JP4207854B2 - スタータ - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関用のスタータに設けられる換気経路に関する。

スタータの換気経路に関する従来技術として、例えば、特許文献１が公知である。
この特許文献１に記載されたスタータは、アーマチャを収納するモータ室と電磁スイッチの内部空間（スイッチ室と呼ぶ）とを連通して換気経路の一部を構成する連通路を有し、この連通路が減速機構を収納するギヤ室の側方へ迂回して設けられている。これにより、減速機構で使用されるグリスがギヤの回転によって飛散しても、連通路がグリスによって塞がれることはなく、換気経路を確保できる。
特開２００２−１３００９１号公報

ところが、上記の公知技術（特許文献１）では、スイッチ室とギヤ室との間に配置されるボールベアリングの隙間を通ってギヤ室からスイッチ室へグリスが侵入する可能性があり、例えば、スイッチ室に侵入したグリスが接点に付着すると、接点の開閉動作に伴って発生するスパークの増大により、接点が早期に摩耗する問題を生じる。
また、スイッチ室とモータ室とが連通しているため、モータ室で発生するブラシ粉がスイッチ室に侵入する可能性があり、例えば、スイッチ室に侵入したブラシ粉がプランジャの摺動隙間等に入り込むことにより、電磁スイッチの作動不良を招く恐れがあった。

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、スイッチ室の換気を行う換気通路を有すると共に、その換気通路を介してグリスやブラシ粉等がスイッチ室へ侵入することを防止できるスタータを提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明のスタータは、クラッチを収容するクラッチ室を形成すると共に、始動モータと電磁スイッチとが組み付けられるハウジングを備えている。
このハウジングには、モータ接点が配置される電磁スイッチの内部空間（スイッチ室と呼ぶ）に通じる換気通路が形成され、この換気通路は、アーマチャが配置される始動モータの内部空間（モータ室と呼ぶ）およびクラッチ室を通ることなく、換気通路の一端側がスイッチ室に連通し、換気通路の他端側がハウジングの外部に連通している。
上記の構成によれば、スイッチ室に通じる換気通路がモータ室およびクラッチ室を通ることなく、ハウジングの外部に通じているので、クラッチ室で使用されるグリス、あるいはモータ室で発生するブラシ粉等が換気通路を通ってスイッチ室に侵入する恐れがなく、電磁スイッチのスイッチ作動に及ぼす悪影響を回避できる。

（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、ハウジングは、互いの端面同士が軸方向に密着して組み合わされるフロントハウジングとセンタハウジングとで構成され、換気通路は、フロントハウジングとセンタハウジングとの合わせ面に設けられた中空状の肉盗み空間を利用して形成されていることを特徴とする。
この構成によれば、ハウジングの肉盗み空間を利用して換気通路を形成するので、新たに換気通路を設ける必要がなく、且つハウジング型によって肉盗み空間を形成できるので、換気通路を形成するために必要な部品費および加工費等のコストを低減できる。

（請求項３の発明）
請求項２に記載したスタータにおいて、センタハウジングには、換気通路の一部である換気孔がスイッチ室に通じて設けられ、換気孔の反スイッチ室側が、フロントハウジングとの合わせ面に開口して肉盗み空間に連通していることを特徴とする。
これにより、センタハウジングに換気孔を開けるだけで、肉盗み空間を利用した換気通路を容易に形成できる。

（請求項４の発明）
請求項２または３に記載したスタータにおいて、肉盗み空間は、フロントハウジングのみに複数箇所設けられ、それぞれの肉盗み空間が連通溝によって直列に連通していることを特徴とする。
この構成では、肉盗み空間と共に連通溝もハウジング型によって形成できるので、換気通路を形成するために要するコストを低く抑えることができる。

（請求項５の発明）
請求項２または３に記載したスタータにおいて、肉盗み空間は、フロントハウジングとセンタハウジングとにそれぞれ複数箇所設けられ、両者の肉盗み空間が一部重なった状態で互いにずれた位置に設けられることにより、迷路状の換気通路を形成していることを特徴とする。
この構成では、フロントハウジングに形成された肉盗み空間と、センタハウジングに形成された肉盗み空間とを利用して換気通路を容易に形成できる。また、換気通路を迷路状に形成することで、フロントハウジングの外部に開口する換気通路の他端側から雨水等が入り込んだ場合でも、換気通路を通ってスイッチ室まで浸水する可能性は極めて低く、スイッチ室への浸水防止にも効果がある。

