JPH02275063A - スタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、エンジンの始動に使用されるスタータに関す
る。

〔従来の技術〕

従来より広〈実施されているスタータのピニオン移送（
シフト）機構としては、一般に実開昭６３−６００７７
号公報の第３図に開示されるように、モータ部の外周側
にスタータの出力軸と平行な状態で電磁ソレノイドを配
置し、この電磁ソレノイドで磁気吸引される磁性可動部
材（プランジャ）とスタータ出力軸に嵌装されたピニオ
ン付きスリーブとをシフトレバ−を介して連結する、電
磁押し込み式のものがある。

さらに近年では、自動車のエンジンルーム内が高密度実
装化されるに伴い、前記のようにモータ部の外周に電磁
ソレノイドを配設したものが、特に電磁ソレノイドの部
分が他の自動車部品のスペースと干渉しやすい傾向にあ
るので、このような方式に代えて、スタータの小形化を
図る見地から。

種々のスタータが提案されている。

例えば、実公昭４１−２４０４号公報に開示されるよう
にシフトレバ−を使用せず、モータ出力軸と同心となる
ようにして、電磁ソレノイド及びピニオン付きスリーブ
（ピニオンスリーブ）と一体化された磁性可動部材（プ
ランジャ）を配置し、この可動部材を直接磁気吸引して
ピニオンスリーブをシフトさせる方式のもの等が提案さ
れている。

そのほか、上記実開昭６３−６００７７号公報の第１図
の発明のごとく、電磁ソレノイドをモータ部の出力軸の
後方に配置し、ソレノイドの磁気吸引力で駆動される磁
性可動部材をモータ部の電機子軸内に貫通させて、磁性
可動部材が磁気吸引されると、この可動部材によりピニ
オン付きシャフトをエンジンのリングギア側に押し出す
方式のものや、特開昭５９−１３６５６７号公報に開示
されるように、ピニオンシフト専用の電磁ソレノイドを
用いず、スタータの界磁コイルで形成される磁気回路を
利用し、この磁気回路の磁気吸引力をリンク、シフトレ
バ−を介して最終的にピニオン付きスリーブに伝達する
方式のものが提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

これらの従来技術のうち、実公昭４１−２４０４号のよ
うにスタータ出力軸と同心にピニオン移送機構の電磁ソ
レノイドを配置したものは、電磁ソレノイドをスタータ
のボディ外部に外付けしないので、特に装置の径方向の
小形化を図れる利点を有する。

しかし、ピニオンを移送するためのシフトレバ−を使用
していない分、次のような改善すべき点があった。すな
わち、これを実開昭６３−６００７７号の第３図に示す
シフトレバ−タイプのものと比較して説明すると、シフ
トレバ−を使用するものは。

電磁ソレノイドによる磁気回路で磁気吸引される磁性可
動部材の移動距離が小さくとも、シフトレバ−の支点位
置で分けられるレバー比で拡大して、ピニオンスリーブ
の移送距離を大きくできる。換言すれば、電磁吸引力は
、磁気吸引の固定側と可動側間の距謡の２乗に反比例し
ているので、シフトレバ−を使用して移送距離の拡大を
図るならば、固定側と可動側との磁気吸引距離自体は短
くでき、その結果、電磁吸引力を強力にし、電磁ソレノ
イドの小形化を図り得る。これに対し、シフトレバ−を
持たない方式ものは、電磁ソレノイドの磁気吸引におけ
る固定側と可動側との吸引距離が即ピニオンの移送距離
になるので、電磁吸引の固定側と可動側との距離をシフ
トレバ一方式のように小さくすることができず、ソレノ
イドの大きさの制約の下で充分な電磁吸引力を確保する
ことが難しい。そのため、電磁ソレノイドを大形化して
必要な電磁力を確保したり、また、このような大形化を
行なわない場合には、ピニオンの移送力に影響してエン
ジンのリングギアとの噛み合い動作の信頼性が低下する
問題があった。この問題は、実開昭６３−６００７７号
の第１図に記載されたような従来技術でも同様なことが
いえる。

