JP2518423B2 - 始動電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は主として車両のエンジン始動用として用い
られる始動電動機に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭63−90666号公報に示された従
来の始動電動機を示す部分断面図である。この始動電動
機は、直流電動機１の電機子回転軸２と、その前端部
（図面右方向端部）にピニオン３を装着した出力回転軸
４と、電磁スイッチ装置（図示せず）とを同一軸線上に
配置した同軸形の始動電動機を示している。すなわち、
電機子回転軸２を中空とし、直流電動機１の後端に配置
した電磁スイッチ装置のプランジャロッド５をこの電機
子回転軸２の内部通路2a内に通し、かつ内部通路2aの前
端側には出力回転軸４を配設してその後端面に鋼球６を
介してプランジャロッド５を当接させ、プランジャロッ
ド５の前方移動によって出力回転軸４を前方に押し出し
得るよう構成されている。

また、電気子回転軸２の前端には遊星歯車減速装置７
の太陽歯車7aが形成されている。遊星歯車減速装置７の
太陽歯車7aと、フロントブラケット８内周面に形成した
内歯歯車7bと、中心支持軸7cに回転可能に支持され、こ
れら太陽歯車7a,内歯歯車7bに噛合う遊星歯車7dとから
構成されている。

遊星歯車減速装置７の中心支持軸7cはオーバランニン
グクラッチ装置９のクラッチアウタ9aに固定され、電機
子回転軸２の減速出力がオーバランニングクラッチ装置
９に伝達されるようになっている。クラッチアウタ9aの
内周側にはクラッチインナ9bと、これらの間に介在され
るローラ9cとが設けられてオーバランニングクラッチ装
置９を構成している。クラッチインナ9bの内周面には、
出力回転軸４の拡径部に形成された回転軸側スプライン
嵌合部であるヘリカルスプライン部4aに噛合うクラッチ
インナ側スプライン嵌合部であるヘリカルスプライン溝
9dが形成され、また前端の段部9eとヘリカルスプライン
部4aとの間には出力回転軸４を後方に押圧付勢する復帰
スプリング10が設置されている。更に、クラッチインナ
9bの前端部はフロントブラケット８に嵌着された軸受11
で支承されている。

ピニオン３は出力回転軸４の前端部に形成されたスト
レートスプラインにスプライン嵌合し、ストッパ12で前
方向への移動が規制されている。またピニオン３内周部
には出力回転軸４の段部4bとの間にピニオンスプリング
13が設けられてピニオン３を前方向に押圧付勢してい
る。このピニオンスプリング13は、ストッパ12を組付け
た後、ピニオン３を常に前方に押圧するためと、ピニオ
ン３のリングギヤへの当接時の衝撃を緩和するために設
けられている。なお、14は電機子回転軸２の内部通路1a
内に設けられ、出力回転軸４の後方部を支承する軸受で
ある。

このように構成された同軸形始動電動機は、直流電動
機１の回転駆動力が、遊星歯車減速装置７を介してオー
バランニングクラッチ装置９に伝達され、更にクラッチ
インナ9bにスプライン嵌合した出力回転軸４に伝達され
る。これと共にプランジャロッド５が前方向に駆動され
ることによって出力回転軸４が前方向に移動し、ピニオ
ン３が図示しないエンジンのリングギヤに噛合い、エン
ジンの始動が行われる。始動後、運転者の操作により電
磁スイッチ装置がオフになるとプランジャロッド５は後
退し、出力回転軸４は復帰スプラング10の作用によって
元位置（静止位置）に復帰し、ピニオン３はリングギヤ
から離脱する。また、エンジン始動直後のエンジン側か
らの逆駆動は、オーバランニングクラッチ装置９の一方
向クラッチ作用によって直流電動機１側への伝達が防止
される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の始動電動機は上記のように構成され、出力回転
軸４の前方部の支持はクラッチインナ9bヘリカルスプラ
イン溝9dとヘリカルスプライン部4aとのスプライン嵌合
部で行われている。しかしながらヘリカルスプライン嵌
合部は摺動性確保の面から嵌合部のクリアランスを極端
に小さくすることが困難であるため、出力回転軸４とク
ラッチインナ9bとの間にはある程度のガタがあり、しか
も支持部となる嵌合部はクラッチインナ9bの前端部では
ないため、この嵌合部とピニオン３との距離が長く、モ
ーメントが大きくなっていた。その結果、これらガタが
生じる点とモーメントが大である点によって従来な始動
電動機は動作時の異音の発生や甚だしい場合は出力回転
軸４が折れてしまう等の問題点を有していた。しかも、
ヘリカルスプライン溝9dが荷重を受けながら同時に出力
回転軸４の摺接面であるという点は、これらのクリアラ
ンスの設定値如何では、スプライン嵌合部のグリスの劣
化や塵埃の付着等の点から出力回転軸４の摺動不良の発
生要因にもなっていた。

この発明は上記従来の問題点を解決するためになされ
たもので、異音の発生や出力回転軸の破損等の恐れのな
い始動電動機を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る始動電動機は、その内周側が出力回転
軸に回転軸側スプライン嵌合部よりもピニオン側にて摺
接し、外周側がクラッチインナの内周部にクラッチイン
ナ側スプライン嵌合部よりもピニオン側にて摺接する筒
状体をピニオンとともに移動可能に設けたものである。

