JP4155115B2 - 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、出力軸を軸方向に押し出して、その出力軸上に配置されるピニオンをリングギヤに噛み合わせる方式のスタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載されたスタータがある。
このスタータは、図７に示す様に、内周に雌ヘリカルスプライン１００が設けられたスプラインチューブ１１０と、軸上に設けられた雄ヘリカルスプライン１２０が雌ヘリカルスプライン１００に係合してスプラインチューブ１１０内に挿通された出力軸１３０と、この出力軸１３０の端部に支持されたピニオン１４０等を備え、電磁スイッチ（図示せず）の作動により出力軸１３０が図示左方向へ押し出されると、出力軸１３０と一体にピニオン１４０が移動して、エンジンのリングギヤ（図示せず）に噛み合う方式である。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭５５−４５９００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のスタータでは、出力軸１３０と一体に移動したピニオン１４０がリングギヤに衝突して噛み合うことが出来ないと、モータ（図示せず）の回転力でピニオン１４０が強制的に回され、且つ電磁スイッチに内蔵されるドライブスプリングの反力でピニオン１４０が強引にリングギヤに噛み合わされる。この方式は、ドライブスプリング方式と呼ばれる。その結果、ピニオン１４０及びリングギヤの摩耗が増大する、あるいは欠けが生じるため、ピニオン１４０とリングギヤとの噛み合い性が低下し、それらの耐久性が悪いという問題があった。本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ピニオンとリングギヤとの噛み合い性を長期に渡って良好に維持でき、信頼性の高いスタータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明のスタータは、シフトレバーの一端側にドライブスプリングが配され、シフトレバーの他端側にピニオンスプリングが配され、ピニオンがリングギヤに噛み合うことなく、リングギヤと軸方向に衝突した後、メイン接点が閉じる前に、ピニオンが１／２ピッチ回転する間にリングギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンスプリングの反力によりピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせる第１の噛合手段と、この第１の噛合手段により、ピニオンとリングギヤとの噛み合いが出来なかった場合に、メイン接点が閉じてモータが回転することにより、ピニオンがリングギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ドライブスプリングの反力とピニオンスプリングの反力とを合わせた合成反力により、ピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせる第２の噛合手段とを有している。
【０００６】
第１の噛合手段によれば、モータのメイン接点が閉じる前に、ピニオンスプリングの反力だけでピニオンをリングギヤに噛み合わせることができるので、ピニオンとリングギヤとの噛み合い荷重を小さくできる（噛み合いをソフトに行うことができる）。その結果、従来のドライブスプリング方式と比較すると、ピニオン及びリングギヤの摩耗や欠け等を大幅に低減できるので、ピニオンとリングギヤとの噛み合い性を長期に渡って良好に維持できる。
【０００７】
また、第１の噛合手段によりピニオンとリングギヤとの噛み合いが出来なかった場合でも、その後、メイン接点が閉じてモータが回転することにより、第２の噛合手段の働きによってピニオンをリングギヤに噛み合わせることができる。これにより、ピニオンとリングギヤとの噛み合い不良を防止でき、信頼性の高いスタータを実現できる。
【０００８】
また、第１のスプライン結合は、スプラインチューブの内周に設けられたヘリカルスプラインと、出力軸上に設けられたヘリカルスプラインとが噛み合うヘリカルスプライン結合であり、第２のスプライン結合は、出力軸上に設けられた直スプラインと、ピニオンの内周に設けられた直スプラインとが噛み合う直スプライン結合であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、ピニオンスプリングのばね定数及び初期荷重が、ドライブスプリングのばね定数及び初期荷重よりそれぞれ小さく設定されていることを特徴とする。
これにより、ピニオンがリングギヤと噛み合うことなく、リングギヤに衝突した後、モータのメイン接点が閉じる前に、ピニオンを１／２ピッチ以上回転させることができ、それに伴いピニオンスプリングに反力を蓄えることができる。その結果、ピニオンがリングギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時に、ピニオンスプリングの反力によってピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせることが可能である。
加えて、出力軸は、スプラインチューブ内に挿入される一端側に空間が形成されていることを特徴とする。
これにより、出力軸を軽量化できるので、ピニオンとリングギヤとの噛み合い性を向上させることができ、且つ電磁スイッチの小型化（特に、電磁スイッチに内蔵されるソレノイドの小型化）も可能になる。また、出力軸の一端側に形成された空間に潤滑材を保持させることにより、スプライン部の潤滑を良好に保つことが可能になる。
【００１２】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、
スプラインチューブは、軸方向に移動不能に支持され、このスプラインチューブに対して出力軸が軸方向に移動可能に設けられていることを特徴とする。
この構成では、電磁スイッチの作用によって出力軸を押し出す際に、スプラインチューブが移動することがないので、移動する質量を軽くできる。その結果、ピニオンとリングギヤとの噛み合い性を向上させることができ、且つ電磁スイッチの小型化（特に、電磁スイッチに内蔵されるソレノイドの小型化）も可能になる。
【００１４】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した何れかのスタータにおいて、
ピニオンは、出力軸に対する反リングギヤ方向への移動量が、ピニオンスプリングが全圧縮した状態によって規制されることを特徴とする。
この構成によれば、ピニオンスプリング以外に、ピニオンの後退量（反リングギヤ方向への移動量）を規制する後退規制部品を設置する必要がないので、その分、小型軽量化及びコストダウンが可能になる。
【００１５】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、
スプラインチューブをクラッチインナとして形成する一方向クラッチと、モータの回転速度を減速して一方向クラッチに伝達する遊星ギヤ減速装置とを備えることを特徴とする。
