JP2000087829A - Engine starter device - Google Patents

Engine starter device

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JP2000087829A
JP2000087829A JP10258124A JP25812498A JP2000087829A JP 2000087829 A JP2000087829 A JP 2000087829A JP 10258124 A JP10258124 A JP 10258124A JP 25812498 A JP25812498 A JP 25812498A JP 2000087829 A JP2000087829 A JP 2000087829A
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engine
ring gear
tube
motor
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康彦 丸橋
Kazuhiko Yamaguchi
和彦 山口
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an engine starter device without requiring a one-way clutch or the like, capable of meshing a pinion gear with a ring gear, quickly detaching the pinion from the ring gear after starting an engine, reduced in weight, size and cost with high reliability. SOLUTION: When a key switch is closed in an engine stopped condition, the motor 11 of a starter 10 and a hold coil 25a of an electromagnet 25 are energized to rotate, and an output shaft 12 when a tube 16 and a pinion 18 are advanced to a ring gear 3 side to collide due to thrust by helical splines 12a, 16a, a pinion pressing spring 19 is compressed to mitigate impact force. A hold member 17 is attracted to a coil case 25b by electromagnetic force of the coil 25a to impede the tube 16 from returning to the original position. When a rotational speed is increased higher than a prescribed value by starting the engine with the pinion 18 meshed with the gear 3, the motor 11 is stopped by interrupting carrying a current to the motor 11 and the hold coil 25a, the tube 16 and the pinion 18 are returned to a mutually separated condition by a tube return spring 24.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する利用分野】本発明は、エンジン始動装置
に関し、特に、エンジン回転数を検出して始動制御を行
うエンジン始動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine starter, and more particularly, to an engine starter that detects an engine speed and performs start control.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジンを始動するためには、エンジン
を点火して自ら回転を始める最低回転数に到達するま
で、スタータ(エンジン始動装置)によりエンジンのク
ランクシャフトを回転してやらなければならない。しか
し、エンジンの始動後、運転者が自動車のキースイッチ
から手を放して、スタータのピニオンとリングギヤの噛
み合いが解除されるまでの間は、逆に、スタータがエン
ジンから高回転で回転される。
2. Description of the Related Art In order to start an engine, it is necessary to rotate a crankshaft of the engine by a starter (engine starter) until the engine reaches a minimum rotation speed at which the engine starts rotating by itself. However, after the start of the engine, the starter is rotated at a high speed from the engine until the driver releases the key switch of the automobile and the engagement between the pinion of the starter and the ring gear is released.

【0003】このとき、スタータのモータが高回転で回
転されて、破損するのを防止するために、モータとピニ
オンの間にスタータでエンジンをクランキングする時の
み回転動力を伝達する一方向クラッチを設けている。
At this time, in order to prevent the motor of the starter from rotating at a high speed and being damaged, a one-way clutch for transmitting rotational power only when cranking the engine with the starter is provided between the motor and the pinion. Provided.

【0004】このようなスタータとしては、例えば、特
開平10−9099号公報等に示される慣性摺動式スタ
ータが用いられている。
As such a starter, for example, an inertial sliding type starter disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-9099 is used.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の一方向クラッチは外径が大きく、重量が大であり、
また、マグネットシフト式スタータでは、始動時に一方
向クラッチをピニオンとともにリングギヤ方向に進行さ
せるためのレバーとこのレバーを駆動するためのマグネ
ットスイッチとが必要であった。
However, the above-described conventional one-way clutch has a large outer diameter and a large weight.
Further, the magnet shift type starter requires a lever for moving the one-way clutch in the ring gear direction together with the pinion at the time of starting, and a magnet switch for driving this lever.

【0006】このため、これら一方向クラッチ、このク
ラッチを駆動するレバー及びこのレバーを駆動するマグ
ネットスイッチの存在により、スタータの小形軽量化及
び低コスト化が困難となっていた。
For this reason, the existence of the one-way clutch, the lever for driving the clutch, and the magnet switch for driving the lever has made it difficult to reduce the size and weight of the starter and to reduce the cost.

