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1、(10)申请公布号 CN 103032239 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 2 2 3 9 A *CN103032239A* (21)申请号 201210376270.3 (22)申请日 2012.09.29 2011-222496 2011.10.07 JP F02N 11/00(2006.01) F02N 15/06(2006.01) (71)申请人株式会社电装 地址日本爱知县 (72)发明人桑田明菜 神津琢磨 (74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人魏金霞 吴焕芳 (54) 发明名称 起动机 (57) 摘要 起动机。
2、,输出轴(5)由主管本体(6A)根据直 接接触结构()支承,使得除了外螺旋形花键 (5a)之外的外表面与除了内螺旋形花键(6a)的 内表面直接接触。因此,输出轴(5)能够由小齿轮 管(6)支承,而不需要其他部件。结果,考虑到输 出轴(5)由小齿轮管(6)支承,径向方向上出现的 间隙能够被限制为形成在输出轴(5)的外表面与 小齿轮管(6)的内表面之间的径向间隙(Z),由于 可以抑制小齿轮管(6)和小齿轮(7)相对于输出 轴(5)的倾斜,因此可以延长起动机(1)的寿命。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书10页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12。
3、)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 10 页 附图 5 页 1/1页 2 1.一种起动机,包括: 马达,所述马达产生转矩; 输出轴,所述输出轴与所述马达的旋转轴同轴地设置; 外花键,所述外花键形成在所述输出轴的外表面上; 离合器,所述离合器将由所述马达产生的所述转矩传输至所述输出轴; 小齿轮管,所述小齿轮管具有圆柱形孔,在所述圆柱形孔的内表面中形成有内花键,并 且所述输出轴的在轴向方向上的马达反向侧插入到所述圆柱形孔的内周中,使得所述外花 键与所述内花键啮合; 小齿轮,所述小齿轮设置在所述小齿轮管的在所述轴向方向上的马达反向侧的端部 上,并且所述小齿轮与所述小齿轮管一起旋转;以及 电磁。
4、螺线管,所述电磁螺线管通过电磁体的吸引力驱动移位杆并且通过所述移位杆将 所述小齿轮管和所述小齿轮一起沿马达反向侧方向相对于所述输出轴推出;其中, 通过借助于所述电磁螺线管的操作将所述小齿轮管沿所述马达反向侧方向相对于所 述输出轴推出,所述小齿轮与发动机的环形齿轮啮合;并且 所述输出轴由所述小齿轮管利用直接接触结构支承,使得除了所述外花键之外的外表 面与除了所述小齿轮管的所述内花键之外的内表面直接接触。 2.根据权利要求1所述的发动机,其中, 当所述外花键的齿尖与所述内花键的齿根之间在径向方向上的距离定义为外表面齿 间距,并且所述外花键的齿根与所述内花键的齿尖之间在径向方向上的距离定义为内表面 。
5、齿间距时,所述齿间距中的至少一个齿间距小于所述外花键与所述内花键之间在周向方向 上的齿隙;并且 所述小齿轮管的所述内表面与所述输出轴的所述外表面之间在径向方向上的间隙构 造成既小于所述外表面齿间距又小于所述内表面齿间距。 3.根据权利要求2所述的发动机,其中, 所述小齿轮管的所述内表面在所述轴向方向上的马达反向侧形成有所述内花键,以及 所述输出轴的所述外表面在所述轴向方向上的马达反向侧形成有所述外花键。 4.根据权利要求1、2或3中所述的发动机,其中, 所述外花键的所述齿根的直径小于所述输出轴的所述外表面的直径。 5.根据权利要求1、2、3或4中所述的发动机,其中, 在所述输出轴的所述外表面和。
6、所述小齿轮管的所述内表面中的至少一个上形成填充 润滑剂的槽。 权 利 要 求 书CN 103032239 A 1/10页 3 起动机 技术领域 0001 本发明涉及一种起动机,该起动机具有如下系统:即,该系统具有以花键配合的方 式与输出轴的周边啮合的小齿轮管,并且通过在马达反向侧方向上相对于输出轴推出小齿 轮管使由小齿轮管的在轴向方向上位于马达反向侧的一端支承的小齿轮与发动机环形齿 轮啮合。 背景技术 0002 在日本专利申请公开2006-177168中公开了一种常规的具有悬臂式结构的起动 机。 0003 如图5所示,该起动机包括:输出轴100、小齿轮管120、单向离合器130、小齿轮 140。
