JP2011144796A - スタータ - Google Patents
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Abstract
【課題】電磁スイッチ装置と電磁駆動装置とを固定するための部品点数を削減し、且つ、両者を強固に固定することができるスタータを提供すること。
【解決手段】ピニオンギヤ5をエンジンのリングギヤ39側へ押し出す働きを有する電磁駆動装置7と、モータ2回路のメイン接点を開閉するための電磁スイッチ装置8とを、モータ2の周方向に並列に配置すると共に、第1コイル10、第2コイル23のそれぞれ軸方向端部に単一部材からなる磁性プレート9を両者で共有して設ける。これによって、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とを固定するための締結部材として磁性プレート9を利用するため、固定のための部品点数を削減できる。また、磁性プレート9は第1コイル10、第2コイル23が発生する磁束による磁気回路の一部を形成するため肉厚であり、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とを強固に固定することができる。
【選択図】図2
【解決手段】ピニオンギヤ5をエンジンのリングギヤ39側へ押し出す働きを有する電磁駆動装置7と、モータ2回路のメイン接点を開閉するための電磁スイッチ装置8とを、モータ2の周方向に並列に配置すると共に、第1コイル10、第2コイル23のそれぞれ軸方向端部に単一部材からなる磁性プレート9を両者で共有して設ける。これによって、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とを固定するための締結部材として磁性プレート9を利用するため、固定のための部品点数を削減できる。また、磁性プレート9は第1コイル10、第2コイル23が発生する磁束による磁気回路の一部を形成するため肉厚であり、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とを強固に固定することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、モータ回路のメイン接点を開閉するための電磁スイッチ装置と、ピニオンギヤをエンジン側へ押し出すための電磁駆動装置とを有するスタータに関する。
従来技術として、特許文献1に記載されたスタータが公知である。
このスタータは、モータ回路のメイン接点を開閉する電磁スイッチ装置と、レバーを介してピニオンギヤをエンジン側へ押し出す働きを有する電磁駆動装置と、ピニオンギヤとリングギヤとの噛合状態を検出する検出器とを備え、電磁駆動装置によりピニオンギヤがエンジン側へ押し出されてリングギヤに噛み合い、検出器によりピニオンギヤとリングギヤとの噛合状態が検出されると、電磁スイッチ装置が作動してメイン接点が閉成される。その結果、モータの回転力がピニオンギヤからリングギヤに伝達されてエンジンを始動させる。
ところで、近年、地球温暖化対策のために自動車走行中にエンジンを停止するアイドルストップシステムの開発が推進されている。このシステムにおいては、エンジン停止後、リングギヤの減速回転中にエンジンを再始動する必要がある。ここで、特許文献1に記載のスタータは、電磁スイッチ装置と電磁駆動装置が一体に設けられる通常のスタータとは異なり、ピニオンギヤの押し出しと、モータへの通電タイミングとを別々に制御することが可能である。このため、本技術はアイドルストップシステムへの応用が可能であると考えられる。また、アイドルストップシステムにおいては、スタータによる始動回数が従前より飛躍的に多くなるため、ピニオンギヤとリングギヤの耐久性が課題となっている。しかし、本技術によれば、電磁スイッチ装置と電磁駆動装置への通電タイミングを適正に制御することにより、ピニオンギヤとリングギヤの噛み合い時における衝撃力を低減できるため、両者の耐久性を格段に向上させることができると考えられる。
上記構成のスタータは、モータ回路のメイン接点を開閉する電磁スイッチ装置と、ピニオンギヤをエンジン側へ押し出す働きを有する電磁駆動装置とが別体であって、スタータ本体に別々に配設されている。この構成では、1個のモータに対し1個の電磁スイッチ装置を有する通常のスタータと比べ、電磁スイッチ装置と電磁駆動装置をそれぞれ固定するために、固定のための部品が多数必要である。特に、スタータは振動の多い環境下で使用されるため、これらはスタータ本体に強固に固定する必要がある。このため、固定のための部品は剛性が高いものを用いるために、個々の部品の重量が大きいものを使わざるを得ない。従って、固定のための部品点数の増加や重量の大きい部品の使用は、スタータの重量の増加を招く。また、電磁スイッチ装置と電磁駆動装置を別々にスタータ本体に組み付ける必要があるため、組み付け工数も増加し、スタータの製造工程も複雑になる。
