JP2010144552A - エンジンスタータ - Google Patents

Abstract

【課題】スタータの占有体積や投影面積を小さくし、エンジンルーム内におけるレイアウト性を向上させると共に、車両の振動による電源ターミナルの振れを低減させる。
【解決手段】スタータ１は、マグネットスイッチ部４をドライブシャフト３２と同軸状に配したいわゆる１軸タイプのエンジンスタータに、軸方向に移動することによりエンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤ１５を付加した構成となっている。電源供給用の電源ターミナル４４は、ギヤカバー２４のエンジン取付面２４ａの幅方向寸法Ｂと、エンジン取付面２４ａからモータハウジング２１の径方向端部までの寸法Ｈとに囲まれた領域Ｘ内に配置され、従前のアイドルギヤ付スタータに比して、装置全体の投影面積や占有体積が小さく抑えられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等のエンジンに取り付けられるスタータに関し、特に、マグネットスイッチによりギヤを軸方向に作動させてエンジン側リングギヤと噛合させるエンジンスタータに関する。

自動車や自動二輪車、大型発電機等に使用されるエンジンでは、エンジンに取り付けられたスタータによって始動動作が行われるのが一般的である。このようなエンジンスタータ（以下、適宜スタータと略記する）としては、特許文献１のように、軸方向に移動可能なアイドルギヤを備えたものが知られている。アイドルギヤは、モータによって回転駆動されるピニオンと噛合しており、ピニオンはオーバーランニングクラッチを介してモータ回転軸に接続されている。また、アイドルギヤは軸方向に移動可能となっており、エンジンのリングギヤと噛合・離脱可能に配置されている。スタータにはさらに、マグネットスイッチの吸引力によって作動するシフトレバーが設けられている。エンジン始動時には、このシフトレバーにてアイドルギヤを軸方向に押し出し、リングギヤと噛合させてエンジンを始動させる。エンジン始動後、マグネットスイッチがオフされると、シフトレバーと共にアイドルギヤが元の位置に戻り、両ギヤの噛合が解除される。
特開2006-169983号公報

ところが、従来のアイドルギヤ付スタータでは、図３に示すように、マグネットスイッチ部101が装置の外側に大きく突出する形で設けられているため、装置の占有体積や投影面積（領域Ｙ）が大きく、エンジンルーム内におけるレイアウト性が良くないという問題があった。また、重量のあるマグネットスイッチ部101がエンジン取付面102から離れて配置される形となるため、車両の振動によりスタータが揺れると、マグネットスイッチ部101の振れが大きくなり、電源ターミナル103に接続されているバッテリーケーブルが外れてしまうおそれがあるという問題があった。

本発明の目的は、スタータの占有体積や投影面積を小さくし、エンジンルーム内におけるレイアウト性を向上させることにある。また、本発明の他の目的は、電源ターミナルとエンジン取付部との間の距離を小さくし、車両の振動による電源ターミナルの振れを低減させることにある。

本発明のエンジンスタータは、電動モータを駆動源とし、該電動モータの回転をエンジンのリングギヤに伝達して該エンジンを始動させるエンジンスタータであって、前記電動モータを収容するモータハウジングと、前記電動モータによって回転駆動されるピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを回転自在に支持するドライブシャフトと、前記モータハウジングに取り付けられ、前記ドライブシャフトを収容すると共に、前記エンジンに取り付けられるエンジン取付面を有するカバー部材と、前記ドライブシャフトと同軸状に配置され、前記エンジンのイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦに伴って作動するマグネットスイッチと、前記マグネットスイッチによって制御され、前記電動モータへの電力供給を制御するモータスイッチ部と、前記ピニオンギヤと噛合すると共に、軸方向に移動することにより前記エンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤと、を有することを特徴とする。

本発明にあっては、マグネットスイッチをドライブシャフトと同軸状に配したいわゆる１軸タイプのスタータをベースとして、これにアイドルギヤを追加した構成を採用することにより、従前のアイドルギヤ付スタータに比して、装置全体の投影面積や占有体積を小さく抑えられ、エンジンルーム内におけるスタータのレイアウト性が向上する。

