[发明专利]具有改进的螺旋花键结构的发动机起动器

说明书

技术领域

本发明大体上涉及具有通过螺旋花键彼此接合的输出轴和小齿轮的发动机起动器。

更具体地，本发明涉及具有改进的螺旋花键结构以确保起动器的输出轴与小齿轮之间的可靠接合的发动机起动器。

背景技术

日本专利二级公开第H7-37786号揭露了一种用于起动发动机的起动器，其包括马达、由马达驱动的输出轴、小齿轮、以及用于将输出轴的旋转传输至小齿轮的离合器。

更具体地，该离合器包括外部构件、内部构件以及多个插置在外部和内部构件之间的滚子。外部构件具有圆筒部分，在该圆筒部分的内表面上形成第一螺旋花键。该第一螺旋花键与形成在输出轴的外表面上的第二螺旋花键接合。通过第一和第二螺旋花键之间的接合，该离合器可以沿着输出轴移动。内部构件径向设置在外部构件内并且与小齿轮一体成型。

在起动发动机的操作期间，离合器的外部和内部构件通过滚子彼此互锁，从而允许输出轴的旋转经由离合器传输到小齿轮。当发动机已经起动并且小齿轮开始由发动机驱动时，离合器的外部和内部构件之间的互锁被释放，使离合器进入超程状态，此时，内部构件的旋转快于外部构件。

此外，当外部构件不能很好平衡从而与内部构件偏心时，则异常力会作用在设置于外部和内部构件之间的滚子上，从而使超程状态不稳定。

为了稳定超程状态，在上述起动器中，进一步在输出轴上以及外部构件的圆筒部分的内表面上分别设置了轴环和环形槽。当小齿轮和发动机的环形齿轮啮合时，输出轴的轴环将进入外部构件的环形槽内，从而约束外部构件与内部构件的偏心。

然而，本发明的发明人已发现上述起动器存在问题。更具体地，在发动机起动操作期间，当起动器开关由于失误被操作两次时，小齿轮将在小齿轮与环形齿轮的第一次啮合释放之后立即又与环形齿轮再度啮合。因此，在建立第二次啮合的过程中，小齿轮和环形齿轮之间将产生较大的机械振动，从而导致过大的力作用在第一和第二螺旋花键上。因此，小齿轮将斜向输出轴，从而，由于第一和第二螺旋花键之间的局部接触而将在所述两者之间产生过大的接触压力，进而导致第一和第二螺旋花键发生粘附。

发明内容

本发明致力于解决上述问题。

依照本发明，提供了一种用于起动发动机的起动器，该起动器包括：马达；由马达驱动的输出轴；设置在输出轴上的小齿轮；以及移位装置。

输出轴具有形成在输出轴的外周上的第一螺旋花键。小齿轮具有形成在小齿轮的内周上的第二螺旋花键以便与输出轴的第一螺旋花键接合。移位装置通过第一螺旋花键和第二螺旋花键之间的接合而使小齿轮沿着输出轴移位，从而使小齿轮与发动机的环形齿轮啮合以便起动发动机。

此外，在该起动器中，在输出轴的第一螺旋花键和小齿轮的第二螺旋花键之间规定如下的尺寸关系：

X＜Y

其中，X是第一螺旋花键的底部与第二螺旋花键的顶部之间的游隙，Y是第一螺旋花键的齿腹与第二螺旋花键的齿腹之间的齿隙。

通过规定出上述尺寸关系，能够确保输出轴和小齿轮之间的可靠接合。更具体地，当输出轴和小齿轮之间发生较大振动时，小齿轮向输出轴的倾斜将受到限制，从而确保第一和第二螺旋花键之间具有充分的接触面积。因此，能够防止第一和第二螺旋花键之间的粘附。

在本发明的优选实施方式中，输出轴进一步包括邻近第一螺旋花键形成并且比第一螺旋花键更靠近发动机的环形齿轮的柱形部分。该柱形部分具有与第一螺旋花键的底径相等的外径。当小齿轮与发动机的环形齿轮啮合时，小齿轮的第二螺旋花键只有一部分与输出轴的第一螺旋花键接合，第二螺旋花键的其余部分支撑在输出轴的柱形部分上。

通过采用上述结构，输出轴的柱形部分的外表面与小齿轮的第二螺旋花键的顶部之间的游隙等于游隙X，从而该游隙相应地比齿隙Y小。因此，在该情况下，仍能够获得上述限制小齿轮斜向输出轴的效果，从而确保了输出轴和环形齿轮之间的可靠接合。

而且，还可以使输出轴的第一螺旋花键向柱形部分的外表面延伸，从而当小齿轮与发动机环形齿轮啮合时，小齿轮的整个第二螺旋花键能够与第一螺旋花键接合。然而，第一螺旋花键通常通过辊轧成形或切削成形方法制成，并且要求具有较高的精度。因此，起动器的制造成本随着第一螺旋花键的轴向长度的增加而增加。因此，通过将输出轴构造成包括柱形部分而使得第一螺旋花键的轴向长度减小，从而降低了起动器的制造成本。