JP2014077407A - ベルト駆動式スタータ - Google Patents
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Abstract
【課題】ベルトの軸方向の動きによって発生する偏荷重およびノイズを軽減できるベルト駆動式スタータを提供する。
【解決手段】スタータプーリ7は、プーリ軸4の外周に直スプライン嵌合して軸方向に移動可能に組み付けられ、且つ、プーリ軸4との間に配設されるコイルスプリング30によって反軸受方向へ付勢されている。これにより、スタータプーリ7とクランクプーリとに架け渡されるベルトに軸方向の動きが発生した場合でも、そのベルトの動きに追従してスタータプーリ7がプーリ軸4に対し軸方向に移動できる。すなわち、スタータプーリ7が軸方向に移動することによってベルトの軸方向の動きを吸収できるので、ベルトの軸方向の動きによる偏荷重がスタータ1に加わることを抑制できる。
【選択図】図1
【解決手段】スタータプーリ7は、プーリ軸4の外周に直スプライン嵌合して軸方向に移動可能に組み付けられ、且つ、プーリ軸4との間に配設されるコイルスプリング30によって反軸受方向へ付勢されている。これにより、スタータプーリ7とクランクプーリとに架け渡されるベルトに軸方向の動きが発生した場合でも、そのベルトの動きに追従してスタータプーリ7がプーリ軸4に対し軸方向に移動できる。すなわち、スタータプーリ7が軸方向に移動することによってベルトの軸方向の動きを吸収できるので、ベルトの軸方向の動きによる偏荷重がスタータ1に加わることを抑制できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、モータの回転力をベルトを介してスタータプーリからクランクプーリに伝達してエンジン始動を行うベルト駆動式スタータに関する。
近年、二酸化炭素の排出規制と燃費向上のために、アイドリングストップ機能(以下、ISSと言う)を搭載する車両が増加している。なお、ISSとは、例えば、交差点での信号停止あるいは渋滞等により車両が一時停止した際に、エンジンへの燃料供給をカットしてエンジンを自動的に停止させ、その後、ユーザによる発進操作(例えば、ブレーキペダルの解除操作、ドライブレンジへのシフト操作等)が行われて再始動条件が成立すると、スタータを自動的に起動してエンジンを再始動させるシステムである。
ところで、ISS用のスタータには、例えば、ピニオンをエンジン側のリングギヤに噛み合わせてモータ動力を伝達するギヤ駆動式と、プーリ間に架け渡したベルトを介してモータ動力を伝達するベルト駆動式等の様々な方式がある。
特に、ベルト駆動式は、ギヤ駆動式と比較して一般的に始動時のノイズが小さいことから、エンジンの始動回数が大幅に増加するISS用のスタータとして静粛性の点で有利である(特許文献1参照)。
特に、ベルト駆動式は、ギヤ駆動式と比較して一般的に始動時のノイズが小さいことから、エンジンの始動回数が大幅に増加するISS用のスタータとして静粛性の点で有利である(特許文献1参照)。
上記のベルト駆動式スタータでは、スタータプーリとクランクプーリおよびベルトテンショナ等の各プーリに1本のベルトを架け渡して動力の伝達を行うため、各プーリに対して回転方向と直交する軸方向のベルトの動きを抑制する必要がある。この軸方向のベルトの動きは、例えば、各プーリ間のアライメントが適正に調整されていない(特に軸方向のアライメントにずれがある)場合、あるいは、エンジン振動による軸方向の動きがベルトに伝達されること等によって生じる。
ところが、特許文献1に記載されたベルト駆動式スタータでは、プーリ軸に対しスタータプーリがナットで固定されている。すなわち、スタータプーリがプーリ軸に対し軸方向に移動できないため、動力伝達時にベルトが軸方向に動くと、プーリの軸方向に偏荷重が発生して、その偏荷重がスタータにも伝達される。
ところが、特許文献1に記載されたベルト駆動式スタータでは、プーリ軸に対しスタータプーリがナットで固定されている。すなわち、スタータプーリがプーリ軸に対し軸方向に移動できないため、動力伝達時にベルトが軸方向に動くと、プーリの軸方向に偏荷重が発生して、その偏荷重がスタータにも伝達される。
上記の場合、スタータには、ベルトテンショナによって付与される通常の荷重に加えて、ベルトの軸方向の動きによる偏荷重が加わることになる。このため、スタータは、軸方向の偏荷重が加わった場合でも耐え得るだけの強度設計が必要となる。
しかし、スタータを軸方向の偏荷重に耐え得るように設計するためには、スラスト方向の荷重に耐えられる部品(例えば、スラストベアリング)が必要になる。また、ベルトテンショナによる荷重に加えてベルトの軸方向の動きによる偏荷重が加わることで、軸受部品の摩耗が加速されるため、その対策も必要となる。例えば、耐摩耗性の高い高価な部品の使用、あるいは、部品自体の体格を大きくする等の対策が必要となるため、コストが上昇するだけでなく、スタータ自体の体格が大きくなる問題を生じる。
