(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、
このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
このピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すピニオン押出手段と、
前記モータ回路に設けられるメイン接点を開閉するメイン接点開閉手段と、
前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記エンジンを再始動させる時に、前記ピニオン押出手段及び前記メイン接点開閉手段の作動を制御する制御手段とを備えるエンジン始動装置であって、
前記エンジンを再始動させる際に、前記ピニオン押出手段を作動させる第１の作動タイミングに対し、前記メイン接点開閉手段を作動させる第２の作動タイミングを電気的あるいは機械的に遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、
このタイミング遅延手段は、前記ピニオン押出手段により前記ピニオン移動体が押し出されて、前記ピニオンギヤが静止位置から前記リングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進して前記リングギヤに噛み合った後、前記メイン接点開閉手段が前記メイン接点を閉じて前記モータに通電され、これにより前記ピニオンギヤが前記リングギヤに噛み合うまで前記モータを回転させない様に前記遅延時間を設定することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、
このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
このピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すピニオン押出手段と、
前記モータ回路に設けられるメイン接点を開閉するメイン接点開閉手段と、
前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記エンジンを再始動させる時に、前記ピニオン押出手段及び前記メイン接点開閉手段の作動を制御する制御手段とを備えるエンジン始動装置であって、
前記エンジンを再始動させる際に、前記ピニオン押出手段を作動させる第１の作動タイミングに対し、前記メイン接点開閉手段を作動させる第２の作動タイミングを電気的あるいは機械的に遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、
このタイミング遅延手段は、前記ピニオン押出手段により前記ピニオン移動体が押し出されて、前記ピニオンギヤが静止位置から前記リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進して前記リングギヤとの噛み合いが成立した後、前記メイン接点開閉手段が前記メイン接点を閉じて前記モータに通電され、これにより前記ピニオンギヤが前記リングギヤに噛み合うまで前記モータを回転させない様に前記遅延時間を設定することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載したエンジン始動装置において、
前記タイミング遅延手段は、前記第１の作動タイミングと前記第２の作動タイミングとの間に３０ｍｓ以上の前記遅延時間を設定することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記ピニオン押出手段は、通電時に第１の電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すピニオン押出用ソレノイドによって構成され、
前記メイン接点開閉手段は、通電時に第２の電磁石を形成して可動鉄心を吸引し、この可動鉄心の動きに連動して前記メイン接点を開閉するモータ通電用スイッチによって構成され、
前記制御手段は、前記ピニオン押出用ソレノイドの作動及び前記モータ通電用スイッチの作動をそれぞれ独立に制御できると共に、前記タイミング遅延手段を構成する遅延機能を内蔵していることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項５】
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記ピニオン押出手段は、通電時に第１の電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すピニオン押出用ソレノイドによって構成され、
前記メイン接点開閉手段は、通電時に第２の電磁石を形成して可動鉄心を吸引し、この可動鉄心の動きに連動して前記メイン接点を開閉するモータ通電用スイッチによって構成され、
前記制御手段は、前記ピニオン押出用ソレノイドの作動及び前記モータ通電用スイッチの作動をそれぞれ独立に制御でき、
前記タイミング遅延手段は、前記モータ通電用スイッチを励磁するための励磁回路に接続された遅延回路であることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項６】
請求項４に記載したエンジン始動装置において、
前記タイミング遅延手段は、前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記エンジンを再始動させる時と、前記エンジンの回転が完全に停止している状態から前記エンジンを始動させる通常の始動時とで、前記第１の作動タイミングと前記第２の作動タイミングとの間に設定される前記遅延時間を可変することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項７】
請求項４〜６に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記ピニオン押出用ソレノイドと前記モータ通電用スイッチは、軸方向に直列に配置されて一体的に構成されていることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項８】
請求項７に記載したエンジン始動装置において、
前記ピニオン押出用ソレノイドと前記モータ通電用スイッチは、それぞれ磁気回路を兼ねる両者のケースが軸方向に連続して一体に設けられていることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項９】
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動装置において、
通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出す前記ピニオン押出手段の機能と、前記メイン接点を開閉する前記メイン接点開閉手段の機能とを両立する電磁スイッチを備え、
前記電磁石の吸引力により前記プランジャが移動を開始してから前記メイン接点が閉じるまでに前記プランジャが移動する距離をプランジャストロークと呼ぶ時に、このプランジャストロークにより前記遅延時間が設定されることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１０】
バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、
このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
通電時に第１の電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すピニオン押出用ソレノイドと、
通電時に第２の電磁石を形成して可動鉄心を吸引し、この可動鉄心の動きに連動して前記モータ回路に設けられるメイン接点を開閉するモータ通電用スイッチと、
前記バッテリより前記ピニオン押出用ソレノイドに励磁電流を流すための励磁回路に設けられる第１のリレーと、
前記バッテリより前記モータ通電用スイッチに励磁電流を流すための励磁回路に設けられる第２のリレーと、
前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記エンジンを再始動させる時に、前記第１のリレーを介して前記ピニオン押出用ソレノイドの作動を電気的に制御すると共に、前記第２のリレーを介して前記モータ通電用スイッチの作動を電気的に制御する制御装置とを備えるエンジン始動装置であって、
前記エンジンを再始動させる際に、前記第１のリレーがオンする第１の作動タイミングに対し、前記第２のリレーがオンする第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定する遅延回路を有し、
前記制御装置の出力ポートに１本の電気配線が接続され、この１本の電気配線が第１のリレー配線と第２のリレー配線とに分岐して設けられると共に、前記第１のリレー配線が前記第１のリレーに接続され、前記第２のリレー配線が前記遅延回路を介して前記第２のリレーに接続され、
前記遅延回路は、前記ピニオン押出用ソレノイドの作動により、前記ピニオンギヤが静止位置から前記リングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進して前記リングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、前記静止位置から前記リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進して前記リングギヤとの噛み合いが成立した後、前記モータ通電用スイッチの作動により、前記メイン接点が閉じて前記モータに通電され、これにより前記ピニオンギヤが前記リングギヤに噛み合うまで前記モータを回転させない様に前記遅延時間を設定することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１１】
バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、
このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すと共に、前記モータ回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチと、
前記モータ回路にリレー接点を設け、このリレー接点を電気的に開閉するモータ通電用リレーと、
前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記エンジンを再始動させる時に、前記電磁スイッチ及び前記モータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備えるエンジン始動装置であって、
前記エンジンを再始動させる際に、前記電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、前記モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、
このタイミング遅延手段は、前記電磁スイッチの作動により前記ピニオンギヤが前記リングギヤ側へ押し出され、そのピニオンギヤが前記リングギヤの少なくとも一部に噛み合い、あるいは、前記リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進して前記リングギヤとの噛み合いが成立し、且つ、前記メイン接点が閉じた後、前記モータ通電用リレーがオンして前記モータに通電され、これにより前記ピニオンギヤが前記リングギヤに噛み合うまで前記モータを回転させない様に前記遅延時間を設定することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載したエンジン始動装置において、
前記タイミング遅延手段は、前記モータ通電用リレーを励磁するための励磁回路に接続され、且つ、前記モータ通電用リレーに内蔵される遅延回路によって構成されることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１３】
バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、
このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すと共に、前記モータ回路に接続される外部端子を有し、この外部端子を通じて前記モータに作動電流を供給する電磁スイッチと、
前記モータ回路にリレー接点を設け、このリレー接点を電気的に開閉するモータ通電用リレーと、
前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記エンジンを再始動させる時に、前記電磁スイッチ及び前記モータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備えるエンジン始動装置であって、
前記エンジンを再始動させる際に、前記電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、前記モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、
このタイミング遅延手段は、前記電磁スイッチの作動により前記ピニオンギヤが前記リングギヤ側へ押し出され、そのピニオンギヤが前記リングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、前記リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進して前記リングギヤとの噛み合いが成立した後、前記モータ通電用リレーがオンして前記モータに通電され、これにより前記ピニオンギヤが前記リングギヤに噛み合うまで前記モータを回転させない様に前記遅延時間を設定することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載したエンジン始動装置において、
前記電磁スイッチは、２本の端子ボルトを有し、一方の端子ボルトが前記外部端子として設けられ、他方の端子ボルトがリード線によって前記モータに接続され、且つ、前記２本の端子ボルトが端子間コネクタにより電気的に接続されていることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載したエンジン始動装置において、
前記電磁スイッチは、２本の端子ボルトを有し、一方の端子ボルトが前記外部端子として設けられると共に、リード線によって前記モータに接続され、他方の端子ボルトは、前記モータ回路に接続されることなく絶縁されていることを特徴とするエンジン始動装置。  
【請求項１６】
請求項１３に記載したエンジン始動装置において、
前記電磁スイッチは、２本の端子ボルトを有し、一方の端子ボルトは、前記モータ回路に接続されることなく絶縁され、他方の端子ボルトが前記外部端子として設けられると共に、リード線によって前記モータに接続されていることを特徴とするエンジン始動装置。  
【請求項１７】
請求項１３〜１６に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記モータ通電用リレーは、前記外部端子より上流側の前記モータ回路に前記リレー接点を有することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１８】
バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、
このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すと共に、前記モータ回路に接続可能な２本の端子ボルトを有する電磁スイッチと、
前記モータ回路にリレー接点を設け、このリレー接点を電気的に開閉するモータ通電用リレーと、
前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記エンジンを再始動させる時に、前記電磁スイッチ及び前記モータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備え、
前記電磁スイッチは、前記２本の端子ボルトが前記モータ回路に接続されておらず、前記モータに流れる電流をオン／オフするスイッチとして機能することはなく、
前記モータ通電用リレーは、前記バッテリより前記モータに流れる作動電流を前記リレー接点の開閉により断続するエンジン始動装置であって、
前記エンジンを再始動させる際に、前記電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、前記モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、
このタイミング遅延手段は、前記電磁スイッチの作動により前記ピニオンギヤが前記リングギヤ側へ押し出され、そのピニオンギヤが前記リングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、前記リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進して前記リングギヤとの噛み合いが成立した後、前記モータ通電用リレーがオンして前記モータに通電され、これにより前記ピニオンギヤが前記リングギヤに噛み合うまで前記モータを回転させない様に前記遅延時間を設定することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項１９】
バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、
このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すと共に、前記モータ回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチと、
前記モータ回路にリレー接点を設け、無励磁の時に前記リレー接点を閉状態に保持する常閉接点構造のモータ通電用リレーと、
前記バッテリより前記電磁スイッチに励磁電流を流すための励磁回路に設けられるスタータリレーと、
前記バッテリより前記モータ通電用リレーに励磁電流を流すための励磁回路に設けられるモータ通電用サブリレーと、
前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記エンジンを再始動させる時に、前記スタータリレーを介して前記電磁スイッチの作動を電気的に制御し、前記モータ通電用サブリレーを介して前記モータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備えるエンジン始動装置であって、
前記エンジンを再始動させる際に、前記電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、前記モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、
前記制御装置は、前記電磁スイッチの作動により前記メイン接点が閉じる前に、一旦、前記モータ通電用サブリレーを励磁して前記モータ通電用リレーをオフした後、前記第１の作動タイミングより遅れて前記モータ通電用リレーをオンし、
前記タイミング遅延手段は、前記電磁スイッチの作動により前記ピニオンギヤが前記リングギヤ側へ押し出され、そのピニオンギヤが前記リングギヤの少なくとも一部に噛み合い、あるいは、前記リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進して前記リングギヤとの噛み合いが成立し、且つ、前記メイン接点が閉じた後、前記モータ通電用リレーがオンして前記モータに通電され、これにより前記ピニオンギヤが前記リングギヤに噛み合うまで前記モータを回転させない様に前記遅延時間を設定することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２０】
バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、
このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、前記ピニオン移動体を前記リングギヤ側へ押し出すと共に、前記モータ回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチと、
前記モータ回路にリレー接点を設け、このリレー接点を電気的に開閉するモータ通電用リレーと、
前記電磁スイッチ及び前記モータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備えるエンジン始動装置であって、
前記制御装置は、前記エンジンが停止する過程の減速期間中に前記電磁スイッチを作動させ、前記ピニオンギヤが前記リングギヤの少なくとも一部に噛み合い、あるいは、前記リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進して前記リングギヤとの噛み合いが成立し、且つ、前記メイン接点が閉じた後、再始動信号が入力されるまで前記モータ通電用リレーの作動を遅延させる遅延機能を有していることを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２１】
請求項１１、１９、２０に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記モータ通電用リレーは、前記モータ回路の前記メイン接点より上流側（バッテリ側）に前記リレー接点を有することを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２２】
請求項１１〜２１に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記モータ通電用リレーをスタータのハウジングに取り付けたことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２３】
請求項４、５、１０に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記ピニオン押出用ソレノイドは、吸引コイルと保持コイルとで構成されるソレノイドコイルを有し、このソレノイドコイルへの通電時に前記吸引コイルに発生する磁力と前記保持コイルに発生する磁力との合成磁力によって前記プランジャを吸引し、
前記吸引コイルの−電位側の端部は、前記モータのリード線と直接または間接的に接続され、且つ、前記ソレノイドコイルが励磁された時に前記吸引コイルに流れる電流は、前記モータの無負荷電流よりも小さいことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２４】
請求項９、１１、１３、１８、１９、２０に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記電磁スイッチは、吸引コイルと保持コイルとで構成されるスイッチコイルを有し、このスイッチコイルへの通電時に前記吸引コイルに発生する磁力と前記保持コイルに発生する磁力との合成磁力で前記プランジャを吸引し、
前記吸引コイルの−電位側の端部は、前記モータのリード線と直接または間接的に接続され、且つ、前記スイッチコイルが励磁された時に前記吸引コイルに流れる電流は、前記モータの無負荷電流よりも小さいことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２５】
請求項１〜２４に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記エンジンの停止及び再始動を自動制御するアイドルストップ装置を有する車両に搭載されることを特徴とするエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させることが出来るエンジン始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の削減と燃費向上を目的として、エンジンの停止及び再始動を自動制御するエンジン自動停止／再始動装置（以下、アイドルストップ装置と呼ぶ）を搭載する車両が増加するものと予測されている。
このアイドルストップ装置は、例えば、交差点での信号停止や渋滞等により一時停止した際に、エンジンへの燃料供給をカットしてエンジンを自動的に停止させ、その後、ユーザにより発進操作（例えば、ブレーキペダルの解除操作、ドライブレンジへのシフト操作等）が行われて再始動条件が成立すると、スタータを自動的に起動してエンジンを再始動させるシステムである（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、アイドルストップが実施された時に、車両が停止した直後に発進させたい（車両を動かしたい）状況が起こり得る。この場合、エンジンの回転が完全に停止するまでエンジンを再始動できないと、後続車に迷惑がかかり、ユーザが心理的な負担を感じることがある。そこで、アイドルストップ装置に要求される項目の一つに、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンの再始動を可能とする技術が望まれている。
これに対し、特許文献２では、エンジン回転が停止するまでのエンジン回転降下期間中に再始動要求が発生した時に、分巻コイルへの通電を開始してピニオンギヤを回転させ、そのピニオンギヤの回転速度がリングギヤの回転速度と同期したと判断した時点で、ピニオンギヤをリングギヤに噛み込ませる技術が開示されている。
また、特許文献３では、内燃機関の回転数が最大回転数を下回り、且つ、最小回転数を上回っており、回転方向がクランク軸の順回転方向に相応しているときに、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせる技術が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０１７６５号公報
【特許文献２】特開２００５−３３０８１３号公報
【特許文献３】特開２００７−１０７５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献２に開示された従来技術は、ピニオンギヤの回転速度をリングギヤの回転速度に同期させることが必要であり、エンジン回転が著しく低い領域では、スタータが回転する前にエンジンの回転が落ち込み、同期できない恐れがある。また、アイドルストップにより燃料カットされたエンジンは、回転数が急速に低下してオーバーシュートする領域（逆回転する領域）が発生し、その後、正回転と逆回転とを繰り返しながら、次第に回転数が低下して停止に至る。このエンジン回転が正回転と逆回転とを繰り返す領域（エンジンの揺動期間と呼ぶ）では、ピニオンギヤの回転速度をリングギヤの回転速度に同期させることは困難であり、且つ、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合い時に過大な衝撃が発生して、リングギヤが損傷する恐れがある。
【０００６】
また、特許文献３に開示された従来技術は、内燃機関の回転方向がクランク軸の順回転方向に相応している時のみ、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせるため、エンジンの回転方向を検出する手段が必要であり、且つ、エンジンが逆回転する領域では、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いが禁止されるため、エンジンの揺動中にピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることは困難である。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、エンジンが停止する際に、エンジンの回転が停止する過程の減速期間中にピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせてエンジンを再始動させることが可能であり、且つ、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合い時に発生する衝撃を低減できるエンジン始動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１の発明）
本発明のエンジン始動装置は、バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、このピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すピニオン押出手段と、モータ回路に設けられるメイン接点を開閉するメイン接点開閉手段と、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、ピニオン押出手段及びメイン接点開閉手段の作動を制御する制御手段とを備えている。
【０００８】
このエンジン始動装置は、エンジンを再始動させる際に、ピニオン押出手段を作動させる第１の作動タイミングに対し、メイン接点開閉手段を作動させる第２の作動タイミングを電気的あるいは機械的に遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、このタイミング遅延手段は、ピニオン押出手段によりピニオン移動体が押し出されて、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤに噛み合った後、メイン接点開閉手段がメイン接点を閉じてモータに通電され、これによりピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでモータを回転させない様に遅延時間を設定することを特徴とする。
なお、上記の「ピニオンギヤがリングギヤと噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤに噛み合った後」の意味は、リングギヤの幅方向全体にピニオンギヤが完全に噛み合った状態を特定しているのではなく、ピニオンギヤがリングギヤの幅方向の少なくとも一部に噛み合った状態を含むものである。
【０００９】
本発明のエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、タイミング遅延手段によって設定される遅延時間により、ピニオン押出手段を作動させる第１の作動タイミングより、メイン接点開閉手段を作動させる第２の作動タイミングを電気的あるいは機械的に遅らせることができる。つまり、ピニオン押出手段によりピニオン移動体が押し出され、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、メイン接点開閉手段によりメイン接点を閉じることができる。
これにより、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進する期間中は、メイン接点開閉手段がメイン接点を閉じることはなく、モータに通電されないので、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでは、モータの回転力がピニオンギヤに伝達されることはない。
【００１０】
また、ピニオンギヤを軸方向に押し出してリングギヤに噛み合わせる場合、通常は、ピニオンギヤがスムーズにリングギヤに噛み合う確率より、両ギヤの端面同士が当接する確率の方が大きくなる。これに対し、本発明のエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させるので、両ギヤの端面同士が当接した場合でも、リングギヤが回転していることにより、リングギヤがピニオンギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンギヤはリングギヤに噛み合うことができる。
これにより、エンジンの回転が完全に停止する前、すなわち、エンジンが停止する過程の減速期間中でのエンジン再始動が可能となり、且つ、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまで、モータが回転することはないので、両ギヤの噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、エンジンが停止する過程の減速期間中での噛み合いの信頼性、耐久性を向上できる。
【００１１】
（請求項２の発明）
本発明のエンジン始動装置は、バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、このピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すピニオン押出手段と、モータ回路に設けられるメイン接点を開閉するメイン接点開閉手段と、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、ピニオン押出手段及びメイン接点開閉手段の作動を制御する制御手段とを備えている。
【００１２】
このエンジン始動装置は、エンジンを再始動させる際に、ピニオン押出手段を作動させる第１の作動タイミングに対し、メイン接点開閉手段を作動させる第２の作動タイミングを電気的あるいは機械的に遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、このタイミング遅延手段は、ピニオン押出手段によりピニオン移動体が押し出されて、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、メイン接点開閉手段がメイン接点を閉じてモータに通電され、これによりピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでモータを回転させない様に遅延時間を設定することを特徴とする。
【００１３】
本発明のエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、タイミング遅延手段によって設定される遅延時間により、ピニオン押出手段を作動させる第１の作動タイミングより、メイン接点開閉手段を作動させる第２の作動タイミングを電気的あるいは機械的に遅らせることができる。つまり、ピニオン押出手段によりピニオン移動体が押し出され、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いが成立した後、メイン接点開閉手段によりメイン接点を閉じることができる。
これにより、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進する期間中は、メイン接点開閉手段がメイン接点を閉じることはなく、モータに通電されないので、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いが成立するまでは、モータの回転力がピニオンギヤに伝達されることはない。
【００１４】
