(57)【要約】【課題】エンジン始動時におけるスタータモークランクシャフトとの間のギヤの噛合を確実に行い且つ、衝突音を低減させると共に、アイドルギヤの位相を調整するバッフル部材が、エンジン始動後にアイドルギヤと衝突することを防止する。【解決手段】リングギヤ５と、ピニオン１６を有するスタータモータ１１と、ピニオン１６と噛合してスタータモータ１１により駆動されるアイドルギヤ１７と、アイドルギヤ１７をピニオン１６と噛合した状態のままリングギヤ５に対して径方向に待機位置から噛合位置まで移動させるソレノイド１２と、アイドルギヤ１７が待機位置から噛合位置まで移動する途中で、アイドルギヤ１７の位相を調整する位相調整機構７とを備える。位相調整機構７は、アイドルギヤ１７の歯と干渉可能なバッフル部材７２と、バッフル部材７２を干渉位置と退避位置との間で移動させるバッフル部材位置制御機構とを有する。【選択図】図３
2006249971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトに連結されたリングギヤと、
パワートレイン本体に支持され、出力軸と一体となったピニオンを有するスタータモータと、
上記ピニオンと噛合して、上記スタータモータにより駆動されるアイドルギヤと、
上記アイドルギヤを上記ピニオンと噛合した状態のまま、上記クランクシャフトのリングギヤに対して径方向外方へ離れた待機位置から該リングギヤと噛合する噛合位置まで移動させるアクチュエータと、を備えたエンジンの始動装置であって、
上記アイドルギヤが上記待機位置から上記噛合位置まで移動する途中で、該アイドルギヤの歯と干渉して該アイドルギヤの回転方向の位相を上記リングギヤと噛合可能な所定の位相となるように調整する位相調整機構をさらに備え、
上記位相調整機構は、
上記アイドルギヤの歯と干渉する干渉位置と該アイドルギヤの歯と干渉しない退避位置との間を移動可能なバッフル部材と、
該アイドルギヤの上記待機位置から上記噛合位置への移動に連動して該バッフル部材を該干渉位置へ移動させる一方、該アイドルギヤの位相を調整した後には該バッフル部材を該退避位置へ移動させるバッフル部材位置制御機構とを有することを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの始動装置において、
上記バッフル部材位置制御機構は、
上記バッフル部材を上記退避位置から上記干渉位置の方向へ付勢する第１付勢バネと、
上記第１付勢バネよりも付勢力が大きく、上記バッフル部材を上記干渉位置から上記退避位置の方向へ付勢する第２付勢バネと、
上記アイドルギヤの上記待機位置から上記噛合位置への移動と連動して上記第２付勢バネの付勢力を解除する一方、該アイドルギヤの位相を調整した後には該第２付勢バネの付勢力を働かせるバッフル部材付勢力制御機構とを有することを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエンジンの始動装置において、
上記バッフル部材は、支軸を中心に上記干渉位置と上記退避位置との間を揺動可能に構成されており、
上記バッフル部材付勢力制御機構は、上記バッフル部材の支軸と同軸に揺動可能に該支軸に支承されたサブバッフル部材と、上記アイドルギヤの上記待機位置から上記噛合位置への移動と連動して移動し、該サブバッフル部材と干渉して該サブバッフル部材を上記支軸に対して上記バッフル部材の上記退避位置から上記干渉位置への揺動方向と同じ揺動方向へ揺動させると共に、所定以上の移動により該サブバッフル部材との干渉が解除されるレバー部材と、を有しており、
上記第２付勢バネは、上記支軸に支承されて、一端部が上記バッフル部材と上記サブバッフル部材とに当接するコイルスプリングであって、該バッフル部材及び該サブバッフル部材を上記バッフル部材の上記干渉位置から上記退避位置への揺動方向へ付勢することを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１つに記載のエンジンの始動装置において、
上記バッフル部材は、上記リングギヤの歯と当接するアーム部を有し、該アーム部と該リングギヤの歯とが当接した状態で上記アイドルギヤの歯と干渉して該アイドルギヤの位相を調整することを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１つに記載のエンジンの始動装置において、
上記アクチュエータが連結されると共に、基端部が上記ピニオンと同軸に揺動可能に支承される一方、先端部に上記アイドルギヤが回転可能に支承されるスイングアームをさらに備え、
上記アイドルギヤは、上記スイングアームを上記アクチュエータで揺動させることによって、上記ピニオンと噛合した状態のまま上記待機位置から上記噛合位置まで移動するように構成されており、
上記スタータモータと上記ピニオンとの間には、該スタータモータから該ピニオンへエンジンを始動させる方向の回転が伝達されるときにはロックする一方、該ピニオンから該スタータモータへエンジンを始動させる方向の回転が伝達されるときにはフリーとなるワンウェイクラッチが設けられており、
上記ピニオンは、上記ワンウェイクラッチによって、上記アイドルギヤが上記待機位置から上記噛合位置へ移動することで該アイドルギヤから受ける回転力の方向には回転が規制される一方で、上記アイドルギヤが上記待機位置から上記噛合位置へ移動中に該アイドルギヤの歯が上記バッフル部材と当接することで該アイドルギヤから受ける回転力の方向には回転が許容されることを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエンジンの始動装置において、
上記アイドルギヤは、上記リングギヤと噛合したときに、その回転中心が上記ピニオンの回転中心と該リングギヤの回転中心とを結ぶ直線よりも該リングギヤの回転方向の前方側に位置することを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１つに記載のエンジンの始動装置において、
上記アイドルギヤは、上記ピニオン及び上記リングギヤと噛合可能であって且つ上記バッフル部材と当接する本体ギヤと、上記リングギヤと噛合可能であると共に該本体ギヤと同軸且つ略同径であって該本体ギヤの歯に対して１つおきに歯が欠けた形状の補助ギヤとを有すると共に、該本体ギヤと該補助ギヤとが回転方向へ相対的に所定位相ずれるように付勢手段によって付勢されて構成されていていることを特徴とするエンジンの始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの始動装置に関し、特に始動装置のギヤの噛合を確実に行うと共に衝突音の小さいものとするための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば環境保護のために排気エミッションを可及的に抑制する環境対応型のアイドルストップ車両では、停車中に所定の条件が整えばエンジンが自動停止される。そして、次にブレーキペダルが開放され、アクセルペダルが踏み込まれて発信するときには、エンジンが自動再始動される。そのため、このような環境対応型の車両では頻繁にエンジンの始動が行われる。
【０００３】
ところで、一般にエンジンの始動には、スタータモータを使用する始動装置（スタータ）を用いる。つまり、始動時にスタータモータのピニオンを、クランクシャフトに固定されたフライホールの外周のリングギヤに噛合させ、この状態でスタータモータに通電し、ピニオンとリングギヤとの噛合によりクランクシャフトを駆動して、エンジンを始動させる。そして、そのようなスタータモータを使用する始動装置として、始動時にソレノイド等のアクチュエータによりピニオンを軸方向に飛び出させて、クランクシャフトに固定されたフライホールの外周のリングギヤに噛合させ、この状態でスタータモータに通電し、ピニオンとリングギヤとの噛合によりクランクシャフトを駆動してエンジンを始動させるようにしたもの（ピニオン飛び出し式のスタータ）が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、このようにエンジン始動時にピニオンを軸方向に飛び出させる方式のスタータの場合、飛び出したピニオンはリングギヤとの位相のずれにより、ピニオンの歯とリングギヤの歯が衝突して異音を発生することがあり、その衝突音は通常車両においても騒音となり、特に、エンジン始動が頻繁に行われるアイドルストップ車両においては大きな問題となる。
【０００５】
