JP3840404B2 - スタータ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの始動装置であるスタータに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
エンジンの始動装置であるスタータは、エンジン始動用の回転駆動力を発生するモータ、このモータの出力軸にスプライン係合されたローラクラッチ、このローラクラッチと一体に出力軸上を摺動するピニオン、エンジン取付部であると共に、モータ及びモータの出力軸を保持するフロントブラケットを含み構成されている。
【0003】
このように構成されたスタータにおいては、フロントブラケットの端部がエンジンの内部空間に対して開放構造になっているので、フロントブラケットの内周面とローラクラッチの外周面との隙間から水や塵埃がスタータ内部に侵入し、機器の寿命を短くするという恐れがあった。
【0004】
このため、従来は、例えば特開平3−88966号公報に記載されているように、フロントブラケットとモータとの間に円盤状の金属製センタープレートを配置し、モータ内部への水及び塵埃の侵入を防止していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のスタータでは、フロントブラケットとモータとの間に設けられた円盤状のセンタープレートが金属製であるので、スタータの軽量化及びコスト低減について依然として課題が残されている。また、ピニオンが上向き状態(出力軸が鉛直方向で、モータが下側の状態)でエンジンに搭載される場合の防水及び防塵性についても依然として課題が残されている。
【0006】
本発明の目的は、エンジンへの搭載姿勢の如何に係わらず防水及び防塵性を発揮することができ、しかも小形軽量で安価なスタータを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、合成樹脂製であると共に、フロントブラケットとモータとの間に挟持される外縁部及びモータの回転駆動力をピニオンに伝達するクラッチの外径よりも小径の円筒開口部を有する円盤状部材であり、円筒開口部の端面がクラッチのモータ側端面に対向するように配置されたセンタープレートを、モータの一端に嵌合されたフロントブラケットとモータとの間に挟持させることにより達成できる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【0009】
図1は、本発明の第1の実施例であるスタータの構造を示す。図1においてスタータは、エンジン始動用の回転駆動力を発生するモータ1,モータ1の出力軸2にスプライン係合されたローラクラッチ6,このローラクラッチ6と一体に出力軸2上を摺動するピニオン7,エンジン取付部であると共に、モータ1及びモータ1の出力軸2を保持するフロントブラケット4を含み構成されている。
【0010】
モータ1の出力軸2は、フロントブラケット4のノーズ部4aに設けた軸受部4bとリヤブラケット5の軸受部5aとに回転可能に支持されている。出力軸2には、ローラクラッチ6とピニオン7が軸方向に摺動可能に支持されている。ローラクラッチ6は、出力軸2の外周面に形成されたヘリカルスプライン2a及びローラクラッチ6の内周面に形成されたヘリカルスプライン6aによって出力軸2と係合され、出力軸2の軸方向に摺動することができる。ヘリカルスプライン2a,6aは、出力軸2にモータ1の駆動トルクが作用した時、ピニオン7をリングギヤ20と噛み合う方向に移動させるための推力がローラクラッチ6に発生するように、ねじれ角度が設定されている。
【0011】
また、出力軸2上には、ローラクラッチ6及びピニオン7の出力軸2上での移動量を規制するためのピニオンストッパ11、出力軸2上でピニオンストッパ11を保持するためのクリップ12、スタータの非作動時にローラクラッチ6及びピニオン7を、リングギヤ20との噛み合いが解除された位置に保持するピニオン戻しバネ13が配置されている。
【0012】
フロントブラケット4には、エンジンのスタータ取付部21に嵌合するインロー部4dが設けられている。また、フロントブラケット4にはフランジ部4eが設けられている。フランジ部4eには取付け穴4fが設けられている。スタータは、フロントブラケット4のフランジ部4eの取付け穴4fにボルト22を挿通して、エンジンのスタータ取付部21にねじ止めすることにより、エンジンに装着される。
【0013】
センタープレート8は、モータ1とフロントブラケット4の間はセンタープレート8が挿入固定されている。センタープレート8には円筒部8aが設けられており、ローラクラッチ6のクラッチアウタ6bの下部のモータ1側端面と対向するように配置されている。センタープレート8の円筒部8aの内径は、ローラクラッチ6の外径よりも小さく構成されている。
【0014】
図2は本実施例のセンタープレート8の構造を示す。センタープレート8は合成樹脂製であると共に、モータ1とフロントブラケット4との間に挟持される外縁部8b及びローラクラッチ6の外径よりも小径の円筒開口部8aを有する円盤状部材である。センタープレート8の外縁部8bと円筒開口部8aとの間には中間円筒部8eが設けられている。本実施例のように中間部を円筒状に構成することにより、中間部を平板で構成した場合よりも剛性及び強度の向上を図ることができる。外縁部8bの側面には、軸方向に突出した凸部8cが設けらている。
