JP4273198B2

JP4273198B2 - Starter for internal combustion engine

Info

Publication number: JP4273198B2
Application number: JP08144199A
Authority: JP
Inventors: 邦明貝原; 祐治柳川; 博文東
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2019-03-25
Also published as: JP2000274337A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等に搭載される内燃機関の始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の内燃機関を始動させるための始動装置として、一般に車載バッテリを電源とするスタータモータが用いられている。この種の始動装置は、内燃機関のフライホィール等の外周に設けたリングギアに噛み合うピニオンギアを備えている。このピニオンギアは始動時にリングギアに噛み合い、始動完了後はリングギアから離れて元の位置に戻るようになっている。したがって従来の始動装置のピニオンギアとリングギアは、互いの噛合いと離脱を容易にするために平歯車が用いられていた。
【０００３】
従来の始動装置はピニオンギアとリングギアに平歯車を用いているため、その回転時にギア間のバックラッシュ等により比較的大きな振動・騒音が発生する。ただし従来の自動車は始動時に運転者がスタータスイッチをオンにしたときのみピニオンギアとリングギアが噛合い、スタータスイッチをオフにするとギアの噛合いが外れるため、騒音が問題視されることが少なく、平歯車を用いていても特に大きな問題は生じなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、たとえばアイドルストップ車両やハイブリッドカーなどのように、車載コンピュータの信号によって内燃機関が自動的に始動したり停止することが繰返される車両などでは、運転者の意思にかかわらず内燃機関が始動し、さらに始動頻度も増えるため、始動装置から発生する前記騒音は耳障りなものとなる。また、通常のスタータスイッチによって始動する自動車の場合でも、静粛性の観点では始動時の騒音は低い方が望ましい。騒音を減らすためには歯の噛合い率や噛合精度を高める必要があるが、スタータ容量やレイアウトの関係などからギア比あるいは歯幅等に制約を受けるため、従来の平歯車では噛合い率を向上させることに限界があるし、単純に噛合い率や噛合精度を向上させると始動時にピニオンギアがリングギアに噛合いにくくなると共に、始動後にピニオンギアがリングギアから離脱しにくくなる問題がある。
【０００５】
従って本発明の目的は、始動装置から発生する騒音を低減させ、より快適な車両等を実現できるような内燃機関の始動装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を果たすための請求項１に記載した始動装置は、嵌脱式のピニオンギアを備えたものであり、上記ピニオンギアは歯幅方向で上記リングギア側に向かうに従い上記ピニオンギアの回転方向へ傾斜した歯により構成されるはすば歯車により形成するとともに、上記リングギアは上記ピニオンギアと噛合可能なはすば歯車により形成され、上記はすば歯車により構成されたピニオンギアは、メインギアと、サブギアと、該サブギアをメインギアに対して周方向に位置がずれるように付勢するトルクばねとを有するシザースギア機構からなり、上記メインギアとサブギアのそれぞれの歯面が上記リングギアの歯面を挟み込むことにより、上記ピニオンギアと上記リングギア間のバックラッシュを解消するものであり、かつ、上記ピニオンギアと上記リングギアを構成する各々のはすば歯車が、始動時に回転する上記ピニオンギアが上記リングギアに向って突出する際には、はすば歯車どうしの接触面に生じるスラスト力がこれらピニオンギアとリングギアとをさらに噛合わせる方向に作用し、始動後に回転する上記リングギアから上記ピニオンギアが離脱する際には、はすば歯車どうしの接触面に生じるスラスト力が上記ピニオンギアを上記リングギアから離脱させる方向に作用するよう傾斜し、かつ、上記リングギアの各歯のピニオンギアが進入する側の端部には、上記ピニオンギアに向って各歯間の間隔が上記メインギアと上記サブギアの進入を許容する広さに広がるテーパ面が形成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に第１の参考例の始動装置について、図１から図４を参照して説明する。
図１に示す自動車用の内燃機関１０の始動装置１１Ａは、始動用電動機（スタータモータ）１２と、始動用電動機１２の出力軸１３に取付けたピニオンギア１４と、ピニオンギア１４に常時噛合うリングギア１５などを備えている。ピニオンギア１４とリングギア１５とは、それぞれ、後述するはすば歯車（ヘリカルギア）により形成されている。
