方式形成的柱塞弹簧91。
[0150]柱塞弹簧91在收纳在收纳部90中的状态下，通过内柱塞81的外凸缘部82和外柱塞85的内凸缘部86而压缩变形。此外，内柱塞81处于被朝向轴向一侧(图1中的左侧)施力的状态，外柱塞85处于被朝向轴向另一侧(图1中的右侧)施力的状态。
[0151]根据这种结构，在起动器I的静止状态(图1中的中心线上侧的状态)下，利用柱塞弹簧91,将内柱塞81朝向轴向一侧(图1中的左侧)施力。另一方面，将外柱塞85朝向另一侧(图1中的右侧)施力。
[0152]内柱塞81的轴向一侧端81a和离合器外环18的另一侧端彼此不接触，藉此，离合器外环18在回位弹簧21的弹簧载荷的作用下，处于被限位件94按压的状态。因而，在起动器I的静止状态下，设定为不会因柱塞弹簧91的弹簧载荷而将离合器机构5推出，也就是说，设定为不会无意中将小齿轮机构70推出。
[0153]此外，在起动器I的通电状态(图1中的中心线下侧的状态)下，当齿轮柱塞80朝轴向一侧(图1中的左侧)最大程度地移位时，内柱塞81的轴向一侧端81a处于始终与离合器机构5的离合器外环18的轴向另一侧端抵接的状态。即，柱塞弹簧91构成防止在离合器机构5与齿轮柱塞80间产生轴向空隙且对离合器机构5的松动进行吸收的松动吸收机构。
[0154](起动器的动作)
[0155]接着，基于图1至图4C的各图，对起动器I的动作进行说明。
[0156]如图1中的中心线上侧的状态所示，在对励磁线圈24供给电流前的起动器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—体化的离合器内环22进行牵拉的状态，被朝电动机部3 —侧(图1中的右侧)最大限度地施力。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，在小齿轮74与环形齿轮23具有最大分开距离L4的状态下切断结合。
[0157]此外，在起动器I的静止状态下，内柱塞81的轴向一侧端81a与离合器外环18的轴向另一侧端处于稍许隔着缝隙的状态。
[0158]藉此，离合器外环18处于利用回位弹簧21的弹簧载荷而被按压到限位件94的状态。因而，在起动器I的静止状态下，设定为不会因柱塞弹簧91的弹簧载荷而对离合器机构5进行按压，也就是说，设定为不会无意中将小齿轮机构70朝环形齿轮23 —侧推出。
[0159]而且，开关柱塞27被开关回位弹簧27b推回，向电动机部3—侧(即、图1中的右侦?最大程度地移动。此外，开关柱塞27的外凸缘部29以与顶板12抵接的状态停止。而且，设于外凸缘部29的开关轴30的可动接点板8相对于固定接点板34分开距离L3 (即可动接点板8的冲程量L3)，并被电气切断。
[0160]图2A、图2B及图2C是开关柱塞27刚刚移动后的说明图。图2A表示起动器I的动作，图2B表示小齿轮74相对于环形齿轮23的动作，图2C表示小齿轮74相对于小齿轮内环71的动作。此外，图2B及图2C是从径向对小齿轮74及环形齿轮23进行观察时的示意图，小齿轮74及环形齿轮23的旋转方向处于图2B及图2C的上方。此外，在图2B中，用双点划线表示移动前的小齿轮74。
[0161]如图2A所示，若从开关柱塞27刚刚移动后的状态打开车辆的点火开关(未图示)，则对励磁线圈24供给电流来进行励磁，从而形成磁通经过开关柱塞27及齿轮柱塞80的磁路。藉此，开关柱塞27及齿轮柱塞80朝向环形齿轮23 —侧(图2A中的左侧)滑动移动。
[0162]如图1所示，在起动器I的静止状态下，开关柱塞27与柱塞保持件26间的空隙(轴向缝隙)设定为比齿轮柱塞80的铁心88与柱塞保持件26间的空隙(轴向缝隙)小。因而，在开关柱塞27上产生的吸引力比在齿轮柱塞80上产生的吸引力大，因此，开关柱塞27想要先于齿轮柱塞80滑动移动。
[0163]此时，由于在开关柱塞27的内周面上一体地设置有环构件28，因此，上述环构件28对齿轮柱塞80进行按压，通过最初将齿轮柱塞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，并朝向环形齿轮23 —侧滑动移动。
