JPH0650095B2 - 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］ 今日、この種スタータ装置においても、パワーアツプを
損なうことがない状態で軽量コンパクト化を達成すると
いう要望が強い。そのための手段として、モータ軸とピ
ニオン軸とを同一軸芯線上の先後に配すると共に、モー
タ軸からピニオン軸への減速比を大きく採れる遊星減速
機構を採用して、スタータハウジングの径方向の大きさ
を可及的に小さくなるようにしたものが例えば特開昭６
０−１９８３７２号公報において知られている。しかる
にこのものは、モータ軸が太陽ギアとなつた遊星減速機
構の出力軸を筒状にし、その筒状部に、中心出力軸の基
端部外周を一体的にスプライン嵌合して出力軸と一体回
動するように構成し、さらに一方向回転クラツチを構成
するクラツチアウタを上記中心出力軸にヘリカルスプラ
イン嵌合すると共に、ピニオンギアが止着された筒状の
ピニオン筒軸を中心出力軸に遊嵌させてクラツチインナ
となるように構成している。

しかしながらこのものでは、中心出力軸の外周に、遊星
減速機構の出力軸と一方向回転クラツチのクラツチアウ
タとが軸方向に並設する構造になつているため、どうし
ても軸方向に長くならざるを得ず、これらの結果、スタ
ータ自体の軽量コンパクト化を損なうことになつて、ス
タータが大型化し、重量的にも不利なものになつてしま
うという問題があつた。

［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、ピニオンギアが止着され
る先端部がハウジングに軸受部材を介して軸心回り回動
自在で軸方向移動自在に支持されたピニオン軸と、該ピ
ニオン軸と同一軸芯になるよう先後の関係で配したモー
タ軸と、モータ軸のピニオン軸側先端を太陽ギアとし、
ピニオン軸に動力伝動するための出力軸が突出する遊星
減速機構とを備えてなるスタータ装置において、前記出
力軸は、続状をし、かつ外周面をハウジングに支持した
センターブラケツトに軸受を介して軸芯回り回動自在に
支持し、この筒状出力軸にピニオン軸の後端部を内嵌
し、該内嵌したピニオン軸を軸心回り回動自在で軸方向
摺動自在な関係となるよう筒状出力軸に軸受を介して支
持すると共に、さらにピニオン軸の中間部から鍔状に張
出した鍔状部の外周面に、筒状出力軸を内嵌するよう外
筒部の先端部をセレーシヨン結合により止着し、出力軸
からピニオン軸への動力伝動をモータ部が駆動した回転
方向についてのみ行う一方向回転クラツチを、クラツチ
アウタは出力軸側筒状部の外周にヘリカルスプライン嵌
合し、かつ筒状出力軸の先端に設けたストツパによつて
ヘリカルスプライン嵌合の抜止めする一方、クラツチイ
ンナは前記ピニオン軸側外筒部で形成して、一方向回転
クラツチのクラツチインナ側に出力軸をオーバーラツプ
させたことを特徴とするものである。

そして本発明は、この構成によつて、モータ軸とピニオ
ン軸とを同一軸心に配したものでありながら、軽量コン
パクト化を計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構成であつて、太陽ギアとしてモー
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、実施例において外側
のリングギア４ｂは合成樹脂材によつて形成され軽量化
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４ｄに出力軸５の鍔部が止着され
ている。出力軸５は筒状になつており、ここにモータ軸
２ａと同心に成るようピニオン軸６が内嵌している。７
は出力軸５の内周に一体的に固定され、ピニオン軸６の
外周が摺動自在に内嵌する軸受メタル、８は遊星ギア４
ａの抜止め支持をすべくハウジング１に支承されるセン
ターブラケツトであるが、このセンターブラケツト８は
軸受メタル７ａを介して出力軸５の外周面を軸芯回りに
回動自在に支持している。しかもこの軸受メタル７ａに
よる支持位置と前記軸受メタル７の固定位置とは互いに
オーバーラツプしていて、ピニオン軸６を、後述するよ
うにその軸方向の移動にかかわらず軸受メタル７、出力
軸５、軸受メタル７ａ、センターブラケツト８を介して
ハウジング１側に支持するようになつている。