また、上記従来例のうち、特開昭５９−１３６５６７号
の方式は、スタータのモータ部における界磁巻線の励磁
力を利用して、ピニオン移送用のシフトレバ−機構を使
用しているが、このような界磁巻線はピニオン移送機構
として用いる専用の電磁ソレノイドに較べて、電磁吸引
力が小さいので、リングギアに対するピニオンの押し込
み力が弱く、スタータの信頼性が懸念される。またピニ
オンスリーブをスタータ出力軸と同心としない構造なの
で、スタータの径方向の大きさが増す傾向にあった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、スタータ全体の小形化を図りつつ、ピニ
オン移送機構の電磁ソレノイドの磁気回路のうち、固定
側（ｖ＆気吸引側）と可動側（磁性可動部材）との距離
を極力小さくして、磁気吸引力の向上を図り、スタータ
の性能を高めることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、基本的には、次
のように構成する。

以下１本発明を、内容の理解を容易にするため。

第１図の実施例の符号を引用して説明する。

すなわち、本発明は、スタータの出力軸２ａに嵌装され
るピニオン付きのスリーブ２５と、このスリーブ２５を
軸方向に移動させる駆動源たる電磁ソレノイド４２とを
備えるエンジン始動用のスタータにおいて。

前記電磁ソレノイド４２をピニオン付きのスリーブ２５
と共に、出力軸２ａにこの出力軸と同心状態で配置し、
且つこの電磁ソレノイド４２には、電磁ソレノイドの通
電時に磁気回路の一部をなして磁気吸引力で軸方向に吸
引駆動される磁性可動部材４６を組み込み、この磁性可
動部材４６の暉動力が、支点部４１を中心に旋回力を発
生するシフトレバ−３２を介して、スリーブ付きピニオ
ン２５に伝達される構造としてなる。

また、この基本手段を具体化したものとして、次のよう
なものを提案する。

すなわち、エンジンの始動に使用される電磁押し込み式
のスタータにおいて、 モータを駆動源としてスタータの回転力を発生させる出
力軸２ａに、第１のスリーブ（押し込みスリーブ）２６
とピニオン付きの第２のスリーブ（ピニオンスリーブ）
２５とを軸方向に移動可能に一部が重なるように嵌装し
、この第１のスリーブ２６の外周と第２のスリーブ２５
の内周との間にばね設置スペースを確保して、このスペ
ースに第１のスリーブ２６と第２のスリーブ２５とを軸
方向で互いに反対方向に付勢するばね２９を介在すると
共に、この第１．第２のスリーブ２６．２５の内外周間
の一部にへりカルスプライン３６を形成してこれらのス
リーブ同士を螺合し、且つ。

前記出力軸２ａには、電磁ソレノイド４２を出方軸２ａ
と同心状態で第１．第２のスリーブ２６゜２５の外周に
位置するようにして固定配置し、この電磁式ソレノイド
４２の一部にソレノイド通電時に磁気回路の一部を形成
する磁性可動部材４６を軸方向に移動可能に組み込み、
この磁性可動部材４６と第１のスリーブ２６とを、支点
４１を介して回動するシフトレバ−３２により連係させ
てなる。

〔作用〕

本発明の基本的課題解決手段によれば、先ず、電磁ソレ
ノイド４２は、スタータの出力軸２ａにビニオンスリー
ブ２５と共に同心状態で嵌装する構造となるので、電磁
ソレノイド４２はスタータのモータ部１外周に外付けす
る構造とならず、モータ部と軸方向に同列に配置できる
ので、スタータを細身にして小形化を図ることができる
。

そして、電磁ソレノイド４２を通電すると、磁性可動部
材４６が所定方向に磁気吸引され、シフトレバ−３２が
回動して、最終的にこのシフトレバ−３２の回動力が軸
方向の押し込み方に変換されて、ピニオンスリーブ２５
に伝達される。

このような動作をなす本発明によれば、電磁ソレノイド
４２をスタータの出力軸２ａに同心状態に配置したにも
かかわらず、シフトレバ一方式を採用する構造となるの
で、レバー比の関係で、電磁吸引の固定側、可動側（磁
性可動部材）間の距離（エアギャップ）と、ピニオンス
リーブ２５の移送距離との関係を設定できる。そして、
レバー比を適宜設定すれば、上記エアギャップを小さく
しても、ピニオンスリーブ２５の移送距離を拡大できる
。従って、磁性可動部材４６の磁気吸引力を増大させる
ことが可能となり、その分従来よりも電磁ソレノイドの
小形化を図り得る。

なお、基本手段を具体化した手段については、実施例で
詳述しであるので、ここでの説明を省略する。

〔実施例〕

本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は本
実施例に用いるピニオン移送機構を示す部分斜視図、第
３図は本実施例の動作状態を示す一部切欠き断面図であ
る。

