JP2012031867A

JP2012031867A - 電気スタータモータ

Info

Publication number: JP2012031867A
Application number: JP2011179231A
Authority: JP
Inventors: Po Wah Chan; ワーチャンポ; Kam Sum Wong; サムウォンカム; Yong Zhou; ゾウヨン
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric SA
Priority date: 2010-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2012-02-16
Also published as: US20120025645A1; CN102345546A

Abstract

【課題】ガソリンエンジン、ジーゼルエンジン、等の内燃機関を始動するのに使用される電気スタータモータを提供する。
【解決手段】内燃機関用の電気スタータモータは、回転可能な出力軸と、この出力軸の周りに装着された駆動部材と、出力軸の周りに回転可能に装着された出力ギアと、この出力ギアと駆動部材の駆動部分との間にサンドイッチされた摩擦部材とを備えている。出力ギアは、出力軸に沿ってスライド可能である。駆動部材のハブは、摩擦部材を通して出力ギアへと延びる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガソリンエンジン、ジーゼルエンジン、等の内燃機関を始動するのに使用される電気スタータモータに係る。

エンジンのスタータは、典型的に、電気モータにより駆動される出力軸と、この出力軸に全て装着される出力ギア、駆動プレート及び弾性摩擦部材とを備えている。駆動プレートは、出力軸に沿って可動である。摩擦部材は、駆動プレートと出力ギアとの間に配置される。駆動プレートは、出力軸に画成されたねじ山と噛み合うねじ山を画成し、出力軸が回転するときに駆動プレートが出力軸に沿って移動し、従って、駆動プレートは、摩擦部材を押しやり、摩擦部材を経て出力ギアにトルクを伝達する。しかしながら、駆動プレートと出力軸との間にギャップに充填された潤滑油が摩擦部材へ漏れ易く、摩擦部材の性能を損なう。その結果、出力軸のトルクを出力ギアへ効率的に伝達できない。

それ故、上述した欠点を克服できる改良されたエンジンスタータを提供することが要望される。

従って、本発明は、その１つの態様において、回転可能な出力軸と；この出力軸の周りに装着された駆動部材であって、出力軸の周りにねじ山で装着されたハブ、及びこのハブから半径方向に延びる駆動部分を含むような駆動部材と；出力軸に沿って移動できるように出力軸の周りに回転可能に装着された出力ギアと；この出力ギアと駆動部材の駆動部分との間にサンドイッチされた摩擦部材であって、駆動部材のハブがその摩擦部材を通して出力ギアへと延びるようにした摩擦部材と；を備えたエンジン用のスタータモータを提供する。

好ましくは、スタータモータは、出力ギアに当接して出力ギアを摩擦部材に対して押しやる圧力スプリングを備えている。

好ましくは、駆動部材のハブは、出力ギアの第１の中央穴へと延び、そして出力ギアをサポートする。

好ましくは、第１の中央穴は、出力ギアの一端に画成され、出力ギアは、更に、反対端に第２の中央穴を画成し、第１の中央穴は、第２の中央穴と連通し、そして第１の中央穴は、その直径が第２の中央穴より大きい。

好ましくは、駆動部材のハブは、第１の中央穴に対応する出力ギアの内面に接触し、そして出力軸は、第２の中央穴に対応する出力ギアの内面に接触する。

好ましくは、ハブは、出力軸の外面に画成されたねじ山に噛み合う複数のねじ山を内面の全長に沿って画成する。

好ましくは、摩擦部材は、環状である。

好ましくは、駆動部材の駆動部分、摩擦部材及び出力ギアは、実質的に同じ最大全直径を有する。

又、第２の態様によれば、本発明は、複数の第１のねじ山が外周に画成された回転可能な出力軸と；その出力軸の周りに装着された駆動部材であって、複数の第２のねじ山を内面に画成するハブ、及び駆動部分を含み、第２のねじ山が出力軸の第１のねじ山と噛み合うようにした駆動部材と；出力軸に沿って移動できるように、出力軸に回転可能に装着された出力ギアと；その出力ギア及び駆動部材の駆動部分と摩擦接触して駆動部材のハブの周りに装着された摩擦部材であって、駆動部材のハブがこの摩擦部材を通して出力ギアへと延びるようにした摩擦部材と；を備えたスタータモータも提供する。

好ましくは、スタータモータは、更に、出力ギアに当接して出力ギアを摩擦部材に対して押しやる圧力スプリングを備えている。

好ましくは、ハブの内面の全長に沿って第２のねじ山が画成される。

以下、添付図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を一例として説明する。２つ以上の図に現れる同じ構造物、要素又は部品は、一般的に、それらが現れる全ての図において同じ参照番号で示す。図示されたコンポーネント及び特徴部の寸法は、一般的に、表現の便宜上及び明瞭化のために選択されたものであって、必ずしも一定の縮尺率で描かれていない。

