JP5139252B2 - Engine starter - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等のエンジンに取り付けられるスタータに関し、特に、マグネットスイッチによりギヤを軸方向に作動させてエンジン側リングギヤと噛合させるエンジンスタータに関する。 The present invention relates to a starter attached to an engine such as an automobile, and more particularly to an engine starter that operates a gear in an axial direction by a magnet switch to mesh with an engine-side ring gear.
自動車や自動二輪車、大型発電機等に使用されるエンジンでは、エンジンに取り付けられたスタータによって始動動作が行われるのが一般的である。このようなエンジンスタータ(以下、適宜スタータと略記する)としては、特許文献1のように、軸方向に移動可能なアイドルギヤを備えたものが知られている。アイドルギヤは、モータによって回転駆動されるピニオンと噛合しており、ピニオンはオーバーランニングクラッチを介してモータ回転軸に接続されている。また、アイドルギヤは軸方向に移動可能となっており、エンジンのリングギヤと噛合・離脱可能に配置されている。スタータにはさらに、マグネットスイッチの吸引力によって作動するシフトレバーが設けられている。エンジン始動時には、このシフトレバーにてアイドルギヤを軸方向に押し出し、リングギヤと噛合させてエンジンを始動させる。エンジン始動後、マグネットスイッチがオフされると、シフトレバーと共にアイドルギヤが元の位置に戻り、両ギヤの噛合が解除される。
ところが、従来のアイドルギヤ付スタータでは、図3に示すように、マグネットスイッチ部101が装置の外側に大きく突出する形で設けられているため、装置の占有体積や投影面積(領域Y)が大きく、エンジンルーム内におけるレイアウト性が良くないという問題があった。また、重量のあるマグネットスイッチ部101がエンジン取付面102から離れて配置される形となるため、車両の振動によりスタータが揺れると、マグネットスイッチ部101の振れが大きくなり、電源ターミナル103に接続されているバッテリーケーブルが外れてしまうおそれがあるという問題があった。
However, in the conventional starter with idle gear, as shown in FIG. 3, since the
本発明の目的は、スタータの占有体積や投影面積を小さくし、エンジンルーム内におけるレイアウト性を向上させることにある。また、本発明の他の目的は、電源ターミナルとエンジン取付部との間の距離を小さくし、車両の振動による電源ターミナルの振れを低減させることにある。 An object of the present invention is to reduce the occupied volume and projected area of the starter and improve the layout in the engine room. Another object of the present invention is to reduce the distance between the power supply terminal and the engine mounting portion and reduce the vibration of the power supply terminal due to the vibration of the vehicle.
本発明のエンジンスタータは、電動モータを駆動源とし、該電動モータの回転をエンジンのリングギヤに伝達して該エンジンを始動させるエンジンスタータであって、前記電動モータを収容するモータハウジングと、前記電動モータによって回転駆動されるピニオンギヤと、前記ピニオンギヤを回転自在に支持するドライブシャフトと、前記モータハウジングに取り付けられ、前記ドライブシャフトを収容すると共に、前記エンジンに取り付けられるエンジン取付面を有するカバー部材と、前記カバー部材に支持されたアイドルシャフトと、前記アイドルシャフトに回転自在に支持され、前記ピニオンギヤと噛合すると共に、前記アイドルシャフト上を軸方向に移動することにより前記エンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤと、前記カバー部材内に収容されると共に、前記電動モータと前記ピニオンギヤとの間に前記ドライブシャフトと同軸状に配置され、前記エンジンのイグニッションスイッチのON/OFFに伴って作動するマグネットスイッチと、前記マグネットスイッチによって制御され、前記電動モータへの電力供給を制御するモータスイッチ部と、前記モータスイッチ部と電気的に接続され、前記電動モータに電力を供給する電源ターミナルと、を有し、前記電源ターミナルは、前記マグネットスイッチに隣接して前記モータ部の径方向外側に径方向に向かって突出する形で設けられると共に、前記エンジン取付面の幅方向の寸法Bと、前記エンジン取付面から前記モータハウジングの径方向端部までの寸法Hとに囲まれた領域Xの投影面積内に配置されることを特徴とする。
An engine starter of the present invention is an engine starter that uses an electric motor as a drive source and transmits the rotation of the electric motor to an engine ring gear to start the engine, and includes a motor housing that houses the electric motor, and the electric motor A pinion gear that is rotationally driven by a motor, a drive shaft that rotatably supports the pinion gear, a cover member that is attached to the motor housing, houses the drive shaft, and has an engine attachment surface attached to the engine; An idle shaft supported by the cover member; an idle gear that is rotatably supported by the idle shaft , meshes with the pinion gear, and meshes with the ring gear of the engine by moving in an axial direction on the idle shaft; , said Together is housed in the bar member, wherein disposed on the drive shaft coaxially between the electric motor and the pinion, a magnet switch which operates in association with the ON / OFF of the ignition switch of the engine, said magnet switch A motor switch unit that controls power supply to the electric motor, and a power supply terminal that is electrically connected to the motor switch unit and supplies power to the electric motor. , Adjacent to the magnet switch, and projecting radially outward of the motor portion in the radial direction, and the width B of the engine mounting surface and the motor housing from the engine mounting surface. this is located within the projected area of a region X surrounded by the dimension H to the radial end portion The features.