〔作 用〕

この発明においては、出力回転軸の支持が、クラッチ
インナ側スプライン嵌合部だけでなく、筒状体を介して
クラッチインナに支持されるためクラッチインナと出力
回転軸とのガタはほとんどない。また、出力回転軸は回
転軸側スプライン嵌合部よりもピニオン側にて支持され
ているため出力回転軸のモーメントは小さくなる。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による始動電動機を示す
図である。この図において、１〜14は第３図と同様であ
るため対応する部分に同一符号を付してその説明を省略
する。15はピニオン３の後端より一体に延出された筒状
部で、その内周側は出力回転軸４に摺動可能なクリアラ
ンスを有する径に形成され、外周側はクラッチインナ9b
の前端に形成された支持部9f内周面に摺接するよう形成
されている。また、復帰スプリング10は筒状体としての
筒状部15外側の支持部9f後端と出力回転軸４のヘリカル
スプライン部4a前端との間に設けられ、ピニオンスプリ
ング13は筒状部15内側のピニオン３後端面と出力回転軸
４の段部4bとの間に設けられている。なお、16は直流電
動機１の後端に配設された電磁スイッチ装置である。

このように構成された始動電動機は出力回転軸４が筒
状部15を介してクラッチインナ9bの支持部9fに摺接状態
で支持されているため、クラッチインナ9bと出力回転軸
４の摺動部のクリアランスが小さく、出力回転軸４のガ
タつきはほとんど生じない。また、出力回転軸４はクラ
ッチインナ9bの前端位置で支承されるために、その支承
部からピニオン３までの長さも小さく、従って出力回転
軸４のモーメントも小さい。しかも支承される筒状部15
はピニオン３と一体であるため、ピニオン３自身がクラ
ッチインナ9bに支持されることになり、ピニオン３のリ
ングギヤへの噛合時のガタつきや偏心等も防止される。

更に上記実施例ではピニオンスプリング13がピニオン
３の後方に位置しているため、従来のようにピニオンス
プリング13がピニオン３の内周部に位置していたものに
比べピニオン３歯底径を小さくすることができることか
らピニオン３の歯数を少なくすることができる。すなわ
ち、従来ではピニオン３の内周側にピニオンスプリング
13が位置していたため、ピニオン３の歯底強度を確保す
ることからピニオン３の歯数を一定値以下とすることが
困難であったが、上記実施例ではピニオンスプリング13
がピニオン３内周側に位置していないため、歯底の強度
を確保しながら歯底径を小さくすることができ、その結
果歯数を少なくすることができる。例えばこれを具体的
に表わすと、Ｍ＝2.54の歯形の場合、従来では８枚が限
界であったが本実施例では７枚のピニオン３が可能とな
る。このためリングギヤとピニオン３間の減速比を大き
くすることができ、従って相対的なトルクが大きくなる
ため始動電動機を小形化することができる。

なお、上記実施例においてそのエンジン始動動作は従
来と同様であるため、ここでの説明は省略する。また、
第１図において中心線より上側は静止時、下側は動作時
（ピニオン３の移動完了時）の状態を示している。

第２図は他の実施例を示す図で、この実施例はピニオ
ンスプリング13を筒状部15の後端面と出力回転軸４のヘ
リカルスプライン部4a前端面との間に設けたものであ
る。また、他の各構成および動作は上記実施例と同様で
あり、この他の実施例においても上記実施例と同様の効
果を奏する。

なお、上記各実施例ではクラッチインナ9bの支持部9f
が直接筒状部15に摺接するようにしたが、これらの間に
薄い軸受を設置するよう構成しても良く、この場合は筒
状部15の摺動性をより向上させることができる。

また、筒状体としての筒状部15もピニオン３と一体に
形成するのではなく、ピニオン３とは別部材で形成し、
その後一体に組立てるようにしてもよい。

更に上記各実施例では電磁スイッチ装置16が直流電動
機１の後方に配設された同軸形の始動電動機を示した
が、これに限定されるものではなく、例えば電磁スイッ
チ装置と電動機部とが並列のものや、電磁スイッチ装置
を有しない慣性摺動式の始動電動機であってもよい。ま
た、上記各実施例では遊星歯車減速装置７を有する始動
電動機を示したが、これを有しない始動電動機であって
もっ同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、ピニオンとともに移
動可能な筒状体を設け、この筒状体を介して出力回転軸
の回転軸側スプライン嵌合部よりもピニオン側をクラッ
チインナで支持するようにしたので、出力回転軸とクラ
ッチインナとの間のガタはほとんどなく、また出力回転
軸に作用するモーメントも小さいため、異音の発生や出
力回転軸の破損を防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による始動電動機の要部を
断面で示す正面図、第２図は他の実施例による始動電動
機の要部を断面で示す正面図、第３図は従来の始動電動
機の要部断面図である。 １……直流電動機、３……ピニオン、４……出力回転
軸、4a……ヘリカルスプライン部、９……オーバランニ
ングクラッチ装置、9b……クラッチインナ、9d……ヘリ
カルスプライン溝、9f……支持部、15……筒状部。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内周部にクラッチインナ側スプライン嵌合
   部が設けられた筒状のクラッチインナを有し電動機の駆
   動力を前記クラッチインナへ一回転方向に伝達するオー
   バランニングクラッチ装置と、前記クラッチインナ側ス
   プライン嵌合部に軸方向に移動可能にスプライン嵌合さ
   れた回転軸側スプライン嵌合部が設けられた出力回転軸
   と、前記クラッチインナを軸受を介して回転自在に支持
   するブラケットと、前記出力回転軸にこの出力回路軸と
   ともに回転しうるようにかつ軸方向に移動可能に装着さ
   れエンジンのリングギヤと係脱するピニオンとを備えた
   始動電動機において、前記クラッチインナと前記出力回
   転軸との間に前記ピニオンとともに移動してその外周面
   が前記クラッチインナの内周部に前記クラッチインナ側
   スプライン嵌合部よりもピニオン側にて摺接しその内周
   面が前記出力回転軸に前記回転軸側スプライン嵌合部よ
   りもピニオン側にて摺接する筒状体を設けたことを特徴
   とする始動電動機。