JPH04183971A - リダクションスタータ - 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、遊星歯車式減速機構を内蔵したリダクション
スタータに関する。

〔従来の技術〕

従来のスタータには、モータの出力を遊星歯車減速機構
により減速して、スタータ出力軸（ピニオンシャフト）
側に伝達する方式のものがある。

このタイプのスタータは、モータ軸側に太陽歯車が、ス
タータ出力軸側に遊星歯ｊ４Ｉか配設される。

また、遊星歯車と噛合する内歯掬車は機枠（スタータ出
力軸側１〜）内に固定配置Ｉ“′Ｌされる。

この種スタータに用いる遊星歯車減速機構は、クランキ
ング時トこ遊星歯車の自転、公転に伴って、これに接触
する内歯歯車に反力（衝撃トルク）が生じる。この衝撃
トルクは、内歯歯車の歯面圧１−昇ひいては摩耗、損傷
の原因になるため、従来より、緩衝機構を設けて」１記
衝撃トルクの吸収を行っている。

例えは、実間１］ｉ’１５９−９７２６２号公報に開示
されるものは、内−歯歯車の外周と機枠の内周との間に
弾性部材で形成した円環状の緩衝部材を配置し、このｊ
ａ衝部材と機枠内周及び内歯歯車外周とを凹凸係合させ
ている。

また、実開昭６１１，０７９７６号公報に開示されるも
のは、内歯歯車の外周と機枠の内周との数箇所にリブを
設けて、これらのリブを対向させ、さらに機枠及び内歯
歯車の内外周間に緩衝用の弾性部材を嵌装させて前記リ
ブにより回り止め係合させる等の技術が提案されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕 前述した各従来技術は、スタータ動作時に内歯歯車に加
わる衝撃トルクを、内ｆ！ｉ歯ＩＬ外周と係合する緩衝
用弾性部材の円周方向の弾性変形を利用して吸収してい
る。

ところで、このような緩衝］幾構では、その弾性部材は
、機枠内周の突起或いはリフに係止した状態で、内歯歯
車側からの力を受けて円周方向に弾性変形（圧縮）する
ので、弾性部材の圧縮部分が径方向に膨らむことになる
。このような現象が機枠・内歯歯車の内外周間といった
狭い空間で生じるために、内歯歯車を内径方向に局部的
に変形させる力が発生し、歯車同士の暗合に悪影響を及
ぼすことがあった。

このような不具合を解消するためには、内歯歯車の肉厚
を増して強度を１−ばたり、或いは緩衝用の弾性部材の
厚さを減らし機枠内周と内歯歯車外周との間に遊びを設
しづることか考えられる。

しかし、前者の場合には、内歯歯車の重量が増し、また
内歯歯車が径方向に大形化し、コスト高になる。また、
後者の場合には、弾性部材の肉厚が薄くなると、特開昭
６１−１０７９７６１のようなリブで弾性部材の係止す
る場合には、機枠内周と内歯歯車外周に設けたリブ同士
が位置すれした時のリブ間のすき間に弾性部材がはさま
って、損傷するおそれがあった。

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、遊星歯車減速機構を有するスタータの緩
衝部材が内歯歯車からの衝撃１〜ルクを吸収する場合に
、従来のように緩衝部材が局部的に径方向に膨らむ事態
ひいてはそれに伴う内歯歯車の内径方向の変形といった
不具合発生を防上し、しかも緩衝機構の構造が簡単で組
立性及び信頼性に優れたリダクションスタータを提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、次のようにして達成される。

本発明の基本的な課題解決手段を、内容の理解を容易に
するため、第」−図、第２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、モータの出力を遊星歯車減速機構３
を介してスタータ出力軸８側に伝達するリダクションス
タータで、遊星歯車減速機構３が機枠１に内装されるも
のにおいて、 スタータ出力軸８には、遊星歯１１１減速１幾構３の遊
星歯車取り付け部６ａの近くにフランジ９をスタータ出
力軸８とフリーに嵌装し、このフランジ９に遊星歯車５
と４合すべき内歯歯車６付き環状部１−Ｏ及び該内歯歯
車付き環状部１０の外側を囲む円環状の緩衝部１１を一
体に形成すると共に、緩衝部ｊ１を機枠ｊ−内周Ｌコ回
り止め係合させてなる。

