JPH063189Y2 - 同軸形スタータ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、エンジンを始動するスタータの改良に関す
るものであり、さらに詳細には遊星減速機構を用いた自
動車のエンジン用スタータの改良に係わるものである。

〔従来の技術〕

従来、遊星歯車減速機構を内蔵したこの種のスタータの
一例として、第３図に示すようなものがあった。同図に
おいて、３００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。３０１は電機子コア、３
０２は中間部に電機子コア３０１を設けた電機子回転軸
で、電機子３００の後部にコンミテータ３０３が嵌着さ
れる。このコンミテータ３０３には電機子コア３０１に
巻かれている電機子コイル３０４が接続されている。

３０５はコンミテータ３０３に接触するブラシ及び保持
器で、ボルト３０６によってリアブラケット３０７に結
合されている。３０８は電機子回転軸３０２をその後方
端部で支承する軸受であり、リアブラケット３０７の凹
部に嵌合されている。

３０９は直流電動機のヨークで、電機子３００に界磁を
発生させる複数個の永久磁石３０９ａを内周面上に固設
しており、そのヨーク３０９端面には遊星減速機構を構
成する内歯歯車３１０を嵌着したフロントブラケット３
１１が図示の如く装着されている。電機子回転軸３０２
の前端部には平歯車３１２が形成され、これと内歯歯車
３１０の両方に複数の遊星歯車３１３が噛合している。
３１４はこの遊星歯車３１３の内周面に嵌着される軸受
であり、支持ピン３１５によって支承される。３１６
は、この支持ピン３１５を固着するフランジであり、遊
星減速機構の腕を構成しており、出力回転軸３１７が固
着される。３１８は上記内歯歯車３１０のボス部内周面
に嵌着されるスリーブベアリングであり、出力回転軸３
１７を支承している。３１９は出力回転軸３１７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３０２の前端部を支承している。３２０
は電機子回転軸３０２及び出力回転軸３１７の両端部間
に設置された鋼球でスラスト力を授受する機能を有して
いる。３２１は出力回転軸３１７の中間部の外周に形成
されたヘリカルスプラインで、クラッチアウター部３２
２ａ、クラッチインナー部３２２ｂ及びローラ３２２ｃ
から構成されるオーバランニングクラッチ装置３２２の
クラッチアウター部３２２ａが前後摺動可能にスプライ
ン嵌合されている。３２３はオーバランニングクラッチ
装置３２２のクラッチインナー部３２２ｂに結合されて
いるピニオン３２４の軸方向移動量を規制する出力回転
軸３１７の前端部に設けられたストッパであり、３２５
は出力回転軸３１７を前端部で支承するスリーブベアリ
ングで、フロントブラケット３１１の前端部内面に嵌着
される。

３２６はプラスチック樹脂によって成形された中間部に
回転軸３２６ａを有するレバーで、電磁スイッチ装置３
２７のプランジャ３２８とオーバランニングクラッチ装
置３２２の外周部に各端部を図示の如く嵌合される。３
２９は可動接点で、絶縁体３３０を介してロッド３３１
に取りつけられ、ロッド３３１は前後摺動可能な様にコ
ア332に挿入されている。３３３は固定接点で、ナット
３３４によって、絶縁体であるキャップ３３５に固定さ
れている。３３６はプランジャ３２８を付勢する励磁コ
イルで、プラスチック樹脂で成形されたボビン３３７に
巻装され、ケース３３８に内蔵されている。３３９はリ
ードワイヤで、固定接点３３３とブラシ及び保持器３０
５のブラシとを接続している。

３４０はプランジャ３２８に内蔵されていてレバー３２
６を介してオーバランニングクラッチ装置３２２を押圧
するスプリングであり、３４１はプランジャ３２８を復
帰させるスプリングである。

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って電磁スイツチ装置３２７の励
磁コイル３３６が通電され、プランジャ３２８が付勢さ
れて後方に移動してロッド３３１を後方に押し、可動接
点３２９と固定接点３３３とを当接させる。これによ
り、固定接点３３３からリードワイヤ３３９を介してブ
ラシ及び保持器３０５を通じて電機子３００に給電が行
なわれ、電機子３００が回転力を発生する。電機子３０
０の回転は平歯車３１２から遊星歯車３１３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
グクラッチ装置322に伝達される。この時にオーバラン
ニングクラッチ装置３２２と係合しているピニオン３２
４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ャ328の力は、
レバー３２６を、回転軸３２６ａ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ッチ装置
３２２をピニオン３２４と共に前方に軸線に沿って摺動
させる。これによって、ピニオン３２４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ィ
ールに周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３２４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ッチ装
置３２２がピニオン３２４から離脱し、ピニオン３２４
のみが空転する。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来のスタータは以上のように構成されているので、電
動機部と電磁スイツチ装置とが２軸構成となり、エンジ
ンに装着される場合、電磁スイツチ装置のスペースをエ
ンジン又は車両側の一部で確保することが必要で車両全
体におけるエンジンレイアウトの制約を招く等の課題が
あった。又、オーバランニングクラッチ装置は、そのク
ラッチアウター部が出力回転軸とヘリカルスプライン嵌
合しているが、前後に摺動するための摺動性の観点よ
り、一定レベルのスプラインのクリアランスが必要で、
その結果、オーバランニングクラッチ装置のクラッチイ
ンナー部に対しローラを介して偏心が生じ、このために
常に安定したオーバランニングクラッチ機能が確保でき
ない等の課題があった。

