(57)【要約】【課題】駆動歯車と被動歯車との噛み合いを解除するために、駆動歯車が非噛合位置へ向けて移動する際に、駆動歯車が軸線方向に往復移動するのを抑止する。【解決手段】駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０よりも高い場合は、被押付部材４４が遠心力によってカムプレート３２と接触しないように移動することで、カムプレート３２から被押付部材４４に軸線方向の一方側への押付力が作用するのが抑止される。これによって、エンジン３０の始動後、駆動歯車１４が所定方向に回転しながら非噛合位置へ向けて軸線方向の他方側に移動する際に、回転軸１２の回転及び駆動歯車１４の回転が継続している状態で、カムプレート３２から駆動歯車１４に軸線方向の一方側への押付力が作用するのを抑止することができる。【選択図】図１１
2014185733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源からの動力が伝達されることで所定方向に回転する回転軸と、
回転軸にその軸線方向に移動可能な状態で係合する駆動歯車と、
駆動歯車が軸線方向の所定噛合位置にある場合に駆動歯車と噛み合う被動歯車と、
駆動歯車が前記所定噛合位置より軸線方向の一方側へ移動するのを抑制するための移動抑制装置と、
駆動歯車が前記所定噛合位置より軸線方向の他方側の非噛合位置にあり、回転軸が前記所定方向に回転するときに、駆動歯車に軸線方向の一方側への移動力を作用させる移動力発生機構と、
を備え、
駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、移動力発生機構による移動力が駆動歯車に作用するのを抑止する移動力抑止機構が駆動歯車に設けられている、歯車嵌脱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の歯車嵌脱装置であって、
移動力発生機構は、駆動歯車が前記非噛合位置にあるときに、固定部材と駆動歯車との位相差の発生に応じて、固定部材から駆動歯車に軸線方向の一方側への押付力を作用させる機構であり、
移動力抑止機構は、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、固定部材から被押付部に押付力が作用するのを抑止する機構である、歯車嵌脱装置。
【請求項３】
請求項２に記載の歯車嵌脱装置であって、
移動力抑止機構は、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、被押付部を遠心力により固定部材と接触しないように移動させる機構である、歯車嵌脱装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１に記載の歯車嵌脱装置であって、
駆動歯車は、回転軸が該駆動歯車に対して前記所定方向に相対的に回転するのに応じて、軸線方向の一方側へ移動する、歯車嵌脱装置。
【請求項５】
請求項１に記載の歯車嵌脱装置であって、
駆動歯車は、回転軸が該駆動歯車に対して前記所定方向に相対的に回転するのに応じて、軸線方向の一方側へ移動し、
移動力発生機構は、駆動歯車が前記非噛合位置にあるときに、固定部材に設けられた当接部が駆動歯車と当接することで、固定部材に対する駆動歯車の軸線方向の移動を許容しつつ、固定部材に対する駆動歯車の前記所定方向の回転を拘束または制限する機構であり、
移動力抑止機構は、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、駆動歯車の当接部が固定部材の当接部に当接するのを抑止する機構である、歯車嵌脱装置。
【請求項６】
請求項５に記載の歯車嵌脱装置であって、
移動力抑止機構は、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、駆動歯車の当接部を遠心力により固定部材の当接部と接触しないように移動させる機構である、歯車嵌脱装置。
【請求項７】
動力を発生する駆動源と、
請求項１〜６のいずれか１に記載の歯車嵌脱装置と、
を備え、
被動歯車と連結されたエンジンの始動を行う、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、歯車の嵌脱動作を行う歯車嵌脱装置、及びこの歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯車の嵌脱動作を行う歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の関連技術が下記特許文献１に開示されている。特許文献１では、駆動源からの動力により回転駆動される回転軸に駆動歯車が軸線方向に移動可能な状態で係合し、駆動歯車は、軸線方向の所定噛合位置にあるときに被動歯車と噛み合い、所定噛合位置より軸線方向の他方側の非噛合位置にあるときにカムプレートと接触する。エンジンの始動を行うために、駆動歯車を非噛合位置から所定噛合位置に軸線方向一方側へ移動させて被動歯車と噛み合わせる際には、駆動源からの動力により回転軸を回転駆動するとともに、カムプレートから駆動歯車に軸線方向一方側（被動歯車側）への押付力を作用させることで、駆動歯車の軸線方向一方側への移動を開始させる。駆動歯車が所定噛合位置まで移動して被動歯車と噛み合った状態でストッパに当接すると、駆動歯車が回転軸とともにに回転することで被動歯車を回転駆動し、エンジンのクランキングが行われる。エンジンの始動後に、被動歯車が回転している状態で駆動源によるトルクの発生を停止させると、駆動歯車が所定噛合位置から非噛合位置に軸線方向他方側へ移動し、駆動歯車と被動歯車との噛み合いが解除される。特許文献１によれば、駆動源の回転駆動により駆動歯車の嵌脱動作と回転動作の両方が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１２／５３５５２号
【特許文献２】特表２０１０−５０６１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１において、駆動歯車と被動歯車との噛み合いを解除するために、駆動源によるトルクの発生を停止させた後、駆動歯車が所定噛合位置から非噛合位置へ向けて軸線方向他方側に移動する際には、駆動源（回転軸）の回転速度が減少し、駆動歯車と被動歯車との噛み合いが解除されると駆動歯車の回転速度が減少し、その後、回転軸及び駆動歯車が回転停止に到る。ただし、回転軸の回転及び駆動歯車の回転が継続している状態で、駆動歯車がカムプレートに接触すると、カムプレートから駆動歯車に軸線方向一方側への押付力が作用する。この押付力によって、駆動歯車の移動方向が軸線方向の他方側から一方側へ変化すると、駆動歯車の歯が被動歯車の歯と接触して再度噛み合おうとする。駆動歯車の歯が被動歯車の歯と接触して再度噛み合おうとすると、駆動歯車の回転速度が再度上昇し、駆動歯車の回転速度が回転軸よりも高くなると、駆動歯車の移動方向が軸線方向の一方側から他方側へ変化する。このように、駆動歯車が軸線方向に往復移動することになり、この駆動歯車の往復移動が振動・騒音の原因となる。
