JP2003239834A - 中間歯車付スタータ - Google Patents

中間歯車付スタータ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スタータ停止時における中間歯車5のガタツ
キを防止すること。 【解決手段】 本実施例のスタータ1は、中間歯車5が
停止位置にいるスタータ停止時において、コイルスプリ
ング15の付勢力がワッシャ16を介して中間歯車5に
作用し、中間歯車5を中間軸4上のリングギヤ6方向へ
付勢している。これにより、中間歯車5のボス部5aに
設けられた鍔部5bが繋留部材14に押圧されるので、
中間歯車5の軸方向の移動が抑制される。その結果、車
両走行時のエンジン振動等による中間歯車5のがたつき
を抑えることができ、ガタツキ音や共振による摩耗の発
生を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピニオンギヤに常
時噛み合う中間歯車を有し、この中間歯車を介してモー
タの回転力をリングギヤに伝達する中間歯車付スタータ
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来技術として、例えば特許第2555492
号公報に開示された中間歯車付始動電動機がある。この
始動電動機は、ピニオンギヤを支持する出力軸と平行に
中間軸を有し、その中間軸上に中間歯車が配置され、こ
の中間歯車がピニオンギヤに常時噛み合わされている。
また、ピニオンギヤと中間歯車は、両者が噛み合ったま
ま軸方向に移動できる様に、ピニオンギヤを具備する一
方向クラッチと中間歯車とが繋留部材によって連結され
ている。内燃機関の始動時には、繋留部材によって連結
された一方向クラッチと中間歯車とを軸方向に移動させ
て、中間歯車を内燃機関のリングギヤに噛み合わせ、ピ
ニオンギヤから中間歯車を介してリングギヤに回転力が
伝達される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の繋留
部材は、ピニオンギヤと中間歯車とが噛み合った状態を
保持する(一方向クラッチと中間歯車との軸方向の相対
移動を規制する)と同時に、中間歯車の回転を許容する
必要があるため、中間歯車に対し軸方向に若干の隙間が
確保されている。このため、車両走行時のエンジン振動
等により、中間歯車が隙間分だけ軸方向にがたつくこと
があり、繋留部材に衝突してガタツキ音が発生したり、
繋留部材との間で共振摩耗を発生するといった問題があ
る。本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、そ
の目的は、中間歯車のガタツキを防止できる中間歯車付
スタータを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】(請求項1の発明)本発
明の中間歯車付スタータは、中間歯車が回転停止してい
るスタータ停止時に、中間歯車を軸方向に付勢して、繋
留部材に対する中間歯車の軸方向の移動を抑制する付勢
手段を設けたことを特徴とする。この構成によれば、付
勢手段の付勢力によって中間歯車の軸方向の移動が抑制
されるので、車両走行時のエンジン振動等による中間歯
車のガタツキを抑えることができ、ガタツキ音や共振摩
耗の発生を防止できる。
【0005】(請求項2の発明)請求項1に記載した中
間歯車付スタータにおいて、中間歯車は、中間軸上を繋
留部材の反リングギヤ側まで延設された円筒状のボス部
を有し、このボス部の軸方向端部に繋留部材と軸方向に
対向する鍔部が設けられ、付勢手段は、鍔部に付勢力を
付与して鍔部を繋留部材に押圧している。この構成で
は、付勢手段の付勢力を受けて鍔部が繋留部材に押圧さ
れることにより、中間歯車の軸方向の移動が抑制され、
ガタツキを防止できる。
【0006】(請求項3の発明)請求項1または2に記
載した中間歯車付スタータにおいて、付勢手段は、鍔部
に対し反リングギヤ側に配置されるコイルスプリングで
あり、中間歯車を中間軸上のリングギヤ方向に付勢して
いる。この構成では、コイルスプリングの付勢力が中間
歯車をリングギヤ側へ押し出す方向に作用しているの