また、ピニオンギヤを軸方向に押し出してリングギヤに噛み合わせる場合、通常は、ピニオンギヤがスムーズにリングギヤに噛み合う確率より、両ギヤの端面同士が当接する確率の方が大きくなる。これに対し、本発明のエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させるので、両ギヤの端面同士が当接した場合でも、リングギヤが回転していることにより、リングギヤがピニオンギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンギヤはリングギヤに噛み合うことができる。
これにより、エンジンの回転が完全に停止する前、すなわち、エンジンが停止する過程の減速期間中でのエンジン再始動が可能となり、且つ、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまで、モータが回転することはないので、両ギヤの噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、エンジンが停止する過程の減速期間中での噛み合いの信頼性、耐久性を向上できる。
【００１５】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したエンジン始動装置において、タイミング遅延手段は、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に３０ｍｓ以上の遅延時間を設定することを特徴とする。
上記のように、ピニオン押出手段を作動させる第１の作動タイミングから、メイン接点開閉手段を作動させる第２の作動タイミングまでの遅延時間を３０ｍｓ以上に設定することで、モータへの通電が行われる前に、確実にピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせることができる。
【００１６】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動装置において、ピニオン押出手段は、通電時に第１の電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動してピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すピニオン押出用ソレノイドによって構成され、メイン接点開閉手段は、通電時に第２の電磁石を形成して可動鉄心を吸引し、この可動鉄心の動きに連動してメイン接点を開閉するモータ通電用スイッチによって構成され、制御手段は、ピニオン押出用ソレノイドの作動及びモータ通電用スイッチの作動をそれぞれ独立に制御できると共に、タイミング遅延手段を構成する遅延機能を内蔵していることを特徴とする。
上記の構成によれば、ピニオン押出用ソレノイドを作動させる第１の作動タイミングと、モータ通電用スイッチを作動させる第２の作動タイミングとを、遅延機能を内蔵する制御手段によって設定できる。これにより、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合ってから、モータに通電されるまでの遅延時間を適宜に制御できるので、エンジンが停止する過程の減速期間中での噛み合いの信頼性、耐久性を向上できる。
【００１７】
（請求項５の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動装置において、ピニオン押出手段は、通電時に第１の電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動してピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すピニオン押出用ソレノイドによって構成され、メイン接点開閉手段は、通電時に第２の電磁石を形成して可動鉄心を吸引し、この可動鉄心の動きに連動してメイン接点を開閉するモータ通電用スイッチによって構成され、制御手段は、ピニオン押出用ソレノイドの作動及びモータ通電用スイッチの作動をそれぞれ独立に制御し、タイミング遅延手段は、モータ通電用スイッチを励磁するための励磁回路に接続された遅延回路であることを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、モータ通電用スイッチの励磁回路に遅延回路を接続しているので、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用スイッチの作動を別々の制御系統で制御する必要はなく、制御系統を１系統にできる。これにより、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用スイッチの作動を制御手段（例えば、電子制御装置）で制御する場合に、制御手段の出力ポート数を増やす必要はなく、従来のまま使用できるので、容易に車両へ搭載できる利点がある。
【００１９】
（請求項６の発明）
請求項４に記載したエンジン始動装置において、タイミング遅延手段は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時と、エンジンの回転が完全に停止している状態からエンジンを始動させる通常の始動時とで、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に設定される遅延時間を可変することを特徴とする。
通常のエンジン始動時には、リングギヤが静止している状態でピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせるため、ピニオンギヤの端面がリングギヤの端面に当接するのと略同時にモータに通電することが出来る。つまり、ピニオンギヤの端面がリングギヤの端面に当接してからモータに通電するまでの遅延時間を長く設定する必要がない。
従って、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時と、通常のエンジン始動時とで、それぞれ、ピニオン押出用ソレノイド及びモータ通電用スイッチを作動させる第１、第２の作動タイミングを好適に設定できる。
【００２０】
（請求項７の発明）
請求項４〜６に記載した何れかのエンジン始動装置において、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用スイッチは、軸方向に直列に配置されて一体的に構成されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用スイッチを軸方向に直列に配置したことにより、両者をモータの周方向に並列に配置する場合と比べて、軸方向の投影面積が減少する。言い換えると、モータの径方向外側で二方向に寸法が増加することはない。これにより、ピニオンギヤを押し出す働きと、モータ回路のメイン接点を開閉する働きとを一つの電磁スイッチで行う場合と比較しても、殆ど変わらないスペースに搭載できる。
【００２１】
（請求項８の発明）
請求項７に記載したエンジン始動装置において、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用スイッチは、それぞれ磁気回路を兼ねる両者のケースが軸方向に連続して一体に設けられていることを特徴とする。
この場合、ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用スイッチとを軸方向に連結する特別な部品を必要とすることなく、両者（ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用スイッチ）を別々に配置した場合と比較して、部品点数および製造工程を低減でき、且つ、両者のケースを一体化することにより、外部からの振動に対する耐振動性を向上できる。
【００２２】
（請求項９の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動装置において、通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、ピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すピニオン押出手段の機能と、メイン接点を開閉するメイン接点開閉手段の機能とを両立する電磁スイッチを備え、電磁石の吸引力によりプランジャが移動を開始してからメイン接点が閉じるまでにプランジャが移動する距離をプランジャストロークと呼ぶ時に、このプランジャストロークにより遅延時間が設定されることを特徴とする。
【００２３】
例えば、従来の一般的なピニオン押出し式スタータは、一つの電磁スイッチにピニオン押出手段の機能とメイン接点開閉手段の機能とを持たせている。つまり、電磁スイッチは、電磁石の吸引力で駆動されるプランジャを内蔵し、そのプランジャの動きに連動してピニオンギヤの押し出しと、メイン接点の開閉とを行い、且つ、ピニオンギヤの端面がリングギヤの端面に当接するのと略同時にメイン接点が閉じるようにプランジャストロークが設定されている。従って、プランジャストロークを従来の電磁スイッチより長く設定することにより、ピニオンギヤの端面がリングギヤの端面に当接するタイミングに対し、メイン接点が閉じるタイミングを遅らせることが可能となる。
そこで、本発明では、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間の遅延時間をプランジャストロークにより機械的に設定している。これにより、一つの電磁スイッチでピニオン押出手段の機能とメイン接点開閉手段の機能とを両立することができ、且つ、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時は、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合ってから、メイン接点を閉じてモータに通電することができる。
【００２４】
（請求項１０の発明）
本発明のエンジン始動装置は、バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、通電時に第１の電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動してピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すピニオン押出用ソレノイドと、通電時に第２の電磁石を形成して可動鉄心を吸引し、この可動鉄心の動きに連動してモータ回路に設けられるメイン接点を開閉するモータ通電用スイッチと、バッテリよりピニオン押出用ソレノイドに励磁電流を流すための励磁回路に設けられる第１のリレーと、バッテリよりモータ通電用スイッチに励磁電流を流すための励磁回路に設けられる第２のリレーと、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、第１のリレーを介してピニオン押出用ソレノイドの作動を電気的に制御すると共に、第２のリレーを介してモータ通電用スイッチの作動を電気的に制御する制御装置とを備えている。
【００２５】
このエンジン始動装置は、エンジンを再始動させる際に、第１のリレーがオンする第１の作動タイミングに対し、第２のリレーがオンする第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定する遅延回路を有している。また、制御装置の出力ポートに１本の電気配線が接続され、この１本の電気配線が第１のリレー配線と第２のリレー配線とに分岐して設けられると共に、第１のリレー配線が第１のリレーに接続され、第２のリレー配線が遅延回路を介して第２のリレーに接続されている。上記の遅延回路は、ピニオン押出用ソレノイドの作動により、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、静止位置からリングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、モータ通電用スイッチの作動により、メイン接点が閉じてモータに通電され、これによりピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでモータを回転させない様に遅延時間を設定することを特徴とする。
【００２６】
上記の構成によれば、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、遅延回路によって設定される遅延時間により、第１のリレーがオンする第１の作動タイミングに対し、第２のリレーがオンする第２の作動タイミングを遅らせることができる。つまり、ピニオン押出用ソレノイドの作動により、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、静止位置からリングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後に、モータ通電用スイッチが閉じることでモータに通電される。
これにより、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合うまで、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立するまでは、モータ通電用スイッチがオンすることはなく、モータに通電されないので、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでは、モータの回転力がピニオンギヤに伝達されることはない。
【００２７】
また、ピニオンギヤを軸方向に押し出してリングギヤに噛み合わせる場合、通常は、ピニオンギヤがスムーズにリングギヤに噛み合う確率より、両ギヤの端面同士が当接する確率の方が大きくなる。これに対し、本発明のエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させるので、両ギヤの端面同士が当接した場合でも、リングギヤが回転していることにより、リングギヤがピニオンギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンギヤはリングギヤに噛み合うことができる。
これにより、エンジンの回転が完全に停止する前、すなわち、エンジンが停止する過程の減速期間中でのエンジン再始動が可能となり、且つ、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまで、モータが回転することはないので、両ギヤの噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、エンジンが停止する過程の減速期間中での噛み合いの信頼性、耐久性を向上できる。
【００２８】
さらに、本発明のエンジン始動装置は、第２のリレー配線が遅延回路を介して第２のリレーに接続されているので、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に遅延時間を設定する上で、第１のリレー配線と第２のリレー配線を、それぞれ、独立に制御装置に接続する必要はない。つまり、第１のリレー配線と第２のリレー配線とを束ねて１本の電気配線として制御装置に接続できるので、制御装置の出力ポートを一つにできる。
また、第１、第２のリレー配線は、それぞれ、ピニオン押出用ソレノイドに通電される様な大電流を流す必要はなく、第１、第２のリレーを駆動するための励磁電流を流すだけで良いので、小電力用の細い配線を使用することが出来、コスト低減が可能となる。
【００２９】
（請求項１１の発明）
本発明のエンジン始動装置は、バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、ピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すと共に、モータ回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチと、モータ回路にリレー接点を設け、このリレー接点を電気的に開閉するモータ通電用リレーと、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、電磁スイッチ及びモータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備えている。
【００３０】
このエンジン始動装置は、エンジンを再始動させる際に、電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、このタイミング遅延手段は、電磁スイッチの作動によりピニオンギヤがリングギヤ側へ押し出され、そのピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合い、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立し、且つ、メイン接点が閉じた後、モータ通電用リレーがオンしてモータに通電され、これによりピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでモータを回転させない様に遅延時間を設定することを特徴とする。
【００３１】
上記の構成によれば、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、タイミング遅延手段によって設定される遅延時間により、電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせることができる。つまり、電磁スイッチの作動により、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、静止位置からリングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、メイン接点が既に閉じている時に、モータ通電用リレーがオンすることでモータに通電される。