前記出力軸５の外周面にはヘリカルスプライン溝５ａが
刻設されており、そしてこのヘリカルスプライン溝５ａ
に後述する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
電動を断つように設定されている）９を構成するクラツ
チアウタ９ａのボス部に設けたスプライン歯９ｂが軸芯
方向ヘリカル摺動自在に噛合している。そしてこの実施
例においては、スプライン歯９ｂにおける凸歯９ｄの一
つが欠歯状態となつていて、ヘリカルスプライン部を挾
んだ先後空間室のあいだを連通状に結ぶブリーザ（通気
路）Ｓを構成している。

一方、前記一方向回転クラツチ９は、出力軸５の先端側
にオーバーラツプする状態で形成されている。つまりピ
ニオン軸６の中間部には鍔状部６ａが張出し形成されて
いるが、この鍔状部６ａの外周面に、前記出力軸５の先
端部が内嵌するよう外筒部６ｂの内周面先端部がセレー
シヨン結合によつて止着されされており、この外筒部６
ｂの内周面とピニオン軸６の外周面との間に形成される
円筒状溝内に前記出力軸５の先端部が深く遊嵌してい
る。そしてこの外筒部６ｂが前記一方向回転クラツチ９
のクラツチインナ６ｂと成るよう構成されている。９ｅ
はクラツチローラ、９ｆはクラツチローラ９ｅやこれを
付勢する図示しない弾機が飛び出して脱落しないよう設
けられたクラツチケースであるが、このクラツチケース
９ｆは鍔状部６ａ側まで延設されてここに接当し、これ
によつてピニオン軸６に対する一方向回転クラツチ９の
軸芯方向を向いたずれ規制をするよう構成されている。

またピニオン軸６の先端部は軸受１１を介してハウジン
グ１に回動自在に支持されるものであるが、軸受１１の
インナーに軸受メタル１０が一体的に固定されており、
この軸受メタル１１にピニオン軸６の外周面が軸芯方向
移動自在で軸芯回りに回動自在に支持されるものである
が、その先端にピニオンギア１２が一体的に設けられて
いる。つまりこのピニオンギア１２は、セレーシヨン結
合等の嵌合結合方式によつてピニオン軸６に一体的に止
着されているが、さらにこの場合、ピニオン軸先端のギ
ア嵌合部の外径がピニオンギア１２の外径よりも小径と
成るよう設定されている。

一方、前記マグネットスイツチ３の作動軸３ａに一端部
が取付けられたシフトレバー１３の先端部はクラツチア
ウタ９ａに設けたシフト溝９ｃに係合しており、そして
図示しないキースイツチがＯＦＦ状態の場合には作動軸
３ａは突出状態となつていて、第１図に示す如く一方向
回転クラツチ９、ピニオン軸６等の部材をハウジング１
の内方に投入させ、ピニオンギア１２におけるエンジン
側のリングギア１４に対する噛合が解除されて非始動位
置となつているが、スタータスイツチの操作によりマグ
ネツトスイツチ３をＯＮ作動させてシフトレバー１３を
揺動せしめると、ピニオンギア１２は、一方向回転クラ
ツチ９、ピニオン軸６と共に先側に一体的に突出移動し
てピニオンギア１２がリングギア１４に噛合してエンジ
ン始動を行う始動位置と成るよう構成されている。尚、
この場合に、ピニオン軸６の移動規制をするためのスト
ツパ１５が出力軸５の先端部に設けられている。つまり
ストツパ１５は、非始動位置ではクラツチインナ６ｂ内
に位置しているが、始動位置となつた場合にクラツチア
ウタ９ａに接当してこれ以上の移動が規制されるように
なつている。因に、この移動規制作動は、軸受１１が鍔
状部６ａに接当することによつても行うことができるも
のである。また軸受１１のピニオンギア側面には防水用
のシール材１６が設けられていて、泥水がハウジング１
内に浸入するのを防止している。