【０００５】
本発明は、駆動歯車と被動歯車との噛み合いを解除するために、駆動歯車が非噛合位置へ向けて移動する際に、駆動歯車が軸線方向に往復移動するのを抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る歯車嵌脱装置及びエンジン始動装置は、上述した目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明に係る歯車嵌脱装置は、駆動源からの動力が伝達されることで所定方向に回転する回転軸と、回転軸にその軸線方向に移動可能な状態で係合する駆動歯車と、駆動歯車が軸線方向の所定噛合位置にある場合に駆動歯車と噛み合う被動歯車と、駆動歯車が前記所定噛合位置より軸線方向の一方側へ移動するのを抑制するための移動抑制装置と、駆動歯車が前記所定噛合位置より軸線方向の他方側の非噛合位置にあり、回転軸が前記所定方向に回転するときに、駆動歯車に軸線方向の一方側への移動力を作用させる移動力発生機構と、を備え、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、移動力発生機構による移動力が駆動歯車に作用するのを抑止する移動力抑止機構が駆動歯車に設けられていることを要旨とする。
【０００８】
本発明の一態様では、移動力発生機構は、駆動歯車が前記非噛合位置にあるときに、固定部材と駆動歯車との位相差の発生に応じて、固定部材から駆動歯車に軸線方向の一方側への押付力を作用させる機構であり、移動力抑止機構は、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、固定部材から被押付部に押付力が作用するのを抑止する機構であることが好適である。
【０００９】
本発明の一態様では、移動力抑止機構は、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、被押付部を遠心力により固定部材と接触しないように移動させる機構であることが好適である。
【００１０】
本発明の一態様では、駆動歯車は、回転軸が該駆動歯車に対して前記所定方向に相対的に回転するのに応じて、軸線方向の一方側へ移動することが好適である。
【００１１】
本発明の一態様では、駆動歯車は、回転軸が該駆動歯車に対して前記所定方向に相対的に回転するのに応じて、軸線方向の一方側へ移動し、移動力発生機構は、駆動歯車が前記非噛合位置にあるときに、固定部材に設けられた当接部が駆動歯車と当接することで、固定部材に対する駆動歯車の軸線方向の移動を許容しつつ、固定部材に対する駆動歯車の前記所定方向の回転を拘束または制限する機構であり、移動力抑止機構は、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、駆動歯車の当接部が固定部材の当接部に当接するのを抑止する機構であることが好適である。
【００１２】
本発明の一態様では、移動力抑止機構は、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、駆動歯車の当接部を遠心力により固定部材の当接部と接触しないように移動させる機構であることが好適である。
【００１３】
また、本発明に係るエンジン始動装置は、動力を発生する駆動源と、本発明に係る歯車嵌脱装置と、を備え、被動歯車と連結されたエンジンの始動を行うことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、駆動歯車の回転速度が設定回転速度よりも高い場合は、駆動歯車に軸線方向の一方側への移動力が作用するのを抑止することで、駆動歯車と被動歯車との噛み合いを解除するために、駆動歯車が非噛合位置へ向けて移動する際に、回転軸の回転及び駆動歯車の回転が継続している状態で、駆動歯車に軸線方向の一方側への移動力が作用するのを抑止することができ、駆動歯車が軸線方向に往復移動するのを抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態１に係る歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る歯車嵌脱装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る歯車嵌脱装置の概略構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係る歯車嵌脱装置の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の実施形態１に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態１に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態１に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態１に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図１２】駆動歯車が非噛合位置へ向けて移動する際に、駆動歯車が軸線方向に往復移動する場合の動作を説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態１に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態１に係る歯車嵌脱装置の他の概略構成を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態１に係るエンジン始動装置の他の動作を説明する図である。
【図１６】本発明の実施形態２に係る歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の概略構成を示す図である。
【図１７】本発明の実施形態２に係る歯車嵌脱装置の概略構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施形態２に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図１９】本発明の実施形態２に係るエンジン始動装置の動作を説明する図である。
【図２０】本発明の実施形態２に係る歯車嵌脱装置の他の概略構成を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態２に係るエンジン始動装置の他の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態（以下実施形態という）を図面に従って説明する。