減速型スタータは、モータの回転トルクを増大して出力軸に伝達するため、従来のドライブスプリング方式では、ピニオン及びリングギヤの摩耗がより大きくなる。これに対し、本発明のスタータは、モータが回転する前に、ピニオンスプリングの反力でピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせることができる第１の噛合手段を有しているので、減速型スタータに対して極めて効果的である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１はスタータ１の部分断面図である。
スタータ１は、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転速度を減速する減速装置（下述する）と、この減速装置で減速された回転を出力軸３に伝達する一方向クラッチ４と、出力軸３の端部に支持されるピニオン５と、モータ２のメイン接点（後述する）を開閉すると共に、シフトレバー６を介して出力軸３を軸方向に移動させる電磁スイッチ７等より構成される。
【００１７】
モータ２は、界磁８の内周でアーマチャ９が回転する周知の直流電動機であり、電磁スイッチ７の作動によりメイン接点が閉じると、車載バッテリ３１（図２〜図５参照）からアーマチャ９に通電されて、そのアーマチャ９に回転力が発生する。
減速装置は、モータ２の回転軸９ａに形成されたサンギヤ１０と、このサンギヤ１０と同心に配置されるリング状のインターナルギヤ１１、及び両ギヤ１０、１１に噛み合う複数の遊星ギヤ１２とで構成され、この遊星ギヤ１２の公転運動が、遊星ギヤ１２を回転自在に支持するギヤ軸１３を介してキャリア部１４に伝達される。
【００１８】
一方向クラッチ４は、周知のローラ式クラッチであり、クラッチアウタ４ａ、ローラ４ｂ、及びクラッチインナ（本発明のスプラインチューブ）４ｃ等から構成される。
クラッチアウタ４ａは、上記キャリア部１４と一体に設けられ、遊星ギヤ１２の公転運動と共に回転する。
ローラ４ｂは、クラッチアウタ４ａの内側に形成されたカム室（図示せず）に配設され、クラッチアウタ４ａが回転すると、カム室の内壁面とクラッチインナ４ｃの外周面との間に挟持されて、クラッチアウタ４ａからクラッチインナ４ｃへトルク伝達を行う。
【００１９】
クラッチインナ４ｃは、ローラ４ｂとの接触面より軸方向反モータ側（図示左側）に軸受部が一体に設けられ、この軸受部の外周に配置されたベアリング１５を介してセンタケース１６に回転自在に支持されている。円筒形状を有するクラッチインナ４ｃの内周には、雌ヘリカルスプライン４ｄが形成され、更に軸受部の径方向内側に、出力軸３の移動量（図示左方向への移動量）を規制するストッパ１７が設けられている。
この一方向クラッチ４は、電磁スイッチ７の作用により、シフトレバー６を介して出力軸３に反モータ方向（図示左方向）へ押し出す力が加わった時に、クラッチインナ４ｃが回転しない様に保持できるだけの保持トルクが与えられている。
【００２０】
センタケース１６は、モータ２のヨーク８ａ（界磁８の磁気回路）と、エンジンへの取付けフランジを有するハウジング１８との間に配置され、減速装置と一方向クラッチ４の外周を覆っている。
【００２１】
出力軸３は、軸受１９を介してハウジング１８に回転自在に支持されると共に、自身の後端側（軸方向モータ側）がクラッチインナ４ｃの内周に挿入され、その軸上に形成された雄ヘリカルスプライン３ａが雌ヘリカルスプライン４ｄに噛み合わされている。また、出力軸３の前端部には、軸上に直スプライン３ｂが形成されている。更に、出力軸３には、クラッチインナ４ｃの内周に挿入される後端側の径方向中央部に空間（いわゆる肉盗み）３ｃが形成され、その空間３ｃに潤滑材が保持されている。なお、図１において、出力軸３の中心線より上側は、スタータ１の静止状態を示し、中心線より下側は、スタータ１の駆動状態（ピニオン５がエンジンのリングギヤ２０に噛み合った状態）を示している。
【００２２】
ピニオン５は、自身の内周に直スプライン（図示せず）が形成され、この直スプラインが出力軸３の直スプライン３ｂに結合して出力軸３と一体に回転可能に設けられると共に、出力軸３に対して軸方向に所定距離だけ移動可能に支持されている。
ピニオン５の内周には、出力軸３に対してピニオン５をエンジンのリングギヤ２０方向（図示左方向）へ付勢するピニオンスプリング２１が配設されている。出力軸３の先端部には、ピニオン５の前進移動量（図示左方向への移動量）を規制するカラー２２が保持されている。また、ピニオン５の後退移動量は、ピニオンスプリング２１が完全に圧縮された時（全圧縮された状態）に、その全圧縮されたピニオンスプリング２１によって規制される。
【００２３】
ここで、クラッチインナ４ｃの雌ヘリカルスプライン４ｄと出力軸３の雄ヘリカルスプライン３ａとが噛み合う第１のスプライン結合部、及び出力軸３の直スプライン３ｂとピニオン５の直スプラインとが噛み合う第２のスプライン結合部は、ピニオン５がリングギヤ２０に噛み合うことなくピニオン５とリングギヤ２０とが軸方向に衝突した状態から、モータ２のメイン接点が閉じる前に、ピニオン５が、出力軸３の移動に伴い、自身の周方向に隣り合う歯と歯の間隔の１／２ピッチ以上の回転を許容できる様に、各スプライン部の長さ及び捩じり角が設定されている。
【００２４】
電磁スイッチ７は、始動スイッチ２８（図２〜図５参照）の閉操作（オン）によって通電されるソレノイド２３と、このソレノイド２３への通電により発生する磁力を受けて、ソレノイド２３の内側を図１の右方向へ吸引されるプランジャ２４と、ソレノイド２３への通電が停止して磁力が消滅した時に、プランジャ２４を押し戻すためのリターンスプリング２５と、プランジャ２４の内部に挿入されて、シフトレバー６が連結されるフック２６等より構成され、プランジャ２４とフック２６との間にドライブスプリング２７が配設されている。なお、図１において、プランジャ２４の中心線より上側は、電磁スイッチ７の静止状態（スタータ１の静止状態）を示し、中心線より下側は、電磁スイッチ７の作動状態（モータ２のメイン接点が閉じている状態）を示している。
【００２５】
上記のピニオンスプリング２１とドライブスプリング２７は、ピニオン５がリングギヤ２０に噛み合うことなく、リングギヤ２０に衝突して移動が停止した後、ドライブスプリング２７よりピニオンスプリング２１の方が先に圧縮する様に、シフトレバー６のレバー比を考慮して、両者のばね定数及び初期荷重が設定されている。本実施形態では、ドライブスプリング２７の方がピニオンスプリング２１よりばね定数及び初期荷重がそれぞれ大きく設定されている。
【００２６】
モータ２のメイン接点は、図２〜図５に示す様に、モータ２の通電回路に設けられる一組の固定接点２９と、プランジャ２４の移動に連動して（またはプランジャ２４と一体に）可動する可動接点３０とで構成され、この可動接点３０が一組の固定接点２９に当接して、両固定接点２９間が導通することにより閉状態（オン状態）となり、可動接点３０が一組の固定接点２９から離れることで開状態（オフ状態）となる。なお、電磁スイッチ７には、可動接点３０が一組の固定接点２９に当接した後、その一組の固定接点２９に対し可動接点３０を付勢して、両接点２９、３０間に所定の接点圧を付与する接点圧スプリング（図示せず）が内蔵されている。
