JPH0551790B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車のエンジン等に使用される
エンジン用スタータ、特に遊星歯車減速装置を内
蔵するものゝ改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、遊星歯車減速装置を内蔵したこの種のス
タータの一例として、第２図に示すようなものが
あつた。同図において、１００は直流電動機の電
機子であり、以下に述べる要素から構成されてい
る。１０１は電機子コア、１０２は中間部に電機
子コア１０１を設けた電機子回転軸で、電機子１
００の後部にコンミテータ１０３が嵌着される。
このコンミテータ１０３には電機子コア１０１に
巻かれている電機子コイル１０４が接続されてい
る。

１０５はコンミテータ１０３に接触するブラシ
及び保持器で、ボルト１０６によつてリアブラケ
ツト１０７に結合されている。１０８は電機子回
転軸１０２をその後方端部で軸承する軸受であ
り、リアブラケツト１０７の凹部に嵌合されてい
る。１０９は直流電動機のヨークで、電機子１０
０に界磁を発生させる複数個の永久磁石１０９ａ
を内周面上に固設しており、そのヨーク１０９端
面には遊星歯車減速装置を構成する内歯歯車１１
０を嵌合したフロントブラケツト１１１が図示の
如く装着されている。電機子回転軸１０２の前端
部には平歯車１１２が形成され、これと内歯歯車
１１０の両方に複数の遊星歯車１１３が噛合して
いる。１１４はこの遊星歯車１１３の内周面に嵌
着される軸受であり、支持ピン１１５によつて軸
承される。１１６は、この支持ピン１１５を固着
するフランジであり、遊星歯車減速装置の腕を構
成しており、出力回転軸１１７が固着される。１
１８は上記内歯歯車１１０の突起内周面に嵌着さ
れるスリーブベアリングであり、出力回転軸１１
７を軸承している。１１９は出力回転軸１１７の
後部内周面凹所に嵌着されたスリーブベアリング
であり、上記電機子回転軸１０２の前端部を軸承
している。１２０は電機子回転軸１０２及び出力
回転軸１１７の両端部間に配設された鋼球でスラ
ストを授受する機能を有している １２１は出力回転軸１１７の中間部の外周に形
成されたヘリカルスプライン歯で、オーバランニ
ングクラツチ１２２が前後摺動可能にスプライン
嵌合されている。１２３はオーバランニングクラ
ツチ１２２に結合されているピニオン１２４の軸
方向移動量を規制する出力軸１１７の前端部に設
けられたストツパであり、１２５は出力回転軸１
１７を前端部で軸承するスリーブベアリングで、
フロントブラケツト１１１の前端部内面に嵌着さ
れる。１２６は、プラスチツク樹脂によつて成形
された中間部に回転軸１２６ａを有するレバー
で、電磁スイツチ１２７のプランジヤ１２８とオ
ーバランニングクラツチ１２２の外周部に各端部
を図示の如く嵌合される。１２９は可動接点で、
絶縁体１３０を介してロツド１３１に取りつけら
れ、ロツド１３１は前後摺動可能な様にコア１３
２に挿入されている。１３３は固定接点で、ナツ
ト１３４によつて、絶縁体であるキヤツプ１３５
に固定されている。１３６はプランジヤ１２８を
付勢する励磁コイルで、プラスチツク樹脂で成形
されたボビン１３７に巻装され、ケース１３８に
内蔵されている。１３９はリードワイヤで、固定
接点１３３とブラシ及び保持器１０５のブラシと
を接続している。

次に動作について説明する。図示しないスター
タスイツチを閉成することによつて電磁スイツチ
１２７の励磁コイル１３６が通電され、プランジ
ヤ１２８が付勢されて後方に移動してロツド１３
１を後方に押し、可動接点１２９と固定接点１３
３とを当接させる。これにより、固定接点１３３
からリードワイヤ１３９を介してブラシ及び保持
器１０５を通じて電機子１００に給電が行なわ
れ、電機子１００が回転力を発生する。電機子１
００の回転は平歯車１１２から遊星歯車１１３に
伝達され、遊星歯車減速機構により減速されてオ
ーバランニングクラツチ１２２に伝達される。こ
の時にオーバランニングクラツチ１２２と係合し
ているピニオン１２４は回転駆動される。

