專利名稱：發(fā)動機起動設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機起動設(shè)備，其能夠在發(fā)動機停止過程當中使起動器的小齒 輪與自由回轉(zhuǎn)的環(huán)齒輪接合從而重新起動發(fā)動機。
背景技術(shù)：
給車輛設(shè)置怠速停止系統(tǒng)是減少CO2的重要方法，這是抵制全球變暖的對策之一。 怠速停止系統(tǒng)是例如當車輛在十字路口因停止信號而停下或因交通堵塞等原因而駐車時 停止向發(fā)動機噴射燃料從而自動停止發(fā)動機的系統(tǒng)。常規(guī)怠速停止系統(tǒng)已被構(gòu)造成在車輛已完全停下之后自動停止發(fā)動機。為了進一 步提高減少CO2的效果，延長發(fā)動機停期是有效的。延長發(fā)動機停期可具體通過在車速耗 盡之前(即，在車輛停下之前的減速期間)停止發(fā)動機的系統(tǒng)來實現(xiàn)，這是從在車輛已完全 停下之后停止發(fā)動機的常規(guī)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變而來的。可以預(yù)期的是，與通常使用的怠速停止系統(tǒng) 相比，延長發(fā)動機停期的這種系統(tǒng)可顯著提高減少CO2的效果。然而，這種系統(tǒng)在于發(fā)動機已進入發(fā)動機停止過程之后可能重新起動發(fā)動機上出 現(xiàn)問題。具體地，在常規(guī)起動器中，起動器的小齒輪無法與發(fā)動機的環(huán)齒輪接合，除非發(fā)動 機完全停止。這意味著，在使用常規(guī)起動器重新起動發(fā)動機的情況下，從發(fā)動機已進入發(fā)動 機停止過程的時點直至發(fā)動機完全停止的時點，無法重新起動發(fā)動機?？赡艽嬖诶邕@種 情況在十字路口交通燈是紅燈并且車輛相應(yīng)地減速繼而輸出停止命令以使發(fā)動機能夠進 入發(fā)動機停止過程，然后交通燈迅速變成綠燈。在這種情況下，常規(guī)起動器無法立即重新起 動發(fā)動機，這會給后面的車輛帶來麻煩并造成用戶的心理負擔。因此，為了在車輛正減速時 使用怠速停止功能，必須在發(fā)動機處于發(fā)動機停止過程中時使得能夠重新起動發(fā)動機。為了在發(fā)動機停止過程中實現(xiàn)重新起動，需要起動器的小齒輪與旋轉(zhuǎn)中的環(huán)齒輪 接合。在WO 2007/101770中公開了作為一種實現(xiàn)這種重新起動的方法的技術(shù)。具體地，該 專利文獻公開了一種使用起動裝置重新起動發(fā)動機的方法，該起動裝置包括第一 RPM檢 測裝置，其檢測環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)；第二 RPM檢測裝置，其檢測起動器小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)或者馬達的 轉(zhuǎn)數(shù)；以及馬達回轉(zhuǎn)控制驅(qū)動器，其控制馬達的轉(zhuǎn)數(shù)。在該起動裝置中，由馬達回轉(zhuǎn)控制驅(qū) 動器基于由第一和第二 RPM檢測裝置檢測的轉(zhuǎn)數(shù)來控制小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)，以便與環(huán)齒輪的轉(zhuǎn) 數(shù)同步。結(jié)果，使小齒輪與環(huán)齒輪接合。在將彼此遠離的齒輪變成彼此接合的情況下，WO 2007/101770中公開的方法(使 小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)與環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)同步從而在齒輪之間建立接合的方法)是一種理想方法。但 是，該方法所具有的大問題在于需要控制馬達轉(zhuǎn)數(shù)的馬達回轉(zhuǎn)控制驅(qū)動器。通常，使用作為 控制元件的MOS晶體管來作為馬達回轉(zhuǎn)控制驅(qū)動器以進行電壓控制(例如，脈沖寬度控制， 即所謂的PWM控制)。然而，盡管輸出大， 但是起動器馬達的電壓低(通常12V)。因此，這 使得必須使用具有超過500A的大電流容量的MOS晶體管，結(jié)果成本大大地增高。另外，實現(xiàn)小齒輪轉(zhuǎn)數(shù)與環(huán)齒輪轉(zhuǎn)數(shù)之間的同步可能要求對轉(zhuǎn)數(shù)進行反饋控制。 結(jié)果，這種同步將花費長時間。所以，在很多情況下，存在不可能在發(fā)動機正減速的很短的時間內(nèi)完成同步的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對上述問題做出的并且其目的在于提供一種車載發(fā)動機起動設(shè)備，該 設(shè)備能夠在發(fā)動機停止過程的短時間中使起動器小齒輪與處于回轉(zhuǎn)減小狀態(tài)的發(fā)動機環(huán) 齒輪接合，從而重新起動發(fā)動機。為了實現(xiàn)該目的，提供了一種發(fā)動機起動設(shè)備，所述設(shè)備包括電動馬達，其接收 電流以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力；輸出軸，其具有外周表面并在所述旋轉(zhuǎn)力的作用下旋轉(zhuǎn)；單向離合器， 其螺旋花鍵配合至所述輸出軸的外周表面；小齒輪，其經(jīng)由所述單向離合器接收所述旋轉(zhuǎn) 力；小齒輪推動裝置，其與所述單向離合器一起將所述小齒輪推向發(fā)動機的環(huán)齒輪，所述單 向離合器具有怠速轉(zhuǎn)矩，所述怠速轉(zhuǎn)矩小于當所述小齒輪被推至所述環(huán)齒輪時所述環(huán)齒輪 試圖轉(zhuǎn)動所述小齒輪的轉(zhuǎn)矩；電流開關(guān)裝置，其接通/斷開供給至所述馬達的電流。所述設(shè) 備還包括轉(zhuǎn)數(shù)檢測裝置，其檢測所述環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)；以及控制裝置。當由所述轉(zhuǎn)數(shù)檢測裝 置檢測的所述環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)大于所述小齒輪從所述馬達的回轉(zhuǎn)速度獲得的轉(zhuǎn)數(shù)時并且當 所述環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)與所述小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)之間的相對轉(zhuǎn)數(shù)為期望值時，所述控制裝置使所述 小齒輪推動裝置能夠操作。