JP2529652B2 - 同軸形スタ―タ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、同軸形スタータ装置に関し、更に詳細には
車輌の機関始動用として用いられる同軸形のスタータ装
置に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の同軸形スタータ装置は実開昭63−7147
4号（実願昭61−166198号）公報に開示されておりよく
知られている。この従来の同軸形スタータ装置１は第２
図に示されるように、直流電動機２の電機子回転軸３を
中空にし、該直流電動機２の後端に配置した電磁スイッ
チ装置（図示せず）のプランジャロッドをこの電機子回
転軸３の内部通路3a内を通し、電機子回転軸３の前端に
同軸的に配置された出力回転軸４における該電機子回転
軸３の内部通路3aに挿入された後端部の端面に当接して
当該出力回転軸４を前方へ押し出し得るように構成され
ている。

このような同軸形スタータ装置の具体的構成を更に説
明すると、出力回転軸４の前端側（第２図でみて右方
向）には機関のリングギヤに噛合せられるピニオン５を
備えると共に後端は電機子回転軸３の内部通路3aに挿入
され、その挿入軸部4aは内部通路3aの内周部に嵌合固着
されたスリーブベアリング６によって軸受けされ、出力
回転軸４の軸方向への摺動を可能にしている。軸方向へ
摺動し得る出力回転軸４へ直流電動機２の電機子回転軸
３からの駆動力を伝達する手段としてはオーバランニン
グクラッチ装置（一方向クラッチ装置）７を含む駆動力
伝達装置８によって構成されている。

すなわち、この駆動力伝達装置８は、電機子回転軸３
の前端外周囲に形成された太陽歯車9aおよび遊星歯車9b
などを備える遊星歯車減速装置９と、遊星歯車9bの中心
支持軸9cが固着されたクラッチアウタ7aおよび出力回転
軸４に形成された拡径部4bの外周部に創設されたヘリカ
ルスプライン部4cに噛合うヘリカルスプライン溝を内周
面に形成したクラッチインナ7bを備える前述の一方向ク
ラッチ装置７から構成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように構成された従来の同軸形スタータ装置１
では、出力回転軸４が摺動してピニオン５が機関のリン
グギヤに噛合ったとき、該噛合い時の反力をヘリカルス
プライン部4cとスリーブベアリング６とで受けることと
なる。従って、出力回転軸４の最大曲げモーメント位置
はヘリカルスプライン部4cを形成する拡径部4bにあり、
そのため拡径部4bの後方段部Ｐに及ぼされる応力が著し
く大きくなり、当該段部Ｐで折損を生ずる可能性があっ
た。勿論、この場合、電機子回転軸３の内部通路3aに挿
入される軸部4aを太くすれば、このような問題は生じな
いが、直流電動機２の小型化の観点から軸部4aを上述し
た応力に耐え得る程度までに太くすることは困難であっ
た。

本発明の目的は、かかる従来の同軸形スタータ装置に
おける問題点を解決するためになされたもので、出力回
転軸が摺動してピニオンと機関のリングギヤとの噛合い
時における応力を出力回転軸が効果的に受けることによ
り拡径部後方側段部の折損防止を図ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の同軸形スタータ装置は、管状の電機子回転軸
を有する電動機と、該電動機の前端側に配置され一端に
機関のリングギヤと係脱するピニオンを備え且つ他端が
前記電機子回転軸の内部通路に挿入された軸方向に摺動
可能な出力回転軸と、前記電機子回転軸の回転を前記出
力回転軸に伝達する一方向クラッチ装置と、前記出力回
転軸の中間に形成された拡径部の外周部に形成され前記
一方向クラッチ装置のクラッチインナ内周部に設けられ
たヘリカルスプライン溝に噛合うヘリカルスプライン部
とを含み、前記出力回転軸が前記クラッチインナから前
方へ一体的に伸長する筒状部の内周面と前記管状の電機
子回転軸の内周面に嵌着された軸受けとによって支持さ
れていることを特徴とする。

