JP4450226B2 - スタータ - Google Patents
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Description
一般的に、エンジンの始動の際には、スタータのモータ出力軸に取付けられた一方向クラッチと一体的にピニオンギアを進退駆動させて、エンジン側に設けられたリングギアと噛合させ、モータの回転トルクをピニオンギアからリングギアに伝達させて、エンジンを始動させ、エンジン始動後は、イグニッションスイッチをスタート位置からオン位置に戻すことでピニオンギアがリングギアから離脱する電磁押込式スタータを使用することが多い。
本発明では、通電を受けてアーマチャに回転力を発生するモータと、アーマチャの回転を減速する遊星歯車減速装置と、アーマチャの回転が遊星歯車減速装置により減速されて伝達される出力シャフトと、出力シャフトに配置され、エンジン側のリングギアと常時噛合うピニオンギアを備え、モータの出力トルクをピニオンギアからリングギアに伝達してエンジンを始動するスタータであって、ピニオンギアに作用する衝撃を緩和するための多段式衝撃吸収機構を備え、多段式衝撃吸収機構は、ピニオンギアと遊星歯車減速装置の間に同軸に配置されて、軸方向多段に配置される緩衝部材と、軸方向一端側のケースと、軸方向他端側のケースと、一端側のケースと他端側のケースとの間に配置される少なくとも一つの中間ケースとを有しており、緩衝部材は、各ケースの対をなすケース間に、周方向に複数個の扇型塊状に分かれて、周方向等間隔に介設され、各ケースのうち各緩衝部材を軸方向に挟んで配置される一対のケースの一方および他方は、互いに相対回動可能に配置され、一対のケースの一方は、各緩衝部材の両端部を周方向へ回転不能に係止する複数の係止突起を放射状に配しており、一対のケースの他方は、各緩衝部材の中間部に嵌着して各緩衝部材を周方向へ圧縮可能とする複数の係止突起を放射状に配しており、一対のケースの一方および他方は、それぞれの各係止突起が周方向に所定間隔を隔てて交互に隣接するように対面して組付けられ、各緩衝部材を軸方向に介設して、互いに対面して組付けられた一対のケース毎の複数を軸方向多段に配置して、対をなすケースの相対回動による各緩衝部材の圧縮可能な変形によって衝撃を吸収するスタータにおいて、多段式衝撃吸収機構の各緩衝部材は、対をなすケースとの組付け時に、各係止突起の係止および嵌着によって、各係止突起の周方向両側に初期的に弾性予圧(初期たわみ)を与えられたことを特徴としている。
請求項2の手段によれば、一対のケースの一方および他方の交互に隣接する各係止突起間の周方向の間隔を所定値に設定して、一対のケースの一方および他方の相対回動角が所定値に達すると、各係止突起同士を当接させて、それ以上の相対回動を禁止して、緩衝部材の最大圧縮率を所定値以下に規制することを特徴としている。
請求項3の手段によれば、エンジン駆動時には、アーマチャの回転を許容し、エンジン駆動時と逆方向の回転力がアーマチャに伝達された時には、アーマチャの回転を規制する逆転防止用の一方向クラッチを遊星歯車減速装置とアーマチャとの間に備えていることを特徴としている。
図1は、本実施例におけるスタータの軸方向の半断面図である。
本実施例のスタータは、図に示すようにピニオンギア4とリングギア9とが常時噛合う遊星歯車減速装置付きスタータである。スタータ1はモータ2、出力シャフト3、ピニオンギア4、衝撃吸収機構5、遊星歯車減速装置6を有し、ピニオンギア4はエンジン側のリングギア9に常時噛合している。
本実施例を、参考例として開示する。
図7は、本実施例のスタータ10の軸方向の部分断面図である。本実施例のスタータ10は、新たにカラー式衝撃吸収機構7を備えたことを除いて実施例1のスタータ1と同じである。スタータ10はモータ(図示せず)、出力シャフト3、ピニオンギア4、衝撃吸収機構5、遊星歯車減速装置6を有する常時噛合式遊星歯車減速装置付きスタータである。
ここで、出力シャフト3の後端部はキャリア65に固定されている。キャリア65は軸受を介してセンタケース12に回転自在に支承され、出力シャフト3の前端部は軸受を介してフロントフレーム11に回転自在に支承されている。
弾性体26の形状は、図7(b)に示すような断面が長円形に限ることなく、円形、楕円形、もしくは矩形であってもよく、要は所定の圧縮率にて弾性体26の圧縮変形が可能な有効容積を有する形状であれば構わない。また、弾性体26の形状をストップカラー22の内周部分より少し大きく設定し、組付けに際し予めたわみ代を付加して弾性予圧をかけて使用してもよい。
このときピニオンギア4とリングギア9との衝接により生じた衝撃トルクは、上記と逆の順序で出力シャフト3に伝達されるため、衝撃吸収機構5によって吸収、緩和される。また、同時にスラスト(軸方向)衝撃は本発明のカラー式衝撃吸収機構7によって吸収、緩和される。よって、衝撃トルクを効果的に吸収することが可能である。
本発明は、本実施例で説明した常時噛合式スタータに限ることなく、電磁押込式スタータやその他の方式によるスタータに適用できることは言うまでもない。また、本衝撃吸収機構を単独で採用しても、実施例1に記載の他の衝撃吸収機構と併用して使用しても何ら差し支えない。
