JPH0647982B2 - スタータ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等に搭載されるエンジン始動を行うた
めのスタータ装置に関するものである。

［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］ 従来、この種スタータ装置のなかには、例えば特開昭６
２−１３１９７２号公報に示す如く、ピニオンギアが一
体的に設けられたピニオン軸を筒状とし、この筒内に、
モータ側の駆動力が伝達される出力軸を内嵌し、該出力
軸と、ピニオン軸側に設けられる一方向回転クラツチの
クラツチアウタとをヘリカルスプライン嵌合の関係を用
いて連結し、そしてピニオン軸を、一方向回転クラツチ
と共にヘリカルスプライン嵌合に追従して先端側に移動
させ、これによつてケーシングに覆われているピニオン
ギアを外方に飛び出してエンジン側のリングギアに噛合
させてエンジン始動をするようにしたものがある。

しかしながらこのものは、筒状のピニオン軸と、これに
内嵌する出力軸との間に介装される軸受が、ピニオン軸
側には摺動自在で、出力軸側に支持される構成になつて
いる。そして、前述したようにピニオン軸が先端側に移
動してリングギアに噛合する場合、該ピニオン軸は、基
端側が前記軸受に軸支される片持ち状態となり、この基
端側のみが支持された片持ち状態で、エンジン始動に基
づく偏荷重がピニオン軸の先端側に働くことになる。こ
の結果、ピニオン軸は、上記エンジン始動時において、
基端側が片持ちされた状態で先端側において偏荷重を受
けることになつてどうしても芯ずれが生じて、ピニオン
ギアの振れが大きくなつて噛合の円滑性が損なわれてし
まう許りでなく、精度的にも劣り耐久性が低下する等の
問題が有る。

さらにこのものにおいて、ピニオン軸とハウジングとの
間に軸受部材を介装することになるが、この軸受部材の
モータ部側への位置決めをする必要が有る。そのため、
ハウジングに位置決め部材を止着しているが、この位置
決め部材は、ピニオンギアがこれと一体になつたピニオ
ン軸よりも大径の場合、軸受部材を予めハウジング側に
固定しておくとピニオン軸および一方向回転クラツチの
組付けできず、このためピニオン軸に、一方向クラツ
チ、軸受部材を組込んだ状態でハウジングに組込むこと
になるが、このものでは、該軸受部材の一方向回転クラ
ツチ側への抜止めを、ハウジングのモータ部側から一方
向回転クラツチ等の部材装置を越えた奥方で行う必要が
有り、その取付け作業が面倒かつ煩雑で手間を要すると
いう問題が有る。

［問題を解決する手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの欠点を一掃
することができるスタータ装置を提供することを目的と
して創案されたものであつて、第一の発明は、先端にピ
ニオンギアが設けられ、中間部がケーシングに軸受部材
を介して軸心回り回動自在で軸心方向移動自在に支持さ
れた筒状のピニオン軸と、該ピニオン軸に内嵌し、モー
タ部側からの動力伝動がなされる基端部がケーシングに
一体的に支持したセンターブラケツトに軸受を介して軸
心回り回動自在に支持される出力軸と、ピニオン軸の基
端側外周面がクラツチインナとなり、クラツチアウタが
出力軸の外周面に対してヘリカルスプライン嵌合する一
方向回転クラツチとを備え、ピニオン軸が、一方向回転
クラツチと共にヘリカルスプライン嵌合に追従して先端
側に移動することで、ピニオンギアがケーシングに覆わ
れる固定位置から外方に飛び出してエンジン側のリング
ギアに噛合する始動位置に移動するよう構成してなるス
タータ装置において、前記出力軸の先端部をピニオンギ
アがリングギアに噛合する位置まで延長する一方、ピニ
オン軸の内周面と出力軸の外周面とのあいだに介装され
る軸受を、出力軸には摺動自在でピニオン軸側には一体
的に設けられて、ピニオン軸と共に一体移動する基端側
と先端側の軸受とし、これら軸受のうち先端側の軸受は
ピニオンギアと対向し、基端側の軸受は、ピニオン軸が
前記始動位置に偏位したとき前記軸受部材と対向するよ
う位置設定して配設したことを特徴とするものである。