【００２７】
次に、スタータ１の作動を図２〜図６に基づいて説明する。なお、図２〜図５は、スタータ１の作動を説明する模式的な構成図である。また、図６は、プランジャストロークと荷重（反力）との関係を示すグラフであり、図中に記載したａ〜ｆの記号は、スタータ１の各動作位置を示すものであり、Ｆ１〜Ｆ５の記号は、Ｆ１：電磁スイッチ７のプランジャ吸引力、Ｆ２：リターンスプリング２５の荷重、Ｆ３：ピニオンスプリング２１の荷重、Ｆ４：ドライブスプリング２７の荷重、Ｆ５：接点圧スプリングの荷重を示すものである。
【００２８】
図２に示すスタータ１の静止状態から、始動スイッチ２８の閉操作により電磁スイッチ７のソレノイド２３が通電されると、プランジャ２４が吸引されて図２の右方向へ移動することにより、シフトレバー６を介して出力軸３に反モータ方向へ押し出す力が作用する。これにより、出力軸３は、自身の雄ヘリカルスプライン３ａがクラッチインナ４ｃの雌ヘリカルスプライン４ｄに噛み合って回転しながら反モータ方向へ移動する（図６のａ点を起点として図示左方向へ動き出す）。
【００２９】
この後、ピニオン５がリングギヤ２０に衝突することなく、スムーズに噛み合う場合と、ピニオン５がリングギヤ２０に衝突してピニオン５の移動が停止した場合とに分けて説明する。
ａ）出力軸３の移動と共に、ピニオン５がスムーズにリングギヤ２０に噛み合うと、電磁スイッチ７に内蔵される接点圧スプリングの荷重Ｆ５を受けてモータ２のメイン接点が閉じることにより、アーマチャ９に回転力が発生する。このアーマチャ９の回転速度が減速装置で減速された後、一方向クラッチ４を介して出力軸３に伝達される。その結果、出力軸３がモータ２に駆動されて回転することにより、図５に示す様に、出力軸３の回転がピニオン５からリングギヤ２０に伝達されてエンジンをクランキングさせる。
【００３０】
ｂ）一方、図３に示す様に、ピニオン５とリングギヤ２０とが軸方向に衝突してピニオン５の移動が停止する（図６のｂ点）と、ピニオンスプリング２１を押し縮めながら出力軸３だけが更に移動することにより、第１のスプライン結合部及び第２のスプライン結合部の作用により、ピニオン５が出力軸３上を相対的に後退する（図６のｂ点からｃ点へ移動する）。このピニオン５の後退量Ｌは、モータ２のメイン接点が閉じる前に、自身の周方向に隣り合う歯と歯の間隔（ピッチ）の１／２ピッチ以上回転できる量に相当する。
【００３１】
即ち、ピニオン５は、リングギヤ２０に衝突した後、モータ２のメイン接点が閉じる前に、出力軸３上を後退して１／２ピッチ以上回転できるので、リングギヤ２０に衝突した位置（図６のｂ点）から、リングギヤ２０と噛み合い可能な位置（図６のｄ点）まで回転することができる。その結果、ピニオン５がリングギヤ２０と噛み合い可能な位置まで回転すると、ピニオンスプリング２１の反力Ｆ３によりピニオン５が押し出されて、リングギヤ２０に噛み合うことができる（図６のｅ点：本発明の第１の噛合手段）。
【００３２】
ｃ）また、メイン接点が閉じる前に、例えば、ピニオン５とリングギヤ２０のエッジ同士が干渉して噛み合いが出来なかった場合は、図４に示す様に、メイン接点が閉じてモータ２が回転することにより、ピニオン５がリングギヤ２０と噛み合い可能な位置まで回転した時点（図６のｆ点）で、ピニオンスプリング２１の反力Ｆ３と電磁スイッチ７に内蔵されるドライブスプリング２７の反力Ｆ４とを合わせた合成反力によりピニオン５をリングギヤ２０に押し込んで噛み合わせることができる（本発明の第２の噛合手段）。
【００３３】
（本実施形態に記載したスタータ１の効果）
上記のスタータ１は、ピニオン５がリングギヤ２０に衝突した後、モータ２のメイン接点が閉じる前に、ピニオンスプリング２１の反力Ｆ３によってピニオン５をリングギヤ２０に噛み合わせることが可能であり、約９８％の確率で噛み合わせることができる。この場合、ピニオン５がモータ２によって回されることはなく、且つドライブスプリング２７の反力Ｆ４も受けないので、ピニオン５とリングギヤ２０との噛み合い荷重を小さくでき、噛み合いをソフトに行うことができる。その結果、従来のドライブスプリング方式と比較すると、ピニオン５及びリングギヤ２０の摩耗や欠け等を大幅に低減できるので、両者の耐久性が向上し、噛み合い性を長期に渡って良好に維持できる。
【００３４】
万が一、ピニオン５とリングギヤ２０のエッジ同士が干渉して噛み合いが出来ない場合（約２％の確率で起こり得る）でも、メイン接点が閉じてモータ２が回転することにより、ピニオン５がリングギヤ２０と噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンスプリング２１の反力Ｆ３とドライブスプリング２７の反力Ｆ４とを合わせた合成反力により、ピニオン５をリングギヤ２０に押し込んで噛み合わせることができる。これにより、ピニオン５とリングギヤ２０との噛み合い不良を防止でき、ピニオン５とリングギヤ２０とを確実に噛み合わせることができるので、信頼性の高いスタータ１を実現できる。
【００３５】
また、上記のスタータ１は、クラッチインナ４ｃに対して出力軸３が軸方向に移動する構成であり、電磁スイッチ７によって出力軸３を押し出す際に、一方向クラッチ４が移動しない。更に、出力軸３は、自身の後端側に空間３ｃを形成することで軽量化を実現している。その結果、一方向クラッチ４が移動しないことに合わせて、移動する質量を軽くできるので、ピニオン５とリングギヤ２０との噛み合い性を更に向上させることができ、且つ電磁スイッチ７の小型化（特にソレノイド２３の小型化）も可能になる。また、出力軸３に形成した空間３ｃに潤滑材を保持させることにより、第１のスプライン結合部の潤滑を良好に保つことが可能になる。
【００３６】
本実施形態では、遊星ギヤ減速装置によってモータ２の回転速度を減速する減速型スタータ１を記載しているが、この減速型スタータ１は、モータ２の回転トルクを増大して出力軸３に伝達するため、噛み合い方式として従来のドライブスプリング方式を採用した場合には、ピニオン５及びリングギヤ２０の摩耗がより大きくなる。これに対し、本実施形態の方式では、モータ２が回転する前に、ピニオンスプリング２１の反力でピニオン５を押し込んでリングギヤ２０に噛み合わせることが可能であり、減速型スタータ１に対して極めて有効である（ピニオン５とリングギヤ２０との摩耗及び欠けを防止できる）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１実施形態のスタータの部分断面図である。
【図２】本発明を適用した第１実施形態のスタータの作動（スタータ静止状態）を説明する模式的な構成図である。
【図３】本発明を適用した第１実施形態のスタータの作動（ピニオン後退時）を説明する模式的な構成図である。
【図４】本発明を適用した第１実施形態のスタータの作動（メイン接点オン時）を説明する模式的な構成図である。
【図５】本発明を適用した第１実施形態のスタータの作動（スタータ駆動時）を説明する模式的な構成図である。
【図６】本発明を適用した第１実施形態のプランジャストロークと荷重との関係を示すグラフである。
【図７】従来技術に係わるスタータの部分断面図である。
【符号の説明】
１ スタータ
２ モータ
３ 出力軸
３ａ 雄ヘリカルスプライン（スプライン部）