しかし、スタータを軸方向の偏荷重に耐え得るように設計するためには、スラスト方向の荷重に耐えられる部品(例えば、スラストベアリング)が必要になる。また、ベルトテンショナによる荷重に加えてベルトの軸方向の動きによる偏荷重が加わることで、軸受部品の摩耗が加速されるため、その対策も必要となる。例えば、耐摩耗性の高い高価な部品の使用、あるいは、部品自体の体格を大きくする等の対策が必要となるため、コストが上昇するだけでなく、スタータ自体の体格が大きくなる問題を生じる。
また、ベルトが軸方向に動くと、プーリフランジにベルトの側面が強く押し付けられるため、ベルト側面が摩耗してベルトの寿命低下を招くと共に、ベルト側面とプーリフランジとが擦れることでノイズが発生するという問題も考えられる。
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、ベルトの軸方向の動きによって発生する偏荷重およびノイズを軽減できるベルト駆動式スタータを提供することにある。
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、ベルトの軸方向の動きによって発生する偏荷重およびノイズを軽減できるベルト駆動式スタータを提供することにある。
請求項1に係る本発明は、電力の供給を受けて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プーリ軸と、軸受を介してプーリ軸を回転自在に支持するハウジングと、軸受よりハウジングの外側へ突き出るプーリ軸に保持されてプーリ軸と一体に回転するスタータプーリとを備え、エンジンのクランク軸に取り付けられるクランクプーリとスタータプーリとに架け渡されるベルトを介して、モータの回転力をスタータプーリからクランクプーリに伝達してエンジンを始動するベルト駆動式スタータであって、スタータプーリは、プーリ軸に対し軸方向に移動可能に組み付けられ、プーリ軸とスタータプーリとの間には、スタータプーリを軸方向の反軸受方向へ付勢する弾性部材が配置され、プーリ軸の反軸受側の端部には、弾性部材によって付勢されたスタータプーリをプーリ軸から抜け止めする抜け止めストッパが取り付けられていることを特徴とする。
上記の構成によれば、クランクプーリとスタータプーリとに架け渡されるベルトに軸方向の動きが発生した場合に、そのベルトの動きに追従してスタータプーリがプーリ軸に対し軸方向に移動できる。すなわち、スタータプーリが軸方向に移動することによってベルトの軸方向の動きを吸収できるので、ベルトの軸方向の動きによる偏荷重がスタータに加わることを抑制できる。よって、スタータの強度設計を行う上で、必ずしも、スラストベアリング等のスラスト方向の荷重に耐えられる部品を使用する必要はない。
また、ベルトの軸方向の動きによる偏荷重がスタータに加わることを抑制できるので、例えば、耐摩耗性の高い高価な部品の使用、あるいは、部品自体の体格を大きくする等の対策も不要であり、コスト削減およびスタータの小型化に寄与できる。
また、ベルトの軸方向の動きによる偏荷重がスタータに加わることを抑制できるので、例えば、耐摩耗性の高い高価な部品の使用、あるいは、部品自体の体格を大きくする等の対策も不要であり、コスト削減およびスタータの小型化に寄与できる。
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
(実施例1)
本発明に係るベルト駆動式スタータ(以下、スタータ1と略す)は、図1に示す様に、バッテリ(図示せず)より電力の供給を受けて回転力を発生するモータ2と、このモータ2への通電電流を断続する電磁スイッチ3と、モータ2の回転を減速する減速手段(後述する)と、減速手段に過大な衝撃が加わった時に、その衝撃を吸収する衝撃吸収装置(後述する)と、減速手段により増幅されたモータトルクが伝達されて回転するプーリ軸4と、軸受5を介してプーリ軸4を回転自在に支持するハウジング6と、軸受5よりハウジング6の外側(図示左側)へ突き出るプーリ軸4の端部に保持されてプーリ軸4と一体に回転するスタータプーリ7等より構成される。
本発明に係るベルト駆動式スタータ(以下、スタータ1と略す)は、図1に示す様に、バッテリ(図示せず)より電力の供給を受けて回転力を発生するモータ2と、このモータ2への通電電流を断続する電磁スイッチ3と、モータ2の回転を減速する減速手段(後述する)と、減速手段に過大な衝撃が加わった時に、その衝撃を吸収する衝撃吸収装置(後述する)と、減速手段により増幅されたモータトルクが伝達されて回転するプーリ軸4と、軸受5を介してプーリ軸4を回転自在に支持するハウジング6と、軸受5よりハウジング6の外側(図示左側)へ突き出るプーリ軸4の端部に保持されてプーリ軸4と一体に回転するスタータプーリ7等より構成される。