そこで、上記衝突音を解消するために、ピニオンをリングギヤに対して軸方向ではなく、径方向から噛合させることが考えられる。ピニオンを径方向から噛合させると、軸方向から噛合させる場合と比較して、両ギヤの歯は噛合し易く、上記衝突音は著しく低減される。このようにピニオンをリングギヤに対して径方向から噛合させるようにしたものとして、特許文献２に開示されたものがある。この特許文献２に開示されたエンジンの始動装置は、スタータモータ自体が揺動可能に構成されており、エンジン始動時にはスタータモータがリングギヤに対して径方向から移動して、ピニオンとリングギヤとが噛合する。そして、エンジンが始動すると、スタータモータ自体がリングギヤに対して径方向に揺動してリングギヤから離反する。
【０００６】
しかしながら、上記特許文献２に開示されたエンジンの始動装置では、スタータモータ自体が揺動するため、スタータモータを揺動させるアクチュエータが大きくなる。また、アイドルストップ車両のようにエンジンの停止・始動を頻繁に繰り返す車両においては、スタータモータのように大きな部品を頻繁に移動させることは好ましくない。
【０００７】
そこで、特許文献３に開示されたエンジンの始動装置のように、スタータモータのピニオンとクランクシャフトのリングギヤとの間に両ギヤと噛合するアイドルギヤを介設すると共に、このアイドルギヤを、ピニオン及びリングギヤと噛合する噛合位置と、ピニオンとは噛合する一方リングギヤとは離反する待機位置との間でリングギヤに対して径方向へ移動（揺動）可能に構成したものがある。このエンジンの始動装置においては、スタータモータはエンジンのシリンダブロックに固定されており、上記アイドルギヤをアクチュエータにより上記噛合位置と待機位置との間で揺動させるため、該アクチュエータを上記特許文献２に開示されたエンジンの始動装置と比較して小型に構成することができる。
【０００８】
また、上述のように、アイドルギヤをリングギヤに対して径方向から移動させる場合であっても、アイドルギヤとリングギヤとの位相差によっては、両ギヤの歯がうまく噛合しない場合がある。つまり、アイドルギヤの歯がリングギヤの歯に当接する際に、両ギヤのそれぞれ歯先と歯面（又は歯底面）とが当接する場合には一方のギヤの歯の歯先が他方のギヤの歯の歯底面に収まるように、どちらかのギヤが回転して歯は円滑に噛合する。一方、両ギヤのそれぞれ歯先と歯先とが当接する場合には、両ギヤが回転することができず、両ギヤの歯が円滑に噛合しない場合がある。
【０００９】
そこで、上記特許文献３に開示されたエンジンの始動装置は、上記アイドルギヤの移動経路上においてアイドルギヤの歯と干渉する位置に設けられ、アイドルギヤの歯と干渉することによりアイドルギヤの回転位相を調整する位相調整機構を備えている。この位相調整機構は、スタータモータのハウジングに対して回転自在に取り付けられるバッフル部材と、このバッフル部材をアイドルギヤの移動経路側へ付勢するコイルスプリングと、バッフル部材がアイドルギヤの移動経路側へ所定以上進出することを規制するストッパ部材とを有する。このように構成された位相調整機構では、コイルスプリングによる付勢力とストッパ部材との規制によって、バッフル部材がアイドルギヤの移動経路上に位置することになる。こうすることにより、アイドルギヤは上記待機位置から噛合位置まで移動する間に、上記バッフル部材と干渉して回転が規制されることによって位相が調整され、常に一定の位相でリングギヤに対して当接することになる。
【特許文献１】特開２００２−２５７０１４号公報
【特許文献２】特公平６−９７０２３号公報
【特許文献３】特開２００５−１６３３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献３に開示されたエンジンの始動装置における位相調整機構では、位相の調整が不十分であった。つまり、上記位相調整機構では、リングギヤの位相とは無関係にアイドルギヤの位相が調整されている。そのため、アイドルギヤは、常に一定の位相でリングギヤに当接するが、リングギヤの位相が一定ではないため、両ギヤの歯が円滑に噛合しない虞もある。
【００１１】
そこで、本出願人は、アイドルギヤ及びリングギヤの位相を調整する位相調整機構を先に提案した（特願２００４−２１２５２）。この位相調整機構は、上記バッフル部材が、リングギヤの歯と当接するアーム部を有している。このアーム部がリングギヤの歯と当接した状態でバッフル部材とアイドルギヤの歯とが干渉してアイドルギヤの位相を調整するように構成されている。つまり、バッフル部材によってアイドルギヤの位相が調整される際にはバッフル部材のアーム部がリングギヤの歯と当接しているため、アイドルギヤの位相はリングギヤの位相に対して調整されることになる。こうすることによって、アイドルギヤの位相が、常にリングギヤの位相に対して円滑に噛合する所定の位相に調整される。
【００１２】
ところが、本出願人が先に提案した位相調整機構においてもさらに問題があった。上記バッフル部材は、上記待機位置から噛合位置まで移動するアイドルギヤの歯と干渉して該アイドルギヤの位相を調整すべく、アイドルギヤの移動経路上に位置する。すなわち、このバッフル部材は、アイドルギヤが退避位置から噛合位置へ移動する際だけでなはく、アイドルギヤが噛合位置から退避位置へ移動する際にも、アイドルギヤの歯と干渉する。このアイドルギヤが噛合位置から退避位置へ移動する際には、スタータモータがオンされていると共に、エンジン始動時の回転速度に応じた回転力がリングギヤからアイドルギヤに付与されているため、アイドルギヤは高速回転しており、アイドルギヤとバッフル部材との衝突による衝撃は大きなものとなる。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジン始動時におけるスタータモータとクランクシャフトとの間のギヤの噛合を確実に行い且つ、衝突音を低減させると共に、アイドルギヤの位相を調整するバッフル部材が、エンジン始動後にアイドルギヤと衝突することを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、アイドルギヤがリングギヤに噛合する方向に移動する際には、アイドルギヤの位相を調整すべく、バッフル部材をアイドルギヤと干渉する位置に移動させる一方、アイドルギヤがリングギヤから離反する方向に移動する際には、アイドルギヤとバッフル部材との干渉と回避すべく、バッフル部材をアイドルギヤと干渉しない位置に移動させるようにしたものである。
【００１５】
第１の発明は、クランクシャフトに連結されたリングギヤと、パワートレイン本体に支持され、出力軸と一体となったピニオンを有するスタータモータと、上記ピニオンと噛合して、上記スタータモータにより駆動されるアイドルギヤと、上記アイドルギヤを上記ピニオンと噛合した状態のまま、上記クランクシャフトのリングギヤに対して径方向外方へ離れた待機位置から該リングギヤと噛合する噛合位置まで移動させるアクチュエータと、を備えたエンジンの始動装置が対象であって、上記アイドルギヤが上記待機位置から上記噛合位置まで移動する途中で、該アイドルギヤの歯と干渉して該アイドルギヤの回転方向の位相を上記リングギヤと噛合可能な所定の位相となるように調整する位相調整機構をさらに備えている。
【００１６】
そして、上記位相調整機構は、上記アイドルギヤの歯と干渉する干渉位置と該アイドルギヤの歯と干渉しない退避位置との間を移動可能なバッフル部材と、該アイドルギヤの上記待機位置から上記噛合位置への移動に連動して該バッフル部材を該干渉位置へ移動させる一方、該アイドルギヤの位相を調整した後には該バッフル部材を該退避位置へ移動させるバッフル部材位置制御機構とを有するものとする。
【００１７】
上記の構成の場合、上記スタータモータをパワートレイン本体に支持すると共に、上記ピニオンとリングギヤとの間に介設されたアイドルギヤを移動させることによって、ピニオンとリングギヤとを連結及び連結解除を行うため、上記アクチュエータの小型化を図ることができる。
【００１８】
また、アイドルギヤを上記待機位置から噛合位置へ該リングギヤに対して径方向へ移動させるため、アイドルギヤがリングギヤに対して噛合し易くなり、アイドルギヤとリングギヤとの衝突音を低減することができる。
【００１９】
