JP4479670B2 - Starter - Google Patents

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Description

本発明は、エンジン側のリングギヤにピニオンギヤが常時噛み合わされている常時噛合い式スタータに関する。   The present invention relates to a constant mesh starter in which a pinion gear is always meshed with a ring gear on the engine side.

従来、ピニオンギヤを押し出してエンジン側のリングギヤに噛み合わせる一般的な電磁押し込み式スタータは、始動時以外では、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合っておらず、始動時のみピニオンギヤが前進してリングギヤに噛み合い、モータで発生した駆動力をピニオンギヤからリングギヤに伝達してエンジンを駆動し、エンジン始動後は、イグニッションスイッチをSTART位置からON位置に戻すことで、ピニオンギヤがリングギヤから離脱する方式である。
この電磁押し込み式スタータでは、エンジンが停止する前(エンジンが惰性回転している時)に再始動させようとしても、エンジン側のリングギヤが高速で回転しており、そのリングギヤにピニオンギヤを噛み合わせることができないため、エンジンが停止する前に再始動させることは困難である。
Conventionally, a general electromagnetic push-in starter that pushes out the pinion gear and meshes with the ring gear on the engine side is not engaged with the ring gear except at the time of starting. The generated driving force is transmitted from the pinion gear to the ring gear to drive the engine, and after the engine is started, the pinion gear is detached from the ring gear by returning the ignition switch from the START position to the ON position.
In this electromagnetic push-in type starter, even if the engine is stopped before the engine stops (when the engine is coasting), the ring gear on the engine side rotates at high speed, and the pinion gear meshes with the ring gear. It is difficult to restart the engine before it stops.

一方、エンジン側のリングギヤとスタータ側のピニオンギヤとが直接または中間ギヤ等を介して常時噛み合っている常時噛合い式スタータが知られている(特許文献1参照)。この常時噛合い式スタータでは、エンジン始動後、ピニオンギヤがリングギヤから離脱することはなく、常時噛み合っているので、エンジンが停止する前の再始動も可能である。また、電磁押し込み式スタータでは、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合う時に噛み合い音が発生するが、常時噛合い式スタータでは、噛み合い音が発生しないため、静音性の点でも優れている。   On the other hand, there is known an always-meshing starter in which an engine-side ring gear and a starter-side pinion gear are always meshed directly or via an intermediate gear or the like (see Patent Document 1). In this constant mesh starter, the pinion gear does not disengage from the ring gear after the engine is started, and is always meshed. Therefore, restart before the engine stops is possible. Further, in the electromagnetic push-in type starter, a meshing sound is generated when the pinion gear meshes with the ring gear. However, since the meshing sound is not generated in the constant meshing type starter, it is excellent in terms of quietness.

ところで、エンジンの始動においては、エンジンが完爆してエンジン回転数がスタータ回転数を上回ると、ピニオンギヤがリングギヤに回されることになる。この時、スタータモータの電機子は、リングギヤとピニオンギヤとのギヤ比(一般的にピニオンギヤ:1に対してリングギヤ:8〜15程度)を乗じた回転数(内部減速機を有するスタータでは、更に内部減速比を乗じた回転数)で回されることになり、電機子が遠心力により破損する原因となる。
これを防止するために、スタータの内部やリングギヤ側に一方向クラッチが設けられている。この一方向クラッチには、エンジン回転数がスタータ回転数を上回ると空転して、エンジン回転数を電機子に伝えない機能を持たせている。
By the way, in starting the engine, when the engine is completely exploded and the engine speed exceeds the starter speed, the pinion gear is rotated to the ring gear. At this time, the armature of the starter motor has a rotational speed (generally, about a ring gear: about 8 to 15 with respect to a pinion gear: 1 to a ring gear: about 15 to 15). The rotation speed is multiplied by the reduction ratio), which causes the armature to be damaged by centrifugal force.
In order to prevent this, a one-way clutch is provided in the starter or on the ring gear side. The one-way clutch has a function of idling when the engine speed exceeds the starter speed and not transmitting the engine speed to the armature.

ところが、エンジン回転数がスタータ回転数を上回った時に空転する一方向クラッチは、エンジン停止時の揺動等でエンジンが逆方向に回転した時に契合状態(クラッチが繋がった状態)となるため、常時噛合い式スタータでは、逆回転方向に発生した回転力がエンジン側からスタータ側に伝達されてしまう。その結果、リングギヤとピニオンギヤとのギヤ比(減速比)を乗じた回転数(内部減速機を有するスタータでは、更に内部減速比を乗じた回転数)で電機子が回されることになり、ブラシ寿命の低下や、電機子が遠心力によって破損することが懸念される。   However, the one-way clutch that rotates idly when the engine speed exceeds the starter speed is always engaged because the engine rotates in the reverse direction due to rocking when the engine is stopped. In the meshing starter, the rotational force generated in the reverse rotation direction is transmitted from the engine side to the starter side. As a result, the armature is rotated at the number of revolutions multiplied by the gear ratio (reduction ratio) between the ring gear and the pinion gear (in a starter having an internal reduction gear, the number of revolutions multiplied by the internal reduction ratio). There is a concern that the service life may be reduced and the armature may be damaged by centrifugal force.

そこで、本出願人は、電機子軸がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止する逆転防止用クラッチを備えたスタータを提案している(特許文献2参照)。
上記の逆転防止用クラッチは、電機子軸に設けられたクラッチインナと、このクラッチインナとの間にくさび状のカム室を形成し、且つハウジング等に回転不能に固定されたクラッチアウタと、カム室に配設されるクラッチ部材(例えばローラ)等より構成され、エンジン始動時には、クラッチ部材が空転して電機子軸の回転を許容し、エンジンの逆回転が電機子軸に伝達されると、クラッチ部材がカム室の狭小方向に移動してクラッチインナとクラッチアウタとに係合することにより、電機子軸の逆回転を阻止する。
特開2004−225544号公報 特願2005−38081
Therefore, the present applicant has proposed a starter provided with a reverse rotation prevention clutch that prevents the armature shaft from rotating in the direction opposite to that when the engine is driven (see Patent Document 2).
The reverse rotation prevention clutch includes a clutch inner provided on the armature shaft, a clutch-shaped cam chamber formed between the clutch inner and the clutch inner. It is composed of a clutch member (for example, a roller) disposed in the chamber, and when the engine starts, the clutch member idles to allow the armature shaft to rotate, and the reverse rotation of the engine is transmitted to the armature shaft. The clutch member moves in the narrow direction of the cam chamber and engages with the clutch inner and the clutch outer, thereby preventing reverse rotation of the armature shaft.
JP 2004-225544 A Japanese Patent Application No. 2005-38081

ところが、特許文献2に記載された逆転防止用クラッチは、クラッチインナが電機子軸と一体に成形されている。このため、電機子軸とクラッチインナとを同一材質とする必要があり、例えば、クラッチの許容トルクを向上させるために、クラッチインナ部分の材質を高強度材料へ変更しようとすると、必然的に電機子軸の材質変更も余儀なくされる。その結果、例えば、電機子軸を鍛造で成形する場合に、電機子軸全体を高強度材料へ変更すると、鍛造加工が困難になり、電機子軸の成形性が悪化する。   However, in the clutch for preventing reverse rotation described in Patent Document 2, the clutch inner is formed integrally with the armature shaft. For this reason, it is necessary to use the same material for the armature shaft and the clutch inner. For example, if the material of the clutch inner portion is changed to a high-strength material in order to improve the allowable torque of the clutch, the electric The material of the shaft is also changed. As a result, for example, when the armature shaft is formed by forging, if the entire armature shaft is changed to a high-strength material, the forging process becomes difficult, and the formability of the armature shaft deteriorates.