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、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置とを固定するための部品点数を削減し、且つ、両者を強固に固定できるスタータを提供することにある。
(請求項1の発明)
本発明は、回転力を発生するモータと、このモータの回転力が伝達されて回転する出力軸と、この出力軸上を軸方向に移動可能に設けられるピニオンギヤと、通電により電磁石を形成する第1コイルを有し、この第1コイルの吸引力を利用してシフトレバーを駆動し、このシフトレバーを介して、ピニオンギヤをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを有する電磁駆動装置と、通電により電磁石を形成する第2コイルを有し、この第2コイルの吸引力を利用してモータの通電回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチ装置と、を備えたスタータであって、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置はモータの周方向に並列に配置されると共に、第1コイルおよび第2コイルとが作る磁気回路の一部を共用していることを特徴とする。
本発明は、回転力を発生するモータと、このモータの回転力が伝達されて回転する出力軸と、この出力軸上を軸方向に移動可能に設けられるピニオンギヤと、通電により電磁石を形成する第1コイルを有し、この第1コイルの吸引力を利用してシフトレバーを駆動し、このシフトレバーを介して、ピニオンギヤをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを有する電磁駆動装置と、通電により電磁石を形成する第2コイルを有し、この第2コイルの吸引力を利用してモータの通電回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチ装置と、を備えたスタータであって、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置はモータの周方向に並列に配置されると共に、第1コイルおよび第2コイルとが作る磁気回路の一部を共用していることを特徴とする。
電磁駆動装置と電磁スイッチ装置とで磁気回路の一部を共用することで、両者の部品の一部を共用することができる。これによって、両者を固定するための部品点数を削減し、且つ、両者を強固に固定することができる。
(請求項2の説明)
請求項1に記載のスタータにおいて、第1コイルと第2コイルとが作る磁気回路の一部を形成する共用の磁性部材を有することを特徴とするスタータ。
(請求項2の説明)
請求項1に記載のスタータにおいて、第1コイルと第2コイルとが作る磁気回路の一部を形成する共用の磁性部材を有することを特徴とするスタータ。
第1コイルと第2コイルとが作る磁気回路の一部を形成する共用の磁性部材によって構成することで、両者を固定するための部品点数を削減し、且つ、両者を強固に固定することができる。
(請求項3の説明)
請求項2に記載のスタータにおいて、磁性部材は単一の部材にて構成されていることを特徴とするスタータ。
(請求項3の説明)
請求項2に記載のスタータにおいて、磁性部材は単一の部材にて構成されていることを特徴とするスタータ。
磁性部材は単一の部材にて構成することで、磁性部材が複数の部材より構成されている場合と比較して部品点数を削減することができる。
(請求項4の説明)
請求項1〜3の何れかに記載のスタータにおいて、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置は、第1コイルの中心軸と、第2コイルの中心軸とが平行となるよう配置されていることを特徴とする。
(請求項4の説明)
請求項1〜3の何れかに記載のスタータにおいて、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置は、第1コイルの中心軸と、第2コイルの中心軸とが平行となるよう配置されていることを特徴とする。
電磁駆動装置と電磁スイッチ装置とが、第1コイルの中心軸と、第2コイルの中心軸とが平行となるよう配置されることにより、モータの周方向に沿うように両者を配置することができるため、スタータの径方向における体格を低く抑えることができる。尚、ここでいう平行とは厳密な平行に限定されるものではなく、実質的に平行であればよい。
(請求項5の説明)
請求項4に記載のスタータにおいて、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置は、第1コイルの中心軸と、第2コイルの中心軸とが出力軸と平行となるよう配置されていることを特徴とする。
(請求項5の説明)
請求項4に記載のスタータにおいて、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置は、第1コイルの中心軸と、第2コイルの中心軸とが出力軸と平行となるよう配置されていることを特徴とする。