7、以及外壳160。 0004 输出轴100由马达(未图示)驱动,并且小齿轮管120通过轴承110装配到输出 轴100的周边。 0005 单向离合器130为将输出轴100的旋转传输至小齿轮管120的滚柱式单向离合 器,并且小齿轮140与小齿轮管120的在轴向方向上的马达反向侧(附图中的左手侧)处 的端部以直接花键配合的方式啮合。 0006 外壳160通过设置在离合器130与小齿轮140之间的轴承150来支承小齿轮管 120。 0007 该起动机具有如下系统:即,该系统在马达反向侧方向上相对于输出轴100将小 齿轮管120和离合器130一起推出,并在由电磁开关(未图示)触发时,将小齿轮140啮合 到。
8、发动机环形齿轮。 0008 上面提到的起动机具有这样一种结构:即,当通过电磁开关将小齿轮管120沿马 达反向侧方向推出时,离合器130与小齿轮管120一起移动。 0009 因此,可动本体(小齿轮管120、离合器130、小齿轮140)的移动质量变大,这已经 成为小型化电磁开关的目标。 0010 另一方面,在日本专利申请公开2007-146759中公开了一种具有悬臂式结构的起 动机。 0011 在该起动机中,如图6所示,小齿轮轴170以螺旋形花键配合的方式设置成能够沿 轴向方向移动至离合器130的内管131,并且小齿轮140附接至齿轮轴170的在轴向方向上 位于马达反向侧的一端。 0012 利用该。
9、结构,由于在通过电磁开关将小齿轮轴170沿马达反向侧方向推出时离合 器130不能移动,因此与起动机168相比,能够使可动本体(小齿轮轴170、小齿轮140)的 移动质量较小。 0013 因此,可以实现对产生吸引力以将可动本体推出的电磁开关的小型化。 0014 近几年,采用怠速停止系统(ISS)该系统当车辆在交通灯处或交通堵塞期间 停车时,阻止燃料注入到发动机从而自动停止发动机的车辆增加了。 说 明 书CN 103032239 A 2/10页 4 0015 与未采用ISS的车辆相比,在采用ISS的车辆中,起动发动机的频率急剧增加,同 时操作起动机的次数也急剧增加。 0016 随着越来越多的车辆采。
10、用ISS,更需要具有良好对准的输出轴100和小齿轮管120 的发动机,以延长起动机的寿命。 发明内容 0017 本发明已经根据上面提出的问题而做出,并且本发明的目的是提供一种具有悬臂 式结构的起动机,其抑制了小齿轮管或小齿轮相对于输出轴的倾斜并且延长了起动机的寿 命。 0018 在根据第一方面的起动机中,起动机包括:输出轴,该输出轴与马达的旋转轴同轴 地设置;外花键,该外花键形成在输出轴的外表面上;离合器,该离合器将由马达产生的转 矩传输至输出轴;小齿轮管,该小齿轮管具有圆柱形孔,内花键形成在该圆柱形孔的内表面 中,并且输出轴的在轴向方向上的马达反向侧插入到圆柱形孔的内周中,使得外花键与内 花。
11、键啮合;小齿轮,所述小齿轮设置在小齿轮管的在轴向方向上的马达反向侧的端部上,并 且小齿轮与小齿轮管一起旋转;以及电磁螺线管,该电磁螺线管通过电磁体的吸引力驱动 移位杆并且通过移位杆将小齿轮管和小齿轮沿马达反向侧方向相对于输出轴推出。 0019 通过借助于电磁螺线管的操作将小齿轮管沿马达反向侧方向相对于输出轴推出, 小齿轮与发动机的环形齿轮啮合。输出轴由小齿轮管利用直接接触结构支承,使得除了所 述外花键之外的外表面与除了所述小齿轮管的所述内花键之外的内表面直接接触。 0020 这时,由于输出轴能够由小齿轮管支承,而不需要诸如轴承之类的其他部件,因此 能够将出现在径向方向上的间隙限制为形成在作为输。
12、出轴的外表面的滑动表面与作为小 齿轮管的内表面的滑动表面之间的径向间隙。 0021 为此,考虑到由小齿轮管支承输出轴,由于径向方向上的间隙可以构造为小的,因 此能够抑制小齿轮管或小齿轮相对于输出轴的倾斜,并且能够延长起动机的寿命。 0022 而且,由于输出轴能够由小齿轮管通过外花键和内花键的啮合以及直接接触结构 支承,因此能够进一步抑制小齿轮管和小齿轮相对于输出轴的倾斜。 0023 即,由于直接接触结构由直接接触的除了外花键之外的外表面和除了内花键之外 的内表面形成,因此直接接触结构以及外花键和内花键的啮合都不在轴向方向上重叠,而 是在轴向方向上分别形成。 0024 为此,由于输出轴能够由小齿。