モータ2は、磁界を形成する界磁子と、電機子軸8aの軸上に整流子9を備える電機子8と、整流子9の外周上に配置されるブラシ10等より構成される周知の整流子電動機である。図1に示す界磁子は、磁気回路を形成するヨーク11の内周に永久磁石12を配置した永久磁石界磁式であるが、永久磁石12に代えて電磁石を形成する巻線界磁式を採用することもできる。
電磁スイッチ3は、モータ2に電流を流すためのモータ回路に設けられるメイン接点(図示せず)と、内蔵するコイル(図示せず)への通電によって電磁石を形成し、この電磁石の吸引力でプランジャ13を駆動するソレノイドSLとで構成され、このソレノイドSLのオン/オフ動作、すなわち、コイルへの通電/通電停止に応じてメイン接点を開閉する。
電磁スイッチ3は、モータ2に電流を流すためのモータ回路に設けられるメイン接点(図示せず)と、内蔵するコイル(図示せず)への通電によって電磁石を形成し、この電磁石の吸引力でプランジャ13を駆動するソレノイドSLとで構成され、このソレノイドSLのオン/オフ動作、すなわち、コイルへの通電/通電停止に応じてメイン接点を開閉する。
減速手段は、以下に説明する第1の遊星減速装置と第2の遊星減速装置とで構成される。第1の遊星減速装置は、モータ2の電機子軸8aに形成された太陽ギヤ14と、この太陽ギヤ14と同心に配置される内歯ギヤ15と、両ギヤ14、15に噛み合う遊星ギヤ16と、ギヤ軸17を介して遊星ギヤ16を支持する遊星キャリア18とで構成される。遊星キャリア18は、出力軸19と一体に設けられ、遊星ギヤ16の公転運動によって遊星キャリア18と一体に回転する。
第2の遊星歯車装置は、第1の遊星歯車装置の出力軸19に形成された太陽ギヤ20と、この太陽ギヤ20と同心に配置される内歯ギヤ21と、両ギヤ20、21に噛み合う遊星ギヤ22と、ギヤ軸23を介して遊星ギヤ22を支持する遊星キャリア24とで構成される。遊星キャリア24は、プーリ軸4と一体に設けられ、遊星ギヤ22の公転運動によって遊星キャリア24と一体に回転する。
第2の遊星歯車装置は、第1の遊星歯車装置の出力軸19に形成された太陽ギヤ20と、この太陽ギヤ20と同心に配置される内歯ギヤ21と、両ギヤ20、21に噛み合う遊星ギヤ22と、ギヤ軸23を介して遊星ギヤ22を支持する遊星キャリア24とで構成される。遊星キャリア24は、プーリ軸4と一体に設けられ、遊星ギヤ22の公転運動によって遊星キャリア24と一体に回転する。
衝撃吸収装置は、ハウジング6に回転規制されるセンタケース25と、このセンタケース25に回転規制される固定プレート26と、センタケース25と固定プレート26との間に配置される回転プレート27と、固定プレート26を押圧するスプリングワッシャ28等より構成される。回転プレート27は、第1の遊星減速装置の内歯ギヤ15に係合して、その内歯ギヤ15と共に回転可能に配置され、固定プレート26を介してスプリングワッシャ28のバネ力を受けている。すなわち、スプリングワッシャ28のバネ力で固定プレート26を回転プレート27に押し付けることで両プレート26、27間に摩擦力を発生させ、その摩擦力によって回転プレート27が静止している。
この衝撃吸収装置は、エンジン側より逆回転の衝撃が出力軸19に伝達された時に、内歯ギヤ15に係合する回転プレート27が摩擦力に抗して滑る(回転する)ことで衝撃を吸収する。
この衝撃吸収装置は、エンジン側より逆回転の衝撃が出力軸19に伝達された時に、内歯ギヤ15に係合する回転プレート27が摩擦力に抗して滑る(回転する)ことで衝撃を吸収する。
プーリ軸4は、図2に示す様に、スタータプーリ7を保持する外周面に雄スプライン歯29が軸方向(図示左右方向)に沿って形成されている。
また、プーリ軸4は、軸受5に支持される外周面(以後、被軸受面と呼ぶ)と、雄スプライン歯29が形成されたスプライン形成部との間に、後述するコイルスプリング30の内周を支持するスプリングガイド面31を有する。このスプリングガイド面31を形成する軸部の外径は、スプライン形成部の外径(雄スプライン歯29の歯先円直径)より若干大きく、且つ、前記の被軸受面を形成する軸部の外径より小さく設けられている。
また、プーリ軸4は、軸受5に支持される外周面(以後、被軸受面と呼ぶ)と、雄スプライン歯29が形成されたスプライン形成部との間に、後述するコイルスプリング30の内周を支持するスプリングガイド面31を有する。このスプリングガイド面31を形成する軸部の外径は、スプライン形成部の外径(雄スプライン歯29の歯先円直径)より若干大きく、且つ、前記の被軸受面を形成する軸部の外径より小さく設けられている。
また、スプライン形成部とスプリングガイド面31を形成する軸部との間には、両者の間を区画する窪み32が形成されている。この窪み32は、プーリ軸4の全周に渡って形成され、窪み32の底部からスプリングガイド面31に向かって立ち上がる側面が、後述するスタータプーリ7の最大移動量を規制するストッパ面32aとして利用される。
さらに、スプリングガイド面31を形成する軸部と被軸受面を形成する軸部との間には、両者の外径差による段差が形成され、この段差がコイルスプリング30の軸受側の端部を支持する軸側スプリング座面33を形成している。
