JP3274316B2

JP3274316B2 - エンジン始動装置

Info

Publication number: JP3274316B2
Application number: JP15381895A
Authority: JP
Inventors: 道夫岡田; 幸治奈良; 光裕小暮; 慎一長島; 栄一木村
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1995-05-29
Filing date: 1995-05-29
Publication date: 2002-04-15
Anticipated expiration: 2017-04-15
Also published as: JPH08319926A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン始動装置に関
し、特に、直流電動機の回転軸とピニオンの摺動軸とピ
ニオン及びスイッチ駆動用電磁装置とを同軸上に配置し
てなるエンジン始動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のエンジン始動装置は、バッテリと
の接続端子とブラシのピグテールとの接続端子とをそれ
ぞれ固定接点に接続し、ピニオン駆動用電磁装置のアー
マチュアに連結された可動接点で両固定接点間の断続を
行うように構成されることが一般的であり、このような
スイッチ機構を備えた同軸型始動装置が、特開平１−２
０８５６４号公報および特開昭６３−９０６６６号公報
に提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来構成のスイ
ッチ機構によると、バッテリ接続用とピグテール接続用
との２つの固定接点を設けねばならないため、部品点数
を低減できないことはもとより、スペース的な制約から
径方向寸法あるいは軸方向寸法の低減が困難であった。

【０００４】本発明は、このような従来技術の不都合を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
スイッチ回りの部品点数を低減し得ると共に、径方向寸
法並びに軸方向寸法をより一層低減することの可能な同
軸型のエンジン始動装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、直流電動機と、直流電動機で駆動される出
力軸と、出力軸にスプライン結合したリングギヤ駆動用
ピニオンと、直流電動機への給電路を開閉するスイッチ
と、スイッチの可動接点板及びピニオンに軸方向変位を
与えるべく出力軸を外囲して設けられた円筒状アーマチ
ュア及び励磁コイルからなる電磁装置とを有するエンジ
ン始動装置の構成を、直流電動機の整流子部と電磁装置
とを隣接配置し、かつスイッチの接点をブラシの近傍に
配置すると共に、ブラシのピグテールを可動接点板に接
続したものとすることによって達成される。特に、アー
マチュアを、可動接点板に連結された第１の部分と、ピ
ニオンに連結された第２の部分とに分割し、これらを相
対軸方向変位可能に内外二重に係合させたものとすると
良い。

【０００６】

【作用】このような構成によれば、バッテリの接続端子
とブラシのピグテール間が、１つの固定接点と１つの可
動接点とで断続し得るものとなるので、スイッチ回りの
部品点数が最小化される。特に、可動接点板駆動用アー
マチュアをピニオン駆動用アーマチュアから分離すれ
ば、可動接点板の変位量を最小化し得るので、接点の移
動に伴いピグテールの接続部に作用する応力が小さくて
済む。

【０００７】

【実施例】以下に添付の図面に示された具体的な実施例
に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。

【０００８】図１は、本発明に基づき構成されたエンジ
ン用始動装置としての減速機付スタータの全体図であ
り、中心線より上側は静止状態を、下側は通電状態を示
している。このスタータ１は、エンジンの始動に必要な
回転力を発生するものであり、遊星歯車式減速機２を備
えた電動機３と、減速機２を介して電動機３に連結され
た出力軸４と、出力軸４上に摺動自在に設けられた一方
向ローラクラッチ５及びピニオン６と、電動機３に対す
る電源供給路を開閉するスイッチユニット７と、スイッ
チユニット７の可動接点板８及びピニオン６を軸方向に
移動させるための電磁装置９とからなっている。

【００１０】電動機３は、公知の整流子式直流電動機か
らなり、そのロータ軸１０は、図に於ける右端がボトム
プレート１１の中心に枢着され、図に於ける左端が、ロ
ータ軸１０と同軸配置された出力軸４の右端の中心に枢
着されている。

【００１１】減速機２は、電動機３のトッププレート１
２の内面に設けられている。この減速機２は、ロータ軸
１０の出力軸４に対する支持部に隣接する位置に形成さ
れたサンギヤ１３と、サンギヤ１３に噛合した複数のプ
ラネタリギヤ１４と、複数のプラネタリギヤ１４が噛合
するべくトッププレート１２の内周面に形成された内歯
リングギヤ１５とからなっている。また、複数のプラネ
タリギヤ１４を支持した支持板１６が、トッププレート
１２の中心に枢支された出力軸４の右端に結合されてい
る。