13、轮管根据在轴向方向上分开的两种结构(即,直接 接触结构以及外花键和内花键的啮合)支承,因此能进一步抑制小齿轮管和小齿轮相对于 输出轴的倾斜。 0025 在根据第二方面的起动机中,当外花键的齿尖与内花键的齿根之间在径向方向上 的距离定义为外表面齿间距,并且外花键的齿根与内花键的齿尖之间在径向方向上的距离 定义为内表面齿间距时,所述齿间距中的至少一个齿间距(即,内表面齿间距或外表面齿 间距)小于外花键与内花键之间在周向方向上的齿隙。 0026 另外,小齿轮管的内表面与输出轴的外表面之间在径向方向上的间隙构造成既小 于外表面齿间距又小于内表面齿间距。 0027 在根据第三方面的起动机中,小齿轮管的内。
14、表面在轴向方向上的马达反向侧形成 说 明 书CN 103032239 A 3/10页 5 有内花键,并且输出轴的外表面在轴向方向上的马达反向侧形成有外花键。 0028 在根据第四方面的起动机中,外花键的齿根的直径小于输出轴的外表面的直径。 0029 在根据第五方面的起动机中,在输出轴的外表面和小齿轮管的内表面中的至少一 个上形成填充有润滑油的槽。 附图说明 0030 在附图中: 0031 图1示出了示出有整个起动机的结构图; 0032 图2A示出了示出有当马达停机时图1的主体部的结构图; 0033 图2B示出了示出有当马达被驱动时图1的主体部的结构图; 0034 图3A示出了这样的示意图:该示。
15、意图对外表面中的齿与内表面齿间距以及外花 键与内花键之间在周向方向上的齿隙进行了说明; 0035 图3B示出了示出有在直接接触结构中沿径向方向的间隙的示意图; 0036 图4A示出了这样的示意图:该示意图示出了输出轴的外表面与外花键的齿根之 间在径向方向上的空间关系,其形成本发明的直接接触结构; 0037 图4B示出了这样的示意图:该示意图示出了输出轴的外表面与外花键的齿根之 间在径向方向上的空间关系,其相对于本发明形成比较例的直接接触结构; 0038 图5示出了在日本专利申请公开2006-177168中公开的起动机的主体部的结构 图;以及 0039 图6示出了在日本专利申请公开2007-14。
16、6759中公开的起动机的主体部的结构 图。 具体实施方式 0040 在下文中,将参照附图对本发明的实施方式进行描述。 0041 如图1所示,起动机1包括:马达2、减速器3、输出轴5、小齿轮管6、小齿轮7以及 电磁开关9。 0042 马达2产生转矩并且其旋转速度由减速器3减慢。 0043 输出轴5通过离合器4与减速器3的输出侧连接,并且小齿轮管6以花键配合的 方式啮合到输出轴5的周边。 0044 小齿轮7附接至小齿轮管6的在轴向方向上位于马达反向侧的一端,并且小齿轮 7与小齿轮管6一起旋转。 0045 电磁开关9通过电磁体的吸引力驱动移位杆8,并且通过移位杆8将小齿轮管6和 小齿轮7一起相对于输。
17、出轴5推出。 0046 此外,电磁开关9接通及关闭主触点这将在后面提到并且中断马达2的 激励电流。 0047 这里,在下面的说明中,在轴向方向上的马达侧(附图中的右手侧)定义为后端 侧,而在轴向方向上的马达反向侧(与马达2相反的一侧)定义为前端侧。 0048 此外,小齿轮管6由电磁开关9相对于输出轴5推出的方向(附图中的左手侧) 定义为马达反向侧方向,而小齿轮管6被推回的方向定义为马达侧方向。 说 明 书CN 103032239 A 4/10页 6 0049 马达2是直流换向器马达,该直流换向器马达例如包括:磁场,该磁场通过在用作 框架的磁轭2a的内周向上设置永久磁体(磁场线圈就可以)而构成;。
18、电枢(未图示),该 电枢在电枢轴2b的外表面上具有换向器(未图示);以及电刷(未图示),该电刷设置在换 向器的外表面上。 0050 当主触点由电磁开关9关闭并且电枢被通电时,马达2通过与磁场的相互作用而 在电枢中产生转矩。 0051 减速器3具有:设置在电枢轴2b的无换向器侧(附图中的左手侧)的太阳轮3a; 与太阳轮3a同轴地设置的环形内齿轮3b;以及多个(例如,三个)行星齿轮3c,所述多个 行星齿轮3c与太阳轮3a和内齿轮3b啮合,如图2A和图2B所示。 0052 减速器3为行星齿轮减速器,从而行星齿轮3c根据太阳轮3a的旋转而围绕太阳 轮3a自转及公转。 0053 离合器4包括:外部4a,。
