专利名称：带有防止小齿轮回退结构的启动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于发动机启动的启动器。
根据用于发动机启动器中的常规小齿轮棘爪结构，一小齿轮由在电磁开关中的柱塞引力之作用力使一杠杆工作而推压靠在一齿环侧面上，从而防止小齿轮与齿环脱开。在这种情况下，必需借助于调节杠杆的施力点与受力点之间的运动距离之比(杠杆经)来确定从小齿轮的静止位置到与齿环的啮合位置的行程和柱塞行程之间的关系。这就意味着如果杠杆比设置较大，则柱塞之行程可设置得较小，但这要求产生较大的柱塞吸引力；如果杠杆比设置得较小，则柱塞之吸引力也将设置较小，但这要求提供较大的柱塞行程。这一点已经成为减小电磁开关大小的障碍。
在另一方面，在日本公开的实用新型No.57-36763及日本公开的专利No.50-18915中公开了一种结构，其中对包括小齿轮的离合器的旋转作出限制，该小齿轮允许在输出轴的螺旋齿槽的作用下及启动电机的旋转力作用下向着齿环前进，并且在小齿轮与齿环啮合后，一轴在经向推出朝着与小齿轮一体旋转的离合器的后端被推出，从而限制该离合器的回退，因此防止该小齿轮与该齿环脱开。根据这一结构，由于小齿轮和离合器的运动方向与该回退限制轴的工作方向相互正交，因此一个驱动该轴的电磁开关不要求其吸收力足以克服该小齿轮的回复力，因此这就有可能减小该电磁开关的尺寸大小。
然而，在上述利用电磁开关的吸收力驱动该轴的结构中，在小齿轮和齿环的啮合状态，在限制离合器之回退时，该离合器只支承于圆周方向一点处，因此该小齿轮-齿环的啮合是在小齿轮相对于输出轴倾斜的状态下进行的。其结果是带来了诸如局部磨损及生成噪音的问题。此外，由于小齿轮的旋转力直接传递给轴，因此因随动旋转而使轴弯曲或磨损。
本发明是在明了上述上情况下而完成的，因此本发明的第一目的是提供一种带有改进的小齿轮回退限制结构的启动器。
本发明的另一目的是提供一种启动器，其中在限制-可动圆柱形件回退时，防止该可动圆柱形件朝着输出轴翻倾，从而防止局部磨损及生成噪音等。
根据本发明的第一方面内容，一回退限制元件的第一邻接部分位于第一和第二平行线之间与输出轴的螺旋齿槽的外圆周相切，并处于相对作为中心的输出轴彼此相对的位置处。此外，该第一邻接部分分别与一可动圆柱形件邻接。因此，作用于多个趋向于使该可动圆柱形件倾斜的第一邻接部分上的力矩相对施加以消除分力。尤其是，由于该第一邻接部分位于与输出轴的螺旋齿槽的外圆周相切的第一和第二平行线之间，从而作用于第一邻接部分的力矩比该第一邻接部分处于该第一和第二切线之外的情况的力矩大大减小。因此，有可能防止该圆柱形件相对该输出轴发生翻倾，从而防止该回退限制件的变形，及由该可动圆柱形件之翻倾而引起的该可动圆柱形件和该回退限制件的第一邻接部分之间的局部磨损或生成噪音。
根据本发明另一方面的内容，一可动圆柱形件的第一邻接部分分别在相对该可动圆柱形件的中心轴线经向对称的至少三个位置处与该可动圆柱形件邻接。因此，这对防止该可动圆柱件相对输出轴之翻倾具有极高的可能性。
由于该可动圆柱形件的中心轴线设置于一个由在三处或多处连接该第一邻接部分而构成的多边形内，因此该回退限制件的布置自由度可以增加，从而零部件的布置设计更容易。
较好的是，在该第一方向内容中，该可动圆柱形件的第一邻接部分分别在相对可动圆柱形件的中心轴经向对称的两个位置处与该可动圆柱形件邻接。因此，这极有可能防止该可动圆柱形件相对该输出轴翻倾。
较好的是，在第一和第二两方面内容中，还提供有下列特征。
一可旋转件设置于该可动圆柱形件与回退限制件之间，可相对该可动圆柱形件旋转。因此，该旋转件相对该小齿轮进行相对滑动旋转，即使该小齿轮装置旋转时也如此，因此，可防止该小齿轮装置的旋转力传递到该第一邻接部分。结果是有可能防止该第一邻接部分随小齿轮装置的旋转而随动旋转。
设置有一个用于该回退限制件的工作姿态保持件以保持该可动圆柱件的前进状态并保持该回退限制件的工作姿态。从而，不存在因作用于启动器等上的振动而松开该可动圆柱形件的回退限制工作的可能性。因此，该回退限制件可保持该可动圆柱形件前进的状态。
该姿态保持件插装于一静止件和回退限制件之间的空间中。因此，该姿态保持件用作一止动棒，从而使当该可动圆柱形件趋于回退时停止该可动圆柱形件的回退运动。
从旋转枢轴支承部分到该姿态保持件的第二邻接部分的距离能设置得比从该静止件的旋转枢轴支承部分到该可动圆柱形件的第一邻接部分的距离更长。
这就意味着，根据杠杆原理，该保持该回退限制件的工作姿态的姿态保持件的力能增加，并转换成该回退限制件限制该可动圆柱形件的回退的力，因此可允许该姿态保持件由比直接限制该可动圆柱形件的回退的情况中的材料的强度更低的强度的材料制成。最终导致的结构简化及采用易于加工的材料都可减少制造成本。
此外，该回退限制件在该可动圆柱形件两端处相对受该可动圆柱形的回退力作用的作用点而支承住，所以，该相同的件在轴向方向振动(在发动机启动时在轴向方向来回运动)时，一脉动的回退力作用于该回退限制件上，该可动圆柱件本身弯曲，从而能表现出缓冲作用。
随着该可动圆柱形件的运动，当轴向支承于一装到该可动圆柱形件上的旋转件的保持件内时，该回退限制件能相对作为支点的静止件的支承部3大致沿径向运动。因此，为了运动到限制该可动圆柱形件的回退的位置，从而不必要利用任何单独的件与该可动圆柱形件一起运动。因此，用该简化结构可能将该回退限制件运动到限制该可动圆柱形件之回退的位置。
由于该可动圆柱形件的旋转限制及保持该回退限制件的工作姿态都能由单一件完成，因此可能避免复杂性及附加零部件。
该可旋转件的支承部分具有一对分别从该旋转件向该可动圆柱形件的背面突伸的第一突伸部分，及一对分别从该一对第一突伸部分向该可动圆柱形件中心轴线经向向内突伸的第二突伸部分。因此，在保持轴向支承的同时，该回退限制件可在由该可旋转件的第一和第二突伸部分构成的空间中大致沿径向方向运动并且易于将该回退限制件驱动到限制该可动圆柱形件的回退的位置上。
该旋转限制件可由将其简单地插入(滑入)该空间中而装配好。
此外，一对朝着可动圆柱形件的背面弯曲的弯曲部分设置于分别从该支承部分处延伸的成对侧面部分上，所以该弯曲部分用作相对该可动圆柱形件的第一邻接触部分。因此，即使当该回退限制件相对静止件的斜度不固定，该成对的弯曲部分也与该可动圆柱形件保持大致直线接触，因此对该可动圆柱形件的回退的限制能稳定地实现。
一臂件可旋转地装于相对该可动圆柱形件旋转的旋转方向，并在其一端与该同一件在两侧可旋转地啮合，该两侧相对该可动圆柱件的轴线对应于大致对称的位置。因此，有可能防止该可动圆柱件的臂件的随动旋转运动，并且防止该可动圆柱件相对输出轴翻倾。所以，有可能防止因该可动圆柱件及臂件的局部磨损而引起的噪音的生成。
此外，随着可动圆柱件向前进，该臂件抬起并到达该可动圆柱件和静止件之间，同时一臂姿态保持件保持该臂件的姿态，因此，限制该可动圆柱件的回退的臂件能被限制不致因由发动机等的启动而产生的振动进行回退。根据这一结构，用于驱动臂保持件的驱动件是以只产生一个足以将该臂件运动到保持该臂件的姿态的邻接位置的驱动力。换而言之，该驱动件不要求该驱动力足以克服该小齿轮的回复力(该可动圆柱件的回退力)，所以该驱动件的尺寸大小可获得减小。
该臂件随着该可动圆柱形件的前进运动而轴向抬起，从而到达该输出轴的轴向侧，同时在该静止件上滑动。因此，当可动圆柱形件处于静止状态时，该臂件的旋转支承部件位于静止件上的输出轴的径向侧面上。即，只有当该可动圆柱件已向前运动并装插于该可动圆柱形件和该静止件之间时，该臂件轴向抬起。因此，在该可动圆柱件的静止状态，该启动器的总长度(轴向长度)能设置较短。
该用于限制该臂件的一端部的臂姿态保持件的工作方向与该臂件沿该静止件上的输出轴的径向推出的方向交叉，因此驱动该臂姿态保持件的驱动件的驱动力能设置得最小。这对减小该驱动件的尺寸大小是合适的。
