專利名稱：起動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于起動發(fā)動機的起動機。
背景技術(shù)：
進年來，為了減少汽車的廢氣，在發(fā)動機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)時使發(fā)動機停止，在車輛前進時再次起動發(fā)動機的具有無空轉(zhuǎn)(idling stop)功能的汽車逐漸增加。在具有這種無空轉(zhuǎn)功能的汽車中，在再次起動發(fā)動機時必須驅(qū)動起動機，但是起動機需要對用于連接起動機電動機和電池的磁鐵開關(guān)通電，利用該磁鐵開關(guān)的驅(qū)動力，使小齒輪向?qū)恿鬟f給發(fā)動機曲軸軸的齒圈(ring gear)側(cè)移動，與此同時，使起動機電動機旋轉(zhuǎn)，使小齒輪與齒圈嚙合。所以，存在直到發(fā)動機的再起動花費時間、不能實現(xiàn)快速起動的問題。特別是在小齒輪和齒圈不能嚙合的狀態(tài)下沖撞的情況下，起動更加花費時間。因此，為解決這樣的問題，考慮了如專利文獻1所示的起動機。在專利文獻1中， 通過在發(fā)動機停止后驅(qū)動磁鐵開關(guān)，進而通過由柱塞止動器(plunger stoper)保持磁鐵開關(guān)的柱塞，以此來維持小齒輪與齒圈嚙合的狀態(tài)，從而縮短發(fā)動機的再起動的時間。專利文獻1 日本特開2000-45920號公報但是在專利文獻1中，僅為了保持磁鐵開關(guān)的柱塞，就設(shè)置了由螺線管構(gòu)成的柱塞止動器。所以存在配備性不好的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不設(shè)置使用螺線管的柱塞止動器，在發(fā)動機停止時可以維持小齒輪與齒圈嚙合的狀態(tài)的起動機。本發(fā)明的起動機的特征在于利用在動力傳遞體移動時產(chǎn)生的移動阻力，維持在發(fā)動機停止狀態(tài)下小齒輪和齒圈嚙合的狀態(tài)。另外，本發(fā)明的起動機的特征在于在輸出軸的外周和動力傳遞體的內(nèi)周設(shè)置螺旋形花鍵卡合部，將此螺旋形花鍵卡合部中的螺旋形花鍵的傾斜角度，設(shè)為在發(fā)動機停止時維持小齒輪和齒圈嚙合狀態(tài)的大小。另外，本發(fā)明的起動機的特征在于在發(fā)動機的曲軸的旋轉(zhuǎn)完全停止后，對電磁驅(qū)動機構(gòu)通電，使動力傳遞體移動，利用相對于動力傳遞體的移動的反作用力，來維持小齒輪和齒圈嚙合的狀態(tài)。另外，本發(fā)明的起動機的特征在于在小齒輪和齒圈嚙合的狀態(tài)下，在壓縮行程中，在活塞處于下止點到上止點的期間，使發(fā)動機停止。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，不用在磁鐵開關(guān)上另外安裝螺線管，就可以實現(xiàn)在發(fā)動機停止時維持小齒輪和齒圈嚙合的狀態(tài)。因此，可以提高裝配性。


圖1是第一實施例中的在發(fā)動機起動狀態(tài)下的起動機的側(cè)面截面圖；圖2是第一實施例中的在發(fā)動機剛剛停止后的起動機的側(cè)面截面圖；圖3是第一實施例中的從發(fā)動機停止后經(jīng)過規(guī)定時間的起動機的側(cè)面截面圖；圖4是表示第一實施例中的起動機的電路的圖；圖5是第一實施例中的動力傳遞體的放大圖；圖6是圖5的A-A截面圖；圖7是第一實施例中的發(fā)動機停止后的控制流程圖；圖8是第一實施例中的發(fā)動機再起動時的控制流程圖；圖9是表示第二實施例中的起動機的電路的圖；圖10是第二實施例中的發(fā)動機停止后的控制流程圖；圖11是第二實施例中的發(fā)動機再起動時的控制流程圖；圖12是表示第二實施例的變形例的起動機的電路的圖。圖中1-起動機電動機；2-動力傳遞體；3-電磁驅(qū)動機構(gòu)；4-解除機構(gòu)；5-控制器(控制機構(gòu))；6-齒圈(ring gear) ；7-磁鐵開關(guān)；8-第二磁鐵開關(guān)；17-輸出軸；21-基部; 22-小齒輪；23-輥(單方向離合器機構(gòu))；24-第二螺旋形花鍵(螺旋形花鍵卡合部)； 31-螺線管；32-控制桿；33-可動鐵心；34-定子鐵心；35-螺線管線圈；81-第二繼電器； 82-第二螺線管；83-第二螺線管線圈；112-第一螺旋形花鍵(螺旋形花鍵卡合部)
具體實施例方式[第一實施例]下面，參照圖1 圖8對本發(fā)明的第一實施例的起動機進行說明。圖1是在發(fā)動機起動狀態(tài)下的起動機的側(cè)面截面圖。圖2是在發(fā)動機剛剛停止后的起動機的側(cè)面截面圖。 圖3是從發(fā)動機停止到后經(jīng)過規(guī)定時間的起動機的側(cè)面截面圖。圖4是表示起動機的電路的圖。圖5是動力傳遞體的放大圖。圖6是圖5的A-A截面圖。圖7是發(fā)動機停止后的控制流程圖。圖8是發(fā)動機再起動時的控制流程圖。圖1 圖3所示的起動機是從搭載在汽車上的電池接收電力供給，產(chǎn)生用于起動發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的起動裝置。另外，配備有本實施例的起動機的汽車，在車輛停止的狀態(tài)下，在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速處于空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的情況下，具有使發(fā)動機停止的無空轉(zhuǎn)功能。具有這種無空轉(zhuǎn)功能的汽車，因為在每次出發(fā)時必須再次起動發(fā)動機，所以與沒有無空轉(zhuǎn)功能的一般的汽車相比，驅(qū)動起動機的頻率特別高。起動機包括在起動發(fā)動機時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的起動機電動機1、將來自該起動機電動機1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力斷續(xù)傳遞給發(fā)動機側(cè)的動力傳遞體2、用于使該動力傳遞體2動作從而向發(fā)動機傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力的電磁驅(qū)動機構(gòu)3、用于使動力傳遞體2不向發(fā)動機傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力而動作的解除機構(gòu)4、以及作為控制電磁驅(qū)動機構(gòu)3的控制機構(gòu)的控制器5。起動機電動機1采用直流電動機，具有通過在周方向上設(shè)置的多個狹縫11內(nèi)卷繞安裝多個相的轉(zhuǎn)子線圈12而構(gòu)成的轉(zhuǎn)子13 ；以及在轉(zhuǎn)子13的外周與轉(zhuǎn)子13相對設(shè)置， 以在周方向交替形成不同磁極的方式安裝有多個永久磁鐵的圓筒狀的定子14。如圖1所示，在定子14的軸向一端側(cè)設(shè)置了有底筒狀的后部托座15，在軸向的另一端側(cè)安裝有一部分突出、且在該突出部分具有開口部的前部托座16。另外，在轉(zhuǎn)子13上設(shè)置有以一體旋轉(zhuǎn)的方式固定的輸出軸17，該輸出軸17，一端通過設(shè)置在前部托座16的突出部分前端上的前軸承18支撐而旋轉(zhuǎn)自如，另一端通過后部軸承支承而旋轉(zhuǎn)自如，所述后部軸承設(shè)置在從后部托座15底部在轉(zhuǎn)子13的內(nèi)周側(cè)向前部托座16 —側(cè)突出的保持部上。