JPH03105060A - 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、プランジャの移動速度を、プランジャの移動
に伴う室内の圧力上昇によって減速するスタータに関す
る． ［従来の技術］ 従来の技術として、実開昭５６−１４３５６８号の公報
に開示された技術が知られている．この従来技術は、プ
ランジャを収納し、プランジャの移動に伴い圧力が変化
する室を有するハウジングを備えたものである． この技術を具体的に示す。スタータのピニオンギアをエ
ンジンのリングギアに噛合さぜるべく、電磁コイルが通
電されると、プランジャが移動を開始する．すると、ハ
ウジング内の室の圧力が上昇する．この室内の圧力が上
昇すると、上昇した圧力がプランジャの移動を阻止する
ように働く。

この結果、プランジャの移動に伴う室内の圧力上昇によ
って、７ランジャの移動速度が減速される．そして、こ
のプランジャの移動速度が減速されることによって、ピ
ニオンギアとリングギアとの噛合性が改善される． 次に、プランジャの移動に伴う、プランジャにかかる荷
重の変化について、第１０図を用いて説明する． 電磁コイルが通電を受けると、プランジャは、復帰位置
ａ１より、作動を開始する．プランジャは、電磁コイル
が通電されると、リターンスプリングｆｒｊｉＡに抗し
て荷重ａ２に達する事により、移動を開始する。そして
、プランジャが電磁コイルの吸引力によって移動するす
る際、プランジャは、リターンスプリング荷重Ａの増加
の他に、プランジャの移動に伴う室内の圧力上昇による
、グランジャの移動を阻止する力（減速効果）Ｂを受け
る。

プランジャが、リターンスプリング荷重Ａおよび減速効
果Ｂに打ち勝って移動するに従い、ドライブスプリング
およびドライブレバーを介してピニオンギアをリングギ
アに向けて移動させる。そして、プランジャの位置ａ３
で、ピニオンギアとリングギアとが当接する。このピニ
オンギアとリングギアとの当接以後、１ランジャの移動
に伴い、ドライブスプリングが撓み始める。この結果、
プランジャは、ドライブスプリング荷重Ｃを受けて、プ
ランジャの受ける荷重が上昇する。そして、プランジャ
の位ｌｂ１で、ピニオンギアとリングギアとが噛み合う
． そして、プランジャは、リターンスプリング荷ｍＡ、減
速効果Ｂおよびドライブスプリング荷重Ｃに打ち勝って
移動し、位ｉｂ２で、マグネットスイッチが閉じる．す
ると、プランジャの移動に伴い、ドライブスプリングが
撓み、プランジャはコンタクトスプリング荷ｆｉＤを受
ける。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ 上記の従来技術では、プランジャを移動する際、電磁コ
イルの吸引力が、プランジャの受ける荷重α２に打ち勝
つ必要がある。つまり、電磁コイルの吸引力を示す吸引
曲線β２が、荷重α２を上回る必要がある． 一方、第１０図の一点鎖線に示す荷重α３は、減速効果
Ｂを備えないタイグのスタータの、グランジャの受ける
荷重を示す。この減速効果Ｂを備えないタイプは、吸引
曲線β２より吸引力の低い吸引曲線β１で、１ランジャ
の移動が可能となる。

この結果、減速効果Ｂを備えたスタータは、減速効果Ｂ
を備えないスタータに比較して、電磁コイルの吸引力を
大きくする必要がある．つまり、減速効果Ｂを備えたス
タータは、電磁コイルへの供給電流を多くする必要があ
る。

また、電源（バッテリ）の電圧が降下した場合や、電流
の供給障害が生じた場合など、減速効果Ｂを備えないス
タータは、作動するにもかかわらず、減速効果Ｂを備え
たスタータでは作動しなくなってしまう問題点を備えて
いた。

本発明の目的は、グランジャの移動速度を減速する手段
を備えたスタータを、少ない供給電流で作動させること
にある． ［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明のスタータは、次
の技術的手段を採用する。