19、该外部4a与能够旋转支承减速器3的行星齿轮3c的齿 轮轴3d一起设置;内部4b,该内部以能够相对于外部4a的内周旋转的方式设置;以及设置 在外部4a与内部4b之间的滚柱4c(本发明的动力间断构件),如图2A和图2B所示。 0054 离合器4为单向离合器,该单向离合器将工作转矩从外部4a通过滚柱4c传输至 内部4b,然而,由于滚柱4c空转,因此中断了从内部4b至外部4a的转矩传输。 0055 如图2所示,输出轴5与马达2的电枢轴(旋转轴)2b同轴地设置。 0056 输出轴5的位于后端侧(附图中的右手侧)的一端与离合器4的内部4b一起设 置,并且输出轴5的外表面能够由中央壳体11通过轴承10可旋转。
20、地支承。 0057 此外,外螺旋形花键5a在输出轴5的外表面形成于由轴承10支承的外表面的前 端侧中,抑制小齿轮管6的最大前进位置的止动件5b形成在外螺旋形花键5a的前端侧的 前端表面上。 0058 此外,周向槽5c凹进由输出轴5的轴承10支承的外表面与外螺旋形花键5a之间 的所有圆周中,并且抑制小齿轮管6在周向槽5c中的止挡位置的止动构件12被附接。 0059 止动构件12例如为E型夹,E型夹通过插入周向槽5c的周边中而得以使用。 0060 另外,可以使用两个或更多个E型夹。 0061 此外,可以在E型夹的周边上设置盖子13,使得E型夹不能通过输出轴5旋转时产 生的离心力而从周向槽5c脱离。。
21、 0062 如图2所示,小齿轮管6具有:主管本体6A,该主管本体6A具有圆柱形孔6b,在该 圆柱形孔6b的内表面中形成有内螺旋形花键6a;以及齿轮滑动部6B,该齿轮滑动部6B设 置在主管本体6A的前端侧。 0063 对于小齿轮管6,主管本体6A的外表面由外壳17通过能够沿轴向方向滑动的轴承 16支承。 0064 此外,输出轴5插入到圆柱形孔6b的内周中,并且内螺旋形花键6a与外螺旋形花 键5a啮合。 0065 因此,小齿轮管6附接成能够相对于输出轴5在轴向方向上旋转和移动。 0066 由于内螺旋形花键6a的前端侧接触止动件5b的后端侧,因此抑制了上面提到的 小齿轮管6的最大前进位置。 0067。
22、 另外,尽管轴承16使用了滚珠轴承,但在图1和图2中也可以使用滑动轴承(普 说 明 书CN 103032239 A 5/10页 7 通轴承)或滚针轴承。 0068 主管本体6A的圆柱形孔6b在离开其轴向方向上的近似中心部分的前端侧和后端 侧中的内径是不同的。后端侧中的内径大于前端侧中的内径,并且内螺旋形花键6a形成在 后端侧的内表面上。 0069 圆柱形孔6b的后端侧中的内径的尺寸与内螺旋形花键6a的齿根直径的尺寸近似 相等。 0070 此外,如图3A和图3B所示,当外螺旋形花键5a的齿尖与内螺旋形花键6a的齿根 之间在径向方向上的距离定义为外表面齿间距X1,并且外螺旋形花键5a的齿根与内螺旋。
23、 形花键6a的齿尖之间在径向方向上的距离定义为内表面齿间距X2时,外表面齿间距X1和 内表面齿间距X2均小于外螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a之间在周向方向上的齿隙Y。 0071 另外,外螺旋形花键5a的齿的数量为内螺旋形花键6a的齿的数量的两倍。 0072 因此,当内螺旋形花键6a与外螺旋形花键5a啮合时,外螺旋形花键5a的两颗齿 进入内螺旋形花键6a的齿之间。 0073 此外,输出轴5由主管本体6A根据直接接触结构支承,使得除了外螺旋形花键 5a之外的外表面与除了小齿轮管6的内螺旋形花键6a之外的内表面直接接触(参照图2A、 图2B、图3A和图3B)。 0074 即,在圆柱形孔6b的前端侧。
24、中,圆柱形孔6b的内表面(小齿轮管6的内表面)与 输出轴5的外表面之间在径向方向上的间隙Z构造成比外表面齿间距X1和内表面齿间距 X2都更小。 0075 此外,输出轴5的外表面和小齿轮管6的内表面形成滑动表面5和6a,所述滑动 表面5和6a分别在轴向方向和周向方向上以可滑动的方式彼此接触。 0076 即,在圆柱形孔6b的前端侧中,输出轴5由小齿轮管6支承,并且在径向方向上形 成位于小齿轮管6之间的间隙Z。 0077 这里,位于小齿轮管6侧中的形成直接接触结构的滑动表面6形成在内螺旋 形花键6a的前端侧中,位于输出轴5侧中的形成直接接触结构的滑动表面5形成在 外螺旋形花键5a的前端侧中。 007。