【0007】本発明は、これらの点に着目してなされた
もので、その目的は、一方向クラッチ、このクラッチを
駆動するレバー及びこのレバーを駆動するマグネットス
イッチを必要とすること無く、ピニオンとリングギヤと
を噛み合わせることができるとともにエンジンの始動
後、ピニオンをリングギヤから速やかに離脱可能とし
て、小形軽量、かつ安価で信頼性の高いエンジン始動装
置を実現することである。
The present invention has been made in view of these points. An object of the present invention is to eliminate the need for a one-way clutch, a lever for driving the clutch and a magnet switch for driving the lever, and to provide a pinion and a pinion. An object of the present invention is to realize a small, lightweight, inexpensive, and highly reliable engine starting device that can mesh with a ring gear and that allows the pinion to be quickly separated from the ring gear after the engine is started.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成される。 (1)エンジンに回転力を伝達するためのリングギヤ
と、エンジンを始動させるための回転力を発生するモー
タと、上記リングギヤと噛み合い及びこの噛み合いから
の解除が可能で、上記モータの出力軸上を軸方向に摺動
するピニオンとを有するエンジン始動装置において、エ
ンジンの回転数を検出する回転検出手段と、上記出力軸
及びピニオンと上記出力軸の軸方向に摺動可能に係合
し、上記モータの回転開始時には、上記出力軸からピニ
オンに回転動力を伝達するとともに、ピニオンをリング
ギヤ方向に移動させて互いに噛み合わせさせるチューブ
と、上記モータの動作制御を行うとともに、上記回転検
出手段により検出されたエンジンの回転数が所定回転数
以上となると、上記ピニオンとリングギヤとの噛み合い
を解除させる制御手段と、を備える。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. (1) A ring gear for transmitting a rotational force to an engine, a motor for generating a rotational force for starting the engine, and meshing with and releasing from the ring gear are possible. An engine starter having an axially slidable pinion; a rotation detecting means for detecting the number of revolutions of the engine; the output shaft and the pinion slidably engaged with the output shaft in an axial direction; At the start of rotation, the rotational power is transmitted from the output shaft to the pinion, and the tube that moves the pinion in the direction of the ring gear and meshes with each other, controls the operation of the motor, and is detected by the rotation detecting means. Control means for releasing the engagement between the pinion and the ring gear when the engine speed exceeds a predetermined speed; , Comprising a.

【0009】エンジンの回転検出手段と、チューブと、
上記モータの動作制御を行うとともに、エンジンの回転
数が所定回転数以上となると、上記ピニオンとリングギ
ヤとの噛み合いを解除させる制御手段とを備えることに
より、一方向クラッチ、このクラッチを駆動するレバー
及びこのレバーを駆動するマグネットスイッチを省略で
き、小形軽量、かつ安価で信頼性の高いエンジン始動装
置を実現することができる。
An engine rotation detecting means, a tube,
A control means for controlling the operation of the motor and releasing the engagement between the pinion and the ring gear when the rotation speed of the engine becomes equal to or higher than a predetermined rotation speed, thereby providing a one-way clutch, a lever for driving the clutch, A magnet switch for driving this lever can be omitted, and a small, lightweight, inexpensive and highly reliable engine starter can be realized.

【0010】(2)好ましくは、上記(1)において、
上記出力軸と上記チューブとは、第1ヘリカルスプライ
ンで係合され、上記チューブと上記ピニオンは、第2ヘ
リカルスプラインで係合されており、上記出力軸に上記
モータの駆動トルクが作用した時に、上記ピニオンが上
記リングギヤに噛み合う方向に移動させる推力が発生す
るように、第1ヘリカルスプラインのねじれ角度が設定
されており、第2ヘリカルスプラインのねじれ角度は、
第1ヘリカルスプラインのねじれ角度と逆方向に設定さ
れ、上記チューブと上記ピニオンとの間には、バネが配
設され、このバネは、上記チューブを基準として、上記
ピニオンを上記リングギヤ方向に押圧している。
(2) Preferably, in the above (1),
The output shaft and the tube are engaged by a first helical spline, the tube and the pinion are engaged by a second helical spline, and when the drive torque of the motor acts on the output shaft, The torsion angle of the first helical spline is set so that a thrust for moving the pinion in the direction meshing with the ring gear is generated, and the torsion angle of the second helical spline is:
A direction is set opposite to the twist angle of the first helical spline, and a spring is provided between the tube and the pinion. The spring presses the pinion in the direction of the ring gear with respect to the tube. ing.

【0011】(3)また、好ましくは、上記(1)にお
いて、上記ピニオンとリングギヤとの噛み合いを保持す
るための保持手段を、さらに備え、この保持手段は、上
記制御手段により上記ピニオンとリングギヤとの噛み合
いの保持が解除される。
(3) Preferably, in the above (1), a holding means for holding the meshing between the pinion and the ring gear is further provided, and the holding means is provided with the pinion and the ring gear by the control means. Is released from the engagement.

【0012】(4)また、好ましくは、上記(3)にお
いて、上記保持手段は、上記チューブに、回転自在に設
けられた第1の保持部材と、この第1の保持部材の移動
を停止させる第2の保持部材とを有する。
(4) Also, preferably, in the above (3), the holding means stops the first holding member rotatably provided on the tube and the movement of the first holding member. A second holding member.