本発明にあっては、マグネットスイッチをドライブシャフトと同軸状に配したいわゆる1軸タイプのスタータをベースとして、これにアイドルギヤを追加した構成を採用することにより、従前のアイドルギヤ付スタータに比して、装置全体の投影面積や占有体積を小さく抑えられ、エンジンルーム内におけるスタータのレイアウト性が向上する。 In the present invention, a so-called single-shaft type starter in which a magnet switch is arranged coaxially with the drive shaft is used as a base, and a configuration in which an idle gear is added to this is used as compared with a conventional starter with an idle gear. Thus, the projected area and the occupied volume of the entire apparatus can be kept small, and the layout of the starter in the engine room is improved.
前記エンジンスタータにおいて、前記電源ターミナルを前記領域Xの投影面積内に配置することにより、前記電源ターミナルと前記エンジン取付面との間の距離を前記寸法H以下とし、当該エンジンスタータの重心位置から近い位置に前記電源ターミナルを配置するようにしても良い。これにより、スタータ重心位置から近い位置に電源ターミナルを配置でき、車両の振動による電源ターミナルの振れを抑えることができる。
In the engine starter, by disposing the power terminal within the projected area of the region X, the distance between the power terminal and the engine mounting surface is set to be equal to or less than the dimension H and close to the center of gravity position of the engine starter. You may make it arrange | position the said power supply terminal in a position. Thereby, a power supply terminal can be arrange | positioned in the position close | similar to the starter center-of-gravity position, and the shake of the power supply terminal by the vibration of a vehicle can be suppressed.
本発明のエンジンスタータによれば、エンジンに取り付けられるカバー部材と、カバー部材に取り付けられたモータハウジング内に収容された電動モータと、カバー部材内に配置されたドライブシャフト上に回転自在に支持され電動モータによって回転駆動されるピニオンギヤと、ドライブシャフトと同軸状に配置されエンジンのイグニッションスイッチのON/OFFに伴って作動するマグネットスイッチとを備えたエンジンスタータに、ピニオンギヤと噛合し、軸方向に移動することによりエンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤを設けたので、従前のアイドルギヤ付のエンジンスタータに比して、装置全体の投影面積や占有体積を小さく抑えることができ、エンジンルーム内におけるスタータのレイアウト性向上を図ることが可能となる。 According to the engine starter of the present invention, a cover member attached to the engine, an electric motor housed in a motor housing attached to the cover member, and a drive shaft disposed in the cover member are rotatably supported. An engine starter equipped with a pinion gear rotated by an electric motor and a magnet switch arranged coaxially with the drive shaft and operated in accordance with ON / OFF of the engine ignition switch meshes with the pinion gear and moves in the axial direction. By providing an idle gear that meshes with the ring gear of the engine, the projected area and occupied volume of the entire device can be reduced compared to the engine starter with the conventional idle gear, and the starter in the engine room can be kept small. Possible to improve layout To become.
また、前記構成を採用することにより、エンジンスタータに電力を供給する電源ターミナルとエンジン取付面との距離も従前のスタータに比して小さくでき、車両の振動による電源ターミナルの振れを抑えることが可能となる。このため、電源ターミナルに接続されているバッテリーケーブルがスタータの揺れによって外れてしまうのを防止でき、装置の信頼性向上を図ることが可能となる。 In addition, by adopting the above configuration, the distance between the power supply terminal that supplies power to the engine starter and the engine mounting surface can also be reduced compared to the conventional starter, and the vibration of the power supply terminal due to vehicle vibration can be suppressed. It becomes. For this reason, it is possible to prevent the battery cable connected to the power supply terminal from being disconnected due to the shaking of the starter, and to improve the reliability of the apparatus.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の一実施例であるエンジンスタータの構成を示す断面図である。図1のスタータ1は、自動車用エンジンの始動に使用され、停止しているエンジンに対して、燃料の吸入、微粒化、圧縮、点火に必要な回転を与える。当該スタータ1は、従前のスタータとは異なり、マグネットスイッチによって作動するシフトレバーがない1軸タイプの装置となっており、それにエンジンのリングギヤと噛み合うアイドルギヤを付加した構成となっている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an engine starter according to an embodiment of the present invention. The starter 1 shown in FIG. 1 is used for starting an automobile engine, and gives a rotation necessary for fuel intake, atomization, compression, and ignition to a stopped engine. Unlike the conventional starter, the starter 1 is a single-shaft type device that does not have a shift lever that is operated by a magnet switch, and an idle gear that meshes with an engine ring gear is added thereto.