で、中間歯車をリングギヤに噛み合わせる際に、コイル
スプリングの付勢力が抵抗として働くことがなく、むし
ろ、中間歯車の動き出しの慣性エネルギーを低減するこ
とができ、中間歯車とリングギヤとの噛み合いを良好に
行わせることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は中間歯車付スタータ1の要部
断面図である。本実施例の中間歯車付スタータ1(以下
スタータ1と略す)は、図1に示す様に、ピニオンギヤ
2を支持する出力軸3と平行に中間軸4を有し、この中
間軸4にピニオンギヤ2と噛み合う中間歯車5が配置さ
れ、この中間歯車5をピニオンギヤ2と共に軸方向に移
動させてエンジンのリングギヤ6に噛み合わせる方式で
ある。
【0008】出力軸3は、図示しない減速装置(例えば
遊星歯車減速機構)を介してモータ7の回転軸(図示し
ない)と同軸に連結され、減速装置で減速された回転動
力を出力する。モータ7は、周知の直流電動機であり、
モータ7に並設された電磁スイッチ8によりモータ7の
通電回路(図示しない)が閉成されると、車載バッテリ
より給電されて、内蔵するアーマチャ(図示しない)に
回転力を発生する。
【0009】電磁スイッチ8は、磁力を発生する励磁コ
イル8aと、この励磁コイル8aの磁力を受けて図示右
方向に吸引されるプランジャ8bと、励磁コイル8aの
磁力が消滅した時にプランジャ8bを押し戻すリターン
スプリング8c等を有し、通電回路に設けられるモータ
接点(図示しない)をON/OFF制御すると共に、プランジ
ャ8bに連結されるレバー9を介して一方向クラッチ1
0(下述する)を出力軸3上の反モータ側(図1の左方
向)へ押し出す働きを有する。
【0010】一方向クラッチ10は、出力軸3の外周に
ヘリカルスプライン嵌合するバレル部10aを有し、こ
のバレル部10aと一体に回転するアウタ10b、この
アウタ10bの径方向内側に配置されるインナ10c、
及びアウタ10bとインナ10cとの間でトルク伝達を
断続するローラ10d等より構成される。ピニオンギヤ
2は、一方向クラッチ10に対し出力軸3上の反モータ
側に配置され、ピニオンギヤ2と一方向クラッチ10の
インナ10cとの間に設けられる円筒部2aと共にイン
ナ10cと一体に構成されている。
【0011】中間軸4は、自身の両端部がそれぞれハウ
ジング11に設けられた嵌合穴11a、11bに挿入さ
れ、ピン12によりハウジング11に固定されている。
ピン12は、図1に示す様に、中間軸4の後端部(モー
タ側端部)を径方向に貫通してハウジング11に支持さ
れ、ハウジング11に対する中間軸4の移動を軸方向及
び回転方向に規制している。なお、中間軸4の後端側に
は、軸径を若干小さくする段差部4a(図3参照)が設
けられて、この段差部4aから中間軸4の後端まで同一
外径を有する小径部4bとして形成され、この小径部4
bがハウジング11の嵌合穴11bに挿入されている。
【0012】中間歯車5は、中間軸4に軸受13を介し
て回転自在及び軸方向に移動可能に支持され、常時ピニ
オンギヤ2に噛み合わされている。この中間歯車5は、
自身の後部側(モータ側)に円筒状のボス部5aが一体
に設けられ、このボス部5aが繋留部材14(下述す
る)を介してピニオンギヤ2の円筒部2aに連結されて
いる。なお、ボス部5aの軸方向後端(反リングギヤ6
側端部)には、ボス部5aより外径が大きい鍔部5bが
設けられ、この鍔部5bに繋留部材14の抜け止め機能
を持たせている。また、中間歯車5は、スタータ1の停
止時に、コイルスプリング15により中間軸4上をリン
グギヤ6方向(図1の左方向)へ付勢されている。
【0013】繋留部材14は、ピニオンギヤ2の円筒部
2aと中間歯車5のボス部5aとをそれぞれ回転可能に
保持し、且つピニオンギヤ2と中間歯車5との軸方向の
相対移動を規制している。この繋留部材14は、例えば
樹脂製で軸方向に略一定の厚さを有し、図2に示す様
に、ピニオンギヤ2の円筒部2aに嵌合する第1の嵌合
凹部14aと、中間歯車5のボス部5aに嵌合する第2
の嵌合凹部14b、及び第1の嵌合凹部14aにピニオ
ンギヤ2の円筒部2aを挿入するための開口部14cを
有している。