（請求項６の発明）
請求項１〜５に記載した何れかのスタータにおいて、クラッチ室とスイッチ室とが軸方向に並んで設けられると共に、クラッチ室とスイッチ室との間に遮蔽部材が配置され、この遮蔽部材によってクラッチ室とスイッチ室との間が気密に遮断されていることを特徴とする。
この構成によれば、遮蔽部材によってクラッチ室からスイッチ室へのグリスの浸入を防止できるので、モータ室およびクラッチ室を通ることなく、スイッチ室とハウジングの外部とを連通する換気通路を設けたことと合わせて、電磁スイッチのスイッチ作動に及ぼす悪影響を更に回避できる。

（請求項７の発明）
請求項６に記載したスタータにおいて、
遮蔽部材は、シール機能を有するボールベアリングであることを特徴とする。
この場合、シール機能を有するボールベアリングによってクラッチ室からスイッチ室へのグリスの浸入を防止できる。ボールベアリングは、軸受として使用されているので、クラッチ室とスイッチ室との間を気密に遮断するために特別な部品を使用する必要がなく、既存のボールベアリングを利用することによって、低コストに対応できる。

（請求項８の発明）
請求項１〜７に記載した何れかのスタータにおいて、換気通路は、ハウジングの外部に連通する他端側が、スイッチ室より天地方向の上方位置に開口していることを特徴とする。この構成では、スイッチ室より高い位置に換気通路の他端側開口部を設けているので、例えば、スタータが深い水溜まり等に浸かる様な場合でも、水溜まりの水位が換気通路の開口部より低ければ、スイッチ室まで浸水することはなく、スイッチ室の換気を行うことができる。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

図１はスタータの断面図、図２（ａ）はフロントハウジングの合わせ面側から見た平面図、図２（ｂ）はセンタハウジングの合わせ面側から見た平面図である。
実施例１に係るスタータ１は、回転力を発生する始動モータ２と、この始動モータ２の通電電流を断続すると共に、ロッド３を介して出力軸４をエンジン側（図１の左側）へ押し出す働きを有する電磁スイッチ５と、始動モータ２の回転動力を出力軸４に伝達する動力伝達手段（後述する）と、この動力伝達手段を収容するスタータハウジング（フロントハウジング６、センタハウジング７）等を備える。

始動モータ２は、磁束を発生する界磁手段（以下に説明する）と、整流子（図示せず）を有するアーマチャ８、及び整流子上に配置されるブラシ（図示せず）等より構成される周知の直流電動機であり、電磁スイッチ５によりモータ接点（後述する）が閉じると、バッテリ（図示せず）より始動電流が供給されて、アーマチャ８に回転力が発生する。

界磁手段は、磁気回路を形成すると共に、モータハウジングの一部を兼ねる円筒状のヨーク９と、このヨーク９の内周に配置される固定磁極１０と、この固定磁極１０に巻線される界磁コイル１１とで構成される。なお、界磁手段は、ヨーク９の内側に複数の永久磁石を配置して構成される磁石式界磁を用いることもできる。
モータハウジングは、前記ヨーク９と、このヨーク９の前側開口部を塞ぐセンタハウジング７と、ヨーク９の後側開口部を塞ぐエンドカバー１２とで構成され、本発明のモータ室Ｍ（図３参照）を形成している。

電磁スイッチ５は、スイッチ室Ｓ（図１、図３参照）を形成するスイッチハウジングと、スイッチ室Ｓに収容されるスイッチ手段（後述する）とで構成され、このスイッチ手段により、アーマチャ８に供給される始動電流を断続する。
スイッチハウジングは、前記センタハウジング７と一体に設けられた筒状のスイッチケース１３と、このスイッチケース１３に組み付けられる接点ケース１４と、この接点ケース１４の反スイッチケース側端面を閉塞するエンドプレート１５とで構成され、これらの内部にスイッチ室Ｓを形成している。