この考案は上記のような課題を解決するためになされた
もので、電動機部と電磁スイツチ装置が直列に構成さ
れ、遊星歯車減速機構を有する同軸形スタータであっ
て、エンジンレイアウト性を容易にすると共にオーバラ
ンニングクラッチ装置のクラッチアウター部の偏心を回
避しオーバランニングクラッチ装置の寿命の向上を計っ
た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〕 この考案に係る同軸形スタータは、電動機部と該電動機
部の電機子の回転を減速する遊星歯車減速機構と、オー
バランニングクラッチ装置と、該オーバランニングクラ
ッチ装置のクラッチインナー部が後方に形成された出力
回転軸と、該出力回転軸の前方部に前後摺動可能にスプ
ライン嵌合されエンジンのリングギヤと噛合うピニオン
を前方に付勢するために出力回転軸の周上に設置された
電磁スイツチ装置とを配置し、クラツチインナー部の内
面に嵌着された軸受と後方に遊星歯車をピンを介して支
承するオーバランニングクラッチ装置のクラッチアウタ
ー部の内面に嵌着された軸受とに太陽歯車を創設した電
機子回転軸の延長部を挿入したものである。

〔作用〕

この考案における同軸形スタータは、出力回転軸と一体
のクラッチインナー部の内面に嵌着された軸受で電機子
回転軸を支承又は支承され、さらに電機子回転軸によっ
てクラッチアウター部の内面に嵌着された軸受を介して
オーバランニングクラッチ装置を支承するので、クラッ
チインナー部とクラッチアウター部の同軸度が確保さ
れ、クラッチアウター部の偏心が回避され、また、クラ
ッチアウター部がピンを介して遊星歯車を支承し、出力
回転軸周上にピニオンを付勢する電磁スイツチ装置を設
けたので、エンジンレイアウト性に優れた遊星減速機構
を有する同軸形スタータとなる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図について説明する。第１図
において、１００は直流電動機の電機子であり、従来例
と同様に電機子コア１０１、電機子回転軸１０２、コン
ミテータ１０３および電機子コイル１０４で構成され、
コンミテータ１０３にブラシ１０５が摺接している。１
０５ａはブラシ１０５の保持器で、電機子１００の後部
を覆っているリアブラケット１０６にボルト１０７で結
合されている。１０８は電機子回転軸１０２の後端部を
支承する軸受で、リアブラケット１０６の凹部に嵌合さ
れている。１０９は上記直流電動機のヨークで、磁界を
発生させる永久磁石１０９ａがその内周面に固設されて
いる。ヨーク１０９の前方にはその前方中央部に筒状の
折り曲げ部109bが形成されていて、その内面には軸受１
１０が嵌着され、この軸受１１０により電機子回転軸１
０２の前方部を支承している。電機子回転軸１０２の軸
受１１０より前方には太陽歯車である平歯車１１２が形
成されており、これとヨーク１０９の前方に取付けられ
るフロントブラケット１１１の内側に嵌合された椀状の
内歯歯車構成体１１３の内周面に形成されている内歯歯
車部１１３ａとの間に複数の遊星歯車１１４が噛合して
いる。１１５はこの遊星歯車１１４の内周面に嵌着され
る軸受であり、支持ピン１１６によって軸承される。