スタータ1は、大別すると、モータ部2、ギヤ部3、マグネットスイッチ部4、ケース部5及びアイドル部6とから構成されており、モータ部2とギヤ部3及びマグネットスイッチ部4が同軸状に直列に配置されている。モータ部2には駆動源である電動モータ(以下、モータと略記する)11が配置され、ギヤ部3には減速装置である遊星歯車機構12やオーバーランニングクラッチ13、ピニオンギヤ14などが配置されている。アイドル部6には、ピニオンギヤ14と噛合するアイドルギヤ15が配置されている。アイドルギヤ15は、軸方向(図中左右方向)に移動可能に取り付けられており、図中左方向(以下、左右方向は図1を基準とし「図中」の記載は省略する)に移動すると、エンジンのリングギヤ16と噛合する。モータ11の回転力は、遊星歯車機構12及びオーバーランニングクラッチ13を介してピニオンギヤ14に伝わり、アイドルギヤ15からリングギヤ16へと伝達され、エンジンが始動される。
The starter 1 is roughly divided into a
モータ11は、円筒形状のモータハウジング21内にアーマチュア22を回転自在に配置した構成となっている。モータハウジング21はモータ11のヨークを兼ねており、鉄等の磁性体金属によって形成されている。モータハウジング21の右端部には、金属製のエンドカバー23が取り付けられる。一方、モータハウジング21の左端部は、ケース部5のギヤカバー24に取り付けられる。エンドカバー23はセットボルト25によってギヤカバー24に固定され、モータハウジング21はエンドカバー23とギヤカバー24との間に固定される。
The
モータハウジング21の内周面には、周方向に複数個の永久磁石26が固定されており、永久磁石26の内側にはアーマチュア22が配置される。アーマチュア22は、モータシャフト27に固定されたアーマチュアコア28と、アーマチュアコア28に巻装されたアーマチュアコイル29とから構成されている。モータシャフト27の右端部は、エンドカバー23に取り付けられたメタル軸受31によって回転自在に支持されている。一方、モータシャフト27の左端部は、ピニオンギヤ14等が取り付けられたドライブシャフト(出力軸)32の端部に回転自在に支持されている。ドライブシャフト32の右端部には軸受部33が凹設されており、モータシャフト27はそこに取り付けられたメタル軸受34によって回転自在に支持される。
A plurality of
アーマチュアコア28の一端側には、モータシャフト27に外嵌固定されたコンミテータ35が隣接配置されている。コンミテータ35の外周面には、導電材にて形成されたコンミテータ片36が複数個取り付けられており、各コンミテータ片36にはアーマチュアコイル29の端部が固定されている。モータハウジング21の左端部には、ブラシホルダ37が取り付けられている。ブラシホルダ37には、周方向に間隔をあけて、ブラシ収容部38が4個配置されている。各ブラシ収容部38にはそれぞれブラシ39が出没自在に内装されている。ブラシ39の突出先端部(内径側先端部)は、コンミテータ35の外周面に摺接している。
A
ブラシ39の後端側には図示しないピグテールが取り付けられており、ブラシホルダ37の導電プレート41と電気的に接続されている。導電プレート41にはモータスイッチ部42が設けられており、スイッチプレート43が導電プレート41に接触すると電源ターミナル44とブラシ39との間が電気的に接続され、コンミテータ35に電源が供給される。スイッチプレート43はスイッチシャフト45に取り付けられており、マグネットスイッチ部4が通電されると、スイッチシャフト45が左方に移動し、スイッチプレート43が導電プレート41に接触するようになっている。
A pigtail (not shown) is attached to the rear end side of the
ギヤ部3の遊星歯車機構12には、インターナルギヤユニット46とドライブプレートユニット47が設けられている。インターナルギヤユニット46は、ギヤカバー24の右端部に固定されており、その内周側には内歯歯車48が形成されている。インターナルギヤユニット46の中央にはメタル軸受49が内装されており、ドライブシャフト32の右端側が回転自在に支持されている。ドライブプレートユニット47は、ドライブシャフト32の右端部に固定されており、遊星歯車51が3個等分間隔で取り付けられている。遊星歯車51は、ベースプレート52に固定された支持ピン53に、メタル軸受54を介して回転自在に支持されている。遊星歯車51は内歯歯車48と噛合している。
The
モータシャフト27の左端部には、太陽歯車55が形成されている。太陽歯車55は遊星歯車51と噛合しており、遊星歯車51は、太陽歯車55と内歯歯車48との間で、自転しつつ公転する。モータ11が作動すると、モータシャフト27と共に太陽歯車55が回転し、太陽歯車55の回転に伴い、遊星歯車51が内歯歯車48と噛み合いながら太陽歯車55の周りを公転する。これにより、ドライブシャフト32に固定されたベースプレート52が回転し、モータシャフト27の回転が減速されてドライブシャフト32に伝達される。
A
オーバーランニングクラッチ13は、遊星歯車機構12によって減速された回転をピニオンギヤ14に対し一回転方向に伝達する。オーバーランニングクラッチ13は、クラッチアウタ56とクラッチインナ57との間に、ローラ58及びクラッチスプリング59を配した構成となっている。クラッチアウタ56は、ボス部56aとクラッチ部56bとからなり、ボス部56aは、ドライブシャフト32のヘリカルスプライン部61に取り付けられている。ボス部56aの内周側には、ヘリカルスプライン部61と噛み合うスプライン部62が形成されている。これにより、クラッチアウタ56は、ドライブシャフト32上をヘリカルスプライン部61に沿って軸方向に移動可能となっている。