また、電機子軸を鍛造で成形する場合は、成形上の理由からクラッチインナの外径が制約される。つまり、電機子軸の外径により鍛造で加工できるクラッチインナの外径に限界があるため、クラッチインナの外径を大きくできない問題がある。仮に、切削で電機子軸を加工する場合は、電機子軸の外径に対しクラッチインナの外径を大きくすると、歩留りが悪化してコストアップを招く。   In addition, when the armature shaft is formed by forging, the outer diameter of the clutch inner is restricted for reasons of forming. That is, there is a problem that the outer diameter of the clutch inner cannot be increased because the outer diameter of the clutch inner that can be processed by forging is limited by the outer diameter of the armature shaft. If the armature shaft is machined by cutting, if the outer diameter of the clutch inner is made larger than the outer diameter of the armature shaft, the yield deteriorates and the cost increases.

更に、電機子軸は、磨耗、変形、折損等に対する性能を向上させるため、軸受部、ギヤ部、クラッチインナ部等に高周波焼き入れ等の熱処理を行うが、クラッチインナが電機子軸と一体に成形されていると、以下の問題を生じる。すなわち、電機子軸に電機子鉄心、電機子コイル、コンミテータ等を組み付けて電機子アセンブリとして組み立てた後、電機子の遠心強度を向上させるために、電機子コイルの外周部分に粉体処理を行う場合に、その粉体処理を行う際の熱でクラッチインナ部の焼き入れがなまり、強度が低下してしまう。特に、クラッチインナ部が粉体処理部分の近くに設けられていると、粉体処理時の熱の影響を受け易くなるため、クラッチインナ部の強度低下が懸念される。   Furthermore, in order to improve the performance against wear, deformation, breakage, etc., the armature shaft performs heat treatment such as induction hardening on the bearing portion, gear portion, clutch inner portion, etc., but the clutch inner is integrated with the armature shaft. When molded, the following problems occur. That is, after assembling an armature core, armature coil, commutator, etc. to the armature shaft and assembling as an armature assembly, in order to improve the centrifugal strength of the armature, powder processing is performed on the outer peripheral portion of the armature coil In this case, the clutch inner part is hardened by heat when the powder treatment is performed, and the strength is lowered. In particular, if the clutch inner portion is provided near the powder processing portion, it is likely to be affected by heat during the powder processing, and there is a concern that the strength of the clutch inner portion may be reduced.

また、逆転防止用クラッチのクラッチアウタは、カム室を形成する部分と、ハウジング等に回転不能に固定される部分とが一体に成形されており、且つカム室の形状がいびつ(くさび状)であるため、クラッチアウタを鍛造で製作する場合には、その成形が困難であるという問題もある。
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、電機子軸の逆回転を防止できる逆転防止用クラッチを備えるスタータにおいて、クラッチインナが電機子軸と一体に設けられることによる不具合を解消することにある。
In addition, the clutch outer of the reverse rotation prevention clutch is integrally formed with a portion that forms a cam chamber and a portion that is non-rotatably fixed to a housing or the like, and the cam chamber is shaped like a wedge (wedge shape). For this reason, when the clutch outer is manufactured by forging, there is a problem that it is difficult to form the clutch outer.
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a clutch inner integrally provided with an armature shaft in a starter including a reverse rotation prevention clutch capable of preventing reverse rotation of the armature shaft. The problem is to solve the problem.

(請求項の発明)
本発明のスタータは、モータの電機子軸がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止する逆転防止用クラッチを備えている。この逆転防止用クラッチは、電機子軸上に設けられるクラッチインナと、このクラッチインナと同心に配置されると共に、ハウジング、または、モータの磁気回路を形成するヨークに回転不能に固定され、且つクラッチインナとの間にくさび状のカム室を形成するクラッチアウタと、カム室に配設され、エンジン駆動時と逆方向の回転が電機子軸に伝達された時に、カム室の狭小方向に移動してクラッチインナの回転を阻止するクラッチ部材とを有し、クラッチインナは、電機子軸と別体に設けられ、且つ電機子軸の外周に圧入により固定され、電機子軸は、クラッチインナが圧入される部位(インナ圧入部と呼ぶ)の軸方向反鉄心側に、電機子軸の回転を減速機の遊星ギヤに伝達するサンギヤが形成され、このサンギヤの外径よりインナ圧入部の外径の方が大きく設けられていることを特徴とする
上記の構成によれば、クラッチインナが電機子軸と別体に設けられるため、クラッチインナと電機子軸の材質を別々に設定できる。これにより、例えば、クラッチインナの耐磨耗性及び強度を向上させるために、クラッチインナの材質のみ高強度材料へ変更することができ、電機子軸の材料には、例えば、鍛造加工が容易な材質を選択できる。また、電機子軸とクラッチインナとに異なる熱処理を施すこともできる。例えば、電機子軸の軸受け部、ギヤ部には高周波焼き入れを実施し、クラッチインナには浸炭焼き入れを実施することもできる。
また、クラッチインナの外径が、電機子軸の成形性に影響を与えることもないので、例えば、電機子軸を鍛造により容易に加工することができ、コスト的にも有利である。
更に、電機子の遠心強度を向上させるために粉体処理を行う場合には、クラッチインナを電機子軸に固定する前に粉体処理を実施し、粉体処理工程が終了した後、クラッチインナを電機子軸に固定することができる。これにより、クラッチインナが粉体処理部分の近くに設けられる場合でも、クラッチインナが粉体処理時の熱の影響を受けることはないので、粉体処理によってクラッチインナの強度が低下する心配もない。
また、クラッチインナを電機子軸の外周に圧入することで、容易に電機子軸に固定できると共に、電機子軸とクラッチインナとの同軸度を出しやすいため、逆転防止用クラッチの性能向上にも寄与する。
さらに、インナ圧入部の外径をサンギヤの外径より大きく設けることにより、クラッチインナを電機子軸のサンギヤ側からインナ圧入部に圧入できるので、電機子軸に電機子鉄心、電機子コイル、コンミテータ等を組み付けて電機子アセンブリとして組み立てた後、電機子軸のインナ圧入部にクラッチインナを圧入により固定できる。
(Invention of Claim 1 )
The starter of the present invention includes a reverse rotation prevention clutch that prevents the armature shaft of the motor from rotating in the direction opposite to that when the engine is driven. The reverse rotation preventing clutch is disposed concentrically with a clutch inner provided on the armature shaft, and is fixed to the housing or a yoke forming a magnetic circuit of the motor so as not to rotate. A clutch outer that forms a wedge-shaped cam chamber with the inner, and a cam chamber that moves in the direction of narrowing of the cam chamber when rotation in the direction opposite to that when the engine is driven is transmitted to the armature shaft. A clutch member that prevents rotation of the clutch inner. The clutch inner is provided separately from the armature shaft and is fixed to the outer periphery of the armature shaft by press-fitting. The armature shaft is press-fitted by the clutch inner. A sun gear that transmits the rotation of the armature shaft to the planetary gear of the speed reducer is formed on the side opposite to the axial direction of the portion (referred to as the inner press-fit portion) to be driven. Wherein the direction of the outside diameter of the part is provided larger
According to said structure, since a clutch inner is provided separately from an armature shaft, the material of a clutch inner and an armature shaft can be set separately. Thereby, for example, in order to improve the wear resistance and strength of the clutch inner, only the material of the clutch inner can be changed to a high-strength material, and the material of the armature shaft can be easily forged, for example. The material can be selected. Further, different heat treatments can be applied to the armature shaft and the clutch inner. For example, induction-hardening can be performed on the bearing portion and gear portion of the armature shaft, and carburizing and quenching can be performed on the clutch inner.
Further, since the outer diameter of the clutch inner does not affect the formability of the armature shaft, for example, the armature shaft can be easily processed by forging, which is advantageous in terms of cost.
Further, when performing powder processing to improve the centrifugal strength of the armature, the powder processing is performed before the clutch inner is fixed to the armature shaft, and after the powder processing step is completed, the clutch inner is performed. Can be fixed to the armature shaft. As a result, even when the clutch inner is provided near the powder processing portion, the clutch inner is not affected by the heat during powder processing, so there is no concern that the strength of the clutch inner is reduced by the powder processing. .
In addition, the clutch inner can be easily fixed to the armature shaft by press-fitting the outer periphery of the armature shaft, and the coaxiality between the armature shaft and the clutch inner can be easily obtained. Contribute.
Furthermore, by providing the outer diameter of the inner press-fit portion larger than the outer diameter of the sun gear, the clutch inner can be press-fitted into the inner press-fit portion from the sun gear side of the armature shaft, so that the armature core, armature coil, commutator is applied to the armature shaft. After assembling the armature assembly, the clutch inner can be fixed to the inner press-fit portion of the armature shaft by press-fitting.