これにより、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合うまで、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立するまでは、モータ通電用リレーがオンすることはなく、モータに通電されないので、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでは、モータの回転力がピニオンギヤに伝達されることはない。
【００３２】
また、ピニオンギヤを軸方向に押し出してリングギヤに噛み合わせる場合、通常は、ピニオンギヤがスムーズにリングギヤに噛み合う確率より、両ギヤの端面同士が当接する確率の方が大きくなる。これに対し、本発明のエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させるので、両ギヤの端面同士が当接した場合でも、リングギヤが回転していることにより、リングギヤがピニオンギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンギヤはリングギヤに噛み合うことができる。
これにより、エンジンの回転が完全に停止する前、すなわち、エンジンが停止する過程の減速期間中でのエンジン再始動が可能となり、且つ、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまで、モータが回転することはないので、両ギヤの噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、エンジンが停止する過程の減速期間中での噛み合いの信頼性、耐久性を向上できる。
【００３３】
（請求項１２の発明）
請求項１１に記載したエンジン始動装置において、タイミング遅延手段は、モータ通電用リレーを励磁するための励磁回路に接続され、且つ、モータ通電用リレーに内蔵される遅延回路によって構成されることを特徴とする。
上記の構成によれば、モータ通電用リレーに遅延回路を内蔵し、その遅延回路をモータ通電用リレーの励磁回路に接続しているので、電磁スイッチの作動とモータ通電用リレーの作動を別々の制御系統で制御する必要はなく、制御系統を１系統にすることが可能となる。これにより、制御装置の出力ポート数を増やす必要はなく、出力ポートを一つに出来るので、コストダウンを図ることが可能である。
【００３４】
（請求項１３の発明）
本発明のエンジン始動装置は、バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、ピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すと共に、モータ回路に接続される外部端子を有し、この外部端子を通じてモータに作動電流を供給する電磁スイッチと、モータ回路にリレー接点を設け、このリレー接点を電気的に開閉するモータ通電用リレーと、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、電磁スイッチ及びモータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備えている。
【００３５】
このエンジン始動装置は、エンジンを再始動させる際に、電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、このタイミング遅延手段は、電磁スイッチの作動によりピニオンギヤがリングギヤ側へ押し出され、そのピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、モータ通電用リレーがオンしてモータに通電され、これによりピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでモータを回転させない様に遅延時間を設定することを特徴とする。
【００３６】
上記の構成によれば、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、タイミング遅延手段によって設定される遅延時間により、電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせることができる。つまり、電磁スイッチの作動により、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、静止位置からリングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、モータ通電用リレーがオンすることでモータに通電される。
これにより、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合うまで、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立するまでは、モータ通電用リレーがオンすることはなく、モータに通電されないので、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでは、モータの回転力がピニオンギヤに伝達されることはない。
【００３７】
また、ピニオンギヤを軸方向に押し出してリングギヤに噛み合わせる場合、通常は、ピニオンギヤがスムーズにリングギヤに噛み合う確率より、両ギヤの端面同士が当接する確率の方が大きくなる。これに対し、本発明のエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させるので、両ギヤの端面同士が当接した場合でも、リングギヤが回転していることにより、リングギヤがピニオンギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンギヤはリングギヤに噛み合うことができる。
これにより、エンジンの回転が完全に停止する前、すなわち、エンジンが停止する過程の減速期間中でのエンジン再始動が可能となり、且つ、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまで、モータが回転することはないので、両ギヤの噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、エンジンが停止する過程の減速期間中での噛み合いの信頼性、耐久性を向上できる。
【００３８】
（請求項１４の発明）
請求項１３に記載したエンジン始動装置において、電磁スイッチは、２本の端子ボルトを有し、一方の端子ボルトが外部端子として設けられ、他方の端子ボルトがリード線によってモータに接続され、且つ、２本の端子ボルトが端子間コネクタにより電気的に接続されていることを特徴とする。
この場合、電磁スイッチに設けられる２本の端子ボルトを端子間コネクタにより電気的に接続するので、従来の電磁スイッチに設けられるメイン接点を廃止することが可能である。なお、従来の電磁スイッチに設けられるメイン接点とは、例えば、２本の端子ボルトを介してモータ回路に接続される一組の固定接点と、プランジャの動きに連動して一組の固定接点間を電気的に断続する可動接点とで構成される。従って、本発明では、２本の端子ボルトだけ残しておき、一組の固定接点と可動接点とを廃止することが出来る。
【００３９】
また、メイン接点を廃止することなく、従来の電磁スイッチをそのまま使用することも可能であるが、本発明では、２本の端子ボルトが端子間コネクタにより電気的に接続されているので、モータに流れる作動電流をメイン接点の開閉によって断続することはない。つまり、メイン接点の開閉とは関係なく、モータ通電用リレーがオンすることでバッテリよりモータに通電され、モータ通電用リレーがオフすることでモータへの通電が停止されるため、メイン接点の接点摩耗、または、接触不良等が生じても、エンジン始動装置の作動に悪影響を与えることはない。
【００４０】
（請求項１５の発明）
請求項１３に記載したエンジン始動装置において、電磁スイッチは、２本の端子ボルトを有し、一方の端子ボルトが外部端子として設けられると共に、リード線によってモータに接続され、他方の端子ボルトは、モータ回路に接続されることなく絶縁されていることを特徴とする。
この場合、外部端子として設けられる一方の端子ボルトがリード線によってモータに接続されるので、従来の電磁スイッチに設けられるメイン接点（固定接点と可動接点）を廃止することが可能である。つまり、メイン接点の開閉とは関係なく、モータ通電用リレーがオンすることでバッテリよりモータに通電され、モータ通電用リレーがオフすることでモータへの通電が停止されるため、メイン接点の接点摩耗、または、接触不良等が生じても、エンジン始動装置の作動にに悪影響を与えることはない。
なお、本発明では、電磁スイッチがメイン接点を有していても、そのメイン接点の開閉によってモータに流れる作動電流が断続される訳ではないので、メイン接点を有する従来の電磁スイッチをそのまま使用することも出来るが、メイン接点と共に、他方の端子ボルトも廃止して、更なるコストダウンを図ることも出来る。
【００４１】
（請求項１６の発明）
請求項１３に記載したエンジン始動装置において、電磁スイッチは、２本の端子ボルトを有し、一方の端子ボルトは、モータ回路に接続されることなく絶縁され、他方の端子ボルトが外部端子として設けられると共に、リード線によってモータに接続されていることを特徴とする。
この場合、外部端子として設けられる他方の端子ボルトがリード線によってモータに接続されるので、従来の電磁スイッチに設けられるメイン接点（固定接点と可動接点）を廃止することが可能である。つまり、メイン接点の開閉とは関係なく、モータ通電用リレーがオンすることでバッテリよりモータに通電され、モータ通電用リレーがオフすることでモータへの通電が停止されるため、メイン接点の接点摩耗、または、接触不良等が生じても、エンジン始動装置に悪影響を与えることはない。
なお、本発明では、電磁スイッチがメイン接点を有していても、そのメイン接点の開閉によってモータに流れる作動電流が断続される訳ではないので、メイン接点を有する従来の電磁スイッチをそのまま使用することも出来るが、メイン接点と共に、一方の端子ボルトも廃止して、更なるコストダウンを図ることも出来る。
【００４２】
（請求項１７の発明）
請求項１３〜１６に記載した何れかのエンジン始動装置において、モータ通電用リレーは、外部端子より上流側のモータ回路にリレー接点を有することを特徴とする。
この場合、電磁スイッチに設けられる外部端子とバッテリとの間にモータ通電用リレーを配置するので、電磁スイッチの構造を変更する必要はなく、従来の電磁スイッチをそのまま使用することが可能である。
【００４３】
（請求項１８の発明）
本発明のエンジン始動装置は、バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、ピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すと共に、モータ回路に接続可能な２本の端子ボルトを有する電磁スイッチと、モータ回路にリレー接点を設け、このリレー接点を電気的に開閉するモータ通電用リレーと、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、電磁スイッチ及びモータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備え、電磁スイッチは、２本の端子ボルトがモータ回路に接続されておらず、モータに流れる電流をオン／オフするスイッチとして機能することはなく、モータ通電用リレーは、バッテリよりモータに流れる電流をリレー接点の開閉により断続する。
【００４４】
このエンジン始動装置は、エンジンを再始動させる際に、電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有し、このタイミング遅延手段は、電磁スイッチの作動によりピニオンギヤがリングギヤ側へ押し出され、そのピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、モータ通電用リレーがオンしてモータに通電され、これによりピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでモータを回転させない様に遅延時間を設定することを特徴とする。
【００４５】
上記の構成によれば、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、タイミング遅延手段によって設定される遅延時間により、電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせることができる。つまり、電磁スイッチの作動により、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、静止位置からリングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、メイン接点が既に閉じている時に、モータ通電用リレーがオンすることでモータに通電される。
これにより、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合うまで、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立するまでは、モータ通電用リレーがオンすることはなく、モータに通電されないので、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでは、モータの回転力がピニオンギヤに伝達されることはない。
【００４６】
また、ピニオンギヤを軸方向に押し出してリングギヤに噛み合わせる場合、通常は、ピニオンギヤがスムーズにリングギヤに噛み合う確率より、両ギヤの端面同士が当接する確率の方が大きくなる。これに対し、本発明のエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させるので、両ギヤの端面同士が当接した場合でも、リングギヤが回転していることにより、リングギヤがピニオンギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンギヤはリングギヤに噛み合うことができる。
これにより、エンジンの回転が完全に停止する前、すなわち、エンジンが停止する過程の減速期間中でのエンジン再始動が可能となり、且つ、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまで、モータが回転することはないので、両ギヤの噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、エンジンが停止する過程の減速期間中での噛み合いの信頼性、耐久性を向上できる。
【００４７】
さらに、本発明のエンジン始動装置では、電磁スイッチに設けられる２本の端子ボルトをモータ回路に接続して使用することはないが、電磁スイッチの構造を変更する必要はないので、従来の電磁スイッチをそのまま使用することが可能である。なお、本発明の電磁スイッチは、モータに流れる電流をオン／オフするスイッチとして機能することはないため、メイン接点（２本の端子ボルトに設けられる一組の固定接点と、一組の固定接点間を電気的に断続する可動接点）の接点摩耗、接触不良等が生じても、エンジン始動装置の作動に悪影響を与えることはない。また、上記した様に、電磁スイッチの構造を変更する必要はないが、電磁スイッチからメイン接点を含むスイッチ機能を廃止することも可能である。
【００４８】
（請求項１９の発明）
本発明のエンジン始動装置は、バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、ピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すと共に、モータ回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチと、モータ回路にリレー接点を設け、無励磁の時にリレー接点を閉状態に保持する常閉接点構造のモータ通電用リレーと、バッテリより電磁スイッチに励磁電流を流すための励磁回路に設けられるスタータリレーと、バッテリよりモータ通電用リレーに励磁電流を流すための励磁回路に設けられるモータ通電用サブリレーと、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、スタータリレーを介して電磁スイッチの作動を電気的に制御し、モータ通電用サブリレーを介してモータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備えている。
【００４９】
このエンジン始動装置は、エンジンを再始動させる際に、電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定するタイミング遅延手段を有している。
制御装置は、電磁スイッチの作動によりメイン接点が閉じる前に、一旦、モータ通電用サブリレーを励磁してモータ通電用リレーをオフした後、第１の作動タイミングより遅れてモータ通電用リレーをオンする。
