JP2000337234A

JP2000337234A - スタータ

Info

Publication number: JP2000337234A
Application number: JP11148164A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Shiroyama; 繁城山; Motoi Hisamoto; 基久本; Akira Kuragaki; 昭倉垣; Koichiro Kamei; 光一郎亀井; Takehiro Kobayashi; 武弘小林; Hidekazu Katayama; 英和片山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2000-12-05
Also published as: FR2794177A1; FR2794177B1; KR100324177B1; US6333567B1; KR20010006638A

Abstract

(57)【要約】【課題】プランジャに対する吸引力を十分に確保でき
ず、確保するためには、スタータが大型化してしまう。【解決手段】励磁コイル２ａで励磁されていない状態
において励磁コア２ｃと対向するプランジャ４の先端４
ｔとの間で所定の間隔（ｇ２）を保ってスラストスプラ
イン３Ａの一端３ｆが位置する如くオーバランニングク
ラッチ３を配置するようにし、かつ、上記所定の間隔に
対応する出力軸１の外周を、非磁性材料又は低透磁率材
料で形成された筒体５で覆うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンを始動
するためのスタータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、出力軸と同軸に、電磁スイッチ
や、リングギヤと噛み合うピニオンを備えるオーバラン
ニングクラッチ、プランジャ（可動鉄心）などを配置す
るようにして構成されたスタータ（同軸型スタータ）が
知られている。この種のスタータは、次のように作動す
る。即ち、電磁スイッチの励磁コイルに電流を流すと、
プランジャが電磁スイッチの励磁コアにより吸引され、
プランジャが吸引移行を開始してしばらくすると可動接
点と固定接点が接触して直流電動機に電力が供給され、
シャフト（電動機軸），減速機構等を介して出力軸が回
転する。これにより、出力軸とスプライン結合されたオ
ーバランニングクラッチがリングギヤの方向に移行し、
ピニオンとリングギヤが噛み合って、エンジンが起動さ
れる。上記プランジャは、出力軸の外周を覆うように配
置され、オーバランニングクラッチをリングギア方向に
移動させる筒状形状のものである。また、オーバランニ
ングクラッチは、出力軸に形成されたヘリカルスプライ
ン部とスプライン結合されるヘリカルスプライン部が内
周に形成された筒部を有するスラストスプラインを有
し、また、いわゆる一方向クラッチを構成する。

【０００３】上述のようなスタータにおいては、出力軸
やこの出力軸とスプライン結合されるオーバランニング
クラッチのスラストスプラインは、強度の確保のため、
一般には、焼入れ鋼材で形成したものを用いていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、焼入れ鋼材で
形成された出力軸やスラストスプラインを使用すると、
プランジャから出力軸に、また、出力軸からスラストス
プラインに、多くの磁束が漏れてしまい、静止状態のプ
ランジャが電磁スイッチの励磁コアにより吸引され始め
るときの吸引力（初期吸引力）が不足してしまう。即
ち、プランジャに対する吸引力が不足するという課題が
あった。上記の場合、出力軸とプランジャとの間の距離
間隔（プランジャの筒内周と出力軸の外周との間の距離
間隔（エアーギャップ））を大きくとって、磁束漏れを
少なくすることも可能であるが、このようにすると、ス
タータの径方向の寸法が大きくなり、スタータが大型化
してしまうという課題があった。

【０００５】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、小型化が図れて、プランジャに
対する吸引力を確保できるスタータを提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係るスタータ
は、励磁コイルで励磁されていない状態において励磁コ
アと対向するプランジャの先端との間で所定の間隔（ｇ
２）を保ってスラストスプラインの一端が位置する如く
オーバランニングクラッチを配置するようにし、かつ、
上記所定の間隔に対応する出力軸の外周を、非磁性材料
又は低透磁率材料で形成された筒体で覆うようにした。
また、励磁コアの先端とプランジャの先端との間の間隔
より大きくしたり、少なくとも上記所定の間隔に対応す
る部分の出力軸の軸径を、スラストスプラインとスプラ
イン結合されている部分の軸径より小さくする。

