JP4337725B2 - 中間歯車付スタータ - Google Patents
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Description
このスタータは、図9に示す様に、軸上にピニオンギヤ100を支持するピニオン軸110と、このピニオン軸110と平行に配設された中間軸120と、この中間軸120に支持され、且つピニオンギヤ100に常時噛み合わされた中間歯車130とを有し、この中間歯車130をピニオンギヤ100と共に軸方向に移動させてエンジンのリングギヤ140に噛み合わせることにより、ピニオンギヤ100から中間歯車130を介してリングギヤ140に回転力を伝達してエンジンを始動する。
本発明は、モータの回転力が伝達されて回転するピニオン軸と、このピニオン軸に支持されるピニオンギヤと、ピニオン軸と平行に配設される中間軸と、この中間軸に支持されると共に、ピニオンギヤに常時噛み合わされる中間歯車と、中間軸を挿入するための貫通孔が形成され、この貫通孔に挿入された中間軸の一端側端部(軸端部と呼ぶ)を支持するハウジングと、このハウジングに取り付けられて、貫通孔と中間軸の軸端部との間に生じる摺動隙間を外部から遮断するシール部材とを備え、中間歯車をピニオンギヤと共に軸方向に移動させてエンジンのリングギヤに噛み合わせ、ピニオンギヤから中間歯車を介してリングギヤに回転力を伝達してエンジンを始動させる中間歯車付スタータであって、ハウジングは、エンジン側の取付面に当接する当接面を有し、この当接面が中間軸と平行に形成されると共に、当接面の先端より軸方向後側へずれた位置に、当接面に対し略直交してエンジン側へ突き出る軸受部が設けられ、貫通孔は、当接面よりエンジン側と反エンジン側とに跨がって軸受部を貫通すると共に、軸受部からハウジングの先端までの間が、当接面より反エンジン側のみ形成されて、シール部材を取り付けるための取付け孔として利用され、シール部材は、取付け孔に気密に挿入される挿入部と、当接面と略直交する軸受部の端面に当接する薄肉状の舌部とを有し、挿入部と舌部とが弾性体により一体に設けられ、両者が協働して摺動隙間を外部から遮断することを特徴とする。
上記の構成によれば、外部(ハウジングの外側)から貫通孔の摺動隙間に異物が侵入することを防止できるので、中間歯車が中間軸上を移動(摺動)する際に、異物によって中間歯車の移動が阻害されることはなく、中間軸上をスムーズに移動できる。
また、軸受部からハウジングの先端までの間に形成された貫通孔の一部(取付け孔)を利用してシール部材を取り付けることができると共に、取付け孔に挿入される挿入部によって取付け孔を気密に塞ぐことができる。さらに、挿入部と一体に設けられた薄肉状の舌部を軸受部の端面に当接させることで、当接面よりエンジン側に開口する貫通孔の開口部(軸受部の端面に開口する貫通孔の開口部)を塞ぐことができる。これにより、当接面の先端より軸方向後側へずれた位置に軸受部が設けられ、その軸受部が当接面に対し略直交してエンジン側へ突き出る構成であっても、エンジン側の取付面に干渉することなく、シール部材を確実に取り付けることができる。
請求項1に記載した中間歯車付スタータにおいて、シール部材は、挿入部に対し舌部が軸受部の端面側へ傾斜して設けられており、挿入部を取付け孔の所定位置まで挿入した時に、舌部が軸受部の端面に弾力を有して当接することを特徴とする。
これにより、軸受部の端面に舌部を押圧できるので、シール性が向上する。
請求項1または2に記載した中間歯車付スタータにおいて、シール部材の挿入部は、取付け孔の断面形状に対応する略半円柱形状に設けられ、取付け孔に挿入された状態で、取付け孔より露出する平坦面が当接面と同一の高さに設けられることを特徴とする。この構成によれば、スタータをエンジン側に取り付けた時に、挿入部の平坦面がエンジン側の取付面に隙間無く接触するので、シール部材のガタツキを防止できる。