また、タイミング遅延手段は、電磁スイッチの作動によりピニオンギヤがリングギヤ側へ押し出され、そのピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合い、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立し、且つ、メイン接点が閉じた後、モータ通電用リレーがオンしてモータに通電され、これによりピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでモータを回転させない様に遅延時間を設定する。
【００５０】
上記の構成によれば、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、タイミング遅延手段によって設定される遅延時間により、電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングに対し、モータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングを遅らせることができる。つまり、電磁スイッチの作動により、ピニオンギヤが静止位置からリングギヤとの噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、静止位置からリングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、メイン接点が既に閉じている時に、モータ通電用リレーがオンすることでモータに通電される。
但し、モータ通電用リレーは、常閉接点構造のリレーであるため、電磁スイッチの作動によりメイン接点が閉じる前に、一旦、モータ通電用サブリレーを励磁してモータ通電用リレーをオフした後、第１の作動タイミングより遅れてモータ通電用リレーをオンすることになる。
【００５１】
これにより、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合うまで、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立するまでは、モータ通電用リレーがオンすることはなく、モータに通電されないので、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでは、モータの回転力がピニオンギヤに伝達されることはない。
また、モータ通電用リレーに常閉タイプのリレーを採用することにより、例えば、制御装置に何らかの異常が発生した場合でも、ユーザのキー操作等による通常のエンジン始動が可能である。つまり、エンジン始動を制御装置でコントロールするのではなく、ユーザがキー操作等によりイグニッションスイッチをオンしてスタータリレーをオンすることにより、電磁スイッチを作動させてエンジンを始動することができる。これにより、制御装置が正常に作動しない場合でも、ユーザのキー操作等による通常のエンジン始動が可能となる。
【００５２】
さらに、ピニオンギヤを軸方向に押し出してリングギヤに噛み合わせる場合、通常は、ピニオンギヤがスムーズにリングギヤに噛み合う確率より、両ギヤの端面同士が当接する確率の方が大きくなる。これに対し、本発明のエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させるので、両ギヤの端面同士が当接した場合でも、リングギヤが回転していることにより、リングギヤがピニオンギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンギヤはリングギヤに噛み合うことができる。
これにより、エンジンの回転が完全に停止する前、すなわち、エンジンが停止する過程の減速期間中でのエンジン再始動が可能となり、且つ、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまで、モータが回転することはないので、両ギヤの噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、エンジンが停止する過程の減速期間中での噛み合いの信頼性、耐久性を向上できる。
【００５３】
（請求項２０の発明）
本発明のエンジン始動装置は、バッテリよりモータ回路を通じて電力の供給を受けるモータと、このモータに発生する回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、通電時に電磁石を形成してプランジャを吸引し、このプランジャの動きに連動して、ピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すと共に、モータ回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチと、モータ回路にリレー接点を設け、このリレー接点を電気的に開閉するモータ通電用リレーと、電磁スイッチ及びモータ通電用リレーの作動を電気的に制御する制御装置とを備えている。この制御装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中に電磁スイッチを作動させ、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合い、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立し、且つ、メイン接点が閉じた後、再始動信号が入力されるまでモータ通電用リレーの作動を遅延させる遅延機能を有していることを特徴とする。
【００５４】
本発明によれば、エンジンが停止する過程の減速期間中にピニオンギヤを押し出してリングギヤに噛み合わせておき、その後、制御装置に再始動信号が入力された時点でモータ通電用リレーを作動させるので、エンジンを速やかに再始動させることができる。つまり、エンジンの再始動信号が制御装置に入力されてから電磁スイッチを作動させてピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせるのではなく、エンジンの減速期間中に予めピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせるので、エンジンが停止した状態でも、ピニオンギヤとリングギヤとが噛み合った状態を維持できる。
【００５５】
その後、ユーザの意思によりエンジンを再始動させる条件が成立して再始動信号が制御装置に入力されると、モータ通電用リレーが励磁されてオンすることにより、バッテリよりモータに通電される。この時点（モータに通電された時点）では、既に、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合っているので、モータの回転力がピニオンギヤに伝達されてリングギヤをクランキングすることで速やかにエンジンを再始動できる。これにより、始動時間の短縮が可能である。
また、エンジンの減速期間中にピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせるため、エンジンを再始動する時に、両ギヤの噛み合い音が発生することはなく、エンジン始動時の低騒音化が可能である。
【００５６】
（請求項２１の発明）
請求項１１、１９、２０に記載した何れかのエンジン始動装置において、モータ通電用リレーは、モータ回路のメイン接点より上流側（バッテリ側）にリレー接点を有することを特徴とする。
この場合、電磁スイッチとバッテリとの間にモータ通電用リレーを配置するので、電磁スイッチの構造を変更する必要はなく、従来の電磁スイッチをそのまま使用することが可能である。
【００５７】
（請求項２２の発明）
請求項１１〜２１に記載した何れかのエンジン始動装置において、モータ通電用リレーをスタータのハウジングに取り付けたことを特徴とする。
スタータは、エンジンに搭載される製品であるため、振動の影響による品質確保が最も重要である。これに対し、本発明では、モータ通電用リレーを、エンジン取り付け部に近く、振動が最も低いスタータのハウジングに取り付けることで、品質確保が出来る。
【００５８】
（請求項２３の発明）
請求項４、５、１０に記載した何れかのエンジン始動装置において、ピニオン押出用ソレノイドは、吸引コイルと保持コイルとで構成されるソレノイドコイルを有し、このソレノイドコイルへの通電時に吸引コイルに発生する磁力と保持コイルに発生する磁力との合成磁力によってプランジャを吸引し、吸引コイルの−電位側の端部は、モータのリード線と直接または間接的に接続され、且つ、ソレノイドコイルが励磁された時に吸引コイルに流れる電流は、モータの無負荷電流よりも小さいことを特徴とする。
【００５９】
本発明のエンジン始動装置は、ピニオンギヤが前進してリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、メイン接点が閉じるように、ピニオン押出用ソレノイドを作動させる第１の作動タイミングとモータ通電用スイッチを作動させる第２の作動タイミングとの間に所定の遅延時間が設定されている。つまり、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合うまでは、メイン接点が閉じることはなく、モータに通電されない様に構成されている。
【００６０】
ところで、本発明のソレノイドコイルは、吸引コイルの−電位側の端部がモータのリード線と直接または間接的に接続されている。これにより、ソレノイドコイルが励磁されると、吸引コイルを流れる電流がリード線を通じてモータにも流れるため、その電流によってモータが回転する。その結果、エンジンの減速期間中にエンジンを再始動させる時に、回転中のリングギヤにピニオンギヤが回転しながら衝突するため、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いが出来なくなる恐れがある。
これに対し、本発明では、ソレノイドコイルが励磁された時に、吸引コイルに流れる電流をモータの無負荷電流よりも小さくしているので、吸引コイルを流れる電流がリード線を通じてモータに流れても、その電流によってモータが回転することはない。
【００６１】
（請求項２４の発明）
請求項９、１１、１３、１８、１９、２０に記載した何れかのエンジン始動装置において、電磁スイッチは、吸引コイルと保持コイルとで構成されるスイッチコイルを有し、このスイッチコイルへの通電時に吸引コイルに発生する磁力と保持コイルに発生する磁力との合成磁力でプランジャを吸引し、吸引コイルの−電位側の端部は、モータのリード線と直接または間接的に接続され、且つ、スイッチコイルが励磁された時に吸引コイルに流れる電流は、モータの無負荷電流よりも小さいことを特徴とする。
【００６２】
請求項９の発明に係るエンジン始動装置は、ピニオンギヤが前進してリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、メイン接点が閉じるように、プランジャストロークが設定されている。つまり、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間の遅延時間がプランジャストロークによって機械的に設定されている。これにより、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合うまでは、メイン接点が閉じることはなく、モータに通電されない様に構成されている。
【００６３】
また、請求項１１、１３、１８、１９、２０の発明に係るエンジン始動装置は、ピニオンギヤが前進してリングギヤの少なくとも一部に噛み合った後、あるいは、リングギヤとの噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤとの噛み合いが成立した後、リレー接点が閉じるように、電磁スイッチを作動させる第１の作動タイミングとモータ通電用リレーを作動させる第２の作動タイミングとの間に所定の遅延時間が設定されている。つまり、ピニオンギヤがリングギヤの少なくとも一部に噛み合うまでは、電磁スイッチの作動によってメイン接点が閉じても、リレー接点が閉じるまでは、モータに通電されない様に構成されている。
【００６４】
ところで、本発明のソレノイドコイルは、吸引コイルの−電位側の端部がモータのリード線と直接または間接的に接続されている。これにより、スイッチコイルが励磁されると、吸引コイルを流れる電流がリード線を通じてモータにも流れるため、その電流によってモータが回転する。その結果、エンジンの減速期間中にエンジンを再始動させる時に、回転中のリングギヤにピニオンギヤが回転しながら衝突するため、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いが出来なくなる恐れがある。
これに対し、本発明では、スイッチコイルが励磁された時に、吸引コイルに流れる電流をモータの無負荷電流よりも小さくしているので、吸引コイルを流れる電流がリード線を通じてモータに流れても、その電流によってモータが回転することはない。
【００６５】
（請求項２５の発明）
請求項１〜２４に記載した何れかのエンジン始動装置において、エンジンの停止及び再始動を自動制御するアイドルストップ装置を有する車両に搭載されることを特徴とする。  本発明によれば、交差点での信号停止や渋滞等による一時停止の際にアイドルストップが実施された場合に、エンジンの回転が完全に停止する前（例えば、エンジン揺動中）であっても、ピニオン移動体をリングギヤ側へ押し出すことで、回転中のリングギヤにピニオンギヤを噛み合わせることができる。
この時、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合うまでは、モータに通電されないので、両ギヤの噛み合い時にモータの回転力が加わることはなく、大きな衝撃が発生することはない。これにより、エンジンが停止する過程の減速期間中に再始動要求が発生した場合でも、速やかにエンジンを再始動できるので、後続車に迷惑がかかる心配はなく、ユーザが心理的な負担を感じることもない。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】実施例１に示すスタータの全体図である。
【図２】ピニオン押出用ソレノイドとモータ通電用スイッチの断面図である。
【図３】実施例１に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図４】ピニオンギヤ押し出しからモータ通電までの遅延時間と、リングギヤの逆転中にピニオンギヤを噛み合わせた時に生じる衝撃値との関係を示す実験データである。
【図５】実施例２に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図６】実施例３に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図７】実施例４、５に示すスタータの全体図である。
【図８】実施例５に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図９】実施例６に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図１０】実施例７に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図１１】実施例８に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図１２】実施例９に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図１３】実施例１０に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図１４】実施例１１に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図１５】実施例１２に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図１６】実施例１３に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【図１７】実施例１４に示すエンジン始動装置の電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００６７】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００６８】
（実施例１）
実施例１に示すエンジン始動装置は、例えば、交差点での信号停止や渋滞等による一時停止の際にエンジン（図示せず）を自動停止させ、その後、ユーザによる発進操作に応答してエンジンを自動的に再始動させるアイドルストップ装置を有する車両に搭載され、エンジンの始動を行うスタータ１（図１参照）と、このスタータ１の作動を制御する電子制御装置であるＥＣＵ２（図３参照）とを備えている。
【００６９】
スタータ１は、図１に示す様に、回転力を発生するモータ３と、このモータ３の回転力が伝達されて回転する出力軸４と、この出力軸４の外周上にヘリカルスプライン嵌合する一方向クラッチ（アウタ、インナ、ローラ、及び、スプリング等から成る）５と、このクラッチ５と一体に出力軸４の外周上を軸方向（図示左右方向）に移動可能に設けられたピニオンギヤ６と、シフトレバー７を介してクラッチ５とピニオンギヤ６を反モータ方向（図示左方向）へ押し出すピニオン押出用ソレノイド８と、バッテリ９（図３参照）からモータ３に作動電流を流すためのモータ回路に設けられるメイン接点（後述する）を開閉するモータ通電用スイッチ１０等より構成される。
なお、ピニオンギヤ６は、クラッチ５のインナと一体に設けられ、ピニオンギヤ６と一方向クラッチ５とで本発明のピニオン移動体を構成している。また、モータ３と出力軸４との間には、モータ３の回転を減速して出力軸４に伝達する減速装置（例えば、遊星歯車減速機）を設けても良い。