25、8 此外,外螺旋形花键5a的齿根的直径小于滑动表面5的直径,如图4A所示。 0079 此外,从如图2A所示的发动机停止的时间至如图2B所示的发动机被驱动的时间, 使形成在输出轴5的末端面(前端侧中的端面)与圆柱形孔6b在轴向上的底部之间的空 间S(即,形成在直接接触结构的前端侧中的空间S)与在圆柱形孔6b的后端侧中的空 间S(即,形成在直接接触结构的后端侧中的空间S)连通的连通槽18沿轴向方向形 成在滑动表面5和滑动表面6中的至少一个处。 0080 此外,连通槽18填充有作为滑润剂的油脂。 0081 另外,发动机被驱动的时间表示小齿轮7已经与发动机的环形齿轮G啮合的时间 (参照图1),并且由马。
26、达2产生的转矩从小齿轮7传输至环形齿轮G,以利用曲柄开动(起 动)发动机。 0082 如图1所示,与移位杆18的一端接合的杆接合部19设置在主管本体6A的位于后 端侧的一端处。 0083 此外,防止异物从外部进入轴承16的前端侧的密封构件20设置在主管本体6A的 说 明 书CN 103032239 A 6/10页 8 周边中。 0084 密封构件20例如是由橡胶制成的油封,在密封构件20的唇缘部与主管本体6A的 外表面接触的情况下,该油封被保持在外壳17处。 0085 小齿轮滑动部6B的外径小于主管本体6A的外径,并且直花键齿6c沿轴向方向形 成在外表面中(参照图2)。 0086 小齿轮7与小。
27、齿轮管6分离地形成,并且小齿轮7以能够沿轴向方向相对于小齿 轮滑动部6B移动的方式附接至小齿轮滑动部6B。 0087 此外,小齿轮7由小齿轮弹簧21激励至小齿轮滑动部6B的前端侧,并且小齿轮7 在轴向方向上的移动被附接至小齿轮滑动部6B的位于前端侧的一端上的小齿轮止动件22 抑制。 0088 此外,如图2A和图2B所示,小齿轮7具有滑孔7b和大孔7c。滑孔7b朝向小齿 轮7的前端侧中的内周敞开,并且直花键槽7a沿轴向方向形成在内表面中。大孔7c与滑 孔7b连通,并且朝向小齿轮7的后端侧中的内周敞开,同时,大孔7c的内径大于滑孔7b的 内径。 0089 此外,小齿轮滑动部6B通过大孔7c的内周插。
28、入到滑孔7b的内周中,并且直花键 齿6c与直花键槽7a啮合,使得小齿轮7以能够沿轴向方向相对于齿轮滑动部件6B移动的 方式附接至小齿轮滑动部6B。 0090 此外,在小齿轮7中,主管本体6A的位于前端侧中的一端的周边与大孔7c的位于 后端侧中的一端的内周啮合。 0091 小齿轮弹簧21设置在沿径向方向形成在小齿轮管6的主管本体6A与小齿轮滑动 部6B之间的台阶面与沿径向方向形成在小齿轮7的大孔7c与滑动孔7b之间的台阶面之 间。 0092 如图1所示,电磁开关9具有:通过电磁体的吸引力来驱动柱塞23的螺线管SL(在 本发明中为电磁螺线管);以及树脂盖24,树脂盖24具有设置在树脂盖24中的主触。
29、点。树 脂盖24通过压接到用作螺线管SL的磁路的框架的开口端上而被固定。 0093 螺线管SL包括:励磁线圈25、柱塞23、回位弹簧26、驱动弹簧27以及接头28等。 0094 励磁线圈25通过通电而形成电磁体,并且柱塞23以能够在轴向方向上移动的方 式设置在励磁线圈25的内周中。 0095 当停止对励磁线圈25通电从而电磁体的吸引力消失时,回位弹簧26将柱塞23推 回原处,从而驱动弹簧27保存了用于将小齿轮7啮合到发动机的环形齿轮G的反作用力。 0096 接头28通过驱动弹簧27将柱塞23的动作传输至移位杆8。 0097 主触点具有:一组固定触头(未图示),所述一组固定触头通过固定至树脂盖2。
30、4 的两个端子螺栓29和30连接至马达2的电源线;以及移动触头(未图示),该移动触头与 柱塞23的动作互联并且使所述一组固定触头之间电中断。 0098 当柱塞23被电磁体吸引并且向图1中的右侧移动时,主触点关闭,并且移动触头 接触所述一组固定触头,使得所述一组固定触头导通,而当电磁体的吸引力消失从而柱塞 23由回位弹簧26推回时,主触点打开,并且移动触头与所述一组固定触头分离,使得所述 一组固定触头接通。 0099 移位杆8具有能够由外壳17旋转支承的杆支点部8a,并且杆的一端与电磁开关9 说 明 书CN 103032239 A 7/10页 9 的接头28连接,而杆的另一端与附接至主管本体6A。