该电磁开关不要求具有一足以克服小齿轮装置的回复力(可动圆柱形件的收回力)的吸引力，并且它足以只保证驱动力及驱动距离两者足以将该限制件带入与该可动圆柱形件接触即可。这就是说，既没有必要保证该驱动力克服小齿轮装置的收回力(该可动圆柱体的收回力)，也没有必要保证该带小齿轮装置的可动圆柱件的直接在处于轴向方向的驱动距离。因此，有可能利用一电磁开关驱动，该开关驱动一个用于控制向该启动电机供电的接触点，所以允许采用小型电磁开关作为替代件。
该限制件由一连接件连接到该驱动件上并运动到与可动圆柱件邻接的位置，该驱动件相对启电机的布置自由度增加(该驱动件可相对该启器电机布置于任何位置处)，并且对发动机的负载能力改善。
该电磁开关设置于该启动机之后以防止径向冲出，因此对该发动机的负载能力更一步改善。
借助于限制该带小齿轮装置的可动圆柱件的旋转运动，即使是在不存在使可动圆柱件通过启动器电机的旋转力和输出轴(即利用可动圆柱形件的惯性使其与发动机齿环啮合的惯性啮合型启动器)的旋转力之间的螺旋齿槽的工作而向前运动的机构的那种类型的启动器中，该回退限制也可保证实现而不会引起该可动圆柱件相对该输出轴产生翻倾。因此，该回退限制装置的变形，该可动圆柱形件及该回退限制装置的限制部分的局部磨损及通常所生成的噪声都可防止。
本发明的结构方面，工作方面的其它特点与优点对本技术领域的普通技术人员来说，在阅读结合以下附图作出的说明后将变得越来越清楚和明白。其中
图1是本发明第一实施例的启动器的整体剖视图；图2是该第一实施例的启动器整体剖视图；图3是表示第一实施例的小齿轮处于静止状态的工作图；图4是表示第一实施例的回退限制件的装配状态的平面图；图5是第一实施例中的回退限制件的投影图6是第一实施例中旋转限制件的投影图；图7是一工作解释图，其表示第一实施例中小齿轮的前进状态。
图8是表示从启动器电机侧面看，该第一实施例中的小齿轮的前进状态图；图9是本发明第二实施例的启动器的主要部分的剖视图；图10是第二实施例的启动器主要部分剖视图；图11是表示第二实施例中回退限制件的工作状态及旋转件的工作状态的解释图；图12是对应于第二实施例中图11的工作状态的侧视图；图13是表示在第二实施例中回退限制件及旋转限制件的工作状态的视图；图14是第二实施例中对应图12的工作状态的侧视图；图15是表示从启动器电机侧面看，第二实施例中的小齿轮的前进状态图；图16是第二实施例中旋转限制件的前视图；图17是第二实施例中旋转限制件的侧视图；图18是表示本发明的第三实施例的回退限制件及旋转限制件的工作状态的侧视图；图19是第三实施例中回退限制件的安装状态的前视图；图20(a)和20(b)分别是第三实施例中一小齿轮回退限制机构的分散图及该小齿轮回退限制机构的小齿轮及回退限制件的侧视图；图21是第三实施例中旋转限制件的投影图22是表示第三实施例中回退限制件及旋转限制件的工作状态的剖视图；图23是本发明第四实施例的小齿轮内部结构及附近的结构的剖视图；图24是表示第四实施例中回退限制件的安装状态的平面图；图25是第四实施例中一活门的投影图；图26是本发明第五实施例的启动器的主要部分的轴向剖视图；图27是该第五实施例中启动器主要部分在啮合状态时的轴向剖视图；图28是第五实施例中除在输出轴静止状态回退限制件外小齿轮及设置于该小齿轮周围的其他零部件的放大剖视图；图29是表示第五实施例中的板及设于该板周围的其它零部件的前视图；图30(a)、30(b)和30(c)分别是第五实施例中的回退限制件的前视图，侧视图及从底部看的平面图；图31是表示本发明的第六实施例的回退限制件和旋转限制件的工作状态的侧视图；图32(a)和32(b)分别是第六实施例中小齿轮回退限制机构的局部分解及其侧视图；图33(a)，33(b)及33(c)分别是第六实施例中回退限制件的前视图，侧视图及从底部看之的图；图34是表示第六实施例中回退限制件和旋转限制件的工作状态之侧视图35是表示从启动电机侧面看，第六实施例中小齿轮的前进状态的解释图。
以下参照附图对本发明各实施例作出说明。
(第一实施例)图1和2表示整个启动器的剖视图。
该实施例的启动器由标号1表示，其包括一个当供给电力时产生旋转力的启动电机2，一个与该启动电机2的旋转轴共轴线设置的输出轴3，一个将该启动电机2的旋转力传递给输出轴3的旋转力传递装置(在后面说明)，一个配装于输出轴3的外圆周上的小齿轮4，一个在带齿部分4a(后文称为小齿轮4a)与发动机(未示出)的齿环100啮合后用于限制该小齿轮4回退的回退限制件5，一个用于在该小齿装置4a与齿环100啮合后直到预定距离的提前量为止限制小齿轮4旋转的旋转限制件6及一个设置于该启动电机2后面的磁体开关7。
(启动电机2)该启动电机2包括一磁轭8，固定极9，电枢10及电刷(未示出)。该磁轭8设置成圆柱形，与设置于该磁轭8的尾端侧(图1的右端侧)上的保持器11一道保持于一壳体12和一端盖13之间。
该固定极9例如由永久磁铁构成，固定于该磁轭8的内圆周表面上，并构成磁场。当激磁时产生磁力的磁场线圈可以代替永久磁铁作为固定磁极9。
该电枢10包括一个用作转轴的轴14，一设置于该轴14的外圆周上的芯件15，线圈16装于该芯件15上，及一个连接到该芯件15的后端面上的转换器17。在该电机10中，该轴14设置于该输出轴3后并与之同轴线，该轴14的前端部分由一轴承18可旋转地支承在一凹腔中，该凹腔形成于该输出轴3的后部部分中，并且该轴14的后端由借助于轴承19可旋转地支承的保持器11支承。
该电刷(未示出)由该保持器11保持并且每个都借助于结合于端盖13中弹簧推压至该转换器17上。
输出轴3的前端部分由壳体12的支承部分12a可旋转地支承住，而其后端部分由一中心盒22(在本发明中为静止件)通过一轴承21可旋转地支承住。该输出轴3的后端整体地设置成行星减速机构(在后文说明)中的行星齿轮支承器23。该中心盒22固定至该壳体12的后端侧上的内圆周上，并盖住该旋转力传递装置的外圆周。
该旋转力传递机构由一个行星齿轮减速机构及一单向离合器构成。该行星齿轮减速机构是一个降低启动电机的旋转速度并增加该电机的输出扭矩的减速机构。
该机构由一个形成于轴14的前端外圆周上的太阳轮24，三个与该太阳轮24啮合的行星齿轮25，一个与该行星齿轮15啮合的内齿轮26及上述的行星轮支承器23构成。该三个行星齿轮25每个都由一个通过轴承28可旋转支承的销27支承，该销27固定到该行星轮支承器23上。在该行星轮减速机构中，当太阳轮24与轴14一起旋转时，与太阳轮24的内齿轮26同时啮合的每个行星齿轮25与该太阳轮24的转向相同的方向上旋转，同时绕其自身轴线旋转(与太阳轮24的转向相反)，并且该旋转力通过销27传递给行星齿轮支承器23，因此输出轴3旋转。
该单向离合器支承该行星齿轮减速机构中的内齿轮26，从而使之只可在一个方向(在发动机旋转方向)旋转。该单向离合器包括一外部件29，一内部件30及各辊子31。
该外部件29整体地成形内圆筒形，位于内齿轮26的前侧上。该内部件30整体成形于该中心盒22的后侧上，并与该外部件29一起限定构成该辊子壳件(未示出)。该辊子31装载于该壳体内，在将启动电机的旋转力传递主输出轴3时将该外部件29和该内部件30锁定。
在壳体12的内部，小齿轮4通过螺旋齿槽于接近于输出轴的前端位置处配装到输出轴3的外圆周上，并借助于设置于该小齿轮4的前端侧上的弹簧33法向地压于该输出轴3(图1的右侧)的后侧上。该弹簧32通过一个配装在小齿轮4的前部中的输出轴3的外圆周上的闸门33的环形部分33a推压该小齿轮4。在该小齿轮4的运动互锁中，该活门33打开或关闭壳体12的开口部分(未示出)，该开口部分开于齿环侧面上。
如图3和7所示，在小齿轮4的后端侧整体地设有一旋转限制板34，该板的外直径比小齿轮4大并在其外圆周中形成有许多凹腔34a。该凹腔34a的数量大于小齿轮4a装置的齿数。
此外，在旋转限制板34的后端侧通过止推轴承35装有一个可在小齿轮4旋转方向旋转的止推环36(本发明中为可旋转件)。