且，前部軸承18和后部軸承由滑動軸承構(gòu)成。在支承輸出軸17的后軸承的外周側(cè)，在周方向上設(shè)置有多個分開的整流器19，固定在后部托座15上的電刷支架內(nèi)的電刷111以被施力的狀態(tài)與該整流器19接觸。因為該電刷111與電池B連接，整流器19與轉(zhuǎn)子線圈12連接，所以可以實現(xiàn)通過電刷111和整流器19從外部的電池B向轉(zhuǎn)子線圈12供給電流。為此，在轉(zhuǎn)子13的周方向上也形成了多個磁極。另外，輸出軸17的前部托座16側(cè)，一直延伸至前軸承18，從轉(zhuǎn)子13的軸向端遍及規(guī)定長度在外周面上形成第一螺旋形花鍵112。且，在輸出軸17的前端，與前軸承18相鄰地形成有環(huán)狀槽，在該環(huán)狀槽中，用C形環(huán)固定環(huán)狀的止動器113。下面對動力傳遞體2進行說明。該動力傳遞體2由在輸出軸17的前部托座16底部側(cè)的外周設(shè)置的基部21和小齒輪22，以及設(shè)置在基部21與小齒輪22間的輥23等部件構(gòu)成的單方向離合器機構(gòu)構(gòu)成?；?1呈圓筒狀，并在內(nèi)周設(shè)有第二螺旋形花鍵M，設(shè)置該第二螺旋形花鍵對是用于與第一螺旋形花鍵112相嚙合，該第二螺旋形花鍵M從軸向的轉(zhuǎn)子13側(cè)端開始經(jīng)過規(guī)定長度而形成。由這樣的第一螺旋形花鍵112和第二螺旋形花鍵M構(gòu)成螺旋形花鍵卡合部。在第二螺旋形花鍵M的前部托座16側(cè)端的外周側(cè)形成有環(huán)狀的槽，在該環(huán)狀的槽內(nèi)安裝有圓板狀的凸緣部25。且基部21的前部托座16底部側(cè)形成為大徑，在該大徑部的內(nèi)部形成有可以收容單方向離合器機構(gòu)的離合器收容空間。這樣形成的基部21相對于輸出軸17，可以一邊沿著螺旋形花鍵卡合部扭轉(zhuǎn)，一邊沿軸向移動。小齒輪22也和基部21—樣具有收容輸出軸17的孔，可以沿著輸出軸17在軸向上移動。在該小齒輪22的前軸承18側(cè)的軸向端部外周上形成有小齒輪齒，轉(zhuǎn)子13側(cè)的軸向端部被插入在基部21的離合器收容空間內(nèi)。而且，在小齒輪22上的被插入基部21的部分的小齒輪齒一側(cè)設(shè)有環(huán)形的槽，在該環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置的圓板狀的固定板26，通過被在基部21 的大徑部的外周固定的固定部件27夾持，從而，小齒輪22和基部21沿著輸出軸17在軸向上一體移動。若如此小齒輪22與基部21形成一體并向前軸承18側(cè)移動，則小齒輪可與連接于發(fā)動機的曲軸上的齒圈6相嚙合。且，小齒輪22，通過抵接于在輸出軸17上固定的止動器113，從而軸向的移動受到限制。并且，設(shè)置有檢測小齒輪22是否與止動器113抵接， 即檢測小齒輪齒是否與齒圈6相嚙合的檢測裝置78，在小齒輪22與止動器113抵接的情況下，向控制器5輸出信號。如此，在動力傳遞體2的軸向移動受到限制的狀態(tài)下，為將輸出軸17的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力傳遞給齒圈6而使螺旋形花鍵卡合部的齒傾斜。另外，通過在小齒輪22和基部21間插入用于具有單方向離合器功能的輥23等各種部件，從而構(gòu)成單方向離合器。因此，在輸出軸17的驅(qū)動旋轉(zhuǎn)方向上可以從基部21向小齒輪22傳遞旋轉(zhuǎn)，但不能反方向傳遞旋轉(zhuǎn)。通過這種構(gòu)成，在齒圈6的轉(zhuǎn)速超過小齒輪22 的轉(zhuǎn)速時，雖然齒圈6的旋轉(zhuǎn)力沒有向基部21傳遞，但即使在單方向離合器的作用下沒有傳遞齒圈6的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生打滑的狀態(tài)下，因為作用有某種程度的滑動阻力，所以基部21也受小齒輪22旋轉(zhuǎn)的影響而以低速旋轉(zhuǎn)。因此，基部21及小齒輪22，通過螺旋形花鍵卡合部的作用，從齒圈6向分離的方向移動，從而解除小齒輪齒和齒圈6的嚙合。這樣，通過螺旋形花鍵卡合部和單方向離合器，構(gòu)成了在齒圈6的轉(zhuǎn)速超過小齒輪22的轉(zhuǎn)速時，解除小齒輪齒和齒圈6的嚙合的解除機構(gòu)4。下面對電磁驅(qū)動機構(gòu)3進行說明。電磁驅(qū)動機構(gòu)3由螺線管31和控制桿32構(gòu)成。 螺線管31與起動機電動機1幾乎平行地相鄰設(shè)置，由可動鐵心33、定子鐵心34和螺線管線圈35構(gòu)成?？蓜予F心33構(gòu)成為有底的近似圓筒狀，位于與底部在軸方向相反一側(cè)的開口端，朝向端面形成大徑的錐部，在可動鐵心33的中空部內(nèi)插入有第一螺旋彈簧36，該第一螺旋彈簧36作為施力機構(gòu)，用于使可動鐵心33返回向控制桿32 —側(cè)。另外，在可動鐵心 33的底部的軸向外側(cè)固定有控制桿插通部38，該控制桿插通部38上開口有控制桿插通孔 37，并且該控制桿插通部38可以與可動鐵心33 —體移動。在控制桿插通孔37中插入的控制桿32，被設(shè)計成可以在被彈簧39推向前部托座16的內(nèi)周側(cè)的狀態(tài)下以支點311為中心進行擺動。該控制桿32的一端，以保持間隙的狀態(tài)被插入到控制桿插通孔37，另一端，可以與動力傳遞體2的基部21上的大徑部的轉(zhuǎn)子13側(cè)的軸向側(cè)面抵接。因此，若控制桿32 伴隨可動鐵心33的移動而擺動，則在動力傳遞體2上作用有使其向齒圈6 —側(cè)移動的力。 且，控制桿32的插入控制桿插通孔37的部分和與基部21抵接的部分，形成為圓弧面那樣的樹葉形狀。在可動鐵心33的外周，配置有在由樹脂等非磁性體構(gòu)成的線軸上卷繞的螺線管線圈35，且螺線管線圈35被收容在由磁性體構(gòu)成的有底筒狀的磁軛312的內(nèi)部。且，在磁軛312底部的軸中心位置開有孔，以可在該孔和線軸的內(nèi)周滑動自如的方式插入可動鐵心 33。在磁軛312的底部和軸向相反側(cè)的開口端，固定有定子鐵心34。該定子鐵心34在軸中心位置具有向螺線管線圈35的內(nèi)周突出的突出部，外周部被固定成在磁軛42的開口端形成的階梯差。另外，在定子鐵心34的突出部的前端，設(shè)置有與可動鐵心33的錐部基本吻合的前端逐漸變細形狀的錐狀突起，且在該錐狀突起的頂面，形成了插通后述的觸點軸 71的通孔，在其外側(cè)抵接有用于使可動鐵心33返回的第一螺旋彈簧36。下面對將起動機電動機1和電池B間切換成導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)的磁鐵開關(guān)7 進行說明。磁鐵開關(guān)7通過電磁驅(qū)動機構(gòu)3來驅(qū)動。具體的說，在定子鐵心34的錐狀突起的頂面形成的通孔中，具有相對于定子鐵心34滑動自如地插通了的觸點軸71，該觸點軸71 可以插入可動鐵心33的中空部內(nèi)，并且在外周配置有第一螺旋彈簧36。另外，在觸點軸71 的相對于可動鐵心33側(cè)的相反側(cè)的端部上，通過鉚接的方法固定有圓形的第一彈簧承受件72，該第一彈簧承受件72上設(shè)置了具有大徑部和小徑部的階段差。另外，在該第一彈簧承受件72的可動鐵心33側(cè)，配置有用于形成觸點的由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的圓板狀的可動觸點73。