JP5367180B2

JP5367180B2 - スタータ

Info

Publication number: JP5367180B2
Application number: JP2012544030A
Authority: JP
Inventors: 徳昭森山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2030-11-16
Also published as: KR101390623B1; KR20130058737A; WO2012066632A1; US20130140928A1; EP2642113A4; EP2642113A1; EP2642113B1; US9270151B2; CN103119285A; CN103119285B; JPWO2012066632A1

Description

この発明は、電磁スイッチのプランジャの往復動に連動してシフトレバーがシーソ回動して、ピニオン歯車がリング歯車と歯合し、あるいは解除されるスタータに関するものである。

電磁スイッチのプランジャの往復動に連動してシフトレバーがシーソ回動して、ピニオン歯車がリング歯車と歯合し、あるいは解除されるスタータの従来技術として、例えば特許文献１に示されるものがある。
この特許文献１に示されるものは、図８に示すように、シフトレバーＳＬの跨ぎ部がクラッチの溝部を跨ぐ構成とされ、シフトレバーの跨ぎ部とクラッチの溝部の連結部は、シーソ回動するシフトレバーでクラッチを円滑に往復動させ、かつ径方向回転するクラッチの、溝部の両端面との摺動摩擦による連結部の過度な摩耗を防止するため、シフトレバーＳＬの跨ぎ部の両端部に相対回転可能なシフトピースＳＰを設け、このシフトピースＳＰを介してクラッチの溝部と連結している。

また、他の従来技術として、例えば特許文献２に示されるものがある。この特許文献２に示されるものは、図９に示すように、クラッチの溝部に、環状でシフトレバーと相対回転可能に嵌合出来る部位を設けたシフトピースＲＰを設置し、このシフトピースＲＰの嵌合部にシフトレバーＳＬを組付けて連結している。

実公昭４８−３１７６６号公報特開昭５５−１０７０６７号公報

特許文献１に示される前記従来構造の場合、シフトレバーおよびシフトピースは、クラッチの溝部への組付けの際にシフトレバーおよびシフトピースを弾性変形させることが不要であるため、例えば熱処理を施した鋼材製のシフトレバーおよびシフトピースを用いることが出来るなど、シフトレバーおよびシフトピースの機械強度および耐摩耗強度を確保して、それぞれの小型化が容易であるという利点があるが、この場合、クラッチの溝部への組付け前に、シフトレバーからのシフトピースの脱落防止に注意を要する、あるいはシフトピースが脱落しないよう他の部材でそれぞれのシフトピースをシフトレバーにあらかじめ保持するなど、組立作業効率化の面で難点があった。

また、特許文献２に示される従来技術の場合は、シフトピースが環状であることでクラッチの溝部の両端面との接触面積の増加が確保し易いため、シフトピースは耐摩耗強度が低く、安価な材質、例えば樹脂材料の使用が可能となる利点があるが、環状シフトピースと、クラッチの溝部の両端面の過度な寸法増加無しで接触面積を確保するためには、環状シフトピース内径とクラッチの溝部の外径のクリアランスを抑制する必要がある。
この場合、環状シフトピースのシフトレバー嵌合部へのシフトレバーの組付けは、円筒状の別部材を用いて連結する、もしくはシフトレバーの跨ぎ部を弾性変形させ押し開いて実施する必要がある。このため、前者の場合は、シフトピースの連結部材保持部、あるいは円筒状連結部材の強度確保のためのシフトピースの軸方向巾増加、もしくは径方向厚さ増加による寸法増加が必要となり、後者の場合は、シフトレバーの材質は、例えば熱処理を施した鋼材製等の、機械強度は高いが弾性変形作業に適さない材料は使用出来ないため、シフトレバーをこれと同等の機械強度を確保するためには、シフトレバーは弾性変形が可能な材質での大型化が必要となるという難点があった。

即ち、従来の技術では、上記のように、例えば熱処理を施した鋼材製で機械強度を確保し、小型化したシフトレバーと、耐摩耗強度確保が容易な環状シフトピースとの組合せでは、それぞれを連結組付けするためには、環状シフトピースの寸法を過度に増加させることが必要であった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、環状シフトピースの過度な寸法増加を伴なわずに、例えば熱処理を施した鋼材製で機械強度を確保し小型化したシフトレバーとの容易な組付けを可能にしたスタータを得ることを目的とするものである。