【0015】
図3は、モータ1とフロントブラケット4との間に挟持されたセンタープレート8の固定構造を拡大して示す。図示の如く、センタープレート8の外縁部8bがモータ1とフロントブラケット4との間に挿入され、モータ1とフロントブラケット4によって軸方向から挟持される。このとき、外縁部8bに設けられた凸部8cがモータ1とフロントブラケット4によって軸方向から締め付けられる。これにより、センタープレート8はモータ1とフロントブラケット4との間に固定される。本実施例では、外縁部8bに設けられた凸部8cをモータ1とフロントブラケット4によって軸方向から締め付け、センタープレート8をモータ1とのフロントブラケット4との間に固定したので、被水による水圧やエンジンの振動などがセンタープレート8に作用してもセンタープレート8は動くことがない。
【0016】
次に、本実施例のスタータの動作を説明する。自動車等のエンジン始動時に運転者が図示しないキースイッチを投入(ON)すると、図示しないバッテリーからモータ1に通電される。これにより、モータ1は回転する。このとき、モータ1の回転駆動力によりヘリカルスプライン2a,6aに軸方向の推力が発生する。これにより、ローラクラッチ6及びピニオン7はリングギヤ20側に移動する。
【0017】
ローラクラッチ6及びピニオン7がリングギヤ20側に移動し、ピニオン7とリングギヤ20の歯の端面どうしが当接(衝突)しない場合には、ピニオン7はそのままリングギヤ20と噛み合う。一方、ピニオン7とリングギヤ20の歯の端面どうしが当接(衝突)した場合には、ローラクラッチ6とピニオン7の軸方向の移動は止まるが、モータ1の回転駆動力によってローラクラッチ6及びピニオン7がさらに回転する。そして、ピニオン7とリングギヤ20の歯の端面における当接状態が噛み合い可能な位置までずれると、ピニオン7とリングギヤ20は噛み合う。この一連の動作によって、モータ1の回転駆動力は、出力軸2,ローラクラッチ6,ピニオン7及びリングギヤ20を介してエンジンに伝達され、エンジンを回転駆動する。これにより、エンジンは始動される。
【0018】
エンジン始動後、運転者が図示しないキースイッチを開放(OFF)すると、モータ1への通電が遮断されモータ1の回転が停止する。モータ1の回転が停止すると、ピニオン戻しバネ13のバネ力の作用により、ローラクラッチ6及びピニオン7が、図1に示す元の位置に戻る。これにより、ピニオン7とリングギヤ20が離間、すなわちピニオン7とリングギヤ20との噛み合いが解除される。
【0019】
以上説明した本実施例によれば、センタープレート8に設けられた円筒開口部8aが、ローラクラッチ6のクラッチアウタ6bの下部端面に対向するように位置し、センタープレート8の円筒開口部8aがローラクラッチ6の外径よりも小さくなるように構成されているので、ピニオンが上向きの状態でエンジンに搭載されていてもフロントブラケット4の開口部4cからモータ1内部へ水及び塵埃の侵入を抑制することができる。しかも、センタープレート8が合成樹脂製であるので、スタータの小形軽量化及びコスト低減を図ることができる。
【0020】
また、本実施例によれば、センタープレート8の外縁部8bと円筒開口部8aとの間に中間円筒部8eを設けたので、フロントブラケット4の開口部4cからの被水に対して十分な剛性と強度を有することができる。
【0021】
また、センタープレート8が鉄製の場合には、塩水等を被水しても発錆しないようにメッキ等の表面処理が必要であったが、本実施例の合成樹脂製のセンタープレートでは、表面処理が不要となる。従って、更なるスタータのコスト低減を図かることができる。
【0022】
さらに、センタープレート8の製造に必要な総加工エネルギーについて比較すると、センタープレート8が鉄製の場合では、1500kJのエネルギーを必要としたが、本実施例の合成樹脂製のセンタープレートでは、600kJに低減することができる。従って、地球環境にも配慮したスタータを実現することができる。
【0023】
図4は、本発明の第2の実施例であるセンタープレート8の構造を示す。尚、センタープレート8以外の構造については、第1の実施例と同様なので、その説明は省略する。
【0024】
本実施例は、第1の実施例の改良例であって、センタープレート8の外縁部
8bと円筒開口部8aとの間の中間部8fを、外縁部8bから円筒開口部8aに向かって径が小さくなるテーパ形状としている。このような構成によれば、フロントブラケット4の開口部4cから被水した時、水をセンタープレート8の外周方向に素早く移動させフロントブラケット4に設けられた水抜き穴から排水させることができる。従って、本実施例によれば、第1の実施例の効果に加えて、排水性を向上させることができるという効果を達成させることができる。
【0025】
図5は、本発明の第3の実施例であるセンタープレート8の構造を示す。
【0026】
本実施例は第2の実施例の改良例であって、センタープレート8の外縁部8bと円筒開口部8aとの間の中間部8fを、外縁部8bから円筒開口部8aに向かって径が小さくなりかつ複数の段差が設けられたテーパ形状としている。複数の段差は、第1テーパ部である中間部8dと、第1テーパ部である中間部8dよりも高さが低い第2テーパ部である中間部8fが周方向に交互に配置されて構成されている。このような構成によれば、第2の実施例の効果に加えて、センタープレート8の剛性と強度を更に向上させることができるという効果を達成することができる。