該控制裝置能夠控制所述小齒輪推動裝置與所述電流開關(guān)裝置 獨立于彼此的操作。在當于發(fā)動機停止過程中環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)正在減少時要求重新起動發(fā)動機的情況 下，當環(huán)齒輪和小齒輪以預(yù)定的相對轉(zhuǎn)數(shù)(環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)>小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù))旋轉(zhuǎn)時本發(fā)明 的發(fā)動機起動設(shè)備致動小齒輪推動裝置，從而使得能夠?qū)⑿↓X輪與單向離合器一體地推至 環(huán)齒輪側(cè)。小齒輪推動裝置的致動使小齒輪的端面與環(huán)齒輪的端面接觸。在單向離合器怠速 的情況下，當小齒輪以施加以預(yù)定載荷的方式壓靠在環(huán)齒輪上時，小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)即刻同步 于環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)。這是因為處于怠速狀態(tài)的單向離合器的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩被設(shè)定成小于環(huán)齒輪試 圖使小齒輪旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。同樣，從所述同步的時刻開始，環(huán)齒輪的回轉(zhuǎn)仍然繼續(xù)減少。然而，在這種情況下， 由于單向離合器位于連接側(cè)(轉(zhuǎn)矩傳遞側(cè))，因此小齒輪不會減少與環(huán)齒輪的回轉(zhuǎn)同步的 回轉(zhuǎn)。所以環(huán)齒輪將沿與回轉(zhuǎn)方向相反的方向從小齒輪分離，由此在小齒輪與環(huán)齒輪之間
建立接合。應(yīng)當理解，不必直接檢測發(fā)動機速度，而是可以使用曲柄角傳感器等。上述構(gòu)造中，優(yōu)選地，所述輸出軸提供沿所述輸出軸的縱向方向的軸向方向，所述環(huán)齒輪具有第一周表面，在所述第一周表面上形成有多個輪齒，所述環(huán)齒輪的輪齒具有第 一軸向端面，所述第一軸向端面面對所述小齒輪并沿所述軸向方向定向，所述小齒輪具有 第二周表面，在所述第二周表面上形成有多個輪齒，所述小齒輪的輪齒具有第二軸向端面， 所述第二軸向端面面對所述環(huán)齒輪并沿所述軸向方向定向，并且在所述第一軸向端面和所 述第二軸向端面中的至少一者上形成有凹部，并且所述凹部沿與所述環(huán)齒輪和所述小齒輪 的旋轉(zhuǎn)方向相交的方向形成。利用這種構(gòu)造，通過致動小齒輪推動裝置而推動小齒輪。然后，當小齒輪的端面與 環(huán)齒輪的端面接觸時，例如形成在小齒輪端面中的凹部將被環(huán)齒輪的輪齒所俘獲。通過這種方式，小齒輪的回轉(zhuǎn)能夠即刻跟隨(同步于)環(huán)齒輪的回轉(zhuǎn)，從而迅速建立接合。還優(yōu)選地，在所述第一軸向端面和所述第二軸向端面中的至少一者上形成有摩擦 系數(shù)增大裝置以增大所述至少一者上的摩擦力。利用這種構(gòu)造，通過致動小齒輪推動裝置而推動小齒輪。然后，當小齒輪的端面與 環(huán)齒輪的端面接觸時，摩擦系數(shù)增大裝置將使兩個端面之間的摩擦力增大。通過這種方式， 小齒輪的回轉(zhuǎn)能夠即刻跟隨(同步于)環(huán)齒輪的回轉(zhuǎn)，從而迅速建立接合。優(yōu)選地，所 述凹部為形成于所述環(huán)齒輪和所述小齒輪中的至少一者的斜面部，所 述斜面部為以下中的至少一者i)與所述第一周表面和所述第一軸向端面都相交的斜面 部；以及ii)與所述第二周表面和所述第二軸向端面都相交的斜面部。利用這種構(gòu)造，在小齒輪已與環(huán)齒輪接觸之后，小齒輪的輪齒與環(huán)齒輪的輪齒沿 軸向方向彼此俘獲的可能性很大。因此，可提高小齒輪與環(huán)齒輪之間回轉(zhuǎn)同步的可靠性。在 具有怠速停止功能的車輛中，需要考慮到可以在不使用怠速停止功能的情況下起動發(fā)動機 即以常規(guī)方式起動發(fā)動機一定次數(shù)的情況。在這點上，斜面部的形成可確保在使用怠速停 止功能起動和以常規(guī)方式起動的基礎(chǔ)上都能夠?qū)崿F(xiàn)接合。還優(yōu)選地，所述摩擦系數(shù)增大裝置包括多個溝槽。優(yōu)選的是，各個所述溝槽的深度 小于所述小齒輪和所述環(huán)齒輪的模數(shù)。例如，所述深度小于所述模數(shù)的1/η (η為9或更小的 正整數(shù))。所述模數(shù)是所述小齒輪和所述環(huán)齒輪中的各者中的各個輪齒的尺寸(即高度)。利用這種構(gòu)造，可使用諸如滾花刀具等裝置而容易地形成摩擦系數(shù)增大裝置，這 能夠有助于加工。還優(yōu)選地，所述馬達為電刷式DC馬達，其具有電樞、布置于所述電樞的整流器、制 成與所述整流器的表面接觸的電刷以及將所述電刷推至所述整流器的表面的彈簧，其中， 所述電樞具有大于所述單向離合器的怠速轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。通過致動小齒輪推動裝置，使小齒輪被環(huán)齒輪推壓，因而小齒輪的回轉(zhuǎn)將跟隨并 同步于環(huán)齒輪的回轉(zhuǎn)。同樣，在同步之后，環(huán)齒輪仍然繼續(xù)減少轉(zhuǎn)數(shù)。因此，環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)矩 作用在小齒輪上，使得小齒輪的回轉(zhuǎn)也減小。就此而言，由于與小齒輪一體構(gòu)成的單向離合 器位于連接側(cè)(轉(zhuǎn)矩傳遞側(cè))，因此作用在小齒輪上從而使小齒輪的回轉(zhuǎn)減小的轉(zhuǎn)矩將被 傳遞至馬達側(cè)。同時，在本發(fā)明的馬達中，當電刷通過電刷彈簧壓靠在整流器表面上時制動力會 作用于電樞的回轉(zhuǎn)。因此，電樞不可能從環(huán)齒輪側(cè)旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，小齒輪將不會以與環(huán)齒輪減 小回轉(zhuǎn)同步的方式減小回轉(zhuǎn)。這將使得小齒輪的輪齒與環(huán)齒輪的輪齒之間容易地實現(xiàn)偏 移。