また、第二の発明は、先端に大径のピニオンギアが一体
的に設けられ、中間部がケーシングに軸受部材を介して
軸心回り回動自在で軸心方向移動自在に支持された筒状
のピニオン軸と、該ピニオン軸に内嵌し、モータ部側か
らの動力伝動がなされる基端部がケーシングに一体的に
支持したセンターブラケツトに軸受を介して軸心回り回
動自在に支持される出力軸と、ピニオン軸の基端側外周
面がクラツチインナとなり、クラツチアウタが出力軸の
外周面に対してヘリカルスプライン嵌合する一方向回転
クラツチとを備え、ピニオン軸が、一方向回転クラツチ
と共にヘリカルスプライン嵌合に追従して先端側に移動
することで、ピニオンギアがケーシングに覆われる固定
位置から外方に飛び出してエンジン側のリングギアに噛
合する始動位置に移動するよう構成してなるスタータ装
置において、前記出力軸の先端部をピニオンギアがリン
グギアに噛合する位置まで延長する一方、ピニオン軸の
内周面と出力軸の外周面とのあいだに介装される軸受
を、出力軸には摺動自在でピニオン軸側には一体的に設
けられて、ピニオン軸と共に一体移動する基端側と先端
側の軸受とし、これら軸受のうち先端側の軸受はピニオ
ンギアと対向し、基端側の軸受は、ピニオン軸が前記始
動位置に偏位したとき前記軸受部材と対向するよう位置
設定して配設すると共に、前記ピニオン軸をハウジング
側に支持する軸受部材とセンターブラケツトとの間に
は、波形状となつて一方向回転クラツチの外側を囲繞
し、かつ間隙を存して離間している両遊端がハウジング
内壁に係止し、両遊端間の間隙にシフトレバーが配設さ
れる状態で弾機を介装して、軸受部材を該弾機を介して
ピニオンギア側に押圧して位置決めする構成としたこと
を特徴とするものである。

そして本発明は、これらの構成の何れのものにおいて
も、ピニオン軸が先端側にシフトして始動位置となつた
場合に、該ピニオン軸の支持を確実にして芯ずれを有効
に無くすることができるようにしたものである。

［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図
面において、１はスタータ装置のハウジングであつて、
該ハウジング１内にはモータ部２が配されており、また
３はマグネツトスイツチである。４は遊星ギア方式によ
つて構成される減速機構であつて、太陽ギアであるモー
タ駆動軸２ａが遊星ギア４ａに噛合している。この遊星
ギア４ａは、モータ軸２ａの駆動に基づきその回りを自
転しながら公転することになるが、実施例において遊星
ギア４ａが噛合する外側のリングギア４ｂは合成樹脂材
によつて形成されていて軽量化が計られている。前記遊
星ギア４ａに軸受メタル４ｃを介して軸承された支軸４
ｄに出力軸５の基端に設けた鍔部５ａが止着されてい
る。この出力軸５はモータ軸２ａと同心と成るよう配さ
れているが、その外周に筒状のピニオン軸６が外嵌して
おり、そしてこのピニオン軸６の内周面と出力軸５の外
周面との間には、後述するように、先後一対の基端側と
先端側の軸受メタル（本発明の軸受に相当する）７、７
ａが介装されている。

８は一方向回転クラツチ（モータ部の回転方向に対して
は動力伝動するが、逆方向の回転に対しては動力伝動を
断つように設定されている）であつて、該一方向回転ク
ラツチ８のクラツチインナは前記ピニオン軸６の基端側
外周面に一体となつて兼用化されている。一方、クラツ
チアウタ８ａはヘリカルスプライン嵌合部９を介して出
力軸５に軸芯方向移動自在に連結されている。さらにク
ラツチアウタ８ａにはレバーホルダ８ｂが形成されてい
るが、このレバーホルダ８ｂに、前記マグネツトスイツ
チ３の作動ロツド３ａに一端部を連結したシフトレバー
１１の他端部が係合しており、図示しないスタータスイ
ツチの始動操作に基づくマグネツトスイツチ３のＯＮ作
動でシフトレバー１１が揺動し、これによつてピニオン
軸６は、一方向回転クラツチ８と一体となつてスプライ
ン嵌合部９に従つて先方にシフトし、ピニオン軸６の先
端部に一体的に設けたピニオンギア１３がエンジン側の
リングギア１２に噛合する始動位置に変位するようにな
つている。ここで、ピニオンギア１３はピニオン軸６の
先端部にセレーシヨン結合等の適宜結合手段によつて、
あるいはピニオン軸６に一体形成されることによつて一
体化されているが、このものはピニオンギア１３の外径
がピニオン軸６の外径よりも大径になつており、これに
よつて後述する軸受１４の小型軽量化を計つている。