スタータは、出力軸が回転駆動されるモータと、前記出
力軸の軸方向へ摺動可能に支持されたピニオンギアと、
このピニオンギアに連結され、前記ピニオンギアを軸方
向へ操作するドライブレバーと、このドライブレバーに
連結されたドライブスプリングと、このドライブスプリ
ングを介して前記ドライブレバーを操作するとともに、
リターンスプリングによって付勢されたプランジャ、前
記ドライブスプリングおよび前Ｃ己リターンスプリング
の付勢力に打ち勝って前記１ランジャを移動させる電磁
コイル、および前記プランジャを収納し、前記プランジ
ャの移動に伴い圧力が変化する室を備えたハウジングを
具備し、前記プランジャの移動に伴う前記室内の圧力の
干．昇によって前記１ランジャの移動速度を減速するピ
ニオン移動装置と、前記プランジャが少なくとも前記リ
ターンスプリングの付勢力に打ち勝って移動する際に前
記室内の圧力を抜く圧力解放手段とを備える．［作用１ 本発明の圧力解放手段は、次に示すように作用する。

電磁コイルが通電を受けると、電磁コイルの発生する吸
引力によって、グランジャが移動し、ドライブスプリン
グ、ドライブレバーを介してピニオンギアをモータの出
力軸に沿って移動させる．つまり、スタータのピニオン
ギアが、エンジンのリングギアに向けて移動し、ピニオ
ンギアがリングギアに噛合する． このプランジャが移動する際、プランジャの移動量に伴
い、ハウジングの室内の容積が減少する．この室内の容
積が減少する際に、圧力解放手段を作用させないと、室
内の圧力がグランジャの移動量に応じて上昇する。室内
の圧力が上昇すると、プランジャは、室内の圧力上昇に
よるプランジャの移動を阻止する力に打ち勝って移動せ
ねばならない．このため、グランジャの移動速度が減速
される。

一方、プランジャが移動し、室内の容積が減少する際に
、圧力解放手段を作用させると、室内の圧力は抜かれる
。このため、室内の圧力上昇によるプランジャの移動を
阻止する力は発生せず、プランジャの移動速度を減速す
る効果は得られなくなる．しかるに、この圧力解放手段
が作用することによって、プランジャの移動を阻止する
力がなくなるため、プランジャにかかる荷重を少なくす
ることができる． ［発明の効果］ 本発明は、以上の作用で説明したように、圧力解放手段
を作用させることによって、１ランジャにかかる荷重を
少なくすることができる．言い換えると、圧力解放手段
を作用させることによって、プランジャは低い供給電流
で移動が可能となる。

この結果、圧力解放手段の作用時期を操作する（例えば
、プランジャの移動途中で圧力解放手段を作動させる、
あるいは電磁コイルへ供給される電流値に応じて圧力解
放手段を作動させる）ことによって、１ランジャの移動
速度を減速する手段を備えたスタータを、少ない供給電
流で作動させることができる． ［実施例］ 次に、本発明のスタータを、図に示す一実施例に基づき
説明する。

（第１実施例の構成〉 第１図ないし第６図は本発明の第１実施例を示し、第５
図はスタータの概略図を示す．スタータ１は、エンジン
のリングギア２に噛合可能なピニオンギア３と、このピ
ニオンギア３を回転駆動するモータ４と、このピニオン
ギア３をモータ４の出力軸５に沿って変位させ、ピニオ
ンギア３とリングギア２との噛合、離脱を行うマグネッ
トスイッチ６とに大別される。

ピニオンギア３は、一方向クラッチ７を介してモータ４
の出力軸５に駆動される．このため、エンジンの回転に
よってモータ４が駆動されることが防がれる． また、ピニオンギア３は、一方向クラッチ７に形威され
たスリーブ８を介してドライブレパー９の一端と連結し
ている．このドライブレパー９は、支点■０を中心に回
転自在に支持されている．このドライブレパー９の支点
１０よりスリーブ８側は、ドライブスプリング１１の一
端に連結されている。このドライブスプリング１１は、
支点１ｏの周囲に巻部を有し、他端がマグネットスイッ
チ６に連結している． 次に、マグネットスイッチ６について、第１図を用いて
説明する。

マグネットスイッチ６は、プランジャ１２と電磁コイル
１３からなるピニオン移動装ｉ１Ｆ　１　４と組み合わ
され、ハウジング１５によって覆われている．このハウ
ジング１５は、気密に設けられている．このため、ハウ
ジング１５内の室１６は、プランジャ１２の移動に伴っ
て体積が変化し、圧力も変化する． プランジャ１２は、ハウジング１５内に固着されたスリ
ーブ１５ａの内周によって、軸方向へ摺動自在に、かつ
室１６内の気密状態が保たれるように支持されている。