于是，能夠縮短實現(xiàn)小齒輪與環(huán)齒輪之間的接合所需的時間。優(yōu)選地，所述發(fā)動機起動設(shè)備還包括減速裝置，其減小所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度并將 減小后的所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度傳遞至所述輸出軸。作用在小齒輪上從而使小齒輪的回轉(zhuǎn)減小的環(huán)齒輪轉(zhuǎn)矩可被傳遞至馬達側(cè)。在這 種情況下，在馬達與輸出軸之間布置減速齒輪可使電樞能夠更不可能從環(huán)齒輪側(cè)旋轉(zhuǎn)。因 此，確保了小齒輪輪齒與環(huán)齒輪輪齒容易地偏移(分離)，由此，進一步縮短了在小齒輪與 環(huán)齒輪之間完成接合所花費的時間。優(yōu)選地，所述控制裝置包括延遲裝置，當從起動所述小齒輪的推動操作起已經(jīng)過 了預(yù)定的時間段時，所述延遲裝置允許所述電流開關(guān)裝置開始操作。
根據(jù)本發(fā)明，小齒輪可與環(huán)齒輪充分接合，然后在該充分接合狀態(tài)下，電流流動至 馬達從而起動發(fā)動機。因此，可防止因在發(fā)動機停止過程中當環(huán)齒輪的回轉(zhuǎn)正在減小時小 齒輪與環(huán)齒輪之間可能未完全接合而導(dǎo)致小齒輪和環(huán)齒輪損壞。結(jié)果，在具有怠速停止功 能且起動器被致動多次的車輛中可提高各個齒輪的使用壽命。


在附圖中圖1是示出結(jié)合在根據(jù)本發(fā)明實施方式的發(fā)動機起動設(shè)備中的起動器的局部剖 切的總體視圖；圖2是示出起動器的小齒輪推動螺線管和馬達通電開關(guān)的剖視圖；圖3是示出起動器的發(fā)動機起動設(shè)備的電路圖；圖4A至4D是示出第一種情況下的操作的說明圖，其中小齒輪在發(fā)動機停止過程 中與回轉(zhuǎn)正在減小的環(huán)齒輪接合；圖5A至5D是示出第二種情況下的操作的說明圖，其中小齒輪在發(fā)動機停止過程 中與回轉(zhuǎn)正在減小的環(huán)齒輪接合；圖6是示出發(fā)動機停止過程中的發(fā)動機速度的曲線圖，其中在水平軸上指示出時 間；圖7是從軸向方向觀察的示出環(huán)齒輪和小齒輪的圖示；圖8是形成在小齒輪端面中的摩擦系數(shù)增大裝置的示例的圖示；以及圖9是示出帶有電刷的馬達的構(gòu)造的示意圖。
具體實施例方式下面將參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機起動設(shè)備的實施方式。參見圖1至9，現(xiàn)在將描述發(fā)動機起動設(shè)備的一種實施方式。該發(fā)動機起動設(shè)備用于自動控制車載發(fā)動機的停止和重新起動的怠速停止系統(tǒng)。 其包括起動器1 (圖1中示出)、ECU (電子控制單元)2 (圖3中示出)以及RPM檢測器4 (圖 3中示出)。起動器1起動安裝在車輛上的發(fā)動機(即，內(nèi)燃發(fā)動機)。ECU2控制起動器1 的操作。RPM檢測器4檢測指示附連于發(fā)動機曲軸的環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)的信號并將所檢測的 信號輸出到E⑶2。如圖1所示，起動器1包括電動馬達5、輸出軸6、小齒輪可動本體(稍后描述)、移 位桿7、小齒輪推動螺線管8、電池9以及馬達通電開關(guān)10。在本實施方式中，方向可限定成 輸出軸6的縱向方向為軸向方向AX，從輸出軸6沿垂直于軸向方向的平面徑向延伸的方向 為徑向方向RA，并且沿垂直于軸向方向的平面圍繞軸向方向環(huán)繞的方向為周向方向CR。馬達5響應(yīng)于供給至馬達的電流產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。輸出軸6在被傳遞以由馬達5產(chǎn)生的 轉(zhuǎn)矩的情況下旋轉(zhuǎn)。小齒輪可動本體設(shè)置成使得其能夠在輸出軸6的外周上沿軸向移動。 小齒輪推動螺線管8的作用是經(jīng)由移位桿7沿與馬達相反的方向(圖1中的左向)推動小 齒輪可動本體。馬達通電開關(guān)10斷開/閉合設(shè)置于馬達電路的馬達觸頭，從 而使電流從電 池9(見圖3)流動至馬達5。馬達5是帶有電刷的電動直流馬達，包括場磁體11、電樞14以及電刷16。場磁體11由多個永磁體構(gòu)成。電樞14包括一端設(shè)置有整流器13的電樞軸12。電刷16布置成與 整流器13的外周表面(以下稱為“整流器表面”)接觸并通過電刷彈簧15(見圖9)壓靠在 整流器表面上。馬達5的由永磁體構(gòu)成的場磁體11可由以場線圈構(gòu)成的場電磁體替代。輸出軸6布置成經(jīng)由減速齒輪17而與電樞軸12對準。因此，馬達5的回轉(zhuǎn)以被 減速齒輪17減速的方式而被傳遞。減速齒輪17是已知的行星減速齒輪，例如，其中拾取行星齒輪17a的軌道運動的 行星架17b設(shè)置成與輸出軸6成一體。小齒輪可動本體由離合器18和小齒輪19構(gòu)成。離合器18包括花鍵軸套18a、外部18b、內(nèi)部18c、滾子18d以及滾子彈簧(未示 出)。花鍵軸套18a螺旋花鍵配合到輸出軸6的外周。外部18b設(shè)置成與花鍵軸套18a成 一體。內(nèi)部18c以可相對旋轉(zhuǎn)的方式布置于外部18b的內(nèi)周。滾子18d位于外部18b與內(nèi) 部18c之間，以在它們之間連接/斷開轉(zhuǎn)矩。滾子彈簧的作用是偏置滾子18d。離合器18 設(shè)置為單向離合器，其將轉(zhuǎn)矩從外部18b經(jīng)由滾子18d單方向傳遞至內(nèi)部18c。小齒輪19與離合器18的內(nèi)部18c成一體并經(jīng)由軸承20由輸出軸6的外周以可 相對旋轉(zhuǎn)的方式支撐。