また前記ピニオン軸６は、さらに一方向回転クラツチ８
組付け位置よりもピニオンギア１３側（先端側）におい
て、軸受部材、具体的にはボールベアリング１４と軸受
メタル７ｂを介してハウジング１に軸心回り回動自在で
かつ軸心方向移動自在に支持されている。一方、出力軸
５は、その基端部が軸受メタル（本発明の軸受に相当す
る）７ｃを介してセンターブラケツト１０に回動自在に
支持されているが、このセンターブラケツト１０は勿論
ハウジング１に一体的に支持されるものである。さら
に、出力軸５の先端部は、ピニオンギア１３がリングギ
ア１２に噛合する位置まで延長されているが、出力軸５
とピニオン軸６とのあいだに介装される前記軸受メタル
７、７ａは、ピニオン軸６の内周面側に一体的に固定さ
れていて、出力軸５の外周面を摺動しながらピニオン軸
６と一体移動することになるが、これら軸受メタル７、
７ａのうち先端側の軸受メタル７ａは、ピニオンギア１
３と対向する位置に配設され、また、基端側の軸受メタ
ル７は、ピニオンギア１３がリングギア１２に噛合する
始動位置にピニオン軸６がシフトしたとき前記軸受部材
７ｂ、１４に対向する位置となるよう位置設定して配設
されている。

さらに、センターブラケツト１０とピニオン軸６をハウ
ジング１側に支持する前記軸受部材７ｂ、１４との間の
弾機１５が介装されている。この弾機１５は、鋼線材を
ジグザグ状あるいは波状となるようにしたものを、さら
に筒状となるよう湾曲させて形成したものであり、その
対向する両遊端部１５ａは、間隔を存して離間しかつ外
径方向に向けて折曲されている。そして弾機１５は、遊
端部１５ａをハウジング１のシフトレバー１１が配設さ
れる壁面１ａに係止するようにして組込姿勢を決定し、
そしてハウジング１の一方向回転クラツチ８がシフト移
動するためのスペースを確保すべく大径となつた内周面
部１ｂに沿わせ、前記軸受部材７ｂ、１４のモータ２側
の面に当てがわれたスペーサ１６に先端部が突き当てら
れるようにして嵌合組込されるように構成されている。
そして合わせ割型方式のハウジングアツシーを一体組付
けする場合に、弾機１５の他端部がセンターブラケツト
１０に弾圧状に突き当たり、これによつて軸受部材７
ｂ、１４はピニオンギア１３側に向けて押圧されて軸芯
方向の位置決め保持が成されるよう構成されている。因
みにこの軸受部材７ｂ、１４のピニオンギア１３側の面
は、防水シール１７を介在する状態でハウジング１に形
成した段部１ｃに付き当てられて位置決めされており、
泥水が一方向回転クラツチ８部に浸入することを回避し
ている。またピニオン軸６の先端部には防水キヤツプ１
８が設けられていて、摺動部への泥水浸入を回避し、而
してこのスタータ装置は高度の防水対策が採られたもの
である。

叙述の如く構成された本考案の実施例において、エンジ
ン始動は、図示しないスタータスイツチのＯＮ操作に基
づいたモータ２とマグネツトスイツチ３との作動によ
り、ピニオン軸６が駆動回転しながら始動位置にシフト
し、これによつてピニオンギア１３がリングギア１２に
噛合してエンジン始動が成されることになるが、この場
合に該シフトしたピニオン軸６は従来のように片持ち状
とならずに確実に支持される。