〔作 用〕

本発明の同軸形スタータ装置では、出力回転軸の中間
位置の拡径部にヘリカルスプライン部を有するものにお
いて、出力回転軸の後方部が管状の電機子回転軸の内周
面に嵌着された軸受で支持され、且つ前方部はクラッチ
インナから前方へ一体的に伸長する筒状部の内周面を軸
受部として支持されていることから、出力回転軸に及ぼ
されるピニオンとリングギヤとの噛合い時における反力
はこれら前方部および後方部の２個所で受けることとな
る。従って、出力回転軸の最大曲げモーメントはクラッ
チインナから前方へ一体的に伸長する筒状の内周面と摺
接する個所に生じ、ヘリカルスプライン部や又この後方
側段部の曲げモーメントは従来に比べて著しく少なくな
り、このためヘリカルスプライン部の後方側段部に生じ
る応力が低下する。

〔実施例〕

以下、本発明の同軸形スタータ装置を添付図面に示さ
れた実施例について更に詳細に説明する。

第１図には本発明の一実施例に係る同軸形スタータ装
置10が示されている。当該実施例の同軸形スタータ装置
10は該装置の機枠を兼ねたヨーク11dとその中心軸線上
に配置された管状の電機子回転軸11aとを有する直流電
動機11を備えている。管状の電機子回転軸11aの外周に
は電機子コア11bが圧入されて固着されている。直流電
動機11の軸方向一端側（第１図でみて右側）には電機子
回転軸11aと同一の軸線上に出力回転軸12が配置されて
いる。この出力回転軸12は一端側（後方側）が電機子回
転軸11aの内部通路11cに挿入されその内周面との間に介
在されたスリーブベアリング13を介して軸方向に摺動可
能に支持されている。

電機子回転軸11aの回転力の出力回転軸12への伝達は
遊星歯車減速装置14および一方向クラッチ装置15からな
る駆動力伝達装置16を介してなされる。すなわち、遊星
歯車減速装置14は、電機子回転軸11aの一端外周部に一
体に形成された太陽歯車14aと、当該スタータ装置10の
機枠であるフロントブラケット17とヨーク11dとの間に
挟着されたブラケット18に形成された内歯歯車14bと、
太陽歯車14aと内歯歯車14bとに噛合し一方向クラッチ装
置15のクラッチアウタ15aに一体なキャリヤ14cに固定さ
れた軸14dによって回転可能に担持された複数の遊星歯
車14eとから構成されている。また、一方向クラッチ装
置15のクラッチインナ15bの内周面に形成されたヘリカ
ルスプライン溝15cには出力回転軸12の拡径部外周面に
形成されたヘリカルスプライン部12aが噛合い、これに
より出力回転軸12はクラッチインナ15bから回転力を受
けながら軸方向へ摺動できる。この出力回転軸12のフロ
ントブラケット17からの突出端には、機関のリングギヤ
と噛合うピニオン19が取付けられている。

更に、遊星歯車減速装置14におけるキャリヤ14cは、
その内周部に軸受20が嵌着され、該軸受20を電機子回転
軸11aに創設された太陽歯車14aに隣接した前端部におい
て電機子回転軸11aの外周部に形成された小径段部11eに
装着することによって支持されている。これにより、当
該キャリヤ14cは軸受20によってその径方向の動きが完
全に規制されることから偏心の生ずる余地が無くなる。
また、一方向クラッチ装置15のクラッチインナ15bから
ピニオン側（前方向）へ伸長した一体的な筒状部21の外
周部には軸受22が嵌着され、該軸受22はブラケット18に
保持されている。この筒状部21の内周面は出力回転軸12
の外周面に嵌合され、該出力回転軸12を支持する軸受部
21aとして作用している。

他方、直流電動機11の他端側（第１図でみて左側）に
は電磁スイッチ装置（図示せず）が設けられている。こ
の電磁スイッチ装置の機能は、車輌のキースイッチが入
れられることによって作動され、その電磁力によるプラ
ンジャの運動によってロッド23を動かし、該ロッド23の
移動によって出力回転軸12を押し出し、ピニオン19と機
関リングギヤとの噛合を生じさせると共に直流電動機11
への電源投入を行なうものである。