【００１２】トッププレート１２には、エンジンに対す
る固定ブラケットを兼ねるピニオンハウジング１７が接
合されている。このピニオンハウジング１７の左壁の内
面中心部に、出力軸４の左端が枢着されている。

【００１３】出力軸４の中間部の外周面には、一方向ロ
ーラクラッチ５のクラッチアウタ１８の内周部が、ヘリ
カルスプライン１９を介して結合している。このクラッ
チアウタ１８は、ヘリカルスプライン１９による出力軸
４との結合部１８ａと、出力軸４の左端に抜け止め支持
されたストッパプレート２０との間に縮設されたリター
ンスプリング２１により、常時右方へ弾発付勢されてい
る。なお、リターンスプリング２１は、クラッチアウタ
１８の内周部に形成されたスリーブ状部分１８ｂの内周
面と出力軸４の外周面との間に画成された空隙に巻装さ
れている。

【００１４】クラッチアウタ１８には、一方向ローラク
ラッチ５のクラッチインナ２２が、相対軸方向変位不能
に且つ相対回転可能に係合している。このクラッチイン
ナ２２の左端の外周部には、エンジンのリングギヤ２３
に噛合してエンジンを駆動するために、前記したピニオ
ン６が一体的に形成されている。このピニオン６が一体
形成されたクラッチインナ２２は、回転自在に且つ軸方
向変位自在に出力軸４の左端部に嵌装されている。

【００１５】ピニオンハウジング１７の中間部には、非
磁性材で形成された出力軸４を外囲する励磁コイル２４
が固設されている。この励磁コイル２４は、出力軸４が
貫通する内向きフランジ２５ａを有するカップ状のホル
ダ２５及びリング状円板２６で構成されたヨークで囲ま
れている。そして励磁コイル２４の内周面と出力軸４の
外周面との間の空隙には、磁性材で形成されたアーマチ
ュアアウタ２７とアーマチュアインナ２８とが、内外二
重に相対摺動自在に装着されている。これらアーマチュ
ア２７・２８の左端面は、ホルダ２５の内向きフランジ
２５ａの中央部の内面と対向しており、内向きフランジ
２５ａの中央部が両アーマチュア２７・２８に対するポ
ールとなっている。

【００１６】アーマチュアの第１の部分であるアーマチ
ュアアウタ２７の右端は、連結プレート２９と、電動機
３のトッププレート１２を貫通した連結ロッド３０とを
介し、電動機３の整流子部３１に隣接配置されたスイッ
チユニット７の可動接点板８に連結されている。この可
動接点板８は、連結ロッド３０に対して軸方向変位可能
に取り付けられると共に、コイルばね３２にて浮動的に
支持されており、整流子部３１の周囲に設けられたブラ
システー３３に固設されたスイッチユニット７の固定接
点板３４に対し、接離移動可能になっている。またアー
マチュアアウタ２７は、励磁コイル２４のホルダ２５に
設けられた内向きフランジ２５ａとの間に縮設されたリ
ターンスプリング３５によって右方へ常時弾発付勢され
ており、通常は接点間を開いた状態で静止している。

【００１７】アーマチュアの第２の部分であるアーマチ
ュアインナ２８は、クラッチアウタ１８に設けられたリ
ターンスプリング２１の弾発力より弱いばね力のコイル
ばね３６をもって、トッププレート１２から左方へ常時
弾発付勢されている。またアーマチュアインナ２８に
は、その左端がクラッチインナ２２の右端に当接する非
磁性材で形成されたシフタ部材３７が結合している。

【００１８】励磁コイル２４は、スイッチユニット７に
設けられたコネクタ３８（図２参照）を介し、図示され
ていないイグニッションスイッチに電気的に接続されて
いる。

【００１９】スイッチユニット７の固定接点板３４に
は、図示されていないバッテリの陽極が電気的に接続さ
れ、スイッチユニット７の可動接点板８には、図２に併
せて示すように、一対の陽極ブラシ３９に連結された一
対のピグテール４０が、スポット溶接にて固着されてい
る。また一対の陽極ブラシ３９と線対称位置に、一対の
陰極ブラシ４１が設けられている。この陰極ブラシ４１
のピグテール４２は、後述のセンタプレート４３に接続
され、かつピニオンハウジング１７及び図示されていな
い車体を介してバッテリの陰極に接続されている。なお
スイッチユニット７は、一対の陽極ブラシ３９に挟まれ
た空間に設けられている。