[0164]此外，离合器外环18与输出轴4通过螺旋花键啮合，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。
[0165]因而，如图2A所示，在开关柱塞27及齿轮柱塞80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以与螺旋花键18b的倾斜角度相应的量稍许相对旋转，并且被推出。然后，小齿轮机构70也经由离合器机构5而与齿轮柱塞80的滑动移动连动，并向环形齿轮23 —侧被推出。
[0166]此时，如图2B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的轴向一侧(图2B中的左侧)端面74b与环形齿轮23的轴向另一侧(图2B中的右侧)端面23a抵接、或是处于两者间的轴向尺寸距离为零的状态。
[0167]此外，由于开关柱塞27与齿轮柱塞80 —体地朝向环形齿轮23 —侧滑动移动，因此，开关柱塞27及与该开关柱塞27连动的可动接点板8也朝轴向一侧(图2B中的左侧)移动与最大分开距尚L4相应的量。
[0168]另外，如图2C所示，小齿轮74与小齿轮内环71螺旋花键嵌合，但能利用小齿轮弹簧11 (参照图2A)，将小齿轮74相对于小齿轮内环71朝向环形齿轮23 —侧施力。因而，小齿轮74在即将与环形齿轮23抵接之前被保持，而不相对于小齿轮内环71相对移动。
[0169]在此，如上所述，可动接点板8的冲程量L3(参照图1)及环形齿轮23与小齿轮74间的最大分开距离L4设定为满足下式:
[0170]L3 > L4......(2)
[0171]因而，即便在朝轴向一侧(图2A中的左侧)移动了与小齿轮74间的最大分开距尚L4相应的量,在可动接点板8与固定接点板34之间也处于具有与冲程量L3和最大分开距离L4间的差相等的间隙C(参照图2A)的状态，可动接点板8处于断开状态。S卩，在可动接点板8处于接通状态之前，小齿轮74的轴向一侧端面74b与环形齿轮23的轴向另一侧端面23a抵接、或是两者间的轴向尺寸距离处于零的状态。
[0172]图3A、图3B及图3C是可动接点板8与固定接点板34抵接时的说明图。另外，图3A之后的图3A?图3C分别为与图2A?图2C对应的图。
[0173]如图3A所示，利用柱塞保持件26，对开关柱塞27进行吸引，然后在开关柱塞27朝向环形齿轮23 —侧滑动移动时，开关柱塞27的圆筒部27a与柱塞保持件26的保持件圆筒部26b处于在径向上重叠的状态。因而，保持件圆筒部26b与开关柱塞27的圆筒部27a间的磁通增加，而使励磁线圈24对开关柱塞27的磁力增大。因此，能可靠地保持开关柱塞27滑动移动后的状态。
[0174]此外，由于开关柱塞27被吸引，然后朝向环形齿轮23 —侧滑动移动，因此，能使可动接点板8的冲程量L3(参照图1)最大化。接着，可动接点板8与固定接点板34接触。由于可动接点板8被浮动支承成能相对于开关轴30沿轴向移位，因此，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。
[0175]此时，在小齿轮74的轴向一侧端面74b与环形齿轮23的轴向另一侧端面23a相互抵接的情况下，当利用开关柱塞27将小齿轮机构70进一步推出时，小齿轮弹簧11压缩。藉此，小齿轮74的轴向一侧端面74b被朝向环形齿轮23的轴向另一侧端面23a施力。
[0176]即，小齿轮弹簧11起到对小齿轮74与环形齿轮23抵接时的推力载荷进行吸收的减振机构的作用。因而，即便在小齿轮74的轴向一侧端面74b与环形齿轮23的轴向另一侧端面23a处于相互抵接的状态下，也能将开关柱塞27推出到规定位置，并且能抑制小齿轮74的轴向一侧端面74b及环形齿轮23的轴向另一侧端面23a的磨损，并能实现小齿轮74及环形齿轮23的寿命延长。