さらに、上記アイドルギヤが上記待機位置から噛合位置へ移動する際には、該アイギヤの位相を調整する上記バッフル部材が、上記バッフル部材位置制御機構によって該移動と連動して上記干渉位置へ移動するため、アイドルギヤはバッフル部材と当接して位相が調整される。一方、アイドルギヤの位相を調整した後には、該バッフル部材が該バッフル部材位置制御機構によって上記退避位置へ移動するため、該アイドルギヤがリングギヤと噛合してエンジン始動後、該アイドルギヤがリングギヤから離反する方向へ移動する際には、該アイドルギヤとバッフル部材とが衝突することはない。したがって、上記バッフル部材位置制御機構を設けることによって、アイドルギヤの位相を調整して、アイドルギヤをリングギヤに円滑に噛合させることができると共に、エンジン始動後、アイドルギヤがリングギヤから離れる際に該アイドルギヤとバッフル部材とが衝突することを防止して、アイドルギヤ又はバッフル部材が破損することを防止することができる。
【００２０】
第２の発明は、第１の発明において、上記バッフル部材位置制御機構は、上記バッフル部材を上記退避位置から上記干渉位置の方向へ付勢する第１付勢バネと、上記第１付勢バネよりも付勢力が大きく、上記バッフル部材を上記干渉位置から上記退避位置の方向へ付勢する第２付勢バネと、上記アイドルギヤの上記待機位置から上記噛合位置への移動と連動して上記第２付勢バネの付勢力を解除する一方、該アイドルギヤの位相を調整した後には該第２付勢バネの付勢力を働かせるバッフル部材付勢力制御機構とを有するものとする。
【００２１】
上記の構成の場合、上記アイドルギヤが上記待機位置から噛合位置へ移動する前には、上記バッフル部材は、第２付勢バネの付勢力により第１付勢バネの付勢力に抗して上記退避位置に位置する。これに対し、上記アイドルギヤが上記待機位置から噛合位置へする際には、アイドルギヤの該移動に連動して上記第２付勢バネの付勢力が解除されるため、上記バッフル部材は第１付勢バネの付勢力によって上記干渉位置へ移動する。その結果、アイドルギヤが上記待機位置から噛合位置へ移動する際に、該アイドルギヤがバッフル部材と干渉して該アイドルギヤの位相が調整される。そして、該アイドルギヤの位相が調整された後には、上記第２付勢バネの付勢力が再び働くため、上記バッフル部材は第２付勢バネの付勢力によって第１付勢バネの付勢力に抗して上記退避位置へ移動する。その結果、エンジン始動後、アイドルギヤがリングギヤから離れる際に該アイドルギヤとバッフル部材とが衝突することが防止される。
【００２２】
したがって、上記第１付勢バネ及び第２付勢バネによって上記バッフル部材位置制御機構を構成することによって、該バッフル部材位置制御機構の構成を簡素化することができる。
【００２３】
第３の発明は、第２の発明において、上記バッフル部材は、支軸を中心に上記干渉位置と上記退避位置との間を揺動可能に構成されており、上記バッフル部材付勢力制御機構は、上記バッフル部材の支軸と同軸に揺動可能に該支軸に支承されたサブバッフル部材と、上記アイドルギヤの上記待機位置から上記噛合位置への移動と連動して移動し、該サブバッフル部材と干渉して該サブバッフル部材を上記支軸に対して上記バッフル部材の上記退避位置から上記干渉位置への揺動方向と同じ揺動方向へ揺動させると共に、所定以上の移動により該サブバッフル部材との干渉が解除されるレバー部材と、を有しており、上記第２付勢バネは、上記支軸に支承されて、一端部が上記バッフル部材と上記サブバッフル部材とに当接するコイルスプリングであって、該バッフル部材及び該サブバッフル部材を上記バッフル部材の上記干渉位置から上記退避位置への揺動方向へ付勢するものとする。
【００２４】
上記の構成の場合、上記バッフル部材とサブバッフル部材とには、上記コイルスプリングの一端部が、該バッフル部材及びサブバッフル部材を上記干渉位置から退避位置へ向かう揺動方向へ付勢するように当接している。このとき、上記レバー部材がアイドルギヤの移動と共に移動して上記サブバッフル部材を該コイルスプリングの付勢力に抗して上記干渉位置から退避位置への揺動方向とは逆向きの揺動方向、即ち退避位置から干渉位置への揺動方向へ揺動させると、サブバッフル部材の移動量に応じて該サブバッフル部材に一端が当接するコイルスプリングの付勢力は相殺され、バッフル部材に対するコイルスプリングの付勢力が解除される。その結果、バッフル部材は上記第１付勢バネによって上記干渉位置へ移動する。その後、該レバー部材が所定以上移動すると、該レバー部材とサブバッフル部材との干渉が解除され、該サブバッフル部材はコイルスプリングの付勢力によって上記干渉位置から退避位置への揺動方向へ揺動する。その際に、コイルスプリングの一端部は上記バッフル部材を上記干渉位置から退避位置へ揺動させる。
【００２５】
したがって、上記サブバッフル部材及びレバー部材によって上記バッフル部材付勢力制御機構を構成することによって、上記アクチュエータによるアイドルギヤの上記待機位置から噛合位置への移動を利用してバッフル部材への付勢力を制御することができ、該バッフル部材付勢力制御機構の構成を簡素化することができる。
【００２６】
第４の発明は、第１〜３の何れか１つの発明において、上記バッフル部材は、上記リングギヤの歯と当接するアーム部を有し、該アーム部と該リングギヤの歯とが当接した状態で上記アイドルギヤの歯と干渉して該アイドルギヤの位相を調整するものとする。
【００２７】
上記の構成の場合、上記バッフル部材によって上記アイドルギヤの位相が調整される際には、該バッフル部材のアーム部がリングギヤの歯と当接しているため、アイドルギヤの位相はリングギヤの位相に対して調整されることになる。こうすることによって、アイドルギヤの位相を、常にリングギヤの位相に対して円滑に噛合する所定の位相に調整することができ、アイドルギヤの位相の調整精度を向上させることができる。
【００２８】
第５の発明は、第１〜４の何れか１つの発明において、上記アクチュエータが連結されると共に、基端部が上記ピニオンと同軸に揺動可能に支承される一方、先端部に上記アイドルギヤが回転可能に支承されるスイングアームをさらに備えている。
【００２９】
そして、上記アイドルギヤは、上記スイングアームを上記アクチュエータで揺動させることによって、上記ピニオンと噛合した状態のまま上記待機位置から上記噛合位置まで移動するように構成されており、上記スタータモータと上記ピニオンとの間には、該スタータモータから該ピニオンへエンジンを始動させる方向の回転が伝達されるときにはロックする一方、該ピニオンから該スタータモータへエンジンを始動させる方向の回転が伝達されるときにはフリーとなるワンウェイクラッチが設けられており、上記ピニオンは、上記ワンウェイクラッチによって、上記アイドルギヤが上記待機位置から上記噛合位置へ移動することで該アイドルギヤから受ける回転力の方向には回転が規制される一方で、上記アイドルギヤが上記待機位置から上記噛合位置へ移動中に該アイドルギヤの歯が上記バッフル部材と当接することで該アイドルギヤから受ける回転力の方向には回転が許容されるものとする。
【００３０】
上記の構成の場合、上記スイングアームによって上記アイドルギヤを揺動させて上記リングギヤに対して移動させる構成とすることで、上記スタータモータを固定し且つ、アイドルギヤをピニオンに噛合した状態で上記噛合位置へ移動させる構成を容易に実現することができる。また、上記アイドルギヤが上記待機位置から噛合位置へ移動するときには、ピニオンと噛合した状態で回転しながらピニオン回りを揺動するが、上記ピニオンの回転が規制されるためアイドルギヤのみが回転しながらピニオン回りを待機位置から噛合位置へ移動していく。そして、その途中で、アイドルギヤの歯がバッフル部材と当接すると、アイドルギヤの該回転は規制されるが、スイングアームは揺動を続けるためアイドルギヤは該回転とは逆方向に回転しようとする。このときはピニオンの回転が許容されるため、アイドルギヤが逆方向に回転することができる。その結果、リングギヤとの噛合前にアイドルギヤがバッフル部材に押圧されて確実に回転し、位相が調整される。そして、エンジン始動後のエンジンの高速回転により上記スタータモータが過回転することを防止するために上記スタータモータとピニオンとの間にもともと設けられているワンウェイクラッチを利用して、上記のようなピニオンの回転の規制及び回転の許容が達成されるため、それ専用の機構を省略でき、部品点数及びコストの削減を図ることができる。
【００３１】
第６の発明は、第５の発明において、上記アイドルギヤは、上記リングギヤと噛合したときに、その回転中心が上記ピニオンの回転中心と該リングギヤの回転中心とを結ぶ直線よりも該リングギヤの回転方向の前方側に位置するものとする。
【００３２】
上記の構成の場合、エンジンが始動すると、その回転を受けて、上記リングギヤと噛合していたアイドルギヤが自然と該リングギヤから離脱するため、上記アクチュエータは、アイドルギヤをリングギヤから離脱する方向に移動させる必要がなくなる。
【００３３】