【００１７】
「実施形態１」
図１は、本発明の実施形態１に係る歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の概略構成を示す図である。駆動源１０は、例えば電動機（モータ）により構成することができ、その出力軸に動力を発生させることが可能である。回転軸１２は、駆動源１０の出力軸に機械的に連結されており、ベアリング１３を介してハウジング１５に回転自在に支持されている。回転軸１２の軸線方向（図１の左右方向）に関する移動は固定されている。回転軸１２は、駆動源１０からの動力が伝達されることで、所定の一方向（以下所定方向とする）に回転する。回転軸１２の外周面には、ねじ（おねじ）２２が形成されている。
【００１８】
駆動歯車１４は、平歯車であり、外周部に歯１４ａが形成された外歯車により構成することができる。駆動歯車１４の中心部には、回転軸１２を通すための貫通穴が形成されており、貫通穴の内周面には、ねじ（めねじ）２４が形成されている。回転軸１２は駆動歯車１４の貫通穴を貫通して通されており、回転軸１２に形成されたおねじ２２と駆動歯車１４に形成されためねじ２４とのねじ係合により、駆動歯車１４が回転軸１２に支持されている。ねじ２２，２４は、軸線方向の一方側（図１の左側）から他方側（図１の右側）へ向かうにつれて回転軸１２の回転方向（所定方向）と同方向に螺旋して形成されている。図１は、ねじ２２，２４が右ねじである例を示している。
【００１９】
ガイド歯車１８は、平歯車であり、外周部に歯１８ａが形成された外歯車により構成することができる。駆動歯車１４とガイド歯車１８とで、ピッチ円半径及び歯数は互いに等しい。ガイド歯車１８は、駆動歯車１４より軸線方向の一方側に配置された状態で、ラチェット機構２０を介して駆動歯車１４に支持されている。一方向回転許容機構として設けられたラチェット機構２０は、ガイド歯車１８が駆動歯車１４に対して所定方向（図１の例では駆動源１０側（図の右側）から回転軸１２を見た場合に反時計方向）に相対的に回転しようとする場合は、解放（フリー）状態となることで、その相対回転を許容する。一方、ラチェット機構２０は、ガイド歯車１８が駆動歯車１４に対して所定方向と逆方向（図１の例では駆動源１０側（図の右側）から回転軸１２を見た場合に時計方向）に相対的に回転しようとする場合は、係合（ロック）状態となることで、その相対回転を拘束する。その際には、駆動歯車１４の歯１４ａとガイド歯車１８の歯１８ａの位相が互いに一致する状態で、駆動歯車１４に対するガイド歯車１８の所定方向と逆方向の相対回転が拘束される。駆動歯車１４に対するガイド歯車１８の軸線方向の相対変位は拘束されている。なお、ラチェット機構２０自体の構成は公知であるため詳細な説明を省略する。
【００２０】
駆動歯車１４の回転が停止した状態で回転軸１２が所定方向（図１の例では駆動源１０側（図の右側）から回転軸１２を見た場合に反時計方向）に回転する場合や、駆動歯車１４の所定方向の回転速度Ｎ２が回転軸１２の所定方向の回転速度Ｎ１より低い場合等、回転軸１２が駆動歯車１４に対して所定方向に相対的に回転する場合は、回転軸１２と駆動歯車１４とのねじ係合により、駆動歯車１４に対する回転軸１２の相対回転運動が、回転軸１２の軸線方向に沿った駆動歯車１４の直線運動に変換されることで、駆動歯車１４がガイド歯車１８とともに回転軸１２の軸線方向の一方側（図１の左側、駆動源１０から離れる側）へ移動する。一方、回転軸１２の回転が停止した状態で駆動歯車１４が所定方向に回転する場合や、駆動歯車１４の所定方向の回転速度Ｎ２が回転軸１２の所定方向の回転速度Ｎ１より高い場合等、回転軸１２が駆動歯車１４に対して所定方向と逆方向（図１の例では駆動源１０側（図の右側）から回転軸１２を見た場合に時計方向）に相対的に回転する場合は、駆動歯車１４がガイド歯車１８とともに回転軸１２の軸線方向の他方側（図１の右側、駆動源１０に近づく側）へ移動する。このように、駆動歯車１４は、回転軸１２にその軸線方向に移動可能な状態で係合する。
【００２１】
被動歯車１６は、平歯車であり、外周部に歯１６ａが形成された外歯車により構成することができる。被動歯車１６は、エンジン３０の出力軸に機械的に連結されている。図２に示すように、駆動歯車１４が軸線方向の所定噛合位置にあるときは、駆動歯車１４の歯１４ａと被動歯車１６の歯１６ａが噛み合い、ガイド歯車１８の歯１８ａと被動歯車１６の歯１６ａは噛み合わない。一方、図１に示すように、駆動歯車１４が所定噛合位置より軸線方向の他方側の非噛合位置にあるときは、駆動歯車１４の歯１４ａと被動歯車１６の歯１６ａは噛み合わず、ガイド歯車１８の歯１８ａと被動歯車１６の歯１６ａも噛み合わない。また、駆動歯車１４が所定噛合位置と非噛合位置との間の軸線方向位置にあるときは、例えば図３に示すように、ガイド歯車１８の歯１８ａと被動歯車１６の歯１６ａが噛み合い、駆動歯車１４の歯１４ａと被動歯車１６の歯１６ａは噛み合わない。あるいは、例えば図４に示すように、駆動歯車１４の歯１４ａとガイド歯車１８の歯１８ａの両方が被動歯車１６の歯１６ａと噛み合う。
【００２２】
図５に示すように、ガイド歯車１８の歯１８ａの回転方向後側（所定方向後側）の歯面には、軸線方向に対してその一方側から他方側にかけて回転方向後側（所定方向後側）へ傾斜したガイド側テーパ面１８ｂが形成されている。そして、被動歯車１６の歯１６ａの回転方向前側（エンジン回転方向前側）の歯面には、軸線方向に対してその一方側から他方側にかけて回転方向後側（エンジン回転方向後側）へ傾斜した被動側テーパ面１６ｂが形成されている。ガイド歯車１８のガイド側テーパ面１８ｂと被動歯車１６の被動側テーパ面１６ｂは互いに平行である。
【００２３】
回転軸１２における所定噛合位置より軸線方向の一方側には、移動抑制装置としてのストッパ２６が取り付けられている。駆動歯車１４が所定噛合位置（被動歯車１６と噛み合う位置）まで移動したときに、駆動歯車１４（あるいはガイド歯車１８）の軸線方向の一端部がストッパ２６に当接することで、駆動歯車１４が所定噛合位置より軸線方向の一方側へ移動するのが抑制される。軸線方向におけるストッパ２６と駆動歯車１４（ガイド歯車１８）との間には、付勢装置としての付勢ばね２８が設けられている。付勢ばね２８は、駆動歯車１４及びガイド歯車１８に軸線方向の他方側への付勢力を作用させる。
【００２４】
押付部材としてのカムプレート３２は、駆動歯車１４（非噛合位置）より軸線方向の他方側に配置され、ハウジング１５に機械的に連結されていることで回転が固定されている。カムプレート３２における駆動歯車１４との対向面（軸線方向一方側の端面）にはカム面３２ｂが形成されている。駆動歯車１４の軸線方向他方側の端部には、被押付部材４４がカムプレート３２（カム面３２ｂ）と対向して設けられており、被押付部材４４におけるカムプレート３２（カム面３２ｂ）との対向面（軸線方向他方側の端面）にはカム面４４ｂが形成されている。
【００２５】