【0013】(5)また、好ましくは、上記(4)にお
いて、上記第2の保持部材は、上記ピニオンの外周近辺
に設けられている。
(5) Preferably, in the above (4), the second holding member is provided near an outer periphery of the pinion.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面により説明する。図1は、本発明の一実施形態である
エンジン始動装置の概略構成図である。図1において、
エンジン1の動力伝達部のクランク軸2にはリングギヤ
3が取付けられており、このリングギヤ3の回転数が回
転センサ4により検出され、検出された回転数から、エ
ンジン1の回転数が検出される。スタータ10は、ボル
トでエンジン1に装着されている。このスタータ10
は、動力を発生するモータ11と、このモータ11の動
力をエンジン1に伝達するためのピニオン18とを備え
ている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine starting device according to an embodiment of the present invention. In FIG.
A ring gear 3 is attached to a crankshaft 2 of a power transmission unit of the engine 1, and the rotation speed of the ring gear 3 is detected by a rotation sensor 4, and the rotation speed of the engine 1 is detected from the detected rotation speed. . The starter 10 is mounted on the engine 1 with bolts. This starter 10
Is provided with a motor 11 for generating power and a pinion 18 for transmitting the power of the motor 11 to the engine 1.

【0015】また、30はコントローラであり、このコ
ントローラ30は、回転センサ4及びキースイッチ5か
らの出力信号を取り込む入力ポート301と、この入力
ポート301からの信号を受けてメモリ(ROM)30
2に格納された制御プログラムに従って、メモリ(RA
M)303と相互接続されてデータ処理を行う中央演算
処理装置(CPU)304と、このCPU304の出力
信号を外部に送信するための出力ポート305とを備え
ている。
Reference numeral 30 denotes a controller. The controller 30 includes an input port 301 for receiving output signals from the rotation sensor 4 and the key switch 5, and a memory (ROM) 30 for receiving signals from the input port 301.
2 in accordance with the control program stored in the memory (RA
M) a central processing unit (CPU) 304 interconnected with the 303 for performing data processing, and an output port 305 for transmitting an output signal of the CPU 304 to the outside.

【0016】出力ポート305からの出力信号は、スタ
ータ10を制御するためのスタータ制御リレー40に供
給される。
An output signal from the output port 305 is supplied to a starter control relay 40 for controlling the starter 10.

【0017】図2は、上述したエンジン始動装置におけ
るスタータ10の構造を示す概略縦断面図、図3は後述
するチューブ16の斜視図、図4はチューブ16の縦断
面図である。図2、図3及び図4において、スタータ1
0のモータ11の出力軸12は、フロントブラケット1
4のノーズ部14aに設けた軸受部14bと、リヤブラ
ケット15の軸受部15aとにより支持される。また、
出力軸12には、チューブ16とピニオン18とが、摺
動可能に支持されている。チューブ16の溝部16gに
は、保持部材17が回転自在に支持されている。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of the starter 10 in the above-described engine starting device, FIG. 3 is a perspective view of a tube 16 described later, and FIG. 2, 3 and 4, the starter 1
0 of the output shaft 12 of the motor 11
4 is supported by a bearing portion 14b provided on the nose portion 14a and a bearing portion 15a of the rear bracket 15. Also,
On the output shaft 12, a tube 16 and a pinion 18 are slidably supported. The holding member 17 is rotatably supported in the groove 16 g of the tube 16.

【0018】また、出力軸12とチューブ16とは、出
力軸12の外周面に形成された第1ヘリカルスプライン
12a及びチューブ16の内周面に形成された第1ヘリ
カルスプライン16aにより出力軸12の軸方向に摺動
可能に係合されている。
The output shaft 12 and the tube 16 are connected to each other by a first helical spline 12a formed on the outer peripheral surface of the output shaft 12 and a first helical spline 16a formed on the inner peripheral surface of the tube 16. It is slidably engaged in the axial direction.

【0019】また、チューブ16とピニオン18とは、
チューブ16の外周面に形成された第2ヘリカルスプラ
イン16b及びピニオン18の内周面に形成された第2
ヘリカルスプライン18aにより軸方向に摺動可能に係
合されている。
The tube 16 and the pinion 18 are
A second helical spline 16b formed on the outer peripheral surface of the tube 16 and a second helical spline 16b formed on the inner peripheral surface of the pinion 18
It is slidably engaged in the axial direction by the helical spline 18a.

【0020】第1ヘリカルスプライン12a及び16a
は、出力軸12にモータ11の駆動トルクが作用した時
に、チューブ16にピニオン18がリングギヤ3に噛み
合う方向に移動する推力が発生するように、第1ヘリカ
ルスプライン12a及び16aのねじれ角度が設定され
る。また、第2ヘリカルスプライン16b及び18aの
ねじれ角度は、第1ヘリカルスプライン12a及び16
aのねじれ角度と逆方向に設定されている。
First helical splines 12a and 16a
The twist angles of the first helical splines 12a and 16a are set so that when the drive torque of the motor 11 acts on the output shaft 12, a thrust is generated in the tube 16 to move the pinion 18 in the direction meshing with the ring gear 3. You. The torsion angles of the second helical splines 16b and 18a are different from those of the first helical splines 12a and 16a.
It is set in the direction opposite to the twist angle of a.