３ｂ 直スプライン（スプライン部）
３ｃ 空間
４ 一方向クラッチ
４ａ クラッチアウタ
４ｂ ローラ
４ｃ クラッチインナ（スプラインチューブ）
４ｄ 雌ヘリカルスプライン（スプライン部）
５ ピニオン
７ 電磁スイッチ
２０ リングギヤ
２１ ピニオンスプリング
２７ ドライブスプリング
２９ 一組の固定接点（メイン接点）
３０ 可動接点（メイン接点）
【発明の属する技術分野】
本発明は、出力軸を軸方向に押し出して、その出力軸上に配置されるピニオンをリングギヤに噛み合わせる方式のスタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載されたスタータがある。
このスタータは、図７に示す様に、内周に雌ヘリカルスプライン１００が設けられたスプラインチューブ１１０と、軸上に設けられた雄ヘリカルスプライン１２０が雌ヘリカルスプライン１００に係合してスプラインチューブ１１０内に挿通された出力軸１３０と、この出力軸１３０の端部に支持されたピニオン１４０等を備え、電磁スイッチ（図示せず）の作動により出力軸１３０が図示左方向へ押し出されると、出力軸１３０と一体にピニオン１４０が移動して、エンジンのリングギヤ（図示せず）に噛み合う方式である。
【０００３】
【特許文献１】
実公昭５５−４５９００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のスタータでは、出力軸１３０と一体に移動したピニオン１４０がリングギヤに衝突して噛み合うことが出来ないと、モータ（図示せず）の回転力でピニオン１４０が強制的に回され、且つ電磁スイッチに内蔵されるドライブスプリングの反力でピニオン１４０が強引にリングギヤに噛み合わされる。この方式は、ドライブスプリング方式と呼ばれる。その結果、ピニオン１４０及びリングギヤの摩耗が増大する、あるいは欠けが生じるため、ピニオン１４０とリングギヤとの噛み合い性が低下し、それらの耐久性が悪いという問題があった。本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ピニオンとリングギヤとの噛み合い性を長期に渡って良好に維持でき、信頼性の高いスタータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明のスタータは、シフトレバーの一端側にドライブスプリングが配され、シフトレバーの他端側にピニオンスプリングが配され、ピニオンがリングギヤに噛み合うことなく、リングギヤと軸方向に衝突した後、メイン接点が閉じる前に、ピニオンが１／２ピッチ回転する間にリングギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンスプリングの反力によりピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせる第１の噛合手段と、この第１の噛合手段により、ピニオンとリングギヤとの噛み合いが出来なかった場合に、メイン接点が閉じてモータが回転することにより、ピニオンがリングギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ドライブスプリングの反力とピニオンスプリングの反力とを合わせた合成反力により、ピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせる第２の噛合手段とを有している。
【０００６】
第１の噛合手段によれば、モータのメイン接点が閉じる前に、ピニオンスプリングの反力だけでピニオンをリングギヤに噛み合わせることができるので、ピニオンとリングギヤとの噛み合い荷重を小さくできる（噛み合いをソフトに行うことができる）。その結果、従来のドライブスプリング方式と比較すると、ピニオン及びリングギヤの摩耗や欠け等を大幅に低減できるので、ピニオンとリングギヤとの噛み合い性を長期に渡って良好に維持できる。
【０００７】
また、第１の噛合手段によりピニオンとリングギヤとの噛み合いが出来なかった場合でも、その後、メイン接点が閉じてモータが回転することにより、第２の噛合手段の働きによってピニオンをリングギヤに噛み合わせることができる。これにより、ピニオンとリングギヤとの噛み合い不良を防止でき、信頼性の高いスタータを実現できる。
【０００８】
また、第１のスプライン結合は、スプラインチューブの内周に設けられたヘリカルスプラインと、出力軸上に設けられたヘリカルスプラインとが噛み合うヘリカルスプライン結合であり、第２のスプライン結合は、出力軸上に設けられた直スプラインと、ピニオンの内周に設けられた直スプラインとが噛み合う直スプライン結合であることを特徴とする。
【００１１】
さらに、ピニオンスプリングのばね定数及び初期荷重が、ドライブスプリングのばね定数及び初期荷重よりそれぞれ小さく設定されていることを特徴とする。
これにより、ピニオンがリングギヤと噛み合うことなく、リングギヤに衝突した後、モータのメイン接点が閉じる前に、ピニオンを１／２ピッチ以上回転させることができ、それに伴いピニオンスプリングに反力を蓄えることができる。その結果、ピニオンがリングギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時に、ピニオンスプリングの反力によってピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせることが可能である。
加えて、出力軸は、スプラインチューブ内に挿入される一端側に空間が形成されていることを特徴とする。
これにより、出力軸を軽量化できるので、ピニオンとリングギヤとの噛み合い性を向上させることができ、且つ電磁スイッチの小型化（特に、電磁スイッチに内蔵されるソレノイドの小型化）も可能になる。また、出力軸の一端側に形成された空間に潤滑材を保持させることにより、スプライン部の潤滑を良好に保つことが可能になる。
【００１２】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、
スプラインチューブは、軸方向に移動不能に支持され、このスプラインチューブに対して出力軸が軸方向に移動可能に設けられていることを特徴とする。
この構成では、電磁スイッチの作用によって出力軸を押し出す際に、スプラインチューブが移動することがないので、移動する質量を軽くできる。その結果、ピニオンとリングギヤとの噛み合い性を向上させることができ、且つ電磁スイッチの小型化（特に、電磁スイッチに内蔵されるソレノイドの小型化）も可能になる。
【００１４】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した何れかのスタータにおいて、
ピニオンは、出力軸に対する反リングギヤ方向への移動量が、ピニオンスプリングが全圧縮した状態によって規制されることを特徴とする。
この構成によれば、ピニオンスプリング以外に、ピニオンの後退量（反リングギヤ方向への移動量）を規制する後退規制部品を設置する必要がないので、その分、小型軽量化及びコストダウンが可能になる。
【００１５】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、