電磁駆動装置と電磁スイッチ装置とが、第1コイルの中心軸と、第2コイルの中心軸とが出力軸と平行となるよう配置されることにより、より密接にモータの周方向に沿うように両者を配置することができるため、スタータの径方向における体格を低く抑えることができる。尚、ここでいう平行とは厳密な平行に限定されるものではなく、実質的に平行であればよい。
(請求項6の説明)
請求項2〜5の何れかに記載のスタータにおいて、磁性部材は第1コイルおよび第2コイルの軸方向端部に設けられると共に磁気回路の一部を形成する磁性プレートであることを特徴とする。
(請求項6の説明)
請求項2〜5の何れかに記載のスタータにおいて、磁性部材は第1コイルおよび第2コイルの軸方向端部に設けられると共に磁気回路の一部を形成する磁性プレートであることを特徴とする。
これによって、磁性プレートを電磁駆動装置と電磁スイッチ装置とで複数設ける必要がない。また、磁性プレートを締結部材として利用することができるので、両者をより強固に固定することができる。
(請求項7の説明)
請求項2〜5の何れかに記載のスタータにおいて、磁性部材は第1コイルおよび第2コイルを収容すると共に磁気回路の一部を形成するヨークであることを特徴とする。
(請求項7の説明)
請求項2〜5の何れかに記載のスタータにおいて、磁性部材は第1コイルおよび第2コイルを収容すると共に磁気回路の一部を形成するヨークであることを特徴とする。
これによって、ヨークを電磁駆動装置と電磁スイッチ装置とで複数設ける必要がない。また、ヨークを締結部材として利用することができるので、両者をより強固に固定することができる。
(請求項8の説明)
請求項2〜5の何れかに記載のスタータにおいて、第1コイルと第2コイルとが複数の磁性部材を共用しており、第1の磁性部材は、第1コイルおよび第2コイルの軸方向端部に設けられると共に磁気回路の一部を形成する磁性プレートであり、第2の磁性部材は、第1コイルおよび第2コイルを収容すると共に磁気回路の一部を形成するヨークであることを特徴とする。
(請求項8の説明)
請求項2〜5の何れかに記載のスタータにおいて、第1コイルと第2コイルとが複数の磁性部材を共用しており、第1の磁性部材は、第1コイルおよび第2コイルの軸方向端部に設けられると共に磁気回路の一部を形成する磁性プレートであり、第2の磁性部材は、第1コイルおよび第2コイルを収容すると共に磁気回路の一部を形成するヨークであることを特徴とする。
これによって、磁性プレートとヨークを電磁駆動装置と電磁スイッチ装置とで複数設ける必要がない。また、磁性プレートとヨークを共に締結部材として利用することができるので、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置とを更に強固に固定することができる。
(請求項9の説明)
請求項6または8に記載のスタータにおいて、シフトレバーは磁性プレートよりもピニオンギヤ側に配置され、メイン接点は磁性プレートよりもモータ側に配置されることを特徴とする。
(請求項9の説明)
請求項6または8に記載のスタータにおいて、シフトレバーは磁性プレートよりもピニオンギヤ側に配置され、メイン接点は磁性プレートよりもモータ側に配置されることを特徴とする。
これによって、シフトレバーとピニオンギヤとの接続、メイン接点とモータとの接続を容易にすることができる。
(請求項10の説明)
請求項1〜9の何れかに記載のスタータにおいて、第1コイルと第2コイルは、両コイルに流れる電流の向きが同一方向となるように巻線されていることを特徴とする。
(請求項10の説明)
請求項1〜9の何れかに記載のスタータにおいて、第1コイルと第2コイルは、両コイルに流れる電流の向きが同一方向となるように巻線されていることを特徴とする。
これによって、第1コイルと第2コイルとが隣り合う場所において、それぞれのコイルが発生する磁束の向きを同一方向にすることができる。このため、それぞれの磁束同士が打ち消し合うことにより電磁駆動装置と電磁スイッチ装置が動作不良を引き起こすことを防止できる。
(請求項11の説明)
請求項1〜10の何れかに記載のスタータにおいて、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置は、第1コイルの外周に磁気回路の一部を形成する第1ヨークと、第2コイルの外周に磁気回路の一部を形成する第2ヨークを有し、且つ、第1ヨークと第2ヨークとを収容するユニットケースが設けられることを特徴とする。
(請求項11の説明)
請求項1〜10の何れかに記載のスタータにおいて、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置は、第1コイルの外周に磁気回路の一部を形成する第1ヨークと、第2コイルの外周に磁気回路の一部を形成する第2ヨークを有し、且つ、第1ヨークと第2ヨークとを収容するユニットケースが設けられることを特徴とする。