１はスタータの本体で、大別するとモータ部１とピニオ
ン移送機構１′とで構成される。モータ部１のハウジン
グ（ヨーク）ｌａと、ピニオン移送機構１′のハウジン
グ１’　　ａとは軸方向に一体的に組立てられる。

モータ部１は、ヨーク１ａ、モータ軸（電機子軸）２、
モータ＃１２に取付けた電機子３、永久磁石式の界磁固
定子４、整流子・５、ブラシ６等で構成される。ブラシ
６は、ばね７の力で整流子５に接触している。また、ピ
ニオン移送機構１′は、詳細は後述するが電磁ソレノイ
ド４２、シフトレバ−３２等で構成される。

モータ軸２の一端は、ピニオンシフト機構１′側に突出
して、この一端にモータギア８が固着され、且つギア８
の周囲に遊星歯車減速機構１３がモータ軸２と同心状態
で組み込まれている。遊星歯車減速機構１３は、遊星ギ
ア９．インターナルギア１０．スプロケット軸１１．ス
プロケット１２等で構成される。

１４は、ハウジング１ａとハウジング１’　ａとの間に
介在されるセンターブラケット、１５はリアカバーで、
これらに配設したメタル１６．１７を介してモータ軸２
を支持している。

モータ部１の出力側には、モータ軸２と同軸線上に出力
軸２ａが配置され、その周囲に一方向ローラクラッチ機
構１８が配設される。ローラクラッチ機構１８は、クラ
ッチアウター１９．ローラ２０、インナー２１の主要部
品から構成され、クラッチアウター１９には遊星歯車減
速機構部１３のスプロケット１２が内周側より１１８さ
れ、スプロケット１２の回転力、換言すれば遊里歯車機
構１３の減速出力が伝達される。また、アウター１９は
、メタル２２が圧入されて、センターブラケット１４′
に設けたボールベアリング２４を介してインナー２１上
に装着される。クラッチアウター１９に伝達された回転
力は、ローラ２０を介してインナー２１に伝達され、さ
らに平行スプライン２７を介して出力軸２ａに伝達され
る。出力軸２ａには、一方向クラッチ機構１８の他に、
その先端寄りに押し込み用のスリーブ（第１のスリーブ
）２６と、ピニオン付きスリーブ（第２のスリーブ）２
５とが一部重なる構造で軸方向に移動可能に嵌装される
。

ピニオンスリーブ２５は、先端外周にピニオン３５を形
成しつつ、押し込みスリーブ２６の外周に嵌装され、ピ
ニオンスリーブ２５の内周と押し込みスリーブ２６の外
周間には、これらのスリーブ同士を軸方向で互いに反対
方向にばね力を付勢するばね２９が介在される。押し込
みスリーブ２６は、その先端にばね２９の力で押される
ピニオンスリーブ２５の移動を抑止するピニオンストッ
パ３０とクリップ３１を有している。また、押し込みス
リーブ２６の後端（反ピニオン側）には。

フランジ３３．３４を形成して、このフランジ３３．３
４間にシフトレバ−３２と係合するための係合溝２８が
設けである。また、押し込みスリーブ２６は出力＠２ａ
の回転力が伝達されるよう嵌装される。

押し込みスリーブ２６の外周一端と、ピニオンスリーブ
２５の内周一端には、ヘリ力ルスプライン３６が形成さ
れ、押し込みスリーブ２６の回転トルクがピニオンスリ
ーブ２５に伝達可能で、且つピニオンスリーブ２５が押
し込みスリーブ２６上を軸方向に移動可能に螺合してい
る。

３９はフロントハウジング１’　ａの先端内周に設けた
ボールベアリングで、ピニオンスリーブ２５を回転可能
に支持している。

また、モータの出力軸２ａの外周には、ピニオンスリー
ブ２５及び押し込みスリーブ２６と共に電磁ソレノイド
４２が出力軸２ａと同心状態で固定配置される。この電
磁ソレノイド４２は、コイル４４と磁気回路を形成する
ソレノイドカバー４５を絶縁モールド４３で一体化した
もので、ソレノイドの内周側に出力軸２ａ先端が挿通さ
れ、且つ押し込みスリーブ２６及びピニオンスリーブ２
５が軸方向に移動可能に挿通される。