(請求項の発明)
本発明のスタータは、モータの電機子軸がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止する逆転防止用クラッチを備えている。この逆転防止用クラッチは、電機子軸上に設けられるクラッチインナと、このクラッチインナと同心に配置されると共に、ハウジング、または、モータの磁気回路を形成するヨークに回転不能に固定され、且つクラッチインナとの間にくさび状のカム室を形成するクラッチアウタと、カム室に配設され、エンジン駆動時と逆方向の回転が電機子軸に伝達された時に、カム室の狭小方向に移動してクラッチインナの回転を阻止するクラッチ部材とを有し、クラッチインナは、電機子軸と別体に設けられ、且つ電機子軸の外周に圧入により固定されると共に、電機子軸に固定される電機子鉄心の軸方向端面に当接していることを特徴とする。
上記の構成によれば、クラッチインナが電機子軸と別体に設けられるため、クラッチインナと電機子軸の材質を別々に設定できる。これにより、例えば、クラッチインナの耐磨耗性及び強度を向上させるために、クラッチインナの材質のみ高強度材料へ変更することができ、電機子軸の材料には、例えば、鍛造加工が容易な材質を選択できる。また、電機子軸とクラッチインナとに異なる熱処理を施すこともできる。例えば、電機子軸の軸受け部、ギヤ部には高周波焼き入れを実施し、クラッチインナには浸炭焼き入れを実施することもできる。
また、クラッチインナの外径が、電機子軸の成形性に影響を与えることもないので、例えば、電機子軸を鍛造により容易に加工することができ、コスト的にも有利である。
更に、電機子の遠心強度を向上させるために粉体処理を行う場合には、クラッチインナを電機子軸に固定する前に粉体処理を実施し、粉体処理工程が終了した後、クラッチインナを電機子軸に固定することができる。これにより、クラッチインナが粉体処理部分の近くに設けられる場合でも、クラッチインナが粉体処理時の熱の影響を受けることはないので、粉体処理によってクラッチインナの強度が低下する心配もない。
また、クラッチインナを電機子軸の外周に圧入することで、容易に電機子軸に固定できると共に、電機子軸とクラッチインナとの同軸度を出しやすいため、逆転防止用クラッチの性能向上にも寄与する。
さらに、クラッチインナを電機子鉄心の軸方向端面に当接させることで、クラッチインナを電機子軸に圧入する際に、治具等を用いることなく、電機子軸に対するクラッチインナの圧入位置を規制できる。
(請求項3の発明)
請求項1または2に記載したスタータにおいて、クラッチインナが圧入される電機子軸の外周、またはクラッチインナの内周には、セレーションが設けられていることを特徴とする。
この場合、圧入荷重を低減できるため、クラッチインナの変形を抑制できる。
(Invention of Claim 2 )
The starter of the present invention includes a reverse rotation prevention clutch that prevents the armature shaft of the motor from rotating in the direction opposite to that when the engine is driven. The reverse rotation preventing clutch is disposed concentrically with a clutch inner provided on the armature shaft, and is fixed to the housing or a yoke forming a magnetic circuit of the motor so as not to rotate. A clutch outer that forms a wedge-shaped cam chamber with the inner, and a cam chamber that moves in the direction of narrowing of the cam chamber when rotation in the direction opposite to that when the engine is driven is transmitted to the armature shaft. A clutch member that prevents rotation of the clutch inner . The clutch inner is provided separately from the armature shaft, and is fixed to the outer periphery of the armature shaft by press-fitting and is also fixed to the armature shaft. The armature iron core is in contact with the axial end surface.
According to said structure, since a clutch inner is provided separately from an armature shaft, the material of a clutch inner and an armature shaft can be set separately. Thereby, for example, in order to improve the wear resistance and strength of the clutch inner, only the material of the clutch inner can be changed to a high-strength material, and the material of the armature shaft can be easily forged, for example. The material can be selected. Further, different heat treatments can be applied to the armature shaft and the clutch inner. For example, induction-hardening can be performed on the bearing portion and gear portion of the armature shaft, and carburizing and quenching can be performed on the clutch inner.
Further, since the outer diameter of the clutch inner does not affect the formability of the armature shaft, for example, the armature shaft can be easily processed by forging, which is advantageous in terms of cost.
Further, when performing powder processing to improve the centrifugal strength of the armature, the powder processing is performed before the clutch inner is fixed to the armature shaft, and after the powder processing step is completed, the clutch inner is performed. Can be fixed to the armature shaft. As a result, even when the clutch inner is provided near the powder processing portion, the clutch inner is not affected by the heat during powder processing, so there is no concern that the strength of the clutch inner is reduced by the powder processing. .
In addition, the clutch inner can be easily fixed to the armature shaft by press-fitting the outer periphery of the armature shaft, and the coaxiality between the armature shaft and the clutch inner can be easily obtained. Contribute.
Furthermore, by making the clutch inner contact with the axial end surface of the armature core, the press-fitting position of the clutch inner with respect to the armature shaft is regulated without using a jig or the like when the clutch inner is press-fitted into the armature shaft. it can.
(Invention of Claim 3)
The starter according to claim 1 or 2, wherein serrations are provided on an outer periphery of the armature shaft into which the clutch inner is press-fitted or an inner periphery of the clutch inner.
In this case, since the press-fit load can be reduced, deformation of the clutch inner can be suppressed.

(請求項の発明)
請求項1または2に記載したスタータにおいて、クラッチインナの表面硬度は、クラッチインナが圧入される電機子軸の表面硬度より高いことを特徴とする。
クラッチインナの表面硬度を高くすることで、クラッチインナの許容面圧も向上できるので、クラッチインナの表面硬度が電機子軸の表面硬度と同一の場合と比較して、クラッチインナの小径化が可能であり、結果的に逆転防止用クラッチの小型化が可能である。
(Invention of Claim 4 )
In starter according to claim 1 or 2, the surface hardness of the clutch inner is characterized by higher than the surface hardness of the armature shaft clutch inner is pressed.
By increasing the surface hardness of the clutch inner, the permissible surface pressure of the clutch inner can also be improved, so that the diameter of the clutch inner can be reduced compared to the case where the surface hardness of the clutch inner is the same as the surface hardness of the armature shaft. As a result, it is possible to reduce the size of the reverse rotation prevention clutch.