并且，在該可動觸點73的內(nèi)周固定有第二彈簧承受件74，該第二彈簧承受件74與可動觸點73 —起可以沿著觸點軸71的外周在軸向上移動。在第二彈簧承受件74和在觸點軸71的外周上形成為環(huán)形的環(huán)狀突起75之間，設(shè)置有第二螺旋彈簧76，在可動觸點73上不受任何負荷的作用的狀態(tài)下，可動觸點73和第二彈簧承受件74在第二螺旋彈簧76的作用下，形成被向第一彈簧承受件72 —側(cè)推壓的狀態(tài)，但是若在可動觸點73上作用有向可動觸點33 —側(cè)的軸向負荷，則相對于觸點軸71，可動觸點73和第二彈簧承受件74克服第二螺旋彈簧76的作用力而沿軸向移動。另外，在第一彈簧承受件72與后述的觸點殼體711之間，設(shè)置有第三螺旋彈簧77，觸點軸71被推壓向可動鐵心33 —側(cè)。下面對設(shè)置有與可動觸點73抵接的固定觸點的開關(guān)部進行說明。開關(guān)部由如下構(gòu)成在磁軛312的開口端與定子鐵心34 —起被鉚接固定的觸點殼體711、與固定在觸點殼體711上的電池B相連接的電池側(cè)固定觸點712、以及與起動機電動機1的轉(zhuǎn)子線圈12 連接的電動機側(cè)固定觸點713。另外，觸點殼體711由非磁性體且是絕緣材料的樹脂材料形成為有底圓筒的形狀，在大概中心的位置設(shè)置有插入第三螺旋彈簧77的一端的圓形凹狀底座部，在該底座部的開口邊緣形成有錐面，該錐面用于輔助第三螺旋彈簧77的插入及彎曲。下面結(jié)合圖4對起動機的電路進行說明。在電池B和螺線管線圈35之間，設(shè)置有切換導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)的繼電器51，該繼電器51根據(jù)來自控制器5的輸出信號進行動作。且，電池B也與磁鐵開關(guān)7中的電池側(cè)固定觸點712連接，由于可動觸點73可動，所以電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713也連接起來。并且，電動機側(cè)固定觸點713， 因為與起動機電動機1的轉(zhuǎn)子線圈12連接，所以若電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713連接，則從電池B向轉(zhuǎn)子線圈12提供電流，從而驅(qū)動起動機電動機1。下面對起動機的動作進行說明。首先，在發(fā)動機處于動作狀態(tài)時，因為圖4所示的繼電器51處于非導(dǎo)通狀態(tài)，所以不向螺線管35供給電流，由于沒有吸引力作用于可動鐵心 33，所以如圖1所示可動鐵心33在第一螺旋彈簧36的作用下被推壓向離開定子鐵心34的方向。由此，插入在固定于可動鐵心33上的控制桿插通部38的控制桿插通孔37中的控制桿32，在可動鐵心33的作用下一端側(cè)被按壓，另一端側(cè)從動力傳遞體2的基部21上的大徑部離開，在動力傳遞體2上不產(chǎn)生使其向齒圈6側(cè)移動的力。并且，因為觸點軸71也從可動鐵心33分開，所以觸點軸71受到第三螺旋彈簧77的作用力，維持向可動鐵心33側(cè)突出最大的狀態(tài)，伴隨于此可動觸點73也從電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713分離。所以，不向起動機電動機1的轉(zhuǎn)子線圈12供給電流。在此，在使發(fā)動機停止時，為了使發(fā)動機停止而斷開點火開關(guān)、或者在滿足發(fā)動機轉(zhuǎn)速為空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的無空轉(zhuǎn)的條件的情況下，如圖7的步驟Sl所示，向控制器5輸入使發(fā)動機停止的信號，進入步驟S2。在步驟S2中，判斷是否經(jīng)過了直到發(fā)動機完全停止的規(guī)定時間，在判斷為已經(jīng)過了規(guī)定時間的情況下，進入步驟S3，從控制器5輸出用于使繼電器51成為導(dǎo)通狀態(tài)的信號， 使電池B和螺線管線圈35變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。由此，在處于螺線管線圈35周圍的磁軛312、定子鐵心34、可動鐵心33產(chǎn)生磁通，如圖2所示可動鐵心33克服第一螺旋彈簧36的施力，被吸引向定子鐵心34側(cè)。此時，可動鐵心33經(jīng)過規(guī)定量的行程與觸點軸71抵接，可動鐵心 33和觸點軸71形成一體朝向定子鐵心34移動。另外，若觸點軸71移動，則可動觸點73也和觸點軸71 一起，一邊壓縮第三螺旋彈簧77 —邊移動，直到電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713側(cè)抵接為止。且，即使可動觸點73與電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713側(cè)抵接，可動鐵心33和觸點軸71，也一邊壓縮第二螺旋彈簧76 一邊移動，如圖2所示，直到可動鐵心33與定子鐵心34 抵接的時刻停止移動。此時，可動觸點73，相對于電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713，作用有壓縮第二螺旋彈簧76的部分的彈性力，從而在足夠的按壓力的作用下使可動觸點73抵接于電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713。且，若可動鐵心33向定子鐵心34側(cè)移動，則在插入到固定在可動鐵心33上的控制桿插通部38的控制桿插通孔37之中的控制桿32上，作用有以支點311為中心的擺動力。 因此，控制桿32的動力傳遞體2側(cè)，與基部21的大徑部的側(cè)面抵接，使動力傳遞體2沿著起動機電動機1的輸出軸17向齒圈6側(cè)移動。此時，通過由設(shè)置于輸出軸17外周的第一螺旋形花鍵112和設(shè)置于基部21內(nèi)周的第二螺旋形花鍵M構(gòu)成的螺旋形花鍵卡合部，動力傳遞體2 —邊扭轉(zhuǎn)一邊向齒圈6移動。在此，若齒圈6的齒的位置與小齒輪22的小齒輪齒位置相吻合，則齒圈6與小齒輪齒相嚙合，在止動器113與小齒輪22的前端抵接的狀態(tài)下停止，在兩者不吻合的情況下， 在小齒輪22與齒圈6的側(cè)面抵接并被按壓的狀態(tài)下停止。此時，因為設(shè)置有檢測小齒輪22 與止動器113是否抵接的檢測裝置78，所以在小齒輪齒與齒圈6相嚙合的情況下，向控制器5輸出信號，在步驟S4中判斷為小齒輪齒與齒圈6的嚙合。這里，在向控制器5輸入小齒輪齒與齒圈6相嚙合的信號的情況下，在步驟S5中立刻關(guān)閉繼電器51，停止向螺線管線圈35通電，在不向控制器5輸入小齒輪與齒圈6相嚙合的信號的情況下，繼續(xù)維持向螺線管線圈35通電的狀態(tài)。這樣，在不輸出小齒輪齒和齒圈6相嚙合的信號的情況下，電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點712通過可動觸點73變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，因此向起動機電動機1的轉(zhuǎn)子線圈 12通電，使轉(zhuǎn)子13及輸出軸17旋轉(zhuǎn)。此時，小齒輪22也與輸出軸17—起旋轉(zhuǎn)，但是含有小齒輪22的動力傳遞體2，因為成為被控制桿32按壓向齒圈6 —側(cè)的狀態(tài)，所以在小齒輪的齒與齒圈6的齒相吻合的時刻，小齒輪22沿軸向移動直到與止動器113抵接。