また、上記アイドルギヤをリングギヤに噛合させるときは、アイドルギヤの歯がリングギヤの歯に食い込む方向にアイドルギヤを移動させるから、両ギヤの噛み合い後に上記アクチュエータをオフしても両ギヤは外れることがない。したがって、迅速スタートの溜めにアイドルギヤをプリセットしておく場合に、該アイドルギヤをアイドルストップ中ずっとリングギヤに噛合させておくためにソレノイド等のアクチュエータを長時間オンにしておく必要がなくなり、エネルギ消費の増大を防止することができる。
【００３４】
さらに、エンジン始動前のクランキング時は、上記リングギヤを回転させる反力により、上記アイドルギヤはリングギヤに食い込む方向に力が作用するため、この時点で上記アクチュエータをオフすることもできる。
【００３５】
第７の発明は、第１〜６の何れか１つの発明において、上記アイドルギヤは、上記ピニオン及び上記リングギヤと噛合可能であって且つ上記バッフル部材と当接する本体ギヤと、上記リングギヤと噛合可能であると共に該本体ギヤと同軸且つ略同径であって該本体ギヤの歯に対して１つおきに歯が欠けた形状の補助ギヤとを有すると共に、該本体ギヤと該補助ギヤとが回転方向へ相対的に所定位相ずれるように付勢手段によって付勢されて構成されているものとする。
【００３６】
上記の構成の場合、上記アイドルギヤは、上記本体ギヤと補助ギヤとで所謂シザーズギヤを構成し、アイドルギヤ全体としての歯のピッチは、相対的にピッチが長い部位と相対的にピッチが短い部位とが交互に現れ
たものとなる。そのため、アイドルギヤを相対的に歯のピッチが短い部位でリングギヤと遭遇させるよう構成することにより、たとえ最初に遭遇した歯と歯が歯先同士で当接しても、アイドルギヤがさらに移動すると次にピッチが長い部位が来て、アイドルギヤの歯溝にリングギヤの歯先が入り込み、確実に噛合する。こうして、アイドルギヤの歯とリングギヤの歯とをより確実且つ円滑に噛み合わせることができ、また、シザーズギヤ本来の機能としてバックラッシュを防止でき、歯打音も一層低減できる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、上記アイドルギヤを上記ピニオンと噛合した状態のまま、上記リングギヤに対して径方向外方から噛合するように移動させるため、アイドルギヤがリングギヤに対して噛合し易く、アイドルギヤとリングギヤとの衝突音を低減することができる。また、アイドルギヤを上記待機位置から噛合位置へ移動させる際に、上記バッフル部材によって該アイドルギヤの位相を調整するため、アイドルギヤをリングギヤに対して確実に噛合させることができる。さらには、上記バッフル部材は、上記バッフル部材位置制御機構によって、アイドルギヤが待機位置から噛合位置へ移動する際には該アイドルギヤの歯と干渉する干渉位置に位置する一方、アイドルギヤが噛合位置から待機位置へ移動する際には該アイドルギヤと干渉しない退避位置に位置するため、エンジン始動後に、アイドルギヤが待機位置へ戻る際に該アイドルギヤとバッフル部材とが衝突することを防止して、アイドルギヤの歯又は／及びバッフル部材が破損することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３９】
図１は、本発明の実施形態に係るエンジンの始動装置を示す。このエンジン１は、車体前部のエンジンルーム内に気筒列及びクランクシャフトが前後方向に延びるように縦置きされている。エンジン本体の後部には自動変速機２が連結されている。なお、図１では、エンジン縦置きの場合を示すが、例えばＦＦ車両での横置きエンジンにも本発明が適用可能なことはいうまでもない。
【００４０】
このエンジン１は、アイドルストップ車両に搭載され、車両の停車中に所定の条件が整えば自動停止され、次の発進時には自動再始動される。したがって、このエンジン１は、アイドルストップ車両でない通常の車両等と比べると、頻繁に停止及び始動が実行される。
【００４１】
上記エンジン１の始動に用いられるスタータ３は、エンジン本体の後部において、該エンジン本体と自動変速機２との連結部（より詳しくはトルクコンバータとの連結部）に配置されている。スタータ３は、シリンダブロックの側面に組み付けられ、エンジン１と自動変速機２との間にあるフライホイール４の外周部に形成された外歯のリングギヤ５に臨んでいる。
【００４２】
図２に示すように、スタータ３は、スタータモータ１１とソレノイド１２とが単一のケース１３にユニット化された構造である。ケース１３はハウジング１４とカバー１５とを含み、ハウジング１４にスタータモータ１１が、カバー１５にソレノイド１２が組み付けられている。
【００４３】
上記スタータモータ１１は、内蔵された回転軸１１ａと、外部に突出した出力軸１１ｂとの間に、遊星歯車式の減速機構１１ｃを備え、上記出力軸１１ｂにピニオン１６が一体に固定されている。アイドルギヤ１７は、スイングアーム２０に立設された軸２１に回転自在に支持されている。
【００４４】
上記スイングアーム２０は、その基端部に円柱ボス２２を有し、該円柱ボス２２がカバー１５にベアリング２３，２３で回転自在に支持されて、スイングアーム２０は円柱ボス２２を中心に揺動可能である。その場合に、円柱ボス２２の回転中心と、スタータモータ１１の出力軸１１ｂの回転中心とが一致しており、スイングアーム２０は、ピニオン１６と同軸に揺動する。また、このスイングアーム２０の先端部には、図３に示すように、軸２１が設けられ、この軸２１にアイドルギヤ１７が回転可能に支持されている。このアイドルギヤ１７は、後に詳しく述べるように、同軸に並設された２つのギヤ１８，１９からなると共に、ピニオン１６に常時噛合している。また、スイングアーム２０の先端部には、軸２１よりもさらに先端側に突出するレバー部材２６が設けられている。こうして、アイドルギヤ１７は、ピニオン１６との噛合状態を維持したままで、該ピニオン１６の周囲を該ピニオン１６の回転中心を中心とする円弧状の揺動軌跡Ｐを描きながら移動する。このとき、レバー部材２６もアイドルギヤ１７と連動して揺動し、その先端は軸２１を中心とした円弧形状の揺動軌跡Ｑを描く。
【００４５】
上記ソレノイド１２は、カバー１５の先端に上記円柱ボス２２の長さ方向と略平行に設けられた組み付け壁１５ａに組み付けられている。そして、図４に示すように、ソレノイド１２のプランジャ２４が上記スイングアーム２０の円柱ボス２２と交差するように突出しており、該プランジャ２４の端部が円柱ボス２２の端面偏心位置にピン２５で係止されている。これにより、ソレノイド１２が通電されて、図４に矢印アで示すようにプランジャ２４が引き込まれると、図３に矢印イで示すようにスイングアーム２０がソレノイド１２に近づくように揺動し、アイドルギヤ１７がリングギヤ５の外方から該リングギヤ５の径方向に移動して、最終的に図１１に示すように、アイドルギヤ１７がリングギヤ５に噛合する。
【００４６】
このエンジンの始動装置は、スタータモータ１１の出力軸１１ｂと一体となったピニオン１６をエンジン１の出力軸（クランクシャフト）と一体となったリングギヤ５にアイドルギヤ１７を介して連結させて、スタータモータ１１を駆動することによってエンジン１を始動させる。
【００４７】
上記スタータモータ１１の回転軸１１ａと出力軸１１ｂとの間に設けられた遊星歯車式の減速機構１１ｃには、図５に示すように、ワンウェイクラッチ６０が併設されていてる。このワンウェイクラッチは、スタータモータ１１側（回転軸１１ａ側）からピニオン１６側（出力軸１１ｂ側）へエンジン１の始動方向の回転が伝達されるときはロックし、逆に、ピニオン１６側からスタータモータ１１側へエンジン１の始動方向の回転が伝達されるときにはフリーとなる。つまり、このワンウェイクラッチ６０は、エンジン１が完爆してエンジン１が始動した後の該エンジンの高速回転を受けてスタータモータ１１が過回転することを防止し、該スタータモータ１１の耐久性を図るためにもともと備えられたもので、ピニオン１６（出力軸１１ｂ）とスタータモータ１１（回転軸１１ａ）との間に備えられている遊星歯車式の減速機構１１ｃに併設されている。
【００４８】
すなわち、図５において、減速機構１１ｃのサンギヤがスタータモータ１１の回転軸１１ａに連結している。複数のプラネタリギヤがサンギヤ及びインターナルギヤ（内歯リングギヤ）１１ｄに噛合し、該プラネタリギヤのキャリヤがスタータモータ１１の出力軸１１ｂ及びピニオン１６に連結している。スタータモータ１１がＯＮされるとサンギヤ１１ａが矢印ａ方向に回転し、これを受けてプラネタリギヤは矢印ｂ方向に自転し、インターナルギヤ１１ｄは矢印ｃ方向に回転しようとする。しかしワンウェイクラッチ６０はこのインターナルギヤ１１ｄの矢印ｃ方向の回転を規制する。その結果、キャリヤないしピニオン１６が矢印ｅ方向に回転する。アイドルギヤ１７はピニオン１６のｅ方向の回転を受けてｆ方向に回転する。クランクシャフトのリングギヤ５は矢印Ｘ方向に回転する。