【０００７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、本発明にお
けるスタータの実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は、実施の形態１によるスタータの構成を示す断面
図である。図１中、左側の部分は直流電動機部Ｘ、右側
の部分は作動部Ｙ、ほぼ中央の上側の部分は接点室Ｚで
ある。尚、以下、適宜、図１の電動機側を後方、リング
ギヤ側を前方と呼んで説明する。本実施の形態１による
スタータは、外壁部材であるフロントブラケット２０，
センタブラケット３０，リアブラケット４０で覆われ、
ほぼ弾丸状の外観を呈している。尚、リングギヤ５０が
入り込む部分は開口部となっている。内部には、直流電
動機Ｍ、この直流電動機Ｍで駆動される出力軸１、この
出力軸１の周りに環状の電磁スイッチ２やオーバランニ
ングクラッチ３やプランジャ（可動鉄心）４などが配置
されている。即ち、本実施の形態１によるスタータは、
出力軸１と同軸に、電磁スイッチ２やオーバランニング
クラッチ３やプランジャ４が配置されている同軸型のス
タータである。

【０００８】本実施の形態１では、上記電磁スイッチ２
の励磁コイルで励磁されていない状態において励磁コア
と対向するプランジャ４の先端との間で所定の間隔ｇ２
を保って上記スラストスプラインの一端が位置する如く
オーバランニングクラッチ３を配置するようにして、上
記所定の間隔ｇ２に対応する出力軸１の外周を、非磁性
材料又は低透磁率材料で形成された筒体で覆うようにし
ている。

【０００９】上記直流電動機Ｍは、周知のように、電機
子１２、この電機子１２の周囲を覆うヨーク１３、この
ヨーク１３の内側に設けられた固定磁極１３ａ、コンミ
ュテータ（整流子）１４、ブラシ１５、シャフト１６な
どで構成されている。電機子１２は、電機子鉄心に電機
子コイルが巻かれたもので、そのシャフト１６の前方側
は筒状のコンミュテータ１４の筒空間を貫通して減速機
構１８に接続されている。電機子コイルはコンミュテー
タ１４に接続されている。直流電動機Ｍは、固定磁極の
数により、２極機，４極機，６極機などがあるが、例え
ば、６極機の直流電動機を使用する場合を例にすると、
固定磁極１３ａはＮ極，Ｓ極交互に全部で６つ設けられ
ていて、コンミュテータ１４に接触するブラシ１５は、
コンミュテータ１４の周囲に沿って交互に配置されてい
る。尚、１５ａはブラシ１５をコンミュテータ１４に押
し付けるバネ、１５ｈはブラシホルダである。以上のよ
うな直流電動機Ｍにより出力軸１を駆動する。

【００１０】作動部Ｙは、減速機構１８、出力軸１、電
磁スイッチ２、オーバランニングクラッチ３、プランジ
ャ４などから成る。

【００１１】１７は内歯車部材である。これは、軸受１
ｙを介して出力軸１の外周に嵌められる第１筒状部１７
ａと、この第１筒状部１７ａから出力軸１の外周に対し
て直角方向に延在する中空円盤状の底板部１７ｂと、こ
の底板部１７ｂの外周縁より後方側に延長し、内周に内
歯車１８ｃを有する第２筒状部１７ｃとから構成され
る。上記減速機構１８は、上記内歯車部材１７の内歯車
１８ｃと、シャフト１６に設けられた太陽歯車１８ａ
と、この太陽歯車１８ａの周りに配置され当該太陽歯車
１８ａ及び内歯車１８ｃと噛み合う複数個の遊星歯車１
８ｂと、この遊星歯車１８ｂ群と上記内歯車部材１７の
底板部１７ｂとの間に挿入された出力軸１のフランジ部
１Ｆより突出して、各遊星歯車１８ｂを出力軸１のフラ
ンジ部１Ｆに連結するピン１Ｐとにより構成される。
尚、各遊星歯車１８ｂの回転力は軸受１ｚを介して各ピ
ン１Ｐに伝達される。尚、出力軸１のフランジ部１Ｆの
中心には円溝１ｈが形成されており、シャフト１６の前
方側先端は上記円溝１ｈに設けられた軸受１ｘを介して
回転自在に支承されている。従って、図５の断面図に示
すように、各遊星歯車１８ｂが太陽歯車１８ａの周りを
公転することによりシャフト１６の回転力が減速されて
ピン１Ｐを介して出力軸１に伝達されることになる。