これによって、電磁駆動装置の第1ヨークと電磁スイッチ装置の第2ヨークとは、ユニットケースによって締結されるため、両者を更に強固に固定できる。また、ユニットケースは磁気回路の一部を形成するため、それぞれのヨークが磁束飽和することを抑制でき、両装置の作動を確実にすることができる。
(請求項12の説明)
請求項1〜11の何れかに記載のスタータにおいて、第1コイルと第2コイルは、それぞれの軸方向端部が軸方向において同位置となるように配置されることを特徴とする。
(請求項12の説明)
請求項1〜11の何れかに記載のスタータにおいて、第1コイルと第2コイルは、それぞれの軸方向端部が軸方向において同位置となるように配置されることを特徴とする。
これによって、電磁駆動装置と電磁スイッチ装置とで磁性プレートを配置する位置が軸方向において同じとなるため、磁性プレートを平板とすることができる。このため、磁性プレートの成形を容易にすることができる。
(実施例1)
図1はスタータ1の全体図、図2はスタータ1に搭載される電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8の断面図である。
図1はスタータ1の全体図、図2はスタータ1に搭載される電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8の断面図である。
本実施例のスタータ1は、図1、2に示す様に、電機子2aに回転力を発生するモータ2と、このモータ2に駆動されて回転する出力軸3と、この出力軸3の外周にクラッチ4と一体に配置されるピニオンギヤ5と、シフトレバー6を介してピニオンギヤ5を反モータ方向へ押し出す働きを有する電磁駆動装置7と、モータ2の通電回路(モータ回路と呼ぶ)に設けられるメイン接点(後述する)を開閉する電磁スイッチ装置8より構成されている。
本発明に係るソレノイド装置7と電磁スイッチ装置8は、図1、2に示す様に、磁性体金属にて形成された磁性部材である磁性プレート9によって締結され、電磁スイッチユニットとして一体に構成されている。
まず、電磁駆動装置7の構成について説明する。
電磁駆動装置7は、図2に示す様に、通電により磁界を発生する第1コイル10と、第1コイル10が巻回されるボビン11の中空部に摺動可能に設けられる可動鉄心12と、ボビン11の中空部の開口部に固定される第1固定鉄心13と、可動鉄心12の反固定鉄心側13に固定されるロッド14と、可動鉄心12と第1固定鉄心13の間に介設されるリターンスプリング15から構成されている。
第1コイル10は、図2に示す様に、樹脂製のボビン11に吸引コイル10aが巻回され、更にその外側に保持コイル10bが巻回されることで二層構造を成している。吸引コイル10aの一端部と保持コイル10bの一端部は、共に第1外部接続用端子16に接続されている。第1外部接続用端子16は、図4に示す様に、スタータリレー17を介してバッテリ18に接続され、外部のECU19(エンジン始動に係わる電子制御装置)を介してスタータリレー17がオン作動すると、バッテリ18から流れる電流がスタータリレー17を介して通電される。そして、吸引コイル10aの他端部は、モータ2に電気的に接続されている。また、保持コイル10bの他端部は、例えば、磁性プレート9の表面に溶接等により固定され、電気的にアースされている。ここで、ボビン11は、有底円筒形状を有する第1ヨーク20の内側底部に配設される。
可動鉄心12は、図2に示す様に、ボビン11の中空部に摺動可能に設けられる。可動鉄心12の第1固定鉄心13と対向する面には、リターンスプリング15の端部と係合するボス部が形成されている。また、可動鉄心12の反第1固定鉄心13側端部には、ロッド14を組み付けるための凹部が形成されており、その開口部にはドライブスプリング21を係止するストッパ22が設けられている。そして、第1ヨーク20の底部には挿通孔が形成されており、ここに可動鉄心12が挿通する。
第1固定鉄心13は、図2に示す様に、ボビン11の中空部の開口部に嵌合している。
第1固定鉄心13の可動鉄心12と対向する面には、リターンスプリング15の端部と係合するボス部が形成されている。また、第1固定鉄心13の反可動鉄心12側は、磁性プレート9に形成された丸孔に圧入される圧入部が延設されており、これによって第1固定鉄心13は磁性プレート9に固定される。
ロッド14は、図2に示す様に、棒状の部材であって、その一端側が可動鉄心12の凹部へ軸方向移動可能に組みつけられる。一端部の先端にはフランジ14aが形成されており、ドライブスプリング21は、このフランジ14aとストッパ22との間に介設される。これによって、ロッド14は、可動鉄心12の凹部底面方向へ付勢されている。ロッド14の他端部の先端にはシフトレバー6が係合しており、ロッド14の軸方向移動に連動してシフトレバー6が揺動させることで、ピニオンギヤ5の出力軸3上移動を駆動する。
リターンスプリング15は、図2に示す様に、ボビン11の中空部であって、可動鉄心12と第1固定鉄心13との間に介設される。これによって、電磁駆動装置7の非通電時においては、可動接点29はリターンスプリング15の押圧力を受けて反第1固定鉄心13側へ付勢される。
