JP2976554B2 - 遊星歯車減速機構付スタ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関を始動するた
めの遊星歯車減速機構付スタ−タに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に内部に減速機構を持ったスタ−タ
は、トルクを増幅した分、エンジン駆動時に反作用とし
て受けるスタ−タ衝撃も増加し、その対応手段として、
種々の衝撃吸収構造が考案され、実施されている。例え
ば図３のスタ−タでは、外周部がインタ−ナルギヤ４４
の一端に軸方向変位可能相対回転不能に嵌着された摩擦
板７００を、ハウジング固定のセンタ−ブラケットの摩
擦面に皿ばね７０３により押圧して摩擦結合し、過大な
上記スタ−タ衝撃が発生した場合に摩擦板７００及びイ
ンタ−ナルギヤ４４の回動により衝撃を吸収している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した遊星歯車減速
機構のインタ−ナルギヤ４４をハウジング１００に摩擦
結合するようにした衝撃吸収方式は簡単な構造でスタ−
タ衝撃を吸収できるという優れた機能を有する。しか
し、ドライブシャフトを回転可能に支持するセンタ−ブ
ラケット５の軸受け支持筒部５３の外周側の空間Ｓ内
に、摩擦板１００、ワッシャ７０１、皿ばね７０２、ナ
ット７０３からなる摩擦結合機構を配置することは容易
でないという問題があり、そのために、センタ−ブラケ
ット５の軸受け支持筒部５３の軸長を延長せざるを得な
かった。

【０００４】しかし、このような軸受け支持筒部５３の
軸長延長は、スタ−タ全長すなわち体格増大につながる
ため、好ましいことではなかった。本発明は、上記問題
点に鑑みなされたものであり、スタ−タ全長の増加を図
ることなく、インタ−ナルギヤをハウジングに摩擦結合
可能な遊星歯車減速機構付スタ−タを提供することを、
その目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の遊星歯車
減速機構付きスタータは、外周にサンギヤが形成された
スタ−タモ−タのア−マチャシャフトと、前記サンギヤ
と噛合する遊星歯車を枢支する径大部を有し、前記ア−
マチャシャフトの一端部に同軸配置されるドライブシャ
フトと、該ドライブシャフトの軸部にヘリカルスプライ
ン結合し、内燃機関のリングギヤと噛み合うピニオン
と、前記遊星歯車及び前記ドライブシャフトの前記径大
円筒部の径方向外側に配設され、前記遊星歯車と噛合す
るインタ−ナルギヤと、外周部がハウジングに固定され
て前記インターナルギヤの外周面から径外側に所定間隔
を隔てて前記インターナルギヤを囲包する径大円筒部、
該径大円筒部の一端から径内方向へ延設される輪板部、
および、該輪板部の径内側の端部から軸方向に延設され
て前記ドライブシャフトを回転自在に支承する径小円筒
部を有するセンターブラケットと、前記インターナルギ
ヤの外周面と前記センターブラケットの前記径大円筒部
の内周面との間に収容されて前記インターナルギヤと前
記センターブラケットとを所定値の以上のトルク入力に
対して相対回転可能に摩擦結合する摩擦結合機構とを備
える遊星歯車減速機構付きスタータにおいて、前記摩擦
結合機構は、前記インタ−ナルギヤの外周に軸方向変位
可能相対回転不能に嵌着されて端面が前記センターブラ
ケットの前記径大円筒部に設けられた摩擦面と摩擦結合
する摩擦輪板と、前記インタ−ナルギヤの外周に遊嵌さ
れて作用端部により前記摩擦輪板を前記センターブラケ
ットの前記摩擦面へ軸方向に押圧する皿ばねと、前記セ
ンターブラケットの内周面に固定されて前記皿ばねの基
端部を支承する皿ばね支承部材とを備えるとともに、前
記インターナルギヤを挟んで前記ドライブシャフトの径
大部及び前記遊星歯車の径方向外側に位置して設けられ
ることを特徴とする。請求項２記載の構成は、請求項１
記載の遊星歯車減速機構付きスタータにおいて更に、前
記摩擦輪板が、インターナルギヤを挟んで前記ドライブ
シャフトの前記径大部の径方向外側に配置され、前記皿
ばねが、前記摩擦輪板よりも軸方向反ピニオン側に配置
され、前記皿ばね支承部材が、前記皿ばねよりも軸方向
反ピニ オン側に配置されることを特徴とする。請求項３
記載の構成は、請求項１又は２記載の遊星歯車減速機構
付きスタータにおいて更に、前記インターナルギヤのピ
ニオン側の端面が、前記ドライブシャフトの前記径大部
のピニオン側の端面よりも軸方向反ピニオン側に位置す
ることを特徴とする。請求項４記載の構成は、請求項１
ないし３のいずれか記載の遊星歯車減速機構付きスター
タにおいて更に、前記皿ばね支承部材が、前記センター
ブラケットの前記径大円筒部の内周面に螺入されたナッ
トからなることを特徴とする。