(請求項の発明)
請求項1または2に記載したスタータにおいて、クラッチアウタは、カム室を形成するアウタ部と、ハウジング、または、モータの磁気回路を形成するヨークに回転不能に固定される固定部とが別体に設けられ、且つアウタ部が固定部に固定されていることを特徴とする。
この場合、アウタ部と固定部とを別々に製作できるため、両者を一体に成形する場合と比較して、成形性が向上する。
(Invention of Claim 5 )
In starter according to claim 1 or 2, the clutch outer is separate from the outer portion to form a cam chamber, the housing, or, and a fixing portion which is non-rotatably fixed to the yoke for forming a magnetic circuit of the motor It is provided in the body, and the outer part is fixed to the fixing part.
In this case, since the outer part and the fixed part can be manufactured separately, the formability is improved as compared with the case where both are integrally formed.

(請求項の発明)
請求項に記載したスタータにおいて、固定部は、丸孔を有するリング状に設けられ、アウタ部は、固定部の丸孔に圧入により固定されていることを特徴とする。
この場合、アウタ部を固定部の丸孔に圧入することで、両者を容易に一体化できる。
(Invention of Claim 6 )
The starter described in claim 5 is characterized in that the fixing portion is provided in a ring shape having a round hole, and the outer portion is fixed by press-fitting into the round hole of the fixing portion.
In this case, the outer part can be easily integrated by press-fitting the outer part into the round hole of the fixed part.

(請求項の発明)
請求項に記載したスタータにおいて、クラッチインナは、電機子軸の外周に圧入により固定され、その圧入部の滑りトルクより、アウタ部が固定部に圧入される圧入部の滑りトルクの方が大きいことを特徴とする。
逆転防止用クラッチの許容トルクを超える過大な衝撃が入力された場合に、圧入部を滑らせることで、過大な衝撃を吸収することができる。この時、クラッチインナと電機子軸との圧入部(インナ側の圧入部と呼ぶ)の滑りトルクより、固定部とアウタ部との圧入部(アウタ側の圧入部と呼ぶ)の滑りトルクの方が大きく設定されることにより、過大な衝撃が入力された時に、必ずインナ側の圧入部を滑らせることができる。この場合、インナ側の圧入部の滑りトルクのみ管理すれば、適当な衝撃吸収能力を発揮できる。また、クラッチインナは、リング状の部材で構造が簡素であるため、圧入部の管理も容易である。

(Invention of Claim 7 )
7. The starter according to claim 6 , wherein the clutch inner is fixed to the outer periphery of the armature shaft by press-fitting, and the slip torque of the press-fitted part in which the outer part is press-fitted into the fixed part is larger than the slip torque of the press-fitted part. It is characterized by that.
When an excessive impact exceeding the allowable torque of the reverse rotation prevention clutch is input, the excessive impact can be absorbed by sliding the press-fit portion. At this time, the slip torque of the press-fitted portion (referred to as the press-fit portion on the outer side) between the fixed portion and the outer portion is determined from the slip torque at the press-fit portion (referred to as the press-fit portion on the inner side) between the clutch inner and the armature shaft. By setting a large value, it is possible to always slide the inner press-fit portion when an excessive impact is input. In this case, if only the slip torque of the inner press-fitted portion is managed, an appropriate shock absorbing ability can be exhibited. Moreover, since the clutch inner is a ring-shaped member and has a simple structure, the press-fit portion can be easily managed.

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。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail by the following examples.

図1は常時噛合い式スタータ1の半断面図である。
実施例1のスタータ1は、図1に示す様に、回転力を発生するモータ2と、このモータ2の通電回路(モータ回路と呼ぶ)に設けられるメイン接点(後述する)を開閉する電磁スイッチ3と、モータ2の回転を減速する減速機4と、この減速機4を介してモータ2の駆動トルクが伝達される出力軸5と、この出力軸5に支持されるピニオンギヤ6と、モータ2の逆回転を防止する逆転防止用クラッチ7等より構成される。
このスタータ1は、エンジンの停止および再始動を自動制御するエンジン自動停止/再始動システム(アイドルストップ、エコランシステム等と呼ばれる)に用いることができる。
FIG. 1 is a half sectional view of a constant mesh starter 1.
As shown in FIG. 1, the starter 1 according to the first embodiment is an electromagnetic switch that opens and closes a motor 2 that generates a rotational force and a main contact (described later) provided in an energization circuit (referred to as a motor circuit) of the motor 2. 3, a speed reducer 4 that decelerates the rotation of the motor 2, an output shaft 5 to which the drive torque of the motor 2 is transmitted via the speed reducer 4, a pinion gear 6 supported by the output shaft 5, and the motor 2 The reverse rotation preventing clutch 7 and the like for preventing the reverse rotation of the motor.
The starter 1 can be used in an engine automatic stop / restart system (called an idle stop, an eco-run system, or the like) that automatically controls engine stop and restart.

モータ2は、磁気回路を形成するヨーク8と、このヨーク8の内周に磁界を形成する永久磁石9(界磁コイルでも良い)と、電磁力の働きにより回転する電機子10等より構成される周知の直流電動機である。
ヨーク8は、円筒形状を有し、フロントハウジング11とエンドフレーム12との間に挟持され、エンドフレーム12の後端から複数本のスルーボルト(図示せず)をフロントハウジング11に締め付けて固定されている。
永久磁石9は、磁石保持器14を介してヨーク8の内周面に固定され、ヨーク8の周方向等間隔に複数個配置されている。
The motor 2 is composed of a yoke 8 that forms a magnetic circuit, a permanent magnet 9 (which may be a field coil) that forms a magnetic field on the inner periphery of the yoke 8, an armature 10 that rotates by the action of electromagnetic force, and the like. This is a known DC motor.
The yoke 8 has a cylindrical shape, is sandwiched between the front housing 11 and the end frame 12, and is fixed by fastening a plurality of through bolts (not shown) to the front housing 11 from the rear end of the end frame 12. ing.
The permanent magnets 9 are fixed to the inner peripheral surface of the yoke 8 via the magnet holder 14, and a plurality of permanent magnets 9 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the yoke 8.

電機子10は、電機子軸14と、この電機子軸14の外周にセレーション嵌合する電機子鉄心15と、この電機子鉄心15に巻線される電機子コイル16と、電機子軸14の一端側に設けられるコンミテータ17より構成される。
コンミテータ17は、電機子軸14の周囲に絶縁材18を介して円筒状に配置される複数のセグメントによって形成され、各セグメントが電機子コイル16に電気的且つ機械的に接続されている。また、コンミテータ17の外周には、複数のカーボンブラシ19が配置されている。
The armature 10 includes an armature shaft 14, an armature core 15 that is serrated to the outer periphery of the armature shaft 14, an armature coil 16 wound around the armature core 15, and an armature shaft 14. The commutator 17 is provided on one end side.
The commutator 17 is formed by a plurality of segments arranged in a cylindrical shape around the armature shaft 14 via an insulating material 18, and each segment is electrically and mechanically connected to the armature coil 16. A plurality of carbon brushes 19 are arranged on the outer periphery of the commutator 17.

電磁スイッチ3は、車載バッテリ(図示せず)から通電されて電磁石を形成する電磁コイル(図示せず)と、この電磁コイルの内側に挿入されるプランジャ(図示せず)とを備え、電磁コイルへの通電によって電磁石が形成されると、その電磁石にプランジャが吸引されて、モータ回路のメイン接点を閉操作する。また、電磁コイルへの通電が停止して電磁石の吸引力が消滅すると、図示しないリターンスプリングの反力にプランジャが押し戻されて、メイン接点を開操作する。   The electromagnetic switch 3 includes an electromagnetic coil (not shown) that is energized from a vehicle-mounted battery (not shown) to form an electromagnet, and a plunger (not shown) that is inserted inside the electromagnetic coil. When the electromagnet is formed by energizing the motor, the plunger is attracted to the electromagnet, and the main contact of the motor circuit is closed. When energization of the electromagnetic coil stops and the attraction force of the electromagnet disappears, the plunger is pushed back by the reaction force of a return spring (not shown) to open the main contact.