【００７０】
以下、ピニオン押出用ソレノイド８とモータ通電用スイッチ１０の構成を図２及び図３を参照して説明する。
ピニオン押出用ソレノイド８とモータ通電用スイッチ１０を除く、スタータ１の構成部品（モータ３、出力軸４、クラッチ５、ピニオンギヤ６、シフトレバー７、スタータハウジング１１、減速装置等）は、ピニオンギヤ６をクラッチ５と一体に押し出す機能と、メイン接点を開閉する機能とを一つの電磁スイッチに持たせた従来のスタータと同様の構成であるため、その説明は省略する。
ピニオン押出用ソレノイド８とモータ通電用スイッチ１０は、両者を軸方向に直列に並べて一体的に構成され、モータ３と並列にスタータハウジング１１に固定されている（図１参照）。
【００７１】
ピニオン押出用ソレノイド８は、図２に示す様に、ソレノイドケース１２と、樹脂製のボビン１３に巻回されてソレノイドケース１２の内部に収容されるソレノイドコイル１４（本発明の第１の電磁石）と、ソレノイドコイル１４への通電によって磁化される固定鉄心１５と、ソレノイドコイル１４の内周を軸心方向に可動するプランジャ１６と、このプランジャ１６の動きをシフトレバー７に伝達するジョイント１７等より構成される。
ソレノイドケース１２は、軸方向の一端側（図示左側）にケース底部１２ａを有する有底円筒状に設けられ、ケース底部１２ａには、径方向の中央部にボビン１３の内径と同一径を有する丸孔が開口している。また、丸孔の内周からボビン１３の内周に渡って、プランジャ１６の移動をガイドする円筒形のスリーブ１８が挿入されている。
【００７２】
ソレノイドコイル１４は、吸引コイル１４ａと保持コイル１４ｂから成り、二層状態でボビン１３に巻回されている。このソレノイドコイル１４は、吸引コイル１４ａの一方（＋電位側）の端部と保持コイル１４ｂの一方（＋電位側）の端部が、共に第１の外部端子１９（図３参照）に接続され、この第１の外部端子１９が、スタータリレー２０を介してバッテリ９に接続されている。吸引コイル１４ａの他方（−電位側）の端部は、第２の外部端子２１（図３参照）に接続され、この第２の外部端子２１が、接続金具（図示せず）を介して、後述するＭ端子ボルト３２に電気的に接続されている。保持コイル１４ｂの他方（−電位側）の端部は、例えば、固定鉄心１５の表面に溶接等により固定されて電気的にアースされている。
スタータリレー２０は、ＥＣＵ２によってオン／オフ制御され、このスタータリレー２０がオンすることにより、バッテリ９からスタータリレー２０を通じてソレノイドコイル１４に通電される。
【００７３】
固定鉄心１５は、円環状のプレート部１５ａと、このプレート部１５ａの内周に過締め固定されるコア部１５ｂとに分割して構成され、プレート部１５ａの板厚方向におけるコイル側（軸方向一端側）の外周端部が、ソレノイドケース１２の内周に設けられる段差に当接してコイル側の位置が規制されている。
プランジャ１６は、スリーブ１８の内周を軸心方向（図示左右方向）へ移動可能に配置され、コア部１５ｂとの間に配設されるリターンスプリング２２により反コア部方向（図２の左方向）へ付勢されている。このプランジャ１６は、径方向の中央部に円筒孔を有する略円筒状に設けられている。円筒孔は、プランジャ１６の軸方向一端側に開口して、軸方向他端側に底面を有している。
【００７４】
ジョイント１７は、ドライブスプリング２３と共にプランジャ１６の円筒孔に挿入されている。このジョイント１７は、棒状に設けられて、その一端側の端部にシフトレバー７の端部と係合する係合溝１７ａが形成され、他端側の端部にフランジ部１７ｂが設けられている。フランジ部１７ｂは、円筒孔の内周に摺動可能な外径を有し、ドライブスプリング２３の荷重を受けて円筒孔の底面に押し付けられている。
ドライブスプリング２３は、ジョイント１７の外周に配置され、一端側の端部が、プランジャ１６の開口部に過締め固定されるスプリング受け部２４に支持され、他端側の端部が、ジョイント１７のフランジ部１７ｂに支持されている。このドライブスプリング２３は、プランジャ１６の移動により、シフトレバー７を介して反モータ方向に押し出されたピニオンギヤ６の端面が、エンジンのクランク軸に取り付けられるリングギヤ２５の端面に当接した後、プランジャ１６がコア部１５ｂに吸着されるまで移動する間に圧縮されることで、ピニオンギヤ６をリングギヤ２５に噛み込ませるための反力を蓄える。
【００７５】
モータ通電用スイッチ１０は、固定鉄心１５をピニオン押出用ソレノイド８と共有して、ピニオン押出用ソレノイド８と一体に構成されている。このモータ通電用スイッチ１０は、固定鉄心１５の他に、ソレノイドケース１２の開口部側を軸方向に延長してソレノイドケース１２と一体に設けられた円筒形状のリレーケース２６と、樹脂製のボビン２７に巻回されるリレーコイル２８（本発明の第２の電磁石）と、このリレーコイル２８の軸心方向に可動する可動鉄心２９と、リレーケース２６の開口部を塞いで組み付けられる樹脂製の接点カバー３０と、この接点カバー３０に固定される２本の端子ボルト３１、３２と、この２本の端子ボルト３１、３２を介してモータ回路に接続される一組の固定接点３３と、この一組の固定接点３３間を電気的に断続する可動接点３４等より構成される。
【００７６】
リレーコイル２８は、リレーケース２６の内周で固定鉄心１５のプレート部１５ａより外側（軸方向の他端側）に配置されている。つまり、プレート部１５ａを挟んで、軸方向の一端側にソレノイドコイル１４が配置され、軸方向の他端側にリレーコイル２８が配置されている。このリレーコイル２８は、図３に示す様に、一方の端部が第３の外部端子３５に接続され、他方の端部が、例えば、固定鉄心１５の表面に電気的に接続されてアースされている。第３の外部端子３５には、ＥＣＵ２に繋がる電気配線が接続される。
リレーコイル２８の外周と軸方向の反プレート部側（軸方向の他端側）には、それぞれ磁気回路の一部を形成するスペーサ部材３６と磁性プレート３７が配置されている。
スペーサ部材３６は、円筒形状を有し、リレーケース２６の内周に略隙間無く挿入され、軸方向の一端側の端面がプレート部１５ａの外周表面に当接して一端側の位置が規制されている。
【００７７】
磁性プレート３７は、ボビン２７と一体に設けられた樹脂部材にインサート成形されて、スペーサ部材３６の軸心方向に対し直交して配置され、樹脂部材から露出する軸方向の一端側の外周端面が、スペーサ部材３６の軸方向端面に当接して一端側の位置が規制されている。また、磁性プレート３７には、径方向の中央部に丸孔が形成され、この丸孔の内周を可動鉄心２９が軸心方向に移動できる様に、丸孔の内径がボビン２７の内径と略同一寸法に設定されている。
可動鉄心２９は、磁性プレート３７の内周及びボビン２７の内周を軸心方向に移動可能に配置され、コア部１５ｂとの間に配設されるリターンスプリング３８により反コア部方向（図示右方向）へ付勢されている。
【００７８】
接点カバー３０は、円筒状の脚部３０ａを有し、この脚部３０ａがリレーケース２６の開口部の内側に挿入されて、脚部３０ａの端面が磁性プレート３７の表面に当接した状態で配置され、リレーケース２６に過締め固定されている。
２本の端子ボルト３１、３２は、バッテリケーブル３９（図３参照）が接続されるＢ端子ボルト３１と、モータ３のリード線４０（図１参照）が接続されるＭ端子ボルト３２であり、それぞれワッシャ４１、４２によって接点カバー３０に固定されている。なお、実施例１では、例えば、モータ３の界磁に永久磁石を用いることにより、図３に示す様に、リード線４０を＋側のブラシ３ｂに接続する例を示しているが、界磁巻線を使用する場合は、その界磁巻線にリード線４０を接続することも出来る。
一組の固定接点３３は、２本の端子ボルト３１、３２と別体（一体でも可能）に設けられ、接点カバー３０の内側で２本の端子ボルト３１、３２と電気的に接続されている。
【００７９】
可動接点３４は、一組の固定接点３３より反可動鉄心側（図示右側）に配置され、可動鉄心２９に固定された樹脂製のロッド４３の端面に接点圧スプリング４４の荷重を受けて押し付けられている。但し、接点圧スプリング４４の初期荷重よりリターンスプリング３８の初期荷重の方が大きく設定されるので、可動接点３４は、リレーコイル２８が非通電の時に、図２に示す様に、接点圧スプリング４４を押し縮めた状態で接点カバー３０の内部座面３０ｂに着座している。
メイン接点は、一組の固定接点３３と可動接点３４とで形成され、可動接点３４が接点圧スプリング４４に付勢されて十分な押圧力で一組の固定接点３３に当接して、両固定接点３３間が導通することで閉状態（オン）となり、可動接点３４が一組の固定接点３３から離れて、両固定接点３３間の導通が遮断されることにより開状態（オフ）となる。
【００８０】
次に、アイドルストップ制御に係わるＥＣＵ２の作動を説明する。
ＥＣＵ２は、エンジンの運転状態を制御するエンジンＥＣＵ（図示せず）を通じて、例えば、エンジン回転信号、ミッションレバーの位置信号、ブレーキスイッチのオン／オフ信号等を入力し、これらの情報を基に、エンジンを停止させるための停止条件が成立したと判断すると、エンジンＥＣＵにエンジン停止信号を送信する。
また、ＥＣＵ２は、アイドルストップが実施された後、ユーザが車両を発進させようとする操作（例えばブレーキの解除操作、ドライブレンジ等へのシフト操作等）を行うと、再始動要求が発生したと判断して、再始動要求の信号をエンジンＥＣＵへ送信すると共に、エンジンを再始動させるためにスタータ１の作動を制御する。
【００８１】
このスタータ１の作動時には、ソレノイドコイル１４が励磁されてピニオン押出用ソレノイド８を作動させる第１の作動タイミングに対し、リレーコイル２８が励磁されてモータ通電用スイッチ１０を作動させる第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間が設定される。但し、エンジンの停止条件が成立してエンジンへの燃料の供給及び吸気の供給がカットされた後、エンジンの回転が完全に停止した後に再始動条件が成立した場合と、エンジンの回転が完全に停止する前に再始動条件が成立した場合とで、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に設定される遅延時間が異なっている。
一例として、エンジンの回転が完全に停止した後に再始動条件が成立した場合は、上記の遅延時間を１５〜２０ｍｓ（本実施例では２０ｍｓ）に設定し、エンジンの回転が完全に停止する前、つまり、リングギヤ２５が回転している状態で再始動条件が成立した場合は、遅延時間を３０ｍｓ以上（好ましくは４０ｍｓ以上）に設定する。
【００８２】
また、本実施例のスタータ１は、ピニオン押出用ソレノイド８の作動によりピニオンギヤ６をクラッチ５と一体にリングギヤ２５側へ押し出してから、モータ通電用スイッチ１０の作動によりメイン接点がオンするまでの時間、つまり、上記の遅延時間を２０ｍｓに設定した場合に、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接するのと略同時にメイン接点が閉じてモータ３に通電される。さらに、遅延時間が３０ｍｓ以上に設定された場合は、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５と噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤ２５と噛み合うまではメイン接点が閉じることはなく、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５と噛み合った後、メイン接点が閉じてモータ３に通電される。なお、「ピニオンギヤ６がリングギヤ２５と噛み合い可能な位置まで前進してリングギヤ２５と噛み合うまで」の意味は、リングギヤ２５の幅方向全体にピニオンギヤ６が完全に噛み合った状態を限定しているのではなく、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５の幅方向の少なくとも一部に噛み合った状態を含むものである。
【００８３】
次に、スタータ１の作動を説明する。
ａ）通常のエンジン始動を行う場合「エンジンが完全に停止している状態で、ユーザがイグニッションスイッチ（以下、ＩＧスイッチと呼ぶ）をオン操作してエンジンを始動させる場合」。
ＩＧスイッチのオン操作によって発生するオン信号を受けてＥＣＵ２がスタータリレー２０をオン制御する。これにより、バッテリ９からソレノイドコイル１４に通電され、磁化されたコア部１５ｂにプランジャ１６が吸引されて移動する。このプランジャ１６の移動に伴い、シフトレバー７を介してピニオンギヤ６がクラッチ５と一体に反モータ方向へ押し出され、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接して停止する。
【００８４】
ソレノイドコイル１４に通電された後、予め設定された遅延時間（例えば２０ｍｓ）が経過した時点で、ＥＣＵ２により図示しないリレーがオンされてリレーコイル２８に通電される。このリレーコイル２８への通電により、可動鉄心２９が固定鉄心１５のコア部１５ｂに吸着されると、可動接点３４が一組の固定接点３３に当接して接点圧スプリング４４に付勢されることでメイン接点がオンする。その結果、バッテリ９からモータ３に通電されて、電機子３ａ（図３参照）に回転力が発生し、その回転力が出力軸４に伝達される。この出力軸４の回転がクラッチ５を介してピニオンギヤ６に伝達され、そのピニオンギヤ６がリングギヤ２５と噛み合い可能な位置まで回転すると、ドライブスプリング２３に蓄えられた反力によってピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合わされ、ピニオンギヤ６からリングギヤ２５に回転力が伝達されてエンジンをクランキングする。
【００８５】
ｂ）アイドルストップ後にエンジン再始動を行う場合。
エンジンの回転が完全に停止した後に再始動条件が成立すると、ＥＣＵ２によりスタータリレー２０がオン制御されてソレノイドコイル１４に通電され、その第１の作動タイミングから２０ｍｓを経過した時点でリレーコイル２８に通電される。これにより、シフトレバー７を介してピニオンギヤ６がクラッチ５と一体に反モータ方向へ押し出され、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接するのと略同時にモータ３に通電される。その結果、モータ３の回転力を受けてピニオンギヤ６がリングギヤ２５と噛み合い可能な位置まで回転することにより、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合ってエンジンをクランキングする。
【００８６】
また、エンジンの回転が完全に停止する前に再始動条件が成立した場合は、ＥＣＵ２の制御により、第１の作動タイミングから所定の遅延時間（例えば４０ｍｓ）を経過した時点でリレーコイル２８に通電される。この場合、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接した時点では、未だメイン接点が閉じていない、つまり、モータ３に通電されていないので、モータ３の回転力がピニオンギヤ６に伝達されることはない。しかし、リングギヤ２５が回転している状態でピニオンギヤ６が押し出されるので、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接した後、リングギヤ２５がピニオンギヤ６と噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合うことができる。その後、モータ通電用スイッチ１０によりメイン接点がオンしてモータ３に通電されることにより、モータ３の回転力がピニオンギヤ６からリングギヤ２５に伝達されてエンジンをクランキングする。
【００８７】
（実施例１の効果）
本実施例のエンジン始動装置は、アイドルストップの実施によりエンジンへの燃料カット及び吸気カットが行われた後、エンジンの回転が完全に停止する前の減速期間中（例えば、エンジンの揺動中）であっても、再始動条件が成立した場合は、スタータ１を起動して速やかにエンジンを再始動させることができる。この時、ＥＣＵ２は、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合うまでは、モータ通電用スイッチ１０が作動しない（メイン接点がオンしない）ように、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に所定の遅延時間を設定している。具体的には、第１の作動タイミングより第２の作動タイミングを３０ｍｓ以上（好ましくは４０ｍｓ以上）遅らせている。これにより、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合うまでは、モータ３が回転することはないので、両ギヤ６、２５の噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、且つ、噛み合い時の信頼性、耐久性を向上できる。
【００８８】
なお、ピニオン押出用ソレノイド８のソレノイドコイル１４は、吸引コイル１４ａの−電位側の端部が、接続金具を介してＭ端子ボルト３２に接続され、そのＭ端子ボルト３２にモータ３のリード線４０が電気的に接続されている（図３参照）。このため、第１の作動タイミングでソレノイドコイル１４が励磁されると、吸引コイル１４ａを流れる電流（プルインコイル電流と呼ぶ）がリード線４０を通ってモータ３にも流れる。しかし、プルインコイル電流は、モータ３の無負荷電流よりも小さいので、メイン接点が閉じるまえに、プルインコイル電流がモータ３に流れても、そのプルインコイル電流によってモータ３が回転することはない。
【００８９】