【０００６】

【作用】内燃機関のリングギヤとピニオンとの噛合不良
によりスタ−タ衝撃が発生すると、その反作用によりド
ライブシャフトに大きな反作用トルクが掛かり、ドライ
ブシャフトに枢支される遊星歯車は上記反作用トルクを
サンギヤを通じてスタ−タモ−タのア−マチャシャフト
に、また、インタ−ナルギヤを通じて摩擦輪板に伝達す
る。摩擦輪板はインタ−ナルギヤに相対回転不能に嵌着
されているので、摩擦輪板とハウジングの摩擦面との間
に掛かる反作用トルクが臨界値を超えると、摩擦輪板が
ハウジングに対して滑り、インタ−ナルギヤが回動し、
その分、遊星歯車からサンギヤ及びインタ−ナルギヤに
掛かる反作用トルクが減少し、スタ−タ衝撃が吸収され
る。

【０００７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の遊星歯車減
速機構付スタ−タでは、摩擦輪板及びそれを押圧する皿
ばねをインタ−ナルギヤの外周に嵌装する構造を採用し
ているので、更に説明すれば摩擦輪板、皿ばね及び皿ば
ね支承部材を有する摩擦結合機構をインターナルギヤを
挟んでドライブシャフトの径大部及び前記遊星歯車の径
方向外側に位置して設けているので、従来のものに比べ
てスタ−タ全長の増加を図ることなくインタ−ナルギヤ
をハウジングに摩擦結合することができる。

【０００８】また本発明のスタ−タでは、摩擦輪板の平
均直径が従来のものに比べて格段に増加しているので、
同一の摩擦トルクを発生するための摩擦力が小さくて済
み、皿ばねの押圧力を減少することができる。したがっ
て、摩擦輪板の磨耗が少なくなり、摩擦輪板の耐磨耗性
に対する配慮が少なくて済み、摩擦輪板の耐久性が増加
する。そして磨耗が少ないことにより摩擦輪板の摩擦係
数の経時変化も減少し、インタ−ナルギヤ滑り開始トル
クの変動も減少する。したがって、摩擦輪板の摩擦面は
経済的に安定な摩擦力を発生するとともに、磨耗を軽減
できるという効果を奏することができる。

【０００９】更に本発明によれば、上記理由により摩耗
量が少なく、しかも平均直径が増加した分、摩擦輪板の
摩擦面の面積拡大が容易なので、その単位面積当たりの
皿ばね押圧力は更に軽減でき、磨耗軽減に優れた効果を
奏することができる。

【００１０】

【実施例】（第１実施例）図１に本発明の遊星歯車減速
機構付スタ−タの一実施例を示す。ハウジング１の右端
にはスタ−タモ−タ２が締結されており、スタ−タモ−
タ２の図中、上方に隣接してマグネットスイッチ３がハ
ウジング１に締結されている。

【００１１】スタ−タモ−タ１のア−マチャシャフト１
１の右端部は、スタ−タモ−タ１の図示省略したエンド
ブラケットにより軸支されており、アーマチャシャフト
１１の左端の径小部１１ａはドライブシャフト４の右端
凹部４１内にて軸受け４２により支持されている。１２
はスタ−タモ−タのヨ−ク、１３は励磁コイル、１４は
ポ−ルコア、１５はア−マチャであり、ア−マチャ１５
はア−マチャシャフト１１に固定されている。ア−マチ
ャシャフト１１の左端部はア−マチャ１５から突出して
おり、この左端部は外周にサンギヤ１９が形成された径
大部１１ｂと、径大部１１ｂから更に突出する上記径小
部１１ａとからなる。

【００１２】ドライブシャフト４は、ア−マチャシャフ
ト１１と同一軸心に沿って図中、左方に延設しており、
その左端部は図示しない軸受けを介してハウジングに、
その右端部は軸受け４２を介してセンタ−ブラケット５
に支持されている。ドライブシャフト４の中央部外周に
はスプラインチュ−ブ６がヘリカルスプライン結合して
おり、スプラインチュ−ブ６よりワンウエイクラッチ６
１を構成するクラッチアウタ６２、ロ−ラ６３、クラッ
チインナ６４を介して、ピニオン６５に連結されてい
る。一方、ハウジング１に設けられた揺動支持部１５に
シフトレバ−６６が枢支されており、シフトレバ−６６
の一端はスプラインチュ−ブ６の外周に係合し、シフト
レバ−６６の図示しない他端はマグネットスイッチ３の
図示しないプランジャに連結されている。