スプラインチューブをクラッチインナとして形成する一方向クラッチと、モータの回転速度を減速して一方向クラッチに伝達する遊星ギヤ減速装置とを備えることを特徴とする。
減速型スタータは、モータの回転トルクを増大して出力軸に伝達するため、従来のドライブスプリング方式では、ピニオン及びリングギヤの摩耗がより大きくなる。これに対し、本発明のスタータは、モータが回転する前に、ピニオンスプリングの反力でピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせることができる第１の噛合手段を有しているので、減速型スタータに対して極めて効果的である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１はスタータ１の部分断面図である。
スタータ１は、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転速度を減速する減速装置（下述する）と、この減速装置で減速された回転を出力軸３に伝達する一方向クラッチ４と、出力軸３の端部に支持されるピニオン５と、モータ２のメイン接点（後述する）を開閉すると共に、シフトレバー６を介して出力軸３を軸方向に移動させる電磁スイッチ７等より構成される。
【００１７】
モータ２は、界磁８の内周でアーマチャ９が回転する周知の直流電動機であり、電磁スイッチ７の作動によりメイン接点が閉じると、車載バッテリ３１（図２〜図５参照）からアーマチャ９に通電されて、そのアーマチャ９に回転力が発生する。
減速装置は、モータ２の回転軸９ａに形成されたサンギヤ１０と、このサンギヤ１０と同心に配置されるリング状のインターナルギヤ１１、及び両ギヤ１０、１１に噛み合う複数の遊星ギヤ１２とで構成され、この遊星ギヤ１２の公転運動が、遊星ギヤ１２を回転自在に支持するギヤ軸１３を介してキャリア部１４に伝達される。
【００１８】
一方向クラッチ４は、周知のローラ式クラッチであり、クラッチアウタ４ａ、ローラ４ｂ、及びクラッチインナ（本発明のスプラインチューブ）４ｃ等から構成される。
クラッチアウタ４ａは、上記キャリア部１４と一体に設けられ、遊星ギヤ１２の公転運動と共に回転する。
ローラ４ｂは、クラッチアウタ４ａの内側に形成されたカム室（図示せず）に配設され、クラッチアウタ４ａが回転すると、カム室の内壁面とクラッチインナ４ｃの外周面との間に挟持されて、クラッチアウタ４ａからクラッチインナ４ｃへトルク伝達を行う。
【００１９】
クラッチインナ４ｃは、ローラ４ｂとの接触面より軸方向反モータ側（図示左側）に軸受部が一体に設けられ、この軸受部の外周に配置されたベアリング１５を介してセンタケース１６に回転自在に支持されている。円筒形状を有するクラッチインナ４ｃの内周には、雌ヘリカルスプライン４ｄが形成され、更に軸受部の径方向内側に、出力軸３の移動量（図示左方向への移動量）を規制するストッパ１７が設けられている。
この一方向クラッチ４は、電磁スイッチ７の作用により、シフトレバー６を介して出力軸３に反モータ方向（図示左方向）へ押し出す力が加わった時に、クラッチインナ４ｃが回転しない様に保持できるだけの保持トルクが与えられている。
【００２０】
センタケース１６は、モータ２のヨーク８ａ（界磁８の磁気回路）と、エンジンへの取付けフランジを有するハウジング１８との間に配置され、減速装置と一方向クラッチ４の外周を覆っている。
【００２１】
出力軸３は、軸受１９を介してハウジング１８に回転自在に支持されると共に、自身の後端側（軸方向モータ側）がクラッチインナ４ｃの内周に挿入され、その軸上に形成された雄ヘリカルスプライン３ａが雌ヘリカルスプライン４ｄに噛み合わされている。また、出力軸３の前端部には、軸上に直スプライン３ｂが形成されている。更に、出力軸３には、クラッチインナ４ｃの内周に挿入される後端側の径方向中央部に空間（いわゆる肉盗み）３ｃが形成され、その空間３ｃに潤滑材が保持されている。なお、図１において、出力軸３の中心線より上側は、スタータ１の静止状態を示し、中心線より下側は、スタータ１の駆動状態（ピニオン５がエンジンのリングギヤ２０に噛み合った状態）を示している。
【００２２】
ピニオン５は、自身の内周に直スプライン（図示せず）が形成され、この直スプラインが出力軸３の直スプライン３ｂに結合して出力軸３と一体に回転可能に設けられると共に、出力軸３に対して軸方向に所定距離だけ移動可能に支持されている。
ピニオン５の内周には、出力軸３に対してピニオン５をエンジンのリングギヤ２０方向（図示左方向）へ付勢するピニオンスプリング２１が配設されている。出力軸３の先端部には、ピニオン５の前進移動量（図示左方向への移動量）を規制するカラー２２が保持されている。また、ピニオン５の後退移動量は、ピニオンスプリング２１が完全に圧縮された時（全圧縮された状態）に、その全圧縮されたピニオンスプリング２１によって規制される。
【００２３】
ここで、クラッチインナ４ｃの雌ヘリカルスプライン４ｄと出力軸３の雄ヘリカルスプライン３ａとが噛み合う第１のスプライン結合部、及び出力軸３の直スプライン３ｂとピニオン５の直スプラインとが噛み合う第２のスプライン結合部は、ピニオン５がリングギヤ２０に噛み合うことなくピニオン５とリングギヤ２０とが軸方向に衝突した状態から、モータ２のメイン接点が閉じる前に、ピニオン５が、出力軸３の移動に伴い、自身の周方向に隣り合う歯と歯の間隔の１／２ピッチ以上の回転を許容できる様に、各スプライン部の長さ及び捩じり角が設定されている。
【００２４】
電磁スイッチ７は、始動スイッチ２８（図２〜図５参照）の閉操作（オン）によって通電されるソレノイド２３と、このソレノイド２３への通電により発生する磁力を受けて、ソレノイド２３の内側を図１の右方向へ吸引されるプランジャ２４と、ソレノイド２３への通電が停止して磁力が消滅した時に、プランジャ２４を押し戻すためのリターンスプリング２５と、プランジャ２４の内部に挿入されて、シフトレバー６が連結されるフック２６等より構成され、プランジャ２４とフック２６との間にドライブスプリング２７が配設されている。なお、図１において、プランジャ２４の中心線より上側は、電磁スイッチ７の静止状態（スタータ１の静止状態）を示し、中心線より下側は、電磁スイッチ７の作動状態（モータ２のメイン接点が閉じている状態）を示している。
【００２５】
上記のピニオンスプリング２１とドライブスプリング２７は、ピニオン５がリングギヤ２０に噛み合うことなく、リングギヤ２０に衝突して移動が停止した後、ドライブスプリング２７よりピニオンスプリング２１の方が先に圧縮する様に、シフトレバー６のレバー比を考慮して、両者のばね定数及び初期荷重が設定されている。本実施形態では、ドライブスプリング２７の方がピニオンスプリング２１よりばね定数及び初期荷重がそれぞれ大きく設定されている。
【００２６】
モータ２のメイン接点は、図２〜図５に示す様に、モータ２の通電回路に設けられる一組の固定接点２９と、プランジャ２４の移動に連動して（またはプランジャ２４と一体に）可動する可動接点３０とで構成され、この可動接点３０が一組の固定接点２９に当接して、両固定接点２９間が導通することにより閉状態（オン状態）となり、可動接点３０が一組の固定接点２９から離れることで開状態（オフ状態）となる。なお、電磁スイッチ７には、可動接点３０が一組の固定接点２９に当接した後、その一組の固定接点２９に対し可動接点３０を付勢して、両接点２９、３０間に所定の接点圧を付与する接点圧スプリング（図示せず）が内蔵されている。