【００２０】ブラシステー３１とトッププレート１２と
の間には、リング状の金属製センタープレート４３が介
設されており、減速機２と電動機３との間を隔絶してい
る。このセンタープレート４３の中心部には、その内周
面がロータ軸１０の外周面と微小間隙をおいて対向する
円筒部４３ａが、整流子部３１側へ向けて突出形成され
ている。この円筒部４３ａの遊端は、整流子部３１の軸
線方向端面に形成された凹部３１ａに入り込み、減速機
２のグリスが整流子部３１側へ漏洩することを防止して
いる。

【００２１】スイッチユニット７は、スタータ１の上方
に位置しており、ブラシステー３３に固設された固定接
点板３４および可動接点板８などの接点部は、ヨークと
してのモータケーシング４４内に於いてブラシステー３
１とカバー４５とで覆われており、スイッチユニット７
の接点部にブラシ粉が侵入することを防いでいる。

【００２２】次に上記実施例の作動要領について説明す
る。励磁コイル２４に電流を加えない静止状態にあって
は、アーマチュアアウタ２７はリターンスプリング３５
に付勢されて右方へ一杯に移動しており、これに連結さ
れた可動接点板８は固定接点板３４から離間している。
これと同時に、リターンスプリング２１に付勢されたク
ラッチアウタ１８が、ピニオン６と一体をなすクラッチ
インナ２２、シフタ部材３７及びアーマチュアインナ２
８を伴って右方へ一杯に移動しており、ピニオン６とリ
ングギヤ２３との結合が断たれている。

【００２３】イグニッションスイッチをスタータオンポ
ジションにすると、励磁コイル２４に通電されてこれが
励磁される。するとアウタ・インナ両アーマチュア２７
・２８を磁束が通る磁路が形成され、アウタ・インナ両
アーマチュア２７・２８が左方へ移動する。この時、ホ
ルダ２５の内向きフランジ２５ａの中央部（ポール）に
対してアーマチュアアウタ２７側がより近接しているた
め、これがアーマチュアインナ２８に先行して移動す
る。すると連結プレート２９及び連結ロッド３０を介し
て可動接点板８が左方へ移動し、固定接点板３４に接触
する。これにより電動機３にバッテリの電力が供給さ
れ、ロータ軸１０が回転する。ここでアーマチュアアウ
タ２７のフルストロークに対して早めに可動接点板８が
固定接点板３４に接触し、かつ可動接点板８が連結ロッ
ド３０に対して軸方向変位可能に浮動支持されているの
で、コイルばね３２の押圧力が両接点８・３４間に加わ
ることになる。一方アーマチュアアウタ２７は、これの
右端側に一体形成された外向きフランジ２７ａがリング
状円板２６に当接したところで、これの左端面と内向き
フランジ２５ａの中央部との間に隙間を開けた状態で停
止する。

【００２４】ロータ軸１０が回転すると、この回転力
は、減速機２で減速されて出力軸４に伝達される。この
時、ヘリカルスプライン１９を介して出力軸４に係合し
たクラッチアウタ１８は、慣性抵抗で静止しようとする
ため、ヘリカルスプライン１９の働きによる軸方向力が
クラッチアウタ１８に加わり、クラッチアウタ１８が左
方への移動を開始する。これと同時に、アーマチュアイ
ンナ２８には励磁コイル２４による左方への吸引力とコ
イルばね３６の押圧力とが同時に作用しており、アーマ
チュアインナ２８も左方への移動を開始する。しかして
この移動力も、シフタ部材３７を介してクラッチアウタ
１８に軸方向力として加わる。

【００２５】これらの軸方向力により、リターンスプリ
ング２１の付勢力に抗してクラッチアウタ１８が左方へ
押し出され、クラッチアウタ１８と一体的に結合したク
ラッチインナ２２と一体のピニオン６も左方へ押し出さ
れる。そしてクラッチアウタ１８がストッパプレート２
０に当接すると共に、リングギヤ２３との正規噛み合い
位置にピニオン６が到達すると、出力軸４の回転力がリ
ングギヤ２３に伝達されてエンジンが起動される。この
時、アーマチュアインナ２８の左端面はホルダ２５の内
向きフランジ２５ａの中央部に当接し、アーマチュアイ
ンナ２８と一体的に移動したシフタ部材３７の左端面と
クラッチアウタ１８との間に微小な間隙が形成されてい
る。このように、ホルダ２５の内向きフランジ２５ａの
中央部に当接することで、アーマチュアインナ２８には
励磁コイル２４の吸引力が最大に作用するので、リング
ギヤ２３から抜け出す力がピニオン６に作用しても、ク
ラッチアウタ１８の右方への移動をシフタ部材３７を介
して阻止することとなり、リングギヤ２３からのピニオ
ン６の抜け出しが防止される。