〔作用〕

このような構成よりなれば、スタータの動作中に遊星歯
車５の自転、公転に伴って内歯歯車６に反力が生じると
、その反力により、内歯歯車６付き環状部ｊ○が円周方
向及び外径方向に変形する。

一方、緩衝部１１は機枠」内周に回り止め係合している
ので、一体関係にある内歯歯車付き環状部１０とその外
側の緩衝部Ｊ」−との間にフランジ９を介して相対的な
円周方向の弾性変形（ねじれ）が生し、この弾性変形に
より内歯歯車６に加わる衝撃１ヘルクが吸収される。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面により説明する。

第１図は、本発明の第１実施例たるリダクションスター
タの遊星歯車減速機構の正面断面図、第２図は、その一
部を示す側面断面図である。なお、第１−図は、第２図
のＴ−Ｉ線イ］近を断面したものである。

これらの図において、」。はスタータブラケット（機枠
）で、スタータブラケット１は、第２図に示すようにモ
ータハウジング２とフロン１〜ブラケツト（図示せず）
との間に介在され、その内部に遊星歯車減速機構３が内
蔵される。

遊星歯車減速機構３は、太陽歯車４．３個の遊斤歯車５
及び内歯歯車６で構成される。

このうち太陽歯車４は、スタータのモータ１ｉｌｌｌ　
７の先端に形成される。モータ軸７とスタータの出力軸
８とは、同一軸線上に配置され、スタータ出力＠８の後
端に該出力軸８と一体に設けたフランジ部６ａに３個の
遊星歯車５が軸ピン８ａを介して回転自在に等間隔で配
設される。スタータ出力軸８には、ピニオンクラッチ（
図示せず）が装着される。

内歯歯車６は、スタータ出力軸８外周に嵌装されたボス
９ａ付きフランジ９に設けられる。

本実施例では、フランジ９はスタータ出力軸８の径方向
に延び、フランジ９の外周に軸方向に延びる２重の環状
部１０．１１が同心状に一体に配設され、これらの環状
部のうち内側の環状部］Ｏの内周に内歯歯車６が形成さ
れる。環状部」０゜１−１及びフランジ９は、例えばエ
ンジニアリングプラスチック、或いは弾性を有する金属
部材等で一体成形される。

外側の環状部１１は、内側環状部１０の外周を囲む状態
で緩衝部として構成される。以下、外側環状部１」−を
緩衝部と称する。

緩衝部１１は、その外径がスタータブラケッｌ−］の減
速機構収納箇所の内径よりも幾分小さくして、そのフラ
ンジ９がスタータフラケッ１〜王のリア開１］端から嵌
め込め可能としである。フランジ９の嵌め込み時には、
スタータブラケッ１〜１の内周に形成した段差部１２が
フランジ９の一端と当＝７− 接し、フランジ９のフロン１へ方向（第２図では図面に
向かって右方向）の移動が阻止される。

フランジ９のリア方向の移動は、後述する弾性部材１３
の一端及びモータハウジング２の一端部２ａにより阻止
される。

フランジ９には、その緩衝部１１のリア側端部に径方向
に突出させた４個の凸部１４が周方向に等間隔に配設さ
れる。一方、スタータブラケッ１〜１の内周には、凸部
１４に対応させて４個の四部１５が周方向に等間隔で配
設され、これらの凹凸係合によりスタータブラケッ１〜
」にフランジ９が回り止め係合される。

内歯歯車付きの環状部１０と緩衝部１１との内外周間に
は、弾性部月１３が介在される。弾性部材］８３として
は、ゴム材が用いられ、そのリア側端部１３ａが径方向
に向いて、リア側端部１３ａ、がモータハウジング一端
２ａとフランジ９との間に介在して、前述した如くフラ
ンジ９のリア方向の移動が阻止される。

このようにして、遊星歯車減速機構３がスタータブラケ
ット１内部に固定配置され、遊星歯車５が太陽歯車４と
内歯％　、’ｊｌｊ、　６とに噛合する。

スタータのモータが１康動すると、モータ軸７の回転力
が遊星歯車減速機構３を介してスタータ出力軸８に伝達
される。スタータ１ｌｉｉｉ合動作中、遊星歯車５の自
転、公転に伴って内歯ｌせ東６に反力が生じる。内歯歯
車６に発生した反力により、内歯歯車６付き環状部１０
が円周方向及び外径方向に変形する。つまり、環状部１
０とその外側の緩衝部１１との間にフランジ９を介して
相対的な弾性変形が生じ、この弾性変形により反力によ
る衝撃１−ルクが吸収される。