小齒輪推動螺線管8和馬達通電開關(guān)10分別具有螺線管線圈21和開關(guān)線圈22， 當電流流過時螺線管線圈21和開關(guān)線圈22均形成電磁體。在螺線管線圈21和開關(guān)線圈 22之間布置由定鐵芯23，以便由這兩個線圈共用。小齒輪推動螺線管8的外周罩有螺線管 磁軛24，而馬達通電開關(guān)10的外周罩有開關(guān)磁軛25。螺線管磁軛24和開關(guān)磁軛25以一 體且連續(xù)的方式沿軸向方向AX形成，從而提供單個整體式磁軛。換而言之，如圖1所示，螺 線管8和開關(guān)10沿軸向方向AX以串接的方式一體地構(gòu)成，平行于馬達5設(shè)置并固定于起 動器殼體26。圖2是示出起動器1的小齒輪推動螺線管8和馬達通電開關(guān)10的剖視圖。如圖2 所示，整體式磁軛呈帶有底部的圓筒形狀，其中一個軸向端部(第一端部El)(圖2中的左 側(cè))設(shè)置有環(huán)形底部，而另一軸向端部(第二端部E2)敞開。整體式磁軛的外徑被制成從 第一端部El到第二端部E2是均勻的。但是，確保開關(guān)磁軛25的內(nèi)徑大于螺線管磁軛24 的內(nèi)徑。相應(yīng)地，開關(guān)磁軛25的厚度小于螺線管磁軛24的厚度。換而言之，整體式磁軛的 內(nèi)周表面在螺線管磁軛24與開關(guān)磁軛25之間具有臺階。定鐵芯23從相當于整體式磁軛的第二端部E2的敞開端部(開關(guān)磁軛25的敞開 端部)插入到開關(guān)磁軛25內(nèi)部。插入的定鐵芯23具有位于第一端部El側(cè)的徑向外端面。 該徑向外端面與設(shè)置于整體式磁軛的內(nèi)周表面并位于螺線管磁軛24與開關(guān)磁軛25之間的 臺階接觸，從而確定了定鐵芯23的軸向位置。參見圖2和3，下面描述除整體式磁軛(螺線管磁軛24和開關(guān)磁軛25)和定鐵芯 23之外的小齒輪推動螺線管8和馬達通電開關(guān)10的構(gòu)造。小齒輪推動螺線管8包括螺線管線圈21、柱塞27以及接頭28。螺線管線圈21沿 形成整體式磁軛的位于第一端部El側(cè)的部分的螺線管磁軛24的內(nèi)周布置。柱塞27設(shè)置 成與定鐵芯23的一個徑向內(nèi)部吸引表面Sl相對，并被允許沿螺線管線圈21的內(nèi)周能夠軸 向移動。接頭28將柱塞27的運動傳遞至移位桿7。圖3是示出起動器1的發(fā)動機起動設(shè)備的電路圖。如圖3所示，螺線管線圈21的一端連接于連接器端子29，另一端接地而例如通過焊接等固定于定鐵芯23的表面。連接于 起動器繼電器30的電線連接于連接器端子29。起動器繼電器30受制于ECU2的接通/斷開控制。當起動器繼電器30受控并接 通時，電流從電池9經(jīng)由起動器繼電器30流動到螺線管線圈21。當定鐵芯23在向螺線管線圈21供給電流的情況下被磁化時，柱塞27克服設(shè)置在 定鐵芯23與柱塞27之間的復(fù)位彈簧31的反作用力而被吸引到定鐵芯23的吸引表面Si。 然后，當向螺線管線圈21的電流供給停止時，柱塞27被復(fù)位彈簧31的反作用力沿與定鐵 芯23相反的方向(圖2中的左向)推回。柱塞27呈大致圓筒形狀，使得在其徑向中心部 處形成有圓柱孔。該圓柱孔在柱塞27的一個軸向端部處敞開而在其另一端部處帶有底部。呈桿狀的接頭28連同驅(qū)動彈簧(未示出)一起插入到柱塞27的圓柱孔中。因此， 接頭28的端部從柱塞27的圓柱孔突出。接頭28的該端部形成有接合槽28a，移位桿7的 一個端部與接合槽28a接合。接頭28的另一端部設(shè)置有凸緣部。該凸緣部的外徑使得凸 緣部能夠沿圓柱孔的內(nèi)周以可滑動的方式移動。由驅(qū)動彈簧加載的凸緣部壓靠在圓柱孔的 底面上。柱塞27移動時，沿反向于馬達的方向受到推動的小齒輪19的端面19a(見圖1) 與環(huán)齒輪3的端面3a(見圖1)接觸。于是，在柱塞27移動并被吸引到定鐵芯23的吸引表 面Sl時，允許驅(qū)動彈簧彎成弓形。因此，驅(qū)動彈簧積蓄使小齒輪19能夠接合環(huán)齒輪3的反 作用力。
馬達通電開關(guān)10包括開關(guān)線圈22、動鐵芯32、接觸蓋33、兩個端子螺栓34和35、 一對定觸頭36、以及動觸頭37。開關(guān)線圈22沿形成整體式磁軛的位于第二端部E2側(cè)的部 分的開關(guān)磁軛25的內(nèi)周布置。動鐵芯32面對定鐵芯23的另一徑向內(nèi)部吸引表面S2，并被 允許沿開關(guān)線圈22的軸向方向AX能夠移動。由樹脂制成的接觸蓋33被組裝成封堵整體 式磁軛的敞開端部即第二端部E2 (開關(guān)磁軛25的敞開端部)。兩個端子螺栓34和35固定 于接觸蓋33。該對定觸頭36固定于兩個端子螺栓34和35。動觸頭37在該對定觸頭36 之間電連接/斷開。如圖3所示，開關(guān)線圈22的一端連接于外部端子38，而另一端接地而例如通過焊 接等固定于定鐵芯23的表面。外部端子38設(shè)置成從接觸蓋33的軸向端面突出，用于與連 接至E⑶2的電線的連接。開關(guān)線圈22具有徑向外周側(cè)，軸向磁路構(gòu)件39布置在該徑向外周側(cè)以形成磁路 的一部分。而且，開關(guān)線圈22具有與定鐵芯相反的軸向側(cè)，徑向磁路構(gòu)件40布置在該軸向 側(cè)以形成磁路的一部分。軸向磁路構(gòu)件39呈圓筒形狀并沿開關(guān)磁軛25的內(nèi)周插入到開關(guān)磁軛25中，使得 它們之間基本上不設(shè)置有間隙。軸向磁路構(gòu)件39具有位于第一端部El側(cè)的軸向端面，該 軸向端面與定鐵芯23的徑向外端面接觸，從而確定了構(gòu)件39的軸向位置。徑向磁路構(gòu)件40垂直于開關(guān)線圈22的軸線布置。徑向磁路構(gòu)件40具有位于第 一端部El側(cè)的徑向外端面，該表面與軸向磁路構(gòu)件39的軸向端面接觸，從而限制構(gòu)件40 相對于開關(guān)線圈22的位置。徑向磁路構(gòu)件40在其徑向中心部處具有圓形開口，使得動鐵 芯32能夠沿軸向方向AX移動穿過該開口。向開關(guān)線圈22供給電流時，定鐵芯23被磁化。然后，動鐵芯32克服設(shè)置在定鐵芯23與動鐵芯32之間的復(fù)位彈簧41的反作用力而被吸引到定鐵芯23的吸引表面S2。當 向開關(guān)線圈22的電流供給停止時，動鐵芯32被復(fù)位彈簧41的反作用力沿反向于定鐵芯23 的方向(圖2中的右向)被推回。接觸蓋33具有圓筒狀腿部33a。腿部33a沿開關(guān)磁軛25的內(nèi)周插入到開關(guān)磁軛 25中，開關(guān)磁軛形成整體式磁軛的位于第二端部E2側(cè)的部分。接觸蓋33布置成使得腿部 33a的端面與徑向磁路構(gòu)件40的表面接觸，并填塞和固定于整體式磁軛的敞開端部即第二 端部E2。兩個端子螺栓中的一個即端子螺栓34為連接電池線纜42 (見圖3)的B端子螺栓 34。兩個端子螺栓中的另一個即端子螺栓35為連接馬達引線43(見圖1和3)的M端子螺 栓35。與兩個端子螺栓34和35分開設(shè)置(或者可以與其設(shè)置成一體)的該對定觸頭36 與兩個端子螺栓34和35在接觸蓋33內(nèi)電接觸并機械固定于接觸蓋33。動觸頭37布置成使得從動觸頭37至動鐵芯的距離大于從該對定觸頭36至動鐵 芯的距離(圖2中的右向)。動觸頭37承受接觸-擠壓彈簧45的加載并壓靠在固定于動 鐵芯32的樹脂桿44的端面上。應(yīng)當理解，復(fù)位彈簧41的初始加載被設(shè)定成大于接觸_擠 壓彈簧45的初始加載。因此，當開關(guān)線圈22斷電時，動觸頭37安置在接觸蓋34的內(nèi)座 33b上，使得接觸-擠壓彈簧45收縮。上述的馬達觸頭由該對定觸頭36和動觸頭37形成。