JP4957510B2 - スタータ - Google Patents
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Description
多板式の衝撃吸収装置は、円筒状のケースと、このケースの内部に回転可能に収納され、且つ、遊星歯車減速機のインターナルギヤを構成する複数枚の回転ディスクと、ケースの内部に回転規制された状態で収納され、且つ、複数枚の回転ディスクと交互に配置される複数枚の固定ディスクと、回転ディスクと固定ディスクとを重ね合わせたディスク積層体に弾力を加える皿ばね等より構成される。
この衝撃吸収装置は、インターナルギヤ(回転ディスク)に所定値以上の負荷トルクが加わると、固定ディスクとの間に生じる摩擦力に抗して回転ディスクが回転することにより、インターナルギヤに加わる過大な衝撃を吸収する働きを有している。
そこで、スルーボルトをヨークの内側に通すことも考えられるが、スルーボルトをヨークの内側に通すためには、衝撃吸収装置を複数本のスルーボルトに内接する円の内側だけに配置する必要がある。この場合、衝撃吸収装置の外径が小さくなるため、回転ディスクと固定ディスクとの接触面積(摩擦面の面積)の減少による摩耗の増大、ケースに対し固定ディスクを回転規制するための回り止め部の面積減少による摩耗の増大、および、皿ばねの外径が小さくなることによる応力の増大等の問題が生じる。その結果、スルーボルトをヨークの外側に配置せざるを得なかった。
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、耐摩耗性および耐久性が低下することなく、衝撃吸収装置にスルーボルトを通すための空間を確保することにより、スルーボルトをヨークの内側に配置できるスタータを提供することにある。
本発明のスタータは、回転力を発生するモータと、このモータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、この遊星歯車減速装置に使用されるインターナルギヤの回転を摩擦力によって規制すると共に、インターナルギヤに所定値以上の負荷トルクが加わった時に、インターナルギヤが摩擦力に抗して回転することにより衝撃を吸収する衝撃吸収装置とを備え、モータが複数本のスルーボルトによりハウジングに固定される。
衝撃吸収装置は、筒状の胴体部を有するケースと、少なくとも1枚の回転ディスクと、この回転ディスクの両側に配置される少なくとも2枚の固定ディスクとを重ね合わせてケースの内部に収納されるディスク積層体と、このディスク積層体を軸方向に加圧する弾性体とを有している。
回転ディスクは、ケースの内周に回転可能に収納されるリング形状を有すると共に、その内周にインターナルギヤを形成する歯型が設けられ、固定ディスクは、外周に複数の突起部が設けられて、この突起部が凸部の内側に嵌合して周方向に回転規制される。
スルーボルトは、モータの磁気回路を形成するヨークの内側に配置され、且つ、胴体部に設けられた凹部の外側を通ってハウジングに締結される。
本発明のスタータは、回転力を発生するモータと、このモータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、この遊星歯車減速装置に使用されるインターナルギヤの回転を摩擦力によって規制すると共に、インターナルギヤに所定値以上の負荷トルクが加わった時に、インターナルギヤが摩擦力に抗して回転することにより衝撃を吸収する衝撃吸収装置とを備え、モータが複数本のスルーボルトによりハウジングに固定される。
衝撃吸収装置は、筒状の胴体部を形成するケースと、少なくとも1枚の回転ディスクと、この回転ディスクの両側に配置される少なくとも2枚の固定ディスクとを重ね合わせてケースの内部に収納されるディスク積層体と、このディスク積層体を軸方向に加圧する弾性体とを有している。
回転ディスクは、ケースの内周に回転可能に収納されるリング形状を有すると共に、その内周にインターナルギヤを形成する歯型が設けられ、固定ディスクは、外周に複数の突起部が設けられて、この突起部が凸部の内側に嵌合して周方向に回転規制される。
スルーボルトは、モータの磁気回路を形成するヨークの内側に配置されると共に、第2の凹部から切り取られた壁面の厚さに相当する寸法内に径方向の一部を通してハウジングに締結される。