通過該作用從檢測裝置78向控制器5輸出小齒輪齒與齒圈6相嚙合的信號，立即進入步驟S5關(guān)閉繼電器51，停止向螺線管線圈35通電。另外，若停止向螺線管線圈35通電，如圖3所示，因為可動觸點73從電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713離開，所以電池B與轉(zhuǎn)子線圈12間變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)，起動機電動機1停止旋轉(zhuǎn)。此時可動鐵心33通過第一螺旋彈簧36的施力向與定子鐵心34離開的方向移動， 伴隨于此控制桿32與凸緣部25抵接，作用有要使動力傳遞體2向轉(zhuǎn)子13側(cè)返回的力，但是由于在動力傳遞體2與起動機電動機1的輸出軸17之間的螺旋形花鍵卡合部中的螺旋齒的傾斜角度為不使動力傳遞體2移動的角度，所以動力傳遞體2不移動，小齒輪22的小齒輪和齒圈6維持嚙合的狀態(tài)。下面結(jié)合圖5及圖6對螺旋形花鍵卡合部的螺旋齒的傾斜角度θ的設(shè)定方法進行說明。在設(shè)小齒輪22的小齒輪齒與齒圈6的嚙合長度為L，設(shè)通過在小齒輪22與齒圈6 間產(chǎn)生的齒隙使動力傳遞體2可能移動的長度為S的情況下，取滿足條件L > S/tan θ的條件的角度即可。且，為了維持動力傳遞體2嚙合的狀態(tài)，有必要對螺旋齒的傾斜角度與起動機電動機1的齒槽轉(zhuǎn)矩、各滑動部的摩擦力等的移動阻力或反作用力進行比較從而設(shè)定。這樣即使停止向螺線管線圈35通電，小齒輪22的小齒輪齒和齒圈6也維持相嚙合的狀態(tài)，但是因為如圖3所示，在與可動鐵心33 —體設(shè)置的控制桿插通部38的控制桿插通孔37和控制桿32之間設(shè)有規(guī)定的間隙，所以可動鐵心33根據(jù)圖2的狀態(tài)在第一螺旋彈簧36的作用下稍微返回，伴隨于此觸點軸71也返回。所以，可動觸點73相對于電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點712離開，電池B和螺線管線圈35變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)。艮口， 在發(fā)動機停止的狀態(tài)下，雖然小齒輪22的小齒輪齒與齒圈6維持相嚙合的狀態(tài)，但是并不向螺線管線圈35、轉(zhuǎn)子線圈12供給電流。在想要使發(fā)動機從停止的狀態(tài)變?yōu)樵俅伪黄饎訒r，因為小齒輪22的小齒輪齒與齒圈6相嚙合，所以可動觸點73直接與電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點712抵接， 向轉(zhuǎn)子線圈12供給電流，使起動機電動機1旋轉(zhuǎn)。根據(jù)圖8的流程圖對發(fā)動機從停止狀態(tài)到再次起動進行說明，在步驟S6中發(fā)動機處于停止狀態(tài)，在步驟S7中對點火裝置開關(guān)是否接通進行判斷。在判斷出點火裝置開關(guān)接通的情況下，進入步驟S9，向控制器5輸入使發(fā)動機再起動的信號。另外，在步驟S7中，在沒有判斷出點火裝置開關(guān)接通的情況下，進入步驟S8，判斷是否滿足解除無空轉(zhuǎn)的條件。在滿足解除無空轉(zhuǎn)條件的情況下，進入步驟S9，在不滿足解除無空轉(zhuǎn)條件的情況下，返回步驟 S6，維持發(fā)動機停止的狀態(tài)。且，作為用于解除無空轉(zhuǎn)的條件，在檢測出解除制動器、且踏下加速器的狀態(tài)，或在具有離合器踏板的車輛中，檢測出還踏下了離合器踏板的狀態(tài)的情況下，判斷為解除無空轉(zhuǎn)。若在步驟S9中向控制器5輸入使發(fā)動機再起動的信號，則進入步驟SlO打開繼電器51。因此，可動觸點73直接與電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713抵接，向轉(zhuǎn)子線圈12供給電流使起動機電動機1旋轉(zhuǎn)。下面進入步驟S11，判斷發(fā)動機是否已起動。在向控制器5輸送判斷出發(fā)動機已起動的信號的情況下，進入步驟S12，關(guān)閉繼電器51，成為不向螺線管線圈35及轉(zhuǎn)子線圈12 供給電流的狀態(tài)。另外，在步驟Sll中不向控制器5輸送判斷出發(fā)動機已起動的信號的情況下，維持繼電器51打開的狀態(tài)。且，在步驟Sll中對發(fā)動機是否已起動的判斷，例如，考慮檢測發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速在規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間時，判斷為發(fā)動機已經(jīng)起動。這里，若起動發(fā)動機，齒圈6的轉(zhuǎn)速有時超過起動機電動機1的轉(zhuǎn)速，但是因為通過設(shè)置在動力傳遞體2上的單方向離合器可以吸收旋轉(zhuǎn)，所以不會向輸出軸17傳遞驅(qū)動方向和反方向的旋轉(zhuǎn)力。但是，即使利用單方向離合器吸收來自小齒輪22的旋轉(zhuǎn)，也由于單方向離合器的滑動部存在滑動阻力，所以隨著小齒輪22的旋轉(zhuǎn)對基部21也通過滑動阻力傳遞旋轉(zhuǎn)。因此，基部21和小齒輪22由于螺旋形花鍵卡合部的傾斜方向，向從齒圈6離開的轉(zhuǎn)子13的方向移動，從而齒圈6和小齒輪齒的嚙合被解除。這樣通過螺旋形花鍵卡合部構(gòu)成了解除小齒輪22和齒圈6的嚙合的解除機構(gòu)。以上對第一實施例的構(gòu)造及動作進行了說明，下面介紹第一實施例的作用效果。第一實施例是用于起動發(fā)動機的起動機，其包括起動機電動機，該起動機電動機通過供給電流來驅(qū)動輸出軸旋轉(zhuǎn)；動力傳遞體，該動力傳遞體具有從該起動機電動機的輸出軸傳遞旋轉(zhuǎn)力的小齒輪，通過移動能夠使傳遞發(fā)動機的動力的齒圈和所述小齒輪斷續(xù)嚙合；電磁驅(qū)動機構(gòu)，該電磁驅(qū)動機構(gòu)通過通電使所述動力傳遞體向所述小齒輪和所述齒圈嚙合的方向移動；解除機構(gòu)，該解除機構(gòu)在所述齒圈的轉(zhuǎn)速超過所述動力傳遞體的轉(zhuǎn)速時，提供驅(qū)動力使所述動力傳遞體向解除所述小齒輪和所述齒圈的嚙合的方向移動；控制機構(gòu)，該控制機構(gòu)控制用于使所述動力傳遞體移動的所述電磁驅(qū)動機構(gòu)，使得在發(fā)動機停止后形成所述小齒輪與所述齒圈嚙合的狀態(tài)。因為通過在所述動力傳遞體移動時產(chǎn)生的移動阻力，在發(fā)動機停止的狀態(tài)下可以維持所述小齒輪與所述齒圈嚙合的狀態(tài)，所以可以快速起動發(fā)動機，由于不需要重新設(shè)置柱塞止動器等電動機，所以可以降低裝置的價格。并且， 因為沒在起動機本身上設(shè)置柱塞止動器，所以也可以提高向車輛的配備性。另外，在所述動力傳遞體上的從所述起動機電動機的輸出軸傳遞旋轉(zhuǎn)力的基部和所述小齒輪之間設(shè)有單方向離合器，該單方向離合器只能從所述基部向所述小齒輪的方向傳遞旋轉(zhuǎn)力，因為該單方向離合器也從所述小齒輪向所述基部通過滑動阻力來傳遞旋轉(zhuǎn)， 所以即使齒圈的轉(zhuǎn)速超過了小齒輪的轉(zhuǎn)速，在起動機電動機的輸出軸上也不會作用使驅(qū)動方向變成反方向的大的作用力。