続いて、電磁スイッチ装置8の構成について説明する。
電磁スイッチ装置8は、図2に示す様に、通電により磁界を発生する第2コイル23と、第2コイル23が巻回されるボビン24の中空部に摺動可能に設けられる可動鉄心25と、ボビン24の中空部の開口部に固定される第2固定鉄心26と、可動鉄心25の反固定鉄心側26に固定されるロッド27と、可動鉄心25と第2固定鉄心26の間に介設されるリターンスプリング28と、メイン接点を構成する可動接点29と、一対の固定接点30と、可動接点29を固定接点30側に付勢する接点圧スプリング31と、固定接点30aが頭部に設けられるB端子ボルト32と、固定接点30bが頭部に設けられるM端子ボルト33から構成されている。
第2コイル23は、図2に示す様に、樹脂製のボビン24に巻回されて成る。第2コイル23の一端部は、第2外部接続端子34を介してECU19に接続され、ECU19を介して所定のタイミングで通電される。第2コイル23の他端部は、例えば、磁性プレート9の表面に溶接等により固定され、電気的にアースされている。ここで、ボビン24は、有底円筒形状を有する第2第2ヨーク35の内側の底部に配設される。
可動鉄心25は、図2に示す様に、ボビン24の中空部の内部と磁性プレート9に形成された挿通孔の内側に摺動可能に設けられる。可動鉄心25の第2固定鉄心26と対向する面には、リターンスプリング28の端部と係合するボス部が形成されている。また、可動鉄心25の反第2固定鉄心26側には、ロッド27を組み付けるための凹部が形成されている。
第2固定鉄心26は、図2に示す様に、ボビン24の中空部であって第2ヨーク35の底部に固定されている。固定鉄心26の可動鉄心25と対向する面には、リターンスプリング28の端部が係合するボス部が形成されている。
ロッド27は、図2に示す様に、棒状の部材であって、一端側が可動鉄心25の凹部へ圧入により固定される。また、他端側は、可動接点29の中心部と接離可能に構成されている。
リターンスプリング28は、図2に示す様に、ボビン24の中空部であって、可動鉄心25と第2固定鉄心26との間に介設される。これによって、電磁スイッチ装置8の非通電時においては、可動鉄心25は、リターンスプリング28の押圧力を受けて反第2固定鉄心26側へ付勢される。可動接点29は、鉄や銅などの導電部材からなり、第2ヨーク35の開口部に係止される接点カバー36の底部に配設される。そして、電磁スイッチ装置8の非通電時においては、リターンスプリング28の押圧力を可動鉄心25、ロッド27を介して受け、接点カバー36の底部に形成されるボス部36aの頂面へ押し付けられる。
固定接点30は、図2に示す様に、鉄や銅などの導電部材からなり、それぞれ接点カバー36の底部に配設されるB端子ボルト32、M端子ボルト33の頭部に設けられる。可動接点29が一対の固定接点30に当接すると、接点間が導通し電気回路を閉成する。
接点圧スプリング31は、接点カバー36の底部に形成されるボス部36aに設けられる。可動接点29は、この接点圧スプリング31による押圧力を受けて、固定接点30側へ付勢されている。そして、第2コイル23への通電により可動鉄心25が吸引され、ロッド27が可動接点29から離れたとき、可動接点29が固定接点30間への当接状態を保持する。
B端子ボルト32は、図2に示す様に、接点カバー36の底部にインサート成形により設けられる。B端子ボルト32の頭部には固定接点30aが設けられ、雌ねじ部にはバッテリ18に導通するバッテリケーブル(図示せず)が接続される。
M端子ボルト33は、図2に示す様に、接点カバー36の底部にインサート形成により設けられる。M端子ボルト33の頭部には固定接点30bが設けられ、雌ねじ部にはモータ2に導通するリード線(図示せず)が接続される。
続いて、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8で共用する磁性プレート9について説明する。
磁性プレート9は、図2に示す様に、軸方向端部が軸方向において同位置となるように配置される第1コイル10、第2コイル23に隣接配置される単一の部材である。尚、磁性プレート9は、磁性体金属にて形成されており、好ましくは鉄にて形成するとよい。電磁駆動装置7側においては、第1ヨーク20、可動鉄心12、第1固定鉄心13と共に第1コイル10が発生する磁束の磁気回路の一部を形成する。そして、電磁スイッチ装置8側においては、第2ヨーク35、可動鉄心25、第2固定鉄心26と共に第2コイル23が発生する磁束の磁気回路の一部を形成する。ここで、第1コイル10と第2コイル23は、両コイル10、23に流れる電流の向きが同一方向となるように巻線されている。このため、第1コイル10、第2コイル20を取り巻く磁束の向きも同一方向となる。磁性プレート9は、磁気回路の一部を形成すると同時に、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8を互いに固定する役割も果たす。