一方、上記のように付勢されたプランジヤ１２
８の力は、レバー１２６を回転軸１２６ａを回転
中心として反時計回り方向に回転させ、オーバラ
ンニングクラツチ１２２をピニオン１２４と共に
前方に軸線に沿つて摺動させる。これによつて、
ピニオン１２４は、例えば図示しないエンジンの
クランク軸に取付けられたフライホイールに固設
されたリングギヤと噛合する。

エンジンの始動後においては、ピニオン１２４
に対するエンジンの回転作用によりオーバランニ
ングクラツチ１２２がピニオン１２４から離脱
し、ピニオン１２４のみが空転する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のエンジン用スタータは以上のように構成
されているので、電磁スイツチと直流電動機本体
は並列軸構成されており、エンジンに装着される
場合、電磁スイツチのスペースをエンジン又はエ
ンジン部を除いた車両側で確保する事が必要で、
車両等におけるエンジンレイアウトの制約を招く
等の問題点があり、又、フロントブラケツトの先
端部がエンジンミツシヨンハウジング内の例えば
フライホイールとの干渉を避けるため、フライホ
イールの形状が限定されるなどの問題点があつ
た。

この発明は、上記問題点を解消するためになさ
れたもので、電磁スイツチと電動機が直列軸化か
つコンパクトに構成され、さらに出力回転軸の軸
承をピニオンから見ると片持ち構成とすることが
可能となり、装着性に優れたエンジン用スタータ
を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るエンジン用スタータは、管状の
電機子回転軸を有する電動機、電動機の回転力を
伝達する遊星歯車機構とオーバランニングクラツ
チと出力回転軸とピニオンとを有し、エンジン始
動時に電動機の回転力をオーバランニングクラツ
チインナー内周にスプライン嵌合された出力回転
軸に設けたピニオンを通してエンジン側に伝達す
るピニオン機構およびスタータスイツチのオン時
に発生した電磁力により出力回転軸を前方に移動
させるためのスラスト力を出力回転軸に与えると
共に移動接点と固定接点を有するスイツチをオン
して電動機を通電状態にする電磁スイツチの各軸
部を直列的に配設したエンジン用スタータであつ
て、管状の電機子回転軸の内周面に出力回転軸を
軸承するスリーブベアリングを設け、電動機のリ
アブラケツトがプラスチツク成型され、リアブラ
ケツトの内側に電機子回転軸の後部を軸承する軸
受が嵌着される嵌合部を設けると共にリアブラケ
ツトに固定接点を設けるようにしたものである。

〔作用〕

この発明におけるエンジン用スタータは、電機
子回転軸、出力回転軸及び電磁スイツチの軸部が
一軸上に直列化され、また、エンジンに取付ける
時に邪魔となるフロントブラケツトの先端が不要
となり、リアブラケツトの内側の軸受用嵌合部に
よりこの軸受用凹部に嵌着された軸受で電機子回
転軸を軸承して回転可能とし、リアブラケツトに
固定設点を設けリアブラケツトの部分を軸受用及
びスイツチ用に十分活用する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。

第１図において、前とは該当構成要素の右側
を、後とはその左側を各々示し、１は直流電動機
の電機子であり、以下に述べる要素から構成され
ている。２は電機子コア、３は中間部に電機子コ
ア２が取付けられ管孔３ａを有する管状の電機子
回転軸で、延長面がその軸線と所定の角度で交わ
る例えば直交する平面状のブラシ接触面４ａを有
するフエイス形コンミテータ４がその後端部に嵌
着され、このフエイス形コンミテータ４には電機
子コア２に巻かれている電機子コイル５が適宜に
接続されている。