さらに、スプリングガイド面31を形成する軸部と被軸受面を形成する軸部との間には、両者の外径差による段差が形成され、この段差がコイルスプリング30の軸受側の端部を支持する軸側スプリング座面33を形成している。
スタータプーリ7は、プーリ軸4の外周に相対回転不能に嵌合すると共に、軸方向に移動可能に組み付けられている。具体的には、プーリ軸4の外周に嵌合する嵌合孔を有し、この嵌合孔の内周面に雌スプライン歯34が軸方向に沿って形成され、この雌スプライン歯34とプーリ軸4に形成された雄スプライン歯29とが直スプライン嵌合して、プーリ軸4に相対回転不能、且つ、軸方向へ移動可能に保持されている。
スタータプーリ7の嵌合孔には、雌スプライン歯34が形成されたスプライン形成部より軸受側に筒状ガイド面35が形成され、この筒状ガイド面35の内径がスプライン形成部の内径(雌スプライン歯34の歯先円直径)より大きく設けられている。この筒状ガイド面35とスプライン形成部との間には、両者の内径差による段差が形成され、この段差がコイルスプリング30の反軸受側の端部を支持するプーリ側スプリング座面36を形成している。
スタータプーリ7の嵌合孔には、雌スプライン歯34が形成されたスプライン形成部より軸受側に筒状ガイド面35が形成され、この筒状ガイド面35の内径がスプライン形成部の内径(雌スプライン歯34の歯先円直径)より大きく設けられている。この筒状ガイド面35とスプライン形成部との間には、両者の内径差による段差が形成され、この段差がコイルスプリング30の反軸受側の端部を支持するプーリ側スプリング座面36を形成している。
コイルスプリング30は、上記の軸側スプリング座面33とプーリ側スプリング座面36との間に初期荷重を有して配設され、スタータプーリ7を反軸受方向(図2の左方向)へ付勢している。なお、プーリ軸4の反軸受側の端部には、スタータプーリ7をプーリ軸4から抜け止めする抜け止めストッパ37が取り付けられている。
コイルスプリング30は、内周側がプーリ軸4のスプリングガイド面31によって支持され、外周側がスタータプーリ7の筒状ガイド面35によって支持されている。なお、筒状ガイド面35は、コイルスプリング30の全長の半分以上の長さに渡ってコイルスプリング30の外周を覆っている。
コイルスプリング30は、内周側がプーリ軸4のスプリングガイド面31によって支持され、外周側がスタータプーリ7の筒状ガイド面35によって支持されている。なお、筒状ガイド面35は、コイルスプリング30の全長の半分以上の長さに渡ってコイルスプリング30の外周を覆っている。
ここで、スタータプーリ7に形成された雌スプライン歯34の軸受側端面を雌スプライン端面34aと呼ぶ時に、この雌スプライン端面34aと、プーリ軸4に形成されたストッパ面32aとで、本発明の請求項4に記載したストッパ手段が構成される。すなわち、ストッパ手段は、図3に示す様に、スタータプーリ7がコイルスプリング30を圧縮して軸受側(図示右側)へ移動した時に、雌スプライン端面34aがストッパ面32aに当接することでスタータプーリ7の最大移動量を規制する。
このストッパ手段は、コイルスプリング30が全圧縮した時の縮み量(圧縮量)より、雌スプライン端面34aとストッパ面32aとの間の軸方向距離の方が小さく設定されている。つまり、スタータプーリ7がコイルスプリング30を圧縮しながら軸受側へ移動した時に、コイルスプリング30が全圧縮する以前にスタータプーリ7の最大移動量を規制することができる。
このストッパ手段は、コイルスプリング30が全圧縮した時の縮み量(圧縮量)より、雌スプライン端面34aとストッパ面32aとの間の軸方向距離の方が小さく設定されている。つまり、スタータプーリ7がコイルスプリング30を圧縮しながら軸受側へ移動した時に、コイルスプリング30が全圧縮する以前にスタータプーリ7の最大移動量を規制することができる。
実施例1のスタータ1は、図4に示す様に、ベルト38を介してスタータプーリ7とクランクプーリ39とが連結される。なお、スタータプーリ7とクランクプーリ39との間には、ベルト38に一定の張力を与えるベルトテンショナ40のテンションプーリ40aが配設される。
クランクプーリ39は、クラッチ(図示せず)を介してエンジンのクランク軸に取り付けられている。クラッチは、スタータ1によってエンジンを駆動する時、つまり、スタータ1の回転がクランクプーリ39に伝達されると、クランクプーリ39とクランク軸との間で結合状態となってクランクプーリ39の回転をクランク軸に伝達する。一方、エンジンが始動してクランク軸の回転速度がクランクプーリ39の回転速度を上回ると、クラッチが切り離されることで、クランク軸からクランクプーリ39へのトルク伝達が遮断される。