【0021】チューブ16の外周面とピニオン18の内
周面との間であって、第2ヘリカルスプライン16b、
18aが形成されていない面の間には、ピニオン押しバ
ネ19が設けられており、ピニオン18は、ピニオン押
しバネ19のバネ力でリングギヤ3側に押圧されてい
る。
Between the outer peripheral surface of the tube 16 and the inner peripheral surface of the pinion 18, a second helical spline 16b,
A pinion pressing spring 19 is provided between the surfaces on which the 18 a is not formed, and the pinion 18 is pressed toward the ring gear 3 by the spring force of the pinion pressing spring 19.

【0022】また、出力軸12の軸方向に保持部材17
(第1の保持部材)と一定の距離をおいて対向する位置
で、かつ、ピニオン18が出力軸12上を移動するとき
のピニオン18のつば部18bの移動範囲の外周近辺に
電磁石25(第2の保持部材)が設けられている。そし
て、この電磁石25には、保持コイル25aが巻装され
ている。
The holding member 17 extends in the axial direction of the output shaft 12.
The electromagnet 25 (the second holding member) is located at a position facing the (first holding member) at a fixed distance and near the outer periphery of the movement range of the collar portion 18 b of the pinion 18 when the pinion 18 moves on the output shaft 12. 2 holding members). A holding coil 25a is wound around the electromagnet 25.

【0023】エンジンのスタータ取付部(図示せず)
は、フロントブラケット14のインロー部14cと嵌合
し、フロントブラケット14のフランジ部14dのボル
ト穴14eを介してボルトにより、スタータ10がスタ
ータ取付部に固定される。これにより、スタータ10
が、エンジン1に装着される。
Engine starter mounting part (not shown)
Is fitted to the spigot portion 14c of the front bracket 14, and the starter 10 is fixed to the starter mounting portion by bolts through the bolt holes 14e of the flange portion 14d of the front bracket 14. Thereby, the starter 10
Is mounted on the engine 1.

【0024】なお、20はチューブクリップ、21はピ
ニオンストッパ、22はシャフトクリップ、23はチュ
ーブストッパ、24はチューブ戻しバネ、25bは保持
コイル25aのコイルケースである。
Reference numeral 20 denotes a tube clip, 21 denotes a pinion stopper, 22 denotes a shaft clip, 23 denotes a tube stopper, 24 denotes a tube return spring, and 25b denotes a coil case of the holding coil 25a.

【0025】図5は、エンジン始動装置の概略回路図で
ある。図5において、エンジン始動装置の回路は、スタ
ータ10と、コントローラ30と、バッテリ50と、ス
タータ10へ電流を供給するか否かの選択を行うスター
タ制御リレー40とを備えている。
FIG. 5 is a schematic circuit diagram of the engine starting device. In FIG. 5, the circuit of the engine starter includes a starter 10, a controller 30, a battery 50, and a starter control relay 40 for selecting whether to supply a current to the starter 10.

【0026】次に、上述したように構成されたエンジン
始動装置の動作について説明する。図1〜図5におい
て、中央演算処理装置(CPU)304は、回転センサ
4の信号により、エンジン1が停止状態であり、この状
態で、運転者が自動車のキースイッチ5を投入したこと
を検出すると、出力信号を出力ポート305からスター
タ制御リレー40に送り、スタータ制御リレー40をオ
ンさせる。これにより、スタータ10のモータ11と電
磁石25の保持コイル25aとが通電される。
Next, the operation of the engine starting device configured as described above will be described. 1 to 5, a central processing unit (CPU) 304 detects, based on a signal from a rotation sensor 4, that the engine 1 is in a stopped state and in this state, the driver has turned on a key switch 5 of the automobile. Then, an output signal is sent from the output port 305 to the starter control relay 40, and the starter control relay 40 is turned on. Thus, the motor 11 of the starter 10 and the holding coil 25a of the electromagnet 25 are energized.

【0027】バッテリ50からモータ11に通電される
と、モータ11と出力軸12とが回転し、第1ヘリカル
スプライン12a及び16aに作用する軸方向の推力で
チューブ16とピニオン18とをリングギヤ3側に移送
する。
When power is supplied to the motor 11 from the battery 50, the motor 11 and the output shaft 12 rotate, and the tube 16 and the pinion 18 are separated from the ring gear 3 by the axial thrust acting on the first helical splines 12a and 16a. Transfer to

