JP2508691B2 - スタ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の始動を行うスタータに関し、マグ
ネットスイッチの作動によって、ドライブスプリングを
介してドライブレバーを駆動し、ピニオンとリングギヤ
との噛合いを行うスタータに関する。

［従来の技術］ この種のスタータは、ピニオンとリングギヤの噛合い
を行うために、マグネットスイッチのプランジャと、ピ
ニオンを備えたスリーブを駆動するドライブレバーと
を、ドライブスプリングを介して連結し、ドライブスプ
リングの反力を用いてピニオンを押出している。

この作動を第７図の実線Ａを用いて説明する。なお第
７図は、横軸にプランジャの移動距離、縦軸にスプリン
グ荷重を示す。

図中a1において、マグネットスイッチが作動を開始す
ると、上記マグネットスイッチのプランジャが、マグネ
ットスイッチ内に設けられたリターンスプリングに抗し
て移動するため、リターンスプリングのスプリング荷重
がa2に達する。さらにプランジャが、リターンスプリン
グに抗して移動することにより、ドライブスプリングお
よびドライブレバーを介して、ピニオンがリングギヤに
当接する（図中a3）。そして、ピニオンとリングギヤと
の当接以後、プランジャの移動に伴い、ドライブスプリ
ングがたわみ始めることにより、リターンスプリングお
よびドライブスプリングの合成スプリング荷重がa4に達
する。さらにプランジャはドライブスプリングに反力を
与えながら移動し、図中a5において、プランジャの移動
が停止する。このプランジャが停止した時のドライブス
プリングに加わる反力（図中a5-a6）が小さいと、モー
タの回転時に、ピニオンとリングギヤが噛合不良を起こ
してしまう。

したがって、従来では噛合性を向上させるために、第
７図の破線Ｂで示すように、ドライブスプリングのスプ
リング係数を大きくしてドライブスプリングの反力（図
中b1-a6）を増大するか、スプリング線径を太くするこ
とで、スプリングのセット荷重（図中a3-c1）を大きく
し、その結果ドライブスプリングの反力（図中c2-a6）
を増大していた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに、マグネットスイッチのプランジャが移動す
る際に、マグネットスイッチの吸引力が、リターンスプ
リングとドライブスプリングの合成スプリング荷重に打
勝つ必要がある。このため、従来のマグネットスイッチ
は、第７図に示すように、マグネットスイッチの吸引力
を示す曲線Ｄが、スプリング荷重を示す破線B,または破
線Ｃを上回る必要がある。従って、マグネットスイッチ
の吸引力を大きくするために、マグネットスイッチを大
型化していた。またそれに伴い、マグネットスイッチの
重量が増大し、マグネットスイッチの製造コストが高く
なる等の問題点を有していた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、小型化
されたマグネットスイッチにおいて、従来装置と同様な
ピニオン押出し力を有することができるスタータを提供
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記目的を達成するために、以下の技術的
手段を採用した。

モータと、該モータの出力軸の外周に摺動自在に装着
されたスリーブと、このスリーブと一体に前記出力軸上
を前進してエンジンのリングギヤと噛み合うピニオン
と、通電されてプランジャを吸引するマグネットスイッ
チと、前記スリーブと前記プランジャとの間に介在され
て、その中間に設けられた支持部で回動自在に支持され
るとともに、一端が前記スリーブに連結されたドライブ
レバーと、一端が前記プランジャに連結され、他端が前
記支持部より前記スリーブ側で前記ドライブレバーに回
動不能に連結され、前記プランジャに連動して前記ドラ
イブレバーを駆動するドライブスプリングとを備えたス
タータにおいて、 前記ドライブレバーの前記支持部より前記プランジャ
側の中間に設けられて、前記ドライブスプリングが前記
プランジャに連動して前記プランジャの移動方向へ撓ん
でいく過程で前記ドライブスプリングに係止する係止手
段を備え、 前記ドライブスプリングは、前記プランジャの移動方
向へ撓んでいく過程で前記係止手段に係止した後、前記
係止手段を支点として前記係止手段より前記一端側が前
記プランジャの移動方向へ撓むことを特徴とする。