図8は、本実施例のスタータ20の軸方向の半断面図である。本実施例のスタータ20は、新たに逆回転防止用の一方向クラッチ8を備えたことを除いて実施例1のスタータ1と同じである。
スタータ20はモータ2、出力シャフト3、ピニオンギア4、衝撃吸収機構5、遊星歯車減速装置6、逆転防止用の一方向クラッチ8等より構成される常時噛合式遊星歯車減速装置付きスタータである。
ここで、出力シャフト3の後端部はキャリア65に固定されている。キャリア65は軸受66を介してセンタケース12に回転自在に支承され、出力シャフト3の前端部は軸受を介してフロントフレーム11に回転自在に支承されている。
本発明では、一方向クラッチ8をモータ回転軸21と遊星歯車減速装置6の間に備えたので、エンジンが停止する際に生じるクランク軸の揺動や、あるいは登坂路のエンストで車両が後退する時などにおいて、エンジン側から出力シャフト3にエンジン駆動時とは逆方向の回転力が伝達された場合に、一方向クラッチ8によってモータ2の逆方向回転を防止できる。これにより、エンジンの回転が遊星歯車減速装置6で増速されてモータ2に伝わることはなく、遠心力によるモータ2のアーマチャ等の破損を防止できるとともに、ブラシの寿命を延ばすことが可能である。
2 モータ
3 出力シャフト
4 ピニオンギア
5 衝撃吸収機構
6 遊星歯車減速装置
7 カラー式衝撃吸収機構
8 一方向クラッチ(逆転防止用クラッチ)
9 リングギア
11 フロントフレーム
12 センタケース
14 ヨーク
15 エンドフレーム
21 モータ回転軸
22 ストップカラー
23 リングスナップ
24 ストッパ
25 周溝
26 弾性体
36 クラッチアウタ
37 クラッチインナ
38 クラッチローラ
39 クラッチスプリング
41 後筒部
42 前筒部
50 緩衝部材
50a、50b 環状突起
51、52、53 ケース
61 サンギア
62 インターナルギア
63 遊星ギア
65 キャリア
66 軸受
100、200 セレーション
501 主塊部
502 副塊部
503 架橋部
511〜516 係止突起(ケース51)
521〜526、521′〜526′ 係止突起(ケース52)
531〜536 係止突起(ケース53)
W 内側間隔
D 突起幅
Claims (3)
- 通電を受けてアーマチャに回転力を発生するモータと、
前記アーマチャの回転を減速する遊星歯車減速装置と、
前記アーマチャの回転が前記遊星歯車減速装置により減速されて伝達される出力シャフトと、
前記出力シャフトに配置され、エンジン側のリングギアと常時噛合うピニオンギアを備え、
前記モータの出力トルクを前記ピニオンギアから前記リングギアに伝達してエンジンを始動するスタータであって、
前記ピニオンギアに作用する衝撃を緩和するための多段式衝撃吸収機構を備え、
前記多段式衝撃吸収機構は、前記ピニオンギアと前記遊星歯車減速装置の間に同軸に配置されて、
軸方向多段に配置される緩衝部材と、
軸方向一端側のケースと、軸方向他端側のケースと、前記一端側のケースと前記他端側のケースとの間に配置される少なくとも一つの中間ケースとを有しており、
前記緩衝部材は、前記各ケースの対をなすケース間に、周方向に複数個の扇型塊状に分かれて、周方向等間隔に介設され、
前記各ケースのうち前記各緩衝部材を軸方向に挟んで配置される一対のケースの一方および他方は、互いに相対回動可能に配置され、
前記一対のケースの一方は、前記各緩衝部材の両端部を周方向へ回転不能に係止する複数の係止突起を放射状に配しており、
前記一対のケースの他方は、前記各緩衝部材の中間部に嵌着して前記各緩衝部材を周方向へ圧縮可能とする複数の係止突起を放射状に配しており、
前記一対のケースの一方および他方は、それぞれの前記各係止突起が周方向に所定間隔を隔てて交互に隣接するように対面して組付けられ、
前記各緩衝部材を軸方向に介設して、互いに対面して組付けられた前記一対のケース毎の複数を軸方向多段に配置して、
前記対をなすケースの相対回動による前記各緩衝部材の圧縮可能な変形によって衝撃を吸収するスタータにおいて、
前記多段式衝撃吸収機構の前記各緩衝部材は、前記対をなすケースとの組付け時に、前記各係止突起の係止および嵌着によって、前記各係止突起の周方向両側に初期的に弾性予圧(初期たわみ)を与えられたことを特徴とするスタータ。 - 請求項1に記載のスタータにおいて、
前記一対のケースの一方および他方の交互に隣接する前記各係止突起間の周方向の間隔を所定値に設定して、
前記一対のケースの一方および他方の相対回動角が所定値に達すると、
前記各係止突起同士を当接させて、それ以上の相対回動を禁止して、
前記緩衝部材の最大圧縮率を所定値以下に規制することを特徴とするスタータ。 - 請求項1または2に記載のスタータにおいて、
エンジン駆動時には、前記アーマチャの回転を許容し、
エンジン駆動時と逆方向の回転力が前記アーマチャに伝達された時には、
前記アーマチャの回転を規制する逆転防止用の一方向クラッチを前記遊星歯車減速装置と前記アーマチャとの間に備えていることを特徴とするスタータ。
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