ここで、ピニオンギヤ６とリングギヤ２５との噛み合い時に生じる衝撃値と、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に設定される遅延時間との関係を測定した実験データを図４に示す。なお、図中に示す縦軸は、リングギヤ２５を一定の回転速度で逆回転させて、ピニオンギヤ６をリングギヤ２５に噛み合わせた時に発生する衝撃値を示している。一方、横軸は、ピニオンギヤ６を押し出してからモータ３に通電されるまでの遅延時間であり、本実施例では、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に設定される遅延時間に相当する。
【００９０】
また、図中に記載した「通常スタータ」とは、一つの電磁スイッチによってピニオンギヤ６を押し出す働きと、メイン接点の開閉とを同時に行う従来の一般的なピニオン押出し式スタータであり、矢印で示される範囲は、ピニオンギヤ６の押し出しからモータ３に通電されるまでの時間、言い換えると、電磁スイッチに通電されてからメイン接点が閉じるまでの遅延時間を示すもので、略１５〜２５ｍｓである。この通常スタータに設定される遅延時間（略１５〜２５ｍｓ）では、実質的に、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に当接するのと略同時にモータ３に通電されるため、逆回転するリングギヤ２５と正回転するピニオンギヤ６とが噛み合うことになり、その結果、噛み合い時の衝撃値は大きくなっている。
【００９１】
ピニオンギヤ６の押し出しからモータ３に通電されるまでの時間を３０ｍｓ以上に設定すると、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合った状態でモータ３に通電される。この場合、ピニオンギヤ６とリングギヤ２５との噛み合い時にモータ３の回転力が加わることはないので、噛み合い時の衝撃値は小さくなる。特に、遅延時間を４０ｍｓ以上に設定して実測した衝撃値は、通常のエンジン始動時（リングギヤ２５が静止している状態でエンジンを始動させる場合）に生じる衝撃値より低い値であった。
上記の様に、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に３０ｍｓ以上（好ましくは４０ｍｓ以上）の遅延時間を設定することで、ピニオンギヤ６とリングギヤ２５との噛み合い時に生じる衝撃値を低減できるので、エンジンの回転が完全に停止する前の減速期間中（例えば、エンジン揺動中）にスタータ１を起動しても、リングギヤ２５及びピニオンギヤ６が損傷することはない。その結果、車両が停止した直後で、まだエンジンが回転している減速期間中に発進したい場合でも、速やかにエンジンを再始動できるため、後続車に迷惑がかかる心配がなく、ユーザが心理的な負担を感じることもない。
【００９２】
また、実施例１では、アイドルストップ後にエンジンを再始動させる時に、エンジンの回転が完全に停止した状態から再始動を行う場合（第１の再始動モードと呼ぶ）と、エンジンの回転が完全に停止する前に再始動を行う場合（第２の再始動モードと呼ぶ）とで、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に設定される遅延時間が異なるため、それぞれに最適な遅延時間を設定できる。但し、第１の再始動モードと、第２の再始動モードとで、必ずしも遅延時間を異ならせる必要はなく、例えば、３０ｍｓ以上（好ましくは４０ｍｓ以上）の遅延時間であれば、第１の再始動モードと第２の再始動モードの遅延時間を同一に設定することも出来る。
【００９３】
さらに、ピニオン押出用ソレノイド８のソレノイドコイル１４に通電した後、ピニオンギヤ６が図１に示す静止位置（スタータ１の作動が停止している時の位置）から最大移動可能な位置まで前進してリングギヤ２５との噛み合いが成立するまでは、モータ通電用スイッチ１０のリレーコイル２８に通電しない様に、言い換えると、ピニオンギヤ６が最大移動可能な位置まで前進してリングギヤ２５との噛み合いが成立してからリレーコイル２８に通電する様に遅延時間を決めることもできる。なお、上記の「最大移動可能な位置」とは、ピニオンギヤ６の反クラッチ側の軸方向端面が、出力軸４の外周に配置されるピニオンストッパ４５（図１参照）の端面に当接する位置であり、このピニオンストッパ４５に当接する位置までピニオンギヤ６が前進している時は、リングギヤ２５の幅方向全体にピニオンギヤ６が噛み合った状態であり、ピニオンギヤ６とリングギヤ２５との噛み合いが完全に成立している。
【００９４】
また、実施例１に記載したピニオン押出用ソレノイド８とモータ通電用スイッチ１０は、軸方向に直列に配置されて一体的に構成されているので、両者をモータ３の周方向に並列に配置する場合と比べて、軸方向の投影面積が減少する。言い換えると、モータ３の径方向外側で二方向に寸法が増加することはない。
これにより、ピニオンギヤ６を押し出す働きと、モータ回路のメイン接点を開閉する働きとを一つの電磁スイッチ（例えば、図７に示す電磁スイッチ５０）で行う場合と比較しても、殆ど変わらないスペースに搭載できる。
【００９５】
さらに、ピニオン押出用ソレノイド８とモータ通電用スイッチ１０は、ソレノイドコイル１４とリレーコイル２８との間に、両者に共通の固定鉄心１５を配置すると共に、ソレノイドケース１２とリレーケース２６とが軸方向に連続して一体に設けられている。この構成によれば、ピニオン押出用ソレノイド８とモータ通電用スイッチ１０とを別々に配置した場合と比較して、部品点数、および、組み立て工数を低減できる。また、ソレノイドケース１２とリレーケース２６とを一体化することにより、外部からの振動に対する耐振動性を向上できる。
【００９６】
（実施例２）
実施例１では、ピニオン押出用ソレノイド８を作動させる第１の作動タイミングと、モータ通電用スイッチ１０を作動させる第２の作動タイミングとをＥＣＵ２により制御する一例を記載したが、この実施例２は、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間の遅延時間を遅延回路４６により設定する一例である。
遅延回路４６は、図５に示す様に、スタータリレー２０からソレノイドコイル１４に繋がる電気配線とリレーコイル２８との間に配置され、ＥＣＵ２によりスタータリレー２０がオンされると、ソレノイドコイル１４への通電タイミング（第１の作動タイミング）より、リレーコイル２８への通電タイミング（第２の作動タイミング）を所定の遅延時間（例えば４０ｍｓ）だけ遅らせることができる。
【００９７】
上記の構成によれば、実施例１と同様に、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合うまでは、モータ３が回転することはないので、両ギヤ６、２５の噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、且つ、噛み合い時の信頼性、耐久性を向上できる。
また、第１の作動タイミングに対する第２の作動タイミングの遅延時間を遅延回路４６により設定することにより、ＥＣＵ２は、スタータ１の起動時にスタータリレー２０のオン／オフ制御を行うだけで良い。その結果、電気配線を接続するためのＥＣＵ２の出力ポート数を増やす必要はなく、従来のまま使用できるので、容易に車両へ搭載できる利点がある。
【００９８】
（実施例３）
この実施例３は、ピニオン押出用ソレノイド８を作動させる第１の作動タイミングと、モータ通電用スイッチ１０を作動させる第２の作動タイミングとの間に遅延時間を設定する手段として、上記の実施例２と同様に、遅延回路４６を用いた他の一例である。
本実施例では、図６に示す様に、ＥＣＵ２の出力ポートに接続される１本の電気配線４７が第１のリレー配線４７ａと第２のリレー配線４７ｂとに分岐して設けられ、且つ、第１のリレー配線４７ａが第１のリレー４８に接続され、第２のリレー配線４７ｂが遅延回路４６を介して第２のリレー４９に接続されている。
【００９９】
なお、第１のリレー４８は、実施例１に記載したスタータリレー２０（図３参照）と同じ働きを有するもので、バッテリ９からピニオン押出用ソレノイド８に励磁電流を流すための励磁回路に設けられている。一方、第２のリレー４９は、実施例１では図示していないが、バッテリ９からモータ通電用スイッチ１０に励磁電流を流すための励磁回路に設けられている。
遅延回路４６は、第２のリレー配線４７ｂに接続されているので、第１のリレー４８及び第２のリレー４９に対し、ＥＣＵ２からオン信号（励磁電流）が出力されると、第１のリレー４８がオンする第１の作動タイミングより、第２のリレー４９がオンする第２の作動タイミングを所定の遅延時間（例えば４０ｍｓ）だけ遅らせることができる。
【０１００】
上記の構成によれば、ＥＣＵ２に対して、第１のリレー配線４７ａと第２のリレー配線４７ｂを、それぞれ別々の出力ポートに接続する必要はない。つまり、第１のリレー配線４７ａと第２のリレー配線４７ｂとを束ねて１本の電気配線４７としてＥＣＵ２に接続できるので、ＥＣＵ２の出力ポートを一つにできる。
また、第１、第２のリレー配線４７ａ、４７ｂは、それぞれ、ピニオン押出用ソレノイド８に通電される様な大電流を流す必要はなく、第１、第２のリレー４８、４９を駆動するための励磁電流を流すだけで良いので、小電力用の細い配線を使用することが出来、コスト低減が可能となる。
【０１０１】
（実施例４）
この実施例４は、図７に示す様に、ピニオンギヤ６を押し出す機能と、メイン接点を開閉する機能とを一つの電磁スイッチ５０に持たせた一般的なピニオン押出し式スタータ１に本発明を適用した一例を説明する。
ピニオン押出し式スタータ１に搭載される電磁スイッチ５０は、通電によって電磁石を形成するスイッチコイル５１と、このスイッチコイル５１の内周を軸心方向に可動するプランジャ５２とを有し、このプランジャ５２の軸方向の動きに連動してピニオンギヤ６の押し出しと、メイン接点の開閉とを行い、且つ、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接するのと略同時にメイン接点がオンするようにプランジャストローク（プランジャ５２が移動する距離）が設定されている。なお、スイッチコイル５１は、吸引コイル５１ａと保持コイル５１ｂとで構成される２コイル式であり、吸引コイル５１ａの−電位側の端部は、図示しない接続金具を介してＭ端子ボルト３２に接続されている。
【０１０２】
この実施例４では、従来の電磁スイッチ５０より、プランジャストロークを長く設定することで、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接する第１の作動タイミングより、メイン接点を閉じる第２の作動タイミングが機械的に遅れるように構成されている。第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に設定される遅延時間は、実施例１と同様に、３０ｍｓ以上（好ましくは４０ｍｓ以上）とする。
これにより、ピニオンギヤ６の押し出しと、メイン接点の開閉とを一つの電磁スイッチ５０で行うスタータ１であっても、アイドルストップ後にエンジンを再始動させる時は、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合ってから、メイン接点をオンしてモータ３に通電することができる。その結果、エンジンの回転が完全に停止する前の減速期間中に再始動を行う場合でも、ピニオンギヤ６とリングギヤ２５との噛み合い時にモータ３の回転力が加わることはないので、両ギヤ６、２５の噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減できる。
【０１０３】
（実施例５）
実施例５に示すエンジン始動装置は、実施例４に記載した従来の電磁スイッチ５０を搭載するピニオン押出し式スタータ１と、モータ通電用リレー５３（図８参照）とを組み合わせた構成を有する一例である。
但し、実施例４で説明した電磁スイッチ５０（請求項９の発明に係る電磁スイッチ）は、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接する第１の作動タイミングに対し、メイン接点がオンする第２の作動タイミングを遅らせるために、プランジャストロークを従来より長く設定しているが、この実施例５に示す電磁スイッチ５０は、従来と同じく、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接するのと略同時にメイン接点がオンするようにプランジャストロークが設定されている。
【０１０４】
モータ通電用リレー５３は、図８に示す様に、メイン接点より上流側のモータ回路にリレー接点を設け、このリレー接点を電気的に開閉する働きを有する。具体的には、バッテリ９のプラスターミナルと、電磁スイッチ５０のＢ端子ボルト３１（図７参照）とを接続するケーブル線の途中に一組の固定接点５３ａを設け、励磁状態で電磁石を形成するソレノイド５３ｂの働きにより可動接点５３ｃを駆動し、この可動接点５３ｃにより一組の固定接点５３ａ間を電気的に断続する。
バッテリ９からモータ通電用リレー５３に励磁電流を流すための励磁回路には、モータ通電用サブリレー５４が設けられている。このモータ通電用サブリレー５４の開閉動作は、スタータリレー２０と共に、ＥＣＵ２によって通電制御される。
【０１０５】
ＥＣＵ２は、エンジンが停止する過程の減速期間中にエンジンを再始動させる時に、スタータリレー２０を励磁して電磁スイッチ５０を作動させる（スイッチコイル５１を励磁する）ための第１の作動タイミングより、モータ通電用サブリレー５４を励磁してモータ通電用リレー５３をオンする（ソレノイド５３ｂを励磁する）ための第２の作動タイミングを遅らせるために遅延時間を設定する遅延機能（本発明のタイミング遅延手段）を内蔵している。このＥＣＵ２の遅延機能によって設定される遅延時間は、例えば、３０ｍｓ以上（好ましくは４０ｍｓ以上）である。
【０１０６】
次に、エンジン始動装置の作動を説明する。
ＥＣＵ２は、エンジンの回転が完全に停止する前にエンジンの再始動条件が成立すると、スタータリレー２０を励磁した後、３０ｍｓ以上（好ましくは４０ｍｓ以上）経過した時点でモータ通電用サブリレー５４を励磁する。
スタータリレー２０が励磁されてオンすると、バッテリ９から電磁スイッチ５０のスイッチコイル５１に通電されて電磁石が形成される。その電磁石に吸引されてプランジャ５２が移動する（図７の右方向へ移動する）ことにより、シフトレバー７を介してピニオン移動体が押し出され、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接する。
また、プランジャ５２の移動により、図７に示す可動接点３４が一対の固定接点３３（図７ではＢ端子ボルト３１に設けられた固定接点３３のみ図示）に当接してメイン接点がオンする。この時点（メイン接点がオンした時点）では、未だ、モータ通電用リレー５３がオンしていないため、メイン接点がオンしても、バッテリ９からモータ３に作動電流が流れることはない。
【０１０７】
ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ２５の端面に当接した後、リングギヤ２５がピニオンギヤ６と噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンギヤ６が押し出されてリングギヤ２５に噛み合う。この後、モータ通電用リレー５３がオンすることで、バッテリ９からモータ３に作動電流が供給される。これにより、エンジンの回転が完全に停止する前、すなわち、エンジンが停止する過程の減速期間中でのエンジン再始動が可能となり、且つ、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合うまではモータ３が回転することはないので、両ギヤ６、２５の噛み合い時に生じる衝撃力及び噛み合い音を低減でき、エンジンが停止する過程の減速期間中での噛み合いの信頼性、耐久性を向上できる。
【０１０８】
なお、本実施例では、ＥＣＵ２の遅延機能によって設定される遅延時間を３０ｍｓ以上（好ましくは４０ｍｓ以上）として説明しているが、例えば、スタータリレー２０がオンしてから、電磁スイッチ５０の作動によりピニオン移動体が押し出され、ピニオンギヤ６が静止位置からリングギヤ２５との噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤ２５との噛み合いが成立した後、モータ通電用リレー５３がオンしてモータ３に通電される様に遅延時間を設定しても良い。
上記の「最大移動可能な位置」とは、ピニオンギヤ６の反クラッチ側の軸方向端面が、出力軸４の外周に配置されるピニオンストッパ４５（図７参照）の端面に当接する位置であり、このピニオンストッパ４５に当接する位置までピニオンギヤ６が前進している時は、リングギヤ２５の幅方向全体にピニオンギヤ６が噛み合った状態であり、ピニオンギヤ６とリングギヤ２５との噛み合いが完全に成立している。
【０１０９】
（実施例６〜９）
実施例６〜９に示すエンジン始動装置は、実施例５と同様に、電磁スイッチ５０を搭載するスタータ１と、モータ通電用リレー５３とを有する他の例である。
電磁スイッチ５０を搭載するスタータ１と、モータ通電用リレー５３とを使用する基本構成は実施例５と同じであり、以下、実施例５との相違点について説明する。
実施例６では、図９に示す様に、電磁スイッチ５０に設けられるＢ端子ボルト３１とＭ端子ボルト３２が端子間コネクタ５５により電気的に接続されている。従って、バッテリ９からモータ３に流れる作動電流は、電磁スイッチ５０によるメイン接点の開閉とは関係なく、モータ通電用リレー５３の開閉によってのみ断続される。つまり、モータ通電用リレー５３がオンすることでバッテリ９からモータ３に通電され、モータ通電用リレー５３がオフすることでモータ３への通電が停止される。