メイン接点は、2本の外部端子20、21を介してモータ回路に接続される一組の固定接点(図示せず)と、プランジャと一体に可動して一組の固定接点間を断続する可動接点(図示せず)とで形成され、この可動接点を通じて一組の固定接点間が導通することでメイン接点が閉状態となり、一組の固定接点間の導通が遮断されることでメイン接点が開状態となる。
2本の外部端子20、21は、バッテリケーブルを介して車載バッテリに接続されるB端子20と、モータ2から取り出されたモータリード線22が接続されるM端子21であり、共に電磁スイッチ3のカバー3aに固定されている。
The main contact is a set of fixed contacts (not shown) connected to the motor circuit via the two external terminals 20 and 21 and a movable movable integrally with the plunger to intermittently connect between the set of fixed contacts. A contact (not shown) and a pair of fixed contacts are connected to each other through the movable contact to close the main contact, and a connection between the set of fixed contacts is interrupted to disconnect the main contact. Open state.
The two external terminals 20 and 21 are a B terminal 20 connected to the in-vehicle battery via a battery cable and an M terminal 21 to which a motor lead wire 22 taken out from the motor 2 is connected. The cover 3a is fixed.

減速機4は、電機子軸14と同軸上で減速できる周知の遊星歯車減速機であり、電機子軸14の他端側(反コンミテータ側)に形成されたサンギヤ23と、このサンギヤ23と同心に配置され、且つ下述のトルクリミッタを介して回転規制されるインターナルギヤ24と、両ギヤ23、24に噛み合う複数の遊星ギヤ25とで構成される。
トルクリミッタは、摩擦力によって回転規制された回転ディスク26を有し、この回転ディスク26の静止トルクを超える過大トルクがインターナルギヤ24に加わると、回転ディスク26が摩擦力に抗して滑る(回転する)ことにより、インターナルギヤ24の回転が許容されて、過大トルクを吸収する。
The speed reducer 4 is a well-known planetary gear speed reducer that can decelerate on the same axis as the armature shaft 14. And an internal gear 24 whose rotation is restricted via a torque limiter described below, and a plurality of planetary gears 25 that mesh with both gears 23 and 24.
The torque limiter has a rotating disk 26 whose rotation is restricted by a frictional force. When an excessive torque exceeding the stationary torque of the rotating disk 26 is applied to the internal gear 24, the rotating disk 26 slides against the frictional force ( Rotation), the rotation of the internal gear 24 is allowed and the excessive torque is absorbed.

出力軸5は、電機子軸14と同一軸線上に配置されて、一端側が減速機4を介して電機子軸14に連結され、他端側が軸受27を介してフロントハウジング11に回転自在に支持されている。
ピニオンギヤ6は、軸受28を介して出力軸5の外周に回転自在に嵌合すると共に、以下に説明する衝撃吸収装置を介して出力軸5に連結され、且つエンジン側のリングギヤ29に常時噛み合わされている。
The output shaft 5 is disposed on the same axis as the armature shaft 14, one end side is connected to the armature shaft 14 via the speed reducer 4, and the other end side is rotatably supported on the front housing 11 via a bearing 27. Has been.
The pinion gear 6 is rotatably fitted to the outer periphery of the output shaft 5 via a bearing 28, is connected to the output shaft 5 via an impact absorbing device described below, and is always meshed with a ring gear 29 on the engine side. ing.

衝撃吸収装置は、出力軸5の外周にセレーション嵌合する第1の回転体30と、ピニオンギヤ6と一体に設けられた円筒部6aの外周にセレーション嵌合する第2の回転体31と、両回転体30、31の間に配置されるゴム等の弾性体32等より構成される。なお、弾性体32は、両回転体30、31の間に中間部材33を介して直列に複数個(図1では1段あたり3個×2段の計6個)配置される。
この衝撃吸収装置は、大きな慣性エネルギを有するエンジンを始動する際に、スタータ1に伝わる衝撃トルクを弾性体32が圧縮変形することによって吸収する。
The shock absorber includes a first rotating body 30 that is serrated and fitted to the outer periphery of the output shaft 5, a second rotating body 31 that is serrated and fitted to the outer periphery of a cylindrical portion 6a provided integrally with the pinion gear 6, It is comprised from elastic bodies 32, such as rubber | gum arrange | positioned between the rotary bodies 30 and 31 grade | etc.,. Note that a plurality of elastic bodies 32 are arranged in series between the rotating bodies 30 and 31 via the intermediate member 33 (in FIG. 1, a total of 6 pieces of 3 × 2 per stage).
When starting an engine having a large inertial energy, the impact absorbing device absorbs the impact torque transmitted to the starter 1 by the elastic body 32 being compressed and deformed.

逆転防止用クラッチ(以下クラッチ7と略す)は、電機子軸14上に設けられるクラッチインナ34と、このクラッチインナ34と同心に配置され、且つクラッチインナ34との間にくさび状のカム室35〔図3(b)参照〕を形成するクラッチアウタ36と、カム室35に配設されるローラ37等より構成される。
クラッチインナ34は、電機子軸14と別体に設けられたリング形状を有し、電機子軸14の外周に圧入により固定される。なお、電機子軸14は、電機子鉄心15が嵌合するセレーション軸部と、サンギヤ23が形成されたギヤ形成部との間に、クラッチインナ34が圧入される部位(インナ圧入部14aと呼ぶ)が設けられ、そのインナ圧入部14aの外径がサンギヤ23の外径より若干大きく設けられている〔図2(b)参照〕。
The reverse rotation prevention clutch (hereinafter abbreviated as the clutch 7) includes a clutch inner 34 provided on the armature shaft 14, a concentric arrangement with the clutch inner 34, and a wedge-shaped cam chamber 35 between the clutch inner 34. It comprises a clutch outer 36 forming [see FIG. 3B], a roller 37 disposed in the cam chamber 35, and the like.
The clutch inner 34 has a ring shape provided separately from the armature shaft 14 and is fixed to the outer periphery of the armature shaft 14 by press-fitting. The armature shaft 14 is a portion (referred to as an inner press-fit portion 14a) where the clutch inner 34 is press-fitted between the serration shaft portion into which the armature core 15 is fitted and the gear forming portion where the sun gear 23 is formed. ), And the outer diameter of the inner press-fit portion 14a is slightly larger than the outer diameter of the sun gear 23 (see FIG. 2B).

クラッチアウタ36は、図3に示す様に、内周にカム室35を形成するアウタ部36aと、フロントハウジング11に対し回転不能に固定される固定部36bとを有する。
このクラッチアウタ36は、固定部36bの外周がヨーク8の軸方向端部にインロー嵌合して組み合わされると共に、固定部36bの外周に設けられた回転規制部36c〔図3(b)参照〕がフロントハウジング11の内周に係合して回転規制されている。
ローラ37は、図3(b)に示す様に、スプリング38と共にカム室35に収容され、スプリング38によってカム室35の狭小方向へ付勢されている。
As shown in FIG. 3, the clutch outer 36 includes an outer portion 36 a that forms a cam chamber 35 on the inner periphery, and a fixed portion 36 b that is fixed to the front housing 11 so as not to rotate.
The clutch outer 36 is assembled by fitting the outer periphery of the fixed portion 36b to the end of the yoke 8 in the axial direction, and the rotation restricting portion 36c provided on the outer periphery of the fixed portion 36b (see FIG. 3B). Is engaged with the inner periphery of the front housing 11 and is restricted in rotation.
As shown in FIG. 3B, the roller 37 is accommodated in the cam chamber 35 together with the spring 38, and is urged by the spring 38 in the narrowing direction of the cam chamber 35.