上記衝撃１〜ルク吸収機構を効果的に作動させるには、
内歯歯車付き環状部１０・緩衝部１」−間の衝撃吸収限
度を算出した」二で、材質固有のもつ横弾性係数（Ｇ）
を決定する必要がある。本実施例にお（プる内歯歯車付
き環状部１０．円環状の緩衝部１］を含む材質としては
、横弾性係数（Ｇ）の低い合成樹脂系のものか適する。

実験では、通常２Ｑクラスの乗用中用スタータにおいて
、遊星歯車減速機構に発生する衝撃トルクは、Ｔｍａｘ
＝２０ｋｇｆ−ｍ程度であり、この値は、大半がスター
タに内蔵されているクラッチのねじり剛性に、＝　４０
　ｋｇ　ｆ　ｍ　／　ｒａｄにより決定される。衝撃ト
ルク（Ｔｍａｘ）とねじり合成（Ｋ）の関係は次式で表
される。

Ｔｍａｘ＝αψＧ　　（α：係数） ここで、内歯歯車付き環状部１０．緩衝部１１を含むフ
ランジ９の樹脂化の検討に際して、この衝製トルクをＴ
　’ｍａｙ＝１５ｋｇｆ−ｍ程度に低減しなければなら
ない。これは、内歯歯車付き環状部１０−緩衝部１１間
のねじり剛性（以下緩衝機構のねじり剛性と称する）を
低減することで可能となる。

この緩衝機構のねじり剛性とピニオンクラッチのねじり
剛性との合成値Ｋｏにより、 Ｔ　’　ｍ　ａｙ−αφＧ−が得られる。

よって、 １’ｍａｘ　　αＱＫ。

を満たす、緩衝機構とすればよい。

従って、緩衝機構のねしり剛性に２は、を満たすもので
よい。

しかして本実施例によれば、内向歯車６に加わる衝撃ト
ルクを有効に吸収することで、内歯歯車６の変形を最小
にすることができる。その結果、遊星歯車５と内歯歯車
６間の面圧−■−昇を抑制し、スムーズな噛合動作を期
待することができる。また、衝撃トルクの吸収も内歯歯
車付き環状部１０と緩衝部］１との円周方向のねしれ（
相対的弾性変形）により吸収するので、従来のような緩
衝部材（弾性部材）の円周方向の圧縮それに伴う径方向
の膨張変形により内歯歯車を内径方向に押して変形させ
る不具合も起こらないない。

さらに、内歯歯車付き環状部１０と緩衝部Ｊ１−月一 上の間に弾性体１３が嵌装されることで、次のような効
果を奏する。

衝撃１〜ルクにより内歯歯車６には円周方向のほかに外
径方向の変形力が作用する。このうち円周方向の変形力
は上記環状部１０と緩衝部１１との相対的弾性変形で吸
収するが、外径方向の変形は、弾性体１３により抑制す
る。従って、弾性体１３が内歯歯車６を補強する機能を
なして、内歯歯車６のリム厚を簿くできる。

また、弾性体１３が緩衝部１−１の回り止め用の凸部」
−４の内側にあることから、緩衝動作時に凸部１４が内
径方向に移動するのを防止し、凸部１−４と四部１５に
対する係合の外れを確実に防止する。