スイッチ手段は、図示しない始動スイッチの閉操作によりバッテリから通電されて磁力を発生する励磁コイル１６と、この励磁コイル１６の内側に挿入され、励磁コイル１６に発生する磁力の作用で図１の左方向へ吸引されるプランジャ１７と、このプランジャ１７の軸方向移動に応じて開閉されるモータ接点等より構成される。
モータ接点は、プランジャ１７に取り付けられてプランジャ１７と一体に可動する可動接点１８と、外部端子１９を介して始動モータ２の通電回路（図示せず）に接続される固定接点２０とで形成され、可動接点１８が固定接点２０に当接して両接点間が導通することにより、モータ接点が閉状態となり、可動接点１８が固定接点２０から離れて両接点間の導通が遮断されることにより、モータ接点が開状態となる。

動力伝達手段は、アーマチャ８の回転速度を減速する減速装置と、この減速装置で減速された回転を出力軸４に伝達するクラッチとで構成される。
減速装置は、アーマチャ８の回転軸８ａに設けられたドライブギヤ２１と、このドライブギヤ２１に噛み合うアイドルギヤ２２、及びアイドルギヤ２２に噛み合うクラッチギヤ２３とで構成され、アーマチャ８の回転がドライブギヤ２１→アイドルギヤ２２→クラッチギヤ２３へと伝達されて減速される。

クラッチは、外周に前記クラッチギヤ２３が形成されたクラッチアウタ２４と、このクラッチアウタ２４の内側に挿通されたスプラインチューブ２５と、クラッチアウタ２４とスプラインチューブ２５との間に配置されるローラ２６等より構成され、クラッチアウタ２４からローラ２６を介してスプラインチューブ２５に回転力を伝達すると共に、スプラインチューブ２５の回転速度がクラッチアウタ２４の回転速度を上回った時に、ローラ２６が空転することにより、スプラインチューブ２５からクラッチアウタ２４への動力伝達を遮断できる一方向クラッチを構成している。

出力軸４は、電磁スイッチ５の作動軸（プランジャ１７の中心軸）と同軸線上に配置されて、スプラインチューブ２５の内周にヘリカルスプライン結合され、スプラインチューブ２５に対して軸方向に移動可能に設けられている。
この出力軸４の反スイッチ側端部には、エンジンのリングギヤ（図示せず）に回転力を伝達するためのピニオンギヤ２７がスプライン結合されている。

スタータハウジングは、エンジン側に固定されるフロントハウジング６と、前記センタハウジング７とで構成され、両ハウジング６、７の端面同士が軸方向に密着して組み付けられ、スルーボルト２８を締め付けて固定されている。
このスタータハウジングには、動力伝達手段を収容するクラッチ室Ｃ（図１〜図３参照）が形成されると共に、前記スイッチ室Ｓに通じる換気通路が設けられている。

換気通路は、図２に示す様に、フロントハウジング６に設けられた中空状の肉盗み空間２９を利用して形成される通気路と、センタハウジング７に設けられた換気孔３０とで構成され、図３（換気通路の模式図）に示す様に、モータ室Ｍおよびクラッチ室Ｃを通ることなく、スイッチ室Ｓとフロントハウジング６の外部とを連通している。
フロントハウジング６の端面（センタハウジング７との合わせ面）には、図２（ａ）に示す様に、減速装置のドライブギヤ２１とアイドルギヤ２２が配置される空間（クラッチ室Ｃの一部）の周囲に複数の肉盗み空間２９が設けられ、これらの肉盗み空間２９が連通溝３１により直列に連通して通気路を形成している。連通溝３１は、隣合う肉盗み空間２９同士の間を区切る隔壁部の一部を溝状に型成形することにより設けられている。