また、第2の凹部から壁面を切り取ることにより、その切り取った壁面の厚さに相当する寸法内にスルーボルトの径方向の一部を通すことができる。この場合、ケースの内部に収納される回転ディスクおよび固定ディスクの外周とスルーボルトとの間に壁面の厚さ分の寸法を確保する必要がないので、その分、ケースの内径(本発明では第1の凹部の内径)を拡大できる。これにより、回転ディスクおよび固定ディスクの外径を大きくできるので、両ディスクの摩擦面面積が増大して耐摩耗性が向上する。また、ケースの内径を拡大することで、ケースの内部に収納される弾性体(例えば、皿ばね)の配置スペースも拡大できるので、弾性体の応力緩和により耐久性が向上する。
なお、回転ディスクの芯を規制するケースの内径(第1の凹部の内径)は、複数本のスルーボルトに内接する円の内径より若干小さく設定される。これにより、回転ディスクの外周にスルーボルトが当たらない様に、回転ディスクの外周とスルーボルトとの間に隙間を確保できる。
本発明のスタータは、回転力を発生するモータと、このモータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、この遊星歯車減速装置に使用されるインターナルギヤの回転を摩擦力によって規制すると共に、インターナルギヤに所定値以上の負荷トルクが加わった時に、インターナルギヤが摩擦力に抗して回転することにより衝撃を吸収する衝撃吸収装置とを備え、モータが複数本のスルーボルトによりハウジングに固定される。
衝撃吸収装置は、筒状の胴体部を有するケースと、少なくとも1枚の回転ディスクと、この回転ディスクの両側に配置される少なくとも2枚の固定ディスクとを重ね合わせてケースの内部に収納されるディスク積層体と、このディスク積層体を軸方向に加圧する弾性体とを有している。
回転ディスクは、ケースの内周に回転可能に収納されるリング形状を有すると共に、その内周にインターナルギヤを形成する歯型が設けられ、固定ディスクは、外周に複数の突起部が設けられて、この突起部が第1の切欠き部に嵌合して周方向に回転規制される。
スルーボルトは、モータの磁気回路を形成するヨークの内側に配置されると共に、第2の切欠き部から切り取られた胴体部の厚さに相当する寸法内に径方向の一部を通してハウジングに締結される。
また、胴体部の一部を切り欠くことにより、その切り欠いた胴体部の厚さに相当する寸法内にスルーボルトの径方向の一部を通すことができる。この場合、ケースの内部に収納される回転ディスクおよび固定ディスクの外周とスルーボルトとの間に胴体部の厚さ分の寸法を確保する必要がないので、その分、ケースの内径(胴体部の内径)を拡大できる。これにより、回転ディスクおよび固定ディスクの外径を大きくできるので、両ディスクの摩擦面面積が増大して耐摩耗性が向上する。また、ケースの内径を拡大することで、ケースの内部に収納される弾性体(例えば、皿ばね)の配置スペースも拡大できるので、弾性体の応力緩和により耐久性が向上する。
また、本発明のケースは、胴体部の外周に凹凸形状を設ける必要はなく、胴体部の形状を簡素化できるので、加工コストの低減が可能である。
請求項1〜3に記載した何れかのスタータにおいて、モータは、ヨークの内周に永久磁石を界磁極として配置した磁石界磁型モータであり、スルーボルトは、周方向に隣合う永久磁石と永久磁石との間を軸方向に通り抜けて配置されることを特徴とする。
界磁極に永久磁石を使用することにより、周方向に隣合う磁石同士の間にスルーボルトを通すことが可能な間隔を無理なく確保できる。
本実施例のスタータ1は、図2に示す様に、エンジン(図示せず)に固定されるハウジング2と、このハウジング2に複数本のスルーボルト3を締め付けて固定されるモータ4と、このモータ4の回転を減速する減速機5(図3参照)と、この減速機5にクラッチ6を介して連結される出力軸7と、この出力軸7の軸上に支持されるピニオンギヤ8と、モータ回路に設けられるメイン接点(図示せず)を開閉すると共に、シフトレバー(図示せず)を介してピニオンギヤ8を軸方向に移動させる働きを有する電磁スイッチ9と、エンジン始動時にスタータ1の駆動系に伝達される衝撃を吸収する衝撃吸収装置10等より構成される。
減速機5は、電機子軸4bと同軸上で減速できる遊星歯車減速機であり、図3に示す様に、電機子軸4bに形成される太陽ギヤ5aと、この太陽ギヤ5aと同心に配置され、且つ、衝撃吸収装置10を介して回転規制される環状のインターナルギヤ5bと、両ギヤ5a、5bに噛み合う複数の遊星ギヤ5cと、この遊星ギヤ5cの公転運動を出力する遊星キャリア5dとで構成される。