【００１０】
内燃機関１０のクランク軸２０にフライホィール２１がボルト２２によって締結され、クランク軸２０とフライホィール２１とが互いに一体化して同一方向に回転するようになっている。前記リングギア１５は、フライホィール２１に設けたベアリング２３によって、クランク軸２０の軸回りに回転可能に支持されている。
【００１１】
また、リングギア１５とクランク軸２０との間に、始動用電動機１２側から内燃機関１０側（クランク軸２０）への駆動力の伝達のみを許容するワンウェイクラッチ３０が設けられている。図１に示す参考例の場合、ワンウェイクラッチ３０はリングギア１５とフライホィール２１との間に内蔵されている。フライホィール２１にはマニュアルトランスミッションのクラッチ機構３１が付随している。なお、オートマチックトランスミッションの場合、クラッチ機構３１に代ってクランク軸２０と一体に回転するトルクコンバータが付随し、リングギア１５はトルクコンバータに設けられている。
【００１２】
ピニオンギア１４は、図２〜図４に示すようなシザースギア機構４０を備えたはすば歯車によって構成されている。シザースギア機構４０は、メインギア４１とサブギア４２とトルクばね４３等を備えて構成され、ナット４４によって出力軸１３に取付けられている。サブギア４２は、トルクばね４３の反発荷重によって、メインギア４１に対して周方向に位置がずれるように付勢され、これらメインギア４１とサブギア４２の歯がそれぞれリングギア１５の歯を挟み込むことにより、ギア１４，１５間のバックラッシュを解消するようにしている。
【００１３】
次に、上記構成の始動装置１１Ａの作用について説明する。
この始動装置１１Ａは、ピニオンギア１４とリングギア１５とが常時噛合している。内燃機関１０を始動させるために始動用電動機１２に電流を流して出力軸１３を回転させると、その駆動力は、ピニオンギア１４とリングギア１５を介してワンウェイクラッチ３０に伝達される。
【００１４】
このように始動用電動機１２からクランク軸２０の方向に駆動力が伝わるときには、ワンウェイクラッチ３０がつながるため、リングギア１５の回転がワンウェイクラッチ３０を介してフライホィール２１に伝わり、フライホィール２１と一体にクランク軸２０が回転することにより、内燃機関１０のクランクキングがなされる。始動完了後に始動用電動機１２を止めると、始動時とは逆に、駆動力がクランク軸２０側からワンウェイクラッチ３０に入力する。この方向の入力に対してはワンウェイクラッチ３０が空転するため、クランク軸２０の駆動力はリングギア１５に伝わらず、従ってピニオンギア１４や始動用電動機１２に駆動力が伝わることが回避される。
【００１５】
この参考例のピニオンギア１４とリングギア１５は、シザースギア機構４０を備えたはすば歯車からなるため、ギア１４，１５間の噛合い率がきわめて高くかつ、実質的にバックラッシュが生じないことにより、低振動・低騒音で回転することができる。なお、コスト的に許されればリングギア１５側にシザースギア機構を採用してもよい。
【００１６】
また、図５に示す第２の参考例のように、始動用電動機の出力軸１３とピニオンギア１４との間にワンウェイクラッチ４５を介在させることによって、始動用電動機側から内燃機関側への駆動力の伝達のみを許容し、逆方向からの入力に対してはピニオンギア１４が空転することにより、出力軸１３が連れ回りしないように構成してもよい。
【００１７】
次に図６〜図８を参照してこの発明の第１の実施形態の始動装置１１Ｂについて説明する。なお、前記第１の参考例の始動装置１１Ａと共通する個所には共通符号を付して説明は省略する。
【００１８】
この実施形態の始動装置１１Ｂのピニオンギア１４は嵌脱式であり、始動用電動機５０に内蔵された電磁コイルとプランジャ（図示せず）等によって、リングギア１５に噛合う方向とリングギア１５から離脱する方向（矢印Ａで示す）に移動可能としている。ピニオンギア１４は、第１の参考例と同様にシザースギア機構４０を備えたはすば歯車によって形成されている。リングギア１５はピニオンギア１４と噛合可能なはすば歯車によって形成されている。
【００１９】
この実施形態のピニオンギア１４は、始動用電動機５０に電流が供給されたときにリングギア１５に向かって突出することによってリングギア１５と噛合うようになっている。
【００２０】
そしてこの実施形態のピニオンギア１４は、リングギア１５に対する嵌脱を容易にするために、図７に模式的に示すように、歯幅方向でリングギア１５側に向かうに従いピニオンギア１４の回転方向へ傾斜した歯を有するはすば歯車により構成されている。さらにこのピニオンギア１４のメインギア４１には、リングギア１５に対する挿入を円滑にするためにテーパ面５１が形成されている。
【００２１】