另外，所述電磁驅(qū)動機構(gòu)因為靠磁鐵開關(guān)來驅(qū)動，該磁鐵開關(guān)將所述起動機電動機和電池間切換導(dǎo)通狀態(tài)和非導(dǎo)通狀態(tài)，所以可以不用設(shè)置磁鐵開關(guān)以外的由螺線管等構(gòu)成的電磁驅(qū)動機構(gòu)。所以，可以降低裝置的價格。另外，所述電磁驅(qū)動機構(gòu)由可動鐵心、固定鐵心及線圈構(gòu)成，通過所述可動鐵心由于對所述線圈的通電而向固定鐵心一側(cè)移動，從而控制桿將所述可動傳遞體按壓向使其朝向所述齒圈移動的方向，在停止向所述線圈通電時，所述可動鐵心及所述動力傳遞體只要電性地施加受到在復(fù)位彈簧作用下返回的方向的力的可動鐵心或動力傳遞體的一方向的移動力即可，而不必重新設(shè)置用于返回初始狀態(tài)的電驅(qū)動機構(gòu)。因此，降低了裝置的價格。另外，因為所述動力傳遞體設(shè)置成在所述起動機電動機的輸出軸上滑動，所述解除機構(gòu)是在所述動力傳遞體的內(nèi)周和所述起動機電動機的輸出軸的外周設(shè)置的螺旋形花鍵卡合部，所以若發(fā)動機起動后齒圈的轉(zhuǎn)速超過小齒輪的轉(zhuǎn)速，則齒圈與小齒輪齒的嚙合會自動解開，因此不需要新的動力源。因此，降低了裝置的價格。另外，因為第一實施例用于無空轉(zhuǎn)車輛，所以在可以快速再起動發(fā)動機的點上效果特別明顯。另外，第一實施例是用于起動發(fā)動機的起動機，包括起動機電動機，該起動機電動機通過供給電流而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；動力傳遞體，該動力傳遞體被設(shè)置成在傳遞該起動機電動機的旋轉(zhuǎn)力的輸出軸上能夠滑動，并且在外周具有小齒輪，通過在所述輸出軸上滑動，能夠使傳遞發(fā)動機的動力的齒圈和所述小齒輪的嚙合狀態(tài)斷續(xù)；螺線管，該螺線管通過通電使所述動力傳遞體向所述小齒輪和所述齒圈相嚙合的方向滑動；螺旋形花鍵卡合部，該螺旋形花鍵卡合部以分別嚙合的方式設(shè)置在所述輸出軸的外周和所述動力傳遞體的內(nèi)周，并且傾斜使得所述小齒輪在所述齒圈的驅(qū)動力的作用下旋轉(zhuǎn)時所述動力傳遞體向遠離所述齒圈的方向滑動；控制器，該控制器控制所述螺線管，使得在發(fā)動機停止后使所述小齒輪與所述齒圈嚙合。因為將所述螺旋形花鍵卡合部中的螺旋形花鍵的傾斜角度設(shè)置成發(fā)動機停止時維持所述小齒輪和所述齒圈相嚙合的狀態(tài)的大小，所以只考慮起動機電動機的齒槽轉(zhuǎn)矩和各滑動部的滑動阻力來設(shè)定螺旋形花鍵的傾斜角度，就能夠維持在發(fā)動機停止狀態(tài)下的齒圈和小齒輪的嚙合狀態(tài)。且，所述螺旋形花鍵的傾斜角度θ，可以是在設(shè)所述小齒輪和所述齒圈的嚙合長度為L，設(shè)通過齒隙使所述動力傳遞體可能移動的長度為S時，滿足L > S/tan θ條件的角度。
另外，第一實施例是用于起動發(fā)動機的起動機，包括起動機電動機，該起動機電動機通過供給電流來驅(qū)動輸出軸旋轉(zhuǎn)；動力傳遞體，該動力傳遞體具有從該起動機電動機的輸出軸傳遞旋轉(zhuǎn)力的小齒輪，通過移動能夠使傳遞發(fā)動機的動力的齒圈和所述小齒輪斷續(xù)嚙合；電磁驅(qū)動機構(gòu)，該電磁驅(qū)動機構(gòu)通過通電使所述動力傳遞體向所述小齒輪和所述齒圈嚙合的方向移動；解除機構(gòu)，該解除機構(gòu)在所述齒圈的轉(zhuǎn)速超過所述動力傳遞體的轉(zhuǎn)速時，提供驅(qū)動力使所述動力傳遞體向解除所述小齒輪和所述齒圈的嚙合的方向移動；控制器，該控制器控制所述電磁驅(qū)動機構(gòu)，使得在發(fā)動機的曲軸的旋轉(zhuǎn)完全停止后，對所述電磁驅(qū)動機構(gòu)通電，以使所述動力傳遞體移動。因為在發(fā)動機停止后，由于相對于所述動力傳遞體的移動的發(fā)作用力，維持所述小齒輪和所述齒圈嚙合的狀態(tài)，因此可以實現(xiàn)快速起動發(fā)動機，而不需要另外設(shè)置柱塞止動器等的電動機，因而可以降低裝置的價格。且，因為在起動機本身上沒有設(shè)置柱塞止動器，所以可以提高向車輛的配備性。另外，因為所述控制器在輸入用于使發(fā)動機停止的信號起經(jīng)過規(guī)定時間后，向所述電磁驅(qū)動機構(gòu)通電，所以可以可靠地使小齒輪和齒圈嚙合。并且，在第一實施例中，在發(fā)動機停止后關(guān)閉繼電器51，為使小齒輪齒和齒圈6變?yōu)閲Ш系臓顟B(tài)而由控制器5進行控制，但是也可以從向控制器5輸入要使發(fā)動機停止的信號開始到發(fā)動機實際停止這段時間內(nèi)，使小齒輪齒和齒圈6相嚙合。發(fā)動機從停止用的信號輸入控制器5開始到實際停止為止，由于慣性的作用而旋轉(zhuǎn)，但是此時齒圈6即使不驅(qū)動起動機電動機1也做低速的旋轉(zhuǎn)，在此狀態(tài)下若使動力傳遞體2向齒圈6方向移動，則即使不使起動機電動機1旋轉(zhuǎn)也可以實現(xiàn)小齒輪齒和齒圈6的嚙合。這樣的話，在發(fā)動機停止后，駕駛者不會感覺到驅(qū)動起動機電動機1時引起的不協(xié)調(diào)感，進而，由于可以使對轉(zhuǎn)子線圈12的通電保留在最小限度，所以也可以減少電流的消耗。另外，由于齒圈6的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)因使發(fā)動機停止前的發(fā)動機轉(zhuǎn)速而不同，所以控制器5也可以輸入用于使發(fā)動機停止的信號被輸入時的發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，根據(jù)該發(fā)動機的轉(zhuǎn)速改變向螺線管線圈35通電的時刻。如此，便可以使小齒輪齒和齒圈6可靠地嚙合。另外，在第一實施例中，在向控制器5輸入使發(fā)動機停止的信號之后，關(guān)于發(fā)動機是否完全停止是通過經(jīng)過規(guī)定的時間來判斷的，但是也可以由檢測發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的傳感器確認發(fā)動機的曲軸的旋轉(zhuǎn)已完全停止，然后打開繼電器51。如此，可以使小齒輪齒和齒圈6可靠地嚙合。另外，在第一實施例中，設(shè)置了檢測小齒輪齒和齒圈6是否已嚙合的檢測裝置78， 但是只要通過實驗等知道小齒輪齒和齒圈6可靠嚙合的向轉(zhuǎn)子12通電的時間，也可以省略檢測裝置78。另外，在第一實施例中，雖然構(gòu)成為起動機電動機1的輸出軸17與轉(zhuǎn)子13 —體旋轉(zhuǎn)，但是也可以通過齒輪或滑輪等傳遞機構(gòu)，將轉(zhuǎn)子13的旋轉(zhuǎn)傳遞給獨立于轉(zhuǎn)子13而另外設(shè)置的輸出軸17。另外，在第一實施例中，雖然通過磁鐵開關(guān)7的驅(qū)動力使動力傳遞體2移動，但是也可以使起動機電動機1的輸出軸17旋轉(zhuǎn)，利用動力傳遞體2的慣性力使小齒輪22向齒圈6—側(cè)移動。通過這樣的結(jié)構(gòu)，也可以省略磁鐵開關(guān)7。[第二實施例]下面結(jié)合圖9 圖11對本發(fā)明的第二實施例進行說明。圖9表示第二實施例的起動機的電路。圖10是第二實施例的發(fā)動機停止后的控制流程圖。圖11是第二實施例的發(fā)動機再次起動時的控制流程圖。且，與第一實施例共同的部位用同一稱呼、同一符號表示。