クランクプーリ39は、クラッチ(図示せず)を介してエンジンのクランク軸に取り付けられている。クラッチは、スタータ1によってエンジンを駆動する時、つまり、スタータ1の回転がクランクプーリ39に伝達されると、クランクプーリ39とクランク軸との間で結合状態となってクランクプーリ39の回転をクランク軸に伝達する。一方、エンジンが始動してクランク軸の回転速度がクランクプーリ39の回転速度を上回ると、クラッチが切り離されることで、クランク軸からクランクプーリ39へのトルク伝達が遮断される。
次に、スタータ1の作動を説明する。
電磁スイッチ3のコイルが励磁されてソレノイドSLが作動すると、電磁石に吸引されたプランジャ13の移動によってメイン接点が閉成(オン)する。メイン接点が閉成することで、バッテリよりモータ2に電力が供給されて電機子8に回転力が発生する。
電機子8の回転は、第1の遊星減速装置および第2の遊星減速装置により二段階に減速されてプーリ軸4に伝達され、プーリ軸4と一体にスタータプーリ7が回転する。このスタータプーリ7の回転がベルト38を介してクランクプーリ39に伝達されることで、クランク軸が回転してエンジンをクランキングする。
電磁スイッチ3のコイルが励磁されてソレノイドSLが作動すると、電磁石に吸引されたプランジャ13の移動によってメイン接点が閉成(オン)する。メイン接点が閉成することで、バッテリよりモータ2に電力が供給されて電機子8に回転力が発生する。
電機子8の回転は、第1の遊星減速装置および第2の遊星減速装置により二段階に減速されてプーリ軸4に伝達され、プーリ軸4と一体にスタータプーリ7が回転する。このスタータプーリ7の回転がベルト38を介してクランクプーリ39に伝達されることで、クランク軸が回転してエンジンをクランキングする。
(実施例1の作用および効果)
実施例1のスタータ1は、プーリ軸4に対しスタータプーリ7が軸方向に移動可能に組み付けられ、コイルスプリング30によって反軸受方向へ付勢されている。従って、プーリアライメントのずれや、エンジン振動による軸方向の動き等によってベルト38に軸方向の動きが発生した場合でも、そのベルト38の動きに追従してスタータプーリ7がプーリ軸4に対し軸方向に移動できる。すなわち、スタータプーリ7が軸方向に移動することによってベルト38の軸方向の動きを吸収できるので、ベルト38の軸方向の動きによる偏荷重がスタータ1に加わることを抑制できる。
実施例1のスタータ1は、プーリ軸4に対しスタータプーリ7が軸方向に移動可能に組み付けられ、コイルスプリング30によって反軸受方向へ付勢されている。従って、プーリアライメントのずれや、エンジン振動による軸方向の動き等によってベルト38に軸方向の動きが発生した場合でも、そのベルト38の動きに追従してスタータプーリ7がプーリ軸4に対し軸方向に移動できる。すなわち、スタータプーリ7が軸方向に移動することによってベルト38の軸方向の動きを吸収できるので、ベルト38の軸方向の動きによる偏荷重がスタータ1に加わることを抑制できる。
よって、スタータ1の強度設計を行う上で、ベルトテンショナ40によって付与される通常の荷重に加えて、ベルト38の軸方向の動きによる偏荷重が加わることを考慮する必要はない。これにより、例えば、ベルト38の軸方向の動きによる偏荷重に耐えられるよう、新たにスラストベアリング、スラストワッシャ等の部品を追加する必要はなく、部品点数を削減することが可能である。なお、図1の軸受5は、複列アンギュラベアリングが図示されているが、ラジアルベアリングを使用することもできる。
また、ベルト38の軸方向の動きによる偏荷重がスタータ1に加わることを抑制できるので、例えば、耐摩耗性の高い高価な部品の使用、あるいは、部品自体の体格を大きくする等の対策も不要であり、コスト削減およびスタータ1の小型化に寄与できる。
また、ベルト38の軸方向の動きによる偏荷重がスタータ1に加わることを抑制できるので、例えば、耐摩耗性の高い高価な部品の使用、あるいは、部品自体の体格を大きくする等の対策も不要であり、コスト削減およびスタータ1の小型化に寄与できる。
実施例1に記載したスタータ1は、第1の遊星減速装置と第2の遊星減速装置とでモータ2の回転速度を二段階に減速してプーリ軸4に伝達している。この二段減速スタータ1では、一般的なギヤ駆動式のスタータと比較して内部減速比が大きく、プーリ軸4の出力トルクが高くなる。よって、スタータ1で発生したトルクをエンジンに確実に伝達するためには、例えば、プーリ軸4の外周形状およびスタータプーリ7の内周形状を多角形にする方法が考えられる。この場合、ベルトテンションの荷重方向、および、プーリ軸4の回転によって軸方向の荷重に偏りが発生し、スタータプーリ7の軸方向の動き自体も安定しない。
これに対し、実施例1では、上記の多角形同士の嵌合構造ではなく、プーリ軸4の外周にスタータプーリ7を直スプライン嵌合によって組み付けている。この直スプライン嵌合の場合、周方向に均等に凹凸が設けられているので、ベルトテンションの荷重方向、および、プーリ軸4の回転方向位置によらず、スタータプーリ7の軸方向の動きがスムーズになる。