［作用］ マグネットスイッチが通電されてプランジャを吸引す
ると、そのプランジャに連動するドライブスプリングが
ドライブレバーを駆動する。具体的には、ドライブスプ
リングの他端がドライブレバーの支持部よりスリーブ側
でドライブレバーに連結（回動不能）されているため、
プランジャに連結されたドライブスプリングの一端がプ
ランジャの移動に追従することにより、ドライブレバー
は支持部を中心として回動する。その結果、ドライブレ
バーの一端が連結されたスリーブが押し出されて、この
スリーブとともにピニオンが出力軸上を前進する。その
前進したピニオンがエンジンのリングギヤに衝突する
と、ピニオンの移動（前進）は停止するが、マグネット
スイッチのプランジャはドライブスプリングに反力を与
えながら移動を続ける。これにより、ドライブスプリン
グは、プランジャの移動方向へ撓んでいく過程でドライ
ブレバーに設けられた係止手段に係止するが、係止した
以後、さらにプランジャが移動することによって、係止
手段を支点としてドライブスプリングの一端側がプラン
ジャの移動方向へ撓み始める。この結果、ドライブスプ
リングは、係止手段に係止した以後、スプリング係数が
大きくなることから、スプリング反力が増大する。

［発明の効果］ 本発明によれば、ドライブスプリングがドライブレバ
ーに設けられた係止手段に係止した後、スプリング係数
の増加に伴ってスプリング反力が増大することから、ド
ライブレバーを介してスリーブを押し出す力を大きくで
きる。このため、ピニオンとリングギヤとを噛み合わせ
るために必要なドライブスプリングの反力を従来と同じ
ように設定すれば、マグネットスイッチのプランジャ吸
引力を小さくできる。その結果、ピニオンとリングギヤ
との噛合性を低下させることなく、マグネットスイッチ
の小型化が可能となる。

また、本発明を、従来同様な大型のマグネットスイッ
チに使用すれば、ピニオンとリングギヤとを噛合わせる
ドライブスプリングの反力を、従来に比較して、大きく
することができる。このため、ピニオンをリングギヤに
押付ける力が増大し、ピニオンとリングギヤとの噛合性
を、従来に比較して、向上させることができる。

［実施例］ 次に、本発明のスタータ100を図面に示す一実施例に
基づき説明する。

第１図はスタータ100のハウジング１の内部を示す。

マグネットスイッチ２は、通電されることにより、該
マグネットスイッチ２のプランジャ３が、第１図右側に
吸引移動される。このプランジャ３の吸引移動に伴い、
マグネットスイッチ２内に設けられた可動接点が閉じる
と、上記マグネットスイッチ２に並設されたモータ４が
駆動される。

なお、吸引移動されたプランジャ３はマグネットスイ
ッチ２の非通電により、該マグネットスイッチ２内に有
するリターンスプリングによって元の位置（第１図の位
置）に戻る。

前記モータ４の出力軸５の一端は、軸受けメタル６を
介してハウジング軸支部1aに、回転自在に保持されてい
る。また該出力軸５には、ヘリカルスプラインを用いて
嵌め合わされた、段付筒形状を持つ一方向クラッチ７が
設けられている。該一方向クラッチ７の先端には、一方
向クラッチ７のスリーブ部7aと一体形成されたピニオン
８が，出力軸５に、回転自在および摺動可能に嵌め合わ
され、該ピニオン８は、エンジン側のリングギヤ９に噛
合可能に設けられている。

プランジャ３と一方向クラッチ７との間には、ドライ
ブレバー10が配設され、その一端は、前記一方向クラッ
チ７の径小部に連結され、他端は自由端となっている。
また、ドライブレバー10の両側面には、その略中間位置
にボス部10a（本発明の支持部）が形成されており、該
ボス部10aが、ハウジング１の内部に支持されたレバー
ホルダー11により、回動自在に保持されている。さら
に、ドライブレバー10の両側面には、ボス部10aよりプ
ランジャ３側の中間に、本発明の係止手段を成す突起10
bが一体に設けられている。