前記エンジンスタータにおいて、当該エンジンスタータに電力を供給する電源ターミナルを、前記エンジン取付面の幅方向の寸法Ｂと、前記エンジン取付面から前記モータハウジングの径方向端部までの寸法Ｈとに囲まれた領域Ｘの投影面積内に配置するようにしても良い。すなわち、当該エンジンスタータでは、１軸タイプのスタータにアイドルギヤを追加した構成を採用したことにより、電源ターミナルを領域Ｘ内に配置でき、これにより、電源ターミナルとエンジン取付面との距離も従前のスタータに比して小さくできる。従って、車両の振動による電源ターミナルの振れが抑えられ、電源ターミナルに接続されているバッテリーケーブルがスタータの揺れによって外れてしまうのを防止できる。

本発明のエンジンスタータによれば、エンジンに取り付けられるカバー部材と、カバー部材に取り付けられたモータハウジング内に収容された電動モータと、カバー部材内に配置されたドライブシャフト上に回転自在に支持され電動モータによって回転駆動されるピニオンギヤと、ドライブシャフトと同軸状に配置されエンジンのイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦに伴って作動するマグネットスイッチとを備えたエンジンスタータに、ピニオンギヤと噛合し、軸方向に移動することによりエンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤを設けたので、従前のアイドルギヤ付のエンジンスタータに比して、装置全体の投影面積や占有体積を小さく抑えることができ、エンジンルーム内におけるスタータのレイアウト性向上を図ることが可能となる。

また、前記構成を採用することにより、エンジンスタータに電力を供給する電源ターミナルとエンジン取付面との距離も従前のスタータに比して小さくでき、車両の振動による電源ターミナルの振れを抑えることが可能となる。このため、電源ターミナルに接続されているバッテリーケーブルがスタータの揺れによって外れてしまうのを防止でき、装置の信頼性向上を図ることが可能となる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例であるエンジンスタータの構成を示す断面図である。図１のスタータ１は、自動車用エンジンの始動に使用され、停止しているエンジンに対して、燃料の吸入、微粒化、圧縮、点火に必要な回転を与える。当該スタータ１は、従前のスタータとは異なり、マグネットスイッチによって作動するシフトレバーがない１軸タイプの装置となっており、それにエンジンのリングギヤと噛み合うアイドルギヤを付加した構成となっている。

スタータ１は、大別すると、モータ部２、ギヤ部３、マグネットスイッチ部４、ケース部５及びアイドル部６とから構成されており、モータ部２とギヤ部３及びマグネットスイッチ部４が同軸状に直列に配置されている。モータ部２には駆動源である電動モータ（以下、モータと略記する）１１が配置され、ギヤ部３には減速装置である遊星歯車機構１２やオーバーランニングクラッチ１３、ピニオンギヤ１４などが配置されている。アイドル部６には、ピニオンギヤ１４と噛合するアイドルギヤ１５が配置されている。アイドルギヤ１５は、軸方向（図中左右方向）に移動可能に取り付けられており、図中左方向（以下、左右方向は図１を基準とし「図中」の記載は省略する）に移動すると、エンジンのリングギヤ１６と噛合する。モータ１１の回転力は、遊星歯車機構１２及びオーバーランニングクラッチ１３を介してピニオンギヤ１４に伝わり、アイドルギヤ１５からリングギヤ１６へと伝達され、エンジンが始動される。

モータ１１は、円筒形状のモータハウジング２１内にアーマチュア２２を回転自在に配置した構成となっている。モータハウジング２１はモータ１１のヨークを兼ねており、鉄等の磁性体金属によって形成されている。モータハウジング２１の右端部には、金属製のエンドカバー２３が取り付けられる。一方、モータハウジング２１の左端部は、ケース部５のギヤカバー２４に取り付けられる。エンドカバー２３はセットボルト２５によってギヤカバー２４に固定され、モータハウジング２１はエンドカバー２３とギヤカバー２４との間に固定される。