【0028】ここで、ピニオン18とリングギヤ3とが
衝突した場合には、ピニオン押しバネ19が圧縮され
て、衝撃力が緩和される。また、ピニオン18の歯とリ
ングギヤ3の歯とが噛み合ったときに、衝撃回転トルク
が発生するが、第2ヘリカルスプライン16b及び18
aのねじれ角度は、第1ヘリカルスプライン12a及び
16aのねじれ角度と逆方向に設定されているので、第
2ヘリカルスプライン16b及び18aには、ピニオン
押しバネ19を圧縮する方向の推力がピニオン18に作
用して、ピニオン18がモータ11側に回転しながら移
動して、衝撃回転トルクが緩和される。
Here, when the pinion 18 collides with the ring gear 3, the pinion pressing spring 19 is compressed, and the impact force is reduced. Further, when the teeth of the pinion 18 and the teeth of the ring gear 3 mesh with each other, an impact rotational torque is generated, but the second helical splines 16b and 18
Since the twist angle of a is set in the opposite direction to the twist angle of the first helical splines 12a and 16a, the thrust in the direction of compressing the pinion pressing spring 19 is applied to the pinion 18 on the second helical splines 16b and 18a. As a result, the pinion 18 moves while rotating toward the motor 11, and the impact rotational torque is reduced.

【0029】次に、図6に示すように、ピニオン18と
リングギヤ3とが噛み合い、チューブ16が最大移動位
置まで移動すると、保持部材17が電磁石25の保持コ
イル25aの電磁力でコイルケース25bに吸引され、
チューブ16が元の位置に戻るのを阻止する。
Next, as shown in FIG. 6, when the pinion 18 meshes with the ring gear 3 and the tube 16 moves to the maximum movement position, the holding member 17 is moved to the coil case 25b by the electromagnetic force of the holding coil 25a of the electromagnet 25. Sucked,
The tube 16 is prevented from returning to its original position.

【0030】ピニオン18がリングギヤ3に噛み合う
と、モータ11の回転動力をエンジン1に伝達して、エ
ンジン1を始動する。
When the pinion 18 meshes with the ring gear 3, the rotational power of the motor 11 is transmitted to the engine 1, and the engine 1 is started.

【0031】エンジン1が着火されて、エンジン1の回
転速度が瞬間的にピニオン18の回転速度を超過した際
には、リングギヤ3がピニオン18を駆動することにな
る。このとき、第1ヘリカルスプライン12a及び16
aには、スプラインのねじれの効果でチューブ16とピ
ニオン18とをリングギヤ3から離脱させる方向であっ
て、リングギヤ3の駆動トルクに比例する軸方向に推力
が発生する。
When the engine 1 is ignited and the rotational speed of the engine 1 instantaneously exceeds the rotational speed of the pinion 18, the ring gear 3 drives the pinion 18. At this time, the first helical splines 12a and 16
In a, a thrust is generated in a direction in which the tube 16 and the pinion 18 are separated from the ring gear 3 by the effect of the twist of the spline, and is in an axial direction proportional to the driving torque of the ring gear 3.

【0032】しかし、保持部材17及び電磁石25がチ
ューブ16が、元の位置に戻るのを阻止、つまり、ピニ
オン18をリングギヤ3から離脱するのを阻止している
ので、ピニオン18はリングギヤ3に噛み合った状態で
保持される。
However, since the holding member 17 and the electromagnet 25 prevent the tube 16 from returning to the original position, that is, prevent the pinion 18 from separating from the ring gear 3, the pinion 18 meshes with the ring gear 3. It is held in the state where it was.

【0033】エンジン始動後、回転センサ4により検出
されたエンジン1の回転数が、エンジン1の始動が完了
したと判定できる回転数、例えば、600r/min以
上の回転数となったときに、エンジン1が始動したとコ
ントローラ30が判定してスタータ制御リレー40をオ
フとする。
After the engine is started, when the rotation speed of the engine 1 detected by the rotation sensor 4 reaches a rotation speed at which the start of the engine 1 can be determined to be completed, for example, a rotation speed of 600 r / min or more, The controller 30 determines that 1 has started and turns off the starter control relay 40.

【0034】スタータ制御リレー40がオフとなると、
バッテリ50からモータ11及び電磁石25の保持コイ
ル25aへの通電が遮断されて、モータ11が停止し、
チューブ16とピニオン18とは、チューブ戻しバネ2
4のバネ力で元の位置、つまり、図2に示すように、ピ
ニオン18とリングギヤ3とが、離間した状態に戻る。
When the starter control relay 40 is turned off,
The power supply from the battery 50 to the motor 11 and the holding coil 25a of the electromagnet 25 is cut off, and the motor 11 stops,
The tube 16 and the pinion 18 are connected to the tube return spring 2.
With the spring force of 4, the pinion 18 and the ring gear 3 return to the original position, that is, as shown in FIG.

【0035】図7は、上述したエンジン始動装置におけ
るエンジン始動の概略動作フローチャートである。図7
において、コントローラ30は、回転センサ4からの出
力信号に基づいて、エンジン1が停止中に運転者が自動
車のキースイッチ5を投入したことを検出すると(ステ
ップS1)、スタータ制御リレー40をONとして(ス
テップS2)、スタータ10のモータ11と電磁石25
の保持コイル25aとに通電し、モータ11の回転を開
始させる(ステップS3)。
FIG. 7 is a schematic flowchart of the operation of the engine starting device for starting the engine. FIG.
When the controller 30 detects that the driver has turned on the key switch 5 of the vehicle while the engine 1 is stopped based on the output signal from the rotation sensor 4 (step S1), the controller 30 turns on the starter control relay 40. (Step S2), the motor 11 of the starter 10 and the electromagnet 25
To the holding coil 25a to start the rotation of the motor 11 (step S3).