続いて、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8からなる電磁スイッチユニットのスタータ1本体への取り付けについて説明する。
電磁スイッチユニットは、図1に示す様に、モータ2の周方向に並列に配置される。より具体的には、第1コイル10の中心軸と、第2コイル23の中心軸とが平行となるように配置されている。さらに、本実施形態では、第1コイル10の中心軸と、第2コイル23の中心軸とがモータ2の出力軸3と平行となるように配置されている。また、本実施形態では、第1コイル10の中心軸と可動鉄心12の中心軸とが一致しており、さらに第2コイル23の中心軸と可動鉄心25の中心軸とが一致している。そのため、可動鉄心12の中心軸と、可動鉄心25の中心軸とがモータ2の出力軸3と平行となるように配置されている。電磁駆動装置7は、固定用ボルト37によってスタータ1のフロントハウジング37へ固定される。電磁スイッチ装置8は、直接スタータ1本体へ固定されていないが、磁性プレート9によって電磁駆動装置7へ固定されるため、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8は一体にスタータ1本体へ取り付けられる。
ここで、図2に示す様に、電磁駆動装置7においてシフトレバー6は磁性プレート9よりもピニオンギヤ5側に配置され、電磁スイッチ装置8においてメイン接点を構成する可動接点29は磁性プレート9よりもモータ2側に配置される。即ち、シフトレバー6と可動接点29は、磁性プレート9を挟んで反対側に配置される。
次に、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8の作動を図4の電気回路図を用いて説明する。
まず、ECU19を通じてスタータリレー17がオン作動することにより、バッテリ18から第1コイル10に通電される。これにより、可動鉄心12が第1固定鉄心13に吸引されることで、シフトレバー6を介してピニオンギヤ5がクラッチ4と一体にリングギヤ39方向へ押し出される。このとき、ピニオンギヤ5とリングギヤ39の端面同士が衝突し噛み合いが出来ない場合は、ドライブスプリング21が押し縮められることによって反力を蓄え、ピニオンギヤ5はリングギヤ側へ付勢される。
ピニオンギヤ5がエンジンのリングギヤ39に当接した後、ECU19を通じて第2コイル23に通電される。これにより、可動鉄心25が第2固定鉄心26に吸引されて軸方向ピニオンギヤ5側へ移動することで、可動接点29が一対の固定接点30に当接してメイン接点が閉成する。その結果、バッテリ18からモータ2に通電されて、電機子2aに回転力が発生し、その電機子2aの回転力が出力軸3に伝達される。この出力軸3の回転を受けてピニオンギヤ5がリングギヤ39と噛み合い可能な位置まで回転すると、ドライブスプリング21の反力を受けて、ピニオンギヤ5がリングギヤ39に噛み合い、ピニオンギヤ5からリングギヤ39に回転力が伝達されてエンジンをクランキングする。
(実施例1の効果)
電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とで磁性プレート9を共用する構成とすることで、磁性プレート9を、両者を固定する締結部材として利用することができる。これによって、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8を固定するための部品点数を削減することができるため、スタータ1の重量を小さくできる。また、磁性プレート9は磁気回路の一部を形成するために肉厚な部材からなるため、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8を強固に固定することができ、振動の多い環境下で耐振動性に優れる。更に、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8は、サブアッセンブリとして一体に構成されるため、スタータ1本体への組み付け工数を削減することで、製造を容易にできる。
(実施例1の効果)
電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とで磁性プレート9を共用する構成とすることで、磁性プレート9を、両者を固定する締結部材として利用することができる。これによって、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8を固定するための部品点数を削減することができるため、スタータ1の重量を小さくできる。また、磁性プレート9は磁気回路の一部を形成するために肉厚な部材からなるため、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8を強固に固定することができ、振動の多い環境下で耐振動性に優れる。更に、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8は、サブアッセンブリとして一体に構成されるため、スタータ1本体への組み付け工数を削減することで、製造を容易にできる。