【００２７】
次に、スタータ１の作動を図２〜図６に基づいて説明する。なお、図２〜図５は、スタータ１の作動を説明する模式的な構成図である。また、図６は、プランジャストロークと荷重（反力）との関係を示すグラフであり、図中に記載したａ〜ｆの記号は、スタータ１の各動作位置を示すものであり、Ｆ１〜Ｆ５の記号は、Ｆ１：電磁スイッチ７のプランジャ吸引力、Ｆ２：リターンスプリング２５の荷重、Ｆ３：ピニオンスプリング２１の荷重、Ｆ４：ドライブスプリング２７の荷重、Ｆ５：接点圧スプリングの荷重を示すものである。
【００２８】
図２に示すスタータ１の静止状態から、始動スイッチ２８の閉操作により電磁スイッチ７のソレノイド２３が通電されると、プランジャ２４が吸引されて図２の右方向へ移動することにより、シフトレバー６を介して出力軸３に反モータ方向へ押し出す力が作用する。これにより、出力軸３は、自身の雄ヘリカルスプライン３ａがクラッチインナ４ｃの雌ヘリカルスプライン４ｄに噛み合って回転しながら反モータ方向へ移動する（図６のａ点を起点として図示左方向へ動き出す）。
【００２９】
この後、ピニオン５がリングギヤ２０に衝突することなく、スムーズに噛み合う場合と、ピニオン５がリングギヤ２０に衝突してピニオン５の移動が停止した場合とに分けて説明する。
ａ）出力軸３の移動と共に、ピニオン５がスムーズにリングギヤ２０に噛み合うと、電磁スイッチ７に内蔵される接点圧スプリングの荷重Ｆ５を受けてモータ２のメイン接点が閉じることにより、アーマチャ９に回転力が発生する。このアーマチャ９の回転速度が減速装置で減速された後、一方向クラッチ４を介して出力軸３に伝達される。その結果、出力軸３がモータ２に駆動されて回転することにより、図５に示す様に、出力軸３の回転がピニオン５からリングギヤ２０に伝達されてエンジンをクランキングさせる。
【００３０】
ｂ）一方、図３に示す様に、ピニオン５とリングギヤ２０とが軸方向に衝突してピニオン５の移動が停止する（図６のｂ点）と、ピニオンスプリング２１を押し縮めながら出力軸３だけが更に移動することにより、第１のスプライン結合部及び第２のスプライン結合部の作用により、ピニオン５が出力軸３上を相対的に後退する（図６のｂ点からｃ点へ移動する）。このピニオン５の後退量Ｌは、モータ２のメイン接点が閉じる前に、自身の周方向に隣り合う歯と歯の間隔（ピッチ）の１／２ピッチ以上回転できる量に相当する。
【００３１】
即ち、ピニオン５は、リングギヤ２０に衝突した後、モータ２のメイン接点が閉じる前に、出力軸３上を後退して１／２ピッチ以上回転できるので、リングギヤ２０に衝突した位置（図６のｂ点）から、リングギヤ２０と噛み合い可能な位置（図６のｄ点）まで回転することができる。その結果、ピニオン５がリングギヤ２０と噛み合い可能な位置まで回転すると、ピニオンスプリング２１の反力Ｆ３によりピニオン５が押し出されて、リングギヤ２０に噛み合うことができる（図６のｅ点：本発明の第１の噛合手段）。
【００３２】
ｃ）また、メイン接点が閉じる前に、例えば、ピニオン５とリングギヤ２０のエッジ同士が干渉して噛み合いが出来なかった場合は、図４に示す様に、メイン接点が閉じてモータ２が回転することにより、ピニオン５がリングギヤ２０と噛み合い可能な位置まで回転した時点（図６のｆ点）で、ピニオンスプリング２１の反力Ｆ３と電磁スイッチ７に内蔵されるドライブスプリング２７の反力Ｆ４とを合わせた合成反力によりピニオン５をリングギヤ２０に押し込んで噛み合わせることができる（本発明の第２の噛合手段）。
【００３３】
（本実施形態に記載したスタータ１の効果）
上記のスタータ１は、ピニオン５がリングギヤ２０に衝突した後、モータ２のメイン接点が閉じる前に、ピニオンスプリング２１の反力Ｆ３によってピニオン５をリングギヤ２０に噛み合わせることが可能であり、約９８％の確率で噛み合わせることができる。この場合、ピニオン５がモータ２によって回されることはなく、且つドライブスプリング２７の反力Ｆ４も受けないので、ピニオン５とリングギヤ２０との噛み合い荷重を小さくでき、噛み合いをソフトに行うことができる。その結果、従来のドライブスプリング方式と比較すると、ピニオン５及びリングギヤ２０の摩耗や欠け等を大幅に低減できるので、両者の耐久性が向上し、噛み合い性を長期に渡って良好に維持できる。
【００３４】
万が一、ピニオン５とリングギヤ２０のエッジ同士が干渉して噛み合いが出来ない場合（約２％の確率で起こり得る）でも、メイン接点が閉じてモータ２が回転することにより、ピニオン５がリングギヤ２０と噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンスプリング２１の反力Ｆ３とドライブスプリング２７の反力Ｆ４とを合わせた合成反力により、ピニオン５をリングギヤ２０に押し込んで噛み合わせることができる。これにより、ピニオン５とリングギヤ２０との噛み合い不良を防止でき、ピニオン５とリングギヤ２０とを確実に噛み合わせることができるので、信頼性の高いスタータ１を実現できる。
【００３５】
また、上記のスタータ１は、クラッチインナ４ｃに対して出力軸３が軸方向に移動する構成であり、電磁スイッチ７によって出力軸３を押し出す際に、一方向クラッチ４が移動しない。更に、出力軸３は、自身の後端側に空間３ｃを形成することで軽量化を実現している。その結果、一方向クラッチ４が移動しないことに合わせて、移動する質量を軽くできるので、ピニオン５とリングギヤ２０との噛み合い性を更に向上させることができ、且つ電磁スイッチ７の小型化（特にソレノイド２３の小型化）も可能になる。また、出力軸３に形成した空間３ｃに潤滑材を保持させることにより、第１のスプライン結合部の潤滑を良好に保つことが可能になる。
【００３６】
本実施形態では、遊星ギヤ減速装置によってモータ２の回転速度を減速する減速型スタータ１を記載しているが、この減速型スタータ１は、モータ２の回転トルクを増大して出力軸３に伝達するため、噛み合い方式として従来のドライブスプリング方式を採用した場合には、ピニオン５及びリングギヤ２０の摩耗がより大きくなる。これに対し、本実施形態の方式では、モータ２が回転する前に、ピニオンスプリング２１の反力でピニオン５を押し込んでリングギヤ２０に噛み合わせることが可能であり、減速型スタータ１に対して極めて有効である（ピニオン５とリングギヤ２０との摩耗及び欠けを防止できる）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した第１実施形態のスタータの部分断面図である。
【図２】本発明を適用した第１実施形態のスタータの作動（スタータ静止状態）を説明する模式的な構成図である。
【図３】本発明を適用した第１実施形態のスタータの作動（ピニオン後退時）を説明する模式的な構成図である。
【図４】本発明を適用した第１実施形態のスタータの作動（メイン接点オン時）を説明する模式的な構成図である。
【図５】本発明を適用した第１実施形態のスタータの作動（スタータ駆動時）を説明する模式的な構成図である。
【図６】本発明を適用した第１実施形態のプランジャストロークと荷重との関係を示すグラフである。
【図７】従来技術に係わるスタータの部分断面図である。