【００２６】ここでフルストロークしたアーマチュア２
７・２８を静止させておくのに要する電流は、アーマチ
ュア２７・２８を起動するのに要する電流に比して小さ
くて済む。即ち、上記のように、ヘリカルスプライン１
９による軸方向力を、ピニオン６を含む一方向ローラク
ラッチ５の起動力として利用することにより、励磁コイ
ル２４の出力を低減し得るので、励磁コイル２４をより
一層小径化することができる。なお、エンジンが起動し
てピニオン６の回転速度を上回ると、一方向ローラクラ
ッチ５の作用でピニオン６が空転する点については、従
来構成と全く同様である。

【００２７】励磁コイル２４への通電を停止すると、ク
ラッチアウタ１８に対するリターンスプリング２１の付
勢力、並びにアーマチュアアウタ２７に対するリターン
スプリング３５の付勢力により、ピニオン６がリングギ
ヤ２３から離脱すると共に、可動接点板８が固定接点板
３４から離間して電動機３が停止する。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、従来は、バッテリ
接続用とピグテール接続用との２つの固定接点を設けね
ばならないため、スイッチ回りの部品点数を低減できな
いことはもとより、スペース的な制約から径方向寸法あ
るいは軸方向寸法の低減が困難であったのが、本発明に
よれば、バッテリの接続端子とブラシのピグテール間
が、１つの固定接点と１つの可動接点とで断続し得るも
のとなる。従って、本発明により、エンジン始動装置の
スイッチ回りの部品点数を低減し得ると共に、径方向寸
法並びに軸方向寸法をより一層低減することができる。
また、可動接点板駆動用アーマチュアを独立させること
により、可動接点板の変位量が最小化されて接点の移動
に伴うピグテールの変位が小さくなり、ピグテールの接
続部に作用する応力が低減されるので、可動接点板に接
続したことによるピグテールの耐久性の欠乏を招かずに
済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づいて構成されたエンジン始動装置
の断面図。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図。

【符号の説明】

１スタータ２減速機３電動機４出力軸５一方向ローラクラッチ６ピニオン７スイッチユニット８可動接点板９電磁装置１０ロータ軸１１ボトムプレート１２トッププレート１３サンギヤ１４プラネタリギヤ１５内歯リングギヤ１６支持板１７ピニオンハウジング１８クラッチアウタ１９ヘリカルスプライン２０ストッパプレート２１リターンスプリング２２クラッチインナ２３リングギヤ２４励磁コイル２５ホルダ、２５ａ内向きフランジ２６リング状円板２７アーマチュアアウタ２８アーマチュアインナ２９連結プレート３０連結ロッド３１整流子部、３１ａ凹部３２コイルばね３３ブラシステー３４固定接点板３５リターンスプリング３６コイルばね３７シフタ部材３８コネクタ３９陽極ブラシ４０ピグテール４１陰極ブラシ４２ピグテール４３センタプレート、４３ａ円筒部４４モータケーシング４５カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長島慎一群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地株式会社三ツ葉電機製作所内 (72)発明者木村栄一群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地株式会社三ツ葉電機製作所内 (56)参考文献特開平８−114165（ＪＰ，Ａ) 特開平１−208564（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02N 11/00 F02N 15/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電動機と、直流電動機で駆動される
出力軸と、出力軸にスプライン結合したリングギヤ駆動
用ピニオンと、直流電動機への給電路を開閉するスイッ
チと、スイッチの可動接点板及びピニオンに軸方向変位
を与えるべく出力軸を外囲して設けられた円筒状アーマ
チュア及び励磁コイルからなる電磁装置とを有するエン
ジン始動装置であって、前記直流電動機の整流子部と前記電磁装置とを隣接配置
し、かつ前記スイッチの接点をブラシの近傍に配置する
と共に、ブラシのピグテールを前記可動接点板に接続し
たことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】前記アーマチュアは、前記可動接点板に
連結された第１の部分と、前記ピニオンに連結された第
２の部分とを、相対軸方向変位可能に内外二重に係合さ
せたものであることを特徴とする請求項１に記載のエン
ジン始動装置。