The overrunning
ドライブシャフト32にはストッパ63が取り付けられている。ストッパ63は、ドライブシャフト32に装着されたサークリップ64によって軸方向の移動が規制されている。ストッパ63には、ギヤリターンスプリング65の一端側が取り付けられている。ギヤリターンスプリング65の他端側は、ボス部56aの内端壁66に当接している。クラッチアウタ56は、このギヤリターンスプリング65によって右方向に付勢されており、通常時(非通電時)には、クラッチアウタ56はギヤカバー24に固定されたクラッチストッパ67に当接した位置で保持される。
A
クラッチアウタ56のクラッチ部56b内周には、ピニオンギヤ14と一体に形成されたクラッチインナ57が配置されている。クラッチアウタ56とクラッチインナ57の間には、ローラ58及びクラッチスプリング59が複数組配置されている。また、クラッチ部56bの外周にはクラッチカバー68が外装されており、クラッチ部56bの左端面とクラッチカバー68との間には、クラッチワッシャ69が取り付けられている。このクラッチワッシャ69によって、ローラ58及びクラッチスプリング59は、クラッチ部56bの内周側に、軸方向の移動を規制された状態で収容される。
A clutch inner 57 formed integrally with the
クラッチ部56bの内周壁はカム面となっており、楔状斜面部と曲面部が形成されている。ローラ58は、通常、クラッチスプリング59によって曲面部側に押されている。クラッチアウタ56が回転し、クラッチスプリング59の付勢力に抗して、ローラ58が楔状斜面部とクラッチインナ57の外周面との間に挟持されると、クラッチインナ57はローラ58を介してクラッチアウタ56と一体に回転する。これにより、モータ11が作動しドライブシャフト32が回転すると、その回転はクラッチアウタ56からローラ58を介してクラッチインナ57に伝達され、ピニオンギヤ14が回転する。
The inner peripheral wall of the
これに対し、エンジンが始動し、クラッチインナ57がクラッチアウタ56よりも早く回転すると、ローラ58は曲面部側に移動し、クラッチインナ57はクラッチアウタ56に対し空転状態となる。すなわち、クラッチインナ57がオーバーラン状態となると、ローラ58が楔状斜面部とクラッチインナ外周面との間には挟持されず、クラッチインナ57の回転はクラッチアウタ56には伝達されない。従って、エンジン始動後、エンジン側からより高い回転数でクラッチインナ57が回されても、その回転はオーバーランニングクラッチ13にて遮断され、モータ11側には伝達されない。
On the other hand, when the engine is started and the clutch inner 57 rotates faster than the clutch outer 56, the
ピニオンギヤ14は冷間鍛造によって形成された鋼製部材であり、アイドルギヤ15と噛合している。ピニオンギヤ14とアイドルギヤ15には、クロム鋼(例えば、SCr 420H)に浸炭処理を施したものが使用されている。ピニオンギヤ14はクラッチインナ57と一体に成形されており、クラッチインナ57の左方には、ギヤ部71とボス部94が形成されている。ボス部94の外径はギヤ部71の歯底外径よりも小径となっており、ピニオンギヤ14を容易に冷鍛加工できるようになっている。ピニオンギヤ14は、冷鍛加工にて形成されているため、ギヤ部71の軸方向寸法の精度が高く、ピニオンギヤ14とアイドルギヤ15間など部品間のガタが小さく、摩耗や破損が抑えられている。また、冷間鍛造によってギヤ部71を形成することにより、加工硬化が生じ、ギヤ部71の強度が増大し、ギヤ連結部の強度向上も図られている。
The
ボス部94には、鋼製のピニオンワッシャ72が外挿されている。ピニオンワッシャ72は、ボス部94に装着されたCリング73によって軸方向に抜け止め固定されている。ピニオンワッシャ72の外周部は、アイドルギヤ15の左側面に当接しており、エンジン始動後、スタータ1が停止する際に、ピニオンギヤ14と共にアイドルギヤ15を右方に移動させ、アイドルギヤ15をリングギヤ16から離脱させる。また、ギヤ部71の右側にはフランジ部95が形成されている。
A
ピニオンギヤ14の内径側には、シャフト孔74とスプリング収容部75が形成されている。シャフト孔74にはピニオンギヤメタル76が取り付けられており、ピニオンギヤ14は、ピニオンギヤメタル76を介してドライブシャフト32に回転自在に支持される。スプリング収容部75はクラッチインナ57の内周側に形成されており、そこには、ストッパ63やギヤリターンスプリング65が収容される。
A
マグネットスイッチ部4は、遊星歯車機構12の左方にモータ11や遊星歯車機構12と同心状に配置されている。マグネットスイッチ部4は、ギヤカバー24に固定された鋼製の固定部77と、固定鉄心82に沿って左右方向に移動自在に配置された可動部78とからなる。固定部77には、ギヤカバー24に固定されたケース79と、ケース79内に収容されたコイル81及びケース79の内周側に取り付けられた固定鉄心82が設けられている。可動部78には、スイッチシャフト45が取り付けられた可動鉄心83が設けられ、可動鉄心83の内周側にはギヤプランジャ84が取り付けられている。可動鉄心83の外周側(図中下端側)には、スイッチリターンスプリング90が取り付けられている。スイッチリターンスプリング90の他端側はギヤカバー24に当接しており、可動鉄心83は右方に付勢されている。
The magnet switch unit 4 is arranged concentrically with the