即ち本発明の実施例において、ピニオン軸６が前記始動
位置にシフトした場合に、基端側軸受メタル７は、ピニ
オン軸６が軸受部材７ｂ、１４を介してハウジング１に
支持される位置に対向して位置している。この結果、出
力軸５は、基端側が軸受７ｃを介してセンターブラケツ
ト１０に支持され、先端側は基端側の軸受７、ピニオン
軸６、軸受部材７ｂ、１４を介してハウジング１に支持
される二点支持構造となるが、前記シフトしたピニオン
軸６は、この二点支持された出力軸５に対して、軸受部
材７ｂ、１４位置に位置する基端側軸受メタル７とリン
グギア１２との噛合位置に位置する先端側軸受メタル７
ａとによつて二点支持されることになる。而してピニオ
ン軸６は、先後二個所がハウジング１に支持されて安定
支持状態となつた出力軸５に対して、基端側は出力軸５
をハウジング１に支持する位置と同位置で支持され、先
端側はリングギア１２との噛合位置において出力軸５の
延長した先端部分で支持されることになる。従つて前記
シフトしたピニオン軸６は、エンジン始動時において、
噛合したリングギア１２からの偏荷重が働いたとして
も、これを二点支持状態で、しかもリングギア１２との
噛合位置において直接的に出力軸５で受けることになつ
て、ピニオン軸６に芯ずれが生じて、ピニオンギア１３
の振れが大きくなつてしまうことを確実に防止でき、高
精度高品質であつて高い信頼性の確保ができると共に、
さらに耐久性の著しい向上が図れることになる。

しかもこのものにおいて、ピニオン軸６をハウジング１
側に支持する軸受１４は、ピニオンギア１３側方向につ
いてはハウジング１の段部１ｃによつて支持されている
が、逆にモータ２側についてはセンターブラケツト１０
に基端部側が支持された弾機１５に弾圧支持されて位置
決めされている。この結果、予めピニオン軸６に一方向
回転クラツチ８と共に組込まれた軸受部材７ｂ、１４を
ハウジング１に組み込む際に、モータ２側へのずれ規制
をする止め部材を、一方向回転クラツチ８を越えた奥深
く狭い部位においていちいち止着作業する必要が無くな
つて、作業性が著しく向上すると共に、弾機１５の設置
スペースを、一方向回転クラツチ８のシフトスペースの
外周側にオーバーラツプさせて僅かなスペースに設定で
きるため、軸受１４のモータ部２側へのずれ規制をする
ための部材を該側に止着する場合のように、そのスペー
ス分だけ軸長が長くなつてしまうことを有効に回避でき
て、軽量小型化に寄与できることにもなる。そのうえハ
ウジング等の加工誤差を弾機１５の変形度合によつてそ
のまま吸収することができて品質の安定化と歩留まりの
低減が計れる。

しかも弾機１５の両遊端間の間隙をシフトレバーを通る
ことになるため、弾機１５を一方向回転クラツチ８を囲
繞するように設けたものであつても、シフトレバーの配
設およびシフト作動を何ら邪魔することが無い。

尚、本発明は前記実施例に限定されないものであり、例
えばモータ軸２ａと出力軸５とを一体物（勿論、それぞ
れ別部材で形成したものをカツプリング部材を用いて一
体的に連結したものでも良い）として遊星減速機構の無
いものにも実施できる。

さらに第４図に示す第二実施例の如くしても構成でき
る。つまりこのものは基本的には前記第一実施例のもの
と同様の構成であるが、出力軸５の基端部に筒状部５ｂ
を形成し、この筒状部５ｂにモータ軸２ａを軸受メタル
７ｄを介して回動自在に支持した点、並びにピニオン軸
６と一方向回転クラツチ８のクラツチインナ８ｃとを別
体とし、両者をセレーシヨン結合等の結合方式によつて
一体的に連結した点に主なる相違が有る。これらの点は
他の構成と同様、スタータ装置を作成する場合に、必要
において個別的に採択できるものであるが、モータ軸２
ａを出力軸５に支持させたことにより両者間の芯出し構
造がより一層確実になり、エンジン始動時におけるリン
グギア１２側からの負荷をより軸芯に集中して受けるこ
とになつてエツジロードの回避が確実となるという利点
が有り、またピニオン軸６とクラツチインナ８ｃとを別
体としたことにより、ピニオン軸６がエンジン始動時の
負荷を受けたりした際の振れや倒れをこの結合部で吸収
することができるという利点を有することになる。