本発明の規範的実施形態によるスタータの組み立てられた斜視図である。図１のスタータの出力軸の斜視図である。図１のスタータの出力軸及び駆動部材の関係を示す。図１のスタータの出力軸、駆動部材及び摩擦部材の関係を示す。図１のスタータの出力軸、駆動部材、摩擦部材及び出力ギアの関係を示す。図１のスタータの出力軸、駆動部材、摩擦部材、出力ギア及び圧力スプリングの関係を示す。図１のスタータの駆動部材、摩擦部材及び出力ギアのアッセンブリの断面図である。

図１を参照すれば、エンジン用のスタータは、モータ１１により駆動される出力軸１３と、出力軸１３の周りに装着される駆動部材２１と、出力軸１３の周りに可動に装着される出力ギア２６と、駆動部材２１と出力ギア２６との間に配置された摩擦部材２４と、出力ギア２６を摩擦部材２４に対して押しやるために出力ギア２６に当接する圧力スプリング３２とを備えている。摩擦部材２４は、駆動部材２１と出力ギア２６との間で押し付けられて、それらと摩擦接触する。

スタータが回転を始めると、回転する出力軸１３により駆動される駆動部材２１が出力軸１３に沿って移動し、摩擦部材２４を押す。摩擦部材２４は、次いで、出力ギア２６を押し、出力ギア２６を作用位置へ移動し、そこで、出力ギア２６は、エンジンのフライホイールと係合する。出力ギア２６がフライホイールに係合した後、出力ギア２６は、出力軸１３に沿って移動するのを停止する。出力軸１３が回転を続けるにつれて、出力ギア２６に向かって移動する傾向にある駆動部材２１は、摩擦部材２４を押し続け、摩擦部材２４と駆動部材２１及び出力ギア２６との間の摩擦力を高める。摩擦力がある値に到達すると、摩擦部材２４及び出力ギア２６は、駆動部材２１と共に回転する。それ故、出力軸１３のトルクが駆動部材２１及び摩擦部材２４を経て出力ギア２６へ伝達され、エンジンを駆動する。

図２を参照すれば、出力軸１３は、軸方向端に細い部分１２を含む。この細い部分１２は、そこに駆動部材２１、摩擦部材２４、出力ギア２６及び圧力スプリング３２を装着するため、出力軸１３の他の部分より直径が小さい。より詳細には、出力軸１３の細い部分１２は、駆動部材２１を装着するために一方の固定端に複数の雄ねじ山１４を画成する。細い部分１２の反対の自由端は、そこにナット３１（図６を参照）を装着するための複数の微細なねじ山１５を画成する。圧力スプリング３２の一端は、ワッシャーを経てナット３１を押しやり、そして圧力スプリング３２の他端は、出力ギア２６に当接して、それを押しやる。出力軸１３は、モータのシャフトであるか、又はモータにより駆動されるギアの出力シャフトである。

図３を参照すれば、駆動部材２１は、ハブ２３と、ハブ２３から半径方向に延びる駆動部分２２とを含む。ハブ２３は、円筒形であり、駆動部分２２は、円板形状である。ハブ２３は、出力軸１３を延ばせるようにするための中央穴２３０を画成する。出力軸１３の雄ねじ山１４に噛み合う複数の雌ねじ山２３２（図７を参照）が、中央穴２３０を取り巻くハブ２３の内面に画成される。或いは又、出力軸１３に雌ねじ山２３２を画成し、対応的に、駆動部材２１のハブ２３に雄ねじ山１４を画成してもよい。駆動部材２１は、出力軸１３がハブ２３を貫通してそれと噛み合うように延びる状態で出力軸１３の周りに装着される。出力軸１３と駆動部材２１のハブ２３との間のギャップに潤滑油が充填されて、出力軸１３に沿って駆動部材２１が容易に移動できるようにされる。

図４を参照すれば、摩擦部材２４は、環状であり、駆動部材２１のハブ２３の周りに装着される。摩擦部材２４は、駆動部材２１の駆動部分２２及び出力ギア２６（図５を参照）に各々接触する２つの対向接触面２５を有する。駆動部材２１のハブ２３は、接触面２５を貫通して延び、駆動部材２１のハブ２３と出力軸１３との間の潤滑油が摩擦部材２４へ漏れることが防止される。従って、摩擦部材２４は、汚染から保護される。好ましくは、摩擦部材２４は、ニトリルブタジエンゴム、等のゴムで作られる。

図５−７を参照すれば、出力ギア２６と駆動部材２１の駆動部分２２との間に摩擦部材２４がサンドイッチされた状態で、出力軸１３の周りに出力ギア２６が装着される。出力ギア２６は、エンジンのフライホイールに係合するために外周において周囲方向に離間された複数の歯２７を有する。出力ギア２６は、摩擦部材２４に隣接する一端に第１の中央穴２８を、そして反対端に第２の中央穴２９を画成する。第２の中央穴２９は、第１の中央穴２８と連通する。第１の中央穴２８は、その直径が第２の穴２９より大きい。第１の中央穴２８の直径は、駆動部材２１のハブ２３の外径と実質的に同じである。第２の穴２９の直径は、出力軸１３の細い部分１２の外径と実質的に同じである。