如图5所示，该回退限制件5包括两个在侧视图中大致为L形的侧向件5a，及一个为该两侧向件5a之间提供连接的松解棒5b。如图3和7所示，该回退限制件5在一对作为中心轴(参见图4)的销37圆周(本发明中为第一邻接部分)可旋转地结合。该销37由一个与该侧向件5a之一结合的弹簧38偏压到连接到该中心盒22的前端的板39的侧面上，从而每个侧向件5a的一端(弯曲部分5c)抵靠住板39并且另外的端固定到止推轴承36的径向两侧。须注意图3表示回退限制件5的静止状态(初始位置)，而图7表示回退限制件5运动到小齿轮4的回退限制位置的状态。图8表示从图7中那样从启动电机2的侧面看的状态，此时该回退限制件5正在限制小齿轮4的回退。该销37设置于第一和第二平行线3b和3c之间，该平行线与输出轴3的螺旋齿槽3a的外圆周相切并相对作为中心的输出轴3彼此处于相对的位置处。
每个侧向件5a设置有一结合的凹腔5d(参见图5，本发明中为第三邻接部分)，该凹腔5d处于弯曲部分5c和松解棒5b之间的位置，并可与该旋转限制件6的结合部分6a(后面描述)结合。
弹簧38的一端与板39(本发明中的静止件)结合，而其相对端与一侧向件5a的弯曲凹入部结合。该弹簧38可设置在该回退限制件5的两侧上。换句话说，可使用另一附加弹簧38以便与另一侧向件5a结合。该回退限制件5在本发明中构成一臂件。此外，本发明可运动的圆筒形件包括该小齿轮4及装配到该小齿轮4上的止推环36及设置于该止推环36上的销37。
如图6所示，该旋转限制件6由将一金属棒绕制而成，所以在绕制期间形成了上述的两个结合部分6a，并且该绕制的棒的两端部于同一方向在径向相对之位置处向上直角弯翘。该棒的一端部分弯翘起来作为旋转限制棒6b，该棒6b在该启动机1的初始工作阶段与旋转限制板34一起结合，从而限制小齿轮4的旋转。在该棒的另一端部形成一个类似绳索件的结合部分6c。一类似绳索件和(参见图1在本发明中为连接件)的一端与该结合6c结合，该类似绳索件例如为绳索等，电磁开关7的工作通过该类绳索件40传递给该类似绳索件。
如图1所示，该旋转限制件6装纳于在中心盒22和板39之间形成的空间中，所以其两端部及结合部分6a相对于板39从前面定位的，因此，它能垂直运动通过该空间(图1中的向上及向下方向)。该旋转限制件6通常由回复弹簧41向上推压(图1中向上)，当电磁开关的引力通过类似绳索件40传递至该类似绳索件的结合部分6c时，整个旋转限制件6抵抗回复弹簧41的编压力向下运动，而当该电磁开关7关闭引力消失时，该整个旋转限制件6朝上运动并借助于该回复弹簧41回复至其初始位置(图1所示位置)。该旋转限制件6在本发明中还构成了一臂位置保持件。
如图1所示，该电磁开关7设置于端盖13内侧，同时被保持在保持器11的后端侧并固定，所以其工作方向与该启动电机2的轴14相交。
该电磁开关7包括开关盖42，线圈，43，静止芯件44，柱塞45，弹簧46及杆47。该开关盖42由将电磁材料(即磁铁)压成杯形而构成，并且该盖的底部中心形成一插孔以便该柱塞45可滑动地插入。
该线圈43通过一车辆启动开关(点火开关，未示出)连接至车辆蓄电池上(未示出)。当接通该开关通电时，该线圈43产生电磁力。该静止芯件44处于该线圈43的上端侧面上并由该该开关盖42的开口部分填紧而固定。
该柱塞45由磁性材料(如铁)构成，具有大致圆柱形，设置于线圈43的空心内，与静止芯件44相对，并且当该线圈43激磁时，该柱塞45被磁化并被吸引朝着该静止芯件44(图2中向上)运动。该柱塞45的底部连接到该类似绳索件40的另一端。
该弹簧46设置于该柱塞45和该静止芯件44之间，位于该线圈43的内圆周侧面上，并且相对该静止芯件44向下(图1中向下)推压该柱塞45。也即，当该线圈激磁时，抵抗弹簧46的偏压力而吸引到静止芯件侧面的该柱塞45回复到其初始位置(图1所示位置)。
由绝缘材料(如树脂)制成的该杆47固定到该插塞45的上侧，穿过该线圈43的空心内并进一步可滑动地穿过一个形成于静止芯件44中心处的通孔并向上伸出。
该启动电机的接触结构包括一连接主端盖13上的端螺栓48，一固定连接至该端螺栓48的头上的固定接触件49，一个连接到电刷正极侧的导线(未示出)上的可动主接触件50及一个通过一启动电阻器51连接到该可动主接触件50上的可动副接触件52。
该端螺栓48如此安装以致它延伸通过端盖13的底壁13a并且其前端侧露出该端盖42的外部。该端螺栓48由防松垫53固定至端盖13上并且通过电池电缆(未示出)连接到车辆电池正极上。
在该端盖13内侧，该固定的接触件49由焊接等固定到端螺栓48的端头48a上。
该可动主接触件50与该固定接触件49相对设置并可滑动地配装于该电磁开关7的杆47上。
该启动电阻器51例如由镍制成并绕制成带弹性的线圈形。该启动电阻器51的一端固定到可动主接触件50上，而另一端固定到可动副接触件52上。
该可动副接触件52与该端螺栓48的端头48a相对设置。当电磁开关7接通吸收柱塞45时，该可动副接触件52因杆47的运动而邻接螺栓头48a，而当该电磁开关7断开时，该接触件52邻接该静止芯件44的外端面并转而导电(参见图2)。
该可动副接触件52与该端螺栓48的端头48a之间的间隙设置得小于该可动主接触件50与固定接触件49之间的间隙。当电磁开关7接通并且该柱塞45被吸向该静止芯件44时，在可动主接触件50与固定接触件49接触前，该可动副接触件52与端螺栓48的端头48a接触，因此电池电压通过该启动电阻器51作用于该启动电机2的电枢1上。
以下描述该第一实施例的工作情况。
当驶机接通启动开关时，电磁开关7的线圈43激磁并且柱塞45被吸引抵抗弹簧46的偏压力朝磁化静止芯件44运动。
由于该柱塞件45的这种运动，类似绳索件40被拉向电磁开关7，所以旋转限制件6向下运动通过间隙部分，并且该旋转限制件棒6b与形成于该旋转限制板34的外圆周上的凹腔34a结合以限制小齿轮4的旋转。
在另一方面，随着该柱塞45向上运动，该可动副接触件52邻接该端螺栓48的端部48a，并且通过启动电阻器51向正极侧电刷提供电力。因此，低电压施加到该启动电机2上以使该电机启动，并使电枢10开始旋转。电枢10的旋转由行星齿轮减速机构减速，然后传递给输出轴3，从而引起该输出轴3旋转。随着该输出轴3的旋转，小齿轮3也试图旋转，但由于该小齿轮4的旋转由旋转限制棒6b限制了，因此输出轴3的旋转力作用于小齿轮4上作为一轴向外推力。因此，该小齿轮4相对于该输出轴3沿螺旋齿槽前进，从而允许小齿轮装置4a与齿环100进行啮合。
在另一方面，由于小齿轮4向前运动，则该回退限制件5由止推环36推动，从而该回退限制件的弯曲部分5c在板39上滑动之同时进入其内部，并且如图7所示，该回退限制件5全部轴向被抬起并被插在止推环36和板39之间。当电磁铁7断开时，为了使该回退限制件5能回到其初始位置，该回退限制件5的弯曲部分5c(抵靠在板39上的部分)位于穿过销37(图2轴线A上方)的轴线A的外侧。
由于小齿轮4a装置与齿环100完全啮合，则该旋转限制件6的旋转限制棒6b的前端从旋转限制板34的凹腔34a上脱离开并朝止推环36的后端侧下落，因此松开该小齿轮4的旋转限制状态。
此外，当该旋转限制件6的啮合部分6a轴向抬起后，它们与回退限制件5的啮合凹腔5d结合，从而该回退限制件5的姿态保不变。因此该旋转限制件6也作为用于保持该回退限制件5的姿态的保持装置。
此后，由于可动主接触件50与固定接触件49邻接，该启动电阻器51短路，并且电池的额定电压作用于该启动电机2上，从而引起电枢10高速旋转。电枢10的旋转通过行星齿轮减速机构传递给输出轴3，并且已从旋转限制状态松解出来的小齿轮4与输出轴3一道旋转，从而引起齿环旋转，因此发动机能启动。
随着小齿轮4向前并且小齿轮4a装置与齿环100啮合，则设于小齿轮4的前端侧上的弹簧32的偏压力变大。当该小齿轮3在发动机启动层由齿环100旋转时，发动机的旋转力在螺旋槽3a的作用下作用在小齿轮的回退方向。利用这些力，该小齿轮4试图相对输出轴3回退，但该回退限制件5及旋转限制件6可联合阻止该齿轮4回退(即，该旋转限制件6使回退限制件5的姿态保持位于其回退限制位置)。由于该回退限制件5的一对侧向件5a与固定到该止推环36的两侧面上的销37邻接，因此小齿轮4的回退运动受到了限制。