６はブラシで、その後側に配置されたバネ６ａ
により前方に付勢され、ブラシ先端がブラシ接触
面４ａに圧接される。７はプラスチツク成型され
た直流電動機用リアブラケツトで、ブラシ６を前
後移動自在に収容し中心軸線の回りにこの軸線と
並列に設けられた複数のホルダ用孔７ａとこのホ
ルダ用孔７ａよりさらにその軸線側で後端部から
前方に形成された凹部７ｂとを有する。また、リ
アブラケツト７は、凹部７ｂの底面中央部に軸線
方向である前後方向に軸用貫通孔７ｃとこの軸用
貫通孔７ｃの前端部であるリアブラケツト７の前
部に設けられた軸受用凹部７ｄとを有する。さら
に、リアブラケツト７は凹部７ｂの内周面からホ
ルダ用孔７ａに通じる凹部７ｂの孔７ｅと凹部７
ｂの内周面に設けられた凹部７ｂの凹部７ｆとこ
の凹部７ｆからホルダ用孔７ａのないリアブラケ
ツト７の部分をホルダ用孔７ａに対して例えば直
交する如く設けられた螺用貫通孔７ｇを有する。
８は電機子回転軸３の後方最端部を軸承する軸受
で、軸受用凹部７ｄに嵌着されている。

９は後部端面をリアブラケツト７の前部端面に
衝合している直流電動機のヨークで、電機子１に
界磁を発生させる複数個の永久磁石９ａを内周面
上に固設しており、前部端面の段差状の外縁には
遊星歯車装置を構成する内歯歯車１０ａを創設し
たフロントブラケツト１０が図示の如くそれの段
差状の後部端縁を利用して装着される。

このフロントブラケツト１０は、後部から前部
の方向に内側に形成されている複数の段状凹部に
より孔径が小さくなつており、後部内周面に形成
された内歯歯車１０ａと内側中間部に形成された
軸受用凹部１０ｂと前部の小径孔１０ｃと後端面
から前方に形成された螺孔１０ｄとを有してい
る。１１は電機子回転軸３の前端部の外周囲に形
成された太陽歯車としての平歯車、１２は遊星歯
車で、平歯車１１および内歯歯車１０ａ間でそれ
ら両方に噛合している。１３は遊星歯車１２の内
周面に嵌着される軸受、１４は軸受１３を支承す
る支持ピン、１５は従来と同様のオーバランニン
グクラツチ機構を有するオーバランニングクラツ
チで、軸線に近い位置の内周面に設けたヘリカル
スプライン歯１５ａとこの前方にこの内径より孔
径を小さくする内突起５ｂとを有するオーバラン
ニングクラツチインナー１５Ａとこれに係合又は
離脱することが可能であり、後部で支持ピン１４
を固着しているオーバランニングクラツチアウタ
ー１５Ｂとオーバランニングクラツチインナー１
５Ａとオーバランニングクラツチアウター１５Ｂ
間に配置されたローラ１５Ｃ等から構成されてい
る。１６はオーバランニングクラツチインナー１
５Ａに嵌着されラジアル荷重を支承する軸受で、
フロントブラケツト１０の凹部１０ｂに嵌合され
る。１７は後部端面に凹部１７ａを有する出力回
転軸で、中間部に電機子回転軸３の前端口の管内
径より大きい径を有するスプライン嵌合歯１８が
形成されており、ヘリカルスプライン歯１５ａで
前後摺動可能にスプライン嵌合されている。１９
はスプライン嵌合歯１８の歯元より出力回転軸１
７の軸線に近いその前方側面と内突起１５ｂの後
方端面との間に介在するバネで、出力回転軸１７
を常時後方に付勢している。０は出力回転軸１７
の前端部に形成されているストレートスプライン
２１に嵌合されたピニオン、２２は出力回転軸１
７の前端部に設けられたストツパで、ピニオン２
０の後部の凹部と出力回転軸１７の段差間に介在
するバネにより前方に付勢されているピニオン２
０を出力回転軸１７に係止させるためのものであ
る。