【００４９】
上記アイドルギヤ１７は、図３に示すように、ピニオン１６及びリングギヤ５と噛合可能な本体ギヤ１８と、該本体ギヤ１８と同軸且つ略同径で略同形状の波形を有するが、１つおきに歯が欠けた形状の補助ギヤ１９とを備え、これら本体ギヤ１８と補助ギヤ１９とが所謂シザーズギヤを構成している。本体ギヤ１８のピッチは、リングギヤ５のピッチと略同じである。そして、本体ギヤ１８と補助ギヤ１９とは、回転方向に相対的に所定位相ずれるよう、図示しない付勢手段により付勢され、補助ギヤの歯が本体ギヤ１８の歯に１つおきに一部重なりつつ所定量だけ周方向（詳しくは、アイドルギヤ１７がリングギヤ５へ噛合する際に、リングギヤ５の歯と当接する歯面側）に飛び出して、該周方向へ１つ隣りの本体ギヤ１８の歯との間に相対的にピッチの短い部位を形成する一方、該周方向と反対側へ１つ隣りの本体ギヤ１８の歯との間に相対的にピッチの長い部位（リングギヤ５のピッチと略同じピッチ）を形成する。こうして、アイドルギヤ１７は、全体として、相対的にピッチの長い部位と相対的にピッチの短い部位とが交互に現れたものとなる。このようにアイドルギヤ１７は、シザーズギヤを構成することによって、詳しくは後述するが、アイドルギヤ１７とリングギヤ５とが円滑に噛合するようにすると共に、リングギヤ５と噛合しているときのバックラッシュを防止する。
【００５０】
そして、アイドルギヤ１７及びレバー部材２６は、図２に示すように、軸２１の軸方向に対してハウジング１４側から本体ギヤ１８、補助ギヤ１９、レバー部材２６の順に並んでいる。このアイドルギヤ１７は、リングギヤ５とは本体ギヤ１８及び補助ギヤ１９が共に噛合する一方、ピニオン１６とは本体ギヤ１８のみが噛合する。また、レバー部材２６は、軸２１の軸方向への位置が異なるため、リングギヤ５と干渉することはない。さらに、後述の位相調整機構７の第１アーム部７２ａとは、本体ギヤ１８のみが当接する。しかも、アイドルギヤ１７の本体ギヤ１８の歯は、１つおきに第１アーム部７２ａとの当接を避ける切欠部１８ｂが形成されている（図３参照）。この切欠部１８ｂは、本体ギヤ１８の歯のうち、補助ギヤ１９と重なっていない歯に形成されたものである。つまり、本体ギヤ１８の歯のうち、補助ギヤ１９の歯と一部重なる歯のみが第１アーム部７２ａと当接する。
【００５１】
このエンジンの始動装置は、常時はスタータモータ１１及びソレノイド１２が非通電で、図３及び４に示すように、アイドルギヤ１７がリングギヤ５に対して径方向に離れた待機位置にある。そして、エンジン１が停止すると、直ちにソレノイド１２が通電され、ソレノイド１２のプランジャ２４が引き込まれることによって、スイングアーム２０がソレノイド１２に近づく方向に揺動し、それにより、アイドルギヤ１７は、待機位置から停止状態のリングギヤ５に向けて、停止したピニオン１６と噛合した状態のまま一方向（図４において反時計周り）に自転しつつ揺動して、リングギヤ５と噛合する噛合位置まで移動する。このとき、アイドルギヤ１７が上記待機位置から噛合位置へ移動する揺動軌跡Ｐ上には、アイドルギヤ１７の位相を調整する位相調整機構７が設けられている。この位相調整機構７によって、アイドルギヤ１７の位相がリングギヤ５と噛合可能な所定の位相となるように調整され、その後、アイドルギヤ１７はリングギヤ５と噛合する。そして、アイドルギヤ１７がリングギヤ５に噛合した状態で、スタータモータ１１をオンすることにより上記リングギヤ５を回転させてエンジン１を始動させる。尚、図３に示した矢印Ｘは、エンジン始動時のリングギヤ５の回転方向を表す。その後、エンジン１がかかると、後述するように、アイドルギヤ１７がリングギヤ５から離脱して噛合位置から待機位置へ戻る。
【００５２】
上記位相調整機構７について、詳しく説明すると、該位相調整機構７は、図３に示すように、上記ハウジング１４の取り付けられ、ハウジング１４と反対側に立設されたシャフト７１ａを有するベース部材７１と、ベース部材７１のシャフト７１ａに揺動可能に支承され、上記アイドルギヤ１７の歯と当接可能なバッフル部材７２と、ベース部材７１のシャフト７１ａに揺動可能に支承され上記スイングアーム２０に設けられたレバー部材２６と当接可能なサブバッフル部材７３と、ベース部材７１のシャフト７１ａに支承され、バッフル部材７２をアイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐ上に進行させる揺動方向に付勢する第１コイルスプリング７４と、ベース部材７１のシャフト７１ａに支承され、バッフル部材７２及びサブバッフル部材７３を第１コイルスプリング７４の付勢方向とは反対の揺動方向に付勢する第２コイルスプリング７５とからなる。
【００５３】
上記ベース部材７１は、上記アイドルギヤ１７の待機位置よりもリングギヤ５側であって、アイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐの外側且つ該揺動軌跡Ｐ近傍に位置する。このベース部材７１には、上記シャフト７１ａに対してリングギヤ側に第１スプリングストッパ７１ｂが該シャフト７１ａと平行に立設されると共に、上記シャフト７１ａに対して反リングギヤ側に第２スプリングストッパ７１ｃが該シャフト７１ａと平行に立設されている。
【００５４】
上記バッフル部材７２は、中央位置に設けられた開口を中心に、所定の角度で第１アーム部７２ａと第２アーム部７２ｂとが設けられている。また、バッフル部材７２は、開口を中心に、第１アーム部７２ａに対して第２アーム部７２ｂと反対側に、上記ベース部材７１の第２スプリングストッパ７１ｃと当接することによりバッフル部材７２の揺動を規制する揺動規制部７２ｃと、上記第１コイルスプリング７４の一端部と第２コイルスプリング７５の一端部とが当接するスプリングストッパ７２ｄとが設けられている。このバッフル部材７２は、上記開口を上記ベース部材７１のシャフト７１ａに嵌めることによって、該シャフト７１ａに回転自在に支承され、該シャフト７１ａを中心に第１アーム部７２ａと第２アーム部７２ｂとが一体に揺動可能である。このとき、バッフル部材７２は、第１アーム部７２ａが上記待機位置に位置するアイドルギヤ１７側に位置する一方、第２アーム部７２ｂがリングギヤ５側に位置すると共に、揺動規制部７２ｃが該第１アーム部７２ａと上記第２スプリングストッパ７１ｃとの間に位置するように配置されている。また、上記第２アーム部７２ｂは、リングギヤ５の歯面に当接する部分が別体の補助アーム部材７２ｅによって構成され、この補助アーム部材７２ｅが、軸ピン７２ｆにより第１アーム部７２ａと一体に揺動する第２アーム部７２ｂの本体部分に揺動可能に支持されると共に、本体部分に設けられた角度規定部７２ｇによって第１アーム部７２ａ側への揺動が規制されている。そして、補助アーム部材７２ｅは、コイルスプリング７２ｈにより該角度規定部７２ｇに当接するように付勢されていて、該角度規定部７２ｇに当接することによって第１アーム部７２ａとの角度が所定の角度に規定される。このように構成されたバッフル部材７２は、第２アーム部７２ｂの先端がリングギヤ５の歯と当接する位置まで揺動したときには、第１アーム部７２ａの先端部がアイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐ上に位置する。第２アーム部７２ｂは、バッフル部材７２がリングギヤ５の歯面に当接する方向に揺動する際には本体部分と一体に揺動する一方、バッフル部材７２がリングギヤ５の歯面から離脱する際には本体部分に対しリングギヤの歯面との干渉を避ける方向に揺動可能なように構成されている。
【００５５】
上記サブバッフル部材７３は、基端部に設けられた開口を中心に、所定の角度でアーム部７３ａとスプリングストッパ７３ｂとが設けられている。このサブバッフル部材７３は、開口を上記ベース部材７１のシャフト７１ａに嵌めることによって、上記バッフル部材７２と重なって、該シャフト７１ａに回転自在に支承され、該シャフト７１ａを中心に揺動可能である。このとき、アーム部７３ａの先端部は、上記レバー部材２６の揺動軌跡Ｑ上に位置する。また、スプリングストッパ７３ｂは、詳しくは後述するが、上記バッフル部材７２のスプリングストッパ７２ｄと第１コイルスプリング７４の一端部と第２コイルスプリング７５の一端部とに囲まれた空間に位置し且つ、第１コイルスプリング７４の一端部と第２コイルスプリング７５の一端部と当接する位置に位置する。
【００５６】
