JP2006515913A - スプラインにエンドストッパーを備える作動ヘッドを有する電動スターターシャフトに、ストッパーリングを取り付ける方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 スターターシャフトの軸方向の長さを長くすることなく、スプラインへの当接部を有する作動ヘッドへのストッパーリングの挿入を容易にする。
【解決手段】 本発明は、回転電動アーマチュアシャフトに係止リング（２１）を取り付ける方法に関する。この方法は、溝（２３）とスターター駆動アセンブリ（１０）のスプライン（１５）との間のアクセス可能な取り付け領域に位置する軸方向シャフトセグメント（２７）に、係止リング（２１）をまず取り付け、その後、静止位置に向けてスターター駆動アセンブリ（１０）を軸方向に移動させ、ラジアルアクセス部のないサービスエリアを含む位置決め溝（２３）まで、上記シャフトセグメント（２７）に沿って係止リング（２１）を移動させることから成る。

Description

本発明は、スリーブと、ピニオンと、前記スリーブと前記ピニオンとの間に作動的に挟持された係脱可能な結合装置とを有する作動ヘッドを備え、前記スリーブおよび回転自在なシャフトは、互いに協働するスプラインを有し、前記シャフトは、後方の第１当接部と、前方の第２当接部とを備え、前記両当接部は、ピニオンの静止位置と作動位置との間の前記作動ヘッドのスライド運動のコースを構成するように、前記シャフトに沿って位置しており、前記後方の第１当接部は、ストッパーリングを備え、このストッパーリングは、弾性的であり、かつ前記シャフトにおける環状位置決め溝内に挿入されている、電動スターターの回転自在なシャフトに、ストッパーリングを取り付けるための方法に関する。

図１および図２においては、電動スターターの作動ヘッド１０は、例えば自動車のエンジンの内燃機関の歯付きクラウンを駆動するための駆動ピニオン１１を備えている。この作動ヘッド１０は、係脱自在な結合装置と共に、駆動スリーブと称されるスリーブ１８も有している。結合装置１２は、フライホイールから成り、ピニオン１１と円筒形のスリーブ１８との間に作動的に挟持されている。

相補的な形状となっている螺旋スプライン１５および１６の２つの組が設けられている。ピニオン１１と減速機１３との間には、軸方向にフライホイール変速装置１２が挟持されている。この減速機１３は、衛星キャリア１４ｂに支持された歯付きホイール１４、すなわち、いわゆる衛星ホイールと協働する内歯を有する外側クラウン部分１３ａを有する。

この減速機は、国際特許出願第WO00/39454号の図１から分かるように、電動モータのシャフトのスプライン付き端部部分に結合されている。この減速機は、前記国際出願に記載されているものと同じタイプであるので、より詳細については、この国際出願を参照されたい。

スリーブ１８は、フライホイール１２のケージ部分１９に対して固定されており、減速機１３ａの衛星キャリア１４ｂには、シャフト１７が結合されている。このシャフト１７は、スリーブ１８およびピニオン１１内に突入している。

シャフト１７上および作動ヘッド１７の円筒形スリーブ１８内には、それぞれ、スプライン１５および１６の２つの組が配置されている。従って、フライホイール変速装置１２によって、スリーブ１８に対してピニオン１１が固定されており、変速装置は、通常の始動中にピニオン１１を駆動できるようにし、かつピニオン１１の回転速度がスリーブ１８の回転速度よりも速くなると、共に回転するように駆動するための機械的な結合装置を外すことができるようにしている。

エンジンの始動が終了する際に、フライホイール装置１２が設けられているので、エンジンの歯付きクラウン部分に係合しているピニオン１１は、電動モータを破損させ得るような過剰速度で電動モータのロータを駆動することを防止できる。かかる状況は、ドライバーがスタート完了直後に、スターターのコンタクタの作動を終了させなかったときに生じることがある。

図１に示すフライホイール１２は、ローラー２０を有するタイプのものであり、これらローラーは、スリーブ１８に固定されたケージ部分１９のトラックとピニオン１に対して固定された内側トラックとの間に挟持されている。しかし、任意の他の単一方向の変速装置も使用できること、特に、例えばフランス特許第FR2772433号に記載されているような円錐形摩擦クラッチを有する係合脱可能な結合要素も使用できることは明らかである。

始動終了時に、作動ヘッド１２は、シャフト１７のスプライン１５から螺合を外れる性質があり、これによって、後方当接部に向けて、スリーブ１８の端部２５を移動させるように働く軸方向の力が生じる。後方当接部は、シャフト１７に対して固定されており、ピニオン１１と反対に位置するストッパーリング２１から成っている。

軸線を中心として枢動するフォークによって、電磁コンタクタへの給電がカットオフされた後に、この軸方向の反作用力は、従来構造の電磁コンタクタの可動クラッチの復帰力に加えられる。フォークの一端は、可動コアに結合されており、同じく他端は、溝１８ａに係合して、これを駆動し、作動ヘッドの直線状の運動を生じさせるようになっている。

このタイプの電磁コンタクタおよびこのタイプのフォークは、上記国際特許出願第WO00/39454号に記載されている。ピニオン１１は、歯の両端の摩耗および破損を防止するのに十分に速い速度で、クラウン部分から急速に逃れるようになっている。

歯付きクラウンに係合する際のピニオン１１の走行コースのための終了位置を定めるために、作動ヘッドのシャフト１７に、前方当接部分２２が配置されている。この前方当接部分２２とストッパーリング２１とが離間する軸方向のギャップは、ピニオン１１の静止位置と作動位置との間のスターターヘッド１０のスライド運動のコースを決定する。

ストッパーリング２１（図２）は、Ｃ字形をした開いたリングであり、その厚さは１〜１.５ｍｍである。Ｃ字形の先端２４の間のスペースは、スターターヘッド１０のシャフト１７の後端部に形成された位置決め溝２３の直径よりも若干小さい。スリーブ１８の端部２５は、静止位置において、ストッパーリング２１に当接する。

このタイプの止め輪を取り付けるための従来の方法は、リング２１の中間部分に、径方向のスラスト（図１における矢印Ｆ３参照）を加え、リング２１を、シャフト１７に直角な方向に位置決め溝２３内に挿入することである。挿入後、先端部分２４は、そのグリップ位置に戻ることによって、ストッパーリング２１を溝２３内に安定した状態に保持できる。

減速機１３の突出部分２６に向かって、位置決め溝２１がアクセス可能となる場合にしか、公知の作動ヘッドのストッパーリング２１を、このように径方向に取り付けることはできない。この突出部分２６は、例えばスターターの（一部が示されている）ケーシング５０のハウジング５０ａ内に嵌合される弾性ダンピングパッド１３ｂから成っている。従って、この弾性手段１３ｂにより、回転運動が生じ、この回転運動によって、ショックを減衰することが可能となり、ノイズを低減できる。

より詳細については、国際特許出願第WO00/39454号を参照されたい。変形実施例では、突出要素２６を非弾性パッドから構成できる。

スターターのケーシング５０内の溝２３にストッパーリング２１を取り付けた後、ピニオン１１と、係脱可能な結合装置１２と、減速機１３とから成るアセンブリを挿入する。

ストッパーリング２１を挿入できるようにするには、作動ヘッド１０のシャフト１７を、軸方向距離Ｌだけ長手方向に延長しなければならない。そのため、スターターの長手方向のサイズが大きくなる。

本発明の目的は、これらの欠点を解消し、かつスターターシャフトの軸方向の長さを長くすることなく、スプラインへの当接部を有する作動ヘッドへのストッパーリングの挿入を容易にする取り付け方法を提供することにある。

本発明によれば、第１ステップにおいて、前記溝と前記ストッパーリングとの間のアクセス可能な取り付けゾーン内に位置する軸方向シャフト部分に、前記ストッパーリングを取り付け、第２ステップにおいて、ラジアルアクセス部を有しない作動ゾーン内に配置された前記位置決め溝まで、前記シャフト部分に沿って前記ストッパーリングを駆動するように、前記静止位置に向けて、前記作動ヘッドを軸方向に変位させることにより、前記回転自在なシャフトに、ストッパーリングを取り付ける。

このストッパーリングは、隣接部品の自由ゾーンにおいて、シャフトに径方向に挿入され、作動ヘッドを軸方向に手動で変位すると、リングは、ラジアルアクセスが不可能となっている隠れた位置決め溝内に挿入される。かかる取り付けによって、スターターの長手方向のサイズを短縮できる。

更に本発明によれば、スリーブと、ピニオンと、前記スリーブと前記ピニオンとの間に作動的に挟持された係脱可能な結合装置とを有する作動ヘッドを備え、前記シャフトは、後方の第１当接部と、前方の第２当接部とを備え、前記両当接部は、ピニオンの静止位置と作動位置との間の前記作動ヘッドのスライド運動のコースを構成するように、前記シャフトに沿って位置しており、前記後方の第１当接部は、ストッパーリングを備え、このストッパーリングは、弾性的であり、かつ前記シャフト内の環状位置決め溝内に挿入されている、自動車のための電動スターターであって、前記位置決め溝は、前記電動モータの前記ケーシングを囲む前記減速機の突出部分の後方であって、ラジアルアクセス部を有しない作動ゾーンに存在することを特徴とする電動スターターが提供される。

この装置は、次の特徴の１つ以上を有する。

前記位置決め溝は、前記作動ゾーンにおける前記ストッパーリングの軸方向の移動を停止させるようになっている正面を有する。

前記正面を向く前記位置決め溝の境界は、環状当接面によって定められ、前記当接面の幅は、前記正面の幅よりも広くなっている。

前記当接面から前記正面を分離する前記溝の軸方向長さは、１つ以上の弾性ストッパーリングを受けるように選択されている。

前記位置決め溝は、切頭円錐形をしたシャフト部分により、前記作動ヘッドシャフトのスプラインから軸方向に分離されており、前記シャフト部分の前記スプライン側の幅は、前記溝の前記正面に近い直径よりも狭くなっている。

添付図面に示された非限定的な例として示されている本発明に係わる取り付け方法に関する次の詳細な説明により、上記以外の利点および特徴がより明らかとなると思う。

図３〜図５において、図１および図２に示された部品に付されているのと同じ符号は、同様または同一の部品を示す。

図３を参照すると、作動ヘッド１０のシャフト１７上の位置決め溝２３は、シャフト部分２７により、内側スプライン１５から軸方向に離間している。シャフト部分２７は、例えば切頭円錐形の、次第に変化する断面を有する。スプライン１５側のシャフト部分２７の直径Ｄ１は、溝２３の正面２８に近い直径Ｄ２よりも小さくなっている。正面２８は、シャフト１７の長手方向軸線に概ね直角であるが、同じように傾斜していてもよく、かつ直線状でないプロフィルを有していてもよい。

シャフト部分２７の直径Ｄ１は、ストッパーリングが弾性変形することなく、ストッパーリングに対して認められる直径とほぼ同じ直径となっている。直径Ｄ１は、リングのメーカーが決定する認められる溝２３のベースの直径Ｄ３と等しいことが好ましい。

正面２８に対向する溝２３は、幅が直径Ｄ４とＤ３の差に対応する環状当接面２３によって構成されている。この幅は、作動ヘッドが、その静止位置に復帰することに起因する軸方向スラスト力に抵抗するよう、十分に広く、かつ直径Ｄ２とＤ３の差に対応する正面２３の幅よりも広くなっている。

シャフト１７を衛星キャリア１４ｂに締結するために、シャフト１７のより広くなっている部分に、面２９を形成することが好ましい。この幅広となっている部分は、部分２７の直径よりも大きい直径を有する。

第１ステップにおいて、突出部分２６とスプライン１５の端部との間に位置する軸方向のスペースｄ内に、弾性ストッパーリング２７のためのラジアル取り付けゾーンを形成する。このスペースｄによって、リング２１をシャフト部分２７のアクセス可能な部分に挿入することができる。

図４は、アクセス可能なスペース内に、ストッパーリング２１を挿入するための第１ステップを示す。図１に示すように、このスペースは、シャフト部分２７にリング２１を径方向に押すには十分である。この突出部分は、取り付け作業を妨害しない。

図４および図５から理解できるように、突出部分２６がすべて同じ形状となっていないことが好ましい。シャフト１７の軸方向の長さを更に短縮し、止め輪を容易に取り付けできるように、これら突出部分の一部は、より短くなっている。突出部分２６の後方に隠れている位置決め溝２３内に、ストッパーリング２１を移動させるために、リング２１が位置決め溝２３に、係合するまで、スリーブ１８の後端部２５がシャフト部分２７に沿って、減速機１３に向かって軸方向にリング２１を押圧するよう、矢印Ｆ１の方向に作動ヘッド１０を変位させる。

このように、スターターの長手方向サイズを大きくしなくても、径方向にアクセスできない作動ゾーンにある位置決め溝２３内に、ストッパーリング２１を挿入することが可能である。シャフト部分２７に沿って変位する間、リング２１は徐々に開き、次に再び溝２３に進入すると閉じる。

本発明の範囲から逸脱することなく、突出部分２６は、スターターのケーシングと協働するようになっている弾性パッド（例えばエラストマーまたはプラスチック材料とすることができる）を除く構造体から構成できる。例えば、減速機の外側クラウンの突出部分を設けることができる。突出部分は、当接リング２１を受ける目的のために設けられた溝２３への直接のラジアルアクセスを防止する構造を意味するものである。

従来技術におけるスターターの作動ヘッドの断面図である。 作動ヘッドシャフトの後部当接部を構成するストッパーリングの詳細図である。 本発明に係わる取り付け方法を実施できるようにする作動ヘッドシャフトの一部を示す拡大半断面図である。 図３に示された位置決め溝へのアクセスがされない場合に、ストッパーリングを取り付けるための本発明の方法のステップの１つを示す、図１と同様の図である。 図３に示された位置決め溝へのアクセスがされない場合に、ストッパーリングを取り付けるための本発明の方法のステップの１つを示す、図１と同様の図である。

符号の説明

１０ 作動ヘッド
１１ 駆動ピニオン
１２ 係脱可能な結合装置
１３ 減速機
１４ 歯付きホイール
１４ｂ 衛星キャリア
１５ 螺旋スプライン
１６ スプライン
１７ シャフト
１８ スリーブ
１９ ケージ部分
２０ ローラー
２１ ストッパーリング
２２ 当接部分
２３ 位置決め溝
２４ 先端
２５ 端部
２６ 突出部分
２７ シャフト部分
２８ 正面
２９ 当接面
５０ ケーシング
５０ａ ハウジング

Claims (9)

1. スリーブ（１８）と、ピニオン（１１）と、前記スリーブ（１８）と前記ピニオン（１１）との間に作動的に挟持された係脱可能な結合装置（１２）とを有する作動ヘッド（１０）を備え、前記スリーブ（１８）および回転自在なシャフト（１７）は、互いに協働するスプライン（１５）（１６）を有し、前記シャフトは、後方の第１当接部（２１）と、前方の第２当接部（２２）とを備え、前記両当接部は、ピニオンの静止位置と作動位置との間の前記作動ヘッド（１０）のスライド運動のコースを構成するように、前記シャフトに沿って位置しており、前記後方の第１当接部は、ストッパーリング（２１）を備え、このストッパーリングは、弾性的であり、かつ前記シャフトにおける環状位置決め溝（２３）内に挿入されている、電動スターターの回転自在なシャフト（１７）に、ストッパーリング（２１）を取り付けるための方法であって、
   −第１ステップにおいて、前記溝（２３）と前記ストッパーリング（２１）（１５）との間のアクセス可能な取り付けゾーン内に位置する軸方向シャフト部分（２７）に、前記ストッパーリング（２１）を取り付け、
   −第２ステップにおいて、ラジアルアクセス部を有しない作動ゾーン内に配置された前記位置決め溝（２３）まで、前記シャフト部分（２７）に沿って前記ストッパーリング（２１）を駆動するように、前記静止位置に向けて、前記作動ヘッド（１０）を軸方向に変位させることにより、前記回転自在なシャフト（１７）に、ストッパーリング（２１）を取り付ける方法。
2. 前記減速機（１３）の突出部分（２６）の後方に、前記ストッパーリング（２１）を収容するためのサービスゾーンが配置されていることを特徴とする、請求項１記載の取り付け方法。
3. シャフト部分（２７）は、前記位置決め溝（２３）に向かって大きくなる断面を有することを特徴とする、請求項１記載の取り付け方法。
4. スリーブ（１８）と、ピニオン（１１）と、前記スリーブ（１８）と前記ピニオン（１１）との間に作動的に挟持された係脱可能な結合装置（１２）とを有する作動ヘッド（１０）を備え、前記シャフトは、後方の第１当接部（２１）と、前方の第２当接部（２２）とを備え、前記両当接部は、ピニオンの静止位置と作動位置との間の前記作動ヘッド（１０）のスライド運動のコースを構成するように、前記シャフトに沿って位置しており、前記後方の第１当接部は、ストッパーリング（２１）を備え、このストッパーリングは、弾性的であり、かつ前記シャフト内の環状位置決め溝（２３）内に挿入されている、自動車のための電動スターターにおいて、
   前記位置決め溝（２３）は、前記電動モータの前記ケーシング（５０）を囲む前記減速機（１３）の突出部分（２６）の後方であって、ラジアルアクセス部を有しない作動ゾーンに位置していることを特徴とする、自動車用電動スターター。
5. 前記位置決め溝（２３）は、前記作動ゾーンにおける前記ストッパーリング（２１）の軸方向の移動を停止させるようになっている正面（２８）を有することを特徴とする、請求項４記載の電動スターター。
6. 前記正面（２８）を向く前記位置決め溝（２３）の境界が、環状当接面（２９）によって定められ、前記当接面の幅は、前記正面（２８）の幅よりも広くなっていることを特徴とする、請求項５記載の電動スターター。
7. 前記当接面（２９）から前記正面（２８）を分離する前記溝（２３）の軸方向長さは、１つ以上の弾性ストッパーリング（２１）を受けるように選択されていることを特徴とする、請求項６記載の電動スターター。
8. 前記位置決め溝（２３）は、切頭円錐形をしたシャフト部分（２７）により、前記作動ヘッドシャフト（１７）のスプライン（１５）から軸方向に分離されており、前記シャフト部分（２７）の前記スプライン（１５）側の幅（Ｄ１）は、前記溝の前記正面（２８）に近い直径（Ｄ２）よりも狭くなっていることを特徴とする、請求項６または７記載の電動スターター。
9. 前記係脱可能な結合装置（１２）は、フライホイールから成っていることを特徴とする、請求項４記載の電動スターター。

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