【００１３】次に、遊星歯車減速機構を説明する。ドラ
イブシャフト４の右端にはフランジ状の径大部４３が設
けられており、径大部の貫通孔に圧入された複数のピン
３１の突出部分は軸受けを介してそれぞれ遊星歯車３０
を回転自在に保持している。これら遊星歯車３０は、そ
の径小側にてサンギヤ１９と噛合し、その径大側にてイ
ンタ−ナルギヤ４４の内歯４５と噛合している。

【００１４】インタ−ナルギヤ４４は、内周面に内歯４
５が形成された両端開口の円筒形状を有し、ア−マチャ
シャフト１１と同心配置されている。インタ−ナルギヤ
４４の左端部は径内方向に若干突出して、ドライブシャ
フト４の径大部４３の外周に近接しており、遊星歯車機
構内へ異物が侵入するのを防止している。また、インタ
−ナルギヤ４４の左端面は、図１に示されるように、ド
ライブシャフト４の径大部４３の左端面よりも右側（反
ピニオン側）に位置している。

【００１５】上記したセンタ−ブラケット（本発明でい
うハウジングの一部を構成する）５は、外周がハウジン
グ１に固定される径大円筒部５１と、径大円筒部５１の
左端から径内方向へ伸びる輪板部５２と、輪板部５２の
内端から軸方向へ伸びる径小円筒部５３とからなり、径
小円筒部５３にはドライブシャフト支持用の軸受４２が
嵌入されており、更に径小円筒部５３の左端はストレス
ワッシャ１０を介してサ−クリップ１７により係止さ
れ、径小円筒部５３の右端はストレスワッシャを介して
ドライブシャフト４の径大部４３の左端面に係止されて
いる。

【００１６】次に、本発明の特徴をなす摩擦結合機構に
ついて説明する。この摩擦結合機構は、センタ−ブラケ
ット５の径大円筒部５１の内周とインタ−ナルギヤ４４
の外周との間の空間に収容されており、摩擦輪板７０、
ワッシャ７１、皿ばね７２、ナット７３から構成されて
いる。摩擦輪板７０は、摩擦面（図中、左側）にグリス
溜用の小凹部を多数有するりん青銅製の薄板からなり、
インタ−ナルギヤ４４の左端部に嵌着されている。詳し
く説明すると、インタ−ナルギヤ４４の左端部には円周
方向ヘ等間隔に切り欠き部が凹設されており、摩擦輪板
７０の内周部には径方向へ一定間隔で凸板部が突設され
ている。そして、この凸板部がインタ−ナルギヤ４４の
切り欠き部に嵌合して、摩擦輪板７０がインタ−ナルギ
ヤ４４に対して軸方向変位可能、回転不能となってい
る。

【００１７】センタ−ブラケット５の径大円筒部５１の
内周には径方向に延びる段差面５８が設けられており、
段差面５８より先端側の径大円筒部５１が薄肉の薄肉部
５１ａとなっている。この薄肉部５１ａの内周にはナッ
ト７３が螺入されており、ナット７３は皿ばね７２、ワ
ッシャ７１を介して摩擦輪板７０の摩擦面と反対側の面
を押圧して、摩擦輪板７０とセンタ−ブラケット５の段
差面５８とを所定の摩擦力で結合している。

【００１８】次に、上記装置の作動を説明する。マグネ
ットスイッチ３を起動すると、そのプランジャ（図示せ
ず）が吸引されてレバ−６６が時計方向に揺動し、レバ
−６６の先端がスプラインチュ−ブ６、一方向性クラッ
チ６１を介してピニオン６５を前進させる。ピニオン６
５が図示しないリングギヤに衝接する時にマグネットス
イッチ３の接点が閉じ、スタ−タモ−タ２の励磁コイル
１３に電流が流れ、ア−マチャ１５が起動される。

【００１９】アーマチャシャフト１１の回転トルクは、
サンギヤ１９を介して遊星歯車３０、ドライブシャフト
４、スプラインチュ−ブ６、一方向性クラッチ６１、ピ
ニオン６５、上記リングギヤを通じて内燃機関に減速し
て伝達される。この時、インタ−ナルギヤ４４は、皿ば
ね７２によって、センタブラケット５の段差面５８に押
し付けられており、摩擦力によりインタ−ナルギヤ４５
の回転は阻止されている。

【００２０】いま、リングギヤ（図示せず）とピニオン
６５との噛合不良（例えば、ピニオン６５が回転してい
る間に再度リングギヤに噛み合わせる再飛び込み等の過
負荷など）によりスタ−タ衝撃が発生すると、その反作
用トルクはドライブシャフト４に達し、ドライブシャフ
ト４に枢支される遊星歯車３０からサンギヤ１９及びイ
ンタ−ナルギヤ４４に伝達される。インタ−ナルギヤ４
４に伝達された反作用トルクが摩擦輪板７０とセンタ−
ブラケットの段差面５８との間の摩擦力を超えると、摩
擦輪板７０が段差面５８に沿って滑り、この滑りと摩擦
熱発生とにより反作用トルクを吸収し、各部にかかる衝
撃を緩和する。