請求項1〜3に記載した何れかの中間歯車付スタータにおいて、貫通孔は、径方向の中心位置が、当接面より反エンジン側に設けられていることを特徴とする。
この場合、貫通孔の中心が当接面より反エンジン側にずれているので、当接面に開口する取付け孔の開口幅が貫通孔の内径より小さくなる。これにより、シール部材の挿入部を取付け孔に挿入して、シール部材をハウジングに取り付けた後、スタータ単品の状態(スタータをエンジン側へ組み付ける前の状態)において、シール部材の落下を防止できる。
請求項1〜4に記載した何れかの中間歯車付スタータにおいて、シール部材は、挿入部の外周面に突起が設けられ、取付け孔の内周面には、突起に凹凸嵌合する溝が凹設されていることを特徴とする。
この構成によれば、挿入部を取付け孔に挿入する際に、挿入部の外周面に設けられた突起を取付け孔の内周面に凹設された溝に嵌合することで、取付け孔に対する挿入部の位置決めが可能となる。これにより、ハウジングに対するシール部材の組み付け不良を防止できる。
請求項5に記載した中間歯車付スタータにおいて、挿入部の外周面に設けられた突起は、突起の高さ方向へ向かって次第に周方向の幅が大きくなる逆テーパ形状に設けられ、取付け孔の内周面に凹設された溝は、溝の深さ方向へ向かって次第に周方向の幅が大きくなる逆テーパ形状に設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、溝に嵌合する突起を取付け孔の内径方向へ引き抜くことができないため、シール部材をハウジングに取り付けた後、スタータ単品の状態(スタータをエンジン側へ組み付ける前の状態)でシール部材の落下を防止できる。
請求項1〜6に記載した何れかの中間歯車付スタータにおいて、ハウジングにシール部材を取り付けた後、当接面に薄板状のガスケットが取り付けられ、このガスケットによりシール部材の落下を防止していることを特徴とする。
本発明のスタータは、当接面とエンジン側の取付面との間にガスケットを配設することで、両者間の隙間を塞ぐことができる。この場合、シール部材をハウジングに取り付けた後、ガスケットを当接面に当てて取り付けることにより、スタータ単品の状態(スタータをエンジン側へ組み付ける前の状態)において、ガスケットによってシール部材の落下を防止できる。
請求項1〜7に記載した何れかの中間歯車付スタータにおいて、シール部材は、貫通孔に挿入された軸端部の端面に接触した状態で取り付けられていることを特徴とする。
この場合、シール部材が中間軸の端面に当接することで、エンジン振動等が加わった時に中間軸の共振周波数が変化するため、中間軸および軸受部に発生するフレッチング摩耗を低減できる。
本実施例の中間歯車付スタータ1は、図1に示す様に、軸上にピニオンギヤ2を支持するピニオン軸3と、このピニオン軸3と平行に配設される中間軸4と、この中間軸4に支持される中間歯車5とを有し、この中間歯車5をピニオンギヤ2と共に軸方向に移動させてエンジンのリングギヤ6に噛み合わせる方式である。
ピニオン軸3は、モータ7の回転軸(図示せず)と同一軸上に配置され、図示しない減速装置(例えば遊星歯車減速機)を介してモータ7の回転力が伝達される。
クラッチ8は、ピニオン軸3の外周にヘリカルスプライン結合され、ピニオン軸3の回転をピニオンギヤ2に伝達すると共に、ピニオンギヤ2にエンジンの回転が伝達された時、つまりピニオンギヤ2の回転速度がピニオン軸3の回転速度を上回った時に、ピニオンギヤ2の回転がピニオン軸3に伝わらない様に、両者間の動力伝達を遮断する一方向クラッチ8として構成されている。