31、的杆接合部19接合。 0100 接下来,说明起动机1的操作。 0101 当用户关闭起动机开关(未图示)时,电磁开关9的励磁线圈25由电池通电从而 形成电磁体,因而柱塞23在电磁体的吸引力下移动。 0102 小齿轮管6通过经由移位杆8传输至小齿轮管6的柱塞23的动作而被与小齿轮 7一起在马达反向侧方向上推出。 0103 这时,如果小齿轮7未与环形齿轮G啮合并且小齿轮7的端部表面接触环形齿轮G 的端部表面,则小齿轮7的运动停止,并且仅有小齿轮管6被推出,以推动和缩短了小齿轮 弹簧21。 0104 然后,如果柱塞23进一步移动以在驱动弹簧27中存储反作用力并关闭主触点,则 马达2就会响应来自电池的电。
32、力供给而产生转矩。 0105 在被减速器3放大之后,马达2中所产生的转矩通过离合器4传输至输出轴5,并 且进一步从输出轴5传输至小齿轮管6,使得小齿轮管6旋转。 0106 当小齿轮7旋转至通过小齿轮管6的旋转而使小齿轮7与环形齿轮G的啮合成为 可能的位置时,小齿轮管6被存储在驱动弹簧27中的反作用力以及通过利用外螺旋形花键 5a和内螺旋形花键6a来交换由马达2产生的转矩的方式在轴向方向上产生的推力(向前 的力)推出。 0107 此外,小齿轮7和环形齿轮G的啮合通过被小齿轮弹簧21的反作用力推出小齿轮 7来实现。 0108 因此,由马达2产生的转矩从小齿轮7传输至环形齿轮G,从而利用曲柄开动(起。
33、 动)发动机。 0109 当用户在通过曲柄起动发动机之后打开起动机开关时,柱塞23被回位弹簧26的 反作用力推回,因为对励磁线圈25的通电停止了并且电磁体的吸引力已经消失。 0110 因此,主触点打开并且停止了利用电池对马达2的通电,从而电枢的旋转逐渐放 慢并且最终停止。 0111 此外,当柱塞23被推回时,移位杆8在与起动发动机时的方向相反的方向上摆动, 并且移位杆8在马达侧方向上将小齿轮管6推回,使得小齿轮7与环形齿轮G分离并且小 齿轮7与小齿轮管6一起往回移动以产生如图2A所示的起动机1的停止状况。 0112 (本实施方式的功能和效果) 0113 在本实施方式中示出的起动机1中,小齿轮滑。
34、动部6B形成在由外壳17通过轴承 16支承的小齿轮管6的前端侧的端部上,并且小齿轮7以直花键配合的方式啮合到小齿轮 滑动部6B的周边并且附接在小齿轮滑动部6B的周边上。 0114 即,起动机1为不具有在小齿轮7的前端侧支承小齿轮管6的轴承的悬臂式结构。 0115 在起动机1中,小齿轮管6通过螺旋形花键配合附接至输出轴5的周边,并且小齿 轮管6在起动发动机时被电磁开关9沿马达侧的方向相对于输出轴5推出。 0116 此外,输出轴5的位于后端侧的一端与离合器4的内部4b一起设置。 0117 根据该结构,当起动发动机时,输出轴5和离合器4没有移动。 0118 此外,由于小齿轮管6通过螺旋形花键配合附接。
35、至输出轴5的周边并且以能够沿 轴向方向相对于输出轴5移动的方式附接,主管本体6A形成中空形状。 说 明 书CN 103032239 A 8/10页 10 0119 因此,能够减小小齿轮管6的重量。 0120 另一方面,用于如图6所示的起动机759的小齿轮轴170通过螺旋花键配合附接 至内管131的内周。 0121 因此,如果小齿轮轴170形成中空形状,则存在齿轮轴170缺乏刚性的可能。 0122 即,即使小齿轮轴170形成中空形状,由于没有从内表面支承小齿轮轴170的部 件,因此也难以为减小其重量而使小齿轮轴170形成中空形状。 0123 因此,由于包括有小齿轮管6和小齿轮7的移动本体的质量在。
36、本实施方式的起动 机1中能够变小,因此能够使通过移位杆8产生用于将可动本体推出的吸引力的电磁开关 9小型化。 0124 此外,本实施方式的起动机1不具有将离合器4的内部4b通过螺旋花键配合的方 式与输出轴5齿轮啮合的结构,但输出轴5的后端与离合器4的内部4b一起形成。 0125 在这种情况下,出现在离合器4中的间隙(出现在外部4a与滚柱4c之间的间隙 以及出现在滚柱4c与内部4b之间的间隙)和出现在形成于输出轴5中的外螺旋形花键5a 与形成于小齿轮管6中的内螺旋形花键6a之间的间隙在轴向方向上不重叠。 0126 换句话说,由于出现在离合器4中的间隙和出现在花键部中的间隙在轴向上分隔 开,因此能。