【0036】モータ11が回転すると、第1ヘリカルス
プライン12a及び16aに作用する軸方向の推力でチ
ューブ16とピニオン18とがリングギヤ3側に飛出す
(ステップS4)。次に、ピニオン18がリングギヤ3
に噛み合い、チューブ16が最大移動位置まで移動する
と、保持部材17が電磁石25の保持コイル25aの電
磁力でコイルケース25bに吸引され、チューブ16が
元の位置に戻るのを阻止して、エンジンのクランキング
を開始する(ステップS5)。
When the motor 11 rotates, the tube 16 and the pinion 18 fly out toward the ring gear 3 by the axial thrust acting on the first helical splines 12a and 16a (step S4). Next, the pinion 18 is
When the tube 16 moves to the maximum movement position, the holding member 17 is attracted to the coil case 25b by the electromagnetic force of the holding coil 25a of the electromagnet 25, and the tube 16 is prevented from returning to the original position. The cranking is started (step S5).

【0037】そして、回転センサ4により検出されたエ
ンジン1の回転数が、エンジン1の始動が完了したと判
定できる回転数、例えば、600r/min以上の回転
数となったときに(ステップS6)、コントローラ30
はエンジン1が始動したと判定して、スタータ制御リレ
ー40をOFFとする(ステップS7)。これにより、
モータ11と電磁石25の保持コイル25aとの通電が
遮断される。
When the rotation speed of the engine 1 detected by the rotation sensor 4 reaches a rotation speed at which the start of the engine 1 can be determined to be completed, for example, a rotation speed of 600 r / min or more (step S6). , Controller 30
Determines that the engine 1 has started, and turns off the starter control relay 40 (step S7). This allows
The energization between the motor 11 and the holding coil 25a of the electromagnet 25 is cut off.

【0038】チューブ16とピニオン18とは、チュー
ブ戻しバネ24のバネ力で元の位置に戻され、ピニオン
18は、リングギヤ3から離脱して(ステップS8)、
エンジン1の始動が完了する(ステップS9)。
The tube 16 and the pinion 18 are returned to their original positions by the spring force of the tube return spring 24, and the pinion 18 is separated from the ring gear 3 (step S8).
The start of the engine 1 is completed (step S9).

【0039】そして、処理は、ステップS1に戻り、エ
ンジン1が停止したか否かを検出し、以降、上述したス
テップS2〜S9を実行する。
Then, the process returns to step S1 to detect whether or not the engine 1 has stopped, and thereafter executes the above-described steps S2 to S9.

【0040】以上のように、本発明の一実施形態によれ
ば、スタータ10の一方向クラッチ、このクラッチを駆
動するレバー及びこのレバーを駆動するマグネットスイ
ッチを廃止して、スタータ10の小形軽量化及びコスト
低減を図ることができ、ピニオン18がリングギヤ3に
噛み合うときの軸方向の衝撃力及び回転衝撃トルクを低
減することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, the one-way clutch of the starter 10, the lever for driving this clutch and the magnet switch for driving this lever are eliminated, and the starter 10 is reduced in size and weight. In addition, cost reduction can be achieved, and the axial impact force and the rotational impact torque when the pinion 18 meshes with the ring gear 3 can be reduced.

【0041】なお、一方向クラッチ等を必要とする従来
のスタータに比較して、本発明の一実施形態によるスタ
ータは、1kW程度のスタータで700〜750gの軽
量化が可能である。
The starter according to the embodiment of the present invention can be reduced in weight by 700 to 750 g with a starter of about 1 kW as compared with a conventional starter requiring a one-way clutch or the like.

【0042】また、エンジン始動後、エンジン1の回転
数がエンジン1の始動が完了したと判定できる回転数を
回転センサ4が検出したときにエンジン1が始動した
と、コントローラ30が判定して、ピニオン18を移動
しリングギヤ3との係合を解除する。これにより、エン
ジン1の始動が確実に行われた後に、ピニオン18とリ
ングギヤ3との係合を解除することができる。
After the engine is started, the controller 30 determines that the engine 1 has started when the rotation sensor 4 detects the number of rotations at which the engine 1 can determine that the start of the engine 1 has been completed. The pinion 18 is moved to release the engagement with the ring gear 3. Thus, after the engine 1 is reliably started, the engagement between the pinion 18 and the ring gear 3 can be released.