さらに、弾性体］。３は遊星歯車減速機構３の防音、防
振作用を行い、−目つ弾性体１３のうちモータハウジン
グ一端２ａに当接する部分１３ａがシール作用をなす。

第３図は、本発明の第２実施例を示す要部断面図である
。図中、第１実施例と同一符号は、同一或いは共通する
要素を示す。

本実施例は、第１実施例と同様にフランジ９に□内歯歯
車付き環状部１０と緩衝部１１を設けるが、緩衝部１１
−は折り畳んで径方向に数層に重畳する構造としてなる
。

このような構造によ九ば、緩衝部ｉ−１の径方向の長さ
党を長くして、そのねじり剛性をより一層小さくするこ
とができる。

例えば、内歯歯車付き環状部１０．緩衝部１１を含むフ
ランジ９の材質を横弾性率４０ｋｇｆ　／ｍｍ２のナイ
ロン系のものとし、緩衝部１１力＼ｄ、＝Φ６５皿、ｄ
２＝Φ６６ｎｍ、　Ｑ＝１７Ｘ５＋ｎｍの形状とすると
、この緩衝機構のねしり剛性Ｋ”は１、　＝５１．８ｋ
ｇｆｍ／ｒａｄ となり、前述の第１実施例で述べた目標値に２＝５１．
４ｋｇｆｍ／ｒａｄとほぼ同値となり、？＃撃１〜ルク
を充分に緩和することが可能となる。

第４図は、本発明の第３実施例を示す要部断面図である
。

本実施例は、緩衝部１１を数層の折り畳むがその重畳を
軸方向に向けて波状にしたものであり、第２実施例と同
様の効果を奏する。

第５図は、本発明の第４実施例を示す要部断面図である
。

本実施例は、第２実施例とは）同様の構造をなす。異な
る点は、緩衝部１１と弾性部材１３との間に緩衝部１１
−よりも高い弾性率を有する第２の弾性部材２０を介在
させた点にある。弾性部材２０の存在で、数層に折り畳
まれた緩衝部１１に径方向に対して均一な予圧を与える
ことで、緩衝部１」の各層に摩擦力を発生さぜ、衝撃１
〜ルクが一定の値を超えるまで、緩衝部１１内に保持さ
れる。

その結果、ダンピング機能をなして、不必要な共振現象
をも低減することができる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、内歯歯車に加わる衝撃１
〜ルクを、内歯歯車とその外周に取り付けた円環状の緩
衝部間のフランジを介した円周方向の相対的弾性変形に
より吸収するので、遊星歯車と内歯歯車間の面圧１−昇
を抑制し、しかも、従ヌこのように緩衝部利（弾性部材
）が円周方向に圧縮されて径方向に膨らむような事態が
生しないので、内歯車を内径方向に変形させる力が生じ
るのを防止する・ 従って、装置の大形化等を図ることなく簡単な構造で有
効な緩衝機能を発揮して、遊星歯車と内歯歯車の適正な
噛合を保証する。また、緩衝部と内歯歯車はフランジに
一体形成されているので、これらの要素を一度に組み込
むことができ、組立性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１．実施例に係るスタータの遊星
歯車減速機構の内部構造を示す正面断面図、第２図は、
その側面からみた要部断面図、第３図は、本発明の第２
実施例の要部断面図、第４図は、本発明の第３実施例の
要部断面図、第５図は、本発明の第４実施例の要部断面
図である。 １　機枠、２・モータハウジング、３　・遊星歯車減速
機構、４・・太陽歯車、５Ｍ、星歯車、６・内歯歯車、
７・・モータ軸、８・・スタータ出力軸、９・・・フラ
ンジ、１０・・内歯歯車付き環状部、１１ン、 ″”ｊ、：：　ｉ １．・ノ 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータの出力を遊星歯車減速機構を介してスタータ
   出力軸側に伝達するリダクションスタータで、前記遊星
   歯車減速機構が機枠に内装されるものにおいて、 前記スタータ出力軸には、前記遊星歯車減速機構の遊星
   歯車取り付け部の近くに該スタータ出力軸とフリーのフ
   ランジが嵌装され、このフランジに前記遊星歯車と噛合
   すべき内歯歯車付き環状部及び該内歯歯車付き環状部の
   外側を囲む円環状の緩衝部を一体に形成すると共に、前
   記緩衝部を前記機枠内周に回り止め係合させてなること
   を特徴とするリダクションスタータ。 ２、第１請求項において、前記緩衝部と前記内歯歯車の
   内外周間に弾性体を介在させてなるリダクションスター
   タ。 ３、第２請求項において、前記弾性体は、前記緩衝部よ
   りも弾性率の高い部材よりなるリダクションスタータ。 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、前記緩衝部は、前記フランジの軸方向或いは径方向
   に折り畳まれて数層に積層されてなるリダクションスタ
   ータ。