【００１２】また、出力軸１の中央側の一部の外周には
ヘリカルスプライン１ａが形成されており、このヘリカ
ルスプライン１ａが形成されている部分の外周には、ス
ラストスプライン３Ａの筒部３ａが対応するようにオー
バランニングクラッチ３が配置されている。尚、スラス
トスプライン３Ａの筒部３ａの内面には、上記ヘリカル
スプライン１ａと噛み合うヘリカルスプライン３ｘが形
成されている。即ち、オーバランニングクラッチ３は出
力軸１にスプライン結合されている。また、電磁スイッ
チ２は、スラストスプライン３Ａの筒部３ａの外周側に
配置される。また、出力軸１におけるフランジ部１Ｆ側
の外周にはプランジャ４が配置されている。

【００１３】上記オーバランニングクラッチ３は、上記
出力軸１の中央側の一部の外周に形成されたヘリカルス
プライン１ａと噛み合うヘリカルスプライン３ｘが内面
に形成された筒部３ａと，この筒部３ａの前方側に設け
られ後述するローラカムのカム底となるフランジ部３ｂ
とから成るスラストスプライン３Ａと、このスラストス
プライン３Ａのフランジ部３ｂとワッシャ３ｅとで挟ま
れたローラカム３ｃと、ピニオン３Ｐと、ピニオン３Ｐ
の根元の筒部で構成されるクラッチインナ３ｙと、ロー
ラカム３ｃに形成された溝３ｔに配置されたクラッチロ
ーラ３ｒ及びバネ３ｓと、上記スラストスプライン３Ａ
のフランジ部３ｂとローラカム３ｃとワッシャ３ｅの外
側を覆うクラッチカバー３ｗとで構成される。尚、上記
スラストスプライン３Ａとローラカム３ｃとでクラッチ
アウタ３Ｂが構成される。また、上記オーバランニング
クラッチ３は、いわゆる一方向クラッチとして作動す
る。尚、図６にオーバランニングクラッチ３の断面図を
示す。ローラカム３ｃの内周の数箇所には、クラッチイ
ンナ３ｙの外周との間で狭い空間と広い空間とを形成す
る溝３ｔが形成されており、これら各溝３ｔにそれぞれ
クラッチローラ３ｒが配置されている。３ｓはクラッチ
ローラ３ｒを溝３ｔの狭い空間の方へ付勢するバネであ
る。これは、直流電動機Ｍにより出力軸１が駆動される
と、ローラカム３ｃが回転してクラッチローラ３ｒは溝
３ｔの狭い空間の方へ移動し、クラッチアウタ３Ｂのロ
ーラカム３ｃとクラッチインナ３ｙとが係合してピニオ
ン３Ｐが回転し、リングギヤ５０と噛み合う。そして、
リングギヤ５０によりピニオン３Ｐが連れ回されると、
クラッチローラ３ｒは溝３ｔの広い空間の方へ移動し、
クラッチアウタ３Ｂとクラッチインナ３ｙの係合が解除
されて、オーバランニングクラッチ３はエンジンから切
り離される。

【００１４】電磁スイッチ２は、励磁コイル２ａと、励
磁コイル２ａを覆うスイッチケース２ｂと、コア２ｃと
から成り、上記オーバランニングクラッチ３Ｂの位置よ
り後方側に配置されている。コア２ｃは上記スラストス
プライン３Ａのフランジ部３ｂと対向する中空状円盤面
を有し、スラストスプライン３Ａの筒部３ａの外周上に
貫通するよう配置される環状体よりなり、かつ、スラス
トスプライン３Ａの筒部３ａ側において後方側に延長す
る環状突出部２ｔを有する。

【００１５】上記プランジャ４は、上記スイッチケース
２ｂの内周に沿って励磁コア２ｃの方向に移動可能なよ
うに配置される筒体よりなり、コア２ｃの環状突出部２
ｔと対向する先端４ｔは、環状突出部２ｔの形状と対応
した形状に形成されている。