これに対し、実施例1では、上記の多角形同士の嵌合構造ではなく、プーリ軸4の外周にスタータプーリ7を直スプライン嵌合によって組み付けている。この直スプライン嵌合の場合、周方向に均等に凹凸が設けられているので、ベルトテンションの荷重方向、および、プーリ軸4の回転方向位置によらず、スタータプーリ7の軸方向の動きがスムーズになる。
また、プーリ軸4とスタータプーリ7との間には、スタータプーリ7がコイルスプリング30を圧縮しながら軸受側へ移動した時に、コイルスプリング30が全圧縮する以前にスタータプーリ7の移動を規制するストッパ手段が設けられている。つまり、図3に示したように、スタータプーリ7の雌スプライン端面34aがプーリ軸4に設けられるストッパ面32aに当接することでスタータプーリ7の最大移動量が規制されて、コイルスプリング30の全圧縮を防止できる。これにより、コイルスプリング30が酷使されることがないので、スタータプーリ7の軸方向の移動範囲を確保した上で、コイルスプリング30のへたり(弾性が低下すること)を抑制できる。
また、コイルスプリング30は、内周側がプーリ軸4のスプリングガイド面31によって支持され、外周側がスタータプーリ7の筒状ガイド面35によって支持されているので、スタータプーリ7が軸方向へ移動する際にコイルスプリング30が傾くことはなく、コイルスプリング30を安定して保持できる。特に、スタータプーリ7の筒状ガイド面35は、コイルスプリング30の全長の半分以上の長さに渡ってコイルスプリング30の外周を覆っているので、コイルスプリング30の径方向の膨らみを防止できる。これにより、軸側スプリング座面33およびプーリ側スプリング座面36からコイルスプリング30が外れることを防止できる。
続いて、本発明に係る他の実施例2、3を説明する。
なお、実施例1と同一の部品には、実施例1と同一の符号を付しており、詳細な説明は実施例1を参照する。
(実施例2)
この実施例2は、図5に示す様に、スタータプーリ7にフランジ7aを設けた一例である。スタータプーリ7にフランジ7aを設けることで、スタータプーリ7からベルト38の抜けを防止できる。なお、図5では、スタータプーリ7の両側にフランジ7aを設けた事例を示しているが、スタータプーリ7の片側だけにフランジ7aを設けても良い。
また、特許文献1に記載された従来技術では、スタータプーリ7がプーリ軸4にナットで固定されているので、スタータプーリ7がプーリ軸4に対し軸方向へ移動することはできない。この場合、スタータプーリ7にフランジ7aを設けると、ベルト38が軸方向に動いた時に、ベルト38の側面がフランジ7aに強く押し付けられるため、ベルト側面が摩耗してベルト38の寿命低下を招く。さらに、ベルト38の側面とフランジ7aとが擦れることでノイズが発生しやすくなる。
なお、実施例1と同一の部品には、実施例1と同一の符号を付しており、詳細な説明は実施例1を参照する。
(実施例2)
この実施例2は、図5に示す様に、スタータプーリ7にフランジ7aを設けた一例である。スタータプーリ7にフランジ7aを設けることで、スタータプーリ7からベルト38の抜けを防止できる。なお、図5では、スタータプーリ7の両側にフランジ7aを設けた事例を示しているが、スタータプーリ7の片側だけにフランジ7aを設けても良い。
また、特許文献1に記載された従来技術では、スタータプーリ7がプーリ軸4にナットで固定されているので、スタータプーリ7がプーリ軸4に対し軸方向へ移動することはできない。この場合、スタータプーリ7にフランジ7aを設けると、ベルト38が軸方向に動いた時に、ベルト38の側面がフランジ7aに強く押し付けられるため、ベルト側面が摩耗してベルト38の寿命低下を招く。さらに、ベルト38の側面とフランジ7aとが擦れることでノイズが発生しやすくなる。
これに対し、本発明のスタータ1は、プーリ軸4に対しコイルスプリング30を介してスタータプーリ7が軸方向へ移動できるので、スタータプーリ7にフランジ7aを設けても、ベルト38とフランジ7aとが干渉することはない。つまり、ベルト38に軸方向の動きが発生した場合でも、そのベルト38の動きに追従してスタータプーリ7がプーリ軸4に対し軸方向に移動できるので、ベルト38の側面がフランジ7aに強く押し付けられることはない。これにより、ベルト側面の摩耗を抑制できるので、ベルト38の寿命を向上でき、且つ、ベルト側面とフランジ7aとが擦れることによるノイズの発生も低減できる。なお、スタータプーリ7に限らず、クランクプーリ39、テンションプーリ40aにフランジ7aを設けることでも実施例2と同様の効果を期待できる。
(実施例3)
先の実施例1では、本発明の請求項4に記載したストッパ手段の一例を記載したが、この実施例3は、本発明の請求項5に記載したストッパ手段の一例を説明する。
この実施例3に示すストッパ手段は、図6に示す様に、スタータプーリ7と軸方向に対向するハウジング6にストッパ面6aを形成し、スタータプーリ7の軸受側端面(図示右端面)をストッパ面6aに当接させることでスタータプーリ7の最大移動量を規制している。この実施例3は、ストッパ手段の構成が実施例1と異なるが、ストッパ手段の働きは実施例1と同じであり、よって、実施例1と同様の効果を得ることができる。