電磁ソレノイド４２の外周側には、その外周後半部に磁
性可動部材４６が軸方向に移動可能に組み込まれる。こ
の磁性可動部材４６の組み込みは、第２図に示すように
ソレノイドカバー４５にスラスト溝４５ａを形成して、
この溝４５ａに組み込むもので、磁性可動部材４６の後
端と遊星歯車減速機構１３のカバー５５との間に戻しば
ね５４と、接点押しばね４９が装着される。接点押しば
ね４９は、可動接点４７と絶鼻材４８との間に介在され
る。

また、磁性可動部材４６のには、係合窓４６ａが形成さ
れ、係合窓４６ａにシフトレバ−３２の一端が係合され
る。シフトレバ−３２は他端が二叉に分岐して、その分
岐したレバー脚部を介して押し込みスリーブ２６の係合
溝２８に係合している。シフトレバ−３２は支点部４１
を中心に回動し、そのレバー比は、支点４１から磁性可
動部材４６側のレバー一端までの距離と、支点４１から
押し込みスリーブ２６側のレバー一端までの距離とのレ
バー比を、例えばほぼ１：２の割合に設定しである。

次に本実施例の動作について説明する。

電磁ソレノイド４２の通電時には、ソレノイドカバー４
５．ピニオンスリーブ２５．押し込みシャフト２６．ボ
ールベアリング２４．センターブラケット１４′、磁性
可動部材４６により磁気回路が形成され、磁性可動部材
４６がばね５４の力に抗して、モータ側方向（遊星歯車
機構カバー５５）に磁気吸引される。この移動により、
シフトレバ−３２が図面に向かって反時計方向に回転し
、この回転力を受けて、押し込みスリーブ２６とピニオ
ンスリーブ２５とが一体にリングギア３７方向に移送さ
れる。そして、第３図の実線に示すように、先ずピニオ
ン３′５がリングギア３７の端面に当接し、この状態で
、ピニオンスリーブ２５は当初それ以上の移動が抑制さ
れつつ、押し込みスリーブ２６のみがピニオンスリーブ
２５に内装されたばね２９の力に抗してさらに移動する
。そして、シフトレバ−３２の押し込み力と押し込みス
リーブ２６で圧縮されたばね２９の蓄積エネルギーとで
ピニオンスリーブ２５がヘリカルスプライン３６に沿っ
て回転しつつ前進し、ピニオン３５が第３図の一点鎖線
に示すようにリングギア３７に押し込まれて噛み合う。

そして、可動接点４７が固定接点５０に接触して、モー
タ部の電機子等が通電される。この通電により、モータ
が回転起動して１回転力がギア８゜遊星歯車減速機構１
３．出力軸２ａ、押し込みスリーブ２６．ピニオンスリ
ーブ２５を介してエンジンのリングギア３７に伝達され
る。

しかして、本実施例によれば、次のような効果を奏する
。

電磁ソレノイド４２を、ピニオンスリーブ２５等と共に
出力軸２ａに嵌装することで、スタータ全体の外径を小
形化できる。特に、本実施例の場合には、電磁ソレノイ
ド４２を出力軸２ａに同心に組み込んだとしても、電磁
吸引力で直接ビニオンスリーブ２５を吸引することなく
、シフトレバ−３２を介してピニオンスリーブ２５を邸
動するので、磁性可動部材４６と磁気吸引固定側５５と
のエアギャップを小さくして、ピニオンスリーブ２５の
移送距離を大きくすることができる。そして、磁気回路
の上記エアギャップの短縮化を図り得る結果、磁気吸引
力の増大を図り、ひいては必要な磁気吸引力を確保する
ための電磁ソレノイドの容量も小形化でき、より一層の
スタータの小形化を図り得る。

また、本実施例では、モータ回転の伝達系に遊星歯車減
速機構１３を使用して、モータ軸２と。

ピニオンスリーブ２５等を有した出力軸２ａとも同一軸
線上に配置したので、よりスタータの径方向の小径化に
貢献できる。

さらに１本実施例では、押し込みスリーブ２６とピニオ
ンスリーブ２５とをばね２９を介して嵌装し、これらの
要素をヘリカルスプライン３６を介して係合させること
で、ピニオン３５のリングギア３７への押し込みが、シ
フトレバ−３２の回動力の他にばね２９の蓄積エネルギ
ーが加わった。

且つ回転を伴った押し込み力で行なわれるので、ピニオ
ン３５とリングギア３７の係合を容易にし、その分、必
要電磁力を小さくできる利点がある。

なお、上記実施例では、磁性可動部材４６を第２図に示
すように長方形状の板片で形成するが、これにかえて例
えば電磁ソレノイド４２のカバー外周を嵌装するような
リング形状でもよく、このようなリング形状にすれば磁
気吸引力を増大させることができる。