【００１６】尚、本実施の形態１では、プランジャ４か
ら出力軸１への洩れ磁束を減らすため、次のように構成
している。即ち、上記オーバランニングクラッチ３は、
上記プランジャ４が励磁コイル２ａにより励磁されてい
ない状態において励磁コア２ｃと対向するプランジャ４
の先端４ｔとの間で所定の間隔ｇ２を保ってスラストス
プライン３Ａ（の筒部３ａ）の一端３ｆが位置するよう
に配置されている。そして、非磁性材料又は低透磁率材
料で形成された筒体５で、上記所定の間隔ｇ２に対応す
る出力軸１の外周を覆うようにしている。また、上記プ
ランジャ４の先端４ｔには出力軸１方向に突出する第１
係止部４ｘが形成されており、筒体５の他端側には上記
第１係止部４ｘに係合する第２係止部５ｘが形成されて
いる。よって、筒体５は、一端５ｆが、スラストスプラ
イン３Ａの一端３ｆに当接する状態に、他端側は第２係
止部５ｘにより上記第１係止部４ｘに係合された状態に
配設されている。また、プランジャ４の後方端側の内周
には、環状のプレート５ａが固定されている。そして、
上記プランジャ４の内周と出力軸１の外周との間で、か
つ、プレート５ａと筒体５の第２係止部５ｘとの間に、
弾性手段としてのコイルバネ６が配置されている。この
プレート５ａは、コイルバネ６に蓄えられた弾発力を上
記筒体５を介して上記オーバランニングクラッチ３に伝
えてピニオン３Ｐをリングギヤ５０に噛み合わせるため
の押圧プレートとして機能する。また、筒体５は、コイ
ルバネ６に蓄えられた弾発力をオーバランニングクラッ
チ３に伝達するものとして機能することになる。従っ
て、プランジャ４は、コア２ｃに吸引されてコア２ｃの
方向（前方）に移動し、オーバランニングクラッチ３
は、プランジャ４の移動に伴ってプレート５ａ及びコイ
ルバネ６の押圧力を伝える筒体５で押されて移動し、ピ
ニオン３Ｐの端面３Ｐｅがリングギヤ５０の端面５０ｅ
に当接して一旦移動が停止した後に、電動機を駆動させ
てピニオン３Ｐとリングギヤ５０の歯の山と谷が合う
と、それまで縮んで蓄えられていたコイルバネ６の弾発
力によりピニオン３Ｐがリングギヤ５０に噛み合う。

【００１７】８は接点軸であり、これは上記内歯車部材
１７の第２筒状部１７ｃの一部（図１では上部）に設け
られた支持孔１７ｈにより、軸の延長方向に移動可能な
ように支持されている。尚、接点軸８は、支持孔１７ｈ
を介して作動部Ｙと接点室Ｚとにまたがるよう取付けら
れている。接点軸８の接点室Ｚ内に位置する一端側に
は、可動接点８ｅが設けられている。さらにこの可動接
点８ｅより後方側には環状のプレート９ａが接点軸８に
固定され、このプレート９ａと可動接点８ｅとの間に
は、可動接点８ａを後述する固定接点側に押圧するため
のコイルバネ９ｂが設けられている。また、接点軸８の
作動部Ｙ側に位置する軸の他端側には環状のプレート９
ｃが接点軸８に固定され、このプレート９ｃとフロント
ブラケット２０との間には押し戻しコイルバネ９ｄが設
けられている。

【００１８】また、プランジャ４の後方端側にはシフト
プレート７が取付けられており、このシフトプレート７
は、上下に延長する細長い板状のものよりなり、中央側
にはプランジャ４の後方端側に装着するための孔が形成
され、上記接点軸８に対応する上部には貫通孔７ｓが形
成されている。このシフトプレート７は、係止リング７
ｔにより、プランジャ４に固定されている。なお、シフ
トプレート７の下部とフロントブラケット２０との間に
は押し戻しコイルバネ９ｖが設けられている。