モータハウジング２１の内周面には、周方向に複数個の永久磁石２６が固定されており、永久磁石２６の内側にはアーマチュア２２が配置される。アーマチュア２２は、モータシャフト２７に固定されたアーマチュアコア２８と、アーマチュアコア２８に巻装されたアーマチュアコイル２９とから構成されている。モータシャフト２７の右端部は、エンドカバー２３に取り付けられたメタル軸受３１によって回転自在に支持されている。一方、モータシャフト２７の左端部は、ピニオンギヤ１４等が取り付けられたドライブシャフト（出力軸）３２の端部に回転自在に支持されている。ドライブシャフト３２の右端部には軸受部３３が凹設されており、モータシャフト２７はそこに取り付けられたメタル軸受３４によって回転自在に支持される。

アーマチュアコア２８の一端側には、モータシャフト２７に外嵌固定されたコンミテータ３５が隣接配置されている。コンミテータ３５の外周面には、導電材にて形成されたコンミテータ片３６が複数個取り付けられており、各コンミテータ片３６にはアーマチュアコイル２９の端部が固定されている。モータハウジング２１の左端部には、ブラシホルダ３７が取り付けられている。ブラシホルダ３７には、周方向に間隔をあけて、ブラシ収容部３８が４個配置されている。各ブラシ収容部３８にはそれぞれブラシ３９が出没自在に内装されている。ブラシ３９の突出先端部（内径側先端部）は、コンミテータ３５の外周面に摺接している。

ブラシ３９の後端側には図示しないピグテールが取り付けられており、ブラシホルダ３７の導電プレート４１と電気的に接続されている。導電プレート４１にはモータスイッチ部４２が設けられており、スイッチプレート４３が導電プレート４１に接触すると電源ターミナル４４とブラシ３９との間が電気的に接続され、コンミテータ３５に電源が供給される。スイッチプレート４３はスイッチシャフト４５に取り付けられており、マグネットスイッチ部４が通電されると、スイッチシャフト４５が左方に移動し、スイッチプレート４３が導電プレート４１に接触するようになっている。

ギヤ部３の遊星歯車機構１２には、インターナルギヤユニット４６とドライブプレートユニット４７が設けられている。インターナルギヤユニット４６は、ギヤカバー２４の右端部に固定されており、その内周側には内歯歯車４８が形成されている。インターナルギヤユニット４６の中央にはメタル軸受４９が内装されており、ドライブシャフト３２の右端側が回転自在に支持されている。ドライブプレートユニット４７は、ドライブシャフト３２の右端部に固定されており、遊星歯車５１が３個等分間隔で取り付けられている。遊星歯車５１は、ベースプレート５２に固定された支持ピン５３に、メタル軸受５４を介して回転自在に支持されている。遊星歯車５１は内歯歯車４８と噛合している。

モータシャフト２７の左端部には、太陽歯車５５が形成されている。太陽歯車５５は遊星歯車５１と噛合しており、遊星歯車５１は、太陽歯車５５と内歯歯車４８との間で、自転しつつ公転する。モータ１１が作動すると、モータシャフト２７と共に太陽歯車５５が回転し、太陽歯車５５の回転に伴い、遊星歯車５１が内歯歯車４８と噛み合いながら太陽歯車５５の周りを公転する。これにより、ドライブシャフト３２に固定されたベースプレート５２が回転し、モータシャフト２７の回転が減速されてドライブシャフト３２に伝達される。

オーバーランニングクラッチ１３は、遊星歯車機構１２によって減速された回転をピニオンギヤ１４に対し一回転方向に伝達する。オーバーランニングクラッチ１３は、クラッチアウタ５６とクラッチインナ５７との間に、ローラ５８及びクラッチスプリング５９を配した構成となっている。クラッチアウタ５６は、ボス部５６ａとクラッチ部５６ｂとからなり、ボス部５６ａは、ドライブシャフト３２のヘリカルスプライン部６１に取り付けられている。ボス部５６ａの内周側には、ヘリカルスプライン部６１と噛み合うスプライン部６２が形成されている。これにより、クラッチアウタ５６は、ドライブシャフト３２上をヘリカルスプライン部６１に沿って軸方向に移動可能となっている。