第二實施例，在電磁驅(qū)動機構(gòu)3的螺線管31的作用下，磁鐵開關(guān)7的可動觸點73 與電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713抵接，從電池B向起動機電動機1供給電流，但是與第一實施例不同，在電動機側(cè)固定觸點713與起動機電動機1間設(shè)有電阻79。該電阻79的大小被如下這樣設(shè)置，即，可以向起動機電動機1供給的電流滿足起動機電動機 1的輸出扭矩大于用于使齒圈6旋轉(zhuǎn)的所需的最小負荷轉(zhuǎn)矩、且小于用于使齒圈6旋轉(zhuǎn)的所需的最大負荷轉(zhuǎn)矩。即，用經(jīng)過電阻79供給的電流，起動機電動機1無法使齒圈6旋轉(zhuǎn) 360 度。另外，第二實施例除了磁鐵開關(guān)7以外，還具有第二磁鐵開關(guān)8。該第二磁鐵開關(guān) 8與磁鐵開關(guān)7 —樣通過第二螺線管82驅(qū)動，該第二磁鐵開關(guān)8還具有第二繼電器81，該第二繼電器81對該第二螺線管的第二螺線管線圈83和電池B間進行切換，使兩者之間在導(dǎo)通狀態(tài)與非導(dǎo)通狀態(tài)之間進行切換。因此，若從控制器5向第二繼電器81輸出用于使其導(dǎo)通的信號，則從電池B向第二螺線管線圈83供給電流，與磁鐵開關(guān)7 —樣，第二可動觸點 84與第二電池側(cè)固定觸點86和第二電動機側(cè)固定觸點85接觸，從而從電池B向起動機電動機1供給電流。因為在該第二電動機側(cè)固定觸點85與起動機電動機1之間沒有設(shè)置特別電阻，所以與磁鐵開關(guān)7的可動觸點73與電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713 接觸時相比，有更大的電流通過。即，與磁鐵開關(guān)7接通時相比，第二磁鐵開關(guān)8接通時的起動機電動機1的輸出轉(zhuǎn)矩變大。因此，若第二磁鐵開關(guān)8接通，則由于從起動機電動機1 輸出的轉(zhuǎn)矩大于用于使齒圈6旋轉(zhuǎn)所需的最大轉(zhuǎn)矩，所以可以使齒圈6旋轉(zhuǎn)360度以上。如上所述的第二實施例，相對于第一實施例，雖然還設(shè)置了電阻79及第二磁鐵開關(guān)8，但是電阻79及第二磁鐵開關(guān)8，由于如圖1 圖3所示設(shè)置在與起動機不同的地方， 所以起動機的構(gòu)造本身幾乎與第一實施例相同。下面結(jié)合圖8的控制流程圖對第二實施例的工作進行說明，關(guān)于起動機的構(gòu)造， 因為與第一實施例基本相同，所以結(jié)合圖1 圖3進行說明。首先，在發(fā)動機處于動作狀態(tài)時，因為繼電器51及繼電器81變?yōu)榉菍?dǎo)通狀態(tài)，沒有向螺線管線圈35及第二螺線管線圈83供給電流，所以控制桿32不按壓動力傳遞體2，小齒輪22從齒圈6分離。另外，可動觸點73也從電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點 713離開。所以，也不向起動機電動機1的轉(zhuǎn)子線圈12供給電流。這里，在使發(fā)動機停止的情況下，在為了使發(fā)動機停止而斷開點火裝置開關(guān)，或者滿足發(fā)動機的轉(zhuǎn)速為空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間的無空轉(zhuǎn)條件時，如圖10的步驟Slll 所示，向控制器5輸入使發(fā)動機停止的信號，進入步驟S112。在步驟S112中，判斷是否經(jīng)過了直到發(fā)動機完全停止的規(guī)定時間，在判斷出已經(jīng)過了規(guī)定時間的情況下，進入步驟S113，從控制器5輸出用于使繼電器51成為導(dǎo)通狀態(tài)的信號，使電池B和螺線管線圈35變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。通過向螺線管線圈35通電，與第一實施例一樣，控制桿32伴隨著可動鐵心33的移動而擺動，具有小齒輪22的動力傳遞體2向齒圈 6的方向移動。在此，若齒圈6的齒的位置與小齒輪22的小齒輪齒的位置相吻合，則齒圈6與小齒輪齒相嚙合，在小齒輪22的前端抵接于止動器113的狀態(tài)下停止，在兩者不吻合的情況下，小齒輪22抵接于齒圈6的側(cè)面而在被按壓的狀態(tài)停止。此時，因為設(shè)置有檢測小齒輪 22是否與止動器113抵接的檢測裝置78，所以在小齒輪齒與齒圈6相嚙合的情況下，向控制器5輸出信號，在步驟S114中判斷小齒輪齒與齒圈6的嚙合。在此，在向控制器5輸入小齒輪齒與齒圈6相嚙合的信號的情況下，進入步驟Sl 15，在沒有向控制器5輸入小齒輪齒與齒圈6相嚙合的信號的情況下，繼續(xù)維持向螺線管線圈35的通電狀態(tài)。另外，伴隨向螺線管線圈35的通電，可動觸點73與電池側(cè)固定觸點712和電動機側(cè)固定觸點713側(cè)抵接，從電池B向起動機電動機1供給電流，但是因為在電動機側(cè)固定觸點713和起動機電動機1間設(shè)置有電阻79，所以對起動機電動機1以小電流進行預(yù)備通電。通過該預(yù)備通電，從起動機電動機1的輸出軸17向小齒輪22傳遞旋轉(zhuǎn)力，在小齒輪的齒與齒圈6的齒吻合的時刻，小齒輪22沿軸向移動直至與止動器113抵接，小齒輪齒與齒圈6相嚙合。通過該動作，從檢測裝置78向控制器5輸出小齒輪齒與齒圈6相嚙合的信號，進入步驟Sl 15。而且，通過預(yù)備通電，小齒輪22雖然旋轉(zhuǎn)，但是因為起動機電動機1以小電流被通電，所以在稍微小于使齒圈6旋轉(zhuǎn)所需的最大負荷轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩的作用下，起動機電動機1旋轉(zhuǎn)。因此，在發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)負荷變?yōu)樽畲蟮凝X圈6的角度附近，起動機電動機1的輸出轉(zhuǎn)矩不足，不能使齒圈6旋轉(zhuǎn)，從而小齒輪22在此位置停止。在步驟S115中，檢測齒圈6的位置是否在規(guī)定位置，在規(guī)定位置時，進入步驟 S116，關(guān)閉繼電器51，停止向螺線管線圈35通電。另外，在步驟S115中在齒圈6的位置不在規(guī)定位置時，繼續(xù)維持繼電器51的開啟狀態(tài)。這里所說的齒圈6的規(guī)定位置，是指發(fā)動機在壓縮行程中活塞從下止點到上止點之間的比下止點與上止點間的中間位置更靠上止點一側(cè)的位置，最好是比上止點稍靠前的位置。發(fā)動機，在吸氣閥及排氣閥關(guān)閉的壓縮行程中，上止點前面是作用在曲軸上的負荷最大的位置，起動機電動機1由于預(yù)備通電而停止的位置為壓縮行程中的活塞的上止點前面的位置。在步驟S115中，對于齒圈6的位置，不需要另外設(shè)置傳感器，可以根據(jù)原本安裝在發(fā)動機上的檢測發(fā)動機曲軸角度的曲軸角度傳感器、或檢測凸輪軸角度的凸輪角度傳感器輸出的信息，對齒圈6的位置進行檢測。且，在具有多個氣缸的發(fā)動機中，雖然各氣缸的活塞的位置不同，但在此情況下，平均來說活塞在從下止點到上止點之間的位置是負荷轉(zhuǎn)矩最大的位置。像這樣在第二實施例中，因為使齒圈6的位置停止在發(fā)動機的負荷最大的位置， 所以在發(fā)動機停止后，曲軸基本不旋轉(zhuǎn)，即使在不向螺線管線圈35通電的狀態(tài)下，也可以維持小齒輪齒與齒圈6的嚙合狀態(tài)。