【符号の説明】
１ スタータ
２ モータ
３ 出力軸
３ａ 雄ヘリカルスプライン（スプライン部）
３ｂ 直スプライン（スプライン部）
３ｃ 空間
４ 一方向クラッチ
４ａ クラッチアウタ
４ｂ ローラ
４ｃ クラッチインナ（スプラインチューブ）
４ｄ 雌ヘリカルスプライン（スプライン部）
５ ピニオン
７ 電磁スイッチ
２０ リングギヤ
２１ ピニオンスプリング
２７ ドライブスプリング
２９ 一組の固定接点（メイン接点）
３０ 可動接点（メイン接点）
Claims (4)
- 回転力を発生するモータと、
このモータの回転力が伝達されて回転するスプラインチューブと、
自身の一端側が前記スプラインチューブ内に挿入され、互いのスプライン部同士が噛み合う第１のスプライン結合によって前記スプラインチューブに支持される出力軸と、
この出力軸の他端側軸上に配置され、互いのスプライン部同士が噛み合う第２のスプライン結合によって前記出力軸に支持されるピニオンと、
このピニオンをエンジンのリングギヤ方向へ付勢するピニオンスプリングと、
前記出力軸を軸方向に移動させる力を発生すると共に、シフトレバーを介して前記出力軸を軸方向に移動させ、前記モータのメイン接点を開閉する働きを有する電磁スイッチと、
前記出力軸と前記電磁スイッチとの間に配設されるドライブスプリングとを備え、
前記シフトレバーの一端側に前記ドライブスプリングが配され、前記シフトレバーの他端側に前記ピニオンスプリングが配されるスタータであって、
前記第１のスプライン結合は、前記スプラインチューブの内周に設けられたヘリカルスプラインと、前記出力軸上に設けられたヘリカルスプラインとが噛み合うヘリカルスプライン結合であり、
前記第２のスプライン結合は、前記出力軸上に設けられた直スプラインと、前記ピニオンの内周に設けられた直スプラインとが噛み合う直スプライン結合であり、
前記ピニオンがリングギヤに噛み合うことなく前記ピニオンと前記リングギヤとが軸方向に衝突した状態から、前記メイン接点が閉じる前に、前記ピニオンが、前記出力軸の移動に伴い、自身の周方向に隣り合う歯と歯の間隔の１／２ピッチ以上の回転を許容できる様に、前記第１のスプライン結合にて噛み合う前記スプライン部の長さ及び捩じり角が設定され、前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合うことなく、前記リングギヤに衝突した後、前記メイン接点が閉じる前に、前記ピニオンが前記１／２ピッチ回転する間に前記リングギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、前記ピニオンスプリングの反力により前記ピニオンを押し込んで前記リングギヤに噛み合わせる第１の噛合手段と、
この第１の噛合手段により、前記ピニオンと前記リングギヤとの噛み合いが出来なかった場合に、前記メイン接点が閉じて前記モータが回転することにより、前記ピニオンが前記リングギヤと噛み合い可能な位置まで回転した時点で、前記ドライブスプリングの反力と前記ピニオンスプリングの反力とを合わせた合成反力により、前記ピニオンを押し込んで前記リングギヤに噛み合わせる第２の噛合手段とを有し、
前記ピニオンスプリングのばね定数及び初期荷重が、前記ドライブスプリングのばね定数及び初期荷重よりそれぞれ小さく設定され、
前記出力軸は、前記スプラインチューブ内に挿入される前記一端側に空間が形成されていることを特徴とするスタータ。 - 請求項１に記載したスタータにおいて、
前記スプラインチューブは、軸方向に移動不能に支持され、このスプラインチューブに対して前記出力軸が軸方向に移動可能に設けられていることを特徴とするスタータ。 - 請求項１または２に記載した何れかのスタータにおいて、
前記ピニオンは、前記出力軸に対する反リングギヤ方向への移動量が、前記ピニオンスプリングが全圧縮した状態によって規制されることを特徴とするスタータ。 - 請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、
前記スプラインチューブをクラッチインナとして形成する一方向クラッチと、前記モータの回転速度を減速して前記一方向クラッチに伝達する遊星ギヤ減速装置とを備えることを特徴とするスタータ。
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| KR100760006B1 (ko) * | 2004-12-17 | 2007-09-19 | 가부시키가이샤 덴소 | 토크 업쇼바를 구비한 엔진 스타터 |
| JP2006233930A (ja) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Denso Corp | スタータ |
| DE102005048599A1 (de) | 2005-10-06 | 2007-04-12 | Robert Bosch Gmbh | Startvorrichtung zum Andrehen von Brennkraftmaschinen |
| JP4683018B2 (ja) * | 2007-07-24 | 2011-05-11 | 株式会社デンソー | スタータ |
| EP2385243B1 (en) * | 2007-07-24 | 2013-11-13 | Denso Corporation | Starter for engines and its starting circuit |
| CN101251072B (zh) * | 2008-02-29 | 2010-09-15 | 句帅 | 起动机启动内燃机的方法及其起动机 |
| JP5007839B2 (ja) * | 2008-09-02 | 2012-08-22 | 株式会社デンソー | エンジン自動停止始動制御装置 |
| DE102008054965B4 (de) | 2008-12-19 | 2018-08-23 | Seg Automotive Germany Gmbh | Verfahren und Vorrichtung für Start-Stopp-Anlagen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen |
| DE102008054979A1 (de) * | 2008-12-19 | 2010-06-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung für Start-Stopp-Anlagen von Brennkraftmaschinen in Kraftfahrzeugen |
| JP5471572B2 (ja) * | 2009-04-07 | 2014-04-16 | 株式会社デンソー | エンジン始動装置 |
| JP5152304B2 (ja) * | 2009-11-23 | 2013-02-27 | 株式会社デンソー | エンジンの制御装置 |
| DE102010002537A1 (de) * | 2010-03-03 | 2011-09-08 | Robert Bosch Gmbh | Starter für eine Brennkraftmaschine |