また、リングギア１５とサブギア４２の互いに対向する端面には、ピニオンギア１４がリングギア１５に噛合いやすくするため、及び噛合時の歯欠け防止のためにテーパ面５２，５３が形成されている。これらテーパ面５２，５３は、互いの噛合性を考慮すると、駆動方向に対し、先端面とのなす角度θ（図７および図１０に示す）がほぼ９０°となるように各テーパ面５２，５３を形成することが好ましい。この角度θが鋭角になると、噛合時に歯欠けを生じやすくなる。
【００２２】
次に、上記始動装置１１Ｂの作用について説明する。
始動時にピニオンギア１４がリングギア１５に向かって突出すると、図７に示すように駆動力Ｆ１がピニオンギア１４側からリングギア１５に入力するため、はすば歯車どうしの傾斜した接触面５５に生じるスラスト力Ｆ２が、これらのギア１４，１５をさらに噛合わせる方向に作用する。このため、ピニオンギア１４がリングギア１５に噛合いやすくなる。
【００２３】
そして始動用電動機５０の出力軸１３が回転することにより、出力軸１３の駆動力がリングギア１５を介して内燃機関１０のクランク軸２０に伝達され、クランキングがなされて内燃機関１０が始動する。
【００２４】
また、始動完了後にピニオンギア１４がリングギア１５から離脱する際には、図８に示すように駆動力がリングギア１５側からピニオンギア１４に入力されるため、はすば歯車どうしの傾斜した接触面５５に生じるスラスト力Ｆ３が、ピニオンギア１４をリングギア１５から離脱させる方向に作用する。このため、始動完了後はピニオンギア１４がリングギア１５から容易に離れる。
【００２５】
なお、図９に示す比較例は、ピニオンギア１４′とリングギア１５′のはすば歯車の歯の傾斜方向が前記実施形態（図７，８）と逆の場合を示している。このような比較例（図９）では、始動時にピニオンギア１４′側から駆動力Ｆ１が入力することにより、はすば歯車どうしの傾斜した接触面５５′に生じるスラスト力Ｆ４がピニオンギア１４′をリングギア１５′から押し出す方向に作用する。このためピニオンギア１４′がリングギア１５′に噛合いにくくなる。しかも始動後にはリングギア１５′側から駆動力が入力することにより、スラスト力がギア１４′，１５′の噛合いを保持する方向に作用するため、ピニオンギア１４′がリングギア１５′から離脱しにくくなる。
【００２６】
なお、図１０に示す第２の実施形態のピニオンギア１４のシザースギア機構４０のように、リングギア１５と対向する側にメインギア４１を位置させ、始動時にメインギア４１が先にリングギア１５に嵌合してからサブギア４２がリングギア１５に噛合うように構成してもよい。この場合、サブギア４２にはリングギア１５に対する挿入を容易にするためにテーパ面６０が形成されている。それ以外の構成と作用は第１の実施形態と同様であるから、第１の実施形態と共通する個所に共通符号を付して説明は省略する。
【００２７】
なお、この発明を実施するに当たって、ピニオンギアをはじめとして、始動用電動機やリングギア、ワンウェイクラッチなど、この発明を構成する各要素をそれぞれ適宜に変形して実施できることは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に記載した始動装置によれば、嵌脱式のピニオンギアを用いた場合に、はすば歯車からなるピニオンギアがリングギアに容易に噛合うことができ、始動後はピニオンギアがリングギアから容易に離脱することができる。本発明では、前記ピニオンギアとリングギアがシザースギア機構を備えたはすば歯車からなるため、ギア間の噛合い率がきわめて高くかつ、実質的にバックラッシュが生じないことにより、低振動・低騒音で回転することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の参考例の始動装置を一部断面で示す側面図。
【図２】図１に示された始動装置に使われるシザースギア機構を備えたピニオンギアの断面図。
【図３】図２に示されたピニオンギアの斜視図。
【図４】図２に示されたピニオンギアの分解斜視図。
【図５】第２の参考例を示すワンウェイクラッチを備えたピニオンギアを一部断面で示す側面図。
【図６】本発明の第１の実施形態を示す始動装置の側面図。
【図７】図６に示されたピニオンギアがリングギアに噛合う際の歯の移動経路を示す概略図。
【図８】図６に示されたピニオンギアがリングギアから離れる際の歯の移動経路を示す概略図。
【図９】比較例のピニオンギアがリングギアに噛合う際に生じるスラスト力を示す概略図。
【図１０】本発明の第２の実施形態を示すピニオンギアがリングギアに噛合う際の歯の移動経路を示す概略図。
【符号の説明】
１０…内燃機関
１１Ａ，１１Ｂ…始動装置
１２…始動用電動機
１３…出力軸
１４…ピニオンギア
１５…リングギア
２０…クランク軸
３０，４５…ワンウェイクラッチ
５０…始動用電動機[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a starter for an internal combustion engine mounted on an automobile or the like.