【0014】但し、第1の嵌合凹部14aが形成される
ピニオンギヤ2側の軸方向の厚さは、円筒部2aの軸方
向長さ(ピニオンギヤ2と一方向クラッチ10との間の
軸方向間隔)より若干小さく設定されて、ピニオンギヤ
2と一方向クラッチ10との間に多少の隙間が確保され
ている。また、第2の嵌合凹部14bが形成される中間
歯車5側の軸方向の厚さは、ボス部5aの軸方向長さ
(中間歯車5の反リングギヤ6側に設けられる段差部4
aとボス部5aの後端に設けられる鍔部5bとの間の軸
方向間隔)より若干小さく設定されて、段差部4aと鍔
部5bとの間に多少の隙間が確保されている。
【0015】コイルスプリング15は、図3に示す様
に、中間軸4に設けられる小径部4bの外周に嵌合し
て、小径部4bが挿入されるハウジング11の嵌合穴1
1bに収容され、スタータ停止時(中間歯車5が回転停
止している時)にワッシャ16を介して中間歯車5(鍔
部5bの後端面)を図示左方向へ付勢している。なお、
コイルスプリング15の初期荷重は、レバー9を介して
一方向クラッチ10をモータ側へ引き戻す力(電磁スイ
ッチ8に内蔵されるリターンスプリング8cによって発
生する)より小さく設定されている。ハウジング11の
嵌合穴11bは、コイルスプリング15を収容する部分
だけ内径が大きく形成され、コイルスプリング15の後
端を支持する支持面を有している(図3参照)。
【0016】ワッシャ16は、中間軸4の小径部4bに
嵌合して、コイルスプリング15の付勢力を受けて鍔部
5bの後端面に当接している。但し、ワッシャ16は、
中間軸4に設けられる段差部4aによってリングギヤ6
側(図示左側)への移動が規制される。即ち、エンジン
始動時に中間歯車5がリングギヤ6側へ移動しても、ワ
ッシャ16は段差部4aに当接する位置までしか移動で
きない(図4参照)。従って、鍔部5bの後端面がワッ
シャ16から離れた後は、コイルスプリング15の付勢
力が中間歯車5に作用することはない。
【0017】次に、スタータ1の作動を説明する。電磁
スイッチ8の励磁コイル8aに通電されてプランジャ8
bが吸引されると、そのプランジャ8bに連結されたレ
バー9を介して一方向クラッチ10が出力軸3上を反モ
ータ側へ押し出される。この一方向クラッチ10の移動
により、繋留部材14を介して中間歯車5がピニオンギ
ヤ2に噛み合ったまま中間軸4上をリングギヤ6側へ移
動する。この時、コイルスプリング15に付勢されたワ
ッシャ16が中間歯車5と共に移動し、中間軸4の段差
部4aに当接して停止する。従って、コイルスプリング
15は、ワッシャ16が停止した位置まで伸びて保持さ
れる。
【0018】中間歯車5がリングギヤ6に当接した後、
更にプランジャ8bが吸引されてモータ接点が閉じる
と、車載バッテリからモータ7に給電されてアーマチャ
に回転力が発生し、出力軸3が回転する。これにより、
出力軸3の回転が一方向クラッチ10を介してピニオン
ギヤ2に伝達されると、ピニオンギヤ2と噛み合ってい
る中間歯車5がリングギヤ6と噛み合い可能な位置まで
回転してリングギヤ6に噛み合い、モータ7の回転力が
中間歯車5からリングギヤ6に伝達されてエンジンをク
ランキングさせる。この時、中間歯車5は、コイルスプ
リング15の付勢力を受けていないので、繋留部材14
との相対回転に必要な隙間が与えられ、繋留部材14に
対して摩擦を発生することなく回転することができる。
【0019】エンジン始動後、電磁スイッチ8への通電
が停止して励磁コイル8aの磁力が消滅すると、リター
ンスプリング8cによりプランジャ8bが押し戻され、
そのプランジャ8bの移動(図1の左側へ移動する)に
連動して、一方向クラッチ10が出力軸3上を停止位置
(図1に示す位置)まで引き戻される。この一方向クラ
ッチ10の移動と共に、繋留部材14を介して中間歯車
5がピニオンギヤ2に噛み合ったまま中間軸4上を反リ
ングギヤ6側へ移動し、一方向クラッチ10と共に停止
する。この停止位置では、図4に示す様に、コイルスプ
リング15の付勢力がワッシャ16を介して中間歯車5
に作用し、中間歯車5のボス部5aに設けられた鍔部5
bが繋留部材14に押圧される。
【0020】(本実施例の効果)本実施例のスタータ1