可動鉄心83の内周にはさらに、ブラケットプレート85が固定されている。ブラケットプレート85には、プランジャスプリング86の一端がカシメ固定されている。プランジャスプリング86の他端側は、イグニッションキースイッチがOFFのとき(図1の状態のとき)は、ギヤプランジャ84に当接しており、ギヤプランジャ84はプランジャスプリング86によって左方に付勢されている。ギヤプランジャ84はドライブシャフト32に軸方向に移動可能取り付けられており、可動鉄心83の内周面との間には摺動鉄心87が介設されている。
A bracket plate 85 is further fixed to the inner periphery of the
ケース部5は、アルミダイカスト製のギヤカバー24を備えている。ギヤカバー24の図1において下端面はエンジン取付面24aとなっており、固定ボルト10(図2参照)によりエンジンに取り付けられる。ギヤカバー24には、メタル軸受88を介してドライブシャフト32の左端側が回転自在に支持されている。ギヤカバー24にはまた、アイドルギヤ15を支持するアイドルシャフト89が取り付けられている。アイドルシャフト89の左端側は、図示しないアイドルシャフトストッパにて抜け止めされている。ギヤカバー24内には、前述のように、合成樹脂製(例えば、ガラス繊維強化ポリアミド)のクラッチストッパ67やケース79等が固定され、右端面側には、モータハウジング21やエンドカバー23がセットボルト25によって固定されている。
The
アイドル部6には、アイドルギヤ15が配置されている。アイドルギヤ15は、アイドルシャフト89にメタル軸受91を介して回転自在かつ軸方向に移動自在に支持されている。アイドルシャフト89は、ギヤカバー24に設けられた軸受部98,99にて支持されている。アイドルギヤ15には、ギヤ部92とボス部93が設けられており、ギヤ部92はピニオンギヤ14のギヤ部71と噛合している。ボス部93には、合成樹脂製(例えば、ガラス繊維強化ポリアミド)のカラー96が外装されている。カラー96は、アイドルギヤ15の端面とピニオンギヤ14のフランジ部95との間に介設されている。カラー96と、フランジ部95及びアイドルギヤ15との間には、摺動性向上のため潤滑剤としてグリスが塗布される。カラー96の右端部には、ボス部93に取り付けられたCリング97が当接している。カラー96は、このCリング97によって軸方向に抜け止め固定されている。
An
ここで、当該スタータ1は、シフトレバーがなくモータ部2とギヤ部3及びマグネットスイッチ部4が直列に配された1軸スタータをベースとし、それにアイドルギヤ15を付加した構成となっている。このため、マグネットスイッチ部4の固定鉄心82や可動鉄心83がドライブシャフト32と同軸状に配置されており、マグネットスイッチ部がモータ部と並列に配された従来のスタータに比して、マグネットスイッチ部4の径方向への出っ張りが小さく抑えられる。図2はスタータ1の正面図(図1の左方から見た図)であり、図1,2に示すように、スタータ1では、マグネットスイッチ部4が円筒状のギヤカバー24内にほぼ収容された形となっている。従って、マグネットスイッチ部4がギヤカバー24から大きく突出せず、電源ターミナル44が、ギヤカバー24のエンジン取付面24aの幅方向寸法(軸方向(ドライブシャフト32の延伸方向)と直交する方向の寸法)Bと、エンジン取付面24aからモータハウジング21の径方向端部(図2における上端部)までの寸法Hとに囲まれた領域Xの投影面積内に収められている。
Here, the starter 1 has a configuration in which an
すなわち、スタータ1は、装置全体が領域Xによって形成される空間の範囲内に収まっており、その投影面積が図3の従前のアイドルギヤ付スタータ(投影面積:領域Y)に比して大幅に小さく抑えられる。また、領域Xの縮小に伴い、エンジンルーム内におけるスタータ1の占有体積も小さくなる。このため、エンジンルーム内におけるスタータのレイアウト性が向上し、エンジン周りの設計自由度も高くなる。さらに、電源ターミナル44とエンジン取付面24aとの距離L1も従前のスタータ(図3の距離L2)に比して小さくなり、固定ボルト10と電源ターミナル44との間の距離も従前に比して小さくなる。これにより、スタータ重心位置から近い位置に電源ターミナル44を配置でき、車両の振動による電源ターミナル44の振れが抑えられる。従って、スタータの揺れによってバッテリーケーブルが外れてしまうなどの車両振動による影響も低減でき、製品信頼性の向上が図られる。
In other words, the starter 1 is entirely within the space defined by the region X, and its projected area is significantly larger than that of the conventional starter with idle gear (projected area: region Y) in FIG. Can be kept small. As the area X is reduced, the occupied volume of the starter 1 in the engine room is also reduced. For this reason, the layout of the starter in the engine room is improved, and the design freedom around the engine is also increased. Furthermore, the distance L1 between the