[0177]接着，在可动接点板8与固定接点板34接触时，对线圈59通电而在电枢铁芯58上产生磁场，在上述磁场与设于电动机轭53的永磁体57之间产生磁吸引力及反作用力。藉此，电枢54开始旋转。然后，因电枢54旋转，而使上述电枢54的转轴52的旋转力经由行星齿轮机构2传递到输出轴4，而使输出轴4开始旋转。
[0178]在小齿轮74的轴向一侧端面74b与环形齿轮23的轴向另一侧端面23a抵接的情况下，一旦输出轴4开始旋转，便解除上述抵接状态(参照图2B)。然后，如图3B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 —侧推出。
[0179]图4A、图4B及图4C是小齿轮74与环形齿轮23发生碰撞时的说明图。
[0180]但是，在小齿轮74与环形齿轮23啮合时，在小齿轮74与环形齿轮23之间一般会产生相对的旋转速度差。例如，在具有怠速停止功能的汽车中，存在在刚刚停止发动机的燃料喷射之后就使发动机再次启动的情况。在这种情况下，由于环形齿轮23惰性旋转，因此，在小齿轮74与环形齿轮23之间会产生相对的旋转速度差。
[0181]如图4B所示，例如，在环形齿轮23的旋转速度比小齿轮74的旋转速度快的情况下，环形齿轮23的齿部23A的前端角部与小齿轮74的小齿轮侧螺旋外齿74A的前端角部发生碰撞。藉此，在小齿轮74上，沿着环形齿轮23的齿部23A和小齿轮74的小齿轮侧螺旋外齿74A的螺旋角度朝向离开环形齿轮23的方向产生推力载荷Fl。
[0182]此时，由于环形齿轮23以规定的旋转速度旋转，因此，与环形齿轮23发生碰撞的小齿轮74受到推力载荷Fl，并且被旋转中的环形齿轮23朝环形齿轮23的旋转方向施加旋转力F2。
[0183]此外，此时，如图4C所示，在小齿轮74的、小齿轮内环71的小齿轮内环侧螺旋外齿73与小齿轮74的小齿轮侧螺旋内齿74a之间，沿与小齿轮74的旋转方向相反的方向产生由碰撞引起的碰撞反作用力载荷F3。另外，碰撞反作用力载荷F3的矢量沿小齿轮内环侧螺旋外齿73和小齿轮侧螺旋内齿74a的螺旋角度分割，并朝向离开环形齿轮23的方向产生推力载荷F4。藉此，小齿轮74朝向离开环形齿轮23的方向移动。
[0184]在此，如图4A所示，小齿轮弹簧11与小齿轮74的轴向移动量对应地收缩。S卩，小齿轮弹簧11起到对小齿轮74与环形齿轮23发生碰撞时的推力载荷进行吸收的减振机构的作用。因而，即便在小齿轮74与环形齿轮23发生碰撞时，也能抑制小齿轮74的轴向一侧端面74b及环形齿轮23的轴向另一侧端面23a的磨损，并能实现小齿轮74及环形齿轮23的寿命延长。
[0185]接着，再次处于如图4B所示的环形齿轮23的齿部23A的前端角部与小齿轮74的小齿轮侧螺旋外齿74A的前端角部发生碰撞的状态，每次小齿轮74均被环形齿轮23施加旋转力F2，并在每次重复这一状态时，使小齿轮74的旋转速度加速，并使小齿轮74的旋转速度追上环形齿轮23的旋转速度而使两者的旋转同步。
[0186]图5A、图5B及图5C是小齿轮74与环形齿轮23开始啮合时的说明图。
[0187]如图5C所示，在小齿轮74上，利用发生收缩后的小齿轮弹簧11的作用力，朝靠近环形齿轮23—侧的方向施加按压力。然后，通过输出轴(参照图5A)的旋转，使小齿轮74的旋转速度与环形齿轮23的旋转速度相同(处于同步的状态)或比环形齿轮23的旋转速度快。接着，一旦环形齿轮23与小齿轮74开始连动，利用由小齿轮74与环形齿轮23的啮合而产生的推力载荷F5，而使小齿轮74沿小齿轮内环侧螺旋外齿73和小齿轮侧螺旋内齿74a的螺旋角度朝靠近环形齿轮23 —侧的方向移动。
[0188]接着，如图5B所示，被朝环形齿轮23 —侧推出的小齿轮74开始与环形齿轮23啮八口 ο
[0189]图6A、图6B及图6C是小齿轮74与环形齿轮23啮合后的说明图。
[0190]在输出轴4的旋转速度上升后，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，由于小齿轮74与环形齿轮23螺旋啮合，且与小齿轮内环71螺旋花键嵌合，因此，进一步产生朝靠近环形齿轮23 —侧的方向的推力载荷。