上記のクラッチ7は、電機子軸14がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止する働きを有する。つまり、エンジン駆動時に電機子軸14が回転する時は、ローラ37がカム室35の一方側(広大方向)に移動して空転することにより、クラッチインナ34の回転を許容する。一方、エンジン駆動時と逆方向の回転がエンジン側より電機子軸14に伝達されると、ローラ37がカム室35の他方側(狭小方向)に移動して、クラッチアウタ36とクラッチインナ34との間にロックされることにより、クラッチインナ34の回転が阻止される。その結果、電機子軸14がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止する。   The clutch 7 has a function of preventing the armature shaft 14 from rotating in the direction opposite to that when the engine is driven. That is, when the armature shaft 14 rotates when the engine is driven, the roller 37 moves to one side (in the wide direction) of the cam chamber 35 and idles, thereby allowing the clutch inner 34 to rotate. On the other hand, when rotation in the direction opposite to that during engine driving is transmitted from the engine side to the armature shaft 14, the roller 37 moves to the other side (narrow direction) of the cam chamber 35, and the clutch outer 36 and the clutch inner 34 The clutch inner 34 is prevented from rotating by being locked during this time. As a result, the armature shaft 14 is prevented from rotating in the direction opposite to that when the engine is driven.

次に、上記スタータ1の作動及び効果について説明する。
電磁スイッチ3によりモータ回路のメイン接点が閉操作されると、車載バッテリから電機子コイル16に通電され、その電機子コイル16に働く電磁力によって電機子10に回転力を発生する。電機子10の回転は、クラッチ7によって阻止されることはなく、減速機4を介して出力軸5に伝達され、更に、ピニオンギヤ6からリングギヤ29に伝達されて、エンジンをクランキングする。この時、スタータ1に生じる衝撃トルクは、衝撃吸収装置によって効果的に吸収される。また、衝撃吸収装置で吸収しきれない(つまり弾性体32が全圧縮した場合)過大な衝撃は、トルクリミッタによってカットされる。
Next, the operation and effect of the starter 1 will be described.
When the main contact of the motor circuit is closed by the electromagnetic switch 3, the armature coil 16 is energized from the in-vehicle battery, and a rotational force is generated in the armature 10 by the electromagnetic force acting on the armature coil 16. The rotation of the armature 10 is not blocked by the clutch 7 but is transmitted to the output shaft 5 via the speed reducer 4 and further transmitted from the pinion gear 6 to the ring gear 29 to crank the engine. At this time, the impact torque generated in the starter 1 is effectively absorbed by the impact absorbing device. Further, an excessive impact that cannot be absorbed by the impact absorbing device (that is, when the elastic body 32 is fully compressed) is cut by the torque limiter.

エンジンが完爆してエンジン回転数がスタータ回転数を上回ると、例えば、リングギヤ29に内蔵された一方向クラッチ(図示せず)が空転して、エンジンのクランク軸からリングギヤ29が切り離されるため、エンジンの回転がピニオンギヤ6に伝達されることはなく、電機子10のオーバランを防止できる。
また、エンジンが停止する際に生じるクランク軸の揺動あるいは登板路のエンストで車両が後退する時等にエンジンが逆回転すると、その逆回転がリングギヤ29に常時噛み合うピニオンギヤ6に伝達され、エンジン駆動時とは逆方向の回転が出力軸5に伝わる。この出力軸5の逆回転が減速機4を介して電機子軸14に伝達されると、クラッチ7のローラ37がロックされて、クラッチインナ34の回転、すなわち電機子軸14の逆回転が阻止されるため、電機子10がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止できる。
When the engine completes explosion and the engine speed exceeds the starter speed, for example, a one-way clutch (not shown) built in the ring gear 29 idles and the ring gear 29 is disconnected from the crankshaft of the engine. The rotation of the engine is not transmitted to the pinion gear 6, and overrun of the armature 10 can be prevented.
Further, when the engine rotates reversely, for example, when the vehicle moves backward due to crankshaft swing or climbing path stall that occurs when the engine is stopped, the reverse rotation is transmitted to the pinion gear 6 that is always meshed with the ring gear 29 to drive the engine. The rotation in the opposite direction to the time is transmitted to the output shaft 5. When the reverse rotation of the output shaft 5 is transmitted to the armature shaft 14 via the speed reducer 4, the roller 37 of the clutch 7 is locked and the rotation of the clutch inner 34, that is, the reverse rotation of the armature shaft 14 is prevented. Therefore, the armature 10 can be prevented from rotating in the direction opposite to that when the engine is driven.

(実施例1の効果)
本実施例のクラッチ7は、クラッチインナ34が電機子軸14と別体に設けられているので、クラッチインナ34と電機子軸14の材質を別々に設定できる。これにより、例えば、クラッチインナ34の耐磨耗性及び強度を向上させるために、クラッチインナ34の材質のみ高強度材料へ変更することができ、電機子軸14の材料には、例えば、鍛造加工が容易な材質を選択できる。また、電機子軸14とクラッチインナ34とに異なる熱処理を施すこともできる。例えば、電機子軸14には高周波焼き入れを実施し、クラッチインナ34には浸炭焼き入れを実施することもできる。
また、クラッチインナ34と電機子軸14とを別々に製作できるので、クラッチインナ34の外径が電機子軸14の成形性に影響を与えることもない。つまり、電機子軸14を製作する際に、クラッチインナ34の外径によって制約を受けることはなく、例えば、電機子軸14を鍛造により容易に加工することができるので、コスト的にも有利である。
(Effect of Example 1)
In the clutch 7 of this embodiment, the clutch inner 34 is provided separately from the armature shaft 14, and therefore the material of the clutch inner 34 and the armature shaft 14 can be set separately. Thus, for example, in order to improve the wear resistance and strength of the clutch inner 34, only the material of the clutch inner 34 can be changed to a high-strength material. Can be selected easily. Also, different heat treatments can be applied to the armature shaft 14 and the clutch inner 34. For example, the armature shaft 14 can be induction-hardened and the clutch inner 34 can be carburized and quenched.
Further, since the clutch inner 34 and the armature shaft 14 can be manufactured separately, the outer diameter of the clutch inner 34 does not affect the formability of the armature shaft 14. That is, when the armature shaft 14 is manufactured, there is no restriction due to the outer diameter of the clutch inner 34. For example, the armature shaft 14 can be easily processed by forging, which is advantageous in terms of cost. is there.

更に、クラッチインナ34は、電機子軸14の外周に圧入により固定されるので、容易に電機子軸14に固定できると共に、電機子軸14とクラッチインナ34との同軸度を出しやすいため、クラッチ7の性能向上にも寄与する。
また、クラッチインナ34を電機子軸14と別体に設けることにより、クラッチインナ34の表面硬度を電機子軸14のインナ圧入部14aの表面硬度より高く設定することもできる。この場合、クラッチインナ34の表面硬度を高くすることで、クラッチインナ34の許容面圧も向上できるので、クラッチインナ34の表面硬度が電機子軸14の表面硬度と同一の場合と比較して、クラッチインナ34の小径化が可能であり、結果的にクラッチ7の小型化が可能となる。
Furthermore, since the clutch inner 34 is fixed to the outer periphery of the armature shaft 14 by press-fitting, the clutch inner 34 can be easily fixed to the armature shaft 14 and the degree of coaxiality between the armature shaft 14 and the clutch inner 34 is easily obtained. 7 contributes to improving the performance.
Further, by providing the clutch inner 34 separately from the armature shaft 14, the surface hardness of the clutch inner 34 can be set higher than the surface hardness of the inner press-fit portion 14 a of the armature shaft 14. In this case, since the allowable surface pressure of the clutch inner 34 can be improved by increasing the surface hardness of the clutch inner 34, compared with the case where the surface hardness of the clutch inner 34 is the same as the surface hardness of the armature shaft 14, The clutch inner 34 can be reduced in diameter, and as a result, the clutch 7 can be reduced in size.