在受到接觸-擠壓彈簧45 的偏置的情況下，動觸頭37以預(yù)定的壓力與該對定觸頭36接觸。結(jié)果，電流經(jīng)由動觸頭37 流過該對定觸頭36，從而閉合馬達觸頭。當動觸頭37被拉離該對定觸頭36時，通過該對定 觸頭36的電流被斷開，從而斷開馬達觸頭。a)參見圖4A至4D以及圖6至9，以第一種情況為例對操作進行描述，在第一種情 況下，要求在于發(fā)動機停止過程中環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)正減少時重新起動發(fā)動機。圖4A示出了小齒輪19向前朝正在減少轉(zhuǎn)數(shù)的環(huán)齒輪3移動的過程。圖4B示出 了小齒輪19的端面19a與環(huán)齒輪3的端面3a接觸的狀態(tài)。圖4C示出了小齒輪19和環(huán)齒 輪3的位置在回轉(zhuǎn)方向上相對偏移的過程。圖4D示出了小齒輪19與處于減速狀態(tài)的環(huán)齒 輪3接合的狀態(tài)。圖6是示出在發(fā)動機停止過程中發(fā)動機速度Neg的曲線圖，其中在水平軸上指示 出時間。在圖6中，“X”指示發(fā)動機停止信號的產(chǎn)生點，“Cm”指示當駕駛者隨意給出發(fā)動 機重新起動要求時的點，“Sp”指示小齒輪推動螺線管8的致動起始點，“ δ N”指示環(huán)齒輪3 和小齒輪19的相對轉(zhuǎn)數(shù)，以及“Μρ”指示馬達通電開關(guān)10的致動起始點。 當在圖6的點X處產(chǎn)生發(fā)動機停止信號之后，駕駛者可在點Cm處給出發(fā)動機重新 起動要求。于是，E⑶2允許RPM檢測器4輸入在已給出該要求之時環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)。如果 環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)低于預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)，則起動器繼電器30受到控制并在當環(huán)齒輪3和小齒輪19的 相對轉(zhuǎn)數(shù)已達到δ N時的點(圖6的點Sp)處接通。在該點處，馬達5的轉(zhuǎn)數(shù)為“0”，因為 馬達通電開關(guān)10尚未被致動(沒有電流流到開關(guān)線圈22)。因此，相對轉(zhuǎn)數(shù)將表達為δ N =環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)。當起動器繼電器30閉合時，電流從電池9被供給至小齒輪推動螺線管8的螺線管 線圈21。然后，柱塞27移動而被吸引到磁化的定鐵芯23。柱塞27移動時，經(jīng)由移位桿7 沿反向于馬達的方向推動小齒輪可動本體(離合器18和小齒輪19)。于是，如圖4Α和4Β所示，小齒輪19向前移動至正在減少轉(zhuǎn)數(shù)的環(huán)齒輪3。結(jié)果，小齒輪19的端面19a壓靠在 環(huán)齒輪3的端面3a上，使得施加以預(yù)定載荷Fl。在這種情況下，環(huán)齒輪3試圖使小齒輪19 旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tl可由以下公式(1)表達Tl = FlXrp X μ 1... (1)其中，μ 1為小齒輪19的端面19a與環(huán)齒輪的端面3a之間的摩擦系數(shù)，rp為小齒 輪19的節(jié)距圓半徑(見圖7)。在這種情況下，處于怠 速狀態(tài)的離合器18的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T2可被設(shè)定成小于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 矩T1(T1>T2)。于是，小齒輪19的回轉(zhuǎn)跟上并與環(huán)齒輪3的回轉(zhuǎn)同步。在這點上，至少小 齒輪19的端面19a或者環(huán)齒輪3的端面3a可形成有摩擦系數(shù)增大裝置，使得可在小齒輪 19或者環(huán)齒輪3的各個齒處增大摩擦系數(shù)。例如，如圖8所示，其示出了小齒輪19的端面19a，可在端面19a中形成多個溝槽 19b。在這種情況下，各個溝槽19b的深度可小于小齒輪和環(huán)齒輪的模數(shù)。優(yōu)選地，深度小 于模數(shù)的l/n(n為9或更小的正整數(shù))。模數(shù)定義為小齒輪和環(huán)齒輪中的各者中的各個輪 齒的尺寸(即高度)。因此，當小齒輪19的端面19a與環(huán)齒輪3的端面3a彼此接觸時這兩 個端面之間的摩擦力將增大。因此，小齒輪19的回轉(zhuǎn)可即刻與環(huán)齒輪3的回轉(zhuǎn)同步。同樣，從同步點開始，環(huán)齒輪3仍然繼續(xù)減小回轉(zhuǎn)。但是，由于離合器18現(xiàn)在位于 連接側(cè)(轉(zhuǎn)矩傳遞側(cè))，小齒輪19從環(huán)齒輪3接收的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩將為轉(zhuǎn)矩T3，該轉(zhuǎn)矩T3使馬 達5的電樞14旋轉(zhuǎn)。圖9是示出帶有電刷的馬達5的構(gòu)造的示意圖。如圖9所示，在電刷 16壓靠在整流器13的半徑為rc且摩擦系數(shù)為μ c的外周上的情況下，使電樞14旋轉(zhuǎn)的旋 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Τ3可由以下公式⑵表達Τ3 = F2Xrc Xyc. . . (2)在這種情況下，用于使電樞14旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T3可被設(shè)定成大于處于怠速狀態(tài) 的離合器18的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T2(T3 > Τ2)。因此，小齒輪19與環(huán)齒輪3的端面之間引起的摩擦 力將小于使電樞14旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。所以小齒輪19將不會減少保持與環(huán)齒輪3的回轉(zhuǎn)同 步的轉(zhuǎn)數(shù)。而是，如圖4C所示，環(huán)齒輪3將沿與回轉(zhuǎn)方向相反的方向(圖4C中的右向)相 對于小齒輪19偏移。結(jié)果，如圖4D所示，小齒輪19的各個齒被推到環(huán)齒輪3的輪齒之間， 從而實現(xiàn)小齒輪19與環(huán)齒輪3之間的接合。