ドライブシャフト３２にはストッパ６３が取り付けられている。ストッパ６３は、ドライブシャフト３２に装着されたサークリップ６４によって軸方向の移動が規制されている。ストッパ６３には、ギヤリターンスプリング６５の一端側が取り付けられている。ギヤリターンスプリング６５の他端側は、ボス部５６ａの内端壁６６に当接している。クラッチアウタ５６は、このギヤリターンスプリング６５によって右方向に付勢されており、通常時（非通電時）には、クラッチアウタ５６はギヤカバー２４に固定されたクラッチストッパ６７に当接した位置で保持される。

クラッチアウタ５６のクラッチ部５６ｂ内周には、ピニオンギヤ１４と一体に形成されたクラッチインナ５７が配置されている。クラッチアウタ５６とクラッチインナ５７の間には、ローラ５８及びクラッチスプリング５９が複数組配置されている。また、クラッチ部５６ｂの外周にはクラッチカバー６８が外装されており、クラッチ部５６ｂの左端面とクラッチカバー６８との間には、クラッチワッシャ６９が取り付けられている。このクラッチワッシャ６９によって、ローラ５８及びクラッチスプリング５９は、クラッチ部５６ｂの内周側に、軸方向の移動を規制された状態で収容される。

クラッチ部５６ｂの内周壁はカム面となっており、楔状斜面部と曲面部が形成されている。ローラ５８は、通常、クラッチスプリング５９によって曲面部側に押されている。クラッチアウタ５６が回転し、クラッチスプリング５９の付勢力に抗して、ローラ５８が楔状斜面部とクラッチインナ５７の外周面との間に挟持されると、クラッチインナ５７はローラ５８を介してクラッチアウタ５６と一体に回転する。これにより、モータ１１が作動しドライブシャフト３２が回転すると、その回転はクラッチアウタ５６からローラ５８を介してクラッチインナ５７に伝達され、ピニオンギヤ１４が回転する。

これに対し、エンジンが始動し、クラッチインナ５７がクラッチアウタ５６よりも早く回転すると、ローラ５８は曲面部側に移動し、クラッチインナ５７はクラッチアウタ５６に対し空転状態となる。すなわち、クラッチインナ５７がオーバーラン状態となると、ローラ５８が楔状斜面部とクラッチインナ外周面との間には挟持されず、クラッチインナ５７の回転はクラッチアウタ５６には伝達されない。従って、エンジン始動後、エンジン側からより高い回転数でクラッチインナ５７が回されても、その回転はオーバーランニングクラッチ１３にて遮断され、モータ１１側には伝達されない。

ピニオンギヤ１４は冷間鍛造によって形成された鋼製部材であり、アイドルギヤ１５と噛合している。ピニオンギヤ１４とアイドルギヤ１５には、クロム鋼（例えば、SCr 420H）に浸炭処理を施したものが使用されている。ピニオンギヤ１４はクラッチインナ５７と一体に成形されており、クラッチインナ５７の左方には、ギヤ部７１とボス部９４が形成されている。ボス部９４の外径はギヤ部７１の歯底外径よりも小径となっており、ピニオンギヤ１４を容易に冷鍛加工できるようになっている。ピニオンギヤ１４は、冷鍛加工にて形成されているため、ギヤ部７１の軸方向寸法の精度が高く、ピニオンギヤ１４とアイドルギヤ１５間など部品間のガタが小さく、摩耗や破損が抑えられている。また、冷間鍛造によってギヤ部７１を形成することにより、加工硬化が生じ、ギヤ部７１の強度が増大し、ギヤ連結部の強度向上も図られている。

ボス部９４には、鋼製のピニオンワッシャ７２が外挿されている。ピニオンワッシャ７２は、ボス部９４に装着されたＣリング７３によって軸方向に抜け止め固定されている。ピニオンワッシャ７２の外周部は、アイドルギヤ１５の左側面に当接しており、エンジン始動後、スタータ１が停止する際に、ピニオンギヤ１４と共にアイドルギヤ１５を右方に移動させ、アイドルギヤ１５をリングギヤ１６から離脱させる。また、ギヤ部７１の右側にはフランジ部９５が形成されている。