電機子軸14は、サンギヤ23の外径よりインナ圧入部14aの外径の方が大きく設けられているので、電機子軸14に電機子鉄心15、電機子コイル16、コンミテータ17等を組み付けて電機子アセンブリとして組み立てた後、電機子軸14のサンギヤ23側からインナ圧入部14aにクラッチインナ34を圧入できる。これにより、電機子アセンブリを組み立てた後、電機子10の遠心強度を向上させるために、電機子コイル16の外周部に粉体処理〔図2(b)参照〕を行う場合には、クラッチインナ34を電機子軸14に固定する前に粉体処理を実施し、粉体処理工程が終了した後、クラッチインナ34を電機子軸14に圧入して固定することができる。その結果、クラッチインナ34が粉体処理部分の近くに設けられる場合でも、クラッチインナ34が粉体処理時の熱の影響を受けることはないので、粉体処理によってクラッチインナ34の強度が低下する心配もない。   Since the outer diameter of the inner press-fit portion 14a is larger than the outer diameter of the sun gear 23, the armature shaft 14 is assembled with the armature core 15, the armature coil 16, the commutator 17, and the like. After being assembled as an armature assembly, the clutch inner 34 can be pressed into the inner press-fit portion 14a from the sun gear 23 side of the armature shaft 14. Thus, after the assembly of the armature assembly, in order to improve the centrifugal strength of the armature 10, when the powder processing (see FIG. 2B) is performed on the outer peripheral portion of the armature coil 16, the clutch inner Powder processing is performed before 34 is fixed to the armature shaft 14, and after the powder processing step is completed, the clutch inner 34 can be pressed into the armature shaft 14 and fixed. As a result, even when the clutch inner 34 is provided in the vicinity of the powder processing portion, the clutch inner 34 is not affected by heat during the powder processing, so that the strength of the clutch inner 34 is reduced by the powder processing. No worries.

図4はスタータの半断面図、図5はクラッチの半断面図である。
この実施例2に示すクラッチ7は、図4及び図5に示す様に、クラッチアウタ36がアウタ部36aと固定部36bとに分割されている一例である。
固定部36bは、内周に丸孔を有するリング状に設けられ、この丸孔にアウタ部36aが圧入により固定されている。
アウタ部36aと固定部36bとを一体に成形する場合には、アウタ部36aの内周に形成されるカム室35がいびつな形状(くさび状)であると共に、アウタ部36aと固定部36bとの外径が大きく異なるため、クラッチアウタ36を鍛造で製作することが困難である。
4 is a half sectional view of the starter, and FIG. 5 is a half sectional view of the clutch.
The clutch 7 shown in the second embodiment is an example in which the clutch outer 36 is divided into an outer portion 36a and a fixed portion 36b, as shown in FIGS.
The fixing portion 36b is provided in a ring shape having a round hole on the inner periphery, and the outer portion 36a is fixed to the round hole by press-fitting.
When the outer portion 36a and the fixed portion 36b are integrally formed, the cam chamber 35 formed on the inner periphery of the outer portion 36a has an irregular shape (wedge shape), and the outer portion 36a and the fixed portion 36b Therefore, it is difficult to forge the clutch outer 36.

これに対し、本実施例では、アウタ部36aと固定部36bとを別々に製作できるため、例えば、鍛造が困難なアウタ部36aを切削により加工し、単純な形状である固定部36bを鍛造で加工することも可能であり、両者を一体に成形する場合と比較して、クラッチアウタ36の成形性が向上する。
また、アウタ部36aが固定部36bの丸孔に圧入される圧入部(アウタ側の圧入部)の滑りトルクと、クラッチインナ34と電機子軸14との圧入部(インナ側の圧入部)の滑りトルクとを比較した場合に、インナ側の圧入部の滑りトルクよりアウタ側の圧入部の滑りトルクの方が大きく設定されている。これにより、クラッチ7の許容トルクを超える過大な衝撃が入力された時に、必ずインナ側の圧入部を滑らせることができるので、インナ側の圧入部の滑りトルクのみ管理すれば、適当な衝撃吸収能力を発揮できる。また、クラッチインナ34は、リング状の部材で構造が簡素であるため、圧入部の管理も容易である。
On the other hand, in this embodiment, since the outer portion 36a and the fixed portion 36b can be manufactured separately, for example, the outer portion 36a that is difficult to forge is processed by cutting, and the fixed portion 36b having a simple shape is formed by forging. Processing is also possible, and the moldability of the clutch outer 36 is improved as compared with the case where both are formed integrally.
Further, the sliding torque of the press-fit portion (outer-side press-fit portion) into which the outer portion 36a is press-fitted into the round hole of the fixed portion 36b, and the press-fit portion (inner-side press-fit portion) between the clutch inner 34 and the armature shaft 14 When comparing with the slip torque, the slip torque of the outer press-fit portion is set larger than the slip torque of the inner press-fit portion. As a result, when an excessive impact exceeding the allowable torque of the clutch 7 is input, the inner side press-fit portion can be slid without fail. Therefore, if only the slip torque of the inner-side press-fit portion is managed, appropriate shock absorption can be achieved. Can demonstrate ability. Moreover, since the clutch inner 34 is a ring-shaped member and has a simple structure, the press-fit portion can be easily managed.

(変形例)
実施例1及び実施例2では、クラッチインナ34が圧入される電機子軸14の外周、またはクラッチインナ34の内周にセレーションを設けても良い。この場合、圧入荷重を低減できるので、圧入に伴うクラッチインナ34の変形を抑制できる。
また、クラッチインナ34は、反減速機側の端面を電機子鉄心15の軸方向端面に当接させても良い。この場合、クラッチインナ34を電機子軸14に圧入する際に、治具等を用いることなく、電機子軸14に対するクラッチインナ34の圧入位置を規制できる。
(Modification)
In the first and second embodiments, serrations may be provided on the outer periphery of the armature shaft 14 into which the clutch inner 34 is press-fitted or on the inner periphery of the clutch inner 34. In this case, since the press-fitting load can be reduced, deformation of the clutch inner 34 accompanying press-fitting can be suppressed.
In addition, the clutch inner 34 may abut the end face on the side opposite to the speed reducer to the end face in the axial direction of the armature core 15. In this case, when the clutch inner 34 is press-fitted into the armature shaft 14, the press-fitting position of the clutch inner 34 with respect to the armature shaft 14 can be regulated without using a jig or the like.

常時噛合い式スタータの半断面図である(実施例1)。(Example 1) which is a half sectional view of a constant meshing starter. (a)電機子の軸方向正面図、(b)電機子の半断面図である。(A) The axial front view of an armature, (b) The half sectional view of an armature. (a)クラッチの半断面図、(b)クラッチの平面図である(実施例1)。(A) Half sectional view of a clutch, (b) A plan view of a clutch (Example 1). 常時噛合い式スタータの半断面図である(実施例2)。(Example 2) which is a half sectional view of a constant meshing starter. クラッチの半断面図である(実施例2)。(Example 2) which is a half sectional view of a clutch.