此后，当启动开关断开停止给电磁开关7的线圈43供电时，该线圈退磁，所以已吸向静止芯件44的柱塞45借助于弹簧46的偏压力回复到其初始位置(图1中向下运动)。因此，通过类似绳索件40对旋转限制件6施加的拉力消失，从而旋转限制件6借助于回复弹簧41回到其初始位置。
此时，该旋转限制件6的啮合部分6a从该回退限制件5的啮合凹腔5d中脱开，并且该松解棒5b由该旋转限制器6的旋转限制棒6b推向上，所以，该回退限制件5绕固定于止推环36上的销37在图7中作反时针旋转，并且从小齿轮4的回退限制位置松开。因此，承受从齿环100来的回退力的小齿轮4回复到其静止状态(图1和3中所示出的状态)。
按照该实施例，该回退限制件35的成对的侧向件5a位于第一和第二平行线3b和3c之间，该两平行线与输出轴3的螺旋齿槽的外圆周相切并相对该作为中心的输出轴3位于彼此相对的位置处。此外，该侧向件5a分别邻接固定到装到小齿轮4上的止推弹簧36的两经向侧面的销钉37。
与支承于一点处的常规支承结构比较，作用于各自侧向件5a上的总是使小齿轮4倾斜的力矩相对地施加，从而消除分力。特别是，由于该侧向件5a位于分别与输出轴3的螺旋齿槽3a的外圆周相切的第一和第二平行线3b和3c之间，因此，作用于该侧向件5a上的力矩比该侧向件5a处于该第一和第二切向线3b和3c之外的情况之力矩大大减小。因而，可能防止该小齿轮4相对于输出轴3倾翻，进而防止该回退限制件5变形并防止在该小齿轮4和该回退限制件5的侧向件5a之间的由该小齿轮4的倾翻而引起的局部磨损或生成的噪音。
此外，由于该回退限制件5随着小齿轮4的向前运动终究会假定处于止推环36和板39之间的位置，并且该回退限制件5的姿态保持如由旋转限制件6保持的那样，因此阻止该小齿轮4回退是可能的。因此，通过类似绳索件40驱动旋转控制件6的电磁开关7只需要产生一个足以使该旋转限制件6运动至以便保持回退限制件5的姿态的啮合位置的吸引力即可。也即该电磁开关7不要求该力(柱塞引力)足以克服从齿环100施加到小齿轮4上的回退力，并且它足以保证该柱塞件45的行程，只通过该旋转限制件6从该小齿轮4的外圆周侧到后端处的间隙位置处运动的距离。因此可以使电磁开关7的尺寸大小获得减小。
此外，特别是由于该回退限制件5的成对侧向件5a分别邻接该一对销37，因具有极高的可能性能防止该可动圆柱体(止推环36和在该止推环36上的销37)相对输出轴3翻倾，该销37在相对该小齿轮4中心轴线径向对称的两位置处固定到装到该小齿轮4上的止推环36的两径向侧面上。
此外，由于该回退限制件5在其侧向件5a处支承住装到该小齿轮4上的止推环36，因此该止推环36相对该小齿轮4甚至根据该小齿轮的旋转运动作相对旋转运动，从而可防止该小齿轮4的旋转力传递至该回退限制件5的侧向件5a处。结果是可能防止该侧向件5a跟随该小齿轮4旋转而旋转。
此外，由于保持该小齿轮处于前进状态并限制该小齿轮回退的回退限制件5的工作姿态是由构成姿态保持装置的旋转限制件6保持的，因此不存在因作用于启动机1等上的振动而由回退限制件5松解开的小齿轮4的回退限制状态。从而，该回退限制件5可保持该小齿轮4的前进状态处于稳定。
此外，由于限制旋转的小齿轮4及保持该姿态的回退限制件5都能由相同的材料构成，因此它们既不需要另外的部件也不复杂。
由于该回退限制件5在轴向方向随着该小齿轮4的前进运动而抬起，邻接板39的弯曲部分在板39上滑动运动并进入输出轴3的轴向侧面。因此在小齿轮4静止的同时，该回退限制件5的弯曲部分5c位于板39上，并处于输出轴3的径向侧。也即该回退限制件5只有当该小齿轮4前进时在轴向抬起于处于该小齿轮4和中心盒22之间。因此，在小齿轮4的静止条件时整个启动器之长度(轴向长度)能设置较短。
此外，由于该旋转限制件6通过该类似绳索件40连接到电磁开关7上并运动至与小齿轮4邻接的位置，因此电磁开关7相对启动器电机2的布置自由度增加(该电磁开关7相对该启动器电机2可设置于任何位置)，并且在发动机上的安装性得到改善。
此外，由于弹簧38钩在回退限制件5及板39上，因此通过该回退限制件5将小齿轮4向后拉(图1中向右)。因此，该弹簧38也可用作小齿轮4的回复弹簧，所以有可能省去设置于小齿轮4前部的弹簧32。
此外，当断开电磁开关7后，在回复弹簧41的偏压力作用下，借助于该旋转限制件6的单纯回位，该旋转限制件6的啮合部分6a和该回退限制件5的啮合凹腔5d彼此自动脱开，并且该旋转限制棒6b将松开棒5b向上推，所以该回位限制件5按简单的方式绕该销37枢轴运动并且从小齿轮4的回退限制位置脱开。结果是在回复弹簧41的负荷(旋转限制件6的松解力)能设置得较低，从而有可能将电磁铁7之引力设置得很小，从而可减小其尺寸。
此外，由于在该第一实施例中，该回退限制件5是通过止推环36在径向方向可滑动地装到小齿轮4上的，并且与固定在该止推环36的径向两侧的销37可旋转地啮合，因此有可能防止该回退制件5随该小齿轮4旋转，并且不存在偏转负荷作用于该小齿轮4上的可能性。结果是有可能防止该小齿轮4及旋转限制件6的局部磨损，并且也可防止由该局部磨损而产生的噪音。
图9和10是本发明第二实施例的启动器的主要部分的剖视图。
标号1表示该实施例的启动器，其小齿轮回退限制机构的结构与第一实施例的是不同的，该区别将在以下描述。如第一实施例中一样，具有相同功能的零部件标以与第一实施例中一样的参考标号，并且为了简明其解释均被省略。
如图13所示，一回退限制件5大致为弯曲的V形杆类件，并在径向相对于一输出轴3设置于两侧面上，其端部(本发明中的第一邻接部)可转动地配装于形成于一止推环36的侧面上的孔36a上(参见图14)。借助于弹簧38，该回退限制件5朝着设置一中心盒22的前端处的板39推压并相对该板39从其两径向侧推出(参见图12)。即当该电磁开关7保持断开时，该小齿轮4通过回退限制件5由弹簧38推压保持在静止位置，以致可防止该小齿轮4因发动机等的振动而冲击。
如图16和17所示，一旋转限制件6由将金属线等绕制而成，以致两突伸部分6d形成于中间位置，所以两端部6b和6c弯曲并在径向相对的位置处在同一方向上呈直角抬起。这样抬起的一个端部6b在启动器1的初始工作阶段与旋转限制板34的凹腔34a啮合，并作为用于限制小齿轮4旋转的旋转限制棒6b，而类似绳索件啮合部分6c形成于另外的抬起端部处，并且一类似绳索件40的一端与其啮合。电磁开关7的工作通过类似绳索件40传递给旋转限制件6。
当该小齿轮4向前并且将该回退限制件轴向上拉时，两突伸部分6d与回退限制件5的脚部5e啮合，并作为止动件，从而防止该回退限制件5下落(参看图13和14)。
在板39中形成有用于该旋转限制件6的突伸部分6d滑动的滑动槽39a，并且还带有该回退限制件5(参见图11和13)的绕枢轴旋转运动的止动部分39b。该旋转运动止动部分39b是用于防止因摩擦而将小齿轮之旋转传递给止推环36而引起该止推环36的随动旋转的。如同从图13中的启动电机2侧面看那样，由回退限制件5可懂得图15表示小齿轮4的回退限制状态。该回退限制件5设置于(4个位置)与输出轴3的螺旋齿槽3a的外圆周相切并处于该轴3的两径向侧处的第一和第二平行线3b和3c之间。该小齿轮4在由该4个位置构成的矩形内具有一中心轴线。也即该小齿轮4的中心轴线位于一个多边形内，该多边形是由将该在三个或多个位置邻接的第一邻接部分5f连接到装于该小齿轮4上的止推环36上而构成的。
以下将描述该第二实施例之工作情况。
象第一实施例一样，当一启动开关接通使电磁开关7工作时，该旋转限制件6的旋转限制棒6b开始与旋转限制板34的凹腔34啮合，从而限制小齿轮4旋转。
在另一方面，在启动电机2的旋转力作用下输出轴3旋转，因此该旋转限制的小齿轮4沿在输出轴3上的螺旋齿槽3a前进，并且该小齿轮装置4a开始与一齿环啮合，因此引起发动机启动。
此时，如图14所示，该回退限制件5随着小齿轮4向前运动而由该止推环36拉引并插入该止推环36和板39之间。
在另一方面，由于小齿轮4a装置与齿环完全啮合，该旋转限制棒6b的前端与该旋转限制板34的凹腔34a脱离并落入该止推环36的后端侧，因而松开该小齿轮4的旋转限制。同时，该旋转限制件6的突伸部分6d沿滑槽39a运动并开始与回退限制件5的脚部5e(在本发明中为绕枢轴旋转运动的支承部分)啮合，并用作止动件防止该回退限制件5下落，因此该回退限制件5的姿态保持不变。