【００１９】尚、上記プランジャ４に固定されたシフト
プレート７とプレート当接部としての上記プレート９ｃ
とで接点軸移動手段を構成する。また、上記プレート５
ａとコイルバネ６及び筒体５とにより、付勢手段を構成
する。

【００２０】電動機部Ｘ及び接点室Ｚと作動部Ｙは、仕
切りプレート３４，３５を介して区画されている。ま
た、接点室Ｚは、接点室壁３１及び接点室カバー３２で
区画されている。接点室壁３１には、第１固定接点１０
ａと第２固定接点１０ｂが設けられる。第１固定接点１
０ａは、端子ボルト１１を介してバッテリに接続されて
いる。また、第２固定接点１０ｂは、リード線を介して
＋極ブラシに接続され、また、電磁スイッチ２の励磁コ
イル２ａの他端に接続されている。尚、第１固定接点１
０ａは、端子ボルト１１がナット１１ａで固定されるこ
とにより頭部１１ｔで接点室壁３１に固定されている。
また、３３はＯリング、７０ｂ，７０ｃはパッキンであ
る。

【００２１】なお、シャフト１６の後方端１６ｅは軸受
６０ａを介してリヤブラケット４０に回転自在に支承さ
れており、出力軸１の前方端１ｔは軸受６０ｅを介して
フロントブラケット２０の先端２０ｔ側に支承されてい
る。また、出力軸１の前方側には係止リング５１を介し
てストッパ５２が設けられ、ピニオン３Ｐの先端にもス
トッパ５３が設けられ、これらストッパ５２，５３間に
は押し戻しコイルバネ５４が設けられている。４１は、
直流電動機部Ｘと作動部Ｙを、リヤブラケット４０とフ
ロントブラケット２０で挟み込んで固定するためのボル
トである。

【００２２】尚、図７に出力軸１の斜視図を、図８
（ａ），（ｂ）にオーバランニングクラッチ３の斜視図
を、図９にプランジャ４とシフトプレート７の斜視図を
示す。

【００２３】次に動作を説明する。イグニッションスイ
ッチをオンして、電磁スイッチ２の励磁コイル２ａに電
流が流れると、プランジャ４が励磁コア２ｃ側に向かっ
て吸引され、これにより、プレート５ａがコイルバネ６
を押し、これに伴って筒体５がスラストスプライン３Ａ
を押圧して、オーバランニングクラッチ３をリングギヤ
５０の方向に押し出す。これにより、オーバランニング
クラッチ３に設けられたピニオン３Ｐの端面３Ｐｅとリ
ングギヤ５０の端面５０ｅとが当接するので、オーバラ
ンニングクラッチ３の前方（図１の右方向）への移動は
一旦中断するが、プランジャ４の内周側に設けられてい
るプレート５ａがコイルバネ６を撓ませながら、プラン
ジャ４は更に吸引され移動を続行する。そして、シフト
プレート７も前方に移動してプレート９ｃに接触する。
この状態の後も、プランジャ４は吸引され続けるため、
接点軸８に固定されたプレート９ｃがシフトプレート７
に押されて接点軸８も前方へ移動する。これにより、接
点軸８の可動接点８ｅが第１，第２固定接点１０ａ，１
０ｂと接触すると、バッテリからの電力が供給されて電
機子１２が回転を始める。尚、プランジャ４が完全に吸
引されてその先端４ｔ側が励磁コア２ｃに接触する状態
になるまで接点軸８は移動する。この時、プレート９ａ
によりコイルバネ９ｂが圧縮され、これにより、可動接
点８ｅは押圧されて第１，第２固定接点１０ａ，１０ｂ
との接触が保たれる。電機子１２が回転を始めると、そ
の回転力は減速機構１８を介して減速されて出力軸１に
伝わり、出力軸１とスプライン結合されたオーバランニ
ングクラッチ３、更にはピニオン３Ｐへと及ぶ。そし
て、ピニオン３Ｐがゆっくりと回転してピニオン３Ｐの
歯の山と谷がリングギヤの歯の谷と山に一致すると、撓
んだ状態のコイルバネ６のバネ力（弾発力）によってピ
ニオン３Ｐが前方に押し出され、完全にリングギヤ５０
に噛み合う。これにより、リングギヤ５０に連結された
クランクシャフトが回転するので、エンジンが始動す
る。エンジンが始動すると、オーバランニングクラッチ
３の作用で出力軸１とピニオン３Ｐが切り離され、ピニ
オン３Ｐが空転する。そして、励磁コイル２ａへの通電
が停止されると、押し戻しコイルバネ９ｄ，９ｖによ
り、プランジャ４及びオーバランニングクラッチ３が元
の位置に復帰するのでピニオン３Ｐがリングギヤ５０よ
り離脱する。尚、ピニオン３Ｐの歯の山と谷がリングギ
ヤ５０の歯の谷と山に一致していれば、ピニオン３Ｐの
端面３Ｐｅとリングギヤ５０の端面５０ｅとが当接せず
に、そのまま噛み合うので問題はない。