ピニオンギヤ１４の内径側には、シャフト孔７４とスプリング収容部７５が形成されている。シャフト孔７４にはピニオンギヤメタル７６が取り付けられており、ピニオンギヤ１４は、ピニオンギヤメタル７６を介してドライブシャフト３２に回転自在に支持される。スプリング収容部７５はクラッチインナ５７の内周側に形成されており、そこには、ストッパ６３やギヤリターンスプリング６５が収容される。

マグネットスイッチ部４は、遊星歯車機構１２の左方にモータ１１や遊星歯車機構１２と同心状に配置されている。マグネットスイッチ部４は、ギヤカバー２４に固定された鋼製の固定部７７と、固定鉄心８２に沿って左右方向に移動自在に配置された可動部７８とからなる。固定部７７には、ギヤカバー２４に固定されたケース７９と、ケース７９内に収容されたコイル８１及びケース７９の内周側に取り付けられた固定鉄心８２が設けられている。可動部７８には、スイッチシャフト４５が取り付けられた可動鉄心８３が設けられ、可動鉄心８３の内周側にはギヤプランジャ８４が取り付けられている。可動鉄心８３の外周側（図中下端側）には、スイッチリターンスプリング９０が取り付けられている。スイッチリターンスプリング９０の他端側はギヤカバー２４に当接しており、可動鉄心８３は右方に付勢されている。

可動鉄心８３の内周にはさらに、ブラケットプレート８５が固定されている。ブラケットプレート８５には、プランジャスプリング８６の一端がカシメ固定されている。プランジャスプリング８６の他端側は、イグニッションキースイッチがＯＦＦのとき（図１の状態のとき）は、ギヤプランジャ８４に当接しており、ギヤプランジャ８４はプランジャスプリング８６によって左方に付勢されている。ギヤプランジャ８４はドライブシャフト３２に軸方向に移動可能取り付けられており、可動鉄心８３の内周面との間には摺動鉄心８７が介設されている。

ケース部５は、アルミダイカスト製のギヤカバー２４を備えている。ギヤカバー２４の図１において下端面はエンジン取付面２４ａとなっており、固定ボルト１０（図２参照）によりエンジンに取り付けられる。ギヤカバー２４には、メタル軸受８８を介してドライブシャフト３２の左端側が回転自在に支持されている。ギヤカバー２４にはまた、アイドルギヤ１５を支持するアイドルシャフト８９が取り付けられている。アイドルシャフト８９の左端側は、図示しないアイドルシャフトストッパにて抜け止めされている。ギヤカバー２４内には、前述のように、合成樹脂製（例えば、ガラス繊維強化ポリアミド）のクラッチストッパ６７やケース７９等が固定され、右端面側には、モータハウジング２１やエンドカバー２３がセットボルト２５によって固定されている。

アイドル部６には、アイドルギヤ１５が配置されている。アイドルギヤ１５は、アイドルシャフト８９にメタル軸受９１を介して回転自在かつ軸方向に移動自在に支持されている。アイドルシャフト８９は、ギヤカバー２４に設けられた軸受部９８,９９にて支持されている。アイドルギヤ１５には、ギヤ部９２とボス部９３が設けられており、ギヤ部９２はピニオンギヤ１４のギヤ部７１と噛合している。ボス部９３には、合成樹脂製（例えば、ガラス繊維強化ポリアミド）のカラー９６が外装されている。カラー９６は、アイドルギヤ１５の端面とピニオンギヤ１４のフランジ部９５との間に介設されている。カラー９６と、フランジ部９５及びアイドルギヤ１５との間には、摺動性向上のため潤滑剤としてグリスが塗布される。カラー９６の右端部には、ボス部９３に取り付けられたＣリング９７が当接している。カラー９６は、このＣリング９７によって軸方向に抜け止め固定されている。