電磁スイッチ9は、前記モータ接点を開閉操作すると共に、シフトレバー10を介して前記クラッチ8を軸方向に移動させる働きを有する。
シフトレバー10は、支点11を中心として揺動可能に支持され、電磁スイッチ9に内蔵されるプランジャ(図示せず)の動きをクラッチ8に伝達する。
中間歯車5は、中間軸4の外周に軸受14を介して回転自在に嵌合すると共に、ピニオンギヤ2に常時噛み合わされている。また、中間歯車5は、ピニオンギヤ2とクラッチ8とを連結する円筒部15に係留部材16を介して連結されている。これにより、中間歯車5は、ピニオンギヤ2とクラッチ8がピニオン軸3上を移動すると、ピニオンギヤ2に噛み合ったまま、中間軸4上を軸方向に移動する。
当接面18には、中間歯車5をエンジンのリングギヤ6に噛み合わせるために開口する開口部が形成され、この開口部から中間歯車5の径方向の略半分が当接面18の外側に取り出されている(図2参照)。
この第1の軸受部19と第2の軸受部20は、当接面18が中間軸4の径方向略中央部に位置する様に中間軸4を支持している。言い換えると、中間軸4は、径方向の略半分が当接面18より内側(反エンジン側)に位置し、残りの略半分が当接面18より外側(エンジン側)に位置する状態で支持されている。従って、第1の軸受部19と第2の軸受部20は、図3に示す様に、ハウジング12の当接面18より外側(エンジン側)に突き出して設けられている。
第2の軸受部20は、ピニオン軸3の反モータ側端部(本発明の軸端部)を支持するハウジング12のノーズ部12aに設けられると共に、このノーズ部12aを軸方向に貫通する貫通孔22(図4参照)が形成され、この貫通孔22に挿入される中間軸4の反モータ側端部を支持している。
挿入部23aは、取付け孔22aの断面形状に対応する略半円柱形状に設けられ、取付け孔22aに挿入された状態で、取付け孔22aより露出する平坦面23cが、ノーズ部12aの当接面18と同一高さに設けられている。
電磁スイッチ9の吸引力(プランジャを吸引する力)がシフトレバー10を介してクラッチ8に伝達されると、ピニオンギヤ2がクラッチ8と共にピニオン軸3上を反モータ方向へ移動すると共に、このピニオンギヤ2の移動に同期して、中間歯車5がピニオンギヤ2に噛み合ったまま中間軸4上を移動する。
一方、電磁スイッチ9によりモータ接点が閉じると、車載バッテリからモータ7に通電されて電機子に回転力が発生し、この回転力が減速装置を介してピニオン軸3に伝達され、更にピニオン軸3からクラッチ8を介してピニオンギヤ2に伝達される。
エンジン始動後、電磁スイッチ9の磁力が消滅すると、電磁スイッチ9に内蔵されるリターンスプリング(図示せず)の反力でプランジャが押し戻される。このプランジャに作用する戻り力がシフトレバー10を介してクラッチ8に伝達されると、ピニオンギヤ2がクラッチ8と共にピニオン軸3上をモータ方向へ移動するため、中間歯車5がリングギヤ6から離脱して、中間軸4上を反リングギヤ方向(図1の右方向)へ移動する。一方、電磁スイッチ9がモータ接点を開くことで、モータ7への通電が遮断され、電機子の回転が停止する。
上記のスタータ1では、ハウジング12のノーズ部12aに形成される貫通孔22に中間軸4を挿通して組み付けた後、貫通孔22をシール部材23によって気密に塞ぐことができる。つまり、シール部材23の挿入部23aを取付け孔22aに挿入することで、取付け孔22aを気密に塞ぐことができ、また、挿入部23aと一体に設けられた舌部23bを第2の軸受部20の端面に押圧させることで、第2の軸受部20の端面に開口する貫通孔22の開口部を塞ぐことができる。これにより、ハウジング12の外側から貫通孔22の摺動隙間に異物が侵入することを防止できるので、中間歯車5が中間軸4上を移動(摺動)する際に、異物によって中間歯車5の移動が阻害されることはなく、中間軸4上をスムーズに移動できる。