１１７はオーバランニングクラッチ装置であり、この構
成体の１つであって楔状のカムを創設したクラッチアウ
ター部１１８に上記支持ピン１１６は図示のように固定
されている。１１９はクラッチアウター部１１８の後部
に形成された軸方向凹部内面に嵌着された軸受で、電機
子回転軸１０２の平歯車１１２を形成したさらに前方部
１０２ａが嵌挿されることによって支承され、クラッチ
アウター部１１８の偏心を防止している。１２０はトル
ク伝達機能を有するオーバランニングクラッチ装置１１
７のローラ、１２１は電機子回転軸１０２と同軸上に設
けられた出力回転軸で、その後方部１２１ａはオーバラ
ンニングクラッチ装置１１７の一部を成すクラッチイン
ナー部となっている。このクラッチインナー部１２１ａ
の軸方向凹部の内側面には軸受１２２が嵌着されてい
て、電機子回転軸１０２の前方部１０２ａの軸受119よ
り前方部分が嵌挿されていることによって支承されてい
る。上記内歯歯車構成体１１３は前方部が上記オーバラ
ンニングクラッチ装置１１７を覆うように形成されてい
て、ワッシャ１２３を介して上記出力回転軸１２１のク
ラッチインナー部１２１ａの前端面と当接してその軸方
向移動を阻止していると共にスラスト力を受けている。
また、電機子回転軸１０２の回転を減速する遊星減速機
構からグリスが飛散するのを防止もしている。なお、出
力回転軸１２１は内歯歯車構成体１１３の前端中央部の
孔を通って前方に伸長している。

１２４は出力回転軸１２１の周上に設置された電磁スイ
ツチ装置であり、以下に述べる構成要素から構成されて
いる。後端部の開口が狭められた略筒状のケース１２５
がフロントブラケット111の中間前方部の内周に嵌合さ
れ、このケース125の前部内周面の凹部に嵌合された例
えば略リング状のコア１２６が設けられ、ケース１２５
内に励磁コイル１２７が巻装された樹脂製のボビン128
が設置されている。１２９は出力回転軸１２１の軸心方
向に移動自在に設けられた筒状のプランジャで、ボビン
１２８の孔内およびその後方を移動する。このプランジ
ャ１２９は出力回転軸１２１上を移動可能に設けられた
ホルダ１２９ａをその後部で固着している。このホルダ
１２９ａには絶縁体を介して可動接点１３０が取付けら
れ、その接点面が軸心と直交するように設けられてい
る。また、ホルダ１２９ａの後端は上記内歯歯車構成体
１１３の前方部の外壁面に当接して静止している。１３
１は接点面が可動接点１３０の接点面に前方に対向して
配置された固定接点で、絶縁体１３２を介してフロント
ブラケット１１１の内面形状にそって屈曲してフロント
ブラケット１１１のオーバランニングクラッチ装置１１
７の外周上の後方部分に端子ボルト１３３によって取付
けられている。端子ボルト１３３は図示しないバッテリ
と接続する端子およびブラシ１０５とリードワイヤによ
って接続する端子であるが、片方は図では省略してあ
る。

１３４は作動時に図示しないエンジンのリングギヤと噛
合うように設けられたピニオンで、その内側で出力回転
軸１２１の前方部の外周に設けられたヘリカルスプライ
ン１２１ｂと前後摺動可能にスプライン嵌合している。
１３５はフロントブラケット１１１の電磁スイツチ装置
１２４より前方の内面に嵌着された軸受で、この内周面
をピニオン１３４の歯車を創設していない部分が摺動す
る。ピニオン１３４の歯車はこの軸受１３５より前方に
位置し、軸受１３５の前端面と衝合して静止し、フロン
トブラケット１１１の前端部がこの歯車外周を囲ってい
る。１３６は出力回転軸１２１の前端部に取付けられた
ストッパで、その後端面がピニオン１３４の内面の段差
と前方で対向し、ピニオン１３４の移動量を規制してい
る。また、１３７はストッパ１３６とピニオン１３４と
の間に設けられたピニオン復帰スプリングである。１３
８はプランジャ１２９とコア１２６との間に設けられた
プランジャ復帰スプリング、１３９は押圧スプリング
で、非磁性体のホルダ１４０と非磁性体の複数のボール
１４１を介してピニオン１３４をその後端面から押圧
し、ホルダ１２９ａとホルダ１４０との間に設けられて
いる。また、ホルダ１４０とプランジャ１２９は前後方
向の移動時に係合するように構成されている。

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って電磁スイツチ装置１２４の励
磁コイル１２７が通電されるとプランジャ１２９が前方
に移動し、プランジャ129に固定されているホルダ１２
９ａに取付けられている可動接点１３０と固定接点１３
１とが当接する。これにより固定接点１３１からリード
ワイヤを介してブラシ１０５を通じて電機子１００に給
電が行われて電機子１００は回転力を発生する。この回
転力は平歯車１１２から遊星歯車１１４へと遊星歯車減
速機構を介し、さらにオーバランニングクラッチ装置１
１７を介して出力回転軸121に伝達される。出力回転軸
１２１に伝達された回転力はさらにヘリカルスプライン
１２１ｂからピニオン１３４に伝達される。

一方、プランジャ１２９の付勢によってホルダ１２９ａ
から押圧スプリング１３９とホルダ140とボール１４１
を介してピニオン１３４は前方に移送され、ピニオン１
３４は図示しないエンジンのフライホィールに周設され
たリングギヤと噛合う。