次に、このようなスタータ1を用いたエンジン始動動作について説明する。まず、自動車のイグニッションキースイッチがOFFされているときは、図1のように、ギヤリターンスプリング65の付勢力によって、クラッチアウタ56はクラッチストッパ67に当接した状態にある。このとき、スイッチプレート43は導電プレート41から離れており、モータ11への給電は行われない。また、アイドルギヤ15は、右方の離脱位置にあり、リングギヤ16とは噛み合っていない状態にある。これに対し、イグニッションキースイッチをONすると、アイドルギヤ15が左方へ移動し、リングギヤ16に噛み合う。
Next, an engine start operation using such a starter 1 will be described. First, when the ignition key switch of the automobile is OFF, the clutch outer 56 is in contact with the
すなわち、イグニッションキースイッチをONすると、まず、コイル81に電流が流れ、マグネットスイッチ部4に吸引力が発生する。コイル81が励磁されると、ケース79及び固定鉄心82を通る磁路が形成され、可動鉄心83が左方に吸引される。可動鉄心83がスイッチリターンスプリング90の付勢力に抗して左方に移動すると、スイッチシャフト45も左方へ移動し、スイッチプレート43が導電プレート41に接触して接点が閉じる。これにより、電源ターミナル44とブラシ39との間が電気的に接続され、コンミテータ35に電源が供給されてモータ11が起動しアーマチュア22が回転する。また、ブラケットプレート85も左方へ移動し、それに伴って、プランジャスプリング86も押し縮められる。
That is, when the ignition key switch is turned on, first, a current flows through the coil 81 and an attractive force is generated in the magnet switch unit 4. When the coil 81 is excited, a magnetic path passing through the
アーマチュア22が回転すると、遊星歯車機構12を介してドライブシャフト32が回転する。ドライブシャフト32の回転に伴い、ヘリカルスプライン部61に取り付けられたクラッチアウタ56もまた回転する。ヘリカルスプライン部61は、ドライブシャフト32の回転方向を考慮してねじり方向が設定されており、クラッチアウタ56の回転数が増大すると、その慣性マスによって、クラッチアウタ56がヘリカルスプライン部61に沿って左方に移動する(静止位置→作動位置)。クラッチアウタ56が左方へ飛び出すと、ピニオンギヤ14もクラッチアウタ56と共に左方に移動する。このとき、ギヤリターンスプリング65もクラッチアウタ56に押されて縮められる。
When the
クラッチアウタ56が左方へ移動すると、アイドルギヤ15もまたピニオンフランジ部95に押されて左方へ移動し、リングギヤ16に噛み合う。アイドルギヤ15がリングギヤ16と噛み合うと、モータ11の回転がリングギヤ16に伝達され、リングギヤ16が回転する。リングギヤ16はエンジンのクランク軸に接続されており、リングギヤ16の回転に伴ってクランク軸が回転され、エンジンが始動される。エンジンが始動すると、リングギヤ16からアイドルギヤ15を介してピニオンギヤ14が高回転で回転されるが、オーバーランニングクラッチ13の作用によって、その回転はモータ11側には伝達されない。
When the clutch outer 56 moves to the left, the
また、クラッチアウタ56が左方に移動すると、押し縮められていたプランジャスプリング86の付勢力によってギヤプランジャ84が左方に移動し、ギヤプランジャ84はクラッチアウタ56の右端面に当接する。このとき、プランジャスプリング86は自然長状態となり、クラッチアウタ56に当接した状態のギヤプランジャ84とプランジャスプリング86との間には、若干の隙間が生じる。
When the clutch outer 56 moves to the left, the
ここで、エンジンが始動するとピニオンギヤ14は高回転で回転され、オーバーランニングクラッチ13は空転方向に回転される。オーバーランニングクラッチ13が空転方向に回されるとクラッチ内に空転トルクが生じ、クラッチアウタ56には切れトルクと呼ばれる回転力が働く。この回転力により、クラッチアウタ56にはヘリカルスプライン部61を介して右方へのスラスト力が生じ、クラッチアウタ56が右方へ移動しアイドルギヤ15がリングギヤ16から離脱するおそれがある。このため、スタータ1では、ギヤプランジャ84によってクラッチアウタ56を作動位置にて保持し、アイドルギヤ15の右方への移動を規制してアイドルギヤ15の離脱を防止している。
Here, when the engine is started, the
一方、エンジンが始動しイグニッションキースイッチがOFFされると、マグネットスイッチ部4への通電も停止され、その吸引力も消滅する。すると、スイッチリターンスプリング90の付勢力によってブラケットプレート85が右方に押され、それまで固定鉄心82による吸引力にて左方に保持されていた可動鉄心83が右方に移動する。可動鉄心83が右方に移動すると、スイッチシャフト45も右方へ移動し、スイッチプレート43が導電プレート41から離れ接点が開く。これにより、モータ11に対する給電が遮断され、ドライブシャフト32の回転が停止し、クラッチアウタ56の回転も停止する。