37、够抑制小齿轮管6的倾斜。 0127 因此,由于能够抑制支承小齿轮管6的轴承10和轴承16与构成减速器3的齿轮 3a、齿轮3b和齿轮3c的磨损,因此能够延长起动机1的寿命。 0128 此外,小齿轮7与小齿轮管6分离地形成,并且小齿轮7以能够沿轴向方向相对于 小齿轮滑动部6B移动的方式附接,并且小齿轮7由小齿轮弹簧21激励至前端侧。 0129 根据该结构,当小齿轮7通过马达2的旋转而旋转至这样的位置时:在该位置,小 齿轮7能够在小齿轮7被电磁开关9沿马达反向侧的方向与小齿轮管6一起被推出而与环 形齿轮G的端面接触之后与环形齿轮G啮合,小齿轮7能够被小齿轮弹簧21的反作用力在 不移动其他不必要的部件。
38、的情况下选择性地推出,因此可以改善小齿轮7和环形齿轮G的 啮合的容易程度。 0130 此外,通过在小齿轮7的后端侧中的内周中形成大孔7c,小齿轮弹簧21能够设置 到形成于大孔7c与小齿轮滑动部6B的外表面之间的空间,并且主管本体6A的前端侧的端 部的周边装配到到大孔7c的后端侧的端部的内周中,因而,小齿轮弹簧21不会直接暴露在 外边。 0131 因此,能够确保小齿轮弹簧21的耐环境性,并且能够抑制性能劣化。 0132 此外,连通槽18形成在输出轴5和小齿轮管6的滑动表面5和6a中的至少一 个中。 0133 由于连通槽18与形成在小齿轮管6的内侧的末端侧的空间S以及后端侧的空间 S连通,因此,当。
39、小齿轮管6沿轴向方向相对于输出轴5移动时,施加到小齿轮管6的负载 可以变小。 0134 即,假定上面提到的空间S被充分地密封,则当小齿轮管6在起动机1停机时被推 出时,空间S的容积变大并且空间S内部的空气膨胀,因此内部压力下降。 0135 另一方面,当小齿轮管6在起动机1被驱动时被推回时,空间S的容积变小并且空 间S内部的空气被压缩,因此内部压力上升。 说 明 书CN 103032239 A 10 9/10页 11 0136 当小齿轮管6沿轴向方向移动时,内部压力的改变充当负载。 0137 通过对比,由于通过形成使空间S和空间S连通的连通槽18,空气能够在小齿轮 管6沿轴向方向移动时而容易地移。
40、动穿过位于空间S与空间S之间的连通槽18,因此施加 到小齿轮管6的负载变小。 0138 因此,小齿轮管6可以更平稳地移动。 0139 此外,输出轴5由小齿轮管6利用直接接触结构支承,使得除了外螺旋形花键 5a之外的外表面与除了小齿轮管6的内螺旋形花键6a之外的内表面直接接触。 0140 因此,输出轴5可以由小齿轮管6支承,而不需要诸如轴承之类的其他部件。 0141 因此,在通过小齿轮管6来支承输出轴5时,出现在径向方向上的间隙能够限制 成径向间隙Z,该径向间隙Z形成在滑动表面5输出轴5的外表面与滑动表面 6小齿轮管6的内表面之间。 0142 为此,径向间隙Z能够构造成小的,并且小齿轮管6或小齿。
41、轮7相对于输出轴5的 倾斜能够得以抑制。 0143 因此,抑制了轴承10和轴承16以及构成减速器3的齿轮3a至齿轮3c的磨损,这 有助于提高发动机1的寿命。 0144 此外,输出轴5能够通过外螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a啮合以及直接接触 结构两种方式由小齿轮管6支承。 0145 为此,由于能够进一步被抑制小齿轮管6和小齿轮7相对于输出轴5的倾斜,因此 能够进一步延长起动机1的寿命。 0146 此外,内表面齿间距X1与外表面齿间距X2比外螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a 在圆周方向上的齿隙Y更小,并且直接接触结构中的径向间隙Z既小于内表面齿间距X1 又小于外表面齿间距X2(参照图3)。 01。