上記第１コイルスプリング７４は、上記ベース部材７１にバッフル部材７２とサブバッフル部材７３とが重なって支承された上から、さらに該シャフト７１ａに支承されている。この第１コイルスプリング７４は、一端部が上記バッフル部材７２のスプリングストッパ７２ｄと上記サブバッフル部材７３のスプリングストッパ７３ｂとに同時に当接する一方、他端部が上記ベース部材７１の第１スプリングストッパ７１ｂと当接して、第１スプリングストッパ７１ｂを支点として、該バッフル部材７２及びサブバッフル部材７３をリングギヤ側へ揺動させる方向へ付勢している。
【００５７】
上記第２コイルスプリング７５は、上記ベース部材７１にバッフル部材７２とサブバッフル部材７３と第１コイルスプリング７４とが重なって支承された上から、さらに該シャフト７１ａに支承されている。この第２コイルスプリング７５は、シャフト７１ａに対して第１コイルスプリング７４とは反対巻きに巻かれていて、一端部が上記バッフル部材７２のスプリングストッパ７２ｄと上記サブバッフル部材７３のスプリングストッパ７３ｂとに対して第１コイルスプリング７４が当接する側とは反対側から同時に当接する一方、他端部が上記ベース部材７１の第１スプリングストッパ７１ｂに対して第１コイルスプリング７４が当接する側とは反対側から当接して、第１スプリングストッパ７１ｂを支点として、該バッフル部材７２及びサブバッフル部材７３を反リングギヤ側へ揺動させる方向へ付勢している。この第２コイルスプリング７５は、第１コイルスプリング７４よりも付勢力が大きいため、上記バッフル部材７２及びサブバッフル部材７３に第１コイルスプリング７４及び第２コイルスプリング７５のみの付勢力が作用する場合には、バッフル部材７２及びサブバッフル部材７３は反リングギヤ側へ付勢される。ただし、第２コイルスプリング７５は、ベース部材７１の第２スプリングストッパ７１ｃに当接するため、第２コイルスプリング７５の一端部が該第２スプリングストッパ７１ｃよりも反リングギヤ側には移動することはなく、バッフル部材７２及びサブバッフル部材７３もそれ以上反リングギヤ側へは付勢されない。
【００５８】
このように構成された位相調整機構７は、ベース部材７１のシャフト７１ａの軸方向において、バッフル部材７２の第１アーム部７２ａは、上記アイドルギヤ１７の本体ギヤ１８とのみ干渉する位置に、サブバッフル部材７３のアーム部７３ａは、上記アイドルギヤ１７とは干渉せず、上記スイングアーム２０のレバー部材２６とのみ干渉する位置に位置する。そして、アイドルギヤ１７がリングギヤ５と噛合していない通常時には、図３に示すように、第１コイルスプリング７４と第２コイルスプリング７５との付勢力の釣り合いによって、バッフル部材７２はバッフル部材７２の第１アーム部７２ａがアイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐの外側に外れ、第２アーム部７２ｂがリングギヤ５から離反した、退避位置に位置すると共に、サブバッフル部材７３は、アーム部７３ａがレバー部材２６の揺動軌跡Ｑ上に位置するように位置する。そして、詳しくは後述するが、サブバッフル部材７３は、そのアーム部７３ａがスイングアーム２０のレバー部材２６と干渉して、リングギヤ側へ揺動することによって、バッフル部材７２も連動してリングギヤ側へ揺動し、該第２アーム部７２ｂがリングギヤ５の歯と当接すると共に該第１アーム部７２ａがアイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐ上に移動してアイドルギヤ１７と干渉する。そのため、バッフル部材７２の第１アーム部７２ａ及び第２アーム部７２ｂのハウジング１４からの距離（図３の紙面垂直方向距離）はそれぞれ、ハウジング１４からアイドルギヤ１７の上記本体ギヤ１８及びリングギヤ５までの距離と同じ距離となっている。また、サブバッフル部材７３のアーム部７３ａのハウジング１４からの距離は、ハウジング１４からレバー部材２６までの距離と同じ距離となっている。尚、上記アーム部７３ａとスプリングストッパ７３ｂとの間の所定の角度は、通常時にスプリングストッパ７３ｂが第１コイルスプリング７４及び第２コイルスプリング７５と当接し且つ、アーム部７３ａがレバー部材２６の揺動軌跡Ｑ上に位置する角度に設定されている。ここで、ベース部材７１、サブバッフル部材７３、第１コイルスプリング７４、第２コイルスプリング７５及びレバー部材２６がバッフル部材位置制御機構を構成する。また、サブバッフル部材７３及びレバー部材２６がバッフル部材付勢力制御機構を構成する。
【００５９】
このように構成されたエンジンの始動装置の動作について説明する。
【００６０】
まず、アイドルギヤ１７をリングギヤ５に噛合させる場合について説明すると、ソレノイド１２に通電することによって上記スイングアーム２０がリングギヤ側へ揺動を開始する。このスイングアーム２０の揺動に連動して、スイングアーム２０の軸２１に支承されたアイドルギヤ１７とスイングアーム２０のレバー部材２６とがスタータモータ１１の出力軸１１ｂを中心に揺動する。このとき、スタータモータ１１には上記ワンウェイクラッチが設けられているため、ピニオン１６が停止した状態で、アイドルギヤ１７はピニオン１６との噛合により矢印ｇ方向に自転しながら、待機位置（図３に示す位置）から矢印イ方向に揺動する。詳しくは、図６に示すように、アイドルギヤ１７が待機位置からイ方向に揺動するとき、該アイドルギヤ１７は矢印ｇ方向に回転しようとする。ピニオン１６はこれを受けて矢印ｈ方向に回転しようとし、このとき回転軸１１ａが回転していないから、プラネタリギヤは矢印ｂ方向に回転しようとする。しかし、インターナルギヤ１１ｄがｃ方向にはロックされるから、ピニオン１６は回転せず、結局アイドルギヤ１７のみがｇ方向に自転する。
【００６１】
スイングアーム２０がリングギヤ側へ揺動していくと、図７に実線で示すように、スイングアーム２０のレバー部材２６が、サブバッフル部材７３のアーム部７３ａの先端と当接する。スイングアーム２０がさらに揺動することによって、図７の二点鎖線で示すように、該サブバッフル部材７３が押圧されてベース部材７１のシャフト７１ａを中心にリングギヤ側へ揺動する。このサブバッフル部材７３がリングギヤ側へ揺動すると、上記第２コイルスプリング７５の一端部がサブバッフル部材７３のスプリングストッパ７３ｂに押圧されてサブバッフル部材７３と同じ揺動方向へ揺動する。その結果、バッフル部材７２に作用していた第２コイルスプリング７５の付勢力が相殺されるため、該バッフル部材７２は第１コイルスプリング７４の付勢力によってリングギヤ側へ第２コイルスプリング７５の一端部が揺動した分だけ揺動する。こうして、バッフル部材７２の第１アーム部７２ａが上記アイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐ内へ進入していく。
【００６２】
スイングアーム２０がリングギヤ側へさらに揺動すると、スイングアーム２０の揺動に連動して、上述の如く、レバー部材２６、サブバッフル部材７３及びバッフル部材７２がリングギヤ側へさらに揺動する。やがて、バッフル部材７２の第２アーム部７２ｂがリングギヤ５の歯と当接し、バッフル部材７２の揺動が停止する。こうして、リングギヤ５に対してバッフル部材７２が固定される。このとき、バッフル部材７２の第１アーム部７２ａの先端部は、アイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐ上に位置する（この位置を干渉位置という）。
【００６３】