前記ドライブレバー10と、前記プランジャ３との間
は、ドライブスプリング12により連絡されている。該ド
ライブスプリング12は、一端がプランジャ３の先端と連
結され、他端がドライブレバー10のボス部10aより前記
出力軸５側でドライブレバー10に固定（即ち、ドライブ
レバー10に対して回動不能な状態）されている。またド
ライブスプリング12は、該ドライブスプリング12の中間
位置に、ドライブレバー10のボス部10aを中心として、
巻部を有している。なお、ドライブスプリング12は、ド
ライブレバー10の両側に設けられている。

また、前記ドライブレバー10に設けられた突起10b
は、ボス部10aよりプランジャ３側略中間位置であると
ともに、ドライブスプリング12がプランジャ３に連動し
てプランジャ３の移動方向へ撓んでいく過程で、ドライ
ブスプリング12の一端側が係止する位置に形成されてい
る。

次に、上記スタータ100の動作について説明する。

第１図に示す状態で、マグネットスイッチ２が通電さ
れることにより、該マグネットスイッチ２の鉄芯が磁化
されて電磁石となり前記マグネットスイッチ２のプラン
ジャ３が吸引される。このとき、ドライブスプリング12
の他端が、ドライブレバー10に固定されているため、プ
ランジャ３の移動によって、ドライブスプリング12を介
して、ドライブレバー10がボス部10aを中心として回動
し、該ドライブレバー10に連結された一方向クラッチ７
を、リングギヤ９側に押出す。

そして、ピニオン８がヘリカルスプラインの作用によ
り回転しながら押出され、第３図に示すように、ピニオ
ン８の側面と、エンジンの側のリングギヤ９の側面とが
当接する。

これにより、ピニオン８の前進移動が停止するが、ピ
ニオン８がリングギヤ９に当接したまま、さらに、プラ
ンジャ３が吸引移動することによって、第４図に示すご
とく、ドライブスプリング12がドライブレバー10に設け
た突起10bに当接する。以後さらに、プランジャ３が吸
引移動することによって、第５図に示すごとく、突起10
bに当接したドライブスプリング12が、突起10bを支点と
して、たわみ始める。

上記ドライブスプリング12の動作を、第６図を用いて
説明する。なを第６図において、横軸にプランジャの移
動距離、縦軸に荷重を示す。

図中a1において、マグネットスイッチ２が作動を開始
すると、上記マグネットスイッチ２のプランジャ３が、
マグネットスイッチ２内に設けられたリターンスプリン
グに抗して移動するため、リターンスプリングのスプリ
ング荷重がa2に達する。さらにプランジャ３が、リター
ンスプリングに抗して移動することにより、ドライブス
プリング12およびドライブレバー10を介して、ピニオン
８がリングギヤ９に当接する（図中a3）。そして、ピニ
オン８とリングギヤ９との当接以後、プランジャ３の移
動に伴い、ドライブスプリング12が、たわみ始めること
により、リターンスプリングおよびドライブスプリング
12の合成スプリング荷重がa4に達する。さらにプランジ
ャ３はドライブスプリング12に反力を与えながら移動
し、該ドライブスプリング12がドライブレバー10の突起
10bに当接する（図中f2）。ドライブスプリング12の突
起10bに当接以後も、さらにプランジャ３が移動するこ
とにより、突起10bに当接したドライブスプリング12
が、突起10bを支点としてたわみ始める。これにより、
突起10b当接以後、ドライブスプリング12のスプリング
係数が大きくなり、その結果、ドラ９ブレバー10を介し
てピニオン８に与えるドライブスプリング12の反力（図
中a6-f1）が、破線Ｆで示すように大きくなる。

一方、プランジャ３の吸引移動に伴い、マグネットス
イッチ内の可動接点が閉じることにより、モータ４に電
流が流れて出力軸５が回転する。

これにより、ピニオン８が回転して、リングギヤ９と
衝突していた歯側面の位置がずれ、ドライブスプリング
12の反力により、ピニオン８が押出され、適正位置にお
いてリングギヤ９に噛合うことができる。