符号の説明Explanation of symbols

1 スタータ
2 モータ
4 遊星歯車減速機
5 出力軸
6 ピニオンギヤ
7 逆転防止用クラッチ
11 ハウジング
14 電機子軸
15 電機子鉄心
23 サンギヤ
25 遊星ギヤ
29 リングギヤ
34 クラッチインナ
35 カム室
36 クラッチアウタ
36a クラッチアウタのアウタ部
36b クラッチアウタの固定部
37 ローラ(クラッチ部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Starter 2 Motor 4 Planetary gear speed reducer 5 Output shaft 6 Pinion gear 7 Reverse rotation prevention clutch 11 Housing 14 Armature shaft 15 Armature core 23 Sun gear 25 Planetary gear 29 Ring gear 34 Clutch inner 35 Cam chamber 36 Clutch outer 36a Outer of clutch outer Part 36b Clutch outer fixing part 37 Roller (clutch member)

Claims (7)

電機子軸に回転力を発生するモータと、
前記電機子軸の回転を減速する遊星歯車減速機と、
この減速機を介して前記モータの駆動トルクが伝達される出力軸と、
この出力軸上に設けられると共に、エンジン側のリングギヤに常時噛み合い、前記出力軸と一体に回転して前記リングギヤを駆動するピニオンギヤと、
前記電機子軸がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止する逆転防止用クラッチとを備え、
この逆転防止用クラッチは、前記電機子軸上に設けられるクラッチインナと、このクラッチインナと同心に配置されると共に、ハウジング、または、前記モータの磁気回路を形成するヨークに回転不能に固定され、且つ前記クラッチインナとの間にくさび状のカム室を形成するクラッチアウタと、前記カム室に配設され、エンジン駆動時と逆方向の回転が前記電機子軸に伝達された時に、前記カム室の狭小方向に移動して前記クラッチインナの回転を阻止するクラッチ部材とを有し、
前記クラッチインナは、前記電機子軸と別体に設けられ、且つ前記電機子軸の外周に圧入により固定され、
前記電機子軸は、前記クラッチインナが圧入される部位(インナ圧入部と呼ぶ)の軸方向反鉄心側に、前記電機子軸の回転を前記減速機の遊星ギヤに伝達するサンギヤが形成され、このサンギヤの外径より前記インナ圧入部の外径の方が大きく設けられていることを特徴とするスタータ。
A motor that generates rotational force on the armature shaft;
A planetary gear reducer for reducing the rotation of the armature shaft;
An output shaft to which the driving torque of the motor is transmitted via the reduction gear;
A pinion gear that is provided on the output shaft, always meshes with a ring gear on the engine side, and rotates integrally with the output shaft to drive the ring gear;
A reverse rotation preventing clutch that prevents the armature shaft from rotating in a direction opposite to that when the engine is driven;
The reverse rotation prevention clutch is disposed concentrically with the clutch inner provided on the armature shaft, and fixed to a housing or a yoke forming a magnetic circuit of the motor so as not to rotate. And a clutch outer that forms a wedge-shaped cam chamber with the clutch inner, and the cam chamber disposed in the cam chamber when rotation in a direction opposite to that during engine driving is transmitted to the armature shaft. A clutch member that moves in the narrow direction of the clutch and prevents rotation of the clutch inner,
The clutch inner is provided separately from the armature shaft, and is fixed to the outer periphery of the armature shaft by press fitting,
The armature shaft is formed with a sun gear that transmits the rotation of the armature shaft to the planetary gear of the speed reducer on the side opposite to the axial direction of the portion where the clutch inner is press-fitted (referred to as an inner press-fit portion). A starter characterized in that the outer diameter of the inner press-fit portion is larger than the outer diameter of the sun gear.
電機子軸に回転力を発生するモータと、
前記電機子軸の回転を減速する遊星歯車減速機と、
この減速機を介して前記モータの駆動トルクが伝達される出力軸と、
この出力軸上に設けられると共に、エンジン側のリングギヤに常時噛み合い、前記出力軸と一体に回転して前記リングギヤを駆動するピニオンギヤと、
前記電機子軸がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止する逆転防止用クラッチとを備え、
この逆転防止用クラッチは、前記電機子軸上に設けられるクラッチインナと、このクラッチインナと同心に配置されると共に、ハウジング、または、前記モータの磁気回路を形成するヨークに回転不能に固定され、且つ前記クラッチインナとの間にくさび状のカム室を形成するクラッチアウタと、前記カム室に配設され、エンジン駆動時と逆方向の回転が前記電機子軸に伝達された時に、前記カム室の狭小方向に移動して前記クラッチインナの回転を阻止するクラッチ部材とを有し、
前記クラッチインナは、前記電機子軸と別体に設けられ、且つ前記電機子軸の外周に圧入により固定されると共に、前記電機子軸に固定される電機子鉄心の軸方向端面に当接していることを特徴とするスタータ。
A motor that generates rotational force on the armature shaft;
A planetary gear reducer for reducing the rotation of the armature shaft;
An output shaft to which the driving torque of the motor is transmitted via the reduction gear;
A pinion gear that is provided on the output shaft, always meshes with a ring gear on the engine side, and rotates integrally with the output shaft to drive the ring gear;
A reverse rotation preventing clutch that prevents the armature shaft from rotating in a direction opposite to that when the engine is driven;
The reverse rotation prevention clutch is disposed concentrically with the clutch inner provided on the armature shaft, and fixed to a housing or a yoke forming a magnetic circuit of the motor so as not to rotate. And a clutch outer that forms a wedge-shaped cam chamber with the clutch inner, and the cam chamber disposed in the cam chamber when rotation in a direction opposite to that during engine driving is transmitted to the armature shaft. A clutch member that moves in the narrow direction of the clutch and prevents rotation of the clutch inner,
The clutch inner is provided separately from the armature shaft, and is fixed to the outer periphery of the armature shaft by press-fitting and is in contact with an axial end surface of the armature core fixed to the armature shaft. A starter characterized by
請求項1または2に記載したスタータにおいて、
前記クラッチインナが圧入される前記電機子軸の外周、または前記クラッチインナの内周には、セレーションが設けられていることを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 1 or 2,
A starter characterized in that serrations are provided on the outer periphery of the armature shaft into which the clutch inner is press-fitted or on the inner periphery of the clutch inner.
請求項1または2に記載したスタータにおいて、
前記クラッチインナの表面硬度は、前記クラッチインナが圧入される前記電機子軸の表面硬度より高いことを特徴とするスタータ。
In starter according to claim 1 or 2,
The starter characterized in that the surface hardness of the clutch inner is higher than the surface hardness of the armature shaft into which the clutch inner is press-fitted.
請求項1または2に記載したスタータにおいて、
前記クラッチアウタは、前記カム室を形成するアウタ部と、前記ハウジング、または、前記モータの磁気回路を形成するヨークに回転不能に固定される固定部とが別体に設けられ、且つ前記アウタ部が前記固定部に固定されていることを特徴とするスタータ。
In starter according to claim 1 or 2,
The clutch outer includes an outer portion that forms the cam chamber and a fixed portion that is fixed to the housing or a yoke that forms a magnetic circuit of the motor so as not to rotate, and the outer portion. Is fixed to the fixing portion.
請求項に記載したスタータにおいて、
前記固定部は、丸孔を有するリング状に設けられ、
前記アウタ部は、前記固定部の丸孔に圧入により固定されていることを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 5 , wherein
The fixing portion is provided in a ring shape having a round hole,
The outer part is fixed to the round hole of the fixed part by press-fitting.
請求項に記載したスタータにおいて、
前記クラッチインナは、前記電機子軸の外周に圧入により固定され、その圧入部の滑りトルクより、前記アウタ部が前記固定部に圧入される圧入部の滑りトルクの方が大きいことを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 6 , wherein
The clutch inner is fixed to the outer periphery of the armature shaft by press-fitting, and the sliding torque of the press-fitting part in which the outer part is press-fitted into the fixed part is larger than the sliding torque of the press-fitting part. Starter.
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