出力軸7は、電機子軸4bと同一軸線上に配置され、クラッチ6を介して伝達されるモータ4の駆動トルクを受けて回転する。
電磁スイッチ9は、電磁コイル(図示せず)への通電により電磁石を形成してプランジャ(図示せず)を吸引する働きを有し、このプランジャの動きに連動して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、リターンスプリング(図示せず)に蓄えられた反力により、プランジャが押し戻されてメイン接点を開操作する。
ケース11は、図1(a)に示す様に、胴体部11aの周方向の一部が径方向の外側へ突き出る複数の凸部11cと、周方向に隣合う凸部11cと凸部11cとの間に形成される複数の凹部11dとが設けられ、凸部11cの外周面が、モータ4の磁気回路を形成するヨーク4c(図2参照)を軸方向に延長して設けられた円筒壁15の内周に回転不能に嵌合して配置される。なお、図1(b)に示すケース11は、胴体部11aと底面11bとを一体に設けているが、胴体部11aと底面11bとを別体に設けても良い。
固定ディスク13は、外周に複数の突起部13aを有するリング状に設けられ、突起部13aがケース11に設けられた凸部11cの内側に嵌合して周方向に回転規制(回り止め)されている。突起部13aを除く部分の固定ディスク13の外径は、回転ディスク12の外径と略同一寸法であり、固定ディスク13の内径は、遊星ギヤ5cと干渉しない様に、インターナルギヤ5bの歯底径より若干大きい寸法に設定されている。
皿ばね14は、ディスク積層体の他方のサイドに配置される固定ディスク13に当接してケース11の内部に収納され、例えば、ケース11の端部をかしめて皿ばね14を撓ませることにより、ディスク積層体を軸方向に加圧している。この皿ばね14は、平面形状が固定ディスク13と略同一に形成されている。つまり、皿ばね14の外周に複数の突起部13a(図示せず)が設けられており、この突起部13aをケース11の凸部11cの内側に嵌合して回り止めされている。
なお、衝撃吸収装置10の設定トルク(回転ディスク12の滑りトルク)は、ケース11の端部をかしめて皿ばね14の撓み量を調節しながら所定の値に設定される。
また、本実施例の衝撃吸収装置10は、ケース11の胴体部11aに設けられた凹部11dの外周面と、モータ4のヨーク4cを軸方向に延長した円筒壁15の内周面との間にスルーボルト3を通すことができる空間が確保されている。つまり、スルーボルト3は、図2に示す様に、ヨーク4cのエンド側開口部を塞ぐエンドフレーム16の後方からヨーク4cの内側に挿通され、そのヨーク4cの内周に固定される界磁極4d(例えば永久磁石)と界磁極4dとの間を通り抜けて、更に、上記の空間(凹部11dの外周面と円筒壁15の内周面との間)を通ってハウジング2に締結される。
本実施例のスタータ1は、衝撃吸収装置10のケース11に設けられた凹部11dの外側に形成される空間を利用してスルーボルト3を配置できるので、ヨーク4cの内側にスルーボルト3を通すために、衝撃吸収装置10の全体を複数本のスルーボルト3に内接する円(内接円と呼ぶ)の内側だけに配置する必要はない。つまり、衝撃吸収装置10のケース11には、固定ディスク13および皿ばね14を回り止めするための凸部11cが設けられるが、この凸部11cの外径を内接円の直径より小さく形成する必要はなく、ヨーク4cを軸方向に延長した円筒壁15の内径と同じ寸法まで大きくできるので、凸部11cと凸部11cとの間に形成される凹部11dの外径を内接円の直径と同じ寸法まで拡大できる。
また、本実施例の衝撃吸収装置10は、回転ディスク12と固定ディスク13とを板厚方向に重ね合わせて、皿ばね14により軸方向に押圧する構成であり、径方向に部品を積み重ねる構成ではないので、径方向に大きな搭載スペースを確保する必要はなく、省スペースに配置可能である。更に、使用する回転ディスク12と固定ディスク13の枚数を増やすことで、容易に性能向上を図ることができ、より高性能な衝撃吸収装置10を提供できる。
実施例2に係る衝撃吸収装置10は、実施例1と同様に、ケース11の胴体部11aに複数の凸部11cが設けられ、周方向に隣合う凸部11cと凸部11cとの複数の凹部11dが設けられている。但し、複数の凹部11dには、図4に示す様に、周方向に隣合う凸部11cと凸部11cとの間を円弧状に繋ぐ壁面を有する第1の凹部11d1と、壁面が切り取られた第2の凹部11d2(図5参照)とが形成されている。