本実施形態では、図６，７に示すように、複数の被押付部材４４が駆動歯車１４の周方向（以下単に周方向とする）に互いに間隔をおいて（等間隔で）配置され、各被押付部材４４が支持軸４５により駆動歯車１４に支持されている。各支持軸４５は、軸線方向及び駆動歯車１４の径方向（以下単に径方向とする）と垂直な方向に沿って（あるいはほぼ沿って）延びており、各被押付部材４４は、駆動歯車１４に対して支持軸４５まわりに回動可能に支持されている。さらに、各被押付部材４４は、支持ばね４６によっても駆動歯車１４に支持されている。各支持ばね４６は、被押付部材４４を径方向外側から支持し、圧縮されることで弾性力を被押付部材４４に作用させる圧縮ばねである。各支持ばね４６から被押付部材４４に作用する弾性力は、径方向内側への成分を有する。
【００２６】
駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０以下である場合は、被押付部材４４に作用する径方向外側への遠心力が、支持ばね４６から被押付部材４４に作用する弾性力の径方向内側への成分以下であるため、図７に示すように、被押付部材４４は遠心力によって径方向外側へ移動せず、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと軸線方向に対向する状態が維持される。これによって、カムプレート３２のカム面３２ｂが被押付部材４４のカム面４４ｂと接触するのが許容される。
【００２７】
一方、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０よりも高い場合は、被押付部材４４に作用する径方向外側への遠心力が、支持ばね４６から被押付部材４４に作用する弾性力の径方向内側への成分よりも大きくなるため、図８に示すように、被押付部材４４が遠心力によって支持軸４５まわりに回動しながら径方向外側へ移動して支持ばね４６を圧縮する。これによって、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと軸線方向に対向しなくなり、カムプレート３２のカム面３２ｂが被押付部材４４のカム面４４ｂと接触するのが抑止される。ここでの設定回転速度Ｎ０については、支持ばね４６の弾性係数により調整可能である。また、駆動歯車１４に対する被押付部材４４の軸線方向及び周方向の支持剛性は、被押付部材４４の支持ばね４６による径方向の支持剛性と比較して、十分高いことが好ましい。
【００２８】
駆動歯車１４の回転が停止している等、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０以下である条件が成立しており、駆動歯車１４が軸線方向の非噛合位置（図１に示す状態）にあるときは、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと接触する。駆動歯車１４が軸線方向の非噛合位置にあるときに、駆動歯車１４がカムプレート３２に対して相対的に回転してカムプレート３２と駆動歯車１４（被押付部材４４）との間に位相差が発生すると、カムプレート３２のカム面３２ｂが被押付部材４４のカム面４４ｂを軸線方向の一方側へ押圧する。これによって、カムプレート３２から駆動歯車１４に軸線方向の一方側への押付力が作用し、カムプレート３２に対する駆動歯車１４の相対回転が抑制される。このように、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０以下である場合は、カムプレート３２から駆動歯車１４（被押付部材４４）に押付力が作用するのが許容される。なお、カムプレート３２と被押付部材４４との位相差の発生に応じてカムプレート３２から駆動歯車１４に押付力を作用させるためのカム面３２ｂ，４４ｂの構成自体は、トルクカム機構を適用して実現可能であるため詳細な説明を省略する。
【００２９】
次に、本実施形態に係るエンジン始動装置の動作、特に、駆動源１０（モータ）の動力を用いてエンジン３０を始動する場合の動作について説明する。
【００３０】
まずエンジン３０（被動歯車１６）の回転が停止している状態からエンジン３０を始動する場合の動作について説明する。エンジン３０の始動を行う前は、駆動源１０（回転軸１２）の回転は停止しており、駆動歯車１４及びガイド歯車１８の回転も停止している。さらに、図１に示すように、駆動歯車１４が軸線方向の非噛合位置にあり、駆動歯車１４及びガイド歯車１８の両方が被動歯車１６と噛み合っておらず、駆動歯車１４（被押付部材４４）のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと接触している。その状態からエンジン３０の始動を行う場合は、まず駆動源１０に動力を発生させて回転軸１２を所定方向（図１の例では駆動源１０側（図の右側）から回転軸１２を見た場合に反時計方向）に回転させる（図９の時刻ｔ０）。駆動歯車１４は回転軸１２とともに所定方向に回転しようとするが、カムプレート３２と被押付部材４４との位相差の発生に応じて、回転の固定されたカムプレート３２から駆動歯車１４に軸線方向の一方側への押付力が作用し、カムプレート３２に対する駆動歯車１４の所定方向の相対回転が拘束される。これによって、回転軸１２が駆動歯車１４に対して所定方向に相対的に回転し、駆動歯車１４がガイド歯車１８とともに軸線方向の一方側（被動歯車１６側）へ移動する。
【００３１】
駆動源１０の動力を用いてエンジン３０の始動を行うためには、駆動歯車１４を非噛合位置から軸線方向の一方側（被動歯車１６側）へ移動させて被動歯車１６と噛み合わせる必要がある。ただし、駆動歯車１４は、無負荷状態では、回転軸１２と一体で回転し、軸線方向には移動しない。回転軸１２の回転時に、駆動歯車１４の軸線方向への移動を開始させるためには、回転軸１２と駆動歯車１４との間に回転差を発生させる必要があり、そのためには、駆動歯車１４の回転を拘束または低減するための抵抗力を駆動歯車１４に作用させて駆動歯車１４に負荷をかける必要がある。本実施形態では、駆動歯車１４が非噛合位置にあり、回転軸１２が所定方向に回転するときに、回転の固定されたカムプレート３２から駆動歯車１４に軸線方向の一方側への押付力を抵抗力として作用させて駆動歯車１４に負荷をかけることで、駆動歯車１４の所定方向の回転を拘束または低減することができる。これによって、駆動歯車１４を軸線方向の一方側へ移動させるための力（移動力）をカムプレート３２から駆動歯車１４へ作用させることができ、駆動歯車１４の軸線方向一方側（被動歯車１６側）への移動を開始させることができる。その際には、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が前述の設定回転速度Ｎ０以下であり、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと軸線方向に対向する状態が維持されることで、カムプレート３２から駆動歯車１４（被押付部材４４）に押付力が作用するのが許容され、駆動歯車１４を軸線方向の一方側へ移動させるための移動力がカムプレート３２から駆動歯車１４に作用するのが許容される。