【００２４】本実施の形態１によれば、上記所定の間隔
ｇ２に対応する出力軸１の外周を覆うように、非磁性材
料又は低透磁率材料で形成された筒体５を配設したの
で、出力軸１とプランジャ４との間のエアーギャップを
大きくとることもなく、小型化が図れる構造でもって、
プランジャ４から出力軸１への洩れ磁束が減らすことが
でき、吸引力を向上させることができる。

【００２５】また、筒体５は、コイルバネ６に蓄えられ
た弾発力をオーバランニングクラッチ３に伝達するもの
としても機能するので、上記効果ととともに、次のよう
な効果を奏するスタータを実現する。即ち、本発明のス
タータは、電機子１２を回転させる前に、コイルバネ６
の弾発力をもってピニオン３Ｐの端面３Ｐｅとリングギ
ヤ５０の端面５０ｅを予め当接させた状態とした後に、
電機子１２を回転させ、さらに、コイルバネ６の弾発力
をもってピニオン３Ｐをリングギヤ５０に噛み合わせる
ので、ピニオン３Ｐが跳ね返されることがなくなる。従
って、ピニオン３Ｐがリングギヤ５０に噛み込む際跳ね
返されて再度飛込むようなことがなくなって、ピニオン
３Ｐをリングギヤ５０にスムーズに噛み合わすことがで
きて、ピニオン３Ｐとリングギヤ５０の噛合時における
信頼性に優れたものとなるとともに、ギヤの摩耗を少な
くできてギヤの長寿命化が図れる。また、プランジャ４
の移動量より接点軸８の移動量を少なくしたので、接点
室Ｚを小さくできる。つまり、小型化が図れる。即ち、
従来のスタータは、プランジャの移動量分と同じだけ接
点軸が移動する構造である。このような構造の場合、実
施の形態１のようにピニオンとリングギヤを予め当接さ
せた状態としておいてから電機子を回転させるようにす
る場合は、可動接点と固定接点との間のスペースを大き
く取らなければならず、可動接点を押圧するバネを保持
する為のプレート（止め輪等）の移動スペースを確保し
なければならないことも考えると、従来のスタータの構
造では接点室が大きくならざるを得ない。これに比べて
本実施の形態１による構成のスタータによれば、上述し
た効果に加え、さらに、接点軸８の移動量を少なくでき
て、接点室Ｚを小さくできるので、小型化が図れる。

【００２６】実施の形態２．図２に示すように、コア２
ｃの先端２ｔである環状突出部２ｔとプランジャ４の先
端４ｔとの間の間隔は、上記プランジャ４が励磁コイル
２ｃにより励磁されていない状態において、上記間隔ｇ
２より狭い間隔ｇ１となるように設定する。このよう
に、間隔ｇ２＞間隔ｇ１に設定することにより、プラン
ジャ４とスラストスプライン３Ａの先端間距離（＝間隔
ｇ２）より、励磁コア２ｃとプランジャ４の先端間距離
（間隔ｇ１）が近くなるので、プランジャ４と励磁コア
２ｃ間に多くの磁束が流れるようになるとともに、逆
に、プランジャ４とスラストスプライン３Ａ間に磁束が
流れにくくなるため、プランジャ４に対する吸引力を向
上させることができる。図３は、ｇ２−ｇ１（ｍｍ）の
値と吸引力ｋｇｆとの関係を実験した結果を示した図で
あり、本実施の形態によれば、図３からわかるように、
ｇ２−ｇ１の値を大きくすることによって吸引力を大き
くできる。従って、実施の形態１と実施の形態２を組合
わせれば、さらに効果の高いスタータが得られる。