On the other hand, when the engine is started and the ignition key switch is turned off, the energization to the magnet switch unit 4 is also stopped and the attractive force disappears. Then, the bracket plate 85 is pushed to the right by the urging force of the
クラッチアウタ56の回転が停まると、その慣性マスによる軸方向への移動力も消滅する。このため、押し縮められていたギヤリターンスプリング65の付勢力によって、クラッチアウタ56は、ヘリカルスプライン部61に沿って作動位置から静止位置へと右方へ移動する。このとき、ギヤプランジャ84もクラッチアウタ56に押されて図1の状態に戻る。なお、ギヤリターンスプリング65の付勢力は、この時点におけるプランジャスプリング86の付勢力よりも大きくなるように設定されている。
When the rotation of the clutch outer 56 stops, the moving force in the axial direction due to the inertia mass disappears. For this reason, the clutch outer 56 moves to the right from the operating position to the stationary position along the
クラッチアウタ56が右方に移動すると、ピニオンギヤ14もまた右方に移動する。ピニオンギヤ14が右方に移動すると、ピニオンワッシャ72がアイドルギヤ15の左端面に当接する。これにより、アイドルギヤ15はピニオンワッシャ72によって右方に移動し、アイドルギヤ15がリングギヤ16から離脱し、図1の状態となる。
When the clutch outer 56 moves to the right, the
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、前述の実施例では、遊星歯車機構12を介してモータ11によって回転されるドライブシャフト32にオーバーランニングクラッチ13を取り付ける形態のスタータを示したが、モータシャフト27の先端部にオーバーランニングクラッチを装着した形態のスタータにも本発明は適用可能である。
For example, in the above-described embodiment, the starter of the form in which the overrunning
1 スタータ
2 モータ部
3 ギヤ部
4 マグネットスイッチ部
5 ケース部
6 アイドル部
10 固定ボルト
11 モータ
12 遊星歯車機構
13 オーバーランニングクラッチ
14 ピニオンギヤ
15 アイドルギヤ
16 リングギヤ
21 モータハウジング
22 アーマチュア
23 エンドカバー
24 ギヤカバー(カバー部材)
24a エンジン取付面
25 セットボルト
26 永久磁石
27 モータシャフト
28 アーマチュアコア
29 アーマチュアコイル
31 メタル軸受
32 ドライブシャフト
33 軸受部
34 メタル軸受
35 コンミテータ
36 コンミテータ片
37 ブラシホルダ
38 ブラシ収容部
39 ブラシ
41 導電プレート
42 モータスイッチ部
43 スイッチプレート
44 電源ターミナル
45 スイッチシャフト
46 インターナルギヤユニット
47 ドライブプレートユニット
48 内歯歯車
49 メタル軸受
51 遊星歯車
52 ベースプレート
53 支持ピン
54 メタル軸受
55 太陽歯車
56 クラッチアウタ
56a ボス部
56b クラッチ部
57 クラッチインナ
58 ローラ
59 クラッチスプリング
61 ヘリカルスプライン部
62 スプライン部
63 ストッパ
64 サークリップ
65 ギヤリターンスプリング
66 内端壁
67 クラッチストッパ
68 クラッチカバー
69 クラッチワッシャ
71 ギヤ部
72 ピニオンワッシャ
73 Cリング
74 シャフト孔
75 スプリング収容部
76 ピニオンギヤメタル
77 固定部
78 可動部
79 ケース
81 コイル
82 固定鉄心
83 可動鉄心
84 ギヤプランジャ
85 ブラケットプレート
86 プランジャスプリング
87 摺動鉄心
88 メタル軸受
89 アイドルシャフト
90 スイッチリターンスプリング
91 メタル軸受
92 ギヤ部
93 ボス部
94 ボス部
95 フランジ部
96 カラー
97 Cリング
98 軸受部
99 軸受部
101 マグネットスイッチ部
102 エンジン取付面
103 電源ターミナル
B エンジン取付面の幅方向寸法
H エンジン取付面からモータハウジングの径方向端部までの寸法
L1 電源ターミナルとエンジン取付面との距離(当該実施例)
L2 電源ターミナルとエンジン取付面との距離(従前のエンジンスタータ)
X 領域(当該実施例における電源ターミナル配置領域)
Y 領域(従前のエンジンスタータにおける電源ターミナル配置領域)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
24a
101 Magnet switch
102 Engine mounting surface
103 Power terminal B Width dimension H of engine mounting surface Dimension L1 from engine mounting surface to radial end of motor housing Distance between power terminal and engine mounting surface (example)