【００３２】
駆動歯車１４が非噛合位置から軸線方向の一方側へ移動すると、図３に示すように、まずガイド歯車１８が被動歯車１６と噛み合う。カムプレート３２は、駆動歯車１４が非噛合位置にあるときからガイド歯車１８が被動歯車１６と噛み合うまで、カム面３２ｂが駆動歯車１４（被押付部材４４）のカム面４４ｂを軸線方向の一方側へ押圧し続けることで、駆動歯車１４に軸線方向の一方側への押付力を抵抗力（軸線方向の一方側へ移動させるための力）として作用させ続ける。その際には、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が前述の設定回転速度Ｎ０以下である条件が成立し、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと軸線方向に対向する状態が維持されるように、支持ばね４６の弾性係数（前述の設定回転速度Ｎ０）を調整する。また、カムプレート３２が被押付部材４４を押圧する範囲（駆動歯車１４の移動距離）は、カム面３２ｂ，４４ｂのプロフィールの設計により調整可能である。ガイド歯車１８が被動歯車１６と噛み合う際には、図１０に示すように、ラチェット機構２０の解放により、ガイド歯車１８の歯１８ａが被動歯車１６の歯１６ａ間に嵌合可能になる位置までガイド歯車１８の歯１８ａの位相が変化する。
【００３３】
ガイド歯車１８と被動歯車１６の噛み合い後は、駆動歯車１４の歯１４ａとガイド歯車１８の歯１８ａの位相が互いに一致する状態でラチェット機構２０が係合状態となり、エンジン３０の回転要素を含む被動歯車１６側の回転要素が駆動歯車１４の負荷となる。そのため、ガイド歯車１８と被動歯車１６の噛み合い後は、カムプレート３２から駆動歯車１４に押付力が作用しなくても、回転軸１２が駆動歯車１４に対して所定方向に相対的に回転し続け、回転軸１２の回転運動が駆動歯車１４の直線運動に変換され続けることで、駆動歯車１４がガイド歯車１８とともに軸線方向の一方側へ移動し続ける。その際には、駆動歯車１４が軸線方向の一方側へ移動可能なように、付勢ばね２８の付勢力が設定される。駆動歯車１４及びガイド歯車１８が軸線方向の一方側へさらに移動すると、図４に示すように、ガイド歯車１８と駆動歯車１４の両方が被動歯車１６と噛み合う。
【００３４】
駆動歯車１４がガイド歯車１８とともに軸線方向の一方側へさらに移動し続けると、駆動歯車１４及びガイド歯車１８のうち、ガイド歯車１８が被動歯車１６と噛み合わなくなり、駆動歯車１４だけが被動歯車１６と噛み合う。そして、図２に示すように、駆動歯車１４が所定噛合位置まで移動すると、駆動歯車１４（あるいはガイド歯車１８）の軸線方向の一端部がストッパ２６に当接することで、駆動歯車１４の軸線方向一方側への移動が拘束されて停止する（図９の時刻ｔ１）。その状態で、駆動源１０からの動力により回転軸１２を所定方向に回転させ続けると、回転軸１２の回転運動が駆動歯車１４の直線運動に変換されなくなり、駆動歯車１４が回転軸１２とともに所定方向に回転する。したがって、駆動源１０の動力が駆動歯車１４と被動歯車１６との噛み合いによりエンジン３０の出力軸（被動歯車１６）に伝達されることで、被動歯車１６が駆動されてエンジン３０のクランキングが行われる。その結果、駆動源１０の動力を用いてエンジン３０を始動することができる。エンジン３０のクランキングの際には、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が前述の設定回転速度Ｎ０よりも高い条件が成立するように、前述の設定回転速度Ｎ０を駆動源１０（回転軸１２）の回転速度Ｎ１よりも十分低い値に設定する。なお、ストッパ２６は回転軸１２とともに回転するため、駆動歯車１４がストッパ２６に当接した状態で回転しても、駆動歯車１４とストッパ２６との間に摩擦による損失は発生しない。
【００３５】
エンジン３０の始動後は、エンジン３０（被動歯車１６）が回転している状態で、駆動源１０によるトルクの発生を停止させる（図９の時刻ｔ２）。回転軸１２の所定方向の回転速度Ｎ１は減少して駆動歯車１４より低くなるため、回転軸１２が駆動歯車１４に対して所定方向と逆方向（図１の例では駆動源１０側（図の右側）から回転軸１２を見た場合に時計方向）に相対的に回転することになる。そのため、図１１に示すように、駆動歯車１４は、回転軸１２に対して所定方向に回転しながら、ガイド歯車１８とともに非噛合位置（図１の状態）へ向けて軸線方向の他方側に移動する。その際には、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が前述の設定回転速度Ｎ０よりも高い条件が成立し、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと軸線方向に対向しない。さらに、付勢ばね２８による軸線方向の他方側への付勢力によっても、駆動歯車１４を軸線方向の他方側へ移動させるための復元力を作用させることができる。
【００３６】
駆動源１０によるトルクの発生を停止させた後、駆動歯車１４が非噛合位置へ向けて軸線方向の他方側に移動する際には、駆動源１０（回転軸１２）の回転速度Ｎ１が減少し、駆動歯車１４と被動歯車１６との噛み合いが解除されると駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が減少し、その後、回転軸１２及び駆動歯車１４が回転停止に到る。ただし、回転軸１２の回転及び駆動歯車１４の回転が継続している状態で、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂに接触すると、カムプレート３２から駆動歯車１４（被押付部材４４）に軸線方向の一方側への押付力が作用する（図１２の時刻ｔ３）。この押付力によって、駆動歯車１４の所定方向の回転速度Ｎ２が回転軸１２よりも低くなって、駆動歯車１４の移動方向が軸線方向の他方側から一方側へ変化すると、駆動歯車１４の歯１４ａが被動歯車１６の歯１６ａと接触して再度噛み合おうとする（図１２の時刻ｔ４）。駆動歯車１４の歯１４ａが被動歯車１６の歯１６ａと接触して再度噛み合おうとすると、駆動歯車１４の所定方向の回転速度Ｎ２が再度上昇し、駆動歯車１４の所定方向の回転速度Ｎ２が回転軸１２よりも再度高くなると、駆動歯車１４の移動方向が軸線方向の一方側から他方側へ変化する。このように、駆動歯車１４が軸線方向に往復移動することになり、この駆動歯車１４の往復移動が振動・騒音の原因となる。さらに、回転軸１２及び駆動歯車１４が回転停止に到ったときに、駆動歯車１４が非噛合位置（図１の状態）まで戻らなくなる場合も生じる。
【００３７】
これに対して本実施形態では、エンジン３０の始動後、駆動歯車１４が所定方向に回転しながら非噛合位置へ向けて軸線方向の他方側に移動する際には、図８に示すように、被押付部材４４が遠心力によって支持軸４５を支点として回動しながら径方向外側へ移動することで、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと軸線方向に対向しなくなる。その際には、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が前述の設定回転速度Ｎ０よりも高い条件が成立し、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと軸線方向に対向しなくなるように、支持ばね４６の弾性係数（前述の設定回転速度Ｎ０）を調整する。例えば、前述の設定回転速度Ｎ０が、駆動源１０の動力によりエンジン３０のクランキングを行っている（被動歯車１６を駆動している）ときの駆動源１０（回転軸１２）の回転速度Ｎ１よりも十分低くなるように、支持ばね４６の弾性係数（前述の設定回転速度Ｎ０）を設定する。これによって、カムプレート３２のカム面３２ｂが被押付部材４４のカム面４４ｂと接触するのが抑止され、回転軸１２の回転及び駆動歯車１４の回転が継続している状態であっても、カムプレート３２から駆動歯車１４（被押付部材４４）に軸線方向の一方側への押付力が作用するのが抑止され、駆動歯車１４を軸線方向の一方側へ移動させるための移動力がカムプレート３２から駆動歯車１４に作用するのが抑止される（図９の時刻ｔ３以降）。したがって、図９の時刻ｔ３以降に示すように、駆動歯車１４の移動方向が軸線方向の他方側から一方側へ変化するのが抑止され、駆動歯車１４が軸線方向に往復移動するのが抑止される。その結果、駆動歯車１４の往復移動による振動・騒音を低減することができる。さらに、回転軸１２及び駆動歯車１４が回転停止に到ったときに、駆動歯車１４を非噛合位置（図１の状態）まで確実に戻すことが可能となる。
【００３８】
図１に示すように、駆動歯車１４が非噛合位置まで移動した状態では、駆動源１０（回転軸１２）の回転は停止し、駆動歯車１４及びガイド歯車１８の回転も停止し、駆動歯車１４及びガイド歯車１８の両方が被動歯車１６と噛み合っておらず、さらに、図７に示すように、被押付部材４４が支持ばね４６の弾性力によって支持軸４５まわりに回動しながら径方向内側へ戻ることで、被押付部材４４のカム面４４ｂがカムプレート３２のカム面３２ｂと接触する。そのため、エンジン３０の始動後は、エンジン３０（被動歯車１６）が回転していても、駆動歯車１４とカムプレート３２との間や、駆動歯車１４とガイド歯車１８との間等に、摺動による引き摺り損失等の機械的損失及び騒音は発生しない。したがって、被動歯車１６が回転している状態で駆動源１０を停止させる場合（エンジン３０の始動後）における機械的損失及び騒音を低減することができる。
【００３９】
また、車両駆動用のエンジン３０および、アイドリングストップ機構を備える車両は微速走行時においてエンジン３０からの駆動を停止する場合がある。そのため、エンジン３０が動力を発生していなくても、エンジン出力軸すなわち被動歯車１６が回転している状態からエンジン３０を始動する場合も生じる。エンジン３０（被動歯車１６）が回転している状態からエンジン３０を始動する場合の動作も、基本的には、エンジン３０（被動歯車１６）の回転が停止している状態からエンジン３０を始動する場合と同様である。ただし、ガイド歯車１８と被動歯車１６が噛み合う場合に、ガイド歯車１８の歯１８ａと被動歯車１６の歯１６ａがぶつかるときは、図１３に示すように、ラチェット機構２０の解放により、ガイド歯車１８の回転方向後側（所定方向後側）のガイド側テーパ面１８ｂが被動歯車１６の回転方向前側（エンジン回転方向前側）の被動側テーパ面１６ｂ上を滑りながら、ガイド歯車１８の歯１８ａが被動歯車１６の歯１６ａ間に嵌合する。そして、ガイド歯車１８と被動歯車１６の噛み合い後に、駆動歯車１４の所定方向の回転速度Ｎ２がガイド歯車１８の所定方向の回転速度まで増加すると、駆動歯車１４の歯１４ａとガイド歯車１８の歯１８ａの位相が互いに一致する状態でラチェット機構２０が係合状態となる。したがって、被動歯車１６が回転していても、ガイド歯車１８を被動歯車１６と容易に噛み合わせることができ、駆動歯車１４を被動歯車１６と容易に噛み合わせることができる。
【００４０】
以上説明した本実施形態では、駆動歯車１４と回転軸１２との回転差により駆動歯車１４を軸線方向に移動させることができるため、駆動源１０の回転駆動により駆動歯車１４の嵌脱動作と回転動作の両方が可能となる。さらに、本実施形態では、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０よりも高い場合は、図８に示すように、被押付部材４４が遠心力によってカムプレート３２（カム面３２ｂ）と接触しないように移動することで、カムプレート３２から駆動歯車１４（被押付部材４４）に軸線方向の一方側への押付力が作用するのが抑止され、駆動歯車１４を軸線方向の一方側へ移動させるための移動力がカムプレート３２から駆動歯車１４に作用するのが抑止される。これによって、エンジン３０の始動後、駆動歯車１４が所定方向に回転しながら非噛合位置へ向けて軸線方向の他方側に移動する際に、回転軸１２の回転及び駆動歯車１４の回転が継続している状態で、カムプレート３２から駆動歯車１４に軸線方向の一方側への押付力（移動力）が作用するのを抑止することができる。その結果、駆動歯車１４が軸線方向に往復移動するのを抑止することができ、この駆動歯車１４の往復移動による振動・騒音を低減することができる。さらに、回転軸１２及び駆動歯車１４が回転停止に到ったときに、駆動歯車１４を非噛合位置まで確実に戻すことができる。
【００４１】
本実施形態では、例えば図１４に示すように、各支持ばね４６は、被押付部材４４を径方向内側から支持し、引っ張られることで弾性力を被押付部材４４に作用させる引張ばねであってもよい。その構成例では、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０よりも高い場合は、図１５に示すように、被押付部材４４が遠心力によって支持軸４５まわりに回動しながら径方向外側へ移動して支持ばね４６を引っ張る。
【００４２】
また、本実施形態では、ガイド歯車１８及びラチェット機構２０を省略することも可能である。その場合は、カムプレート３２は、駆動歯車１４が非噛合位置にあるときから被動歯車１６と噛み合うまで、カム面３２ｂが駆動歯車１４（被押付部材４４）のカム面４４ｂを軸線方向の一方側へ押圧し続けることで、駆動歯車１４に軸線方向の一方側への押付力を抵抗力（軸線方向の一方側へ移動させるための力）として作用させ続ける。
【００４３】
「実施形態２」
図１６は、本発明の実施形態２に係る歯車嵌脱装置を備えるエンジン始動装置の概略構成を示す図である。以下の実施形態２の説明では、実施形態１と同様の構成または対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略する構成については実施形態１と同様である。