【００２１】（実施例２）他の実施例を図２に示す。こ
の実施例は、実施例１のスタ−タにおいて、センタ−ブ
ラケット５に支持されるドライブシャフト枢支用の軸受
け４２をシ−ル付ボ−ルベアリング４２ａとして、セン
タ−ブラケット５の径小円筒部５３の軸方向長さを短縮
して全長短縮を図っている。

【００２２】なお、１０はスラストワッシャ、１７はサ
−クリップである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の遊星歯車減速機構付スタ−タの第１実
施例を示す部分断面正面図、

【図２】第２実施例を示す部分断面正面図、

【図３】従来の遊星歯車減速機構付スタ−タの部分断面
図、

【符号の説明】 ２はスタ−タモ−タ、１１はア−マチャシャフト、１９
はサンギヤ、４はドライブシャフト、６５はピニオン、
３０は遊星歯車、４３はドライブシャフトの径大部、４
４はインタ−ナルギヤ、５はセンタブラケット、７０は
摩擦輪板（摩擦結合機構）、７１はワッシャ（摩擦結合
機構）、７２は皿ばね（摩擦結合機構）、７３はナット
（皿ばね支承部材、摩擦結合機構）である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02N 15/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周にサンギヤが形成されたスタ−タモ−
   タのア−マチャシャフトと、 前記サンギヤと噛合する遊星歯車を枢支する径大部を有
   し、前記ア−マチャシャフトの一端部に同軸配置される
   ドライブシャフトと、 該ドライブシャフトの軸部にヘリカルスプライン結合
   し、内燃機関のリングギヤと噛み合うピニオンと、 前記遊星歯車及び前記ドライブシャフトの前記径大円筒
   部の径方向外側に配設され、前記遊星歯車と噛合するイ
   ンタ−ナルギヤと、外周部がハウジングに固定されて前記インターナルギヤ
   の外周面から径外側に所定間隔を隔てて前記インターナ
   ルギヤを囲包する径大円筒部、該径大円筒部の一端から
   径内方向へ延設される輪板部、および、該輪板部の径内
   側の端部から軸方向に延設されて前記ドライブシャフト
   を回転自在に支承する径小円筒部を有するセンターブラ
   ケットと、 前記インターナルギヤの外周面と前記センターブラケッ
   トの前記径大円筒部の内周面との間に収容されて前記イ
   ンターナルギヤと前記センターブラケットとを所定値の
   以上のトルク入力に対して相対回転可能に摩擦結合する
   摩擦結合機構と、 を備える遊星歯車減速機構付きスタータにおいて、 前記摩擦結合機構は、 前記インタ−ナルギヤの外周に軸方向変位可能相対回転
   不能に嵌着されて端面が前記センターブラケットの前記
   径大円筒部に設けられた摩擦面と摩擦結合する摩擦輪板
   と、前記インタ−ナルギヤの外周に遊嵌されて作用端部
   により前記摩擦輪板を前記センターブラケットの前記摩
   擦面へ軸方向に押圧する皿ばねと、前記センターブラケ
   ットの内周面に固定されて前記皿ばねの基端部を支承す
   る皿ばね支承部材とを備えるとともに、 前記インターナルギヤを挟んで前記ドライブシャフトの
   径大部及び前記遊星歯車の径方向外側に位置して設けら
   れる ことを特徴とする遊星歯車減速機構付きスタータ。
2. 【請求項２】請求項１記載の遊星歯車減速機構付きスタ
   ータにおいて、 前記摩擦輪板は、インターナルギヤを挟んで前記ドライ
   ブシャフトの前記径大部の径方向外側に配置され、 前記皿ばねは、前記摩擦輪板よりも軸方向反ピニオン側
   に配置され、 前記皿ばね支承部材は、前記皿ばねよりも軸方向反ピニ
   オン側に配置されることを特徴とする遊星歯車減速機構
   付きスタータ。
3. 【請求項３】請求項１又は２記載の遊星歯車減速機構付
   きスタータにおいて、 前記インターナルギヤのピニオン側の端面は、前記ドラ
   イブシャフトの前記径大部のピニオン側の端面よりも軸
   方向反ピニオン側に位置することを特徴とする遊星歯車
   減速機構付きスタータ。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれか記載の遊星歯
   車減速機構付きスタータにおいて、前記皿ばね支承部材
   は、前記センターブラケットの前記径大円筒部の内周面
   に螺入されたナットからなることを特徴とする遊星歯車
   減速機構付きスタータ。