L2 Distance between power terminal and engine mounting surface (former engine starter)
X region (power terminal arrangement region in this embodiment)
Y area (Power terminal layout area in the conventional engine starter)
Claims (2)
前記電動モータを収容するモータハウジングと、
前記電動モータによって回転駆動されるピニオンギヤと、
前記ピニオンギヤを回転自在に支持するドライブシャフトと、
前記モータハウジングに取り付けられ、前記ドライブシャフトを収容すると共に、前記エンジンに取り付けられるエンジン取付面を有するカバー部材と、
前記カバー部材に支持されたアイドルシャフトと、
前記アイドルシャフトに回転自在に支持され、前記ピニオンギヤと噛合すると共に、前記アイドルシャフト上を軸方向に移動することにより前記エンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤと、
前記カバー部材内に収容されると共に、前記電動モータと前記ピニオンギヤとの間に前記ドライブシャフトと同軸状に配置され、前記エンジンのイグニッションスイッチのON/OFFに伴って作動するマグネットスイッチと、
前記マグネットスイッチによって制御され、前記電動モータへの電力供給を制御するモータスイッチ部と、
前記モータスイッチ部と電気的に接続され、前記電動モータに電力を供給する電源ターミナルと、を有し、
前記電源ターミナルは、前記マグネットスイッチに隣接して前記モータ部の径方向外側に径方向に向かって突出する形で設けられると共に、前記エンジン取付面の幅方向の寸法Bと、前記エンジン取付面から前記モータハウジングの径方向端部までの寸法Hとに囲まれた領域Xの投影面積内に配置されることを特徴とするエンジンスタータ。 An engine starter that uses an electric motor as a drive source and transmits the rotation of the electric motor to an engine ring gear to start the engine,
A motor housing that houses the electric motor;
A pinion gear that is rotationally driven by the electric motor;
A drive shaft that rotatably supports the pinion gear;
A cover member attached to the motor housing, containing the drive shaft, and having an engine attachment surface attached to the engine;
An idle shaft supported by the cover member;
An idle gear that is rotatably supported by the idle shaft, meshes with the pinion gear, and meshes with the ring gear of the engine by moving axially on the idle shaft;
A magnet switch that is housed in the cover member, is coaxially disposed with the drive shaft between the electric motor and the pinion gear, and operates in accordance with ON / OFF of an ignition switch of the engine;
A motor switch controlled by the magnet switch and controlling power supply to the electric motor;
A power supply terminal that is electrically connected to the motor switch unit and supplies power to the electric motor;
The power supply terminal is provided adjacent to the magnet switch so as to protrude radially outward of the motor portion in the radial direction, and the width B of the engine mounting surface and the engine mounting surface. An engine starter, which is disposed within a projected area of a region X surrounded by a dimension H up to a radial end of the motor housing .
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