センタハウジング７の換気孔３０は、一端側がスイッチ室Ｓに連通し、他端側がフロントハウジング６との合わせ面（図２（ｂ）参照）に開口して、フロントハウジング６の肉盗み空間２９（通気路の一端側）に通じている。
換気通路の反スイッチ側端部は、通気路の他端側を形成する肉盗み空間２９の一部がセンタハウジング７の外縁より外側に露出することで、フロントハウジング６の外部に通じている。この換気通路の反スイッチ側端部は、図１に示す様に、スイッチ室Ｓより天地方向の上方位置に開口している。

次に、実施例１の作用及び効果について説明する。
なお、エンジン始動に係わるスタータ１の動作は、従来より周知であり、ここでは説明を省略する。
実施例１に記載したスタータ１は、モータ室Ｍおよびクラッチ室Ｃを通ることなく、スイッチ室Ｓとフロントハウジング６の外部とを連通する換気通路を設けているので、減速装置やクラッチに使用されるグリス、あるいはモータ室Ｍで発生するブラシ粉等が換気通路を通ってスイッチ室Ｓに侵入する恐れがない。これにより、モータ接点（可動接点１８、固定接点２０）へのグリスの付着、あるいはプランジャ摺動部へのブラシ粉の侵入等を防止できるので、スイッチ手段の作動に及ぼす悪影響を回避できる。

また、換気通路は、フロントハウジング６の肉盗み空間２９を利用して形成しているので、センタハウジング７に換気孔３０を開ける以外に、新たに換気通路を設ける必要がなく、且つハウジング型によって肉盗み空間２９を形成できるので、換気通路を形成するために必要な部品費および加工費等のコストを低減できる。
さらに、換気通路は、フロントハウジング６の外部に連通する他端側が、スイッチ室Ｓより天地方向の上方位置に開口しているので、例えば、スタータ１が深い水溜まり等に浸かる様な場合でも、水溜まりの水位が換気通路の開口部より低ければ、スイッチ室Ｓまで浸水することはなく、スイッチ室Ｓの換気を行うことができる。

実施例１に記載したスプラインチューブ２５は、軸方向の一端側（反スイッチ側）がボールベアリング３２を介してフロントハウジング６に支持され、軸方向の他端側がボールベアリング３３を介してセンタハウジング７に支持されている。
また、クラッチ室Ｃとスイッチ室Ｓとは、一方のボールベアリング３３を介して軸方向に配置されている。この場合、ボールベアリング３３の隙間を通じてクラッチ室Ｃで使用されるグリスがスイッチ室Ｓへ浸入する恐れがある。そこで、本実施例では、一方のボールベアリング３３にシール機能を持たせることで、クラッチ室Ｃとスイッチ室Ｓとの間を気密に遮断している。

上記の構成によれば、シール機能を有するボールベアリング３３によってクラッチ室Ｃからスイッチ室Ｓへのグリスの浸入を防止できるので、実施例１に記載した構成（モータ室Ｍおよびクラッチ室Ｃを通ることなく、スイッチ室Ｓとフロントハウジング６の外部とを連通する換気通路を設けたこと）と合わせて、スイッチ手段の作動に及ぼす悪影響を回避できる。
また、ボールベアリング３３は、軸受として使用されているので、クラッチ室Ｃとスイッチ室Ｓとの間を気密に遮断するために特別な部品を使用する必要がなく、既存のボールベアリングを利用することによって、低コストに対応できる。

（変形例）
実施例１では、フロントハウジング６のみに肉盗み空間２９を設けているが、フロントハウジング６とセンタハウジング７の両方に肉盗み空間２９を設けることも可能である。この場合、両者の肉盗み空間２９を一部重なった状態で互いにずれた位置に設けることにより、迷路状の換気通路（通気路）を形成することができる。その結果、フロントハウジング６の外部に開口する換気通路の他端側から雨水等が入り込んだ場合でも、迷路状の換気通路を通ってスイッチ室Ｓまで浸水する可能性は極めて低く、スイッチ室Ｓへの浸水防止にも効果がある。

