JP4185005B2 - ピニオンシフト式スタータ装置 - Google Patents

ピニオンシフト式スタータ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP4185005B2
JP4185005B2 JP2004082758A JP2004082758A JP4185005B2 JP 4185005 B2 JP4185005 B2 JP 4185005B2 JP 2004082758 A JP2004082758 A JP 2004082758A JP 2004082758 A JP2004082758 A JP 2004082758A JP 4185005 B2 JP4185005 B2 JP 4185005B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pinion
lever
ring gear
starter device
plunger
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004082758A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005264905A (ja
Inventor
光一郎 亀井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2004082758A priority Critical patent/JP4185005B2/ja
Publication of JP2005264905A publication Critical patent/JP2005264905A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4185005B2 publication Critical patent/JP4185005B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

本発明は、エンジン始動用のピニオンシフト式スタータ装置に関する。
一般に、エンジン始動用のピニオンシフト式スタータ装置は、揺動自在に設けられたレバーをマグネティック駆動機構により駆動して、スタータモータの出力軸に進退可能に連結されたピニオンをエンジンに連結されたリングギヤに噛み合わせるものである。
ここで、従来のこの種のピニオンシフト式スタータ装置においては、ピニオンをシフトさせるレバーの支点部が円筒形に形成されており、マグネティック駆動機構によりレバーの力点側端部に力が加わると、レバーは円筒形の支点部を中心にして回転してピニオンをリングギヤと噛み合う位置まで移動させる。
このように、従来装置では、レバーは常に円筒形の支点部を中心にして回転するため、いま、レバーの力点側端部から支点部中心までの距離をL1、支点部中心から作用点側端部までの距離をL2とすると、そのレバー比R(=L2/L1)は常に略一定で、概ねR=1.5〜2に設定されている。
従来装置においては、ピニオンとリングギヤとの噛み合いを確実にするために、レバー比Rを一定に保った状態でピニオンを大きく移動させようとすると、マグネティック駆動機構を構成するプランジャの移動量も大きくせねばならず、マグネティック駆動機構全体が大型化して小型化の要求が損なわれる。プランジャの移動量を従来のものと変えることなくピニオンの移動量を大きくするためには、例えばレバー比Rを大きくすることが考えられる。しかし、その場合には、ピニオンを前進させるのに常時大きな力が必要となり、結局、マグネティック駆動機構全体が大型化して小型化の要求が損なわれる。
そこで、従来技術では、ピニオンの移動量を十分に確保しつつ装置の小型化を図るために、例えば、レバーを力点側に偏位する第1の支点部と、作用点側に偏位する第2の支点部とを備えた構成とし、ピニオンがリングギヤに接近するときには第2の支点部を中心にして回転させ、さらにピニオンが前進してリングギヤに噛み合うときには第1の支点部を中心にして回転させるようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1,2等参照)。
これらの特許文献1,2に示される構成の場合、スタータ装置の動作開始初期段階ではレバー比が小さいのでマグネティック駆動機構に加わる負荷が小さくて済み、また、ピニオンが前進してリングギヤに噛み合う段階になるとレバー比が大きくなるためにピニオンの移動量を十分に確保してリングギヤに確実に噛み合わせることができる。
特許2522326号公報 特開昭60−27780号公報
しかしながら、上記の各特許文献1,2に記載されているような構成のものでは、レバーの回転軸となる第2の支点部から第1の支点部への切り替わりが急激に行われるため、その切り替わりの際に第1の支点部に過大な力が加わる。このため、レバーは、繰り返し動作に耐え得るだけの十分な強度を予め確保しておく必要があり、装置のコストアップの要因となる。また、特に特許文献1に記載されているものでは、レバーを揺動可能に支持するためには、第1,第2支点部に対応した第1,第2支持孔を有するホルダが必要となり、その支持部分の構造が複雑で組み立て作業も煩雑になる。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ピニオンとリングギヤの噛合幅を十分に確保しつつ装置の小型化を図ることができ、しかも、簡単な構成でありながら過大な負荷が生じず繰り返し動作に十分に耐えることができるレバーを備えたピニオンシフト式スタータ装置を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明のピニオンシフト式スタータ装置にあっては、揺動自在に設けられたレバーをマグネティック駆動機構により駆動して、スタータモータの出力軸に進退可能に連結されたピニオンをエンジンに連結されたリングギヤに噛み合わせる機構であって、上記レバーの支点部は、フロントブラケットとこれに対向して配置されたプレートとの間に配置され、かつ、その左右端面における曲率が上記フロントブラケットと上記プレートとの間の距離を直径とする円の曲率よりも大きい円弧状に形成されており、上記レバーの回転量に伴ってそのレバー比が次第に大きくなるように構成されていることを特徴としている。