は、中間歯車5が停止位置にいるスタータ停止時におい
て、コイルスプリング15の付勢力がワッシャ16を介
して中間歯車5に作用し、中間歯車5を中間軸4上のリ
ングギヤ6方向へ付勢している。これにより、中間歯車
5のボス部5aに設けられた鍔部5bが繋留部材14に
押圧されるので、中間歯車5の軸方向の移動が抑制され
る。その結果、車両走行時のエンジン振動等による中間
歯車5のガタツキを抑えることができ、ガタツキ音や共
振による摩耗の発生を防止できる。
【0021】また、エンジン始動後、一方向クラッチ1
0と共に中間歯車5が停止位置まで戻る時に、中間歯車
5がコイルスプリング15の付勢力を受けて繋留部材1
4に押圧されることにより、中間歯車5の惰性回転が抑
制される。このため、ドライバーの誤操作により、スタ
ータ1を再始動させた場合の飛込回転数(中間歯車5が
リングギヤ6に当たる時の回転数)を低減でき、リング
ギヤ6及び中間歯車5の破損を防止できる。
【0022】更に、本実施例のスタータ1は、コイルス
プリング15の付勢力が中間歯車5をリングギヤ6側へ
押し出す方向に作用しているので、中間歯車5をリング
ギヤ6に噛み合わせる際に、コイルスプリング15の付
勢力が抵抗として働くことがなく、むしろ、中間歯車5
の動き出しの慣性エネルギーを低減することができ、中
間歯車5とリングギヤ6との噛み合いを良好に行わせる
ことができる。 また、中間歯車5を付勢する付勢手段
としてコイルスプリング15を使用しているので、組み
付けが容易(中間軸4の小径部4bに嵌合してハウジン
グ11の嵌合穴11bに挿入するだけで良い)であり、
且つ皿バネ等の付勢手段と比較して安定した付勢力を確
保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ピニオンギヤ及び中間歯車の周辺構造を示すス
タータ断面図である。
【図2】繋留部材の正面図である。
【図3】本発明に係わる要部断面図である(スタータ停
止時)。
【図4】本発明に係わる要部断面図である(スタータ作
動時)。
【符号の説明】
1 中間歯車付スタータ 2 ピニオンギヤ 3 出力軸 4 中間軸 5 中間歯車 5a ボス部 5b 鍔部 6 リングギヤ 7 モータ 14 繋留部材 15 コイルスプリング(付勢手段)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータの回転力を出力する出力軸と、 この出力軸に支持されるピニオンギヤと、 前記出力軸と平行に配設される中間軸と、 この中間軸に支持され、且つ前記ピニオンギヤに常時噛
    み合う中間歯車と、 前記ピニオンギヤと前記中間歯車との軸方向の相対移動
    を規制する繋留部材とを有し、エンジン始動時に、前記
    繋留部材を介して前記中間歯車を前記ピニオンギヤと共
    に軸方向に移動させて前記エンジンのリングギヤに噛み
    合わせる中間歯車付スタータであって、 前記中間歯車が回転停止しているスタータ停止時に、前
    記中間歯車を軸方向に付勢して、前記繋留部材に対する
    前記中間歯車の軸方向の移動を抑制する付勢手段を設け
    たことを特徴とする中間歯車付スタータ。
  2. 【請求項2】請求項1に記載した中間歯車付スタータに
    おいて、 前記中間歯車は、前記中間軸上を前記繋留部材の反リン
    グギヤ側まで延設された円筒状のボス部を有し、このボ
    ス部の軸方向端部に前記繋留部材と軸方向に対向する鍔
    部が設けられ、 前記付勢手段は、前記鍔部に付勢力を付与して前記鍔部
    を前記繋留部材に押圧していることを特徴とする中間歯
    車付スタータ。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載した中間歯車付ス
    タータにおいて、 前記付勢手段は、前記鍔部に対し反リングギヤ側に配置
    されるコイルスプリングであり、前記中間歯車を前記中
    間軸上のリングギヤ方向に付勢していることを特徴とす
    る中間歯車付スタータ。
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