【0043】さらに、エンジン1の始動後、運転者が錯
誤によりキースイッチ5を投入したとしても、エンジン
1が回転している状態では、ピニオン18は、リングギ
ヤ3の方向に移送されることはない。つまり、本発明の
一実施形態においては、エンジン1が停止している状態
においてのみ、ピニオン18がリンギグギヤ3の方向に
移動し、噛み合わされるように構成されており、エンジ
ン1が回転している状態では、スタータ制御リレー40
はONとされることは無く、モータ11が回転されるこ
とは無いので、ピニオン18は、リングギヤ3の方向に
移送されることはない。これにより、エンジン始動後
に、誤って、キースイッチ5を投入したとしても、ピニ
オン18とリングギヤ3とが激しく衝突して、ピニオン
18あるいはリングギヤ3の歯が摩耗したり、破損する
ことを回避することができる。
Further, even if the driver turns on the key switch 5 by mistake after starting the engine 1, the pinion 18 is not transferred in the direction of the ring gear 3 while the engine 1 is rotating. . That is, in one embodiment of the present invention, the pinion 18 is configured to move in the direction of the ring gear 3 and mesh with the ring gear 3 only when the engine 1 is stopped, and the engine 1 is rotating. In the state, the starter control relay 40
Is not turned on and the motor 11 is not rotated, so that the pinion 18 is not transferred in the direction of the ring gear 3. This prevents the pinion 18 and the ring gear 3 from violently colliding with each other and causing the teeth of the pinion 18 or the ring gear 3 to be worn or damaged even if the key switch 5 is accidentally turned on after the engine is started. Can be.

【0044】なお、上述した例においては、ピニオン1
8をリングギヤ3方向に移動し、互いに噛み合わせる条
件を、エンジン停止の状態としたが、上記条件をその他
の条件、例えば、ブレーキペダルの踏み込み、運転席の
シートベルト装着等と組合わせても有効である。
In the above example, the pinion 1
8 is moved in the direction of the ring gear 3 and the condition for meshing with each other is set to the engine stopped state. However, it is effective to combine the above condition with other conditions, for example, depression of the brake pedal, wearing of the driver's seat belt, etc. It is.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次のような効果がある。一方向クラッチ、
このクラッチを駆動するレバー及びこのレバーを駆動す
るマグネットスイッチを必要とすること無く、ピニオン
とリングギヤとを噛み合わせることができるとともにエ
ンジンの始動後、ピニオンをリングギヤから速やかに離
脱可能として、小形軽量、かつ安価で信頼性の高いエン
ジン始動装置を実現することができる。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. One-way clutch,
The pinion can be engaged with the ring gear without the need for a lever for driving this clutch and a magnet switch for driving this lever, and the pinion can be quickly disengaged from the ring gear after the engine is started. In addition, an inexpensive and highly reliable engine starting device can be realized.

【0046】また、エンジンが停止している状態におい
てのみ、ピニオン18がリンギグギヤ3の方向に移動
し、噛み合わされるように構成されているので、エンジ
ン始動後に、誤って、キースイッチを投入したとして
も、ピニオンとリングギヤとが激しく衝突して、ピニオ
ンあるいはリングギヤの歯が摩耗したり、破損すること
を回避することができる。
Further, since the pinion 18 moves in the direction of the ring gear 3 and is engaged only when the engine is stopped, it is assumed that the key switch is accidentally turned on after the engine is started. In addition, it is possible to prevent the pinion and the ring gear from violently colliding with each other to wear or break the teeth of the pinion or the ring gear.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態であるエンジン始動装置の
概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an engine starting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態であるエンジン始動装置に
おけるスタータの構造を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a structure of a starter in the engine starting device according to one embodiment of the present invention.

【図3】図2のチューブの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the tube of FIG. 2;

【図4】図2のチューブの縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the tube of FIG. 2;

【図5】本発明の一実施形態であるエンジン始動装置の
概略回路図である。
FIG. 5 is a schematic circuit diagram of an engine starting device according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施形態であるエンジン始動装置の
動作説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation of the engine starting device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施形態であるエンジン始動装置に
おけるエンジン始動の動作フローチャートである。
FIG. 7 is an operation flowchart of an engine start in the engine start device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 クランク軸 3 リングギヤ 4 回転センサ 5 キースイッチ 10 スタータ 11 モータ 12 出力軸 16 チューブ 16a 第1ヘリカルスプライン 16b 第2ヘリカルスプライン 16g 溝部 17 保持部材 18 ピニオン 18b つば部 19 ピニオン押しバネ 20 チューブクリップ 21 ピニオンストッパ 22 シャフトクリップ 23 チューブストッパ 24 チューブ戻しバネ 25 電磁石 25a 保持コイル 25b コイルケース 30 コントローラ 40 スタータ制御リレー 50 バッテリ Reference Signs List 1 engine 2 crankshaft 3 ring gear 4 rotation sensor 5 key switch 10 starter 11 motor 12 output shaft 16 tube 16a first helical spline 16b second helical spline 16g groove 17 holding member 18 pinion 18b brim 19 pinion pressing spring 20 tube clip 21 Pinion stopper 22 Shaft clip 23 Tube stopper 24 Tube return spring 25 Electromagnet 25a Holding coil 25b Coil case 30 Controller 40 Starter control relay 50 Battery