在小齒輪19與環(huán)齒輪3之間的接合完成之后，然后再在預(yù)定時間截至之后(圖6 的點Mp)，E⑶2向馬達通電開關(guān)10輸出接通信號。當電流流過開關(guān)10的開關(guān)線圈22時，動鐵芯32被吸引到定鐵芯23從而使動觸 頭37能夠與該對定觸頭36接觸。然后，在受到接觸-擠壓彈簧45的偏置的情況下，馬達 觸頭閉合。結(jié)果，電流從電池9被供給至馬達5從而在電樞14中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。然后轉(zhuǎn)矩經(jīng)由 減速齒輪17傳遞至輸出軸6。進一步地，輸出軸6的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由離合器18傳遞至小齒輪19。 由于小齒輪19已經(jīng)與環(huán)齒輪3接合，因此小齒輪19的回轉(zhuǎn)按原樣傳遞至環(huán)齒輪3。通過這 種方式，如在圖6的曲線圖中以虛線繪出的，發(fā)動機速度Neg增大，由此發(fā)動機得以重新起 動。b)參見圖5A至5D，以第二種情況為例對操作進行描述，在第二種情況下，要求在 于馬達停止過程中環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)正減少時重新起動馬達。在第二種情況下，當在致動小齒輪推動螺線管8的情況下將小齒輪可動本體(離合器18和小齒輪19)朝環(huán)齒輪側(cè)推動時，形成在小齒輪19的各個輪齒中的斜面部19c被 形成在環(huán)齒輪3的各個輪齒中的斜面部3b所俘獲。小齒輪19的斜面部19c以及環(huán)齒輪的 斜面部3b也是本發(fā)明的權(quán)利要求2中所引述的凹部的示例。如圖5B所示，斜面部19c形 成在小齒輪19的各個輪齒的拐角處。這些斜面部(本發(fā)明的凹部)可形成在小齒輪19和 環(huán)齒輪3中的任意一個中。 如圖5B所示，在第二種情況下，當小齒輪19的各個斜面部19c被環(huán)齒輪3的各個 斜面部3b俘獲時，小齒輪19的回轉(zhuǎn)即刻與環(huán)齒輪3的回轉(zhuǎn)同步。在這點上，類似于第一種 情況，處于怠速狀態(tài)的離合器18的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T2被設(shè)定成小于從環(huán)齒輪3側(cè)使小齒輪19旋 轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tl，同時，使電樞14旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T3被設(shè)定成大于處于怠速狀態(tài)的離合器 18的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T2。即使從當小齒輪19的回轉(zhuǎn)與環(huán)齒輪3的回轉(zhuǎn)同步時的時刻開始，環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù) 仍然繼續(xù)減少。因此，如圖5C所示，環(huán)齒輪3將沿與回轉(zhuǎn)方向相反的方向(圖5C中的右 向)相對于小齒輪19偏移。結(jié)果，如圖5D所示，小齒輪19的各個輪齒被推到環(huán)齒輪3的 輪齒之間，從而實現(xiàn)小齒輪19與環(huán)齒輪3之間的接合。在小齒輪19與環(huán)齒輪3之間的接 合完成之后，然后再在預(yù)定時間截至之后(圖6的點Mp)，ECU2向馬達通電開關(guān)10輸出接 通信號。結(jié)果，馬達5的轉(zhuǎn)矩從小齒輪19傳遞至環(huán)齒輪3，由此發(fā)動機得以重新起動。在本發(fā)明的發(fā)動機起動設(shè)備中，小齒輪推動螺線管8被致動以使小齒輪19的端面 19a能夠與環(huán)齒輪3的端面3a接觸。利用這種接觸，小齒輪19的端面19a以預(yù)定的載荷Fl 壓靠在環(huán)齒輪3的端面3a上。同時，處于怠速狀態(tài)的離合器18的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩T2被設(shè)定成小 于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tl，其中處于減速狀態(tài)的環(huán)齒輪3試圖以該旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Tl使小齒輪19旋轉(zhuǎn)。所 以，小齒輪19的回轉(zhuǎn)能夠即刻與環(huán)齒輪3的回轉(zhuǎn)同步。結(jié)果，能夠在環(huán)齒輪3與小齒輪19 之間迅速建立接合。根據(jù)上述的構(gòu)造和方案，將不需要WO 2007/101770中所公開的昂貴的馬達回轉(zhuǎn) 控制驅(qū)動器。因此，能夠以低成本提供發(fā)動機起動設(shè)備。在WO 2007/101770中公開的常規(guī)技術(shù)中，要使小齒輪19的轉(zhuǎn)數(shù)能夠與環(huán)齒輪的 轉(zhuǎn)數(shù)同步，則必須反饋轉(zhuǎn)數(shù)。但是，利用本發(fā)明的發(fā)動機起動設(shè)備，小齒輪19的回轉(zhuǎn)能夠即 刻與環(huán)齒輪3的回轉(zhuǎn)同步。因此，無須對轉(zhuǎn)數(shù)進行反饋。另外，當要求在環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)正在 減少時重新起動發(fā)動機時，可容易地使小齒輪19與環(huán)齒輪接合從而在短時間內(nèi)重新起動 發(fā)動機。本發(fā)明的發(fā)動機起動設(shè)備不同于使用起動器的常規(guī)發(fā)動機起動設(shè)備(即這樣的 設(shè)備在施加以預(yù)定載荷的情況下小齒輪19的端面19a與環(huán)齒輪3的端面3a接觸，然后通 過馬達5的轉(zhuǎn)矩強行建立接合)。具體地，本發(fā)明的發(fā)動機起動設(shè)備將環(huán)齒輪3在發(fā)動機 停止過程中的慣性回轉(zhuǎn)(即，因慣性而引起的回轉(zhuǎn))用于小齒輪19與環(huán)齒輪3的接合。因 此，減輕了施加在小齒輪19的輪齒與環(huán)齒輪3的輪齒之間的載荷。所以，本發(fā)明的發(fā)動機 起動設(shè)備可適用于起動器1的致動次數(shù)顯著增多的怠速停止系統(tǒng)。在使用起動器的常規(guī)發(fā)動機起動設(shè)備中，在利用馬達5的轉(zhuǎn)矩的情況下，小齒輪 19與保持不動的環(huán)齒輪接合。