［作用効果］ 以上要するに、前記第一発明の構成としたものでは、ピ
ニオン軸が始動位置に移動した場合に、基端側が軸受を
介してセンターブラケツトに支持される出力軸の先端側
は、該ピニオン軸の始動位置へのシフトに基づいてピニ
オン軸をハウジング側に支持する軸受部材対向位置に移
動した基端側軸受によつてハウジング側に支持されるこ
とになつて、強固な二点支持構造でハウジング側に支持
されることになるが、この二点支持された出力軸に外嵌
するピニオン軸は、リングギアに噛合すべくシフトした
状態で、該出力軸に対して、前記軸受部材位置に位置す
る基端側軸受とリングギアとの噛合位置に位置する先端
側軸受とによつてさらに二点支持されることになる。

従つて、ピニオン軸は、前述したように先後二個所がハ
ウジング側に支持されて安定支持状態となつた出力軸に
対して、基端側が出力軸をハウジングに支持する位置と
同じ位置で支持され、先端側がリングギアとの噛合位置
において出力軸の延長した先端部分で支持されることに
なる。この結果、前記シフトしたピニオン軸は、エンジ
ン始動時において、噛合したリングギア側からピニオン
軸に対して偏荷重が働いたとしても、この偏荷重は、該
リングギアからの偏荷重が直接働くリングギア噛合位置
と、出力軸のハウジングに対する先端側支持位置との二
点支持状態で直接的に出力軸で受けることになつて、従
来のようにピニオン軸に芯ずれが生じて、ピニオンギア
の振れが大きくなつてしまうようなことを確実に防止で
き、高精度高品質であつて高い信頼性の確保ができると
共に、さらに耐久性の著しい向上が図れることになる。