また、プランジャ１２は、リターンスプリング１７によ
って、ハウジング１５より突出する方向へ向けてｒ＋勢
されている．ハウジング１５より突出したプランジャｌ
２の一端には、ドライブスプリング１１を係止するため
の凹み１８が形成されている。ハウジング１５の内側に
配されるプランジャ１２の他端には、マグネットスイッ
チ６の可動接触子１９が、軸方向へ移動可能に支持され
ている。なお、可動接触７−１９は、ストッパ２０によ
って軸方向の規制がなされている。また、司動接触子１
つは、コンタクトスプリング２１によって、マグネット
スイッチ６の固定接触子２２へ向けて付勢されている。

プランジャ１２の周囲には、凹部２３が設けられている
。この凹部２３は、グランジャ１２の移動途中でハウジ
ング１５内の室１６と、ハウジングｌ５の外部と連通さ
せるための圧力解放手段で、凹部２３がハウジング１５
の外部と、スリーブ１５ａ内に形成された空気孔１６ａ
との両方にかかった時に、室１６内の圧力を抜き、室１
６内の圧力を低下させるものである。なお、本実施例で
は、ピニオンギア３とリングギア２とが当接する位置で
、室１６内の圧力を低下させるように、凹部２３が設け
られている。

また、室１６は、ハウジング１５に設けられた電磁弁２
４の開閉によって、外部と、連通、遮断が行われる．こ
の電磁弁２４は、内部に丁字形の空気通路２５を備えた
弁体２６と、この弁体２６を付勢して、室１６を外部と
連通させる復帰スブリング２７と、この復帰スプリング
２７に抗して弁体２６を吸引し、弁体２６の空気通路２
５を閉じる電磁コイル２８とからなる．なお、電磁弁２
４は、電磁コイル１３の外周とハウジング１５との間に
形成された空気孔１６ｂを介して室１６に連通している
． 電磁コイル１３は、吸引コイル２９と保持コイル３０と
からなり、第５図に示すように、キースイッチ３１を閉
じ、バッテリ３２と接続されると、磁力を発生してプラ
ンジャ１２を吸引する。なお、吸引コイル２９は、第１
図に示すようにマグネットスイッチ６が閉じられると、
通電が停止するように設けられている。

（実施例の作動〉 次に、第６図を用いて、上記実施例の作動を説明する。

エンジンを始動する際、使用者によって、キースイッチ
３１が閉じられると、キースイッチ３１が閉じられてい
る間、保持コイル３０と、電磁弁２４の電磁コイル２８
とが通電され、マグネットスイッチ６が閉じるまでの間
、吸引コイル２９が通電される。

電磁弁２４の電磁コイル２８が通電されると、弁体２６
が復帰スグリング２７に抗して移動し、弁体２６の空気
通路２５が塞がれる． 一方、吸引コイル２つおよび保持コイル３０が通電を受
けると、プランジャ１２は、復帰位置ａ１（第１図の位
置）より、リターンスプリング荷重Ａに抗して荷重ａ２
に達する事により、移動を開始する。そして、１ランジ
ャ１２が、吸引コイル２９および保持コイル３０の吸引
力によって移動するする際（第２図参照）、プランジャ
１２は、リターンスプリング荷重Ａの増加の他に、プラ
ンジャ１２の移動に伴う室１６内の圧力十．昇によるプ
ランジャ１２の移動を阻止する力（減速効果）Ｂ１を受
ける． プランジャ１２が、リターンスプリング荷重Ａおよび減
速効果Ｂ１に打ち勝って移動するに従い、プランジャ１
２がドライブスプリング１１およびドライブレパー９を
介してピニオンギア３をリングギア２に向けて移動させ
る。そして、プランジャ１２の位置ａ３で、ピニオンギ
ア３とリングギア２とが当接ずる（第３図参照）。

すると、プランジャ１２に形成された凹部２３によって
、室１６内と、ハウジング１５の外部とが運通され、室
１６内の圧力が抜かれる。この結果、室１６内の圧力に
より、プランジャ１２の移動を阻止する力がなくなり、
荷，ｌａ４に示すように、プランジャ１２にかかる負荷
は、リターンスプリング荷重Ａのみとなる。

また，ピニオンギア３とリングギア２とが当接すると、
ドライブスグリングｌ１が撓み始め、プランジャ１２は
、ドライブスプリング荷重Ｃを受ける。そして、グラン
ジャ１２の位置ａ５で、ピニオンギア３とリングギア２
とが噛み合う。

ピニオンギア３とリングギア２との噛合以後、プランジ
ャｌ２の移動に伴い、凹部２３がハウジング１５内に１
受入して、凹部２３による室１６内とハウジング１５の
外部との連通が阻止される（第４図参照〉。すると、グ
ランジャ１２の移動に伴い、再び室１６内の圧力が上昇
する．この結果、プランジャ１２は、移動に伴い、リタ
ーンスプリング荷重Ａ、ドライブスプリング荷重Ｃを受
けるとともに、室１６内の圧力上昇によるグランジャ１
２の移動を阻止する力（減速効果）Ｂ２を受ける。

１ランジャ１２の移動によって、位置ａ６で、マグネッ
トスイッチ６が閉じる．すると、１ランジャ１２の移動
に伴い、コンタクトスプリング２１が撓み、プランジャ
１２はコンタクトスプリング荷重Ｄを受ける． つまり、プランジャ１２を移動するには、電磁コイル１
３が、グランジャ１２に掛かる荷重α１に打ち勝つ吸引
力を発生する必要がある。この荷重α１に打ち勝つ吸引
力は、従来の減速効果を備えたスタータの、プランジャ
を駆動するのに必要な吸引曲線β２　（第１０図参＠）
より低い、例えば吸引曲線β１で可能となる． なお、復帰時は、キースイッチ３１を開くことにより、
保持コイル３０への電流の供給が無くなり、リターンス
プリング１７などの付勢力により、第ｌ図の復帰位置に
戻る．また、キースイッチ３１が開かれることにより、
電磁弁２４の電磁コイル２８の通電も停止され、弁体２
６が復帰スプリング２７によって１１帰し、弁体２６を
介して室１６内がハウジング１５の外部と連通ずる。こ
のため、プランジャ１２の復帰にともない低ｆする室１
６内の圧力は、弁体２６の空気通路２５を介して導入さ
れる空気によって補充される。この結果、プランジャ１
２は、復帰時に減速効果もなく、復帰が良好に行われる
。

（実施例の効果） 本実施例では、圧力解放手段であるプランジャ１２の四
部２３によって、１ランジャ１２の移動途中でプランジ
ャ１２にかかる荷重を少なくすることができる。これに
より、グランジャ１２を駆動するのに必要な吸引力が、
従来の吸引曲線β２（第■０図参照）に比較して小さく
なる。この結果、電磁コイル１３に供給される電流値を
、従来に比較して小さくｔることができる． つまり、プランジャ１２の移動途中で、圧力解放手段を
作動させることによって、少ない供給電流でプランジャ
１２の移動が可能となるとともに、プランジャ１２の移
動速度の減速を行うことができる。

また、例えば、電磁コイル１３の吸引力を、従来と同じ
、第６図の吸引曲線β２で、−グランジャ１２を駆動さ
せた場合、バッテリ３２の電圧が降下した場合や、電流
の供給障害が生じた場合でも、電磁コイル１３の吸引力
が吸引曲線β１に低下するまでスタータ１を作動させる
ことができる．この実施例の変形例を示す。電磁弁２４
にかわり、室１６内の圧力を保持する一方向弁でも良い
．（第２実施例） 第７図および第８図に第２実施例を示す。

第１実施例では、１ランジャ１２に設けた凹部（第１実
施例参照）によって、プランジャ１２の移動途中で、室
１６内の圧力を解放したが、本実施例では、電磁弁２４
（圧力解放手段）によって、プランジャ１２の移動途中
で、室１６内の圧力を解放するものである． 具体的には、プランジャ１２の外周には、第１実施例の
凹部は形成されておらず、グランジャｌ２とスリーブ８
との間は、常に気密に保たれる。

そして、電磁弁２４は、制御回路３３によって、開閉制
御される。この制御回路３３は、キースイッチ３１の状
態や、位置検出手段３４によって検出したプランジャ１
２の位置に応じて、電磁弁２４の電磁コイル２８の通電
制御を行うものである．この制御回路３３の・一例を示
す。制御回路３３は、キースイッチ３１がＯＮされると
電磁弁２４をＯＮするが、プランジャ１２が例えばリン
グギア２とピ：ニオンギア３とが当接する付置に達した
ときのみ、電磁弁２４をＯＦＦ　Ｌ、室１６内の圧力を
抜くものである． なお、位置検出手段３４の例としては、磁気センサ、光
センサ、接触式センサなどがある。

この実施例の変形例を示す。ピニオンギア３や、ドライ
ブレパー９、一方向クラッチ７など、プランジャ１２に
よって変位する物の位置に位置検出手段３４を設けて、
電磁弁２４の通電制御を行っても良い。

（第３実施例〉 第９図に第３実施例を示す。

本実施例は、電磁コイル１３へ供給される電圧値、電流
値に応じて電磁弁２４（圧力解放手段）の作動状態を変
化させるものである。具体的な例を示せば、制御回路３
３は、キースイッチ３１がＯＮされた際、マグネットス
イッチ６の電磁コイル１３に供給される電流値、または
電圧値に応じて、電磁弁２４の開閉を制御するものであ
る。つまり、制御回路３３は、バッテリ３２より供給さ
れる電流値あるいは電圧値が高く、電磁コイルｌ３の発
生する吸引力が、第１０図の吸引曲線β２よりも高い場
合は、電磁弁２４を通電して、グランジャ１２に減速効
果を与える。逆に、バッテリ３２より供給される電流値
あるいは電『値が低く、電磁コイル１３の発生する吸引
力が、第１０図の吸引曲線β２よりも低い場合は、電磁
コイル１３の通電を停止して、プランジャ１２の移動を
行うものである． この実施例により、電磁コイル１３への供給電力が大き
い場合にのみ、グランジャｌ２の移動に伴う室１６内の
圧力上昇によって、プランジャ１２の移動速度を減速す
ることができる。

（変形例〉 上記実施例では、リングギア２とピニオンギア３とが当
接した際に、圧力解放手段を作動させたが、例えば、リ
ングギア２とピニオンギア３とが当接した後に、圧力解
放手段を作動させるなど、圧力解放手段の作動位置を変
えても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は第１実施例を示し、第１図ないし
第４図はマグネットスイッヂの断面図、第５図はスター
タの概略図、第６図はプランジャの移動位置とプランジ
ャにかかる荷重との関係を示したグラフである。 第７図および第８図は第２実施例を示し、第７図はスタ
ータの概略図、第８図はマグネットスイッチの断面図で
ある。 第９図は第３実施例を示すスタータの概略図である。 第１０図は従来のスタータのプランジャの移動位置とプ
ランジャにかかる荷重との関係を示したグラフである。 図中　１・・・スタータ　３・・・ピニオンギア　４・
・・モータ　５・・・出力軸　９・・・ドライブレパー
　１１・・・ドライブスプリング　１２・・・プランジ
ャ　１４・・・ビ：ニオン移動装置　ｌ５・・・ハウジ
ング　１６・・・室　１７・・・リターンスプリング　
２３−・・凹部（圧力解放手段）　２９・・・吸引コイ
ル（電磁コイル〉３０・・・保持コイル（電磁コイル）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）出力軸が回転駆動されるモータと、 （ｂ）前記出力軸の軸方向へ摺動可能に支持されたピニ
   オンギアと、 （ｃ）このピニオンギアに連結され、前記ピニオンギア
   を軸方向へ操作するドライブレバーと、 （ｄ）このドライブレバーに連結されたドライブスプリ
   ングと、 （ｅ）（ｅ−１）このドライブスプリングを介して前記
   ドライブレバーを操作するとともに、リターンスプリン
   グによつて付勢されたプランジャ、 （ｅ−２）前記ドライブスプリングおよび前記リターン
   スプリングの付勢力に打ち勝って前記プランジャを移動
   させる電磁コイル、 （ｅ−３）前記プランジャを収納し、前記プランジャの
   移動に伴い圧力が変化する室を備えたハウジングを具備
   し、 前記プランジャの移動に伴う前記室内の圧力の上昇によ
   って前記プランジャの移動速度を減速するピニオン移動
   装置と、 （ｆ）前記プランジャが少なくとも前記リターンスプリ
   ングの付勢力に打ち勝って移動する際に前記室内の圧力
   を抜く圧力解放手段と を備えるスタータ。