また、第1の凹部11d1に有する壁面の厚さをt(図4参照)とすると、第1の凹部11d1の内径は、実施例1に記載した凹部11dの内径より2×tだけ大きく形成されている。この第1の凹部11d1の内径が拡大されることにより、回転ディスク12の外径、および、突起部13aを除いた部分の固定ディスク13と皿ばね14の外径も、実施例1の場合より、2×tだけ大きく形成されている。
この実施例2の構成によれば、円筒壁15の内側に第2の凹部11d2によって形成される空間を利用してスルーボルト3を通すことができるので、実施例1と同様に、ヨーク4cの内側にスルーボルト3を通すことが可能となり、車両へのスタータ1の搭載性が向上する。
さらに、第2の凹部11d2から壁面を切り取ったことにより、衝撃吸収装置10を分解することなく、壁面を切り取って形成される開口部から回転ディスク12と固定ディスク13の摩擦面に油分を補充することが可能となり、より耐久性の向上を図ることができる。
この実施例3に示す衝撃吸収装置10は、ケース11の形状を簡素化した一例である。 ケース11は、胴体部11aの外周に凹凸形状を設けることなく、単純な円筒形状であり、図6に示す様に、胴体部11aの一部を周方向に第1の幅で切り欠いた複数の第1の切欠き部11eと、胴体部11aの一部を周方向に第2の幅で切り欠いた複数の第2の切欠き部11fとが形成されている。
第1の切欠き部11eは、固定ディスク13および皿ばね14を回転規制するために形成されている。すなわち、固定ディスク13と皿ばね14には、それぞれ外周に複数の突起部13a(図6は固定ディスク13の突起部13aのみ示す)が設けられ、この突起部13aが第1の切欠き部11eに嵌合して周方向に回り止めされている。第2の切欠き部11fは、円筒壁15の内側にスルーボルト3を通すために形成される。なお、第1の切欠き部11eと第2の切欠き部11fとを同じ幅(第1の幅=第2の幅)で切り欠くこともできる。
スルーボルト3は、ヨーク4cの内側(界磁極4dと界磁極4dとの間)に通して配置され、且つ、円筒壁15の内側に第2の切欠き部11fによって形成される空間を通ってハウジング2に締結される。この時、スルーボルト3は、実施例2の場合と同様に、第2の切欠き部11fによって切り取られた胴体部11aの厚さに相当する寸法内に内径側の一部が入り込んだ状態で配置される。
また、この実施例3に示すケース11は、実施例1または実施例2に記載したケース11と比較すると、胴体部11aの外周に凹凸形状を設ける必要はなく、胴体部11aの形状を簡素化できるので、加工コストの低減が可能である。
この実施例4に示す衝撃吸収装置10は、回転ディスク12を1枚、固定ディスク13を2枚使用した場合の一例である。
回転ディスク12は、必ずしも複数枚使用する必要はなく、図7に示す様に、1枚だけでも良い。また、固定ディスク13は、回転ディスク12を両側から挟み込むために2枚使用される。
本実施例においても、実施例1〜3に記載した何れかのケース11と組み合わせることにより、実施例1〜3と同等の効果を得ることができる。
2 ハウジング
3 スルーボルト
4 モータ
4c モータのヨーク
5 減速機(遊星歯車減速装置)
5b インターナルギヤ
7 出力軸
10 衝撃吸収装置
11 筒状のケース
11a ケースの胴体部
11c ケースに設けられた凸部
11d ケースに設けられた凹部
11d1 第1の凹部
11d2 第2の凹部
11e 第1の切欠き部
11f 第2の切欠き部
12 回転ディスク
13 固定ディスク
13a 固定ディスクの突起部
14 皿ばね(弾性体)
Claims (4)
- 回転力を発生するモータと、
このモータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、
この遊星歯車減速装置に使用されるインターナルギヤの回転を摩擦力によって規制すると共に、前記インターナルギヤに所定値以上の負荷トルクが加わった時に、前記インターナルギヤが摩擦力に抗して回転することにより衝撃を吸収する衝撃吸収装置とを備え、
前記モータが複数本のスルーボルトによりハウジングに固定されるスタータであって、 前記衝撃吸収装置は、
筒状の胴体部を有するケースと、
少なくとも1枚の回転ディスクと、この回転ディスクの両側に配置される少なくとも2枚の固定ディスクとを重ね合わせて前記ケースの内部に収納されるディスク積層体と、