この発明に係るスタータは、モータと、このモータへの通電を入切する電磁スイッチと、前記モータからの回転力を内燃機関のリング歯車に歯合するピニオン歯車に伝達すると共にリング歯車に対して往復動可能なクラッチと、前記電磁スイッチのプランジャに一端部が係合されると共に、他端部が二股に分かれ前記クラッチを跨いだ跨ぎ部を有するシフトレバーと、前記クラッチの溝部に相対回転可能に嵌合されると共に、前記シフトレバーの前記跨ぎ部にも相対回転可能に係合され、前記クラッチと前記シフトレバーを連結するシフトピースとを備え、前記プランジャの往復動に連動して前記シフトレバーがシーソ回動し、該シーソ回動に連動した前記クラッチの往復動により前記ピニオン歯車が前記リング歯車と歯合し、あるいは解除されるスタータであって、前記シフトピースは、前記クラッチの溝部への組付け側である環状シフトピース（シフトピースＡ）と、前記シフトレバーへの組付け側であるシフトピースＢとに分割して構成され、これらシフトピースＡとシフトピースＢとを係合させて組付ける構造とし、前記環状シフトピースは、樹脂製であって、環状外周部には前記シフトピースＢを連結保持するための溝部が形成され、且つ、この溝部に前記シフトピースＢの抜止め入り込み部が設けられる構造としたものである。

この発明のスタータによれば、環状シフトピース（シフトピースＡ）の内径とクラッチの溝部の外径との間に過度なクリアランスを設定する必要がなく、環状シフトピースの過度な寸法増加を伴なわずに、熱処理を施した鋼材製で機械強度を確保したシフトレバーとシフトピースとの連結と離脱防止が容易に可能であり、且つ、安価な構成で、クラッチを繰り返し往復動させるに必要なシフトレバーと環状シフトピースの連結部の強度を容易に確保することが可能なスタータを得ることができる。

上述した、またその他の、この発明の目的、特徴、効果は、以下の実施の形態における詳細な説明および図面の記載からより明らかとなるであろう。

この発明の実施の形態１によるスタータを示す要部断面図である。この発明の実施の形態１における環状シフトピース（シフトピースＡ）を示す正面図である。この発明の実施の形態１における環状シフトピース（シフトピースＡ）を示す側面図である。この発明の実施の形態１におけるシフトピースＢを示す正面図である。この発明の実施の形態１におけるシフトピースＢを示す側面図である。この発明の実施の形態１におけるシフトピースＢをシフトレバーへ組付けたシフトレバーアセンブリを示す正面図である。この発明の実施の形態１におけるシフトレバーアセンブリをシフトピースＡに組付けた状態の要部断面図である。従来技術の一例を示す正面図である。従来技術の他の一例を示す正面図である。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるスタータの要部を示す断面図である。図１において、この発明の実施の形態１のスタータは、モータ１と、モータ１への通電を入切する電磁スイッチ２と、モータ軸３の回転動力が伝達される動力伝達機構部４と、この動力伝達機構部４と連結された一方向のクラッチ５と、このクラッチ５の溝部６に相対回転可能に組付けられた環状シフトピース７（以下、シフトピースＡとも称す。）と、環状シフトピース７に連結保持されるシフトピース８（以下、シフトピースＢとも称す。）と、クラッチ５と電磁スイッチ２との間に渡って設けられクラッチ５を往復動させるシフトレバー９と、クラッチ５のピニオン軸１０の端部に軸方向に摺動可能でスプライン結合されたピニオン歯車１１とを備えている。
なお、シフトレバー９は、例えば熱処理を施した鋼材製で、機械強度を確保した金属材料によって構成されている。

電磁スイッチ２では、ケース１２の片側から可動鉄心（図示せず）と連結されたプランジャ１３が突出している。このプランジャ１３は、ケース１２内のコイル（図示せず）に通電されて励磁されることで、固定鉄心（図示せず）側に吸引される可動鉄心と連動するようになっている。

動力伝達機構部４では、モータ軸３に太陽歯車１４が設けられている。この太陽歯車１４を囲って内歯車１５が設けられている。太陽歯車１４と内歯車１５との間には、太陽歯車１４に内接し内歯車１５に外接した遊星歯車１６が周方向に等間隔で複数個設けられている。各遊星歯車１６の中心軸には遊星歯車軸１７の一端部が回転可能に通貫している。遊星歯車軸１７の他端部は、ピニオン軸１０の中心軸線に沿って延設され、ピニオン軸１０を回転可能に支持している。