また、上記の構成に代えて、レバーの支点部は、フロントブラケットとこれに対向して配置されたプレートとの間に配置され、かつ、上記プレートには突起部が形成される一方、上記レバーの支点部は上記突起部に当接するカム形状に形成されており、上記レバーの回転量に伴ってそのレバー比が次第に大きくなるように構成されていることを特徴としている。
本発明のピニオンシフト式スタータ装置によれば、スタータ装置の動作開始初期段階ではレバー比が小さいのでマグネティック駆動機構に加わる負荷が小さくて済む。そして、ピニオンが前進してリングギヤに噛み合う段階になるとレバー比が大きくなるためにマグネティック駆動機構に加わる負荷は幾分大きくなるものの、ピニオンの移動量を十分に確保できるためにリングギヤに確実に噛み合わせることができる。
このように、ピニオンがリングギヤに噛み合うまでのレバーの回転量は少なくてよいので、マグネティック駆動機構を構成するプランジャ等の移動距離も小さくて済む。しかも、スタータ装置の動作開始初期段階ではレバー比が小さいのでマグネティック駆動機構に加わる負荷が小さくて済むことと相俟って、マグネティック駆動機構の小型化を図ることができる。
さらに、レバー比は、従来のように不連続的に変化するのではなくて、レバーの回転に伴って滑らかに連続的に変化するので、レバー比の切り替わりの際にレバーに過大な負荷が急激に発生することはない。このため、ピニオンを進退させる繰り返し動作に十分に耐えることができ、長寿命化を図ることができる。
実施の形態1.
図1および図2は本発明の実施の形態1におけるピニオンシフト式スタータ装置の構成を示す断面図で、図1は動作停止状態、図2はピニオンがリングギヤに噛み合った状態をそれぞれ示している。
この実施の形態1のピニオンシフト式スタータ装置は、バッテリ1を動力源とするスタータモータ2およびマグネティックスイッチ3を備える。スタータモータ2の出力軸4には、ピニオン5、オーバーランニングクラッチ6、およびフランジ片7が一体化された状態でスプライン嵌合されて出力軸4に沿って進退可能に設けられている。そして、ピニオン5は、出力軸4に沿って進出した状態においてエンジンに連結されたフライホイールの外周に形成されたリングギヤ9と噛み合うようになっている。
マグネティックスイッチ3は特許請求の範囲におけるマグネティック駆動機構に対応するもので、固定側のコアスイッチ12と可動側のプランジャ13とを有し、両者12,13間にはプランジャバネ14が介在されるとともに、コアスイッチ12とプランジャ13の各外周には励磁コイル17,18がそれぞれ巻回されている。そして、各励磁コイル17,18はキースイッチ19を介してバッテリに接続されている。
コアスイッチ12は、ベース21の中央に軸方向に沿って接点軸22が摺動可能に設けられ、この接点軸22に可動接点23が取り付けられている。そして、この可動接点23に対して固定接点24a,24bが対向するように配置されている。
一方、プランジャ13は、シリンダ25の中央に軸方向に沿ってスライドロッド26が摺動可能に設けられ、このスライドロッド26の一端はシリンダ25の外方突出し、その突出部分にはフック27が形成されている。また、シリンダ25の内周とスライドロッド26の外周との間にはレバーバネ28が同軸状に介在され、シリンダ25の端部に取り付けられたストッパ29により抜け出しが防止されている。
さらに、フロントブラケット8に対向して配置されたプレート32との間にはレバー33の支点部33bが揺動自在に支持されており、このレバー33の力点側となる一端部33aは、プランジャ13のフック27に係合され、また、レバー33の作用点側となる他端部33cはオーバーランニングクラッチ6とフランジ片7との間に嵌入されている。
特に、この実施の形態1では、フロントブラケット8とプレート32との間に支持されているレバー33の支点部33bは、その左右端面の各曲率がフロントブラケット8とプレート32との間の距離を直径とする円の曲率よりも大きくなるような円弧状に予め形成されている。これにより、後で詳述するようにレバー33はその回転に伴ってレバー比Rが連続的に変化するようになっている。
上記構成のピニオンシフト式スタータ装置において、図1に示す初期の停止状態では、マグネティックスイッチ3のプランジャ13がプランジャバネ14によってコアスイッチ12から離間する方向に押し付けられており、このため、ピニオン5はリングギヤ9から離れた位置に保持されている。
次に、図2に示すように、キースイッチ19がオンになると、バッテリ1からマグネティックスイッチ3の各励磁コイル17,18に通電されて各励磁コイル17,18が励磁されるので、プランジャ13がプランジャバネ14のバネ力に抗してコアスイッチ12に向けて吸引され、プランジャ13のスライドロッド26の先端のフック27に係合されたレバー33を引っ張る。これに伴い、レバー33は支点部33bを回転軸として図中反時計方向に回転してレバー33の作用点側の端部33cがオーバーランニングクラッチ6を押すため、このオーバーランニングクラッチ6と共にピニオン5がスタータモータ2の出力軸4に沿って前進し、ピニオン5がリングギヤ9に当接する。
ピニオン5がリングギヤ9に当接しても両者5,9の歯が未だ噛み合わない状態にあるときには、レバー33が回転を停止した状態のままプランジャ13がコアスイッチ12に向けて吸引され続けるので、レバーバネ28が圧縮されてピニオン5はレバー33を介してリングギヤ9側に付勢される。そして、プランジャ13のシリンダ25がコアスイッチ12のベース21に当接する状態になると、シリンダ25の端面で接点軸22が押されるので、接点軸22に設けられた可動接点23が固定接点24a,24bに接触してスタータモータ2が起動される。このスタータモータ2の起動により、その回転力が出力軸4からピニオン5に伝達されるので、ピニオン5が回転し始める。その結果、ピニオン5がリングギヤ9と噛合し、リングギヤ9が回転駆動されてエンジンが始動する。
その後、キースイッチ19がオフになると、マグネティックスイッチ3の各励磁コイル17,18への通電が停止されるため、プランジャ13はプランジャバネ14のバネ力によってコアスイッチ12から離間して元の位置まで復帰する。これに伴い、レバー33は図中時計方向に回転してレバー33の作用点側の端部33cがフランジ片7を押すので、ピニオン5がオーバーランニングクラッチ6と共に出力軸4に沿って後退し、ピニオン5がリングギヤ9から解放される。