在该状态，甚至当该小齿轮4由于齿环而旋转并一回退力加到该小齿轮上时，由于该回退限制件5插入止推环36和板39之间的姿态可由该旋转限制件6保持，因此有可能防止小齿轮4的回退。
此后，当启动开关断开时，该旋转限制件6在回复弹簧38的偏压力作用下回复至其初始位置，因此该旋转限制件6的突伸部分6d及回退限制件5的脚部5e彼此脱开。从而该小齿轮4与该回退限制件5一起回复到其静止状态(图9和12所示状态)。
根据该第二实施例，可获得与第一实施例相同的效果。尤其是在该实施例中，啮合于装在小齿轮4上的止推环36的孔36a中的端部5f绕小齿轮4的中心轴线在三个或多个位置处邻接该止推环36。因此，可防止该小齿轮4相对输出轴3翻倾。此外还可提供下列效果。
在第一实施例中，回退限制件5的工作方向与旋转限制件6的工作方向相对小齿轮4回退力的施加方向是相同的，所以某些类型的发动机要求按小齿轮4的回退力之比例增加电磁开关7的吸引力。
按该实施例，与之相比，由于回退限制件5的工作方向和旋转限制件6(突伸部分6d的工作方向)的工作方向相对小齿轮4回退力的作用方向彼此是相互正交的，因此没有必要使该电磁开关的吸引力按小齿轮4的回退力成正比增加。这适合于减小电磁开关的尺寸大小。
此外，该回退限制件5在端部由该旋转限制件6支承，该端部在该反支承侧(即相对于作用点的一端部的相对侧)与该作用点相对，小齿轮4的回退力作用于该支点上。这就是说，该回退件5之两端由中心盒22及旋转限制件6相对由该小齿轮4作用于作用点上的回退力而支承住。因此，由于该回退限制件5相对于该小齿轮4的回退6可变形(弯曲)，因此当该小齿轮4在轴向方向振动(在发动机启动时来回运动)并反复施加回退力于该回退限制件5上时，该些件本身弯曲提供缓冲作用。
图18是本发明第三实施例的小齿轮回退限制机构的侧视图。
该实施例的启动器的小齿轮回退机构的结构与第二实施例的不同，这种区别将在下文中描述。与第一和第二实施例具有相同之功能(相同之名称)的相同的零部件标以相同的标号并且为了简明其解释也将省去。
一回退限制件5包括一个带有为了让输出轴3穿过的中心圆孔5f的环形部分5q(参见图19)，在该环形部分5q两侧以直角向该环形部分5q弯曲的侧壁部分5r，及支承部分50，每个支承部分5i都由一固定到一中心盒22上的支承销54可旋地支承着。该回退限制件5的安装是借助于将支承销54装配入形成每个支承部分5i中的孔5j中(参见图20)及将止推环36的啮合销36b装配入形成于该侧壁部分5r中的孔5k中而进行的。因此该回退限制件5可绕支承销54转动。
该回退限制件5由装配于支承销54上的弹簧38朝一板39推压。尤其是该弹簧38推动该小齿轮4朝后运动(朝板39)通过回退限制件5，从而使该小齿轮保持于静止状态并且同时对防止发动机启动后小齿轮4冲击提供帮助。
如图21所示，该旋转限制件6是由将金属杆等以这样的方式绕制而成的，即其两端部弯曲并以直角于同一方向的径向相对之位置抬起。其抬起的一端部在该启动器的初始工作阶段处开始与该旋转限制板34的凹腔34a啮合，并用作用于限制该小齿轮4的旋转的旋转限制棒6b。由于该旋转限制件6的另外端部用作类似绳索件的啮合部分6c，因而与一类似绳索件40的一端存在啮合。一电磁开关的工作通过该类似绳索件40传递给该旋转限制件6。当该回退限制件5随小齿轮4之前进而轴向拉向上时，如图22所示，该旋转限制棒6b运动进入处于该回退限制件5的环形部分5q的后面的部分中，并且支承住该环形部分5q的一端部5P(在本发明中为第二邻接部分)，从而保持该回退限制件5的姿态。在该实施例中，如第一实施例那样，当该小齿轮4的回退被限制时，该回退限制件5的侧壁部分5r在与输出轴3的螺旋齿槽的外圆周相切的第一和第二平行切线3b和3c之间的位置处与该小齿轮的止推环36相邻接，该第一和第二切线3b和3c相对该输出轴3彼此相对设置。
该第三实施例之工作描述如下。
如同第一和第二实施例那样，当启动开关接通使电磁开关工作时，旋转限制件6的旋转限制棒6b开始与限制该小齿轮4旋转的旋转限制板34的凹腔34a啮合。
在另一方面，当该输出轴3在该启动电机2的旋转力之作用下旋转时，处于旋转限制的状态的小齿轮4沿输出轴3上的螺旋齿槽前进，并且小齿轮4a开始与齿环啮合而启动发动机。
此时，如图22所示，随着小齿轮向前运动，该回退限制件5绕支承销54轴向向上拉，同时止推环36的啮合销36b和形成于侧壁部分5r中的细长孔5k相互啮合。
在另一方面，当小齿轮装置4a与齿环完全啮合时，旋转限制棒6b的前端从该旋转限制板34的凹腔34a中脱开并且落于止推环36的后端后面，从而松开小齿轮4的旋转限制，同时，该旋转限制棒6b的前端支承着回退限制件5的端部5P，因此可保持已经由该止推环36轴向拉引并抬起的回退限制件5的姿态。
因此，即使在该小齿轮4由齿环驱动旋转并将回退力作用于该小齿轮4上时，该小齿轮4的回退可由将该回退限制件5和旋转限制件6共同合作而得到阻止。
此后，当启动开关断开时，该旋转控制件6由一回复弹簧(未示出)的偏压力用途而回复至其初始位置，从而该旋转限制棒6b的前端从该回复限制件5的后端脱开，因此小齿轮4与该回退限制件5一起回到其静止状态(图18所示状态)。
在该实施例中，该回退限制件5通过止推环36可旋转地装在小齿轮4上，并且该小齿轮4的旋转力没有作用在支承该回退限制件5的端部5P的旋转限制棒6b上，所以该旋转限制棒6b不太可能会弯曲或易于磨损。
此外，由于该回退限制件5的侧壁部分5r在径向两侧开始与该止推环36的后端面邻接，则该小齿轮4支承于两点处。因此该小齿轮4相对于该输出轴3不会翻倾，从而确保该启动器具有高的可靠性。
根据该第三实施例，除具有与上述第一实施例相同的效果外，该实施例还可获得如下效果的特性。
由于该旋转限制件6的结构构成了在作为静止件的中心盒22和回退限制件5之间的空间中的姿态保持装置，因此该突伸部分6d作为该小齿轮4趋向于回退时的止动棒，从而防止该小齿轮4产生回退。
在侧面上的回退限制件5的端部，相对于工作点(侧壁部分5r和止推环36之间的啮合点)与支承部分侧面相对，小齿轮4的回退力作用于该工作点上。也即，该回退限制件5抵抗住小齿轮4作用于工作点上的回退力支承于两端部的两点处，从而允许该回退限制件5抵抗住小齿轮4的回退力进行轴向变形(弯曲)。因此，当小齿轮装置4a在发动机启动时期发生震动时(在轴向方向来回运动)，当小齿轮装置4a与齿环啮合后，根据小齿轮4之回退而产生的力能被吸收(缓冲)。
此外，从回退限制件5的支承部分5i到为了与该旋转限制棒6b邻接的环形部分的端部的距离能设置得大于从该支承部分5i到每个工作点的距离，该小齿轮4的回退力作用于该工作点上。因此，基于杠杆原理，需要防止小齿轮4的回退的力能设置得比直接接受的力更小。结果是对该旋转限制部分6b来说可采用强度适当的材料制成，换句话说，没有必要使用极高强度之材料，因此，有可能提供成本较低的启动器。
图23是表示小齿轮4的内部结构及布置于其周围的零部件的剖视图。一旋转限制件6的结构与第三实施例中的是以相同的方式构成的。
该第四实施例表示一种结构的示例，其中一回退限制件5与一活门33互锁住。
该活门33是用于在与小齿轮4的运动互锁时将一壳体12的开口(未示出)打开及关闭，该开口形成于齿环侧面。如图25所示，该活门33设有一个配装到输出轴3的外圆周上的圆柱部分33a，一个平板形开/关板33b从该圆柱部分33a的下侧朝前延伸，两支承臂33c同时从该圆柱部分33a左右两侧向后延伸，同时通过小齿轮4的旁侧。此外，如图24所示，每个支承臂33c其后端设置有一个朝输出轴3延伸的凸起部33d；一啮合销33e以这样的方式压配入该凸起部33d中，即该啮合销33e的前端从该凸起部的端面处朝输出轴3伸展。
圆柱形部分33a形成于其中的活门33的后壁面与小齿轮4的前端邻接，并且在该状态，该活门33由设置于该活门和壳体12之间的弹簧32推压向后(图23中之右边)运动。因而，当在启动器工作期间小齿轮4在输出轴3上向前时，该活门33抵抗弹簧32的偏压力向前运动，同时由该小齿轮4向前推，并且当该小齿轮4从其回退限制状态脱开时，该活门5该小齿轮4一道由弹簧32推向后运动(至图23所示之初始位置)。