２３は電機子回転軸３の管孔３ａの内周面に嵌
着され、管孔３ａの前端口から挿入された出力回
転軸１７の後部を軸承し、出力回転軸１７の前後
方向の直線運動及び回転運動を可能にしているス
リーブベアリング、２４はヨーク９の前端中央部
にある軸受用孔に嵌着されている軸受で、電機子
コア２取付部と平歯車１１との間で電機子回転軸
３を軸承している。

２５は電機子１を有する直流電動機の後方に直
結された電磁スイツチで、励磁時に電機子１に給
電を行なうためのスイツチ機構と同じく出力回転
軸１７にスラスト力を力与える機構とを有し、以
下に述べる要素から構成されている。２６は前端
側に開口を有するケースで、前端面をリアブラケ
ツト７の後端面に突当てた状態となつている。２
７はケース２６の前部にリアブラケツト７より外
方に突出し前後方向にボルト孔を有するヒレ部、
２８はヒレ部２７の孔に挿通され螺孔１０ｄに螺
合し、ケース２６を直流電動機に締結してリアブ
ラケツト７に結合させるボルトである。２９は励
磁コイル３０が巻回され、巻孔を前後方向に向け
てケース２６内に収容されたボビンである。３１
は強磁性体から成るプランジヤで、後部が中空部
３１ａを有しケース２６内でボビン２９の巻孔に
移動可能に遊嵌され、前部が中空部３１ａにつな
がる孔を前後方向に有するプランジヤ管部３１ｂ
となつている。３２はケース２６の開口部の内周
面に嵌合して段差でボビン２９を固定し、中空部
に軸受用孔３２ａを有するコア、３３はコア３２
の後端面とプランジヤ３１の後部の前側段差との
間に介在するバネで、プランジヤ３１を後方に付
勢している。３４はコア３２の軸受用孔３２ａに
嵌着された軸受で、プランジヤ管部３１ｂを前後
方向に運動可能に軸承している。

３５は縦断面がＴ字形のプランジヤロツドで、
後端部が中空部３１ａ内に配置され、中空部３１
ａ内で後方に配置されたバネ３６Ａにより後端面
が前方に押されて付勢される。それの後端部から
前方部分がロツド状で、プランジヤ管部３１ｂを
貫通して軸用貫通孔７ｃを通り、さらに、電機子
回転軸３にその後端口から挿入され、電機子回転
軸３の後端部の管孔３ａに嵌着された軸受３６Ｂ
にて軸承される。このプランジヤロツド３５の前
端面は、凹部１７ａに接触している鋼球３７に常
時当接している。

３８は凹部７ｂとコア３２との間の空間内にあ
るプランジヤ管部３１ｂの前端部の外周面上に装
着された絶縁体で、前側の縁に段差を有してい
る。３９は嵌着孔を有する可動接点で、絶縁体３
８のその段差部に嵌着している。

４０はＬ字形の固定接点で、凹部７ｂに内設さ
れてその一辺が可動接点３９と対向配置される。
４１は固定接点４０の一辺に他の一辺とは逆側に
結合された螺で、螺用貫通孔７ｇを通つてリアブ
ラケツト７の外部に突出され、この突出部分にナ
ツト４２を螺合させる。これにより、外部端子が
構成されると共に固定接点４０がリアブラケツト
７に固定化される。

なお、固定接点４０の内で図示しない直流電源
に接続されるものを除き残りは側ブラシ６に図
示しないリードワイヤで接続され、また、側ブ
ラシ６は図示しないリードワイヤで接地されてい
る。また、上記直流電源の側端子は、図示しな
いリードワイヤでナツト４２の締結により外部か
ら上記接続関係のない固定接点４０に接続されて
いる。さらに、上記直流電源は図示しないスター
タスイツチを介して励磁コイル３０に接続されて
いる。

次に、この発明の一実施例の動作について説明
する。

上記スタータスイツチが開成されている状態の
時には、励磁コイル３０は非通電状態であるので
励磁せず、プランジヤ３１にかかる力はバネ３３
の力のみである。このバネ３３による後方への付
勢によりプランジヤ３１及びプランジヤロツド３
５は、移動範囲の内で後方に位置付けされてい
る。よつて、出力回転軸１７は、電磁スイツチ２
５からスラスト力を受けず、バネ１９による後方
への付勢を受けて電機子回転軸３の前端面とスプ
ライン嵌合歯１８の後側面とが衝合する図の位置
迄後方に位置決めされる。また、この時には、可
動接点３９は、固定接点４０と離れているので固
定接点４０が浮いた状態となり上記直流電源から
電機子１へ給電が行なわれず、電機子１は停止し
ている。