図3はこの実施の形態1のピニオンシフト式スタータ装置におけるプランジャ13の移動距離Xに対するレバー比Rの関係を示す特性図、図4はプランジャ13の移動距離Xに対するピニオン5の移動距離Yの関係を示す特性図である。
ここで、レバー33の力点Aから支点Bまでの長さをL1、レバー33の作用点Cから支点Bまでの長さをL2としたとき、図3に破線で示すように、レバー33の支点部33bが円筒形をした従来のものでは、プランジャ13の移動距離X(これはレバー33の回転量に対応する)に対してレバー比R(=L2/L1)は殆ど変化しない。このため、図4の破線で示すようにプランジャ13の移動距離Xに応じてピニオン5の移動距離Yはリニアに変化する。
これに対して、この実施の形態1では、図3の実線で示すように、プランジャ13の移動距離Xに対してレバー比Rは下に凸の放物線状に変化する。すなわち、レバー33の支点部33bは、その左右端面の各曲率がフロントブラケット8とプレート32との間の距離を直径とする円の曲率よりも大きくなるように予め円弧状に形成されているので、レバー33が反時計方向に回転してその回転量が多くなるのに従って支点Bの位置が出力軸4側からマグネティックスイッチ3側に連続的に移行していく。その結果、ピニオン5がリングギヤ9の向けて移動するのに伴い、レバー比Rが次第に大きくなり、プランジャ13の移動距離Xに対するピニオン5の移動距離Yの割合が大きくなる。
したがって、図4に示すように、ピニオン5がリングギヤ9に確実に噛み合うまでに必要なピニオン5の移動距離をYoとしたとき、この移動距離Yoまでピニオン5を移動させるのに要するプランジャ13の移動距離は、従来ではX2の距離であったのに対して、この実施の形態1ではX11(<X2)の距離で済むようになる。
このように、この実施の形態1のピニオンシフト式スタータ装置は、動作開始初期段階ではレバー比Rが小さいのでマグネティックスイッチ3に加わる負荷が小さくて済む。しかも、ピニオン5がリングギヤ9に向けて移動するのに伴い、レバー比Rが次第に大きくなる。このため、ピニオン5がリングギヤ9に噛み合うまでのレバー33の回転量も少なくて済み、プランジャ13の移動距離Xも従来に比べて小さくなる(X11<X2)。これによりマグネティックスイッチ3の小型化を図ることができる。しかも、プランジャ13がコアスイッチ12側に移動する際にレバーバネ28が縮む量も少なくて済むので、当該バネ28の疲労寿命の点でも有利となる。
また、ピニオン5が前進してリングギヤ9に噛み合う段階になるとレバー比Rが大きくなるためにマグネティックスイッチ3に加わる負荷は幾分大きくなるものの、ピニオン5の移動量を十分に確保できるためにリングギヤ9に確実に噛み合わせることができる。
しかも、レバー比Rは、従来のように不連続的に変化するのではなくて、レバー33の回転に伴って滑らかに連続的に変化するので、レバー比Rの切り替わりの際にレバー33に過大な負荷が急激に発生することはない。このため、ピニオン5を進退させる繰り返し動作に十分に耐えることができ、長寿命化を図ることができる。
実施の形態2.
図5は本発明の実施の形態2におけるピニオンシフト式スタータ装置の構成を示す断面図であり、図1および図2に示した実施の形態1の構成と対応する構成部分には同一の符号を付す。
この実施の形態2における特徴は、図5に示されるように、プレート32に突起部が形成される一方、レバー33の支点部33bの形成が、実施の形態1のような単純な円弧状ではなくて、突起部に当接する所定のカム形状となるように形成されていることである。
このように、レバー33の支点部33bの形状を所定のカム形状にすると、図6に実線で示すように、ピニオン5の移動開始直後はレバー比Rを幾分大きくしてリングギヤ9に素早く当接させることができる。これにより、レバーバネ28によってピニオン5がリングギヤ9に十分安定して押し付けられた後にマグネティックスイッチ3の接点が閉じてスタータモータ2が回転を始めるので、ピニオン5とリングギヤ9との噛み合いをより一層確実に行うことができる。
しかも、ピニオン5がリングギヤ9に確実に噛み合うまでに必要なピニオン5の移動距離をYoとしたとき、この移動距離Yoまでピニオン5を移動させるのに要するプランジャ13の移動距離は、従来ではX2の距離が必要であったのに対して、この実施の形態2ではX12(<X2)の距離で済み、マグネティックスイッチ3の小型化を図ることができる。
その他の構成、および作用効果は、実施の形態1の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。
なお、この実施の形態2におけるレバー33の支点部33bにおけるカム形状には特別な制約はなく、プランジャ13の移動距離Xに対するピニオン5の移動距離Yの関係が所望の特性曲線を描くようにレバー比が連続的に変化する形状であれば任意な形状に設定することができる。
また、上記の実施の形態1,2では、レバーバネ28をプランジャ13のシリンダ25内に設けているが、これに限らず、レバー33の支点部33b側やピニオン5側に設けることも可能である。
本発明の実施の形態1におけるピニオンシフト式スタータ装置の動作停止状態における構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態1におけるピニオンシフト式スタータ装置において、ピニオンがリングギヤに噛み合った状態の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態1のピニオンシフト式スタータ装置において、プランジャの移動距離Xに対するレバー比Rの関係を示す特性図である。 本発明の実施の形態1のピニオンシフト式スタータ装置において、プランジャの移動距離Xに対するピニオンの移動距離Yの関係を示す特性図である。 本発明の実施の形態2におけるピニオンシフト式スタータ装置の動作停止状態における構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態2のピニオンシフト式スタータ装置において、プランジャの移動距離Xに対するピニオンの移動距離Yの関係を示す特性図である。
符号の説明
2 スタータモータ、3 マグネティックスイッチ(マグネティック駆動機構)、
4 出力軸、5 ピニオン、9 リングギヤ、33 レバー。