[0002]
[Prior art]
As a starting device for starting an internal combustion engine of an automobile, a starter motor using a vehicle battery as a power source is generally used. This type of starting device includes a pinion gear that meshes with a ring gear provided on the outer periphery of an internal combustion engine flywheel or the like. The pinion gear meshes with the ring gear at the start, and after the start is completed, the pinion gear is separated from the ring gear and returns to the original position. Therefore, a spur gear is used for the pinion gear and the ring gear of the conventional starting device in order to facilitate the engagement and disengagement of each other.
[0003]
Since the conventional starter uses spur gears for the pinion gear and the ring gear, relatively large vibrations and noises are generated due to backlash between the gears during rotation. However, in conventional vehicles, the pinion gear and the ring gear mesh only when the driver turns on the starter switch at the start, and when the starter switch is turned off, the gear is disengaged. Even if spur gears were used, no major problem occurred.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a vehicle such as an idle stop vehicle or a hybrid car in which the internal combustion engine is repeatedly started or stopped automatically by a signal from the in-vehicle computer, the internal combustion engine is started regardless of the driver's intention. Further, since the starting frequency increases, the noise generated from the starting device becomes annoying. Even in the case of an automobile that is started by a normal starter switch, it is desirable that the noise at the start is low from the viewpoint of quietness. In order to reduce noise, it is necessary to increase the meshing ratio and meshing accuracy of the teeth. However, since the gear ratio or the tooth width is restricted due to the starter capacity and layout, etc., the meshing ratio is reduced with the conventional spur gear. There is a limit to improvement, and simply improving the engagement rate and engagement accuracy makes it difficult for the pinion gear to mesh with the ring gear at the start and makes it difficult for the pinion gear to separate from the ring gear after the start. .
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a starter for an internal combustion engine that can reduce noise generated from the starter and realize a more comfortable vehicle or the like.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The starting device according to claim 1 for achieving the object is provided with a detachable pinion gear, and the pinion gear rotates in the tooth width direction toward the ring gear side in the rotational direction of the pinion gear. The ring gear is formed of a helical gear that can mesh with the pinion gear, and the pinion gear formed of the helical gear is a main gear. A scissor gear mechanism having a gear, a sub-gear, and a torque spring that biases the sub-gear so that the position of the sub-gear is shifted in the circumferential direction, and each tooth surface of the main gear and the sub-gear has a tooth surface of the ring gear. By pinching the tooth surface, the backlash between the pinion gear and the ring gear is eliminated, and the pinion gear is When each of the helical gears constituting the ring gear protrudes toward the ring gear, the thrust force generated on the contact surfaces of the helical gears is generated by the pinion gear that rotates at the time of starting. When the pinion gear disengages from the ring gear that rotates in the direction that further meshes the gear and the ring gear and rotates after starting, the thrust force generated on the contact surfaces of the helical gears causes the pinion gear to Inclined to act in the direction to be separated from the ring gear, and at the end of each ring gear tooth on the side where the pinion gear enters, the distance between the teeth toward the pinion gear is different from that of the main gear. A tapered surface is formed that extends to allow the sub gear to enter.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a starting device of a first reference example will be described with reference to FIGS.
A starter 11A of an automobile internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 includes a starter motor 12, a pinion gear 14 attached to an output shaft 13 of the starter motor 12, and a ring that always meshes with the pinion gear 14. A gear 15 is provided. The pinion gear 14 and the ring gear 15 are each formed of a helical gear (helical gear) described later.
[0010]
A flywheel 21 is fastened to the crankshaft 20 of the internal combustion engine 10 by bolts 22 so that the crankshaft 20 and the flywheel 21 are integrated with each other and rotate in the same direction. The ring gear 15 is supported by a bearing 23 provided on the flywheel 21 so as to be rotatable about the crankshaft 20.
[0011]
A one-way clutch 30 is provided between the ring gear 15 and the crankshaft 20 to allow only transmission of driving force from the starter motor 12 side to the internal combustion engine 10 side (crankshaft 20). In the case of the reference example shown in FIG. 1, the one-way clutch 30 is built in between the ring gear 15 and the flywheel 21. A manual transmission clutch mechanism 31 is attached to the flywheel 21. In the case of an automatic transmission, a torque converter that rotates integrally with the crankshaft 20 is attached instead of the clutch mechanism 31, and the ring gear 15 is provided in the torque converter.
[0012]
The pinion gear 14 is constituted by a helical gear provided with a scissor gear mechanism 40 as shown in FIGS. The scissor gear mechanism 40 includes a main gear 41, a sub gear 42, a torque spring 43, and the like, and is attached to the output shaft 13 by a nut 44. The sub gear 42 is biased so as to be displaced in the circumferential direction with respect to the main gear 41 by the repulsive load of the torque spring 43, and the teeth of the main gear 41 and the sub gear 42 sandwich the teeth of the ring gear 15. The backlash between the gears 14 and 15 is eliminated.
[0013]
Next, the operation of the starter 11A having the above configuration will be described.
In the starter 11A, the pinion gear 14 and the ring gear 15 are always meshed. When a current is passed through the starting motor 12 to start the internal combustion engine 10 and the output shaft 13 is rotated, the driving force is transmitted to the one-way clutch 30 via the pinion gear 14 and the ring gear 15.
[0014]
When the driving force is transmitted from the starting motor 12 in the direction of the crankshaft 20 in this way, the one-way clutch 30 is connected, so that the rotation of the ring gear 15 is transmitted to the flywheel 21 via the one-way clutch 30 and integrated with the flywheel 21. When the crankshaft 20 rotates, the internal combustion engine 10 is cranked. When the starter motor 12 is stopped after the start is completed, the driving force is input to the one-way clutch 30 from the crankshaft 20 side, contrary to the start. Since the one-way clutch 30 idles in response to the input in this direction, the driving force of the crankshaft 20 is not transmitted to the ring gear 15, and therefore, it is avoided that the driving force is transmitted to the pinion gear 14 and the starting motor 12.
[0015]
Since the pinion gear 14 and the ring gear 15 of this reference example are made of a helical gear with a scissor gear mechanism 40, the meshing ratio between the gears 14 and 15 is extremely high and substantially no backlash occurs. Therefore, it can rotate with low vibration and low noise. Note that a scissor gear mechanism may be employed on the ring gear 15 side if cost permits .
[0016]
Further, as in the second reference example shown in FIG. 5, the one-way clutch 45 is interposed between the output shaft 13 and the pinion gear 14 of the starter motor, thereby driving from the starter motor side to the internal combustion engine side. Only the transmission of force may be allowed, and the output shaft 13 may not be rotated by the pinion gear 14 idling with respect to the input from the reverse direction.
[0017]
Next, the starting device 11B according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in the starter 11A of the said 1st reference example , and description is abbreviate | omitted.
[0018]
The pinion gear 14 of the starting device 11B of this embodiment is a detachable type, and the direction of meshing with the ring gear 15 and the ring gear 15 by an electromagnetic coil and a plunger (not shown) incorporated in the starting electric motor 50 and the like. It can be moved in the direction of separation (indicated by arrow A). The pinion gear 14 is formed of a helical gear provided with a scissor gear mechanism 40 as in the first reference example . The ring gear 15 is formed of a helical gear that can mesh with the pinion gear 14.
[0019]
The pinion gear 14 of this embodiment is configured to mesh with the ring gear 15 by projecting toward the ring gear 15 when a current is supplied to the starter motor 50.
[0020]
The pinion gear 14 of this embodiment has a rotational direction of the pinion gear 14 toward the ring gear 15 side in the tooth width direction, as schematically shown in FIG. It is constituted by a helical gear having teeth inclined to the right. Further, a tapered surface 51 is formed on the main gear 41 of the pinion gear 14 in order to facilitate insertion into the ring gear 15.
[0021]
Further, tapered surfaces 52 and 53 are formed on end surfaces of the ring gear 15 and the sub gear 42 that face each other so that the pinion gear 14 can easily mesh with the ring gear 15 and to prevent tooth chipping during meshing. . In consideration of the mutual meshing properties, these tapered surfaces 52, 53 are arranged so that the angle θ (shown in FIGS. 7 and 10) formed with the tip surface with respect to the driving direction is approximately 90 °. 53 is preferably formed. When the angle θ is an acute angle, tooth missing is likely to occur during meshing.
[0022]
Next, the operation of the starter 11B will be described.
When the pinion gear 14 protrudes toward the ring gear 15 at the time of starting, the driving force F1 is input to the ring gear 15 from the pinion gear 14 side as shown in FIG. 7, and thus the contact surface 55 between the helical gears is inclined. The generated thrust force F2 acts in a direction in which these gears 14 and 15 are further meshed. For this reason, the pinion gear 14 is easily meshed with the ring gear 15.
[0023]
Then, when the output shaft 13 of the starter motor 50 rotates, the driving force of the output shaft 13 is transmitted to the crankshaft 20 of the internal combustion engine 10 via the ring gear 15, and cranking is performed to start the internal combustion engine 10. .
[0024]
Further, when the pinion gear 14 is disengaged from the ring gear 15 after the start is completed, the driving force is input to the pinion gear 14 from the ring gear 15 side as shown in FIG. A thrust force F <b> 3 generated on the contact surface 55 acts in a direction in which the pinion gear 14 is separated from the ring gear 15. For this reason, the pinion gear 14 is easily separated from the ring gear 15 after the start is completed.
[0025]
In addition, the comparative example shown in FIG. 9 shows a case where the inclination directions of the helical gear teeth of the pinion gear 14 ′ and the ring gear 15 ′ are opposite to those in the above-described embodiment (FIGS. 7 and 8). In such a comparative example (FIG. 9), when the driving force F1 is input from the pinion gear 14 'side at the time of starting, the thrust force F4 generated on the contact surface 55' inclined between the helical gears is changed to the pinion gear 14 '. Acts in the direction of pushing out from the ring gear 15 '. For this reason, it becomes difficult for the pinion gear 14 'to mesh with the ring gear 15'. In addition, after starting, when the driving force is input from the ring gear 15 'side, the thrust force acts in a direction to hold the meshing of the gears 14' and 15 ', so that the pinion gear 14' is detached from the ring gear 15 '. It becomes difficult to do.
[0026]
As in the scissor gear mechanism 40 of the pinion gear 14 of the second embodiment shown in FIG. 10, the main gear 41 is positioned on the side facing the ring gear 15. The sub gear 42 may be configured to mesh with the ring gear 15 after the fitting. In this case, the sub gear 42 is formed with a tapered surface 60 in order to facilitate insertion into the ring gear 15. Since the other configuration and operation are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the portions common to the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
[0027]
Na us, carrying out the invention of this, including the pinion gear, starting motor and the ring gear, such as one-way clutch, it is needless to say that the elements constituting the present invention can be modified and implemented as appropriate respectively.
[0028]
【The invention's effect】
According to the starting apparatus as claimed in claim 1, in the case of using the fitting de type pinion gears, the pinion gear consisting of helical gears is easily able to mate the ring gear, after starting the pinion gear It can be easily detached from the ring gear. In the present invention , since the pinion gear and the ring gear are helical gears each having a scissor gear mechanism, the meshing ratio between the gears is extremely high, and substantially no backlash is generated. Can rotate with noise.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a starting device of a first reference example with a partial cross section.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a pinion gear provided with a scissor gear mechanism used in the starting device shown in FIG.
3 is a perspective view of the pinion gear shown in FIG. 2. FIG.
4 is an exploded perspective view of the pinion gear shown in FIG.
FIG. 5 is a side view showing a partial cross section of a pinion gear including a one-way clutch according to a second reference example .
FIG. 6 is a side view of the starting device showing the first embodiment of the present invention.
7 is a schematic view showing a tooth movement path when the pinion gear shown in FIG. 6 meshes with a ring gear. FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a tooth movement path when the pinion gear shown in FIG. 6 is separated from the ring gear;
FIG. 9 is a schematic view showing a thrust force generated when a pinion gear of a comparative example meshes with a ring gear.
FIG. 10 is a schematic view showing a tooth movement path when the pinion gear according to the second embodiment of the present invention meshes with the ring gear.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine 11A, 11B ... Starter 12 ... Starter motor 13 ... Output shaft 14 ... Pinion gear 15 ... Ring gear 20 ... Crankshaft 30, 45 ... One-way clutch 50 ... Starter motor

Claims

始動用電動機の出力軸に設けたピニオンギアを内燃機関のクランク軸と一体に回転するリングギアと嵌脱可能に噛合させて上記始動用電動機から上記クランク軸に動力を伝達することにより上記内燃機関を始動させる始動装置において、
上記ピニオンギアは歯幅方向で上記リングギア側に向かうに従い上記ピニオンギアの回転方向へ傾斜した歯により構成されるはすば歯車により形成するとともに、上記リングギアは上記ピニオンギアと噛合可能なはすば歯車により形成され、
上記はすば歯車により構成されたピニオンギアは、メインギアと、サブギアと、該サブギアをメインギアに対して周方向に位置がずれるように付勢するトルクばねとを有するシザースギア機構からなり、上記メインギアとサブギアのそれぞれの歯面が上記リングギアの歯面を挟み込むことにより、上記ピニオンギアと上記リングギア間のバックラッシュを解消するものであり、かつ、
上記ピニオンギアと上記リングギアを構成する各々のはすば歯車が、始動時に回転する上記ピニオンギアが上記リングギアに向って突出する際には、はすば歯車どうしの接触面に生じるスラスト力がこれらピニオンギアとリングギアとをさらに噛合わせる方向に作用し、始動後に回転する上記リングギアから上記ピニオンギアが離脱する際には、はすば歯車どうしの接触面に生じるスラスト力が上記ピニオンギアを上記リングギアから離脱させる方向に作用するよう傾斜し、かつ、
上記リングギアの各歯のピニオンギアが進入する側の端部には、上記ピニオンギアに向って各歯間の間隔が上記メインギアと上記サブギアの進入を許容する広さに広がるテーパ面が形成されていることを特徴とする内燃機関の始動装置。A pinion gear provided on the output shaft of the starter motor is detachably engaged with a ring gear that rotates integrally with the crankshaft of the internal combustion engine, and power is transmitted from the starter motor to the crankshaft to transmit the power to the crankshaft. In the starting device for starting
The pinion gear is formed by a helical gear constituted by teeth inclined in the rotation direction of the pinion gear as it goes toward the ring gear in the tooth width direction, and the ring gear is meshable with the pinion gear. Formed by helical gears,
The pinion gear constituted by the helical gear is composed of a scissor gear mechanism having a main gear, a sub gear, and a torque spring that urges the sub gear to be displaced in the circumferential direction with respect to the main gear. by each tooth surface of the main gear and the sub-gear is sandwich the tooth surface of the ring gear state, and are not to eliminate the backlash between the pinion gear and the ring gear, and,
When each of the helical gears constituting the pinion gear and the ring gear protrudes toward the ring gear, the thrust force generated on the contact surfaces of the helical gears when the pinion gear rotating at the time of start-up protrudes toward the ring gear. Acts in the direction in which these pinion gear and ring gear further mesh, and when the pinion gear disengages from the ring gear that rotates after starting, the thrust force generated on the contact surface between the helical gears is the pinion gear. Inclines to act in the direction to disengage the gear from the ring gear, and
A tapered surface is formed at the end of each ring gear tooth on the side where the pinion gear enters, so that the distance between the teeth toward the pinion gear widens to allow the main gear and the sub gear to enter. starting system for an internal combustion engine, characterized in that it is.

上記ピニオンギアの上記メインギアまたはサブギアには、上記リングギアに対する挿入を円滑にするためのテーパ面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の始動装置。The starter for an internal combustion engine according to claim 1 , wherein the main gear or the sub gear of the pinion gear is formed with a tapered surface for smooth insertion into the ring gear.