また、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8がモータ2の周方向に並列に配置されることにより、スタータ1の周方向の体格増大を最小限に抑えることができる。このため、数々の機能品が装着されるエンジンルーム内において、他の機能品との干渉を避け易く、搭載性を良くすることができる。
シフトレバー6と可動接点29は、磁性プレート9を挟んで軸方向反対側に配置されることで、スタータ1本体においてピニオンギヤ5とモータ2は互いに軸方向両端側に設けられるため、シフトレバー6とピニオンギヤ5との接続、メイン接点を構成する可動接点29とモータ2との接続を容易にすることができる。
第1コイル10と第2コイル23が、両コイル10、23に流れる電流の向きが同一方向となるように巻線されることで、両コイル10、23を取り巻く磁束の向きも同一方向となっていることによって、第1コイル10と第2コイル23とが隣り合う場所において、それぞれのコイル10、23が発生する磁束の向きを同一方向にすることができる。このため、それぞれの磁束同士が打ち消し合うことにより鉄心間に十分な吸引力が働かず、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8が動作不良を引き起こすことを防止できる。
第1コイル10と第2コイル23がそれぞれの軸方向端部が軸方向において同位置となるように配置されることによって、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とで磁性プレート9を配置する位置が軸方向において同じとなるため、磁性プレート9を平板とすることができる。このため、磁性プレート9の成形を容易にすることができる。
(実施例2)
実施例2のスタータ1は、図3に示す様に、実施例1のスタータ1における電磁駆動装置7の第1ヨーク20と電磁スイッチ装置8の第2ヨーク35とを収容するユニットケース40を有する。
(実施例2)
実施例2のスタータ1は、図3に示す様に、実施例1のスタータ1における電磁駆動装置7の第1ヨーク20と電磁スイッチ装置8の第2ヨーク35とを収容するユニットケース40を有する。
ユニットケース40は、図3に示す様に、2つの有底円筒の中心軸同士が平行となるように連なって一体に形成されてなり、それぞれの円筒底部に第1ヨーク20と第2ヨーク35がそれぞれ収容される。ここで、ユニットケース40は、例えばアルミなどの磁気回路を形成可能な磁性体金属からなり、好ましくはアルミニウムを用いるとよい。またユニットケース40は、2つの有底円筒間に継ぎ目の生じないプレス絞り加工や切削加工、鋳造加工によって形成されており、好ましくはプレス絞り加工にて形成するとよい。
これによって、電磁駆動装置7の第1ヨーク20と電磁スイッチ装置8の第2ヨーク35とは、ユニットケース40によって締結されるため、両者を更に強固に固定できる。また、ユニットケース40は磁気回路の一部を形成するため、それぞれのヨーク20、35が磁束飽和することを抑制でき、両装置7、8の作動を確実にすることができる。
その他の構成、効果は実施例1と同様である。
(実施例3)
実施例3のスタータ1は、図5に示す様に、電磁駆動装置7の第1ヨーク20と電磁スイッチ装置8の第2ヨーク35が一体に形成されており、両者で共用している。即ち、第1コイル10と第2コイル23の磁気回路の一部を、ヨーク20、35で共用している。
(実施例3)
実施例3のスタータ1は、図5に示す様に、電磁駆動装置7の第1ヨーク20と電磁スイッチ装置8の第2ヨーク35が一体に形成されており、両者で共用している。即ち、第1コイル10と第2コイル23の磁気回路の一部を、ヨーク20、35で共用している。
電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とでヨーク20、35を共用する構成とすることで、ヨーク20、35を、両者を固定する締結部材として利用することができる。これによって、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8を固定するための部品点数を削減することができるため、スタータ1の重量を小さくできる。また、ヨーク20、35は磁気回路の一部を形成するために肉厚な部材からなるため、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8を強固に固定することができ、振動の多い環境下で耐振動性に優れる。更に、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8は、サブアッセンブリとして一体に構成されるため、スタータ1本体への組み付け工数を削減することで、製造を容易にできる。
その他の構成、効果は実施例1と同様である。
尚、実施例3の構成に、実施例2のユニットケース40を適用してもよい。
(実施例4)