Claims (2)

  1. 揺動自在に設けられたレバーをマグネティック駆動機構により駆動して、スタータモータの出力軸に進退可能に連結されたピニオンをエンジンに連結されたリングギヤに噛み合わせるピニオンシフト式スタータ装置において、上記レバーの支点部は、フロントブラケットとこれに対向して配置されたプレートとの間に配置され、かつ、その左右端面における曲率が上記フロントブラケットと上記プレートとの間の距離を直径とする円の曲率よりも大きい円弧状に形成されており、上記レバーの回転量に伴ってそのレバー比が次第に大きくなるように構成されていることを特徴とするピニオンシフト式スタータ装置。
  2. 揺動自在に設けられたレバーをマグネティック駆動機構により駆動して、スタータモータの出力軸に進退可能に連結されたピニオンをエンジンに連結されたリングギヤに噛み合わせるピニオンシフト式スタータ装置において、上記レバーの支点部は、フロントブラケットとこれに対向して配置されたプレートとの間に配置され、かつ、上記プレートには突起部が形成される一方、上記レバーの支点部は上記突起部に当接するカム形状に形成されており、上記レバーの回転量に伴ってそのレバー比が次第に大きくなるように構成されていることを特徴とするピニオンシフト式スタータ装置。
JP2004082758A 2004-03-22 2004-03-22 ピニオンシフト式スタータ装置 Expired - Fee Related JP4185005B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004082758A JP4185005B2 (ja) 2004-03-22 2004-03-22 ピニオンシフト式スタータ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004082758A JP4185005B2 (ja) 2004-03-22 2004-03-22 ピニオンシフト式スタータ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005264905A JP2005264905A (ja) 2005-09-29
JP4185005B2 true JP4185005B2 (ja) 2008-11-19