スイングアーム２０はさらにリングギヤ側へ揺動を続け、図８の実線で示すように、やがてアイドルギヤ１７の本体ギヤ１８の歯が上述の揺動軌跡Ｐ上に位置する第１アーム部７２ａと当接する。このとき、上述の如く、本体ギヤ１８の歯のうち、補助ギヤ１９と重なっていない歯には、切欠部１８ｂ（図３参照）が形成されているため、補助ギヤ１９と重なっていない歯は、第１アーム部７２ａを素通りし、補助ギヤ１９の歯と重なる歯のみが第１アーム部７２ａと当接する。こうして、アイドルギヤ１７は、第１アーム部７２ａと当接することによってその自転が規制される。図９に示すように、アイドルギヤ１７がバッフル部材７２に当接して、ｆ方向の回転力を受けると、ピニオン１６はこれを受けて矢印ｅ方向に回転しようとし、このとき回転軸１１ａが回転していないから、プラネタリギヤは矢印ｉ方向に回転しようとする。そして、インターナルギヤ１１ｄがｄ方向にはフリーであるから、ピニオン１６はｅ方向に回転し、アイドルギヤ１７はｆ方向に自転可能となる。つまり、アイドルギヤ１７は、ｆ方向に自転しながらイ方向に揺動する。つまり、アイドルギヤ１７は、第１アーム部７２ａと当接するまでは、上述の如く、矢印ｇ方向に自転しながらリングギヤ側へ揺動していたが、本体ギヤ１８と第１アーム部７２ａとが当接することで矢印イ方向の推進力によって矢印ｆ方向への回転力を第１アーム部７２ａから受け、位相が調整される。一方、サブバッフル部材７３は、図８の二点鎖線で示すように、やがてレバー部材２６との当接が解除され、第２コイルスプリング７５の付勢力により反リングギヤ側へ揺動して戻る（正確には、二点鎖線の状態の直後に解除される）。このように、レバー部材２６とサブバッフル部材７３との当接はレバー部材２６が所定以上移動することによって解除されるが、レバー部材２６がサブバッフル部材７３を回動させることによりバッフル部材７２の第１アーム部７２ａをアイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐ上に位置させ、該第１アーム部７２ａにアイドルギヤ１７の歯が当接するまでの間は、レバー部材２６とサブバッフル部材７３とが当接して第１アーム部７２ａが揺動軌跡Ｐ上に位置する状態を維持する必要がある。よって、その後、レバー部材２６とサブバッフル部材７３との当接が解除されるようにレバー部材２６及びサブバッフル部材７３の形状及び位置関係を設定する。尚、サブバッフル部材７３のハウジング１４からの距離は、ハウジング１４からアイドルギヤ１７までの距離より離れているため、サブバッフル部材７３がアイドルギヤ１７と干渉することはない。
【００６４】
スイングアーム２０がリングギヤ側へさらに揺動することによって、図１０の実線で示すように、アイドルギヤ１７本体ギヤ１８の歯がバッフル部材７２の第１アーム部７２ａを乗り越えて、アイドルギヤ１７とバッフル部材７２との当接が解除される（正確には、実線の状態の直後に解除される）。該当接が解除されることによって、アイドルギヤ１７の位相の調整が完了する。こうして、アイドルギヤ１７は、リングギヤ５との噛合前にバッフル部材７２の第１アーム部７２ａに押圧されて確実に回転し、位相が調整される。そして、その後、バッフル部材７２との当接が外れると、アイドルギヤ１７は、その当接が外れた時点での位相（回転姿勢）を起点として、再び矢印ｇ方向に回転しながら、イ方向に揺動する。そして、図１０の二点鎖線で示すように、アイドルギヤ１７はリングギヤ５と遭遇する。このとき、アイドルギヤ１７は、事前に上記位相調整機構７によって位相が調整されているため、必ず本体ギヤ１８の歯と補助ギヤ１９の歯との間の相対的にピッチの短い部位でリングギヤ５と当接する。このように、上記バッフル部材７２の第１アーム部７２ａと第２アーム部７２ｂとの間の所定の角度等の形状や、ベース部材７１のシャフト７１ａ及びバッフル部材７２の位置関係は、バッフル部材７２の第１アーム部７２ａとの当接が解除されて、矢印ｇ方向に自転しながらリングギヤ側へ揺動するアイドルギヤ１７が相対的にピッチの短い部位でリングギヤ５と遭遇するように設定される。
【００６５】
そして、アイドルギヤ１７の歯の１つの歯先が、リングギヤ５の歯の１つの歯面に当接した場合には、そこを支点として揺動の推進力を受けて、今度はアイドルギヤ１７が矢印ｆ方向に回転をして、その結果、揺動方向イに１つ隣接する歯がリングギヤ５の歯底に落ちていって収まることになる。一方、アイドルギヤ１７の歯の１つの歯先が、リングギヤ５の歯先近傍と当接した場合には、アイドルギヤ１７の１つ隣接する次の歯との間のピッチが短いため、該次の歯もリングギヤ５の歯先近傍と当接することが回避され、該次の歯は、必ずリングギヤ５の歯の歯面と当接することになる。その結果、上述の通り、アイドルギヤ１７の歯がリングギヤ５の歯底に落ちていって収まることになる。一方、バッフル部材７２は、アイドルギヤ１７との当接が解除されると、第２コイルスプリング７５の付勢力によって反リングギヤ側へ揺動して、元の退避位置に戻る（二点鎖線参照）。このとき、バッフル部材７２の第２アーム部７２ｂも同時にリングギヤ５の歯から離脱するが、該第２アーム部７２ｂの先端部がリングギヤ５の歯の歯底に位置するような場合には、離脱時に第２アーム部７２ｂがリングギヤ５の歯に引っ掛かる場合がある。ところが、該第２アーム部７２ｂは、上述の如く、反リングギヤ側に揺動するバッフル部材７２に対してリングギヤ側に揺動可能なように支持されているため、リングギヤ５の歯に押圧されて揺動しながらリングギヤ５の歯底から円滑に抜け出すことができる。
【００６６】
こうして、図１１に示すように、アイドルギヤ１７とリングギヤ５との噛合が円滑且つ良好に完了する。このとき、シザーズギヤを構成するアイドルギヤ１７の本体ギヤ１８と補助ギヤ１９とは、お互いの位相が合うように回転して重なった状態でリングギヤ５の歯と噛合する。このようにアイドルギヤ１７とリングギヤ５との噛合が完了するとソレノイド１２が非通電となる。
【００６７】
次に、エンジン１が始動され、アイドルギヤ１７がリングギヤ５と噛合する噛合位置からもとの待機位置へ戻る場合について説明する。
【００６８】
上記アイドルギヤ１７とリングギヤ５とが噛合した状態で、エンジン始動の条件が整うと、スタータモータ１１がオンされる。すると、スタータモータ１１の出力軸１１ｂの回転がピニオン１６及びアイドルギヤ１７を介してリングギヤ５に伝達され、該リングギヤ５が矢印Ｘの方向へ回転して始動する。そして、エンジン１が始動すると、リングギヤ５と噛合していたアイドルギヤ１７は、図１２に示すように、リングギヤ５の回転を受けてリングギヤ５から跳ね飛ばされ、自然とリングギヤ５から離脱する。アイドルギヤ１７は、矢印ウ方向へ揺動して上記待機位置へ戻る。このとき、アイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｑ上には、通常時の状態に戻った位相調整機構７のサブバッフル部材７３のアーム部７３ａが存在する。そのため、スイングアーム２０のレバー部材２６が、図１２の実線で示すように、該アーム部７３ａと当接する。ここで、このレバー部材２６は、離脱直後のアイドルギヤ１７のように高速で回転しているわけではないため、アーム部７３ａと衝突しても、アーム部７３ａ及び／又はレバー部材２６が損傷することはない。そして、レバー部材２６の反リングギヤ側への揺動に伴って、サブバッフル部材７３も第１コイルスプリング７４の付勢力に抗して反リングギヤ側へ揺動していく（二点鎖線参照）。やがて、レバー部材２６とサブバッフル部材７３のアーム部７３ａとの当接が解除され、アイドルギヤ１７は待機位置へ戻ると共に、サブバッフル部材７３も通常時の状態へ戻る。
【００６９】
このように、上記エンジンの始動装置は、アイドルギヤ１７を上記待機位置から噛合位置へ該リングギヤ５に対して径方向へ移動させるため、アイドルギヤ１７がリングギヤ５に対して噛合し易くなり、アイドルギヤ１７とリングギヤ５との衝突音を低減することができる。また、アイドルギヤ１７を移動させることによって、ピニオン１６とリングギヤ５との連結及び連結解除を行うため、アクチュエータとしてのソレノイド１２を小型化することができる。そして、上記スイングアーム２０によってアイドルギヤ１７を揺動させてリングギヤ５に対して移動させる構成とすることで、上記スタータモータ１１を固定し且つ、アイドルギヤ１７をピニオン１６に噛合した状態で上記噛合位置へ移動させる構成を容易に実現することができる。
【００７０】
そして、アイドルギヤ１７をリングギヤ５に噛合させるときには、上記位相調整機構７によってアイドルギヤ１７の位相を調整するため、アイドルギヤ１７の歯の歯先とリングギヤ５の歯の歯先とが当接してアイドルギヤ１７とリングギヤ５とがうまく噛合しない、ということを防止して、アイドルギヤ１７とリングギヤ５とを円滑且つ良好に噛合させることができる。また、アイドルギヤ１７は、上記本体ギヤ１８と補助ギヤ１９とで所謂シザーズギヤを構成し、アイドルギヤ１７全体としての歯のピッチは、相対的にピッチが長い部位と相対的にピッチが短い部位とが交互に現れたものとなるため、アイドルギヤ１７を相対的に歯のピッチが短い部位でリングギヤ５と遭遇させるように位相調整機構７でアイドルギヤ１７の位相を調整することによって、たとえ最初に遭遇した歯と歯が歯先同士で当接しても、アイドルギヤ１７がさらに移動すると次にピッチが長い部位が来て、アイドルギヤ１７の歯溝にリングギヤの歯先が入り込み、確実に噛合させることができる。こうして、アイドルギヤ１７の歯とリングギヤ５の歯とをより確実且つ円滑に噛み合わせることができ、また、シザーズギヤ本来の機能としてバックラッシュを防止でき、歯打音も一層低減できる。さらにまた、上記バッフル部材７２によってアイドルギヤ１７の位相が調整される際には、該バッフル部材７２の第２アーム部７２ｂをリングギヤ５の歯に当接させることによって、アイドルギヤ１７の位相はリングギヤ５の位相に対して調整されることになるため、アイドルギヤ１７の位相を、常にリングギヤ５の位相に対して円滑に噛合する所定の位相に調整することができ、アイドルギヤ１７の位相の調整精度を向上させることができる。