【００４４】
本実施形態では、回転の固定されたハウジング１５の内周部には、径方向内側へ突出した複数の当接部（凸部）３５が周方向に互いに間隔をおいて（等間隔で）配置されており、各当接部３５は軸線方向に沿って（あるいはほぼ沿って）延びている。そして、駆動歯車１４の外周部（歯１４ａより軸線方向他方側の位置）には、径方向外側へ突出した複数の当接部（凸部）３４が周方向に互いに間隔をおいて（当接部３５同士の間隔と等間隔で）配置されており、各当接部３４は軸線方向に沿って（あるいはほぼ沿って）延びている。さらに、駆動歯車１４（当接部３４）を軸線方向の他方側から見た図１７に示すように、各当接部３４は連結部材３７を介してウェイト３８と連結されており、当接部３４と連結部材３７とウェイト３８が連結部材３７の位置で支持軸５５により駆動歯車１４に支持されている。各支持軸５５は、軸線方向に沿って（あるいはほぼ沿って）延びており、各当接部３４及びウェイト３８は、駆動歯車１４に対して支持軸５５まわりに回動可能に支持されている。さらに、各当接部３４は、支持ばね５６によっても駆動歯車１４に支持されている。各支持ばね５６は、当接部３４を径方向内側から支持し、圧縮されることで弾性力を被押付部材４４に作用させる圧縮ばねである。各支持ばね５６から当接部３４に作用する弾性力は、径方向外側への成分を有する。図１７では、複数の当接部３４のうちの１つを図示し、他の当接部３４の図示を省略しているが、他の当接部３４についても同様の構成である。
【００４５】
駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０以下である場合は、ウェイト３８の遠心力によって当接部３４から支持ばね５６に作用する力（当接部３４が支持ばね５６を圧縮しようとする力）が、支持ばね５６から当接部３４に作用する弾性力以下であるため、図１７に示すように、当接部３４はウェイト３８の遠心力によって径方向内側へ移動しない。その場合は、駆動歯車１４の当接部３４の径方向位置がハウジング１５の当接部３５の径方向位置と一致し、駆動歯車１４が非噛合位置にあるときに、駆動歯車１４の当接部３４がハウジング１５の当接部３５と接触するのが許容される。
【００４６】
一方、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０よりも高い場合は、ウェイト３８の遠心力によって当接部３４から支持ばね５６に作用する力が、支持ばね５６から当接部３４に作用する弾性力よりも大きくなるため、図１８に示すように、当接部３４がウェイト３８の遠心力によって支持軸５５まわりに回動しながら径方向内側へ移動して支持ばね５６を圧縮する。これによって、駆動歯車１４の当接部３４がハウジング１５の当接部３５よりも径方向内側に位置し、駆動歯車１４が非噛合位置にあるときに、駆動歯車１４の当接部３４がハウジング１５の当接部３５と接触するのが抑止される。ここでの設定回転速度Ｎ０については、ウェイト３８の重量や支持ばね５６の弾性係数により調整可能である。また、駆動歯車１４に対する当接部３４の軸線方向及び周方向の支持剛性は、当接部３４の支持ばね５６による径方向の支持剛性と比較して、十分高いことが好ましい。
【００４７】
駆動歯車１４が非噛合位置にあるときに、駆動歯車１４の当接部３４が回転軸１２の回転方向（所定方向）の後方からハウジング１５の当接部３５に当接することで、ハウジング１５に対する駆動歯車１４の所定方向の回転が拘束される。ただし、駆動歯車１４の当接部３４はハウジング１５の当接部３５に対して軸線方向に移動可能であるため、ハウジング１５に対する駆動歯車１４の軸線方向の移動は許容される。なお、当接部３４，３５は、軸線方向に対して周方向に傾斜して延びていてもよく、その場合でも、ハウジング１５に対する駆動歯車１４の軸線方向の移動を許容しつつ、駆動歯車１４の所定方向の回転速度Ｎ２が回転軸１２の所定方向の回転速度Ｎ１より低くなるように、ハウジング１５に対する駆動歯車１４の回転を制限することが可能である。
【００４８】
本実施形態でも、エンジン３０の始動を行う前は、駆動源１０（回転軸１２）の回転は停止し、駆動歯車１４及びガイド歯車１８の回転も停止し、駆動歯車１４が非噛合位置にある。その状態からエンジン３０の始動を行う場合は、駆動源１０に動力を発生させて回転軸１２を所定方向（図１６の例では駆動源１０側（図の右側）から回転軸１２を見た場合に反時計方向）に回転させる。駆動歯車１４は当接部３４，３５同士の当接によってハウジング１５に対する回転が拘束または制限されているため、回転軸１２が駆動歯車１４に対して所定方向に相対的に回転し、駆動歯車１４がガイド歯車１８とともに軸線方向の一方側（被動歯車１６側）へ移動する。このように、駆動歯車１４が非噛合位置にあり、回転軸１２が所定方向に回転するときに、回転の固定されたハウジング１５から駆動歯車１４に当接部３４，３５同士の当接による回転拘束力を抵抗力として作用させて駆動歯車１４に負荷をかけることで、駆動歯車１４の所定方向の回転を拘束または制限することができる。これによって、駆動歯車１４を軸線方向の一方側へ移動させるための移動力をハウジング１５から駆動歯車１４へ作用させることができ、駆動歯車１４の軸線方向一方側（被動歯車１６側）への移動を開始させることができる。さらに、駆動歯車１４が非噛合位置にあるときからガイド歯車１８が被動歯車１６と噛み合うまで、ハウジング１５に対する駆動歯車１４の軸線方向の移動を許容しつつ、当接部３４，３５同士の当接による回転拘束力を抵抗力（軸線方向の一方側へ移動させるための力）として駆動歯車１４に作用させ続ける。その際には、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が前述の設定回転速度Ｎ０以下である条件が成立し、駆動歯車１４の当接部３４がハウジング１５の当接部３５に当接する状態が維持されるように、ウェイト３８の重量及び支持ばね５６の弾性係数（前述の設定回転速度Ｎ０）を調整する。ガイド歯車１８が被動歯車１６と噛み合った後は、当接部３４，３５同士の当接が解除される（駆動歯車１４に回転拘束力が作用しなくなる）ことで駆動歯車１４の回転が許容され、エンジン３０の回転要素を含む被動歯車１６側の回転要素が駆動歯車１４の負荷となる。その後のエンジン３０を始動するまでの動作は実施形態１と同様である。
【００４９】