Family

ID=35089716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004082758A Expired - Fee Related JP4185005B2 (ja) 2004-03-22 2004-03-22 ピニオンシフト式スタータ装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4185005B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050087237A (ko) * 2004-02-26 2005-08-31 발레오전장시스템스코리아 주식회사 자동차용 스타트모터
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

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005264905A (ja) 2005-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2006161590A (ja) スタータ
JPWO2006043579A1 (ja) アイドルギヤ付始動電動機
JP2006336491A (ja) スタータ
JP2532691B2 (ja) 移動可能なアイドラ―ギアとピニオンギアとを有するスタ―タモ―タ
JP2010007823A (ja) ギヤロック装置
JP4249596B2 (ja) スタータ
JP4185005B2 (ja) ピニオンシフト式スタータ装置
JP2009013886A (ja) スタータ
JPH09236070A (ja) スタータ
EP0575105A1 (en) Starter
JP2006307680A (ja) スタータ
KR920006229B1 (ko) 피니언시프트장치
JP2002242951A (ja) ギアードモータ
JP5710071B2 (ja) エンジン始動装置
US20080168861A1 (en) Slotted shift lever plug with multiple pivot positions
JP5580221B2 (ja) スタータ
JP2000009003A (ja) エンジン始動装置のピニオン固定構造
JP3767366B2 (ja) スタータ
JP6250200B2 (ja) エンジン始動装置
JP2004019601A (ja) スタータ
JP3873705B2 (ja) スタータ
JPS63230960A (ja) スタ−タ
JPH0210310Y2 (ja)
JP2021116817A (ja) 変速機パーキング機構
JP2013227914A (ja) エンジン始動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061102

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080618

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080624

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080722

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080902

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080904

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4185005

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees