JPH033967A - 同軸形スタータ - 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〕 この発明は電動機の電機子回転軸とｔｍスイッチの作動
軸とを同一軸線上に配置した同軸形スタータに関するも
のである。

〔従来の技術〕

従来、この種の同軸形スタータとしては、例えば特開昭
６３−１９５３８１号公報に示すものがあり、これを第
２図に示す０図において、１は直流電動機で、これは外
壁をなすヨーク２の内周面に周方向に間隔をあけて固設
された永久磁石３と、ヨーク２の中心部に回転可能に配
置された電機子４と、この電機子４の一端側に設けられ
たフェイス形のコンミテータ５とから主に構成されてい
る。

この直流電動機１における電機子４は、中空の電機子回
転軸６と該回転軸６の外周に取付けられた電機子コア７
とから構成されている。また電機子回転軸６の中空部内
周面には拡径凹部が形成され、この凹部周面には周方向
に複数のカム面６ａが形成されている。電機子回転軸６
の一端側すなわち図中左方側の外周に嵌着されたフェイ
ス形のコンミテータ５は、複数のブラシ８と摺接して整
流を行うべく多数のセグメントを電機子回転軸６に対し
て直角な面に配置したもので、各セグメントには電機子
コア７に巻装された電機子コイル９の端部が接続されて
いる。

複数のブラシ８は、ヨーク２と一体に形成されかつアー
ス回路を構成するリヤブラケット部２ａの外側に配置さ
れたプラスチック類のブラシホルダ１０によって支持さ
れ、リヤブラケット部２ａに形成された各開口部からコ
ンミテータ５の摺動面に対してスプリング１１によって
圧接されている。このリヤブラケット部２ａの中央開口
部内周面には軸受１２が嵌合され、該軸受１２は電機子
回転軸６の後端すなわちコンミテータ側の端部を支持し
ている。前述したブラシホルダ１０は、後方部に図示し
ない端子と接続する固定接点１３をインサート成型し、
その固定接点１３にブラシ８のプラス側のリードワイヤ
（図示せず）を溶接したターミナル１４をねじ１５で固
着して構成されている。

また、上記電機子回転軸６の拡径凹部周面に形成された
カム面６ａはオーバランニングクラッチ機構を構成する
。すなわち、電機子回転軸６の中空部内には管状のクラ
ッチインナ１６が挿入され、その前端部がフロントブラ
ケット１７に嵌着された軸受１８で支承され、またクラ
ッチインナ１６の中間部外周に嵌着した軸受１９で電機
子回転軸６の前端部を支承している。なお、フロントブ
ラケット１７はヨーク２前端に取付けられ、リヤブラケ
ット部２ａに通しボルトで固定されている。

そして、クラッチインナ１６の外周面と電機子回転軸６
の拡径凹部周面に形成された各カム面６ａとによって複
数の喫状空間部が区画形成され、各校状空間部にはカム
面６ａとクラッチインナ１６の外周面とを保合連結する
ためのローラ２０および該ローラ２０を係合方向へ押圧
するスプリング（図示せず）が配置されている。このよ
うに、オーバランニングクラッチ機構は、カム面６ａと
共に、クラッチインナ１６、ローラ２０および押圧スプ
リング等によって構成され、かつ電機子回転輪６自体も
クラッチアウタを兼用してその機構の一作用を担持して
いる。

管状のクラッチインナ１６の内部通路には出力回転軸で
あるピニオン軸２１が配置され、クラッチインナ１６と
ピニオン軸２１とはその内外周に形成されたヘリカルス
プラインによって回転伝達可能且つ軸方向移動可能に噛
み合わされており、１６ａはクラッチインナ１６のヘリ
カルスプライン、２１ａはピニオン軸２１のヘリカルス
プラインである。ピニオン軸の前端には機関のリングギ
ヤ（図示せず）に係合するピニオン２１ａが一体的に形
成されている。このピニオン軸２１は、クラッチインナ
１６の後部近傍内面に嵌合固定された軸受２２によって
支持され、ピニオン軸２１の後端外周に取付けられたス
トップリング２３と前述の軸受２２との間にはピニオン
軸２１を復帰させるスプリング２４が配置されている。

ピニオン軸２１の後端における端面には凹部２５が形成
され、該凹部２５には一端開放の筒状の第１のホルダ２
６が遊嵌され、該第１のホルダ２６の他端閉塞部と凹部
２５の奥壁との間にスラスト力を受ける鋼球２７が配置
されている。

更に、２８は電磁スイッチ装置で、このｔ磁スイッチ装
置２８はボルト２９によってリヤブラケット部２ａの外
側部に結合されており、該電磁スイッチ装置２８は、ケ
ース３０と共に磁路を構成する前方および後方のコア３
１ａ、３１ｂに支持されたプラスチック類のボビンに巻
装された励磁コイル３２と、ボビンの中央開口部に摺動
可能に配置されたプランジャ３３と、該プランジャ３３
に取付けられた移動集合体３４とから構成されている。

プランジャ３３は、キースイッチがオフの時、第２図で
示された元の位置に復帰するよう前方コア３１ａとの間
に配置されたコイルスプリング３５によって付勢力を受
けている。

移動集合体３４は、プランジャ３３に一端が固定されか
つ他端が前述したピニオン軸２１後端の第１のホルダ２
６に対向して配置された作動軸としてのロッド３６をを
し、該ロッド３Ｇのプランジャ側外周部にはピニオン軸
側に向って開放する開口部３７ａを備えた第３のホルダ
３７が固着されている。この第３のホルダ３７には２つ
の絶縁体３８ａ、３８ｂに挟まれた可動接点３８ｃを存
する可動接点体３８が摺動可能にその外周部に装着され
ている。ロッド３６の他端には該ロッド外周面を軸方向
に摺動可能に第２のホルダ３９が嵌合装着されており、
該第２のホルダ３９と第３のホルダ３７の開口部内端面
との間にはピニオン軸２１を第２図でみて右方すなわち
前方へ押圧するスプリング４０が配置されている。また
、ロッド３６の他端端面と第１のホルダ２６の内部端面
との間にもピニオン軸２１を前方へ押圧するためのスプ
リング４１が配置されている。なお、４２はケース３０
の後端を塞ぐ非磁性体のプレートで、プランジャ３３の
後方への復帰の際のストツパの役目をすると共に電磁石
スイッチ装置２Ｂの後方壁をなしている。

電機子回転軸６の後端側外周面には小径段部６ｂが形成
され、この小径段部６ｂにはその外周面にナール転造を
施した回り止め転造部を形成した筒体４３が正大固定さ
れている。この筒体４３に対して電機子コア７が圧入嵌
合されることで、電機子コア７と電機子回転軸６とが一
体に固定される。なお、電機子回転軸６は焼入れ処理さ
れ、各部に必要な強度が与えられている。

次に上記構成の同軸形スタータの動作について説明する
。先ず、図示しないキースイッチをオフにした状態では
、励磁コイル３２は非通電状態であるから励磁せず、プ
ランジャ３３にはスプリング３５の力のみ作用しててい
るので移動集合体３４は後方に位置し、プランジャ３３
はプレート４２に当接している。この状態で固定接点１
３と可動接点３８ｃは開離状態であるから直流電動機１
は停止しており、またピニオン軸２１もスプリング２４
によって後方に位置付けられている。

キースイッチをオンにすると、励磁コイル３２が通電さ
れてプランジャ３３が付勢され、移動集合体３４は前方
に移動し、可動接点３８ｃは固定接点１３に当接する。

従って、ブラシ８、コンミテータ５を介して電機子コイ
ル９に通電され、直流電動Ｉｌｌは起動する。一方、ピ
ニオン軸２１は移動集合体３４のスプリング４０．４１
によって前方に押圧され、直流電動機の起動と同時にエ
ンジンのフライホイールの外周に固設されたリングギヤ
とピニオン２１ａとが噛合する。エンジンの始動後、リ
ングギヤによってピニオン軸２１およびクラッチインチ
１６が逆付勢されて電機子回転軸６より高速回転すると
、一方向オーバランニングクラッチ作用によってクラッ
チインナ１６と電機子回転軸６との保合が解除され、電
機子回転軸６は空転する。始動完了によってキースイッ
チがオフされると通電は切られ、電磁スイッチ装置２８
内のスプリング３５の作用によりプランジ中３３と共に
移動集合体３４は後方に復帰し、ピニオン軸２１はスプ
リング２４の作用により後方へ復帰する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記従来の同軸形スタータは以下の問題点
があった。すなわち、 （Ｉ）　　電機子回転軸６がオーバランニングクラッチ
機構のクラッチアウタを兼用しているため、オーバラン
ニングクラッチ単体の構成としては取出すことができず
、従って、例えばオーバランニングクラッチ機能自体を
評価する場合でも、電機子４のアッセンブリでないと困
難であって。

生産上の品質管理を行う上でかなりのロスを伴うもので
あった。

（ｎ）　　電機子回転軸６にローラ２０を組付ける際、
電機子回転軸６内部は奥行が深くかつ内径が小さい上に
電機子１の軸方向には電機子コイル９等が突出している
ため手指や治具が入りにくく、ローラ２０装着時の邪魔
となり、またローラ２０の形状が細長いこともあってロ
ーラ２０装着時の作業性が非常に悪かった。

（ＩＩＩ）　　電機子回転軸６内にオーバランニングク
ラッチ機構が配置されているため、オーバランニングク
ラッチとしての外径を大きくすることができず、従って
クラッチ容量が十分得られなかった、すなわち、クラッ
チ容量を増加させるためローラ２０を軸方向に長くして
もカム面６ａとの接触が不均一になってしまう等の理由
から容量に寄与する有効ローラ長は大きな増加が望めず
、またクラッチ容量への影響はフランチ外径Ｄ〉クラッ
チ軸方向長さしの関係にあるため、長さしの増加はクラ
ッチ容量増加に対して不利であった。

（ＴＶ）　　更に、同軸形スタータは、電磁スイッチの
作動軸と電機子回転軸とが異なる軸線上に設けられたい
わゆる並列二輪形スタータに比べ、その全長が大きくな
る傾向にあるため、機関への搭載性の面より全長短縮化
への強い要請があり、上記（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の問題点
をスタータの全長を太き（することなく解決する必要が
あった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、品質管理上有利でかつ作業性が良好であり、また十
分なりラッチ容量が得られると共に全長を短縮すること
のできる同軸形スタータを得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る同軸形スタータは、オーバランニングク
ラッチ装置のクラッチインチ前端部をフロントブラケッ
トに嵌合した軸受で支承すると共に、クラッチインチ内
周側にスプライン嵌合するピニオン軸を、その先端のピ
ニオン歯が前記軸受と径方向に重なるよう配設し、また
フランチアウタ本体部を電機子コイルの電機子コア前方
部分内周部に配設すると共に、該クラッチアウタ後方部
を電機子回転軸と回転方向に回り止め係合したものであ
る。

〔作　用〕

この発明においては、電機子とオーバランニングクラッ
チ装置とが分離可能であるため、電機子とオーバランニ
ングクラッチ装置との組立作業が容易であると共に、オ
ーバランニングクラッチ装置の機能評価を行う場合も、
オーバランニングクラッチ装置単体のみで行うことがで
きる。また、ピニオン歯が軸受と径方向に重なるよう配
置されているため、ピニオン軸はフロントブラケットが
らほとんど突出せず、スタータ全長が短縮化される。更
にオーバランニングクラッチ装置が電機子コア前方の電
機子コイル内周側に位置するため、オーバランニングク
ラッチ装置外径が大きくなり、クラッチ容量が増加する
。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例による同軸形スタータの一
部破断正面図である０図中、１〜４４は第２図の従来装
置と同様であるため、対応する部分に同一符号を付して
その説明を省略する。４５はオーバランニングクラッチ
装置で、そのクラフチアウタ４６は、前端側の本体部４
６ａが電機子コイル９の電機子コア４前方部内周側に位
置し、後方部４６ｂが電機子回転軸６内偏にストレート
スプライン嵌合して、電機子回転軸６とは別体となって
おり、４７はそのスプライン嵌合部を示している。また
、クラッチアウタ４６の本体部４６ａは、その外径が電
機子回転軸６よりやや大きく形成され、内側のカム面４
６ｃとクラッチインナ４８との間にはローラ４９が配設
されている。クラ、チインナ４８の前端部はフロントブ
ラケット１７に嵌合した軸受５０で支承され、またクラ
ッチインナ４８外周部とクラッチアウタ４６の後方部４
６ｂとの間には軸受５１が設けられている。

更に、クラッチインナ４８内周にはヘリカルスプライン
４８ａが形成され、クラッチインナ４８および電機子回
転軸６の内部に配設されたピニオン軸５２のヘリカルス
プライン５２ａとスプライン嵌合している。クラッチイ
ンナ４８前端内周部は拡径され、この拡径部４８ｂ内に
とニオン軸５２先端のピニオン歯５２ｂが軸受５ｏと径
方向に重なるよう配設されており、フロントブラケット
１７からのピニオン軸５２突出量は小さくなっている。

また、ピニオン歯５２ｂの枚数は７枚以下となっている
。

このように構成された同軸形スタータは、オーバランニ
ングクラッチ装置４５が電機子回転軸６と別体であるた
め、オーバランニングクラッチ装置４５の組立作業が容
易となり、またオーバランニングクラッチ装置４５の機
能評価を行う場合でも、従来のように電機子のアッセン
ブリを必要としない、なお、電機子回転軸６は焼入れさ
れているためスプライン嵌合部４７の摩耗防止が図られ
ており、また筒体４３によってｔＷ１子回転回転軸６機
転コア７との固定も容易に行える。

更に、オーバランニングクラッチ装置４５を電機子コア
７前方の電機子コイル９内周側に配置したので、クラッ
チ外径を太き（することができ、従って十分なりラッチ
容量を得ることができる。

また、この場合オーバランニングクラッチ装置が電機子
回転輪６内に配置された従来のものに比べて若干の軸長
増加となるが、ピニオン歯５２ｂが軸受５０と径方向に
重なるよう配置され、ピニオン軸５２の軸長短縮化が図
られているため、この短１分でオーバランニングクラッ
チ装置４５による軸長増加を吸収することができる。ま
た、従来８枚以上であったピニオン歯５２ｂの歯数を７
枚以下としたため、ピニオン歯５２ｂをクラッチインナ
４８の内側に配置し易いと共に、スタータとしての相対
的なトルクが増加するため、従来と同等のトルクを得る
場合、電機子コア７の全長短縮化が可能となり、これら
のことからスタータの全長を従来以下とすることができ
る。

なお、上記実施例では電機子回転軸６とクラッチアウタ
４６との保合をスプライン嵌合としたが、これに限定さ
れるものではなく、例えばキー嵌合や圧入等、回転方向
に回り止めが行われる構成であれば他の保合であっても
良い。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明の同軸形スタータによれば、電機
子回転軸とクラッチアウタとを回り止め係合し、かつオ
ーバランニングクラッチ装置を電機子コア前方の電機子
コイル内周側に配置すると共に、とニオン歯がクラッチ
インナ前端を支承する軸受と径方向に重なるよう構成し
たので、品質管理上存利でかつ組立作業が容易となり、
また十分なりラッチ容量が得られると共にフランチ全長
の短縮化を図ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による同軸形スタータの一
部破新正面図、第２図は従来の同軸形スタータの断面図
である。 １・・・直流電動機、６・・・電機子回転軸、７・・・
電機子コア、９・・・ｔｉ子コイル、１７・・・フロン
トブラケット、２８・・・電磁スイッチ装置、４５・・
・オーバランニングクラッチ装置、４６・・・クラフチ
アウタ、４６ａ・・・クラフチアウタ本体部、４６ｂ・
・・クラッチアウタ後方部、４７・・・スプライン嵌合
部、４８・・・クラッチインチ、４８ａ・・・ヘリカル
スプライン、５０・・・軸受、５２・・・ピニオン軸、
５２ａ・・・ヘリカルスプライン、５２ｂ・・・ピニオ
ン歯。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中空の電機子回転軸を有する電動機と、この電動機の後
   方に設けられ、その作動軸が前記電機子回転軸と同一軸
   線上に配置された電磁スイッチと前記電機子回転軸内に
   配設され、該電機子回転軸の回転駆動力がオーバランニ
   ングクラッチ装置を介して伝達されるピニオン軸とを備
   えた同軸形スタータであって、前記オーバランニングク
   ラッチ装置のクラッチインナ前端部をフロントブラケッ
   トに嵌合した軸受で支承すると共に、該クラッチインナ
   内周側にスプライン嵌合する前記ピニオン軸を、その先
   端に形成されたピニオン歯が前記軸受と径方向に重なる
   よう配設し、かつ前記オーバランニングクラッチ装置の
   クラッチアウタ本体部を電機子コイルの電機子コア前方
   部分内周部に配設すると共に、該クラッチアウタ後方部
   を前記電機子回転軸と回転方向に回り止め係合したこと
   を特徴とする同軸形スタータ。