上記スタータスイツチを閉成することによつて
励磁コイル３０が通電されて励磁し、この励磁に
よる電磁力でプランジヤ３１が前方に付勢されて
移動する。この移動により可動接点３９も前方に
移動して可動接点３９が固定接点４０に接触す
る。この接触により固定接点４０同士が可動接点
３９を介して短絡され、上記直流電源からの電流
は、固定接点４０を流れ、固定接点４０に電気的
に結合しているブラシ６のブラシからフエイス形
コンミテータ４を流れ、さらに電機子コイル５を
流れて接地側に至る。このような電機子１の通電
により発生した回転力は、平歯車１１から遊星歯
車１２へと伝達され、遊星歯車１２の公転力とな
つてオーバランニングクラツチ１５に伝達され
る。オーバランニングクラツチ１５に伝達された
公転力は、ローラ１５Ｃの作用によりオーバラン
ニングクラツチ１５が係合しているのでスプライ
ン嵌合しているヘリカルスプライン歯１５ａから
スプライン嵌合歯１８へと伝達される。これによ
つて出力回転軸１７は、ピニオン２０と共に一体
的に電機子１の回転に対して減速した形で回転す
る。

一方、上記のように前方に付勢されたプランジ
ヤ３１がバネ３６Ａを介してプランジヤロツド３
５を前方に押して移動させるので出力回転軸１７
は鋼球３７を介してプランジヤロツド３５から前
方へのスラスト力を受け、このスラスト力により
バネ１９の力に抗してピニオン２０と共に前方に
移動する。この時には、スプライン嵌合歯１８
は、ヘリカルスプライン歯１５ａと嵌合しながら
前方に移動してその嵌合位置を変化させられる。
出力回転軸１７の前方への移動により小径孔１０
ｃから前方に突出されたピニオン２０は、エンジ
ンに付設されたフライホイールの外周上のリング
ギヤと噛合する。よつて、電機子１の回転力は、
ピニオン機構により減速された形で上記リングギ
ヤに伝達され、上記エンジンを始動させる。

上記エンジンの始動直後では、上記エンジンの
回転力が上記リングギヤを介してピニオン２０に
伝達されるのでピニオン２０が出力回転軸１７と
共に回転を早め、この回転によるローラ１５Ｃの
作用によりオーバランニングクラツチ１５が離脱
し、ピニオン２０は出力回転軸１７等と共に空転
する。

さらにこの始動後、上記スタータスイツチを開
成した時には、スタータは上記初期状態（図示の
状態）に戻る。

なお、上記実施例ではコンミテータとしてフエ
イス形コンミテータを使用した場合について説明
したが、従来型コンミテータであつても良い。

又、上記実施例では電機子回転軸と出力回転軸
の間に遊星歯車減速機構を備えたものについて説
明したが、出力回転軸の回転速度を減速する必要
がない場合は、遊星歯車減速機構が無くとも良
い。