【００７１】
さらに、上記アイドルギヤ１７の歯と当接して該アイドルギヤ１７の位相を調整するバッフル部材７２の第１アーム部７２ａを、通常時には第２コイルスプリング７５によってアイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐの外側に位置させる一方、アイドルギヤ１７が上記待機位置から噛合位置へ移動する際には、該アイドルギヤ１７と連動して揺動するレバー部材２６とサブバッフル部材７３とを干渉させると共に第１コイルスプリング７４の付勢力によってアイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐ上に移動させるため、アイドルギヤ１７がリングギヤ５へ噛合するように移動するときには、アイドルギヤ１７の位相を調整してリングギヤ５との円滑且つ良好な噛合を実現することができる一方、アイドルギヤ１７がリングギヤ５から離脱するときには、アイドルギヤ１７の歯とバッフル部材７２の第１アーム部７２ａとが衝突することを防止して、アイドルギヤ１７又はバッフル部材７２が破損することを防止することができる。また、バッフル部材７２、サブバッフル部材７３、第１コイルスプリング７４及び第２コイルスプリング７５を用いて、バネの付勢力を解除したり働かせたりすることによって、バッフル部材７２の第１アーム部７２ａがアイドルギヤ１７の揺動軌跡Ｐ上に位置するか否かを切り替えることができるため、位相調整機構７のバッフル部材位置制御機構の構成を簡素化することができる。さらに、上記サブバッフル部材７３及びレバー部材２６によってバッフル部材付勢力制御機構を構成することによって、上記ソレノイド１２によるアイドルギヤ１７の上記待機位置から噛合位置への移動を利用してバッフル部材７２への付勢力を制御することができ、該バッフル部材付勢力制御機構の構成を簡素化することができる。
【００７２】
また、上記スタータモータ１１の回転軸１１ａと出力軸１１ｂとの間にはワンウェイクラッチ６０が併設されているため、エンジン始動後のエンジンの高速回転により上記スタータモータ１１が過回転することを防止することができる。さらに、アイドルギヤ１７が上記待機位置から噛合位置へ移動する際に、アイドルギヤ１７の歯がバッフル部材７２と当接することによってアイドルギヤ１７の自転がバッフル部材７２と当接する方向に規制され、該バッフル部材７２を乗り越える方向に自転しようとする。このとき、ピニオン１６は、ワンウェイクラッチ６０によりアイドルギヤ１７から受ける回転力の方向には回転が許容されるため、アイドルギヤ１７とピニオン１６とは共に自転して、アイドルギヤ１７がバッフル部材７２を乗り越えることができる。この結果、リングギヤ５との噛合前にアイドルギヤ１７がバッフル部材７２に押圧されて確実に回転し、位相が調整される。そして、エンジン始動後のエンジンの高速回転により上記スタータモータが過回転することを防止するためにスタータモータ１１とピニオン１６との間にもともと設けられているワンウェイクラッチ６０を利用して、上記のような方向へのピニオン１６の自転が許容されるため、それ専用の機構を省略でき、部品点数及びコストの削減を図ることができる。
【００７３】
ここで、図１１に示すように、アイドルギヤ１７がリングギヤ５に噛合したときの該アイドルギヤ１７の回転中心（軸２１で代表する）は、ピニオン１６の回転中心（出力軸１１ｂで代表する）とリングギヤ５の回転中心とを結ぶラインＬよりもリングギヤ５の回転方向Ｘの前方側に位置しているため、アイドルギヤ１７を矢印イ方向に移動させてリングギヤ５に噛合させるときは、該アイドルギヤ１７の歯がリングギヤ５の歯に食い込む方向に該アイドルギヤ１７を移動させることになるから、両ギヤ１７，５の噛み合い後にソレノイド１２をオフにしても両ギヤ１７，５は外れることがない。したがって、迅速スタートのためにアイドルギヤ１７をプリセットしておく場合に、該アイドルギヤ１７をアイドルストップ中ずっとリングギヤ５に噛合させておくためにソレノイド１２を長時間オンにしておく必要がなくなり、エネルギ消費の増大を回避することができる。また、エンジン１の始動前のクランキング時には、リングギヤ５を回転させる反力により、アイドルギヤ１７はリングギヤ５に食い込む方向に力が作用するため、ソレノイド１２をオフにしても、アイドルギヤ１７がリングギヤ５から外れたりすることがなく、この時点でソレノイド１２をオフとすることができる。そして、エンジン１が始動すると、リングギヤ５と噛合していたアイドルギヤ１７は、今度は、その回転を受けて、リングギヤ５から跳ね飛ばされて、自然と該リングギヤ５から矢印ウ方向（図１２参照）に離脱するので、ソレノイド１２は、アイドルギヤ１７をリングギヤ５から離脱する方向ウに移動させなくて済み、この点においても、エネルギ消費の増大を回避することができる。
【００７４】
《その他の実施形態》
本発明は、上記実施形態１について、以下のような構成としてもよい。すなわち、上記エンジンの始動装置は、アイドルストップ車両に採用しているが、これに限られるものではない。アイドルストップを頻繁に行わない普通の車両に採用してもよい。
【００７５】
また、スタータ３は、シリンダブロックの側面に固定されているが、自動変速機２のカバー類等、パワートレイン本体の他の部位に組み付けられる構成であってもよい。
【００７６】
なお、本実施形態では、アイドルギヤ１７を円弧状経路に沿って移動させるようにしたが、これに限らず、例えば直線状経路に沿って移動させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの始動装置の全体概略図である。
【図２】エンジンの始動装置のギヤ噛合状態における部分断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線における断面図であって、アイドルギヤが待機位置に位置する状態を示すものである。
【図４】エンジンの始動装置を背面側から見た図である。
【図５】スタータモータに内蔵されたワンウェイクラッチの動作説明図である。
【図６】アイドルギヤが待機位置から噛合位置へ移動する場合のワンウェイクラッチの動作を示す説明図である。
【図７】アイドルギヤが待機位置から噛合位置へ移動する際の、移動初期の位相調整機構の動作を示す、図３に相当する動作説明図である。
【図８】アイドルギヤが待機位置から噛合位置へ移動する際の、移動中盤の位相調整機構の動作を示す、図３に相当する動作説明図である。
【図９】アイドルギヤが待機位置から噛合位置へ移動する途中で、アイドルギヤの歯がバッフル部材と当接したときの、ワンウェイクラッチの動作を示す説明図である。
【図１０】アイドルギヤが待機位置から噛合位置へ移動する際の、移動終盤の位相調整機構の動作を示す、図３に相当する動作説明図である。
【図１１】アイドルギヤがリングギヤと噛合している状態を示す、図３に相当する図である。
【図１２】アイドルギヤが噛合位置から待機位置へ戻る際の位相調整機構の動作を示す、図３に相当する動作説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１      エンジン
１１    スタータモータ
１２    ソレノイド（アクチュエータ）
１６    ピニオン
１７    アイドルギヤ
１８    本体ギヤ
１９    補助ギヤ
２０    スイングアーム
２６    レバー部材（バッフル部材位置制御機構、バッフル部材付勢力制御機構）
５      リングギヤ
６０    ワンウェイクラッチ
７      位相調整機構
７１ａ  シャフト（支軸）
７１    ベース部材（バッフル部材位置制御機構）
７２    バッフル部材
７２ｂ  第２アーム部（アーム部）
７３    サブバッフル部材（バッフル部材位置制御機構、バッフル部材付勢力制御機構）
７４    第１コイルスプリング（第１付勢バネ、バッフル部材位置制御機構）
７５    第２コイルスプリング（第２付勢バネ、バッフル部材位置制御機構）
【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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