【0027】
図6は、本発明の第4の実施例であるセンタープレート8の構造を示す。本実施例は第2実施例の改良例であって、センタープレート8の外縁部8bと円筒開口部8aとの間の中間部8fを、外縁部8bから円筒開口部8aに向かって径が連続的に小さくなる形状としている。このため、中間部8fの半径方向断面形状は曲線で構成されている。このような構成によれば、第2の実施例と同様の効果を達成することができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンへの搭載姿勢の如何に係わらず防水及び防塵性を発揮することができ、しかも小形軽量で安価なスタータを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例であるスタータの構造を示す断面図。
【図2】図1のセンタープレートの構造を示す斜視図。
【図3】図1のモータとフロントブラケットとの間に挟持されたセンタープレートの固定構造を示す拡大断面図。
【図4】本発明の第2の実施例であるセンタープレートの構造を示す斜視図。
【図5】本発明の第3の実施例であるセンタープレートの構造を示す斜視図。
【図6】本発明の第4の実施例であるセンタープレートの構造を示す斜視図。
【符号の説明】
1…モータ、2…出力軸、4…フロントブラケット、4a…ノーズ部、4b,5a…軸受部、4c…開口部、5…リヤブラケット、6…ローラクラッチ、6b…クラッチアウタ、7…ピニオン、8…センタープレート、8a…円筒開口部、8b…外縁部、8c…凸部、8d,8f…中間部、8e…段差部。

Claims (5)

  1. 回転駆動力を発生させるモータと、
    上向きの状態でエンジンに搭載され、前記モータの出力軸上で軸方向への移動及び回転が可能なピニオンと、
    前記モータの回転駆動力を前記ピニオンに伝達するクラッチと、
    前記モータの一端に嵌合されたフロントブラケットと前記モータとの間に挟持されたセンタープレートとを備え、
    前記センタープレートは、合成樹脂製であると共に、前記フロントブラケットと前記モータとの間に挟持される外縁部及び前記クラッチの外径よりも小径の円筒開口部及び前記外縁部と前記円筒開口部との間で半径方向断面が階段状の段差形状に設けられた中間円筒部を有する円盤状部材であり、該円筒開口部の端面の軸方向位置は、前記外縁部よりも前記クラッチ側に位置し、前記クラッチの前記モータ側端面に対向するように配置されており、
    前記フロントブラケットには被水した際に水を排出する水抜き穴が設けられていることを特徴とするスタータ。
  2. 回転駆動力を発生させるモータと、
    上向きの状態でエンジンに搭載され、前記モータの出力軸上で軸方向への移動及び回転が可能なピニオンと、
    前記モータの回転駆動力を前記ピニオンに伝達するクラッチと、
    前記モータの一端に嵌合されたフロントブラケットと前記モータとの間に挟持されたセンタープレートとを備え、
    前記センタープレートは、合成樹脂製であると共に、前記フロントブラケットと前記モータとの間に挟持される外縁部及び前記クラッチの外径よりも小径の円筒開口部を有し、前記外縁部と前記円筒開口部との間の中間部が前記外縁部から前記円筒開口部に向かって径が小さくなるテーパ形状となっている円盤状部材であり、該円筒開口部の端面の軸方向位置は、前記外縁部よりも前記クラッチ側に位置し、前記クラッチの前記モータ側端面に対向するように配置されており、前記フロントブラケットには被水した際に水を排出する水抜き穴が設けられていることを特徴とするスタータ。
  3. 請求項に記載のスタータにおいて、前記中間部には、周方向に複数の段差が設けられていることを特徴とするスタータ。
  4. 回転駆動力を発生させるモータと、
    上向きの状態でエンジンに搭載され、前記モータの出力軸上で軸方向への移動及び回転が可能なピニオンと、
    前記モータの回転駆動力を前記ピニオンに伝達するクラッチと、
    前記モータの一端に嵌合されたフロントブラケットと前記モータとの間に挟持されたセンタープレートとを備え、
    前記センタープレートは、合成樹脂製であると共に、前記フロントブラケットと前記モータとの間に挟持される外縁部及び前記クラッチの外径よりも小径の円筒開口部を有し、前記外縁部と前記円筒開口部との間の中間部が前記外縁部から前記円筒開口部に向かって径が連続的に小さくなる半径方向断面が曲線となる形状となっている円盤状部材であり、該円筒開口部の端面の軸方向位置は、前記外縁部よりも前記クラッチ側に位置し、前記クラッチの前記モータ側端面に対向するように配置されており、
    前記フロントブラケットには被水した際に水を排出する水抜き穴が設けられていることを特徴とするスタータ。
  5. 請求項1乃至のいずれかに記載のスタータにおいて、前記センタープレートの前記外縁部の側面には軸方向の凸部が設けられていることを特徴とするスタータ。
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