[0191]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啮合。另外，此时，如图6C所示，利用小齿轮弹簧11 (参照图6A)，将小齿轮74相对于小齿轮内环71朝向环形齿轮23 —侧施力。因而，小齿轮74在与环形齿轮23抵接后被保持，而不相对于小齿轮内环71相对移动。
[0192]在发动机启动，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的单向离合器功能起作用，而使小齿轮74空转。此外，在伴随着发动机启动而停止对励磁线圈24的通电时，利用回位弹簧21对离合器外环18的作用力，小齿轮74从环形齿轮23脱离，并且可动接点板8与固定接点板34分开，而使带电刷的直流电动机51停止。
[0193](效果)
[0194]根据本实施方式，在小齿轮74的旋转速度比环形齿轮23的旋转速度慢的情况下，当环形齿轮23与小齿轮74啮合而使旋转力从环形齿轮23传递到小齿轮74时，能容易地使小齿轮74朝离开环形齿轮23的方向滑动移动。也就是说，由于小齿轮74沿着小齿轮内环侧螺旋外齿73和小齿轮侧螺旋内齿74a的螺旋角度后退，因此，能缓和端面接触时的小齿轮74的缓冲力，并能抑制小齿轮74与环形齿轮23连动时的部件磨损。藉此，由于能抑制由环形齿轮23的旋转力引起的负荷传递到起动器1，因此，能抑制离合器机构5等部件的磨损，以实现寿命延长。此外，相对于小齿轮内环71的内环侧外齿与小齿轮74的内齿直线花键啮合的结构，能顺畅地使小齿轮74与环形齿轮23分开。
[0195]此外，在朝向离开环形齿轮23的方向滑动移动的小齿轮74上，因环形齿轮23的旋转而施加有旋转力，在每次重复这一状态时，使小齿轮74的旋转速度加速，并使小齿轮74的旋转速度追上环形齿轮23的旋转速度而使两者的旋转同步。
[0196]接着，在使小齿轮74的旋转速度与环形齿轮23的旋转速度相同(处于同步的状态)或比环形齿轮23的旋转速度快，而使环形齿轮23与小齿轮74开始啮合时，由于在小齿轮74上朝向靠近环形齿轮23的方向产生推力载荷，因此，能使小齿轮74与环形齿轮23顺畅地啮合。
[0197]此外，由于在小齿轮74与小齿轮内环71之间设置有小齿轮弹簧11，因此，能一边吸收小齿轮74与环形齿轮23啮合时的冲击，一边使小齿轮74与环形齿轮23的旋转速度同步，同时，能利用小齿轮弹簧11的作用力，将小齿轮74朝环形齿轮23 —侧按压。因而，能抑制小齿轮74与环形齿轮23啮合时的小齿轮74及环形齿轮23等部件的磨损，并且能在小齿轮74与环形齿轮23分开之后快速地使小齿轮74与环形齿轮23啮合。
[0198]因此，能在确保环形齿轮23与小齿轮74的良好啮合性的同时，实现寿命延长。
[0199]另外，本发明不局限于上述实施方式，能在不脱离本发明的精神的范围内，对上述实施方式进行各种改变。
[0200]在上述实施方式中，对通过使小齿轮74与环形齿轮23直接啮合来彼此连动的结构进行了说明，但即便是在小齿轮74与环形齿轮23之间夹设例如怠速齿轮等其它齿轮并经由怠速齿轮而使小齿轮74与环形齿轮23连动的结构，也能应用本发明的实施方式。
[0201]在上述实施方式中，对将电磁装置9设置成包括励磁线圈24和柱塞机构37的结构，并将励磁线圈24、柱塞机构37以及输出轴4同轴配置的所谓单轴式的起动器I进行了说明。
[0202]但是，本发明实施方式的应用不局限于单轴式的起动器1，只要是包括能使小齿轮机构70进退动作的结构的起动器，均能应用本发明的实施方式。例如，也可以将本发明实施方式应用于将电磁装置(柱塞机构37)与输出轴4配置在不同轴上的所谓双轴式的起动器、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的起动器等各种形式的起动器。
[0203]在上述实施方式中，以在汽车启动时使用的起动器I为例进行了说明，但起动器I的应用不限定于汽车，例如也可以应用于例如自动二轮车等。