因此，如果這種接合一次不成功的話，小齒輪19與環(huán)齒輪3 的相對轉(zhuǎn)數(shù)將隨時間增大，從而使得無法再接合。就此而言，利用本發(fā)明的發(fā)動機起動設(shè) 備，在環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)正減少的過程中使小齒輪19的回轉(zhuǎn)與環(huán)齒輪3的回轉(zhuǎn)同步，然后建立接合。因此，小齒輪19與環(huán)齒輪3的相對轉(zhuǎn)數(shù)將隨時間而接近，由此可容易地實現(xiàn)接合。因 此，與使用起動器的常規(guī)發(fā)動機起動設(shè)備相比，本發(fā)明的發(fā)動機起動設(shè)備可顯著且高度可 靠地減少小齒輪19與環(huán)齒輪3之間的接合失敗的可能性。(改型)在上述的實施方式中，在這樣的情況下，所述情況即為當要求重新起動發(fā)動機時 的時點處的環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)低于預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)并且環(huán)齒輪3和小齒輪19的相對轉(zhuǎn)數(shù)已達到 δΝ(環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)=δ N)，則起動器繼電器30已被接通從而致動小齒輪推動螺線管 8 (在該時點處，電流尚未被供給至馬達通電開關(guān)10的開關(guān)線圈22)。然而，當在要求重新 起動發(fā)動機時的時點處的環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)高于預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)時，可以在致動螺線管8之前致動 開關(guān)10，然后在環(huán)齒輪3和小齒輪19的相對轉(zhuǎn)數(shù)已達到δ N時的時點處再致動螺線管8。 在這種情況下，不 需要等到環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)變得等于或低于預(yù)定轉(zhuǎn)數(shù)。因此，能夠在短時間 內(nèi)實施發(fā)動機的重新起動。在這種改型中，可基于由RPM檢測器4檢測的環(huán)齒輪3的轉(zhuǎn)數(shù)和根據(jù)估算的馬達 轉(zhuǎn)數(shù)上升曲線(馬達5的上升曲線)設(shè)定的預(yù)定邏輯來確定環(huán)齒輪3和小齒輪19的相對 轉(zhuǎn)數(shù)。
權(quán)利要求
一種發(fā)動機起動設(shè)備，包括電動馬達(5)，其接收電流供給以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力；輸出軸(6)，其具有外周表面并在所述旋轉(zhuǎn)力的作用下旋轉(zhuǎn)；單向離合器(18)，其螺旋花鍵配合至所述輸出軸的外周表面；小齒輪(19)，其經(jīng)由所述單向離合器(18)接收所述旋轉(zhuǎn)力；小齒輪推動裝置(8)，其將所述小齒輪連同所述單向離合器一起推向發(fā)動機的環(huán)齒輪，所述單向離合器具有怠速轉(zhuǎn)矩，所述怠速轉(zhuǎn)矩小于當所述小齒輪被推至所述環(huán)齒輪時所述環(huán)齒輪試圖轉(zhuǎn)動所述小齒輪的轉(zhuǎn)矩；電流開關(guān)裝置(10)，其接通/斷開供給至所述馬達的電流并且獨立于所述小齒輪推動裝置而操作；轉(zhuǎn)數(shù)檢測裝置(4)，其檢測所述環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)；以及控制裝置(2)，當由所述轉(zhuǎn)數(shù)檢測裝置檢測的所述環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)大于所述小齒輪從所述馬達的回轉(zhuǎn)速度獲得的轉(zhuǎn)數(shù)時并且當所述環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)與所述小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)之間的相對轉(zhuǎn)數(shù)為期望值時，所述控制裝置(2)使所述小齒輪推動裝置能夠操作。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中 所述輸出軸提供沿所述輸出軸的縱向方向的軸向方向，所述環(huán)齒輪具有第一周表面，在所述第一周表面上形成有多個輪齒，所述環(huán)齒輪的輪 齒具有第一軸向端面(3a)，所述第一軸向端面(3a)面對所述小齒輪并沿所述軸向方向定 向，所述小齒輪具有第二周表面，在所述第二周表面上形成有多個輪齒，所述小齒輪的輪 齒具有第二軸向端面(19a)，所述第二軸向端面(19a)面對所述環(huán)齒輪并沿所述軸向方向 定向，并且在所述第一軸向端面和所述第二軸向端面中的至少一者上形成有凹部(3b、19c)，并且 所述凹部沿與所述環(huán)齒輪和所述小齒輪的旋轉(zhuǎn)方向相交的方向形成。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中 所述輸出軸提供沿所述輸出軸的縱向方向的軸向方向，所述環(huán)齒輪具有第一周表面，在所述第一周表面上形成有多個輪齒，所述環(huán)齒輪的輪 齒具有第一軸向端面(3a)，所述第一軸向端面(3a)面對所述小齒輪并沿所述軸向方向定 向，所述小齒輪具有第二周表面，在所述第二周表面上形成有多個輪齒，所述小齒輪的輪 齒具有第二軸向端面(19a)，所述第二軸向端面(19a)面對所述環(huán)齒輪并沿所述軸向方向 定向，并且在所述第一軸向端面和所述第二軸向端面中的至少一者上形成有摩擦系數(shù)增大裝置 (19b)以增大所述至少一者上的摩擦力。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述凹部為形成于所述環(huán)齒輪和所述小齒輪中的至少一者的斜面部(3b、19c)，所述斜 面部為以下中的至少一者i)與所述第一周表面和所述第一軸向端面都相交的斜面部；以及 )與所述第二周表面和所述第二軸向端面都相交的斜面部。
5.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述摩擦系數(shù)增大裝置(1%)包括多個溝槽(19b)。