ここで、当該スタータ１は、シフトレバーがなくモータ部２とギヤ部３及びマグネットスイッチ部４が直列に配された１軸スタータをベースとし、それにアイドルギヤ１５を付加した構成となっている。このため、マグネットスイッチ部４の固定鉄心８２や可動鉄心８３がドライブシャフト３２と同軸状に配置されており、マグネットスイッチ部がモータ部と並列に配された従来のスタータに比して、マグネットスイッチ部４の径方向への出っ張りが小さく抑えられる。図２はスタータ１の正面図（図１の左方から見た図）であり、図１,２に示すように、スタータ１では、マグネットスイッチ部４が円筒状のギヤカバー２４内にほぼ収容された形となっている。従って、マグネットスイッチ部４がギヤカバー２４から大きく突出せず、電源ターミナル４４が、ギヤカバー２４のエンジン取付面２４ａの幅方向寸法（軸方向（ドライブシャフト３２の延伸方向）と直交する方向の寸法）Ｂと、エンジン取付面２４ａからモータハウジング２１の径方向端部（図２における上端部）までの寸法Ｈとに囲まれた領域Ｘの投影面積内に収められている。

すなわち、スタータ１は、装置全体が領域Ｘによって形成される空間の範囲内に収まっており、その投影面積が図３の従前のアイドルギヤ付スタータ（投影面積：領域Ｙ）に比して大幅に小さく抑えられる。また、領域Ｘの縮小に伴い、エンジンルーム内におけるスタータ１の占有体積も小さくなる。このため、エンジンルーム内におけるスタータのレイアウト性が向上し、エンジン周りの設計自由度も高くなる。さらに、電源ターミナル４４とエンジン取付面２４ａとの距離Ｌ１も従前のスタータ（図３の距離Ｌ２）に比して小さくなり、固定ボルト１０と電源ターミナル４４との間の距離も従前に比して小さくなる。これにより、スタータ重心位置から近い位置に電源ターミナル４４を配置でき、車両の振動による電源ターミナル４４の振れが抑えられる。従って、スタータの揺れによってバッテリーケーブルが外れてしまうなどの車両振動による影響も低減でき、製品信頼性の向上が図られる。

次に、このようなスタータ１を用いたエンジン始動動作について説明する。まず、自動車のイグニッションキースイッチがＯＦＦされているときは、図１のように、ギヤリターンスプリング６５の付勢力によって、クラッチアウタ５６はクラッチストッパ６７に当接した状態にある。このとき、スイッチプレート４３は導電プレート４１から離れており、モータ１１への給電は行われない。また、アイドルギヤ１５は、右方の離脱位置にあり、リングギヤ１６とは噛み合っていない状態にある。これに対し、イグニッションキースイッチをＯＮすると、アイドルギヤ１５が左方へ移動し、リングギヤ１６に噛み合う。

すなわち、イグニッションキースイッチをＯＮすると、まず、コイル８１に電流が流れ、マグネットスイッチ部４に吸引力が発生する。コイル８１が励磁されると、ケース７９及び固定鉄心８２を通る磁路が形成され、可動鉄心８３が左方に吸引される。可動鉄心８３がスイッチリターンスプリング９０の付勢力に抗して左方に移動すると、スイッチシャフト４５も左方へ移動し、スイッチプレート４３が導電プレート４１に接触して接点が閉じる。これにより、電源ターミナル４４とブラシ３９との間が電気的に接続され、コンミテータ３５に電源が供給されてモータ１１が起動しアーマチュア２２が回転する。また、ブラケットプレート８５も左方へ移動し、それに伴って、プランジャスプリング８６も押し縮められる。

アーマチュア２２が回転すると、遊星歯車機構１２を介してドライブシャフト３２が回転する。ドライブシャフト３２の回転に伴い、ヘリカルスプライン部６１に取り付けられたクラッチアウタ５６もまた回転する。ヘリカルスプライン部６１は、ドライブシャフト３２の回転方向を考慮してねじり方向が設定されており、クラッチアウタ５６の回転数が増大すると、その慣性マスによって、クラッチアウタ５６がヘリカルスプライン部６１に沿って左方に移動する（静止位置→作動位置）。クラッチアウタ５６が左方へ飛び出すと、ピニオンギヤ１４もクラッチアウタ５６と共に左方に移動する。このとき、ギヤリターンスプリング６５もクラッチアウタ５６に押されて縮められる。