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンに回転力を伝達するためのリング
ギヤと、エンジンを始動させるための回転力を発生する
モータと、上記リングギヤと噛み合い及びこの噛み合い
からの解除が可能で、上記モータの出力軸上を軸方向に
摺動するピニオンとを有するエンジン始動装置におい
て、 エンジンの回転数を検出する回転検出手段と、 上記出力軸及びピニオンと上記出力軸の軸方向に摺動可
能に係合し、上記モータの回転開始時には、上記出力軸
からピニオンに回転動力を伝達するとともに、ピニオン
をリングギヤ方向に移動させて互いに噛み合わせさせる
チューブと、 上記モータの動作制御を行うとともに、上記回転検出手
段により検出されたエンジンの回転数が所定回転数以上
となると、上記ピニオンとリングギヤとの噛み合いを解
除させる制御手段と、 を備えることを特徴とするエンジン始動装置。
A ring gear for transmitting a rotational force to an engine, a motor for generating a rotational force for starting the engine, and meshing with and releasing from the ring gear, and an output shaft of the motor. An engine starter having a pinion that slides axially upward, a rotation detection unit that detects the number of revolutions of the engine, and the output shaft and the pinion are slidably engaged with the output shaft in the axial direction, At the start of rotation of the motor, while transmitting rotational power from the output shaft to the pinion, moving the pinion in the direction of the ring gear to engage with each other, controlling the operation of the motor and detecting the rotation detection means. When the rotation speed of the engine is equal to or higher than a predetermined rotation speed, the engagement between the pinion and the ring gear is released. Engine starting apparatus characterized by comprising: a control means.
【請求項2】請求項1記載のエンジン始動装置におい
て、上記出力軸と上記チューブとは、第1ヘリカルスプ
ラインで係合され、上記チューブと上記ピニオンは、第
2ヘリカルスプラインで係合されており、上記出力軸に
上記モータの駆動トルクが作用した時に、上記ピニオン
が上記リングギヤに噛み合う方向に移動させる推力が発
生するように、第1ヘリカルスプラインのねじれ角度が
設定されており、第2ヘリカルスプラインのねじれ角度
は、第1ヘリカルスプラインのねじれ角度と逆方向に設
定され、上記チューブと上記ピニオンとの間には、バネ
が配設され、このバネは、上記チューブを基準として、
上記ピニオンを上記リングギヤ方向に押圧していること
を特徴とするエンジン始動装置。
2. The engine starter according to claim 1, wherein the output shaft and the tube are engaged by a first helical spline, and the tube and the pinion are engaged by a second helical spline. The twist angle of the first helical spline is set such that a thrust for moving the pinion in the direction meshing with the ring gear is generated when the drive torque of the motor acts on the output shaft. Is set in a direction opposite to the torsion angle of the first helical spline, and a spring is disposed between the tube and the pinion. The spring is based on the tube.
An engine starting device, wherein the pinion is pressed in the direction of the ring gear.
【請求項3】請求項1記載のエンジン始動装置におい
て、上記ピニオンとリングギヤとの噛み合いを保持する
ための保持手段を、さらに備え、この保持手段は、上記
制御手段により上記ピニオンとリングギヤとの噛み合い
の保持が解除されることを特徴とするエンジン始動装
置。
3. The engine starting device according to claim 1, further comprising holding means for holding the meshing between said pinion and said ring gear, said holding means being provided with said control means for meshing said pinion with said ring gear. An engine starting device wherein the holding of the engine is released.
【請求項4】請求項3記載のエンジン始動装置におい
て、上記保持手段は、上記チューブに、回転自在に設け
られた第1の保持部材と、この第1の保持部材の移動を
停止させる第2の保持部材とを有することを特徴とする
エンジン始動装置。
4. The engine starting device according to claim 3, wherein said holding means includes a first holding member rotatably provided on said tube, and a second holding member for stopping movement of said first holding member. An engine starting device comprising: a holding member.
【請求項5】請求項4記載のエンジン始動装置におい
て、上記第2の保持部材は、上記ピニオンの外周近辺に
設けられていることを特徴とするエンジン始動装置。
5. The engine starting device according to claim 4, wherein the second holding member is provided near an outer periphery of the pinion.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002115630A (en) * 2000-10-02 2002-04-19 Johnson Electric Sa Starter motor
CN102168640A (en) * 2010-02-26 2011-08-31 比亚迪股份有限公司 Engine starter
CN102207053A (en) * 2010-03-31 2011-10-05 比亚迪股份有限公司 Engine starter

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