先の実施例1では、本発明の請求項4に記載したストッパ手段の一例を記載したが、この実施例3は、本発明の請求項5に記載したストッパ手段の一例を説明する。
この実施例3に示すストッパ手段は、図6に示す様に、スタータプーリ7と軸方向に対向するハウジング6にストッパ面6aを形成し、スタータプーリ7の軸受側端面(図示右端面)をストッパ面6aに当接させることでスタータプーリ7の最大移動量を規制している。この実施例3は、ストッパ手段の構成が実施例1と異なるが、ストッパ手段の働きは実施例1と同じであり、よって、実施例1と同様の効果を得ることができる。
(変形例)
実施例1では、本発明の弾性部材としてコイルスプリング30を使用しているが、コイルスプリング30に替えて、軸方向に圧縮できるゴムを用いることもできる。
なお、実施例1では、コイルスプリング30(弾性部材)をスタータプーリ7の軸受側に配置した事例を記載したが、コイルスプリング30をスタータプーリ7の反軸受側、あるいは、スタータプーリ7の軸受側と反軸受側の両方に配置することも可能である。
実施例1では、本発明の弾性部材としてコイルスプリング30を使用しているが、コイルスプリング30に替えて、軸方向に圧縮できるゴムを用いることもできる。
なお、実施例1では、コイルスプリング30(弾性部材)をスタータプーリ7の軸受側に配置した事例を記載したが、コイルスプリング30をスタータプーリ7の反軸受側、あるいは、スタータプーリ7の軸受側と反軸受側の両方に配置することも可能である。
1 ベルト駆動式スタータ
2 モータ
4 プーリ軸
5 軸受
6 ハウジング
7 スタータプーリ
7a プーリフランジ
30 コイルスプリング(弾性部材)
37 抜け止めストッパ
38 ベルト
39 クランクプーリ
2 モータ
4 プーリ軸
5 軸受
6 ハウジング
7 スタータプーリ
7a プーリフランジ
30 コイルスプリング(弾性部材)
37 抜け止めストッパ
38 ベルト
39 クランクプーリ
Claims (8)
- 電力の供給を受けて回転力を発生するモータ(2)と、
このモータ(2)の回転力が伝達されて回転するプーリ軸(4)と、
軸受(5)を介して前記プーリ軸(4)を回転自在に支持するハウジング(6)と、
前記軸受(5)より前記ハウジング(6)の外側へ突き出る前記プーリ軸(4)に保持されて前記プーリ軸(4)と一体に回転するスタータプーリ(7)とを備え、
エンジンのクランク軸に取り付けられるクランクプーリ(39)と前記スタータプーリ(7)とに架け渡されるベルト(38)を介して、前記モータ(2)の回転力を前記スタータプーリ(7)から前記クランクプーリ(39)に伝達して前記エンジンを始動するベルト駆動式スタータ(1)であって、
前記スタータプーリ(7)は、前記プーリ軸(4)に対し軸方向に移動可能に組み付けられ、
前記プーリ軸(4)と前記スタータプーリ(7)との間には、前記スタータプーリ(7)を反軸受方向へ付勢する弾性部材(30)が配置され、
前記プーリ軸(4)の反軸受側の端部には、前記弾性部材(30)によって付勢された前記スタータプーリ(7)を前記プーリ軸(4)から抜け止めする抜け止めストッパ(37)が取り付けられていることを特徴とするベルト駆動式スタータ。 - 請求項1に記載したベルト駆動式スタータ(1)において、
前記プーリ軸(4)は、前記スタータプーリ(7)を保持する外周面に雄スプライン歯(30)が形成され、
前記スタータプーリ(7)は、前記プーリ軸(4)の外周に嵌合する嵌合孔の内周面に雌スプライン歯(34)が形成され、この雌スプライン歯(34)と前記雄スプライン歯(29)とが直スプライン嵌合して、前記プーリ軸(4)に相対回転不能、且つ、軸方向に移動可能に組み付けられていることを特徴とするベルト駆動式スタータ。 - 請求項2に記載したベルト駆動式スタータ(1)において、
前記スタータプーリ(7)が前記弾性部材(30)を軸方向に圧縮して前記軸受(5)側へ移動した時に、その最大移動量を規制するストッパ手段を有し、
前記ストッパ手段は、前記弾性部材(30)が軸方向に全圧縮する以前に前記スタータプーリ(7)の前記最大移動量を規制することを特徴とするベルト駆動式スタータ。 - 請求項3に記載したベルト駆動式スタータ(1)において、
前記スタータプーリ(7)の内周面に形成された前記雌スプライン歯(34)の前記軸受(5)側の端面を雌スプライン端面(34a)と呼ぶ時に、
前記プーリ軸(4)の外周面には、前記雄スプライン歯(29)が形成されたスプライン形成部より軸受(5)側に前記雌スプライン端面(34a)と軸方向に対向するストッパ面(32a)が形成され、