エンジン３０の始動後に、エンジン３０（被動歯車１６）が回転している状態で、駆動源１０によるトルクの発生を停止させると、図１９に示すように、駆動歯車１４が所定方向に回転しながらガイド歯車１８とともに非噛合位置へ向けて軸線方向の他方側に移動する。その際には、駆動源１０（回転軸１２）の回転速度Ｎ１が減少し、駆動歯車１４と被動歯車１６との噛み合いが解除されると駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が減少し、その後、回転軸１２及び駆動歯車１４が回転停止に到る。ただし、回転軸１２の回転及び駆動歯車１４の回転が継続している状態で、駆動歯車１４の当接部３４がハウジング１５の当接部３５に当接すると、ハウジング１５から駆動歯車１４に回転拘束力が作用する。この回転拘束力によって、駆動歯車１４の所定方向の回転が拘束または制限されて、駆動歯車１４の移動方向が軸線方向の他方側から一方側へ変化すると、駆動歯車１４の歯１４ａが被動歯車１６の歯１６ａと接触して再度噛み合おうとする。これによって、前述のように、駆動歯車１４が軸線方向に往復移動することになり、この駆動歯車１４の往復移動が振動・騒音の原因となる。さらに、回転軸１２及び駆動歯車１４が回転停止に到ったときに、駆動歯車１４が非噛合位置まで戻らなくなる場合も生じる。
【００５０】
これに対して本実施形態では、エンジン３０の始動後、駆動歯車１４が所定方向に回転しながら非噛合位置へ向けて軸線方向の他方側に移動する際には、図１８に示すように、駆動歯車１４の当接部３４がウェイト３８の遠心力によって支持軸５５を支点として回動しながら径方向内側へ移動することで、駆動歯車１４の当接部３４がハウジング１５の当接部３５に当接するのが抑止される。その際には、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が前述の設定回転速度Ｎ０よりも高い条件が成立し、駆動歯車１４の当接部３４がハウジング１５の当接部３５よりも径方向内側に位置するように、ウェイト３８の重量及び支持ばね５６の弾性係数（前述の設定回転速度Ｎ０）を調整する。例えば、前述の設定回転速度Ｎ０が、駆動源１０の動力によりエンジン３０のクランキングを行っている（被動歯車１６を駆動している）ときの駆動源１０（回転軸１２）の回転速度Ｎ１よりも十分低くなるように、ウェイト３８の重量及び支持ばね５６の弾性係数（前述の設定回転速度Ｎ０）を設定する。これによって、回転軸１２の回転及び駆動歯車１４の回転が継続している状態であっても、ハウジング１５から駆動歯車１４に回転拘束力が作用するのが抑止され、駆動歯車１４を軸線方向の一方側へ移動させるための移動力がハウジング１５から駆動歯車１４に作用するのが抑止される。したがって、駆動歯車１４の移動方向が軸線方向の他方側から一方側へ変化するのが抑止され、駆動歯車１４が軸線方向に往復移動するのが抑止される。
【００５１】
図１６に示すように、駆動歯車１４が非噛合位置まで移動した状態では、駆動源１０（回転軸１２）の回転は停止し、駆動歯車１４及びガイド歯車１８の回転も停止し、駆動歯車１４及びガイド歯車１８の両方が被動歯車１６と噛み合っておらず、さらに、駆動歯車１４の当接部３４が、支持ばね５６の弾性力によって支持軸５５まわりに回動しながら径方向外側へ戻ることで、ハウジング１５の当接部３５と接触する。そのため、エンジン３０の始動後は、エンジン３０（被動歯車１６）が回転していても、駆動歯車１４とハウジング１５との間や、駆動歯車１４とガイド歯車１８との間等に、摺動による引き摺り損失等の機械的損失及び騒音は発生しない。
【００５２】
以上説明した本実施形態では、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０よりも高い場合は、図１８に示すように、駆動歯車１４の当接部３４が遠心力によってハウジング１５の当接部３５と接触しないように移動することで、ハウジング１５から駆動歯車１４に回転拘束力が作用するのが抑止される。これによって、エンジン３０の始動後、駆動歯車１４が所定方向に回転しながら非噛合位置へ向けて軸線方向の他方側に移動する際に、回転軸１２の回転及び駆動歯車１４の回転が継続している状態で、ハウジング１５から駆動歯車１４に回転拘束力（軸線方向の一方側への移動力）が作用するのを抑止することができる。その結果、駆動歯車１４が軸線方向に往復移動するのを抑止することができ、この駆動歯車１４の往復移動による振動・騒音を低減することができる。さらに、回転軸１２及び駆動歯車１４が回転停止に到ったときに、駆動歯車１４を非噛合位置まで確実に戻すことができる。
【００５３】
本実施形態では、例えば図２０に示すように、各支持ばね５６は、ウェイト３８を径方向内側から支持し、引っ張られることで弾性力をウェイト３８に作用させる引張ばねであってもよい。その構成例では、駆動歯車１４の回転速度Ｎ２が設定回転速度Ｎ０よりも高い場合は、図２１に示すように、当接部３４がウェイト３８の遠心力によって支持軸５５まわりに回動しながら径方向内側へ移動して支持ばね５６を引っ張る。
【００５４】
また、本実施形態でも、ガイド歯車１８及びラチェット機構２０を省略することが可能である。その場合は、駆動歯車１４が非噛合位置にあるときから被動歯車１６と噛み合うまで、ハウジング１５に対する駆動歯車１４の軸線方向の移動を許容しつつ、当接部３４，３５同士の当接による回転拘束力を抵抗力（軸線方向の一方側へ移動させるための力）として駆動歯車１４に作用させ続ける。
【００５５】
以上説明した各実施形態において、駆動歯車１４に対する回転軸１２の相対回転に応じて、駆動歯車１４を回転軸１２に対して軸線方向に移動させるための構成は、回転軸１２と駆動歯車１４とのねじ係合に限られるものではなく、例えば、回転軸１２と駆動歯車１４とのヘリカルスプライン係合により駆動歯車１４を回転軸１２に支持してもよいし、ボールねじ機構を介して駆動歯車１４を回転軸１２に支持してもよい。
【００５６】
また、以上説明した各実施形態では、付勢ばね２８を省略することも可能である。ただし、付勢ばね２８を設けた方が、被動歯車１６が回転している状態で駆動源１０を停止させる場合（エンジン３０の始動後）に、駆動歯車１４を非噛合位置までより確実に戻すことが可能となる。
【００５７】
本実施形態に係る歯車嵌脱装置の適用対象は、エンジン始動装置に限られるものではなく、例えばマニュアルトランスミッションのシンクロ機構等、回転中の歯車嵌脱操作を必要とする機構にも適用可能である。
【００５８】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  駆動源、１２  回転軸、１３  ベアリング、１４  駆動歯車、１４ａ，１６ａ，１８ａ  歯、１５  ハウジング、１６  被動歯車、１６ｂ  被動側テーパ面、１８  ガイド歯車、１８ｂ  ガイド側テーパ面、２０  ラチェット機構、２２，２４  ねじ、２６  ストッパ、２８  付勢ばね、３０  エンジン、３２  カムプレート、３２ｂ，４４ｂ  カム面、３４，３５  当接部、３７  連結部材、３８  ウェイト、４４  被押付部材、４５，５５  支持軸、４６，５６  支持ばね。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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