42、47 因此,对于在外螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a之间的接触,当小齿轮管6相对 于输出轴5倾斜时,齿尖和齿根的接触先于齿表面的接触。 0148 为此,能够抑制小齿轮管6相对于输出轴5的倾斜,并且能够增强起动机1的寿命 改进效果。 0149 此外,由于能够增大齿表面的接触面积,因此能够抑制齿表面的粘着。 0150 此外,通过使径向间隙Z小于内表面齿间距X1和外表面齿间距X2,能够将进一步 得到限制小齿轮管6相对于输出轴5的倾斜,并且能够增强起动机1的寿命改进效果。 0151 而且,小齿轮管6侧中的形成直接接触结构的滑动表面6在内螺旋形花键6a 的前端侧形成,输出轴5侧中的形成直接接触结构的滑动。
43、表面5在外螺旋形花键5a 的前端侧形成。 0152 因此,比内表面齿间距X1和外表面齿间距X2更小的径向间隙Z能够形成在小齿 轮7的沿轴向方向的前端侧附近,使得小齿轮管6能够支承输出轴5。 0153 为此,即使环形齿轮G与小齿轮7啮合,并且大负载施加到小齿轮7上,仍可以限 制小齿轮管6相对于输出轴5的倾斜。 0154 而且,外螺旋形花键5a的齿根的直径小于位于输出轴5侧的形成直接接触结构 的滑动表面5的齿根的直径(参考图4A)。 0155 因此,例如在图4B中所示,与滑动表面5的直径小于外螺旋形花键5a的齿根的 说 明 书CN 103032239 A 11 10/10页 12 直径的情况相比,。
44、外螺旋形花键5a和内螺旋形花键6a在径向上的重叠长度L能够通过加 长外螺旋形花键5a和内螺旋形花键6a的齿长而加长。 0156 因此,能够减小作用在齿面之间的表面压力,并且能够减小粘着的可能性。 0157 而且,连接槽18形成在形成直接接触结构的外螺旋形花键5a和内螺旋形花键 6a中的至少一个上,并且连接槽18填充有润滑油。 0158 因此,对小齿轮管6相对于输出轴5的滑动而言,润滑性是可保持的。 0159 另外,为了在径向间隙Z中更广地扩散润滑油,连接槽18可弯曲成曲线轮廓,例如 螺旋形状。 0160 (改型) 0161 起动机1的方面并不局限于本实施方式,还可以考虑各种各样的改型。 016。
45、2 例如,根据本实施方式的起动机1,内表面齿间距X1和外表面齿间距X2均小于外 螺旋形花键5a与内螺旋形花键6a之间在周向方向上的间隙Y。 0163 然而,也可以是仅内表面齿间距X1和外表面齿间距X2中的一个小于间隙Y,并且 另外一个的距离可以比间隙Y长。 0164 本实施方式中使用的离合器4为滚柱型离合器,该滚柱型离合器利用滚柱4c作为 动力中断构件。 0165 然而,也可以使用利用楔块作为动力中断构件的楔块离合器或者利用凸轮作为动 力中断构件的凸轮离合器,以代替滚柱4c。 0166 此外,用于该起动机1的马达2并不限于如本实施方式中的直流(DC)换向器马达 2,还可以使用例如交流(AC)马。
46、达。 0167 在本实施方式中,小齿轮7与小齿轮管6分离地形成,并且小齿轮7以直花键配合 的方式啮合到小齿轮滑动部6B的周边。 0168 然而,小齿轮7与小齿轮管6可以一体地形成。 0169 本实施方式的电磁开关9驱动转换杆8,并且通过由电磁体的吸引的柱塞23的运 动关闭主触点。 0170 然而,驱动转换杆8并沿马达反向侧的方向推出小齿轮管6的动作,以及打开及关 闭主触点的动作都可以通过单独的螺线管来执行。 0171 也就是,可以使用串联结构的电磁开关,该电磁开关具有用于驱动转换杆8以沿 马达反向侧的方向推出小齿轮管6的小齿轮挤压螺线管(本实施方式中的电磁螺线管)以 及打开及关闭主触点以中断马。
47、达2的激励电流的马达激励螺线管。 0172 此外,小齿轮挤压螺线管和马达激励螺线管均可以容置在共用框架中,以使它们 构成单个电磁开关。 0173 然而,两种螺线管也都可以独立地容置在单独的框架中。 0174 串联结构的电磁开关可以通过电子控制单元(ECU)独立地控制小齿轮挤压螺线 管的操作和马达激励螺线管的操作,并且因此可以被适当用于已经在近几年应用于车辆中 的ISS(怠速停止系统)。 说 明 书CN 103032239 A 12 1/5页 13 图1 图2A 说 明 书 附 图CN 103032239 A 13 2/5页 14 图2B 说 明 书 附 图CN 103032239 A 14 3/5页 15 图3A 图3B 说 明 书 附 图CN 103032239 A 15 4/5页 16 图4A 图4B 说 明 书 附 图CN 103032239 A 16 5/5页 17 图5 现有技术 图6 现有技术 说 明 书 附 图CN 103032239 A 17 。