又、上記実施例では、電動機の磁界を発生する
ものとして永久磁石を使用したもので説明してい
るが、磁極鉄心にコイルを巻装したものであつて
も同様の効果を奏する。

又、上記実施例では、固定接点４０と側ブラ
シ６とをリードワイヤで接続したが、リードワイ
ヤを用いず、孔７ｅを通じた直接接触のみであつ
てもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、通電時にエ
ンジン始動用の回転力を発生する電動機、上記エ
ンジン始動時に上記電動機の回転力を上記エンジ
ンに出力回転軸の一端部に設けられたピニオンを
通じて伝達するピニオン機構およびスタータスイ
ツチのオン時に発生した電磁力により上記出力回
転軸をその回転軸線方向前方に移動させるための
スラスト力を上記出力回転軸に与えると共に移動
接点を固定接点とを有するスイツチをオンして上
記電動機を通電状態にする電磁スイツチの各軸部
を直列的に配設し、上記電動機の電機子回転軸を
管状とし、この管内周面に上記出力回転軸の後部
を軸承するスリーブベアリングを嵌着し、上記電
動機のリアブラケツトをプラスチツク成型し、上
記リアブラケツトの内側に上記電機子回転軸の後
部を軸承する軸受を嵌着する軸受嵌合部を設ける
と共に上記リアブラケツトに固定接点を設けるよ
うに構成したので、全長を短かく小型化できると
共に軽量化でき、極めて装着性に優れたものが得
られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるエンジン用
スタータの断面図、第２図は従来のエンジン用ス
タータの断面図である。 図において、１……電機子、３……電機子回転
軸、３ａ……管内、４……フエイス形コンミテー
タ、６……ブラシ、７……リアブラケツト、７ａ
……ホルダ用孔、７ｂ……凹部、７ｄ……軸受用
凹部、７ｅ……凹部の孔、７ｆ……凹部の凹部、
７ｇ……螺用貫通孔、８……軸受、１０……フロ
ントブラケツト、１０ａ……内歯歯車、１１……
太陽歯車、１２……遊星歯車、１５……オーバラ
ンニングクラツチ、１５ａ……ヘリカルスプライ
ン歯、１７……出力回転軸、１８……スプライン
嵌合歯、１９……バネ、２０……ピニオン、２３
……スリーブベアリング、２５……電磁スイツ
チ、３０……励磁コイル、３１……プランジヤ、
３１ａ……中空部、３１ｂ……プランジヤ管部、
３３……バネ、３５……プランジヤロツド、３６
Ａ……バネ、３８……絶縁体、３９……可動接
点、４０……固定接点、４２……ナツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管状の電機子回転軸を有し、エンジン始動用
   の回転力を発生する電動機と、該電動機の回転力
   を伝達する遊星歯車機構と、該遊星歯車機構の公
   転力を受けるオーバランニングクラツチと、該オ
   ーバランニングクラツチのインナー内周にスプラ
   イン嵌合して軸線方向に移動可能に設けられ、前
   部にピニオンを設けた出力回転軸と、電磁力によ
   り移動体を前進させて上記出力回転軸を上記軸線
   方向に前進させ上記ピニオンをリングギアに噛合
   させると共に可動接点を固定接点に接触させて上
   記電動機をオンする電磁スイツチとを備え、上記
   電機子回転軸の管内に上記出力回転軸の後部と上
   記移動体の前部を互いに逆方向から挿入したエン
   ジン用スタータであつて、上記電機子回転軸の管
   内周面に上記出力回転軸の後部を軸承するスリー
   ブベアリングを嵌着し、上記電動機のリアブラケ
   ツトをプラスチツク成型し、上記リアブラケツト
   の内側に上記電機子回転軸の後端部を軸承する軸
   受が嵌着される軸受嵌合部を設けると共に上記リ
   アブラケツトに上記固定接点を設けたことを特徴
   とするエンジン用スタータ。 ２ 上記電機子回転軸の後部に嵌着されたコンミ
   テータをブラシ先端と接触する平面状の接触面を
   有するフエイス形コンミテータとし、上記リアブ
   ラケツトの軸受嵌合部の周りの上記リアブラケツ
   トの部分に上記ブラシを移動自在に収容したホル
   ダ用孔を設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のエンジン用スタータ。 ３ 上記移動体を、強磁性体から成り後部が中空
   で前部が上記中空につながり上記軸線方向である
   移動方向に孔を有するプランジヤと後端部が上記
   中空内に配置され上記中空内に後方配置されたバ
   ネにより前方に付勢され上記後端部から前方がロ
   ツド状になつているプランジヤロツドとから構成
   し、上記プランジヤの前部外周に絶縁体を介して
   上記可動接点を上記固定接点の接点面に相対する
   ように取付けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載のエンジン用スタータ。