弹簧32设置于输出轴3的外圆周上，并且其一端与带有一个形成于壳体12的支承部分12a中的阶梯面啮合，而其相对端与形成于该活门33的圆柱形部分33a的周边中的环形槽33f(参见图25)啮合。
该回退限制件5的构成与第三实施例中的形状相同。形成于支承部分5i中的孔5j每个都与固定到中心盒上的支承销54配装，并且压配于该活门33的支承臂33c的后端部中的啮合销33e配装在形成于侧壁部分5r中的细长孔5k中。按该方式安装回退限制件5并且该件5可绕支承销54旋转。
该实施例中所用的旋限制件6通常与第三实施例中的形成相同的形状。它具有一旋转限制棒6b，该棒在启动器初始工作阶段开始与旋转限制板34的凹腔34a啮合，从而限制该小齿轮4的旋转。
该第四实施例的工作描述如下。
当启动开关接通使电磁开关工作时，该旋转限制件6的旋转限制棒6b开始与旋转限制板34的凹腔34a啮合，从而限制小齿轮4旋转。
在另一方面，随着输出轴3在启动电机的旋转力作用下进行旋转，该旋转限制的小齿轮4沿着输出轴3上的螺旋齿槽向前，并且该小齿轮装置4a开始与齿环啮合，从而启动发动机。
此时，随着小齿轮4向前运动，该活门33向前运动，所以该回退限制件5绕支承销54轴向拉起向上，同时压配于支承臂33c的后端中的啮合销33e与形成于侧壁部分5r中的细长孔5k相互啮合。
就该旋转限制件6来说，旋转限制件6b的前端在小齿轮4a与齿环完全啮合时从旋转限制板34的凹腔34a中脱开，并落向止推环36的后端侧，所以一旦小齿轮4从其旋转限制状态脱开，该旋转限制棒6b的前端支承住该回退限制件5的后端，从而保持住已经由活门33在轴向拉引并抬起的回退限制件5的姿态。
因此，即使当小齿轮4由齿环作用而旋转并且一回退力作用于该小齿轮4时，该小齿轮的回退运动也可由该回退限制件5及旋转限制件6两者共同作用而加以限制。
此后，随着启动开关断开，该旋转限制件由回复弹簧(未示出)的偏压力作用回复到其初始位置，因此，该旋转限制件6b的前端从该回退限制件5的后端中脱开，从而松开小齿轮4的回退限制。结果是由弹簧32将活门33及小齿轮4推回至其初始位置，所以该回退限制件5也回到其静止状态(如图23中所示状态)。
根据该第四实施例的结构，由于该回退限制件5连接到为非旋转件的活门33上，并因此而防止随小齿轮4旋转而旋转，因此小齿轮4的旋转力没有作用到该旋转限制棒6b上。因此该棒6b不太可能会弯曲或易于磨损。此外，偏转载荷从来不会通过该回退限制件5作用于小齿轮4上，所以该小齿轮4相对该输出轴3不会翻倾，从而可改善该启动器的可靠性。
参照附图26至30(a)至30(c)将对本发明的第五实施例描述如下。一旋转限制件6以与第三实施例中相同的方式构造而成。
该实施例的启动器由标号1表示，其小齿轮回退限制机构的结构与其它实施例的不同，该种不同将在下文描述。与其它实施例中一样具有相同的功能的零部件标出相同的参考标号并且为了简明而省略对其的解释说明。
图26表示小齿轮的一回退后(静止)的状态，图27表示小齿轮的前进(啮合)状态。
一旋转限制件6之形状与第三实施例中的大致相同并设置于形成在一中心壳体22和一板39之间的空间内，所以一旋转限制棒6b及一类似绳索件的啮合部分6c从该板39处向前延伸，从而该旋转限制件6能垂直运动(图26中朝上和朝下的方向)通过该空间。在板39上设置一回复弹簧8A，用于将该旋转限制件6推压在其初始位置(图29中向上方向)。该回复弹簧8A包括一绕制部分82及一工作端部分83，该绕制部分82的最接近部分81保持于板39的前表面上朝下倾斜之位置，而该工作端部分83从该绕制部分82的前端到该类似绳索件啮合部分6c以与轴向或直角而延伸。该工作端部分83借助于该绕制部分82的排斥力大致向上推压该类似绳索啮合部分6c，因此该旋转限制件6在切断电磁开关之电力时设置于上部位置(即初始位置)。另一方面，当电磁开关通电时，通过该类似绳索件40柱塞使该旋转限制件6向下运动。
现在参见图26和30(a)至30(c)转至对该回退限制件5作出描述如图30(a)至30(c)所示，该回退限制件5包括每个都由一支承销54旋转支承的支承部分5i，一个在该支承销54上方从该支承部分5i开始延伸的可绕枢轴旋转的部分51及单独形成于该可旋转部分51中左右侧上的侧壁部分5r。该回退限制件5由金属板制成。该支承部分5i是这样构成的，即与该可旋转部分51一起整体地切割出一对右部和/左部，然后将该右部和左部按与该可旋转部分51角直之方向弯曲而成。该支承部分5i每个上都形成有一个用于插入支承销54的孔5j。该可旋转部分51的中心形成有一孔5f，输出轴3通过该孔插入。此外，一对侧壁部分5r从该旋转部分51的右端和左端与该旋转部分51相对并正交的方向弯曲。该成对的侧壁部分5r的邻接面5m能与止推环36的后端面邻接。一个位于该可旋转部分51上方向的环形部分5g相对于该可旋转部分51的主要部分稍稍向后弯曲。该旋转限制棒6b的前端开始与该环形部分5g的后端表面接触，从而阻止该环形部分反向绕枢轴旋转运动。
绕该支承销54绕制的是一个回退限制件5推压弹簧99，该弹簧用作该回退限制件5的推压装置。该弹簧99的一底端部99a固定到板39上，而其工作端部99b将该回退限制件5的可旋转部分51向前推压，因此该回退限制件5的侧向部分5h沿法线地压靠于该止推环36的后端向上。
如图29所示，板39盖住形成于中心盒22中的旋转限制件导向槽222的开口，从而防止该旋转限制件6的环形部分61脱离该导向槽222。一个该旋转限制棒6b通其向前突伸的大窗口39c在该39的上部处在右和左方向形成于中心处，而一个该类似绳索件的啮合部分6c通过其向前突伸的小窗口39c在该板39的下部处在右和左方向形成于中心处。插入图29中的孔39d中的是一贯穿螺栓(未示出)，其用于将其间夹持启动器电机2的壳体12和端盖13连接在一起。
在该中心盒22的下部，在横向中心设有一个处于向前伸出状态的辊子支承壁22a中。一个用于改变该类似绳索件40的角度的辊子(未示出)由该支承销54可旋转地支承住。
该第五实施例之工作描述如下。
当启动开关按通并且电磁开关7工作时，该旋转限制件6朝下运动并且该旋转限制棒6b开始与小齿轮4的旋转限制板34的凹腔34a啮合，因此限制位小齿轮4的旋转。
另一方面，随着输出轴3在启动电机2的旋转力的作用而旋转，该旋转限制的小齿轮4沿在输出轴3上的螺旋齿槽向前运动并且小齿4a开始与齿环啮合。随着该小齿轮4向前运动，该回退限制件5可旋转地绕支承销54运动，同时该侧壁部分5r的前端面5m在回退限制件推拉弹簧99的偏压力作用下与止推环36保持邻接。
当小齿轮装置4a与齿环啮合向前运动一预定距离时，该旋转限制件6的旋转限制棒6b落入该止推环36后的空间中，从而松开该小齿轮4的旋转限制状态，因此，该旋转限制棒6b的前端开始与该圆形部分5g(参见图27)的后端面邻接。从而通过小齿轮4将输出轴3的旋转运动传递给齿环以便发动机启动。
随着小齿轮4向前并且小齿轮4a装置与该齿环啮合，设置于小齿轮4的前端侧的弹簧32的推动力变得越来越大。此外，当发动机启动后，小齿轮4由齿环带动旋转时，则发动机的旋转力在螺旋齿槽的作用下作用于使小齿轮4回退的方向上，所以该小齿轮4相对于该输出轴3趋向于进行回退。然而，如上所述，小齿轮4的回退是通过该回退限制件5由旋转限制件6限制的，该回退限制件5在两邻接面5m处与小齿轮4上的止推环36邻，并且可防止其从齿环上脱开。
此后，当启动开关断开时，旋转限制件6由回复弹簧8A作用回复到其初始位置(参看图26)。因此，从齿环处传递回退力的小齿轮4回到其初始位置(参见图26)。
该实施例中可获得与第三实施例一样的效果。
本发明的第六实施例将参照附图31至35描述如下。一旋转限制件6以与第三实施例相同的方式构造而成。
该第六实施例的回退限制件5的形状及小齿轮回退限制机构中的止推环36的形状与第五实施例的不同，这种不同将在下面描述。与其它实施例中具有相同功能的零部件(相同的名称)将标以相同的标号并且为了简明而省略对其之解释。