また、前記第二発明の構成としたものでは、上記第一発
明の作用効果に加えて、ピニオンギアがピニオン軸より
も大径で、ピニオン軸に軸受部材および一方向回転クラ
ツチを組込んだ状態でハウジングに組み込む必要がある
ものにおいて、ハウジングに組込まれた軸受部材の一方
向回転クラツチ側へのずれ規制をする止め部材を、一方
向回転クラツチを越えたハウジング内の奥深い位置にお
いて止着操作する必要が無く、弾機を一方向回転クラツ
チの周りを囲繞するようにして押し入れることで簡単に
位置決め状態に組込むことができることになつて、組付
け作業が著しく簡略化されると共に、止着部材のスペー
ス分だけ軸長が長くなつて大型化してしまうことを有効
に回避できて、軽量小型化に寄与できることにもなる。
そのうえハウジング等の加工誤差を弾機の変形度合によ
つてそのまま吸収することができて品質の安定化と歩留
まりの低減が合わせて計れるという利点が有る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案に係るスタータ装置の実施例を示したも
のであつて、第１図はスタータ装置の一部断面正面図、
第２図は始動位置にシフトした状態を示す要部断面正面
図、第３図は弾機の斜視図、第４図は第二実施例を示す
スタータ装置の一部断面正面図である。 図中、１はハウジング、２はモータ部、４は遊星減速機
構、５は出力軸、６はピニオン軸、７および７ａ〜７ｄ
は軸受メタル、８は一方向回転クラツチ、９はヘリカル
スプライン嵌合部、１０はセンターブラケツト、１２は
リングギア、１３はピニオンギア、１４は軸受、１５は
弾機である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 萩原 浩 群馬県桐生市広沢町１丁目2681番地 株式 会社三ツ葉電機製作所内 (56)参考文献 特開 昭60−198372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−87275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−1864（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−92229（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−6679（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】先端にピニオンギア（１３）が設けられ、
   中間部がケーシング（１）に軸受部材（７ｂ、１４）を
   介して軸心回り回動自在で軸心方向移動自在に支持され
   た筒状のピニオン軸（６）と、該ピニオン軸（６）に内
   嵌し、モータ部側からの動力伝動がなされる基端部がケ
   ーシング（１）に一体的に支持したセンターブラケツト
   （１０）に軸受（７ｃ）を介して軸心回り回動自在に支
   持される出力軸（５）と、ピニオン軸（６）の基端側外
   周面がクラツチインナとなり、クラツチアウタ（８ａ）
   が出力軸（５）の外周面に対してヘリカルスプライン嵌
   合する一方向回転クラツチ（８）とを備え、ピニオン軸
   （６）が、一方向回転クラツチと共にヘリカルスプライ
   ン嵌合に追従して先端側に移動することで、ピニオンギ
   ア（１３）がケーシングに覆われる固定位置から外方に
   飛び出してエンジン側のリングギア（１２）に噛合する
   始動位置に移動するよう構成してなるスタータ装置にお
   いて、前記出力軸（５）の先端部をピニオンギア（１
   ３）がリングギア（１２）に噛合する位置まで延長する
   一方、ピニオン軸（６）の内周面と出力軸（５）の外周
   面とのあいだに介装される軸受を、出力軸（５）には摺
   動自在でピニオン軸（６）側には一体的に設けられて、
   ピニオン軸と共に一体移動する基端側と先端側の軸受
   （７、７ａ）とし、これら軸受（７、７ａ）のうち先端
   側の軸受（７ａ）はピニオンギア（１３）と対向し、基
   端側の軸受（７）は、ピニオン軸（６）が前記始動位置
   に偏位したとき前記軸受部材（７ｂ、１４）と対向する
   よう位置設定して配設したことを特徴とするスタータ装
   置。
2. 【請求項２】先端に大径のピニオンギア（１３）が一体
   的に設けられ、中間部がケーシング（１）に軸受部材
   （７ｂ、１４）を介して軸心回り回動自在で軸心方向移
   動自在に支持された筒状のピニオン軸（６）と、該ピニ
   オン軸（６）に内嵌し、モータ部側からの動力伝動がな
   される基端部がケーシング（１）に一体的に支持したセ
   ンターブラケツト（１０）に軸受（７ｃ）を介して軸心
   回り回動自在に支持される出力軸（５）と、ピニオン軸
   （６）の基端側外周面がクラツチインナとなり、クラツ
   チアウタ（８ａ）が出力軸（５）の外周面に対してヘリ
   カルスプライン嵌合する一方向回転クラツチ（８）とを
   備え、ピニオン軸（６）が、一方向回転クラツチと共に
   ヘリカルスプライン嵌合に追従して先端側に移動するこ
   とで、ピニオンギア（１３）がケーシングに覆われる固
   定位置から外方に飛び出してエンジン側のリングギア
   （１２）に噛合する始動位置に移動するよう構成してな
   るスタータ装置において、前記出力軸（５）の先端部を
   ピニオンギア（１３）がリングギア（１２）に噛合する
   位置まで延長する一方、ピニオン軸（６）の内周面と出
   力軸（５）の外周面とのあいだに介装される軸受を、出
   力軸（５）には摺動自在でピニオン軸（６）側には一体
   的に設けられて、ピニオン軸と共に一体移動する基端側
   と先端側の軸受（７、７ａ）とし、これら軸受（７、７
   ａ）のうち先端側の軸受（７ａ）はピニオンギア（１
   ３）と対向し、基端側の軸受（７）は、ピニオン軸
   （６）が前記始動位置に偏位したとき前記軸受部材（７
   ｂ、１４）と対向するよう位置設定して配設すると共
   に、前記ピニオン軸（６）をハウジング（１）側に支持
   する軸受部材（７ｂ、１４）とセンターブラケツト（１
   ０）との間には、波形状となつて一方向回転クラツチの
   外側を囲繞し、かつ間隙を存して離間している両遊端が
   ハウジング内壁に係止し、両遊端間の間隙にシフトレバ
   ーが配設される状態で弾機（１５）を介装して、軸受部
   材（７ｂ、１４）を該弾機（１５）を介してピニオンギ
   ア側に押圧して位置決めする構成としたことを特徴とす
   るスタータ装置。