[0204]此外，在上述实施方式的起动器I中，如上所述，在小齿轮机构70中设置有减振机构，并且能使小齿轮74与环形齿轮23稳定地啮合。因而，实施方式的起动器I的应用不限定于具有怠速停止功能的汽车，也能理想地应用于不具有怠速停止功能的汽车。
[0205]工业上的可利用性
[0206]如上所述，能够抑制小齿轮与环形齿轮连动时的部件磨损。此外，由于能抑制由环形齿轮的旋转力引起的负荷传递到起动器，因此，能在确保环形齿轮与小齿轮的良好连动性的同时，实现部件的寿命延长。
[0207](符号说明)
[0208]I起动器
[0209]3电动机部
[0210]4输出轴
[0211]9电磁装置
[0212]11小齿轮弹簧
[0213]23环形齿轮
[0214]24励磁线圈
[0215]70小齿轮机构
[0216]71 小齿轮内环
[0217]73小齿轮内环侧螺旋外齿
[0218]74小齿轮
[0219]74A小齿轮侧螺旋外齿
[0220]74a小齿轮侧螺旋内齿
[0221]80齿轮柱塞
[0222]FUF3.F4.F5 推力载荷
【权利要求】
1.一种起动器，包括: 输出轴，该输出轴接收电动机部的旋转力而旋转； 小齿轮机构，该小齿轮机构能滑动移动且能与发动机的环形齿轮连动地设置在所述输出轴上，所述小齿轮机构用于将所述输出轴的旋转传递到所述环形齿轮；以及 电磁装置，该电磁装置进行对所述电动机部的通电及断开，并且将朝向所述环形齿轮侧的按压力施加到所述小齿轮机构， 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所述输出轴上，并能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能与所述环形齿轮连动；以及 小齿轮弹簧，该小齿轮弹簧配置在所述小齿轮与所述小齿轮内环之间，并将所述小齿轮朝向所述环形齿轮一侧施力， 在所述小齿轮上形成有小齿轮侧螺旋外齿及小齿轮侧螺旋内齿，而在所述小齿轮内环上形成有小齿轮内环侧螺旋外齿，其中，所述小齿轮侧螺旋外齿具有螺旋角且与所述环形齿轮连动，所述小齿轮侧螺旋内齿具有螺旋角且与所述小齿轮内环连动，所述小齿轮内环侧螺旋外齿具有螺旋角且与所述小齿轮侧螺旋内齿连动， 所述小齿轮侧螺旋外齿形成为:若在所述环形齿轮与所述小齿轮连动时所述小齿轮的旋转速度比所述环形齿轮的旋转速度慢，则朝向离开所述环形齿轮的方向在所述小齿轮上产生推力载荷， 并且形成为:若在所述环形齿轮与所述小齿轮连动时所述小齿轮的旋转速度比所述环形齿轮的旋转速度快，则朝向靠近所述环形齿轮的方向在所述小齿轮上产生推力载荷， 所述小齿轮侧螺旋内齿及所述小齿轮内环侧螺旋外齿形成为:若在所述环形齿轮与所述小齿轮连动时所述小齿轮的旋转速度比所述环形齿轮的旋转速度慢，则朝向靠近所述环形齿轮的方向在所述小齿轮上产生推力载荷， 并且形成为:若在所述环形齿轮与所述小齿轮连动时所述小齿轮的旋转速度比所述环形齿轮的旋转速度快，则朝向离开所述环形齿轮的方向在所述小齿轮上产生推力载荷。
2.如权利要求1所述的起动器，其特征在于， 所述小齿轮内环侧螺旋外齿的扭转方向设定为和与所述环形齿轮连动的所述小齿轮侧螺旋外齿的扭转方向相同的方向。
3.如权利要求1或2所述的起动器，其特征在于， 所述小齿轮侧螺旋外齿、所述小齿轮侧螺旋内齿及所述小齿轮内环侧螺旋外齿的扭转方向是基于所述环形齿轮的齿部的扭转方向而确定的。
4.如权利要求1至3中任一项所述的起动器，其特征在于， 所述电磁装置包括: 励磁线圈，该励磁线圈设置成筒状；以及 齿轮柱塞，该齿轮柱塞基于对所述励磁线圈的通电而沿着所述输出轴滑动移动，并对所述小齿轮机构施加按压力， 所述电磁装置与所述输出轴同轴设置。
【文档编号】F02N11/00GK104254685SQ201280072007
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2012年3月30日 优先权日:2012年3月30日
【发明者】池守朋彦, 大冈博, 大屋正明, 小田切昌贵, 神户成广, 山田宏树, 岛田诚司, 深田祐介, 山形隆之, 中村正博 申请人:株式会社美姿把, 本田技研工业株式会社