6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中各個所述溝槽的深度小于所述小齒輪和所述環(huán)齒輪的模數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述深度小于所述模數(shù)的l/n(n為9或更小的正整數(shù))。
8.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述馬達為電刷式DC馬達，其具有電樞、布置于所述電樞的整流器(13)、制成與所述 整流器的表面接觸的電刷(16)以及將所述電刷推至所述整流器的表面的彈簧，并且所述電樞具有大于所述單向離合器的怠速轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機起動設(shè)備，進一步包括減速裝置(17)，其減小所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度并將減小后的所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度傳遞至 所述輸出軸。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述控制裝置包括延遲裝置，當從起動所述小齒輪的推動操作起已經(jīng)過了預(yù)定的時間 段時，所述延遲裝置允許所述電流開關(guān)裝置(10)開始操作。
11.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述馬達為電刷式DC馬達，其具有電樞、布置于所述電樞的整流器(13)、制成與所述 整流器的表面接觸的電刷(16)以及將所述電刷推至所述整流器的表面的彈簧，并且所述電樞具有大于所述單向離合器的怠速轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。
12.如權(quán)利要求11所述的發(fā)動機起動設(shè)備，進一步包括減速裝置(17)，其減小所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度并將減小后的所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度傳遞至 所述輸出軸。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述控制裝置包括延遲裝置，當從起動所述小齒輪的推動操作起已經(jīng)過了預(yù)定的時間 段時，所述延遲裝置允許所述電流開關(guān)裝置(10)開始操作。
14.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述輸出軸提供沿所述輸出軸的縱向方向的軸向方向，所述環(huán)齒輪具有第一周表面，在所述第一周表面上形成有多個輪齒，所述環(huán)齒輪的輪 齒具有第一軸向端面(3a)，所述第一軸向端面(3a)面對所述小齒輪并沿所述軸向方向定 向，所述小齒輪具有第二周表面，在所述第二周表面上形成有多個輪齒，所述小齒輪的輪 齒具有第二軸向端面(19a)，所述第二軸向端面(19a)面對所述環(huán)齒輪并沿所述軸向方向 定向，并且在所述第一軸向端面和所述第二軸向端面中的至少一者上形成有摩擦系數(shù)增大裝置 (19b)以增大所述至少一者上的摩擦力。
15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述摩擦系數(shù)增大裝置(1%)包括多個溝槽(19b)，所述溝槽(19b)的深度和寬度等于 或小于構(gòu)成所述小齒輪的模數(shù)的分數(shù)。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述馬達為電刷式DC馬達，其具有電樞、布置于所述電樞的整流器(13)、制成與所述 整流器的表面接觸的電刷(16)以及將所述電刷推至所述整流器的表面的彈簧，并且 所述電樞具有大于所述單向離合器的怠速轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)動機起動設(shè)備，進一步包括減速裝置(17)，其減小所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度并將減小后的所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度傳遞至 所述輸出軸。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述控制裝置包括延遲裝置，當從起動所述小齒輪的推動操作起已經(jīng)過了預(yù)定的時間 段時，所述延遲裝置允許所述電流開關(guān)裝置(10)開始操作。
19.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機起動設(shè)備，其中所述馬達為電刷式DC馬達，其具有電樞、布置于所述電樞的整流器(13)、制成與所述 整流器的表面接觸的電刷(16)以及將所述電刷推至所述整流器的表面的彈簧，并且 所述電樞具有大于所述單向離合器的怠速轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。
20.如權(quán)利要求19所述的發(fā)動機起動設(shè)備，進一步包括減速裝置(17)，其減小所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度并將減小后的所述馬達的旋轉(zhuǎn)速度傳遞至 所述輸出軸。
全文摘要
在發(fā)動機起動設(shè)備中，與單向離合器一起，小齒輪被推向安裝在車輛中的發(fā)動機的環(huán)齒輪。單向離合器具有比在小齒輪被推至環(huán)齒輪時環(huán)齒輪試圖轉(zhuǎn)動小齒輪的轉(zhuǎn)矩小的怠速轉(zhuǎn)矩。通過控制裝置，使得i)當環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)大于小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)時并且ii)當環(huán)齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)與小齒輪的轉(zhuǎn)數(shù)之間的相對轉(zhuǎn)數(shù)為期望值時，使小齒輪推動裝置能夠操作。
文檔編號F02N11/08GK101871414SQ201010170889
公開日2010年10月27日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者新美正己, 春野貴譽一, 村田光廣, 樋口裕昭 申請人:株式會社電裝