この実施例2では、図6に示す様に、中間軸4の中心Oがハウジング12の当接面18より反エンジン側(図示上側)に位置する様に、貫通孔22および挿入孔21が形成されている。この場合、シール部材23が取り付けられる取付け孔22aは、当接面18に開口する開口幅(図示左右方向の開口幅)が貫通孔22の内径より小さくなる。この構成によれば、挿入部23aを取付け孔22aに挿入した後、取付け孔22aから挿入部23aが図示下方へ抜け落ちることはないので、スタータ単品の状態(スタータ1をエンジン側へ組み付ける前の状態)において、シール部材23の落下を防止できる。
この実施例3は、シール部材23の挿入部23aと取付け孔22aとの間に挿入部23aの位置決め手段を設けた一例である。
位置決め手段は、図7に示す様に、挿入部23aの外周面に凸設される突起23dと、取付け孔22aの内周面に凹設される溝22bとで構成され、挿入部23aを取付け孔22aに挿入する際に、挿入部23aの突起23dと取付け孔22aの溝22bとが凹凸嵌合することで、取付け孔22aに対し挿入部23aを位置決めできる。
この位置決め手段を設けることで、取付け孔22aに挿入部23aを正常に挿入できるため、例えば、シール部材23が傾いた状態でハウジング12に取り付けられることがなくなると共に、組み付け不良によるシール部材23の落下を防止できる効果もある。
なお、本実施例を実施例2の構成(中間軸4の中心Oがハウジング12の当接面18より反エンジン側に位置する)と合わせて採用することもできる。この場合、より確実にシール部材23の落下を防止できる。
この実施例4は、スタータ1の当接面18とエンジン側の取付面17(図3参照)との間に配設されるガスケット24を利用してシール部材23の落下を防止する一例である。 シール部材23をハウジング12に取り付けた後、図8に示す様に、当接面18(図3参照)にガスケット24を当接して取り付けることにより、このガスケット24によってシール部材23の落下を防止することができる。なお、ガスケット24には、複数の位置決め孔(図示せず)が形成され、この位置決め孔を当接面18に凸設された位置決めピン25に嵌合させることで、当接面18に位置決めされる。また、位置決めピン25と位置決め孔との嵌合を圧入気味に行うことで、ガスケット24の脱落を防止でき、そのガスケット24によってシール部材23の落下を防止できる。
実施例1では、第2の軸受部20が当接面18の先端より軸方向後側にずれた位置に設けられるため、取付け孔22aの断面形状が略半円形状に形成されているが、取付け孔22aの断面形状が円形の場合、つまり、取付け孔22aの全体が当接面18より反エンジン側に設けられる場合には、シール部材23を単純な円柱形状の弾性体(例えばゴム)によって形成することができる。この場合、円柱形状のシール部材23を断面円形の取付け孔22aに気密に挿入することで、外部から貫通孔22の摺動隙間に異物が侵入することを防止できるので、異物によって中間歯車5の移動が阻害されることはなく、中間軸4上をスムーズに移動できる。
2 ピニオンギヤ
3 ピニオン軸
4 中間軸
5 中間歯車
6 エンジンのリングギヤ
7 モータ
12 ハウジング
17 取付面
18 エンジン側への当接面
19 第1の軸受部
20 第2の軸受部
22 貫通孔
22a 取付け孔
22b 取付け孔の内周面に凹設された溝
23 シール部材
23a シール部材の挿入部
23b シール部材の舌部
23c 挿入部の平坦面
23d 挿入部の外周面に設けられた突起
24 ガスケット