出力軸１３の細い部分１２は、出力ギア２６の第２の中央穴２９にぴったり受け入れられ、第２の中央穴２９に対応する出力ギア２６の内面に接触する。駆動部材２１のハブ２３の自由端は、出力ギア２６の第１の中央穴２８へ延び、駆動部材２１のハブ２３は、第１の中央穴２８に対応する出力ギア２６の内面に接触する。駆動部材のハブ２３が出力ギア２６の第１の中央穴２８へ延びるので、潤滑油が摩擦部材２４へ漏れることが防止される。更に、出力ギア２６がハブ２３及び出力軸１３の両方により支持されることで、出力ギア２６の軸と出力軸１３との間にオフセットが生じて、出力ギア２６とエンジンのフライホイールとの解離を招くことが回避される。更に、駆動部材２１のハブ２３及び出力軸１３の両方により支持される出力ギア２６は、滑らかに回転することができる。

ハブ２３の内面の全長に沿ってメスねじ山を画成して、駆動部材２１のハブ２３と出力軸１３との同軸性を確保し、ひいては、出力ギア２６と出力軸１３との同軸性を確保するのが好ましい。

図６及び７を参照すれば、ナット３１と出力ギア２６との間に圧力スプリング３２が配置される。圧力スプリング３２の一端は、ワッシャーを経てナット３１を支持し、そして圧力スプリング３２の他端は、スプリング座部３３を経て出力ギア２６を支持して、出力ギアを摩擦部材２４に対して押しやる。従って、摩擦部材２４は、駆動部材２１と出力ギア２６との間で常に押し付けられる。

この実施形態では、駆動部材２１、摩擦部材２４及び出力ギア２６は、独立した部品であり、又、駆動部材２１の駆動部分２２、摩擦部材２４及び出力ギア２６は、最大全直径が実質的に同じである。或いは又、駆動部材２１の駆動部分は、摩擦部材２４に受け入れられてもよい。更に、摩擦部材２４は、例えば、インサートモールディングにより、駆動部材２１及び出力ギア２６の一方と一体的に成形されてもよい。

本発明は、１つ以上の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、種々の変更がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって決定されるものとする。

本発明の説明及び特許請求の範囲において、動詞「備える(comprise)」、「含む(include)」、「収容する(contain)」及び「有する(have)」並びにその変化は、各々、ここに述べたアイテムの存在を特定するために包括的な意味で使用され、付加的なアイテムの存在を除外するものではない。

１１：モータ
１２：細い部分
１３：出力軸
１４：雄ねじ山
１５：微細なねじ山
２１：駆動部材
２２：駆動部分
２３：ハブ
２４：摩擦部材
２５：接触面
２６：出力ギア
２７：歯
２８：第１の中央穴
２９：第２の中央穴
３１：ナット
３２：圧力スプリング
３３：スプリング座部
２３０：中央穴
２３２：雌ねじ山

Claims

内燃機関用の電気スタータモータにおいて、
回転可能な出力軸と；
前記出力軸の周りに装着された駆動部材であって、出力軸の周りにねじ山で装着されたハブ、及びこのハブから半径方向に延びる駆動部分を含むような駆動部材と；
前記出力軸に沿って移動できるように、前記出力軸の周りに回転可能に装着された出力ギアと；
前記出力ギアと前記駆動部材の駆動部分との間にサンドイッチされた摩擦部材であって、前記駆動部材のハブがこの摩擦部材を通して前記出力ギアへ延びるようにした摩擦部材と；
を備えた電気スタータモータ。
前記出力ギアに当接して前記出力ギアを前記摩擦部材に対して押しやる圧力スプリングを更に備えた、請求項１に記載のスタータモータ。
前記駆動部材のハブは、前記出力ギアの第１の中央穴へと延び、そして前記出力ギアをサポートする、請求項１又は２に記載のスタータモータ。
前記第１の中央穴は、前記出力ギアの一端に画成され、前記出力ギアは、更に、反対端に第２の中央穴を画成し、前記第１の中央穴は、前記第２の中央穴と連通し、そして前記第１の中央穴は、その直径が前記第２の中央穴より大きい、請求項３に記載のスタータモータ。
前記駆動部材のハブは、前記第１の中央穴に対応する前記出力ギアの内面に接触し、そして前記出力軸は、前記第２の中央穴に対応する前記出力ギアの内面に接触する、請求項４に記載のスタータモータ。
前記ハブは、前記出力軸の外面に画成されたねじ山に噛み合う複数のねじ山を内面の全長に沿って画成する、請求項１から５のいずれかに記載のスタータモータ。
前記摩擦部材は、環状である、請求項１から６のいずれかに記載のスタータモータ。
前記駆動部材の駆動部分、前記摩擦部材及び前記出力ギアは、実質的に同じ最大全直径を有する、請求項１から７のいずれかに記載のスタータモータ。