クラッチアウタ５６が左方へ移動すると、アイドルギヤ１５もまたピニオンフランジ部９５に押されて左方へ移動し、リングギヤ１６に噛み合う。アイドルギヤ１５がリングギヤ１６と噛み合うと、モータ１１の回転がリングギヤ１６に伝達され、リングギヤ１６が回転する。リングギヤ１６はエンジンのクランク軸に接続されており、リングギヤ１６の回転に伴ってクランク軸が回転され、エンジンが始動される。エンジンが始動すると、リングギヤ１６からアイドルギヤ１５を介してピニオンギヤ１４が高回転で回転されるが、オーバーランニングクラッチ１３の作用によって、その回転はモータ１１側には伝達されない。

また、クラッチアウタ５６が左方に移動すると、押し縮められていたプランジャスプリング８６の付勢力によってギヤプランジャ８４が左方に移動し、ギヤプランジャ８４はクラッチアウタ５６の右端面に当接する。このとき、プランジャスプリング８６は自然長状態となり、クラッチアウタ５６に当接した状態のギヤプランジャ８４とプランジャスプリング８６との間には、若干の隙間が生じる。

ここで、エンジンが始動するとピニオンギヤ１４は高回転で回転され、オーバーランニングクラッチ１３は空転方向に回転される。オーバーランニングクラッチ１３が空転方向に回されるとクラッチ内に空転トルクが生じ、クラッチアウタ５６には切れトルクと呼ばれる回転力が働く。この回転力により、クラッチアウタ５６にはヘリカルスプライン部６１を介して右方へのスラスト力が生じ、クラッチアウタ５６が右方へ移動しアイドルギヤ１５がリングギヤ１６から離脱するおそれがある。このため、スタータ１では、ギヤプランジャ８４によってクラッチアウタ５６を作動位置にて保持し、アイドルギヤ１５の右方への移動を規制してアイドルギヤ１５の離脱を防止している。

一方、エンジンが始動しイグニッションキースイッチがＯＦＦされると、マグネットスイッチ部４への通電も停止され、その吸引力も消滅する。すると、スイッチリターンスプリング９０の付勢力によってブラケットプレート８５が右方に押され、それまで固定鉄心８２による吸引力にて左方に保持されていた可動鉄心８３が右方に移動する。可動鉄心８３が右方に移動すると、スイッチシャフト４５も右方へ移動し、スイッチプレート４３が導電プレート４１から離れ接点が開く。これにより、モータ１１に対する給電が遮断され、ドライブシャフト３２の回転が停止し、クラッチアウタ５６の回転も停止する。

クラッチアウタ５６の回転が停まると、その慣性マスによる軸方向への移動力も消滅する。このため、押し縮められていたギヤリターンスプリング６５の付勢力によって、クラッチアウタ５６は、ヘリカルスプライン部６１に沿って作動位置から静止位置へと右方へ移動する。このとき、ギヤプランジャ８４もクラッチアウタ５６に押されて図１の状態に戻る。なお、ギヤリターンスプリング６５の付勢力は、この時点におけるプランジャスプリング８６の付勢力よりも大きくなるように設定されている。

クラッチアウタ５６が右方に移動すると、ピニオンギヤ１４もまた右方に移動する。ピニオンギヤ１４が右方に移動すると、ピニオンワッシャ７２がアイドルギヤ１５の左端面に当接する。これにより、アイドルギヤ１５はピニオンワッシャ７２によって右方に移動し、アイドルギヤ１５がリングギヤ１６から離脱し、図１の状態となる。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、前述の実施例では、遊星歯車機構１２を介してモータ１１によって回転されるドライブシャフト３２にオーバーランニングクラッチ１３を取り付ける形態のスタータを示したが、モータシャフト２７の先端部にオーバーランニングクラッチを装着した形態のスタータにも本発明は適用可能である。

本発明の一実施例であるエンジンスタータの構成を示す断面図である。 図１のエンジンスタータの正面図である。 従前のアイドルギヤ付エンジンスタータの構成を示す説明図である。