実施例１に記載したスタータ１は、電磁スイッチ５を始動モータ２の下側に配置しているが、その位置関係は特に限定されるものではなく、電磁スイッチ５を始動モータ２の上側に配置しても良い。
また、実施例１では、アーマチャ８の回転速度を減速する減速装置を用いているが、減速装置を持たないスタータにも本発明の換気通路を適用できる。
さらに、実施例１では、シール機能を有するボールベアリング３３を本発明の遮蔽部材として用いているが、遮蔽部材として、ボールベアリング３３以外の別部品を使用する、あるいは別部品とボールベアリング３３とを併用することも可能である。

スタータの断面図である。 （ａ）フロントハウジングの合わせ面側から見た平面図、（ｂ）センタハウジングの合わせ面側から見た平面図である。 本発明の換気通路の模式図である。

符号の説明

１ スタータ
２ 始動モータ
４ 出力軸
６ フロントハウジング（ハウジング）
７ センタハウジング（ハウジング）
８ アーマチャ
１８ 可動接点（モータ接点）
２０ 固定接点（モータ接点）
２４ クラッチアウタ（クラッチ）
２５ スプラインチューブ（クラッチ）
２６ ローラ（クラッチ）
２９ 肉盗み空間（換気通路）
３０ 換気孔（換気通路）
３１ 連通溝（換気通路）
３３ ボールベアリング（遮蔽部材）
Ｃ クラッチ室
Ｍ モータ室
Ｓ スイッチ室

Claims (8)

1. 始動電流の供給を受けてアーマチャに回転力を発生する始動モータと、
   この始動モータの通電回路に介在されるモータ接点を開閉操作する電磁スイッチと、
   前記アーマチャに発生する回転力を出力軸に伝達するクラッチと、
   このクラッチを収容するクラッチ室を形成すると共に、前記始動モータと前記電磁スイッチとが組み付けられるハウジングとを備えたスタータであって、
   前記ハウジングには、前記モータ接点が配置される前記電磁スイッチの内部空間（スイッチ室と呼ぶ）に通じる換気通路が形成され、この換気通路は、前記アーマチャが配置される前記始動モータの内部空間（モータ室と呼ぶ）および前記クラッチ室を通ることなく、前記換気通路の一端側が前記スイッチ室に連通し、前記換気通路の他端側が前記ハウジングの外部に連通していることを特徴とするスタータ。
2. 請求項１に記載したスタータにおいて、
   前記ハウジングは、互いの端面同士が軸方向に密着して組み合わされるフロントハウジングとセンタハウジングとで構成され、
   前記換気通路は、前記フロントハウジングと前記センタハウジングとの合わせ面に設けられた中空状の肉盗み空間を利用して形成されていることを特徴とするスタータ。
3. 請求項２に記載したスタータにおいて、
   前記センタハウジングには、前記換気通路の一部である換気孔が前記スイッチ室に通じて設けられ、前記換気孔の反スイッチ室側が、前記フロントハウジングとの合わせ面に開口して前記肉盗み空間に連通していることを特徴とするスタータ。
4. 請求項２または３に記載したスタータにおいて、
   前記肉盗み空間は、前記フロントハウジングのみに複数箇所設けられ、それぞれの肉盗み空間が連通溝によって直列に連通していることを特徴とするスタータ。
5. 請求項２または３に記載したスタータにおいて、
   前記肉盗み空間は、前記フロントハウジングと前記センタハウジングとにそれぞれ複数箇所設けられ、両者の肉盗み空間が一部重なった状態で互いにずれた位置に設けられることにより、迷路状の換気通路を形成していることを特徴とするスタータ。
6. 請求項１〜５に記載した何れかのスタータにおいて、
   前記クラッチ室と前記スイッチ室とが軸方向に並んで設けられると共に、前記クラッチ室と前記スイッチ室との間に遮蔽部材が配置され、この遮蔽部材によって前記クラッチ室と前記スイッチ室との間が気密に遮断されていることを特徴とするスタータ。
7. 請求項６に記載したスタータにおいて、
   前記遮蔽部材は、シール機能を有するボールベアリングであることを特徴とするスタータ。
8. 請求項１〜７に記載した何れかのスタータにおいて、
   前記換気通路は、前記ハウジングの外部に連通する他端側が、前記スイッチ室より天地方向の上方位置に開口していることを特徴とするスタータ。
   

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