如图32(a)和32(b)所示，该回退限制件5(本发明中的臂件)包括每个都由支承销54可绕枢轴旋转地支承的支承部分5i，一在该支承销54上方从该支承部分5i处延伸的可绕枢轴旋转的枢轴转动件51，一对与枢轴转动件51成一整体的侧向部分，而且其从枢轴旋转件51向上延伸，一对分别形成于成对的侧向部分5h上并背离该小齿轮侧弯曲的弯曲部分5n，及一个与该成对的侧向部分5h连接的环形部分5g。
该成对的侧向部分5h能与止推环36的后端面邻接。该旋转限制件6的旋转限棒6b的前端开始与环形部分5g的后端面接触，从而阻止该环形部分向后绕枢轴旋转运动。
该实施例中用的止推环36由一固定部分36b，一对突伸部分36c及一对保持部分36d构成，该固定部分36b在小齿轮4的旋转方向上通过止推轴承35可旋转地固定，该突伸部分36c(在本发明中为第一突伸部分)从该固定部分36b中突伸出，该保持部分36d(本发明中的第二突伸部分)分别从该成对的突伸部分36c处经向向内朝着小齿轮4的中心轴突伸，从而将该回退限制件5的成对侧向部分5h保持住。在由固定件36b，成对的突伸部分36c成对的啮合部分36d构成的空间中，设置有该回退限制件5的成对侧向部分5h，所以当小齿轮4在输出轴(未示出)上运动时，该回退限制件5运动通过该空间。
现在给出对该第六实施例的工作的说明如下。
随着启动开关接通使电磁开关(未示出)工作，该旋转限制件6由一个与旋转限制件6的类似绳索件啮合部分6c啮合的类似绳索件(未示出)作用向下运动，并且旋转限制棒6b开始与旋转限制板34的凹腔34a啮合，从而限制住小齿轮4的旋转运动。
另一方面，当输出轴在启动电机(未示出)的旋转力作用下旋转时，此时在旋转限制状态的小齿轮4沿输出轴上的螺旋齿槽前进，并且小齿轮4a装置开始与齿环(未示出)啮合。随小齿轮4的前进运动，该回退限制件5在由固定件36b，成对的突伸部分36c及止推环36的成对的啮合部分36c围成的空间内运动，并且该回退限制件5在与该止推环36的成对啮合部分36d邻接时供支承销54运动；因此，该回退限制件5被拉引向着小齿轮运动。当小齿轮装置4a与齿环啮合前进一预定距离时，该旋转限制件6的旋转限制棒6b落入位于止推环36之后的空间中，从而松开小齿轮4的旋转限制状态。此后，该旋转限制棒6b的前端开始与该回退限制件5(参看图34)的环形部分5g的后端面邻接。然后，输出轴的旋转通过从齿轮4传递至齿环以启动发动机。
随着小齿轮4向前及小齿轮装置4a与齿环啮合，设置于小齿轮前端的弹簧的推动力变得越来越大。此外，当发动机启动时，齿环带动小齿轮4旋转时，发动机的旋转力在螺旋齿槽的作用下作用于使小齿轮4回退的方向上，所以该小齿轮4相对于输出轴总是趋于回退。然而，如前面注意到的那样，该小齿轮4的回退是通过回退限制件5由旋转限制件6限制的，该回退限制件5在两邻接面5m处与小齿轮4上的止推环36邻接，并且可防止它们从该齿环中脱开(参见图34和35)。应注意到图35表示从图34中启动器电机2的侧向看时该回退限制件5还限制小齿轮4回退的状态。该邻接表面5m(本发明中的第一邻接部分)是处于与止推环36在这样的位置的邻接，即该位置处与输出轴3的螺旋槽3a的外圆周相切的第一和第二平行切线3b和3c之间并且相对该输出轴3彼此相对着。
此后，当流动开关断开时，借助于与旋转限制件6的类似绳索件啮合部分6c相啮合的回复弹簧(未示出)，该旋转限制件6回复到其初始位置(参见图31)。因此，该个从齿环施加一回退力的小齿轮4回退到其初始位置(见图31)。
在该第六实施例中，可获得与第五实施例样同的效果。
此外，随着小齿轮4的运动，该旋转限制件6能大致朝径向运动，同时轴向支承于安装在小齿轮4上的止推环36的保持部分36d中。因此，为了运动到限制小齿轮4的回退的位置，从而不必使用任何单独件与小齿轮4一起运动。其结果是有可能采用一种简单结构将该旋转限制件6运动到限制小齿轮4回退的位置处。
此外，该止推环36具有成对的分别从固定部分36b突伸到小齿轮4背面的保持部分36c，并且该成对的保持部分36d分别沿径向向内从该成对的保持部分36c向该小齿轮4的中心轴线延伸。因此，该回退限制件5在保持被轴向支承之同时能沿大致径向方向由该止推环36的保持部分36c和36d构成的空间中运动，并很容易驱动该旋转限制件6到限制小齿轮4回退的位置。
该旋转限制件6可由将其简单地插入(滑入)该空间中而安装好此外，该成对的弯曲部分5n朝着小齿轮4的背面弯曲，其设置在分别从支承部分5i处延伸的成对的侧向部分5h上，所以该弯曲部分5n用作相对于小齿轮4的邻接面5m。因此，即使当该回退限制件5相对中心盒22的斜度不固定，该成对的弯曲部分5n可与该小齿轮4大致呈直线邻接，因此，对小齿轮的回退的限制可稳定地得以实现。
尽管在上述每个实施例中，旋转限制件6都是由电磁开关7通过类似绳索件40驱动的，但也可采用小型电机代替电磁开关来实现同样的目的。此外，该连接件没有必要一定是类似绳索件，也可是类似杆件，如杠杆或连杆机构。
尽管在上述每个实施例中，止推环36由回退限制件5支承于两点处，但可以采用三点或多点支承结构。然而，在这种情况下，为了防止小齿轮4相对输出轴3翻倾，因此有必要使该小齿轮的轴线保持于由将该支点连接起来而构成的多边形内。
尽管该由金属板加工而成的回退限制件用于上述每个实施例中，但也可用树脂模压产品等等制作该回退限制件5。
尽管在上述第一到第四实施例的每个中，回退限制件5和止推环36由连接结构连接，但该两者也可用磁力等级在一起并且允许滑动。
根据上述每个实施例所述启动器1的结构，只有小齿轮4相对输出轴3向前进，但也可采用这样的结构，即其中一单向离合器(本发明中的可动圆柱件)为设置于输出轴3的外圆周内的螺旋齿槽，并且小齿轮4整体地设置于该单向离合器的前端侧。
上述的每个启动器1是这样构造而成的，即该小齿轮4由输出轴上的螺旋槽3a及启动器电机2的旋转力的作用而推向前，同时限制与小齿轮装置4a一起构成的小齿轮4的回退运动。然而，在惯性啮合型启动器中也可采用本发明的小齿轮回退限制机构，其中在启动器电机的转速上升时利用小齿轮的惯性将该小齿轮推向前。
此外，尽管在上述第二到第六实施例的每个中，回退限制件5的运动方向和作为姿态保持装置的旋转限制件6的工作方向彼此近似正交，但该两方向并不限制于这种正交方向。如果该两方向不是同一方向，则存在这样的可能，即作用于姿态保持装置上的负荷变一分力并小于同一方向上直接驱动的力，并且该个电驱动源(如电磁开关)产生的力能一同减小(当然，在两方向相互正交的情况下，该分力为零并且没有力作用于该驱动源上)。
上面所描述的本发明并不限制于所公开的实施例上，在不脱离本发明的范围及精神实质的情况下可作出更进一步的修改。
权利要求
1.一种启动器，其包括一启动电机(2)；一个由所述启动电机驱动并在其外圆周上带有螺旋齿槽(3a)的输出轴(3)；一个带有与发动机的齿环(100)啮合并与所述输出轴的螺旋齿槽啮合的小齿轮装置(4a)的可动圆柱件(4)，该可动圆柱件可沿所述输出轴的所述螺旋槽轴向前进及回退；适合于与所述可动圆柱形件邻接的旋转限制装置(6)，用于限制所述可动圆柱件的旋转，因此借助于所述启动电机的旋转力及所述螺旋齿槽的作用而使所述可动圆柱形件向前运动；用于将所述旋转限制装置运动到与所述可动圆柱件邻接的位置的驱动装置(7)；用于在所述小齿轮的前进状态与所述齿环啮合时限制所述可动旋转圆柱件回退一预定距离的回退限制装置(5)；一个形成于所述回退限制件上与所述可动圆柱形件在这样的位置处邻接的第一接触部分(37)，即该位置处于与所述输出轴的所述螺旋齿槽的外圆周相切并相对该作为中心的输出轴相互相对设置的第一和第二平行切线(3b，3c)之间。
2.如权利要求1所述启动器，其中所述回退限制装置的所述第一邻接部分在相对所述可动圆柱形件的中心轴彼此大致对称的两位置处与所述可动圆柱形件邻接。