符号の説明

１ スタータ
２ モータ部
３ ギヤ部
４ マグネットスイッチ部
５ ケース部
６ アイドル部
１０ 固定ボルト
１１ モータ
１２ 遊星歯車機構
１３ オーバーランニングクラッチ
１４ ピニオンギヤ
１５ アイドルギヤ
１６ リングギヤ
２１ モータハウジング
２２ アーマチュア
２３ エンドカバー
２４ ギヤカバー（カバー部材）
２４ａ エンジン取付面
２５ セットボルト
２６ 永久磁石
２７ モータシャフト
２８ アーマチュアコア
２９ アーマチュアコイル
３１ メタル軸受
３２ ドライブシャフト
３３ 軸受部
３４ メタル軸受
３５ コンミテータ
３６ コンミテータ片
３７ ブラシホルダ
３８ ブラシ収容部
３９ ブラシ
４１ 導電プレート
４２ モータスイッチ部
４３ スイッチプレート
４４ 電源ターミナル
４５ スイッチシャフト
４６ インターナルギヤユニット
４７ ドライブプレートユニット
４８ 内歯歯車
４９ メタル軸受
５１ 遊星歯車
５２ ベースプレート
５３ 支持ピン
５４ メタル軸受
５５ 太陽歯車
５６ クラッチアウタ
５６ａ ボス部
５６ｂ クラッチ部
５７ クラッチインナ
５８ ローラ
５９ クラッチスプリング
６１ ヘリカルスプライン部
６２ スプライン部
６３ ストッパ
６４ サークリップ
６５ ギヤリターンスプリング
６６ 内端壁
６７ クラッチストッパ
６８ クラッチカバー
６９ クラッチワッシャ
７１ ギヤ部
７２ ピニオンワッシャ
７３ Ｃリング
７４ シャフト孔
７５ スプリング収容部
７６ ピニオンギヤメタル
７７ 固定部
７８ 可動部
７９ ケース
８１ コイル
８２ 固定鉄心
８３ 可動鉄心
８４ ギヤプランジャ
８５ ブラケットプレート
８６ プランジャスプリング
８７ 摺動鉄心
８８ メタル軸受
８９ アイドルシャフト
９０ スイッチリターンスプリング
９１ メタル軸受
９２ ギヤ部
９３ ボス部
９４ ボス部
９５ フランジ部
９６ カラー
９７ Ｃリング
９８ 軸受部
９９ 軸受部
101 マグネットスイッチ部
102 エンジン取付面
103 電源ターミナル
Ｂ エンジン取付面の幅方向寸法
Ｈ エンジン取付面からモータハウジングの径方向端部までの寸法
Ｌ１ 電源ターミナルとエンジン取付面との距離（当該実施例）
Ｌ２ 電源ターミナルとエンジン取付面との距離（従前のエンジンスタータ）
Ｘ 領域（当該実施例における電源ターミナル配置領域）
Ｙ 領域（従前のエンジンスタータにおける電源ターミナル配置領域）

Claims (2)

1. 電動モータを駆動源とし、該電動モータの回転をエンジンのリングギヤに伝達して該エンジンを始動させるエンジンスタータであって、
   前記電動モータを収容するモータハウジングと、
   前記電動モータによって回転駆動されるピニオンギヤと、
   前記ピニオンギヤを回転自在に支持するドライブシャフトと、
   前記モータハウジングに取り付けられ、前記ドライブシャフトを収容すると共に、前記エンジンに取り付けられるエンジン取付面を有するカバー部材と、
   前記ドライブシャフトと同軸状に配置され、前記エンジンのイグニッションスイッチのＯＮ／ＯＦＦに伴って作動するマグネットスイッチと、
   前記マグネットスイッチによって制御され、前記電動モータへの電力供給を制御するモータスイッチ部と、
   前記ピニオンギヤと噛合すると共に、軸方向に移動することにより前記エンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤと、を有することを特徴とするエンジンスタータ。
2. 請求項１記載のエンジンスタータにおいて、該エンジンスタータに電力を供給する電源ターミナルが、前記エンジン取付面の幅方向の寸法Ｂと、前記エンジン取付面から前記モータハウジングの径方向端部までの寸法Ｈとに囲まれた領域Ｘの投影面積内に配置されてなることを特徴とするエンジンスタータ。

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