上述の結果、従来装置の大型化されマグネットスイッ
チ２による吸引力（第６図中曲線Ｄ）よりも小さな吸引
力（第６図中曲線Ｅ）の範囲内で、リングギヤ９にピニ
オン８を押圧させるドライブスプリング12の反力を、増
加させることができるため、ピニオン８とリングギヤ９
との噛合性を低下させることもなく、マグネットスイッ
チ２の小型化が可能となる。

また、本発明を、従来同様な大型のマグネットスイッ
チ２に使用すれば、ピニオン８とリングギヤ９とを噛合
わせるドライブスプリング12の反力を、従来に比較し
て、大きくできる。このため、ピニオン８をリングギヤ
９に押付ける力が増大し、ピニオン８とリングギヤ９と
の噛合性を、従来に比較して、向上させることができ
る。

なお、本実施例では、ドライブスプリングを係止する
手段としての突起を、ドライブレバーと一体形成して設
けたが、ドライブレバーに、突起を溶接して設けること
も可能である。また、突起の形状については、円筒形
状、または直方体、あるいは他の形状であってもよい。

ドライブスプリングおよびドライブレバーは、必ずし
も本実施例に示した形状に限定される必要はなく、ドラ
イブスプリングを係止する手段として、突起の代わりに
ドライブレバーに凹状部を設け、ドライブスプリング12
がプランジャ３に連動してプランジャ３の移動方向へ撓
んでいく過程において、上記凹状部に係止するようにし
てもよい。

本実施例のドライブスプリングでは、他端がドライブ
レバーに固定された例を示したが、ドライブスプリング
の中央部をドライブレバーにより支持し、ドライブスプ
リングとドライブレバーとの連結部を固定しない場合も
考えられる。

また、本実施例では、ドライブスプリングにコイルス
プリングを用いたが、板ばね等の弾性部材も考えられ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるスタータの要部側面断面図、第２
図は第１図の要部拡大斜視図、第３図、第４図、第５図
はスタータの作動説明図、第６図は本実施例のプランジ
ャ移動量におけるスプリング荷重とマグネットスイッチ
の吸引力曲線との関係図、第７図は従来装置のスプリン
グ荷重とマグネットスイッチの吸引力曲線との関係図で
ある。 図中 100……スタータ、２……マグネットスイッチ、３……
プランジャ、４……モータ、５……出力軸、7a……スリ
ーブ、８……ピニオン、９……リングギヤ、10……ドラ
イブレバー、10a……ボス部（支持部）、10b……突起
（係止手段）、12……ドライブスプリング

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータと、 該モータの出力軸の外周に摺動自在に装着されたスリー
   ブと、 このスリーブと一体に前記出力軸上を前進してエンジン
   のリングギヤと噛み合うピニオンと、 通電されてプランジャを吸引するマグネットスイッチ
   と、 前記スリーブと前記プランジャとの間に介在されて、そ
   の中間に設けられた支持部で回動自在に支持されるとと
   もに、一端が前記スリーブに連結されたドライブレバー
   と、 一端が前記プランジャに連結され、他端が前記支持部よ
   り前記スリーブ側で前記ドライブレバーに回動不能に連
   結され、前記プランジャに連動して前記ドライブレバー
   を駆動するドライブスプリングとを備えたスタータにお
   いて、 前記ドライブレバーの前記支持部より前記プランジャ側
   の中間に設けられて、前記ドライブスプリングが前記プ
   ランジャに連動して前記プランジャの移動方向へ撓んで
   いく過程で前記ドライブスプリングに係止する係止手段
   を備え、 前記ドライブスプリングは、前記プランジャの移動方向
   へ撓んでいく過程で前記係止手段に係止した後、前記係
   止手段を支点として前記係止手段より前記一端側が前記
   プランジャの移動方向へ撓むことを特徴とするスター
   タ。