前記ストッパ手段は、前記雄スプライン端面と前記ストッパ面(32a)とで構成され、前記雌スプライン端面(34a)が前記ストッパ面(32a)に当接することで前記スタータプーリ(7)の前記最大移動量を規制することを特徴とするベルト駆動式スタータ。 - 請求項3に記載したベルト駆動式スタータ(1)において、
前記ストッパ手段は、軸方向に対向する前記ハウジング(6)と前記スタータプーリ(7)との端面同士によって構成され、前記スタータプーリ(7)側の端面が前記ハウジング(6)側の端面に当接することで前記スタータプーリ(7)の前記最大移動量を規制することを特徴とするベルト駆動式スタータ。 - 請求項1〜5に記載した何れか一つのベルト駆動式スタータ(1)において、
前記弾性部材(30)は、前記プーリ軸(4)の外周面に形成された軸側スプリング座面(33)と、この軸側スプリング座面(33)と軸方向に対向して前記スタータプーリ(7)の内周面に形成されたプーリ側スプリング座面(36)との間に配設され、
前記スタータプーリ(7)は、前記プーリ側スプリング座面(36)の外周縁より軸方向の前記軸受(5)側へ延設される筒状ガイド面(35)を有し、この筒状ガイド面(35)が前記弾性部材(30)の外周を全長の半分以上の長さに渡って覆っていることを特徴とするベルト駆動式スタータ。 - 請求項1〜6に記載した何れか一つのベルト駆動式スタータ(1)において、
前記スタータプーリ(7)には、軸方向の片側または両側に前記ベルト(38)の抜け止め用フランジ(7a)が設けられていることを特徴とするベルト駆動式スタータ。 - 請求項1〜7に記載した何れか一つのベルト駆動式スタータ(1)において、
前記モータ(2)の電機子軸(8a)と前記プーリ軸(4)との間に減速手段を備え、 この減速手段は、前記電機子軸(8a)上に第1の太陽ギヤ(14)を有する第1の遊星減速装置と、この第1の遊星減速装置の出力軸(19)上に第2の太陽ギヤ(20)を有する第2の遊星減速装置とで構成され、前記モータ(2)の回転を前記第1の遊星減速装置と前記第2の遊星減速装置とで二段階に減速して前記プーリ軸(4)に伝達することを特徴とするベルト駆動式スタータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012226089A JP2014077407A (ja) | 2012-10-11 | 2012-10-11 | ベルト駆動式スタータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012226089A JP2014077407A (ja) | 2012-10-11 | 2012-10-11 | ベルト駆動式スタータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014077407A true JP2014077407A (ja) | 2014-05-01 |
Family
ID=50782903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012226089A Pending JP2014077407A (ja) | 2012-10-11 | 2012-10-11 | ベルト駆動式スタータ |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014077407A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6084855U (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-11 | トヨタ自動車株式会社 | プ−リ |
JP2006118494A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-05-11 | Denso Corp | スタータ |
JP2006161590A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Denso Corp | スタータ |
-
2012
- 2012-10-11 JP JP2012226089A patent/JP2014077407A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS6084855U (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-11 | トヨタ自動車株式会社 | プ−リ |
JP2006118494A (ja) * | 2004-09-27 | 2006-05-11 | Denso Corp | スタータ |
JP2006161590A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Denso Corp | スタータ |
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