次に、前記実施例に係るスタータ装置の動作について
簡単に説明する。

車輌のスタータスイッチが閉成されると電磁スイッチ
装置の励磁コイルに通電され、この励磁により発生した
電磁力によってロッド23が第１図でみて軸方向右方へ移
動される。これにより出力回転軸12が押し出され、その
端部に設けられたピニオン19が機関のリングギヤに噛合
うこととなる。これと同時に、プランジャの移動に伴っ
て可動接点と固定接点（いずれも図示せず）とが接触し
て直流電動機11への電源投入がなされ、直流電動機11が
作動される。その結果、電機子回転軸11aの回転力は遊
星歯車減速装置14によって減速されて一方向クラッチ装
置15のクラッチアウタ15aに伝達され、クラッチアウタ1
5aの回転は円柱状ローラを介してクラッチインナ15bに
伝達される。このクラッチインナ15bの回転はヘリカル
スプライン12a,15cによって出力回転軸12に伝達され、
これによりピニオン19を回転させて機関を始動させる。
機関始動後は一方向クラッチ装置15によって逆駆動が阻
止される。

このような同軸形スタータ装置10の動作において、出
力回転軸12の後方部は管状の電機子回転軸11aの内周面
に嵌着された軸受13で支持され、且つ前方部はクラッチ
インナ15bから前方へ一体的に伸長する筒状部21の内周
面を軸受部21aとして支持されていることから、出力回
転軸12に及ぼされるピニオン19とリングギヤとの噛合い
時における反力はこれら前方部および後方部の２個所で
受けることとなり、その結果最大曲げモーメントは、出
力回転軸12の位置Ｐ付近には生じなくなり、このため前
述の応力がかかることはなく当該部分での折損等の発生
するおそれがない。

なお、クラッチインナ15bと一体な筒状部21の内周面
を浸端焼入れした後グラインダーで加工して形成すれ
ば、軸受部21aとしての内周面が圧縮変形することはな
い。また、出力回転軸12の後方部を支持する軸受13は可
能な限り後方に配置すれば耐久性のレベルを表わすＰ×
Ｖ（Ｐは軸受の面圧,Xは回転速度）が下がるので好まし
い。更に、出力回転軸12の前方を支持する筒状部21の内
周面にグリス溝などを設けても良い。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の同軸形スタータ装置
は、出力回転軸の中間位置の拡径部にヘリカルスプライ
ンを形成したものにおいて、出力回転軸の後方部を管状
の電機子回転軸の内周面に嵌着された軸受で支持し、且
つ前方部をクラッチインナから前方へ一体的に伸長する
筒状部21の内周面を摺接する軸受部として支持すること
から、出力回転軸に及ぼされるピニオンとリングギヤと
の噛合い時に発生する最大曲げモーメントはクラッチイ
ンナから前方へ一体的に伸長する筒状の内周面に摺接す
る個所に生じ、ヘリカルスプライン後方の段部の曲げモ
ーメントが低下し、このため応力が低減され、出力回転
軸の折損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る同軸形スタータ装置の
主要部を示す断面図、第２図は従来の同軸形スタータ装
置の主要部を示す断面図である。 10……同軸形スタータ装置、11……直流電動機、11a…
…電機子回転軸、11c……内部通路、12……出力回転
軸、12a……ヘリカルスプライン部、13……軸受、15…
…一方向クラッチ装置、15b……クラッチインナ、15c…
…ヘリカルスプライン溝、16……駆動力伝達装置、19…
…ピニオン、21……筒状部、21a……軸受部。 なお、各図中同一符号は同一部分又は相当する部分を示
す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管状の電機子回転軸を有する電動機と、該
   電動機の前端側に配置され一端に機関のリングギヤと係
   脱するピニオンを備え且つ他端が前記電機子回転軸の内
   部通路に挿入された軸方向に摺動可能な出力回転軸と、
   前記電機子回転軸の回転を前記出力回転軸に伝達する一
   方向クラッチ装置と、前記出力回転軸の中間位置で後の
   段部を介して形成された拡径部の外周部に形成され前記
   一方向クラッチ装置のクラッチインナ内周部に設けられ
   たヘリカルスプライン溝に噛合うヘリカルスプライン部
   とを備えたスタータ装置であって、前記出力回転軸の後
   部が前記管状の電機子回転軸の内周面に嵌着された軸受
   によって支持されるとともに、同出力回転軸の前部は前
   記クラッチインナから前方へ一体的に伸長する筒状部の
   内周面軸受部に摺接して支持されていることを特徴とす
   る同軸形スタータ装置。