【００２７】実施の形態３．また、少なくとも上記所定
の間隔ｇ２に対応する部分の出力軸の軸径ｄ１を、スラ
ストスプライン３Ａとスプライン結合されている部分の
軸径ｄ２より小さくする。この場合、ｄ２及びｄ１の径
を小さくすると吸引力が向上するが、ピニオン３Ｐを装
着する部分の軸径ｄ３より軸径ｄ２を小さくするとピニ
オンを３Ｐを組付けられないので、ｄ３＞ｄ２にする必
要がある。一方、出力軸１として焼入れ鋼を使用すれ
ば、ｄ１を小さくしても軸自体の強度は高いので、曲げ
と、ねじりなどに耐え得る限度でｄ１を小さくすればす
るほど吸引力を向上させることができる。図４は、ｄ２
をＡとした場合において、ｄ１＝Ａ−ｎ（ｍｍ）の値と
吸引力（ｋｇｆ）との関係を実験した結果を示した図で
あり、本実施の形態によれば、図４からわかるように、
ｄ１をｄ２より小さくすればするほど吸引力を大きくす
ることができる。従って、実施の形態１と実施の形態２
と実施の形態３を組合わせれば、さらに効果の高いスタ
ータが得られることはいうまでもない。

【００２８】尚、上記各種バネは、ゴムなどでもよく、
要は、弾発力を蓄えることができる弾性手段を用いれば
よいまた、上記説明では、内歯車部材１７に設けた支持
孔１７ｈで接点軸８を支承するようにしたが、外壁部材
としてのセンタブラケット３０に接点軸８を支承するた
めの支持孔を形成した支持部を設けるようにして、接点
軸８をセンタブラケット３０で支承するような構成とし
てもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、励磁
コイルで励磁されていない状態において励磁コアと対向
するプランジャの先端との間で所定の間隔を保ってスラ
ストスプラインの一端が位置する如くオーバランニング
クラッチを配置するようにし、かつ、上記所定の間隔に
対応する出力軸の外周を、非磁性材料又は低透磁率材料
で形成された筒体で覆うようにしたので、小型化が図れ
て、かつ、プランジャに対する吸引力を確保できるスタ
ータが得られる。また、励磁コアの先端とプランジャの
先端との間の間隔より大きくしたり、少なくとも上記所
定の間隔に対応する部分の出力軸の軸径を、スラストス
プラインとスプライン結合されている部分の軸径より小
さくすることにより、さらに、プランジャに対する吸引
力を高めることが可能となる。また、接点軸移動手段を
備えることにより、上記効果の他に、ピニオンをリング
ギヤにスムーズに噛み合わすことができて、ピニオンと
リングギヤの噛合時における信頼性に優れるとともに、
ギヤの摩耗を少なくできてギヤの長寿命化が図れ、さら
に、接点室を小さくできて小型化が図れる。また、付勢
手段を備えることにより、さらにピニオンをリングギヤ
にスムーズに噛み合わすことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１によるスタータの構
造を示す断面図である。