| DE102010003485A1 (de) * | 2010-03-30 | 2011-10-06 | Robert Bosch Gmbh | Schaltvorrichtung, Startvorrichtung und Verfahren einer elektromagnetischen Schaltvorrichtung |
| DE102010062241A1 (de) | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Starters eines Fahrzeugs |
| KR101488128B1 (ko) * | 2011-03-31 | 2015-01-29 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 엔진 시동 장치 |
| JP2013029030A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Denso Corp | スタータ |
| CN102352809B (zh) * | 2011-08-24 | 2016-04-27 | 王振营 | 一种旋转阻尼缓冲齿合型汽车马达 |
| CN104254685B (zh) * | 2012-03-30 | 2016-10-05 | 株式会社美姿把 | 起动器 |
| CN103147893A (zh) * | 2013-03-07 | 2013-06-12 | 无锡市闽仙汽车电器有限公司 | 大功率行星减速起动机 |
| JP2014231769A (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | 三菱電機株式会社 | アイドルストップシステムを採用した車両のエンジン始動装置 |
| CN105612343B (zh) * | 2013-10-10 | 2018-02-09 | 日立汽车系统株式会社 | 引擎启动装置 |
| CN104595081B (zh) * | 2013-10-31 | 2018-06-08 | 索恩格汽车部件（中国）有限公司 | 起动机及其啮合装置 |
| CN105332843B (zh) * | 2014-08-12 | 2017-08-29 | 北京佩特来电器有限公司 | 一种起动机及其起动装置和其单向及减速机构 |
| KR101685500B1 (ko) * | 2015-05-26 | 2016-12-13 | 발레오전장시스템스코리아 주식회사 | 스타트모터용 솔레노이드 조립체 |
| CN105781846B (zh) * | 2016-05-26 | 2020-06-09 | 朔州市三通亿达汽车电器有限责任公司 | 一种紧凑外置电磁开关的内燃机起动机 |
| KR101932460B1 (ko) * | 2017-05-18 | 2018-12-28 | 발레오전장시스템스코리아 주식회사 | 스타트모터 |
| FR3080411A1 (fr) * | 2018-04-20 | 2019-10-25 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Lanceur de demarreur a pignon a rainures helicoidales |
| CN110821731B (zh) * | 2019-12-03 | 2022-03-22 | 福建永强力加动力设备有限公司 | 一种启动马达 |
| CN113062825A (zh) * | 2021-03-24 | 2021-07-02 | 东风电驱动系统有限公司 | 一种高可靠性的单向器 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1135713B (de) * | 1956-10-13 | 1962-08-30 | Theodore Lafitte | Schubschraubtrieb mit Einrueckhebel an elektrischen Andrehmotoren fuer Brennkraftmaschinen |
| DE1253954B (de) * | 1966-01-25 | 1967-11-09 | Fahrzeugelek K Ruhla Veb | Elektrischer Andrehmotor fuer Brennkraftmaschinen |
| FR2049726A5 (ja) * | 1970-06-01 | 1971-03-26 | Dba | |
| JPS5545900Y2 (ja) | 1975-06-04 | 1980-10-28 | ||
| JPS5545900U (ja) * | 1978-09-20 | 1980-03-25 | ||
| JPS5652568A (en) | 1979-10-08 | 1981-05-11 | Hitachi Ltd | Starter |
| JPS635160A (ja) | 1986-06-25 | 1988-01-11 | Nippon Denso Co Ltd | エンジン始動装置 |
| JPS6312881A (ja) | 1986-07-02 | 1988-01-20 | Nippon Denso Co Ltd | エンジン用スタ−タ |
| JPH0697027B2 (ja) * | 1988-10-27 | 1994-11-30 | 株式会社日立製作所 | スタータのピニオンクラッチ装置 |
| DE69506652T2 (de) * | 1994-09-19 | 1999-05-20 | Denso Corp., Kariya, Aichi | Anlasser |
| JP2985765B2 (ja) * | 1995-04-28 | 1999-12-06 | 株式会社デンソー | スタータ |
| DE19625057C1 (de) * | 1996-06-22 | 1997-07-10 | Bosch Gmbh Robert | Andrehvorrichtung für Brennkraftmaschinen |
| DE69704234T2 (de) * | 1996-07-10 | 2001-10-25 | Denso Corp., Kariya | Anlasser mit einer Regelvorrichtung der Ritzelbewegung |
| KR100394590B1 (ko) * | 2000-05-17 | 2003-08-14 | 현대자동차주식회사 | 차량 기동장치의 동력전달기구 |
| JP2004011627A (ja) * | 2002-06-12 | 2004-01-15 | Hitachi Ltd | 内燃機関始動装置及びその駆動方法 |
| JP2004190500A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-08 | Denso Corp | スタータ |
| JP3815446B2 (ja) * | 2003-03-11 | 2006-08-30 | 株式会社デンソー | スタータ |
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