クラッチ５では、ピニオン軸１０の外周に周方向に間隔をおいて複数個のクラッチローラ１８が設けられている。各クラッチローラ１８の軸線方向の一端面はクラッチカバー１９で覆われており、また各クラッチローラ１８の周面はクラッチハウジングで覆われている。

図２は図１の環状シフトピース７（シフトピースＡ）を示す正面図、図３は環状シフトピース７の側面図である。
図２、図３において、環状シフトピース７は、例えばガラス繊維、あるいは炭素繊維により強化されたポリアミド樹脂製の、機械強度が確保でき、かつ少量の弾性変形が可能な材質で形成され、側面部（外周部）にはシフトピース８（シフトピースＢ）を連結保持するための溝部２０、およびシフトピース８の抜止め入り込み部２１ａ、２１ｂが設けられている。この溝部２０は、壁面２０ａ、２０ｂを有する。
この環状シフトピース７は、クラッチ５の溝部６に相対回転可能に組付けられている。

図４は図１のシフトピース８（シフトピースＢ）を示す正面図、図５はシフトピース８の側面図である。
図４、図５において、シフトピース８は、例えばガラス繊維、あるいは炭素繊維により強化されたポリアミド樹脂製の、機械強度が確保でき、かつシフトレバー９への組付けが可能なだけの弾性変形が可能な材質で形成されている。また、２２ａ、２２ｂは、シフトピース８の側面部、２３ａ、２３ｂは、環状シフトピース７の抜止め入り込み部２１ａ、２１ｂと係合する抜け止め凸部、２４ａ、２４ｂはシフトレバー９との連結部である。

図６はシフトピース８をシフトレバー９に組付けたシフトレバーアセンブリの正面図である。シフトレバー９は跨ぎ部２５に穴２６ａ、２６ｂを有し、この穴２６ａ、２６ｂにシフトピース８の連結部２４ａ、２４ｂを係合し、シフトピース８はシフトレバー９に相対回動可能に組付けされている。

図７は図６のシフトレバーアセンブリを図２の環状シフトピース７に組付けた状態を示す正面図である。この組付けの時、環状シフトピース７の、内径側への弾性変形量と、シフトピース８の、外径側への弾性変形量の合計は、シフトピース８の抜け止め凸部２３ａ、または２３ｂの高さだけあれば良いため、組付けは容易に実施が可能である。
かつシフトレバー９は、スタータハウジング２７に組付けられた状態では支点支持部２８により位置が支持され、他方であるクラッチ５側は、動力伝達機構部４にクラッチ５が支持されていることにより、スタータ動作時にはシフトピース８を環状シフトピース７から切り離そうとする力は小さく、このためシフトピース８の抜け止め凸部２３ａ、２３ｂはこれに耐えられる高さのみ確保されていれば良い。

次に上記構成のスタータの動作について説明する。
キースイッチ（図示せず）を投入すると、電磁スイッチ２のコイル（図示せず）が励磁され、可動鉄心が固定鉄心側に吸引されることで、プランジャ１３は図１の左方へ移動する。このプランジャ１３の移動とともに、シフトレバー９は支点支持部２８を中心にしてシーソ回動し、シフトレバー９の跨ぎ部２５は反時計方向に回動する。これによりシフトピース８のピニオン歯車１１側の側面２２ａで、環状シフトピース７の溝部２０の壁面２０ａを押圧し、それにより環状シフトピース７がクラッチ５の溝部６のピニオン側壁面を押圧することで、クラッチ５は図１の右方に押し出され、ピニオン歯車１１が内燃機関のリング歯車（図示せず）と歯合する。

この際に、電磁スイッチ２が作動し、これによりモータ１が駆動してモータ軸３は回転する。モータ軸３の回転に伴ない、遊星歯車１６は太陽歯車１４を中心として自転しながら公転する。遊星歯車１６の公転に伴ない、遊星歯車軸１７、ピニオン軸１０、およびピニオン歯車１１は回転し、ピニオン歯車１１に歯合したリング歯車は回転し、内燃機関は始動する。

その後、キースイッチが開放されると、コイルの通電は断たれ、可動鉄心が固定接点から開離され、プランジャ１３はケース１２から突出し、シフトレバー９は支点支持部２８を中心にシーソ回動し、シフトレバー９の跨ぎ部２５は時計方向に回動する。引き続きシフトピース８の反ピニオン側側面２２ｂで、環状シフトピース７の溝部２０の反ピニオン側壁面２０ｂを押圧し、環状シフトピース７でクラッチ５の溝部６の反ピニオン側壁面を押圧することで、クラッチ５、ピニオン歯車１１はリング歯車から離れる方向に移動し、ピニオン歯車１１とリング歯車の歯合は解除される。