且，如第一實施例所示，即使不增大螺旋形花鍵卡合部的螺旋齒的傾斜角度，也可以維持小齒輪齒與齒圈6的嚙合狀態(tài)。下面結(jié)合圖11的流程圖對發(fā)動機從停止狀態(tài)到再次起動發(fā)動機進行說明。在步驟S117中發(fā)動機處于停止狀態(tài)，在步驟S118判斷點火裝置開關(guān)是否接通。在判斷出點火裝置開關(guān)接通的情況下，進入步驟S120，向控制器5輸入使發(fā)動機再起動的信號。另外，在步驟S118中，在沒有判斷出點火裝置開關(guān)接通的情況下，進入步驟S119，判斷是否滿足解除無空轉(zhuǎn)的條件。在滿足解除無空轉(zhuǎn)的條件的情況下，進入步驟S120，在不滿足解除無空轉(zhuǎn)的條件的情況下，返回步驟S117維持發(fā)動機停止的狀態(tài)。在步驟S120中，若向控制器5輸入使發(fā)動機再起動的信號，則進入步驟S121開啟繼電器51。并且，在步驟S122中由檢測裝置78檢測小齒輪齒與齒圈6是否嚙合，在判斷出嚙合的情況下，進入步驟S123關(guān)閉繼電器51。另外，在沒有判斷出小齒輪齒與齒圈6嚙合的情況下，維持繼電器51的開啟狀態(tài)。且，在第二實施例的情況下，因為在發(fā)動機停止時小齒輪齒與齒圈6相嚙合，所以也可以省略步驟S121 步驟S123，但是萬一由于某種原因在解除了小齒輪齒與齒圈6的嚙合時，因為發(fā)動機不能被再起動，所以鑒于安全性而進行。在步驟S123后，進入步驟S124，然后開啟第二繼電器81。由此，電池B與第二螺線管線圈83間變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，向第二螺線管線圈83供給電流。由此，第二可動觸點84與第二電池側(cè)固定觸點86和第二電動機側(cè)固定觸點85相接觸，從電池B向起動機電動機1 的轉(zhuǎn)子線圈12供給電流，起動機電動機1的輸出軸17旋轉(zhuǎn)，伴隨于此，小齒輪22與齒圈6 旋轉(zhuǎn)。接下來在步驟S125中，判斷發(fā)動機是否起動，在發(fā)動機已經(jīng)起動的情況下，進入步驟SU6，關(guān)閉第二繼電器81，停止向第二螺線管線圈83及轉(zhuǎn)子線圈12通電。且，關(guān)于發(fā)動機是否已起動，與第一實施例一樣，考慮檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速，在發(fā)動機轉(zhuǎn)速在規(guī)定轉(zhuǎn)速以上的狀態(tài)持續(xù)規(guī)定時間時，判斷發(fā)動機已經(jīng)起動。另外，雖然在圖11的流程圖中省略，但在步驟S125中，在發(fā)動機無論如何也起動不起來時，為使電池B的電壓不降低，若經(jīng)過規(guī)定時間，則自動地反復(fù)進行關(guān)閉第二繼電器 81、再次開啟第二繼電器81的操作。在即使這樣也起動不了發(fā)動機的情況下，便會發(fā)出有異常情況的警報。另外，在發(fā)動機起動時駕駛者通過接通點火裝置開關(guān)而要起動發(fā)動機的情況下，由于點火裝置開關(guān)是斷開的，所以第二繼電器81也關(guān)閉。以上對第二實施例的構(gòu)造及動作進行了說明，下面對第二實施例的作用效果進行說明。第二實施例是用于起動發(fā)動機的起動機，包括起動機電動機，該起動機電動機通過供給電流來驅(qū)動輸出軸旋轉(zhuǎn)；動力傳遞體，該動力傳遞體具有從該起動機電動機的輸出軸傳遞旋轉(zhuǎn)力的小齒輪，通過移動能夠使傳遞發(fā)動機的動力的齒圈和所述小齒輪斷續(xù)嚙合；電磁驅(qū)動機構(gòu)，該電磁驅(qū)動機構(gòu)通過通電使所述動力傳遞體向所述小齒輪和所述齒圈嚙合的方向移動；解除機構(gòu)，該解除機構(gòu)在所述齒圈的轉(zhuǎn)速超過所述動力傳遞體的轉(zhuǎn)速時， 提供驅(qū)動力使所述動力傳遞體向解除所述小齒輪和所述齒圈的嚙合的方向移動；控制器， 該控制器控制用于使所述動力傳遞體移動的所述電磁驅(qū)動機構(gòu)，使得在發(fā)動機停止時所述小齒輪與所述齒圈嚙合。發(fā)動機在所述小齒輪與所述齒圈相嚙合的狀態(tài)下，因為活塞在壓縮行程中停止在下止點到上止點之間，所以可以實現(xiàn)快速起動發(fā)動機。另外，起動機本身， 因為即使用現(xiàn)有的裝置也可使齒圈停止在負荷轉(zhuǎn)矩最大的位置，所以可以維持小齒輪與齒圈嚙合的狀態(tài)。而且，雖然為了使齒圈停止在負荷轉(zhuǎn)矩大的位置而需要另外的磁鐵開關(guān)，但是因為不必與起動機一體設(shè)置，所以提高了向車輛的裝配性。且，發(fā)動機最好停止在比下止點與上止點的中間位置更靠向上止點一側(cè)的位置， 而且最好停止在上止點前面。這樣，可以進一步可靠地維持小齒輪與齒圈的嚙合。另外，在第二實施例中，發(fā)動機停止，在所述小齒輪與所述齒圈嚙合的狀態(tài)下，在小于用于使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的最大負荷轉(zhuǎn)矩、大于用于使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的最小負荷轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩作用下，驅(qū)動所述起動機電動機，因此，可以容易地使齒圈停止在規(guī)定的位置。另外，在發(fā)動機停止后，在所述起動機發(fā)動機以通電狀態(tài)停止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的狀態(tài)下，若通過停止向所述起動機電動機通電，則使齒圈停止在規(guī)定的位置，則可以更容易地使齒圈停止在規(guī)定的位置。另外，若具有檢測發(fā)動機的曲軸角度的曲軸角度傳感器，在所述起動機電動機通電的狀態(tài)停止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的狀態(tài)下的曲軸角度，成為活塞從下止點到上止點之間的角度的狀態(tài)下，停止向所述起動機電動機通電，則可以進一步可靠地維持小齒輪與齒圈的嚙合。另外，具有檢測發(fā)動機的凸輪角度的凸輪角度傳感器，在所述起動機電動機在通電狀態(tài)下停止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的狀態(tài)下的凸輪角度，在為壓縮行程的狀態(tài)下停止向所述起動機電動機通電， 也可以進一步可靠地維持小齒輪與齒圈的嚙合。且，若考慮可靠性，最好根據(jù)曲軸角度傳感器的信息和凸輪角度傳感器的信息共同檢測齒圈的位置。并且，在第二實施例中，雖然采用了兩個磁鐵開關(guān)，但是只要可以根據(jù)曲軸角度傳感器和凸輪角度傳感器等檢測出齒圈的位置及發(fā)動機是否處在壓縮行程中，則通過向控制器反饋齒圈的旋轉(zhuǎn)位置，即使用一個磁鐵開關(guān)也可以實現(xiàn)在壓縮行程中使活塞停止在上止點附近的位置。另外，在不使用來自傳感器的信息的情況下，只要可以通過PWM控制等使向起動機電動機的通電可變，則即使用一個磁鐵開關(guān)也可以實現(xiàn)在壓縮行程中使活塞停止在上止點附近的位置。另外，作為第二實施例的變形例，如圖12所示，在需要任意設(shè)定小齒輪22的移動的時刻和起動機電動機1的輸出軸17旋轉(zhuǎn)的時刻的情況下，在第二實施例的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，也考慮使用第三螺線管87、第三磁鐵開關(guān)89及第三繼電器88。通過這樣的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)細微的調(diào)整，可以盡可能地減輕駕駛者的不協(xié)調(diào)感。