実施例4のスタータ1は、図6に示す様に、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とで、磁性プレート9およびヨーク20、35を一体部品として共有している。即ち、第1コイル10と第2コイル23の磁気回路の一部を磁性プレート9およびヨーク20、35で共有している。
(実施例4)
実施例4のスタータ1は、図6に示す様に、電磁駆動装置7と電磁スイッチ装置8とで、磁性プレート9およびヨーク20、35を一体部品として共有している。即ち、第1コイル10と第2コイル23の磁気回路の一部を磁性プレート9およびヨーク20、35で共有している。
これによって得られる効果は、実施例1、3と同様であるが、磁性プレート9とヨーク20、30の両方を共有することで、更に部品点数の削減や固定の強化が実現できる。
その他の構成、効果は実施例1と同様である。
尚、実施例4の構成に、実施例2のユニットケース40を適用してもよい。
1 スタータ
2 モータ
3 出力軸
5 ピニオンギヤ
6 シフトレバー
7 電磁駆動装置
8 電磁スイッチ装置
9 磁性プレート
10 第1コイル
23 第2コイル
20 第1ヨーク
35 第2ヨーク
39 リングギヤ
40 ユニットケース
2 モータ
3 出力軸
5 ピニオンギヤ
6 シフトレバー
7 電磁駆動装置
8 電磁スイッチ装置
9 磁性プレート
10 第1コイル
23 第2コイル
20 第1ヨーク
35 第2ヨーク
39 リングギヤ
40 ユニットケース
Claims (12)
- 回転力を発生するモータと、
このモータの回転力が伝達されて回転する出力軸と、
この出力軸上を軸方向に移動可能に設けられるピニオンギヤと、
通電により電磁石を形成する第1コイルを有し、この第1コイルの吸引力を利用してシフトレバーを駆動し、このシフトレバーを介して、前記ピニオンギヤをエンジンのリングギヤ側へ押し出す働きを有する電磁駆動装置と、
通電により電磁石を形成する第2コイルを有し、この第2コイルの吸引力を利用して前記モータの通電回路に設けられるメイン接点を開閉する電磁スイッチ装置と、を備えたスタータであって、
前記電磁駆動装置と前記電磁スイッチ装置は前記モータの周方向に並列に配置されると共に、前記第1コイルと前記第2コイルとが作る磁気回路の一部を共用していることを特徴とするスタータ。 - 請求項1に記載のスタータにおいて、
前記第1コイルと前記第2コイルとが作る磁気回路の一部を形成する共用の磁性部材を有することを特徴とするスタータ。 - 請求項2に記載のスタータにおいて、
前記磁性部材は単一の部材にて構成されていることを特徴とするスタータ。 - 請求項1〜3の何れかに記載のスタータにおいて、
前記電磁駆動装置と前記電磁スイッチ装置は、前記第1コイルの中心軸と、前記第2コイルの中心軸とが平行となるよう配置されていることを特徴とするスタータ。 - 請求項4に記載のスタータにおいて、
前記電磁駆動装置と前記電磁スイッチ装置は、前記第1コイルの中心軸と、前記第2コイルの中心軸とが前記出力軸と平行となるよう配置されていることを特徴とするスタータ。 - 請求項2〜5の何れかに記載のスタータにおいて、
前記磁性部材は前記第1コイルおよび前記第2コイルの軸方向端部に設けられると共に磁気回路の一部を形成する磁性プレートであることを特徴とするスタータ。 - 請求項2〜5の何れかに記載のスタータにおいて、
前記磁性部材は前記第1コイルおよび前記第2コイルを収容すると共に磁気回路の一部を形成するヨークであることを特徴とするスタータ。 - 請求項2〜5の何れかに記載のスタータにおいて、
前記第1コイルと前記第2コイルとが複数の磁性部材を共用しており、
第1の磁性部材は、前記第1コイルおよび前記第2コイルの軸方向端部に設けられると共に磁気回路の一部を形成する磁性プレートであり、
第2の磁性部材は、前記第1コイルおよび前記第2コイルを収容すると共に磁気回路の一部を形成するヨークであることを特徴とするスタータ。 - 請求項6または8に記載のスタータにおいて、
前記シフトレバーは前記磁性プレートよりも前記ピニオンギヤ側に配置され、前記メイン接点は前記磁性プレートよりも前記モータ側に配置されることを特徴とするスタータ。 - 請求項1〜9の何れかに記載のスタータにおいて、
前記第1コイルと前記第2コイルは、両コイルに流れる電流の向きが同一方向となるように巻線されていることを特徴とするスタータ。 - 請求項1〜10の何れかに記載のスタータにおいて、
前記電磁駆動装置と前記電磁スイッチ装置は、前記第1コイルの外周に磁気回路の一部を形成する第1ヨークと、前記第2コイルの外周に磁気回路の一部を形成する第2ヨークを有し、且つ、前記第1ヨークと前記第2ヨークとを収容するユニットケースが設けられることを特徴とするスタータ。 - 請求項1〜11の何れかに記載のスタータにおいて、
前記第1コイルと前記第2コイルは、それぞれの軸方向端部が軸方向において同位置となるように配置されることを特徴とするスタータ。
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