以上のように、この発明の実施の形態１のスタータによれば、クラッチ５の溝部６に相対回転可能に組付けられた環状シフトピース７への、シフトレバー９に相対回動可能に組付けられたシフトピース８の組付けが容易であるとともに、シフトレバー９のシーソ回動により環状シフトピース７の溝部の壁面２０ａとシフトピース８の側面２２ａ、および壁面２０ｂと側面２２ｂは、衝突、押圧が繰り返されるが、壁面２０ａと側面２２ａ、および壁面２０ｂと側面２２ｂは、それぞれ環状シフトピース７の約半周に渡る接触面を確保できるため、各衝突、押圧の荷重に耐えうる面圧以下に抑える寸法を確保することが容易である。

また、シフトピース８は、樹脂成形品とすることで、側面２２ａ、２２ｂのみならず、抜け止め凸部２３ａ、２３ｂ、およびシフトレバー９との連結部２４ａ、２４ｂを含めた一体成形での製造が可能であり、部品製造容易性も確保できる。

従って、この発明の実施の形態１のスタータによれば、環状シフトピース（シフトピースＡ）の内径とクラッチの溝部の外径との間に過度なクリアランスを設定する必要がなく、環状シフトピースの過度な寸法増加を伴なわずに、熱処理を施した鋼材製で機械強度を確保したシフトレバーとシフトピースとの連結と離脱防止が容易であり、且つ、安価な構成で、シフトレバーと環状シフトピースの連結部の、クラッチを繰り返し往復動させるに必要な強度を容易に確保することが可能なスタータを得ることができる。

この発明は、電磁スイッチのプランジャの往復動に連動してシフトレバーがシーソ回動して、ピニオン歯車がリング歯車と歯合し、あるいは解除されるスタータに用いて好適なものである。

１モータ、２電磁スイッチ、３モータ軸、４動力伝達機構部、５クラッチ、６クラッチの溝部、６ａ、６ｂ壁面、７環状シフトピース（シフトピースＡ）、８シフトピース（シフトピースＢ）、９シフトレバー、１０ピニオン軸、１１ピニオン歯車、１２ケース、１３プランジャ、１４太陽歯車、１５内歯車、１６遊星歯車、１７遊星歯車軸、１８クラッチローラ、１９クラッチカバー、２０溝部、２０ａ、２０ｂ壁面、２１ａ、２１ｂ抜止め入り込み部、２２ａ、２２ｂ側面部、２３ａ、２３ｂ抜け止め凸部、２４ａ、２４ｂ連結部、２５跨ぎ部、２６ａ、２６ｂ穴、２７スタータハウジング、２８支点支持部

Claims

モータと、このモータへの通電を入切する電磁スイッチと、前記モータからの回転力を内燃機関のリング歯車に歯合するピニオン歯車に伝達すると共にリング歯車に対して往復動可能なクラッチと、前記電磁スイッチのプランジャに一端部が係合されると共に、他端部が二股に分かれ前記クラッチを跨いだ跨ぎ部を有するシフトレバーと、前記クラッチの溝部に相対回転可能に嵌合されると共に、前記シフトレバーの前記跨ぎ部にも相対回転可能に係合され、前記クラッチと前記シフトレバーを連結するシフトピースを備え、前記プランジャの往復動に連動して前記シフトレバーがシーソ回動し、該シーソ回動に連動した前記クラッチの往復動により前記ピニオン歯車が前記リング歯車と歯合し、あるいは解除されるスタータであって、前記シフトピースは、前記クラッチの溝部への組付け側である環状シフトピース（シフトピースＡ）と、前記シフトレバーへの組付け側であるシフトピースＢに分割して構成され、これらシフトピースＡとシフトピースＢとを係合させて組付ける構造とし、前記環状シフトピースは、樹脂製であって、環状外周部には前記シフトピースＢを連結保持するための溝部が形成され、且つ、この溝部に前記シフトピースＢの抜止め入り込み部が設けられていることを特徴とするスタータ。
前記シフトピースＢは、樹脂製であって、前記環状シフトピースの溝部と嵌合する側面部と、前記環状シフトピースの抜止め入り込み部に係合する抜け止め凸部を有し、且つ、前記シフトレバーとの連結部を有した形状であることを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
前記シフトレバーは、金属製であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスタータ。
前記シフトレバーは、熱処理を施して強化された鋼材製であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のスタータ。