權(quán)利要求
1.一種用于起動發(fā)動機的起動機，其特征在于，具有起動機電動機，該起動機電動機通過供給電流而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動； 動力傳遞體，該動力傳遞體被設(shè)置成能夠在傳遞該起動機電動機的旋轉(zhuǎn)力的輸出軸上滑動，并且在外周具有小齒輪，通過在所述輸出軸上滑動，能夠使傳遞發(fā)動機的動力的齒圈和所述小齒輪的嚙合狀態(tài)斷續(xù)；螺線管，該螺線管通過通電使所述動力傳遞體向所述小齒輪和所述齒圈嚙合的方向滑動；螺旋形花鍵卡合部，該螺旋形花鍵卡合部以分別嚙合的方式設(shè)置在所述輸出軸的外周和所述動力傳遞體的內(nèi)周，并且傾斜，使得所述小齒輪在所述齒圈的驅(qū)動力的作用下旋轉(zhuǎn)時所述動力傳遞體向遠離所述齒圈的方向滑動；控制器，該控制器控制所述螺線管，使得在發(fā)動機停止后使所述小齒輪與所述齒圈嚙I=I，所述螺旋形花鍵卡合部中的螺旋形花鍵的傾斜角度的大小，是維持發(fā)動機停止時所述小齒輪和所述齒圈相嚙合的狀態(tài)的大小。
2.如權(quán)利要求1所述的起動機，其特征在于在設(shè)所述小齒輪與所述齒圈的嚙合長度為L，并設(shè)因齒隙使所述動力傳遞體能夠移動的長度為S時，所述螺旋形花鍵的傾斜角度θ是滿足L>S/tane的條件的角度。
3.一種用于起動發(fā)動機的起動機，其特征在于，具有起動機電動機，該起動機電動機通過供給電流來驅(qū)動輸出軸旋轉(zhuǎn)； 動力傳遞體，該動力傳遞體具有從該起動機電動機的輸出軸傳遞旋轉(zhuǎn)力的小齒輪，通過移動能夠使傳遞發(fā)動機的動力的齒圈和所述小齒輪斷續(xù)嚙合；電磁驅(qū)動機構(gòu)，該電磁驅(qū)動機構(gòu)通過通電使所述動力傳遞體向所述小齒輪和所述齒圈嚙合的方向移動；解除機構(gòu)，該解除機構(gòu)在所述齒圈的轉(zhuǎn)速超過所述動力傳遞體的轉(zhuǎn)速時，提供驅(qū)動力使所述動力傳遞體向解除所述小齒輪和所述齒圈的嚙合的方向移動；控制器，該控制器控制所述電磁驅(qū)動機構(gòu)，使得在發(fā)動機的曲軸的旋轉(zhuǎn)完全停止后對所述電磁驅(qū)動機構(gòu)通電，以使所述動力傳遞體移動，在發(fā)動機停止后，通過相對于所述動力傳遞體的移動的反作用力，維持所述小齒輪和所述齒圈嚙合的狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求3所述的起動機，其特征在于所述控制器從輸入用于使發(fā)動機停止的信號開始經(jīng)過規(guī)定時間之后，向所述電磁驅(qū)動機構(gòu)通電。
5.如權(quán)利要求4所述的起動機，其特征在于所述控制器輸入用于使發(fā)動機停止的信號被輸入時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速，根據(jù)該發(fā)動機轉(zhuǎn)速使向所述電磁驅(qū)動機構(gòu)通電的時刻可變。
6.如權(quán)利要求3所述的起動機，其特征在于 所述控制器在通過檢測發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的傳感器確認了發(fā)動機的曲軸的旋轉(zhuǎn)完全停止后，向所述電磁驅(qū)動機構(gòu)通電。
7.一種用于起動發(fā)動機的起動機，其特征在于，具有起動機電動機，該起動機電動機通過供給電流來驅(qū)動輸出軸旋轉(zhuǎn)； 動力傳遞體，該動力傳遞體具有從該起動機電動機的輸出軸傳遞旋轉(zhuǎn)力的小齒輪，通過移動能夠使傳遞發(fā)動機的動力的齒圈和所述小齒輪斷續(xù)嚙合；電磁驅(qū)動機構(gòu)，該電磁驅(qū)動機構(gòu)通過通電使所述動力傳遞體向所述小齒輪和所述齒圈嚙合的方向移動；解除機構(gòu)，該解除機構(gòu)在所述齒圈的轉(zhuǎn)速超過所述動力傳遞體的轉(zhuǎn)速時，提供驅(qū)動力使所述動力傳遞體向解除所述小齒輪和所述齒圈的嚙合的方向移動；控制器，該控制器控制用于使所述動力傳遞體移動的所述電磁驅(qū)動機構(gòu)，使得在發(fā)動機停止時所述小齒輪與所述齒圈嚙合，發(fā)動機在所述小齒輪與所述齒圈相嚙合的狀態(tài)下，活塞在壓縮行程中停止在下止點到上止點之間。
8.如權(quán)利要求7所述的起動機，其特征在于發(fā)動機停止在比上止點和下止點間的中間位置更靠上止點一側(cè)。
9.如權(quán)利要求8所述的起動機，其特征在于 發(fā)動機停止在上止點附近。
10.如權(quán)利要求7所述的起動機，其特征在于在發(fā)動機停止、所述小齒輪與所述齒圈嚙合的狀態(tài)下，在小于用于使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的最大負荷轉(zhuǎn)矩、大于用于使發(fā)動機旋轉(zhuǎn)的最小負荷轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩作用下，驅(qū)動所述起動機電動機。
11.如權(quán)利要求10所述的起動機，其特征在于在發(fā)動機停止后在所述起動機電動機以通電狀態(tài)停止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的狀態(tài)下，停止向所述起動機電動機通電。
12.如權(quán)利要求11所述的起動機，其特征在于 具有檢測發(fā)動機的曲軸角的曲軸角傳感器，在所述起動機電動機以通電狀態(tài)停止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的狀態(tài)下的曲軸角度，成為活塞處于下止點到上止點之間的角度的狀態(tài)下，停止向所述起動機電動機通電。
13.如權(quán)利要求11所述的起動機，其特征在于 具有檢測發(fā)動機的凸輪角的凸輪角傳感器，在所述起動機電動機以通電狀態(tài)停止旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的狀態(tài)下的凸輪角處于壓縮行程的狀態(tài)下，停止向所述起動機電動機通電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種起動機，其不用設(shè)置使用螺線管的柱塞止動器等，而可以在發(fā)動機停止時維持小齒輪與齒圈的嚙合狀態(tài)。本發(fā)明通過在動力傳遞體移動時產(chǎn)生的移動阻力，在發(fā)動機停止的狀態(tài)下維持小齒輪與齒圈的嚙合狀態(tài)。具體說，使設(shè)置在起動機電動機的輸出軸的外周和動力傳遞體的內(nèi)周的螺旋形花鍵卡合部中的螺旋形花鍵的傾斜角度，為在發(fā)動機停止時維持小齒輪和齒圈嚙合狀態(tài)的大小，從而可以不用設(shè)置柱塞止動器等，就能在發(fā)動機停止時維持小齒輪與齒圈的嚙合狀態(tài)。
文檔編號F02N11/00GK102269091SQ20111018669
公開日2011年12月7日 申請日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者石井幸二, 西田龍己 申請人:株式會社日立制作所