【０１１０】
実施例７では、図１０に示す様に、ケーブル線５６を介してモータ通電用リレー５３に接続される電磁スイッチ５０のＢ端子ボルト３１にモータ３のリード線４０が接続されている。モータ３の内部回路（図１０では＋側ブラシ５７）に繋がるリード線４０は、従来の電磁スイッチ５０であれば、図７に示す様に、Ｍ端子ボルト３２に接続されるが、本実施例では、リード線４０をＭ端子ボルト３２に接続することなく、Ｂ端子ボルト３１に接続している。従って、Ｍ端子ボルト３２は、モータ回路に接続されることはなく絶縁されている。
この実施例７の構成によれば、実施例６の場合と同様に、バッテリ９からモータ３に流れる作動電流は、電磁スイッチ５０によるメイン接点の開閉とは関係なく、モータ通電用リレー５３の開閉によってのみ断続される。つまり、モータ通電用リレー５３がオンすることで、Ｂ端子ボルト３１からリード線４０を通じてモータ３に作動電流を流すことができる。
【０１１１】
実施例８では、図１１に示す様に、電磁スイッチ５０のＭ端子ボルト３２にケーブル線５６が接続されている。つまり、モータ通電用リレー５３は、ケーブル線５６を通じてＭ端子ボルト３２に接続され、且つ、Ｍ端子ボルト３２には、従来の電磁スイッチ５０と同様に、モータ３のリード線４０が接続されている。従って、Ｂ端子ボルト３１は、モータ回路に接続されることはなく絶縁されている。
この実施例８の構成によれば、実施例６の場合と同様に、バッテリ９からモータ３に流れる作動電流は、電磁スイッチ５０によるメイン接点の開閉とは関係なく、モータ通電用リレー５３の開閉によってのみ断続される。つまり、モータ通電用リレー５３がオンすることで、Ｍ端子ボルト３２からリード線４０を通じてモータ３に作動電流を流すことができる。
なお、上記の実施例６〜８では、本発明の請求項１４〜１６に記載した一方の端子ボルトがＢ端子ボルト３１であり、他方の端子ボルトがＭ端子ボルト３２である。
【０１１２】
実施例９では、図１２に示す様に、電磁スイッチ５０に設けられる２本の端子ボルト（Ｂ端子ボルト３１、Ｍ端子ボルト３２）がモータ回路に接続されていない。つまり、この実施例９に示す電磁スイッチ５０は、プランジャ５２の移動に連動してピニオンギヤ６を反モータ方向へ押し出す働きを行うだけで、バッテリ９からモータ３に流れる作動電流をオン／オフするスイッチとして機能することはない。
モータ通電用リレー５３は、例えば、メイン接点より上流側のモータ回路に設けられ、バッテリ９よりモータ３に流れる作動電流をリレー接点の開閉により断続する働きを有する。つまり、このモータ通電用リレー５３は、電磁スイッチ５０のＢ端子ボルト３１およびＭ端子ボルト３２のどちらにも接続されておらず、直接モータ３に接続されている。
【０１１３】
上記の実施例６〜９では、電磁スイッチ５０のメイン接点を開閉するスイッチ機能が不要になるので、スイッチ機能の関連部品を廃止することが可能となり、電磁スイッチ５０の構造を簡素化してコストダウンを図ることが出来る。例えば、実施例６の場合では、図７に示される可動接点３４、この可動接点３４を支持するプランジャロッド４３、及び、接点圧スプリング４４等の部品が不要であり、また、２本の端子ボルト３１、３２と固定接点３３とを別体に設ける場合は、２本の端子ボルト３１、３２だけを残して、固定接点３３を廃止することも出来る。
【０１１４】
さらに、実施例７の場合は、Ｍ端子ボルト３２を廃止することも可能であり、実施例８の場合は、Ｂ端子ボルト３１を廃止することも可能である。また、実施例９の場合は、２本の端子ボルト３１、３２をモータ回路に接続することはないので、スイッチ機能だけでなく、２本の端子ボルト３１、３２を廃止することも可能である。但し、スイッチ機能と２本の端子ボルト３１、３２を残したまま、つまり、従来の電磁スイッチ５０の構成を変更することなく使用することも出来る。
上記の様に、実施例６〜９に示す電磁スイッチ５０は、モータ３に流れる作動電流をオン／オフするスイッチとして機能することはないので、故障率が下がり、品質向上を図ることができる。
【０１１５】
（実施例１０）
実施例１０に示すエンジン始動装置は、実施例５と同様に、電磁スイッチ５０を搭載するスタータ１と、モータ通電用リレー５３とを有する、その他の一例である。
電磁スイッチ５０を搭載するスタータ１と、モータ通電用リレー５３とを使用する基本構成は実施例５と同じであり、以下、実施例５との相違点について説明する。
この実施例１０では、図１３に示す様に、モータ通電用リレー５３に常閉タイプのリレーを採用している。つまり、モータ通電用リレー５３は、モータ通電用サブリレー５４がオンして励磁回路が閉成されると、バッテリ９より励磁されてオフ（リレー接点が開いた状態）となり、モータ通電用サブリレー５４がオフして励磁回路が開成された時、つまり、無励磁の状態でオン（リレー接点が閉じた状態）となる。
【０１１６】
また、ＥＣＵ２は、電磁スイッチ５０の作動によってメイン接点が閉じる前に、一旦、モータ通電用サブリレー５４をオンしてモータ通電用リレー５３をオフ状態とし、その後、第２の作動タイミングにて、モータ通電用サブリレー５４をオフすることにより、モータ通電用リレー５３をオンする。これにより、電磁スイッチ５０の作動によってメイン接点が閉じた時に、モータ通電用リレー５３がオフしているので、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５の少なくとも一部に噛み合うまで、あるいは、リングギヤ２５との噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤ２５との噛み合いが成立するまでは、モータ通電用リレー５３がオンすることはなく、モータ３に通電されないので、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５に噛み合うまでは、モータ３の回転力がピニオンギヤ６に伝達されることはない。
【０１１７】
さらに、本実施例では、モータ通電用リレー５３に常閉タイプのリレーを採用しているため、例えば、ＥＣＵ２に何らかの異常が発生した場合でも、ユーザのキー操作等による通常のエンジン始動が可能である。つまり、エンジンの始動をＥＣＵ２でコントロールするのではなく、図１３に示す様に、ユーザがキー操作等によりイグニッションスイッチ（図示せず）をオンしてスタータリレー２０を励磁する通常入力により、電磁スイッチ５０を作動させてエンジンを始動させることができる。この場合、モータ通電用リレー５３は、常時、リレー接点が閉じた状態（オン）となっているため、電磁スイッチ５０の作動によりメイン接点が閉じることでモータ３に通電される。これにより、ＥＣＵ２が正常に作動しない場合でも、ユーザのキー操作等による通常のエンジン始動が可能となるため、安全性の高いエンジン始動装置を提供できる。
【０１１８】
（実施例１１、１２）                                                              実施例１１、１２のエンジン始動装置は、実施例２と同様に、第１の作動タイミングと第２の作動タイミングとの間に設定される遅延時間をＥＣＵ２ではなく、遅延回路４６によって設定する二つの例である。
但し、実施例２では、実施例１に記載したエンジン始動装置に遅延回路４６を組み込んでいる、つまり、ピニオンギヤ６を押し出すためのピニオン押出用ソレノイド８と、メイン接点を開閉するためのモータ通電用スイッチ１０とを有するエンジン始動装置に遅延回路４６を組み込んでいるが、本実施例のエンジン始動装置は、実施例５と同じく、ピニオンギヤ６を押し出す機能、及び、メイン接点を開閉するスイッチ機能を有する電磁スイッチ５０を搭載したスタータ１と、モータ通電用リレー５３とを有する構成である。
【０１１９】
実施例１１の遅延回路４６は、図１４に示す様に、モータ通電用サブリレー５４を有する励磁回路に接続され、且つ、図示一点鎖線で示す様に、モータ通電用リレー５３に内蔵されている。
一方、実施例１２の遅延回路４６は、実施例１１と同じく、モータ通電用リレー５３に励磁電流を流すための励磁回路に接続されるが、この励磁回路は、図１５に示す様に、スタータリレー２０の下流側（電磁スイッチ５０側）より分岐して設けられ、遅延回路４６を介してモータ通電用リレー５３に接続されている。また、遅延回路４６は、実施例１１と同じく、モータ通電用リレー５３に内蔵されている。
上記の構成によれば、モータ通電用リレー５３に遅延回路４６を内蔵し、そのモータ通電用リレー５３の励磁回路に遅延回路４６を接続しているので、電磁スイッチ５０の作動とモータ通電用リレー５３の作動を別々の制御系統で制御する必要はなく、図１４、図１５に示す様に、ＥＣＵ２の制御系統を１系統にすることが可能となる。これにより、ＥＣＵ２の出力ポート数を増やす必要はなく、出力ポートを一つに出来るので、コストダウンを図ることが可能である。
【０１２０】
（実施例１３）
この実施例１３に示すエンジン始動装置は、エンジンが停止する過程の減速期間中にピニオンギヤ６をリングギヤ２５に噛み合わせ、その後、ＥＣＵ２に再始動信号が入力されるまで、モータ通電用リレー５３の作動を遅延させる一例である。
なお、本実施例のエンジン始動装置は、図１６に示す様に、実施例５と同じく、電磁スイッチ５０（ピニオンギヤ６を押し出す機能と、メイン接点を開閉するスイッチ機能とを有する）を搭載したスタータ１と、モータ通電用リレー５３とを有し、且つ、ＥＣＵ２には、電磁スイッチ５０を作動させる第１の作動タイミングに対し、モータ通電用リレー５３を作動させる第２の作動タイミングを遅延させるための遅延機能が内蔵されている。
【０１２１】
ＥＣＵ２は、エンジンが停止する過程の減速期間中にスタータリレー２０をオンして電磁スイッチ５０を作動させ、ピニオンギヤ６がリングギヤ２５の少なくとも一部に噛み合い、あるいは、リングギヤ２５との噛み合いが成立する最大移動可能な位置まで前進してリングギヤ２５との噛み合いが成立し、且つ、メイン接点が閉じた後、再始動信号が入力されるまでモータ通電用リレー５３の作動を遅延させる。
本実施例では、ＥＣＵ２に再始動信号が入力される前に予めピニオンギヤ６をリングギヤ２５に噛み合わせ、その噛み合った状態をエンジン停止時にも維持している。その後、ＥＣＵ２に再始動信号が入力された時点でモータ通電用リレー５３をオンしてモータ３に通電することで、エンジンを再始動させることができ、始動時間の短縮が可能である。
また、エンジンの減速期間中にピニオンギヤ６をリングギヤ２５に噛み合わせるため、エンジンを再始動する時に、両ギヤ６、２５の噛み合い音が発生することはなく、エンジン始動時の低騒音化が可能である。
【０１２２】
（実施例１４）
本実施例は、図１７に示す様に、実施例５〜１３に記載したモータ通電用リレー５３をスタータハウジング１１に取り付けた場合の一例である。
スタータ１は、エンジンに搭載される製品であるため、振動の影響による品質確保が最も重要である。これに対し、本発明では、モータ通電用リレー５３を、エンジン取り付け部に近く、振動が最も低いスタータハウジング１１に取り付けることで、品質確保が出来る。
【０１２３】
（変形例）
本発明に係る実施例１〜１３では、エンジンが停止する過程の減速期間中にピニオンギヤ６をリングギヤ２５に噛み合わせているが、リングギヤ２５の回転数が高い時にピニオンギヤ６を押し込むと、噛み合い時の衝撃が大きくなることも考えられるため、ピニオンギヤ６をリングギヤ２５に噛み合わせる時は、リングギヤ２５の回転数がアイドリング回転数より低い回転数（例えば、３００ｒｐｍ以下）で行うことにより、噛み合い時の衝撃を低減できる。
実施例１では、ピニオン押出用ソレノイド８とモータ通電用スイッチ１０とを軸方向に直列に並べて一体的に構成しているが、ピニオン押出用ソレノイド８とモータ通電用スイッチ１０とを、それぞれ独立して構成する（ピニオン押出用ソレノイド８とモータ通電用スイッチ１０を分離して別置きにする）ことも出来る。
【０１２４】
また、スタータ１の電磁スイッチ５０とモータ通電用リレー５３とを組み合わせた実施例６〜８及び１０〜１２では、モータ通電用リレー５３を電磁スイッチ５０のメイン接点より上流側のモータ回路に配置した構成であるが、必ずしも、メイン接点より上流側である必要はなく、メイン接点より下流側、つまり、電磁スイッチ５０のＭ端子ボルト３２とモータ３との間（但し、実施例７の場合は、Ｂ端子ボルト３１とモータ３との間）にモータ通電用リレー５３を配置することも可能である。
また、実施例１〜１３では、アイドルストップ装置を有する車両のエンジン始動装置に本発明を適用しているが、アイドルストップ装置を有していない車両のエンジン始動装置にも本発明を適用できる。つまり、ＩＧスイッチのオン操作によりスタータ１を起動してエンジンの始動を行い、ＩＧスイッチのオフ操作によってエンジンの停止を行う一般の車両であっても、例えば、ＩＧスイッチをオフ操作した後、エンジンの回転が完全に停止する前に再度エンジンを始動させる場合に本発明を適用できる。
【０１２５】
実施例１に記載したピニオン押出用ソレノイド８のソレノイドコイル１４は、吸引コイル１４ａと保持コイル１４ｂとから成る２コイル式であり、吸引コイル１４ａの−電位側の端部が接続金具を介してＭ端子ボルト３２に接続され、そのＭ端子ボルト３２にモータ３のリード線４０が接続されている。これにより、第１の作動タイミングでソレノイドコイル１４が励磁されると、吸引コイル１４ａを流れる電流（プルインコイル電流）がリード線４０を通じてモータ３にも流れるが、プルインコイル電流がモータ３の無負荷電流より小さいので、メイン接点が閉じるまえに、プルインコイル電流がモータ３に流れても、そのプルインコイル電流によってモータ３が回転することはない。これは、実施例１だけでなく、実施例２においても同じである。
【０１２６】
また、プルインコイル電流によってモータ３が回転しない条件は、実施例５〜実施例１３に示す電磁スイッチ５０を搭載したスタータ１においても同じである。
つまり、実施例５〜実施例１３に示す電磁スイッチ５０は、プランジャ５２の動きに連動して、ピニオンギヤ６の押し出しと、メイン接点の開閉とを両立する周知な構造であるが、この電磁スイッチ５０に使用されるスイッチコイル５１も、実施例１、２のソレノイドコイル１４と同様に、吸引コイル５１ａと保持コイル５１ｂとから成る２コイル式であり、且つ、吸引コイル５１ａの−電位側の端部は、モータ３のリード線４０と直接または間接的に接続されている。
【０１２７】
ちなみに、図１０に示す実施例７と、図１２に示す実施例９は、Ｍ端子ボルト３２がモータ回路に接続されることなく絶縁されているため、吸引コイル５１ａの−電位側の端部は、モータ３のリード線４０に接続されている。それ以外の実施例、つまり、実施例５、６、８、１０、１１、１２、１３の場合は、実施例１、２と同様に、吸引コイル５１ａの−電位側の端部が接続金具を介してＭ端子ボルト３２に接続され、そのＭ端子ボルト３２にモータ３のリード線４０が接続されている。
【符号の説明】
【０１２８】
１    スタータ
２    ＥＣＵ（タイミング遅延手段、制御手段、制御装置）
３    モータ
４    出力軸
５    クラッチ（ピニオン移動体）
６    ピニオンギヤ（ピニオン移動体）
７    シフトレバー
８    ピニオン押出用ソレノイド（ピニオン押出手段）
９    バッテリ
１０    モータ通電用スイッチ（メイン接点開閉手段）
１１    スタータハウジング
１２    ピニオン押出用ソレノイドのソレノイドケース
１４    ピニオン押出用ソレノイドのソレノイドコイル（第１の電磁石）
１４ａ  吸引コイル
１４ｂ  保持コイル
１６    ピニオン押出用ソレノイドのプランジャ
２０    スタータリレー
２５    リングギヤ
２６    モータ通電用スイッチのリレーケース
２８    モータ通電用スイッチのリレーコイル（第２の電磁石）
２９    モータ通電用スイッチの可動鉄心
３１    Ｂ端子ボルト（端子ボルト）
３２    Ｍ端子ボルト（端子ボルト）
３３    固定接点（メイン接点）
３４    可動接点（メイン接点）
４０    モータのリード線
４６    遅延回路（タイミング遅延手段）
４７    １本の電気配線
４７ａ  第１のリレー配線
４７ｂ  第２のリレー配線
４８    第１のリレー
４９    第２のリレー
５０    電磁スイッチ
５１    電磁スイッチのスイッチコイル
５１ａ  吸引コイル
５１ｂ  保持コイル
５２    電磁スイッチのプランジャ
５３    モータ通電用リレー
５３ａ  固定接点（リレー接点）
５３ｃ  可動接点（リレー接点）
５４    モータ通電用サブリレー
５５    端子間コネクタ
【図１】
0005471572.tif 000002
【図２】
0005471572.tif 000003
【図３】
0005471572.tif 000004
【図４】
0005471572.tif 000005
【図５】
0005471572.tif 000006
【図６】
0005471572.tif 000007
【図７】
0005471572.tif 000008
【図８】
0005471572.tif 000009
【図９】
0005471572.tif 000010
【図１０】
0005471572.tif 000011
【図１１】
0005471572.tif 000012
【図１２】
0005471572.tif 000013
【図１３】
0005471572.tif 000014
【図１４】
0005471572.tif 000015
【図１５】
0005471572.tif 000016
【図１６】
0005471572.tif 000017
【図１７】
0005471572.tif 000018