【図２】実施の形態２，３のスタータを説明するため
の断面図である。

【図３】実施の形態２の効果を説明するための図であ
る。

【図４】実施の形態３の効果を説明するための図であ
る。

【図５】減速機構の断面図である。

【図６】オーバランニングクラッチの断面図である。

【図７】出力軸の斜視図である。

【図８】オーバランニングクラッチの斜視図である。

【図９】プランジャとシフトプレートの斜視図であ
る。

【符号の説明】

１出力軸、２電磁スイッチ、２ａ励磁コイル、３
オーバランニングクラッチ、３Ａスラストスプライ
ン、３Ｐピニオン、４プランジャ、５筒体、５ａ
プレート（押圧プレート）、６コイルバネ（弾性手
段）、７シフトプレート、８接点軸、８ｅ可動接
点、９ｃプレート（シフトプレート当接部）、５０
リングギヤ、Ｍ電動機。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者倉垣昭東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者亀井光一郎東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者小林武弘東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者片山英和東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動機により駆動される出力軸を有し、
この出力軸に同軸にプランジャ，励磁コイル，オーバラ
ンニングクラッチが配置されて成るスタータであって、励磁コイルを励磁してプランジャを吸引することにより
電動機を駆動することで、出力軸とスプライン結合され
たスラストスプラインを有する上記オーバランニングク
ラッチをリングギヤの方向に移動させ、オーバランニン
グクラッチに設けられたピニオンをリングギヤに噛み合
わせてエンジンを始動させるスタータにおいて、上記励磁コイルで励磁されていない状態において励磁コ
アと対向する上記プランジャの先端との間で所定の間隔
を保って上記スラストスプラインの一端が位置する如く
上記オーバランニングクラッチを配置するようにし、か
つ、上記所定の間隔に対応する上記出力軸の外周を、非
磁性材料又は低透磁率材料で形成された筒体で覆うよう
にしたことを特徴とするスタータ。
【請求項２】上記所定の間隔は、上記励磁コアの先端
と上記プランジャの先端との間の間隔より大きくしたこ
とを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
【請求項３】少なくとも上記所定の間隔に対応する部
分の上記出力軸の軸径を、上記スラストスプラインとス
プライン結合されている部分の軸径より小さくしたこと
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスタータ。
【請求項４】上記電動機に電力を供給するために固定
接点と接触する可動接点を一端側に有し上記プランジャ
と略平行に配設される接点軸と、上記励磁コイルにより上記プランジャがある一定時間だ
け吸引移行した後に、上記可動接点を固定接点に接触さ
せる方向に上記接点軸を移動させるための接点軸移動手
段とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２又
は請求項３に記載のスタータ。
【請求項５】上記ピニオンの端面がリングギヤの端面
に当接した後に、上記ピニオンの歯の山と谷がリングギ
ヤの歯の谷と山に一致した場合に、弾発力によりピニオ
ンをリングギヤに噛み合わせるための付勢手段を備えた
ことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又
は請求項４に記載のスタータ。
【請求項６】上記接点軸移動手段は、上記プランジャ
に固定され上記接点軸の他端側が貫通する貫通孔を備え
たシフトプレートと、このシフトプレートが上記プラン
ジャの吸引移行に伴って上記ある一定時間だけ移動した
ときに当該シフトプレートに当接して、以後のプランジ
ャの吸引移行に伴う上記シフトプレートの移動により上
記接点軸を移動させて上記可動接点を固定接点に当接さ
せるために上記接点軸の他端側に設けられたシフトプレ
ート当接部とから成ることを特徴とする請求項１又は請
求項２又は請求項３又は請求項４又は請求項５に記載の
スタータ。
【請求項７】上記プランジャの先端には出力軸方向に
突出する第１係止部を有し、上記非磁性材料又は低透磁率材料で形成された筒体は、
一端側が上記スラストスプラインの一端に当接する状態
に、他端側は第２係止部により上記第１係止部に係合さ
れた状態に配置され、上記付勢手段は、上記プランジャの内周と上記出力軸の
外周との間の空間に配置された弾性手段と、上記プラン
ジャの内周に固定され当該プランジャの吸引移行に伴っ
て上記弾性手段の一端側に押圧力を与え、上記弾性手段
に蓄えられた弾発力を上記筒体を介して上記オーバラン
ニングクラッチに伝えて上記ピニオンをリングギヤに噛
み合わせるための押圧プレートとから成ることを特徴と
する請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又
は請求項５又は請求項６に記載のスタータ。
【請求項８】上記接点軸移動手段は、上記プランジャ
のある一定時間だけの吸引移行に伴い上記付勢手段によ
って上記ピニオンの端面がリングギヤの端面に当接した
後に、上記接点軸の可動接点を固定接点に接触させるこ
とを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３又は
請求項４又は請求項５又は請求項６又は請求項７に記載
のスタータ。