さらに、出力軸２ａに嵌装されるスリーブとして、ピニ
オンスリーブ２５と押し込みスリーブ２６との２つを組
み合わせたものを例示したが、これに代えてピニオンス
リーブ２５だげにして、このピニオンスリーブ２５をシ
フトレバ−３２で直接移動させたりしてもよい。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、電磁ソレノイドをスター
タの出力軸と同心状態に配置し、かつシフトレバ一方式
を採用することで、シフトレバ−を用いないでピニオン
部材を移送する従来方式等に較べ電磁ソレノイドの小形
化を図り、加えて従来一般に使用されているシフトレバ
一方式のように電磁ソレノイドをモータ部の外周に外付
けする方式（モータ部と電磁ソレノイドを並列配置する
方式）に較べ径方向の小径化を図ることで、スタータ全
体を小形にし、且つピニオン移送機構を駆動するための
電磁吸引力も充分に確保することができる。そのため、
エンジンルームが高密度実装化された自動車への搭載性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、第２図は上
記実施例に用いるビニオン移送機構の部分斜視図、第３
図は上記実施例の動作状態を示す一部切欠き断面図であ
る。 １・・・モータ部、１′・・・ビニオン移送機構、２・
・・モータ軸（電機子軸）、２ａ・・・出力軸、１３・
・・遊星歯車減速機構、２５・・・ピニオン付きスリー
ブ（第２のスリーブ）、２６・・・押し込みスリーブ（
第１のスリーブ）、２９・・・ばね、３２・・・シフト
レバ−１３５・・・ピニオン、３６・・・ヘリカルスプ
ライン、３７・・・リングギア、４１・・・支点、４２
・・・篭筒２図 第　３　口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、スタータの出力軸に嵌装されるピニオン付きのスリ
   ーブと、このスリーブを軸方向に移動させる駆動源たる
   電磁ソレノイドとを備えるエンジン始動用のスタータに
   おいて、 前記電磁ソレノイドを前記ピニオン付きのスリーブと共
   に、前記出力軸に該出力軸と同心状態で配置し、且つこ
   の電磁ソレノイドには、電磁ソレノイドの通電時に磁気
   回路の一部をなして軸方向に吸引駆動される磁性可動部
   材を組み込み、該磁性可動部材の駆動力が、支点部を中
   心に旋回力を発生するシフトレバーを介して、前記スリ
   ーブ付きピニオンに伝達される構造としてなることを特
   徴とするスタータ。 ２、エンジンの始動に使用される電磁押し込み式のスタ
   ータにおいて、 モータを駆動源としてスタータの回転力を発生させる出
   力軸に、第１のスリーブとピニオン付きの第２のスリー
   ブとを軸方向に移動可能に且つ一部が重なるように嵌装
   し、この第１のスリーブの外周と第２のスリーブの内周
   との間にばね設置スペースを確保して、このスペースに
   第１のスリーブと第２のスリーブとを軸方向で互いに反
   対方向に付勢するばねを介在すると共に、この第１、第
   ２のスリーブの内外周間の一部にヘリカルスプラインを
   形成してこれらのスリーブ同士を螺合し、且つ、前記出
   力軸には、電磁ソレノイドを該出力軸と同心状態で前記
   第１、第２のスリーブの外周に位置するようにして固定
   配置し、この電磁ソレノイドの一部にソレノイド通電時
   に磁気回路の一部を形成する磁性可動部材を軸方向に移
   動可能に組み込み、この磁性可動部材と前記第１のスリ
   ーブとを、支点を介して回動するシフトレバーを介して
   連係させてなることを特徴とするスタータ。 ３、第１請求項又は第２請求項において、前記磁性可動
   部材は、前記電磁ソレノイドの外周に設けたソレノイド
   カバーに軸方向に移動可能にして組み込まれるスタータ
   。 ４、第１請求項ないし第３請求項のいずれか１項におい
   て、前記出力軸は、モータ自身の電機子軸と切り離して
   該電機子軸と同軸線上に配置され、これらの電機子軸と
   出力軸とを少なくとも入力側と出力側が同一軸線上にあ
   る減速歯車機構を介して連結してなるスタータ。 ５、第４請求項において、前記減速歯車機構は、遊星歯
   車機構で構成されるスタータ。