なお、上記スタータスイツチが開成されるとプランジャ
１２９の前方への付勢が消勢され、プランジャ復帰スプ
リング１３８の復元力によりプランジャ１２９が後方に
付勢されて後方に復帰移動すると共にピニオン復帰スプ
リング１３７の復元力によりピニオン１３４も上記リン
グギヤから離れて図示の位置迄後方に復帰移動する。一
方、この復帰と共に固定接点１３１と可動接点１３０が
離れるので電機子１００への給電が断たれ、直流電動機
は回転力を発生しなくなる。

なお、上記実施例では出力回転軸１２１のクラッチイン
ナー部１２１ａが軸受１２２を介して電機子回転軸１０
２に支承されている場合について説明しているが、第２
図のようにクラッチインナー部２２１ａの直前の出力回
転軸２２１部分に形成された出力回転軸２２１の段部２
２１ｃ外周面に嵌着された軸受２４２を内歯歯車構成体
２１３の前方凹部に嵌合させて出力回転軸２２１の後方
クラッチインナー部２２１ａの内面に嵌着された軸受１
２２で電機子回転軸１０２を支承してもよい。

また、上記実施例ではコンミテータは電機子の後方部分
に設けられているが、電機子の前方部分に設けて電機子
コアと遊星歯車減速機構との間にブラシを取付け固定接
点からつながるリードワイヤの長さを短縮した構成のも
のであっても良い。

また、上記実施例では遊星歯車は支持ピンによって支
承され、この支持ピンはクラッチアウター部に固設され
た場合について説明したが、クラッチアウター部に支持
ピンとしての突起を設けて、この突起により軸受を嵌着
した遊星歯車を支承してもよい。

また、上記実施例では電動機の磁界を発生するものとし
て永久磁石で説明してあるが、鉄製のポールにコイルを
嵌装したものであっても良い。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば電機子回転軸３０２の
前方部の遊星歯車減速機構を構成する太陽歯車創設部か
ら前を前方に延長し、出力回転軸の後部のオーバランニ
ングクラッチ装置のクラッチインナー部に嵌着した軸受
及び遊星歯車をピンを介して支承するオーバランニング
ク装置のクラッチアウター部の内面に嵌着する軸受に挿
入するように構成したので、クラッチインナー部とクラ
ッチアウター部の同軸度が確保され、クラッチアウター
部の偏心が防止され、オーバランニングクラッチ装置の
寿命向上が図れると共に、遊星歯車の電機子回転軸に対
する偏心も防止され、遊星歯車からの異音防止、寿命向
上も可能にし、また、全体の構成として、遊星減速部の
構成が安定化するので電磁スイツチ装置と電動機部と遊
星歯車減速機構を直列構成することが可能となりエンジ
ンレイアウト性が向上したものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による同軸形スタータを示
す断面図、第２図は他の実施例を示す要部断面図、第３
図は従来のスタータの断面図である。 図中、１００…電機子、１０２…電機子回転軸、１０６
…リアブラケット、１０８，１１０，115，１１９，１
２２，１３５…軸受、１０９…ヨーク、１０９ａ…永久
磁石、１１１…フロントブラケット、１１２…平歯車
（太陽歯車）、１１３…内歯歯車構成体、１１４…遊星
歯車、１１６…支持ピン、１１７…オーバランニングク
ラッチ装置、１１８…クラッチアウター部、１２１…出
力回転軸、１２１ａ…クラッチインナー部、１２１ｂ…
ヘリカルスプライン、１２４…電磁スイツチ装置、１３
４…ピニオン。 なお、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転力を発生する電動機部と、該電動機部
   の電機子回転軸の回転を減速する遊星歯車減速機構と、
   係合時に上記遊星歯車減速機構の回転出力を伝達するオ
   ーバランニングクラッチ装置と、該オーバランニングク
   ラッチ装置のクラッチインナー部が後方部に形成された
   出力回転軸と、該出力回転軸の前方部に前後摺動可能に
   スプライン嵌合されてエンジンのリングギヤと噛合うピ
   ニオンを前方に付勢するために前記出力回転軸周上に設
   置された電磁スイッチ装置とを含む同軸形スタータであ
   って、前記電機子回転軸の前方部の前記遊星歯車減速機
   構用太陽歯車を創設した箇所のさらに前方に前記電機子
   回転軸を延長し、前記出力回転軸の後部のクラッチイン
   ナー部の内面に嵌着した軸受と前記遊星歯車減速機構の
   遊星歯車を支承する支持ピンを設けた前記オーバランニ
   ングクラッチ装置のクラッチアウター部の内面に嵌着し
   た軸受とに前記電機子回転軸の延長部が挿入されている
   事を特徴とする同軸形スタータ。