このディスク積層体を軸方向に加圧する弾性体とを有し、
前記ケースは、前記胴体部の周方向の一部が径方向の外側へ突き出る複数の凸部と、周方向に隣合う前記凸部と凸部との間に形成される複数の凹部とが設けられ、
前記回転ディスクは、前記ケースの内周に回転可能に収納されるリング形状を有すると共に、その内周に前記インターナルギヤを形成する歯型が設けられ、
前記固定ディスクは、外周に複数の突起部が設けられて、この突起部が前記凸部の内側に嵌合して周方向に回転規制され、
前記スルーボルトは、前記モータの磁気回路を形成するヨークの内側に配置され、且つ、前記胴体部に設けられた凹部の外側を通って前記ハウジングに締結されることを特徴とするスタータ。 - 回転力を発生するモータと、
このモータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、
この遊星歯車減速装置に使用されるインターナルギヤの回転を摩擦力によって規制すると共に、前記インターナルギヤに所定値以上の負荷トルクが加わった時に、前記インターナルギヤが摩擦力に抗して回転することにより衝撃を吸収する衝撃吸収装置とを備え、
前記モータが複数本のスルーボルトによりハウジングに固定されるスタータであって、 前記衝撃吸収装置は、
筒状の胴体部を有するケースと、
少なくとも1枚の回転ディスクと、この回転ディスクの両側に配置される少なくとも2枚の固定ディスクとを重ね合わせて前記ケースの内部に収納されるディスク積層体と、
このディスク積層体を軸方向に加圧する弾性体とを有し、
前記ケースは、前記胴体部の周方向の一部が径方向の外側へ突き出る複数の凸部と、周方向に隣合う前記凸部と凸部との間に形成される複数の凹部とが設けられると共に、前記複数の凹部には、周方向に隣合う前記凸部と凸部との間を円弧状に繋ぐ壁面を有する第1の凹部と、壁面が切り取られた第2の凹部とが形成され、
前記回転ディスクは、前記ケースの内周に回転可能に収納されるリング形状を有すると共に、その内周に前記インターナルギヤを形成する歯型が設けられ、
前記固定ディスクは、外周に複数の突起部が設けられて、この突起部が前記凸部の内側に嵌合して周方向に回転規制され、
前記スルーボルトは、前記モータの磁気回路を形成するヨークの内側に配置されると共に、前記第2の凹部から切り取られた壁面の厚さに相当する寸法内に径方向の一部を通して前記ハウジングに締結されることを特徴とするスタータ。 - 回転力を発生するモータと、
このモータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、
この遊星歯車減速装置に使用されるインターナルギヤの回転を摩擦力によって規制すると共に、前記インターナルギヤに所定値以上の負荷トルクが加わった時に、前記インターナルギヤが摩擦力に抗して回転することにより衝撃を吸収する衝撃吸収装置とを備え、
前記モータが複数本のスルーボルトによりハウジングに固定されるスタータであって、 前記衝撃吸収装置は、
筒状の胴体部を有するケースと、
少なくとも1枚の回転ディスクと、この回転ディスクの両側に配置される少なくとも2枚の固定ディスクとを重ね合わせて前記ケースの内部に収納されるディスク積層体と、
このディスク積層体を軸方向に加圧する弾性体とを有し、
前記ケースは、前記胴体部の一部を周方向に第1の幅で切り欠いた複数の第1の切欠き部と、前記胴体部の一部を周方向に第2の幅で切り欠いた複数の第2の切欠き部とが形成され、
前記回転ディスクは、前記ケースの内周に回転可能に収納されるリング形状を有すると共に、その内周に前記インターナルギヤを形成する歯型が設けられ、
前記固定ディスクは、外周に複数の突起部が設けられて、この突起部が前記第1の切欠き部に嵌合して周方向に回転規制され、
前記スルーボルトは、前記モータの磁気回路を形成するヨークの内側に配置されると共に、前記第2の切欠き部から切り取られた胴体部の厚さに相当する寸法内に径方向の一部を通して前記ハウジングに締結されることを特徴とするスタータ。 - 請求項1〜3に記載した何れかのスタータにおいて、
前記モータは、前記ヨークの内周に永久磁石を界磁極として配置した磁石界磁型モータであり、
前記スルーボルトは、周方向に隣合う前記永久磁石と前記永久磁石との間を軸方向に通り抜けて配置されることを特徴とするスタータ。
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