Claims (8)
- モータの回転力が伝達されて回転するピニオン軸と、
このピニオン軸に支持されるピニオンギヤと、
前記ピニオン軸と平行に配設される中間軸と、
この中間軸に支持されると共に、前記ピニオンギヤに常時噛み合わされる中間歯車と、 前記中間軸を挿入するための貫通孔が形成され、この貫通孔に挿入された前記中間軸の一端側端部(軸端部と呼ぶ)を支持するハウジングと、
このハウジングに取り付けられて、前記貫通孔と前記中間軸の軸端部との間に生じる摺動隙間を外部から遮断するシール部材とを備え、
前記中間歯車を前記ピニオンギヤと共に軸方向に移動させてエンジンのリングギヤに噛み合わせ、前記ピニオンギヤから前記中間歯車を介して前記リングギヤに回転力を伝達してエンジンを始動させる中間歯車付スタータであって、
前記ハウジングは、エンジン側の取付面に当接する当接面を有し、この当接面が前記中間軸と平行に形成されると共に、前記当接面の先端より軸方向後側へずれた位置に、前記当接面に対し略直交してエンジン側へ突き出る軸受部が設けられ、
前記貫通孔は、前記当接面よりエンジン側と反エンジン側とに跨がって前記軸受部を貫通すると共に、前記軸受部から前記ハウジングの先端までの間が、前記当接面より反エンジン側のみ形成されて、前記シール部材を取り付けるための取付け孔として利用され、
前記シール部材は、前記取付け孔に気密に挿入される挿入部と、前記当接面と略直交する前記軸受部の端面に当接する薄肉状の舌部とを有し、前記挿入部と前記舌部とが弾性体により一体に設けられ、両者が協働して前記摺動隙間を外部から遮断することを特徴とする中間歯車付スタータ。 - 請求項1に記載した中間歯車付スタータにおいて、
前記シール部材は、前記挿入部に対し前記舌部が前記軸受部の端面側へ傾斜して設けられており、前記挿入部を前記取付け孔の所定位置まで挿入した時に、前記舌部が前記軸受部の端面に弾力を有して当接することを特徴とする中間歯車付スタータ。 - 請求項1または2に記載した中間歯車付スタータにおいて、
前記シール部材の挿入部は、前記取付け孔の断面形状に対応する略半円柱形状に設けられ、前記取付け孔に挿入された状態で、前記取付け孔より露出する平坦面が前記当接面と同一の高さに設けられることを特徴とする中間歯車付スタータ。 - 請求項1〜3に記載した何れかの中間歯車付スタータにおいて、
前記貫通孔は、径方向の中心位置が、前記当接面より反エンジン側に設けられていることを特徴とする中間歯車付スタータ。 - 請求項1〜4に記載した何れかの中間歯車付スタータにおいて、
前記シール部材は、前記挿入部の外周面に突起が設けられ、
前記取付け孔の内周面には、前記突起に凹凸嵌合する溝が凹設されていることを特徴とする中間歯車付スタータ。 - 請求項5に記載した中間歯車付スタータにおいて、
前記挿入部の外周面に設けられた突起は、前記突起の高さ方向へ向かって次第に周方向の幅が大きくなる逆テーパ形状に設けられ、
前記取付け孔の内周面に凹設された溝は、前記溝の深さ方向へ向かって次第に周方向の幅が大きくなる逆テーパ形状に設けられていることを特徴とする中間歯車付スタータ。 - 請求項1〜6に記載した何れかの中間歯車付スタータにおいて、
前記ハウジングに前記シール部材を取り付けた後、前記当接面に薄板状のガスケットが取り付けられ、このガスケットにより前記シール部材の落下を防止していることを特徴とする中間歯車付スタータ。 - 請求項1〜7に記載した何れかの中間歯車付スタータにおいて、
前記シール部材は、前記貫通孔に挿入された前記軸端部の端面に接触した状態で取り付けられていることを特徴とする中間歯車付スタータ。
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