3.一启动器，其包括；一启动电机(2)；一由所述启动电机驱动并其其外圆周上带有螺旋齿槽(3a)的输出轴(3)；一个带有与发动机的齿环(100)啮合并与所述输出轴的所述螺旋齿槽啮合的小啮轮装置(4a)，所述可动圆柱件能沿所述输出轴的所述螺旋齿槽轴向前进及回退；用于与所述可动圆柱形邻接以限制所述可动圆柱形件的旋转的旋转限制装置(6)，因此借助于所述启动电机的旋转力及所述螺旋齿槽的作用使所述可动圆柱形件前进；用于使所述旋转限制装置运动到与所述可动圆柱形件邻接的位置的驱动装置(7)；用于在所述小齿轮装置的前进状态在与所述齿环啮合时限制所述可动圆柱形件回退一预定距离的回退限制装置(5)；至少在三个位置处形成于所述回退限制装置上与所述可动圆柱形件邻接的第一邻接部分(5f)，所述可动圆柱形件的中心轴位于由将所述第一邻接部分连接起来而构成的多边形内。
4.如权利要求1至3中任一所述启动器，还包括一个装在所述可动圆柱形件和所述回退限制装置之间的并可相对所述可动圆柱形件旋转的可旋转件(36)。
5.如权利要求1至4中任一所述启动器，还包括一个在所述可动圆柱形件回退时保持所述回退限制装置的姿态的姿态保持装置(6)；其中所述可动圆柱形件的回退是由所述回退限制装置和所述姿态保持装置两者限制的。
6.如权利要求5所述启动器，其中所述姿态保持装置设于所述回退限制件和静止件之间的空间内，该静止件设置得相对所述回退限制装置更靠近启动电机侧。
7.如权利要求5或6所述启动器，还包括形成于所述回退限制装置一端处用于与所述姿态保持装置邻接的第二邻接部分(5P)；一个形成于所述回退限制装置另外端并由设置于启动电机侧的静止件可绕枢轴可旋转地支承的旋转枢轴支承部分(5i)；其中所述第一邻接部分设置于所述一端和另一端之间。
8.如权利要求5或6所述启动器，其中装在所述可动圆柱形件上的所述可旋转件具有用于轴向保持所述回退限制装置的保持部件(36b，36c)；及所述回退限制装置随着所述可动圆柱形件的运动绕设置于所述在所述保持部分内在大致径向方向作为支承的静止件上的支承部分(54)自由运动。
9.如权利要求5至8中任一所述启动器，其中所述旋转限制件也用作所述姿态保持装置。
10.如权利要求8所述的启动器，其中所述可旋转件的所述保持部分包括一对分别从所述可旋转件朝与所述可动圆柱形对面突伸的第一突伸部分(36b)，及一对分别从所述一对第一突伸部分(36b)朝所述可动圆柱形件的中心轴突伸的第二突伸部分(36c)；并且所述回退限制装置包括一对侧向件部分(5h)，该部分分别从所述支承部分延伸并带有一对朝所述可动圆柱形件的相对侧弯曲的弯曲部分(5m)。
11.如权利要求1所述启动器，其中所述回退限制装置包括一个相对所述可动圆柱形件绕所述输出轴可旋转地安装并且其一端与所述可动圆柱形件啮合的臂件(5)，该臂件可在对应于相对所述可动圆柱形件的中心轴大致对称的位置的两侧面上旋转并随所述可动圆柱形件的运动而抽向抬起，该臂件的另一端与所述静止件邻接触，该静止件设置得相对于所述可动圆柱形件更接近于启动电机并位于所述可动圆柱形件与静止件之间，及一个用于运动到一个与所述抬起的臂件的另一端相啮合的位置以保持所述臂件的姿态的臂件姿态保持件(6)。
12.如权利要求11所述启动器，其中所述臂件在随所述可动圆柱形件的前进而轴向抬起时，在该静止件上方滑动并在轴向侧进入所述输出轴中；并且所述臂件具有一个用于与所述臂件姿态保持件邻接的第三邻接部分，因此，所述臂件姿态保持件与所述第三邻接部分的邻接限制所述臂件从径向推向所述输出轴的外侧。
13.如权利要求12所述的启动器，其中所述臂姿态保持件在与所述臂件推向所述输出轴的径向外侧的方向相交的方向工作，从而限制所述臂件之回退。
14.如权利要求1至3中任一所述启动器，其中所述驱动装置作为电源采用一控制供给所述启动电机的电能的电磁开关。
15.如权利要求1，3或14所述启动器，其中所述驱动装置通过一连接件(40)驱动所述限制装置。
16.如权利要求14所述启动器，其中所述电磁开关设置在所述启动电机后面。
17.一启动器，其包括一启动电机(2)；一个由所述启动电机驱动并在外圆周上带有一螺旋齿槽(3a)的输出轴(3)；一个带有与发动机的齿环(100)啮合并与所述输出轴的螺旋齿槽啮合的小齿轮装置(4a)的可动圆柱件(4)，该可动圆柱件可沿所述输出轴的所述螺旋槽轴向前进及回退；适合于与所述可动圆柱形件邻接的旋转限制装置(6)，用于限制所述可动圆柱形件的旋转，因此借助于所述启动电机的旋转力及所述螺旋齿槽的作用而使所述可动圆柱形件前进；用于将所述限制装置运动到与所述可动圆柱形件邻接的位置的驱动装置(7)；具有用于限制所述可动圆柱形件在与所述输出轴的所述螺旋齿槽的外圆周相切并彼此相对于作为中心的该输出轴相对设置的第一和第二平行切线(3b，3c)之间的位置处，在所述小齿轮装置前进状态与所述齿环啮合时回退一预定距离的第一和第二限制部分的回退限制装置(5)。
18.一启动器，其包括一启动电机(2)；一个由所述启动电机驱动并在其外圆周上具有一螺旋齿槽(3a)的输出轴(3)；一个带有与发动机的齿环(100)啮合并与所述输出轴的螺旋齿槽啮合的小齿轮装置(4a)的可动圆柱件(4)，该可动圆柱件可沿所述输出轴的所述螺旋槽轴向前进及回退；适合于与所述可动圆柱形件邻接的旋转限制装置(6)，用于限制所述可动圆柱形件的旋转，因此借助于所述启动电机的旋转力和所述螺旋齿槽的作用而使所述可动圆柱形件前进；用于将所述限制装置运动到与所述可动圆柱形件邻接的位置的驱动装置(7)；带有若干限制部分并至少在三个位置与所述可动圆柱形件邻接的回退限制装置(6)，在小齿轮装置的前进状态与所述齿环啮合通过一预定距离，所述可动圆柱件的中心轴线设置于由将该若干限制部分连接起来而构成的多边形内。
19.一启动器，其包括一启动电机(2)；一由所述启动电机驱动并在其外圆周上具有螺旋齿槽(3a)的输出轴(3)；一个带有与发动机的齿环(100)啮合并所述输出轴的螺旋齿槽的小齿轮装置(4a)的可动圆柱形件(4)，该可动圆柱形件可沿所述输出轴的所述螺旋槽轴向前进及回退；具有用于限制所述可动圆柱形件在与所述输出轴的所述螺旋齿槽的外圆周相切并彼此相对于作为中心的该输出轴相对设置的第一和第二平行切线(3b，3c)之间的位置处，在所述小齿轮装置前进状态与所述齿环啮合时，通过一预定距离的第一和第二限制部分的回退限制装置(5)；及用于保持所述回退限制装置在限制所述可动圆柱形件回退一次时的姿态的姿态保持装置(6)；其中所述可动圆柱形件的回退由所述回退限制装置及所述姿态保持装置两者限制。
20.一启动器，其包括一启动电机(2)；一由所述启动电机驱动并在其外圆周上带有螺旋槽(3a)的输出轴(3)；一个带有与发动机的齿环(100)啮合并与所述输出轴的螺旋齿槽啮合的小齿轮装置(4a)的可动圆柱形件(4)，该可动圆柱形件可沿所述输出轴的所述螺旋槽轴向前进及回退；回退限制装置(5)具有若干用于限制所述可动圆柱形件的回退的限制部分(5f)，是由在至少三个位置处，在所述小齿轮装置的前进状态与所述齿环啮合时邻接所述可动圆柱形件而通过预定距离而进行的，所述可动圆柱形的中心轴位于由一组限制部分所连接成的多边形内；用于保持所述回退限制装置在限制所述可动圆柱形件回退一次时的姿态的姿态保持装置(6)；其中所述可动圆柱形件的回退由所述回退限制装置及所述姿态保持装置两者限制。
全文摘要
一个用于限制一小齿轮(4)在其于输出轴(3)上的前进状态并最终在带有齿环(100)的小齿轮装置(4a)的啮合的回退限制装置(5)与一对销(37)可旋转地啮合，该销每个都连到一止推环(36)上。在限制该小齿轮旋转的旋转限制件(6)中，由于小齿轮装置与齿环啮合，因此一旋转限制杆(6b)的前端从一旋转限制板(34)的凹腔(34a)中脱开，并落到该止推环的后端侧，因此松开该小齿轮的旋转限制状态。此外，该旋转限制件的啮合部分(6a)开始与该回退限制件的啮合凹腔啮合，从而保持该件的姿态，因而阻止该小齿轮回退。
文档编号F02N15/02GK1143160SQ9610896
公开日1997年2月19日 申请日期1996年5月10日 优先权日1995年5月10日
发明者加藤雅浩, 荒木刚志, 新美正已, 志贺孜 申请人:日本电装株式会社