叙述の如く構成された本発明の実施例において、前述し
たようにエンジン始動をする場合、キースイツチ操作に
伴い、マグネツトスイツチをＯＮ作動して一方向回転ク
ラツチ９をピニオン軸６と共に先側に移動させてピニオ
ンギア１２をリングギア１４に噛合させると共に、モー
タ軸２ａからの駆動力は、遊星減速機構４、出力軸５、
一方向回転クラツチ９、ピニオン軸６を経由してピニオ
ンギア１２に動力伝動され、これによつてエンジン始動
が成されることになる。

この様に、エンジン始動を行うスタータに係るものであ
るが、ピニオン軸６はモータ軸２ａと同一軸芯状に配さ
れ、かつモータ軸２ａを太陽ギアとする遊星減速機構４
を用いているものであるため、径方向の大きさを小さく
できて軽量コンパクト化が確実に計れるものであるが、
ピニオン軸６は、ピニオンギア１２を止着する先端側が
軸受部材１０、１１によつてハウジング１に支持されて
いる。そしてこの軸受１１のピニオンギア１２側の防水
用のシール材１６が設けられていて、外部からの泥水が
内部に浸入してしまうことを確実に防止しており、従つ
て高度の防水対策を採ることができるが、さらに基端側
についてもハウジング１側に支持されている。つまりピ
ニオン軸６の基端側は、筒状の出力軸５に内嵌してお
り、しかもこの内嵌した出力軸５は、軸受７、出力軸
５、軸受７ａ、センターブラケツト８を介してハウジン
グ１側に支持されていて、前記軸受部材１０、１１によ
るものとの先後の二点支持構造となる。そしてこの二点
支持構造は、始動位置となつた場合でもそのままの状態
に維持されることになる。この結果、ピニオン軸６はエ
ンジン始動時においても確実な二点支持作用を受けるこ
ととなつて、高精度の芯出しができる許りでなく、ピニ
オンギア１２とリングギア１４との噛合によつて発生す
る負荷により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つたりする不具合を確実に
防止できて、耐久性に優れ、高性能化に多いに寄与でき
ることになる。そのうえピニオン軸６の基端側の支持
は、実施例ではセンターブラケツト８を介して行うもの
であるが、その支持構造において設けられる軸受７、７
ａにつき、出力軸５とピニオン軸６との間に設けられる
軸受７は出力軸５側に固定されていて、ピニオン軸６が
先後移動してもその支持位置が変化せず、しかもその位
置は出力軸５とセンターブラケツト８との間に設けられ
る軸受７ａとオーバーラツプしているので、確実な支持
作用が得られることになる。

しかもこのものは、ピニオン軸６がモータ軸２ａとが同
心状態となつているが、この場合に、出力軸５を筒状と
し、その内筒内にピニオン軸６の基端部を内嵌させてピ
ニオン軸６と出力軸５とが一部オーバーラツプする構造
にしてあり、しかもこのオーバーラツプさせた部位を利
用して軸受７を介したピニオン軸６の支持がなされるこ
とに成り、従つてその分、スタータ装置において軸芯方
向の長さを短くできて装置のコンパクト化が有効に計れ
ると共に、ピニオン軸６の基端側の支持位置を可及的に
端部側に位置させるという利点が有る。

さらに、出力軸５が一方向回転クラツチ９を構成するク
ラツチインナ６ｂとオーバーラツプするようクラツチイ
ンナ６ａとピニオン軸６との間に遊嵌しており、従つて
この分、さらにスタータ装置の軸芯方向の長さを短くで
きるという利点が有る。しかも出力軸５とピニオン軸６
とを摺動自在な関係で連結するヘリカルスプライン嵌合
の抜止めをするストツパ１５がピニオン軸６とクラツチ
インナ６ｂとの間に形成される筒溝部内に配されている
ので、その分、さらに軸長を短くすることに寄与できる
という利点が有る。

そのうえこのヘリカルスプライン部において、クラツチ
アウタ９ａ側の凸歯９ｄの一つが欠いてあつて、出力軸
５側の対応する凹歯の歯底面５ｂとの間にブリーザＳが
形成されている。この結果、ピニオン軸６が一方向回転
クラツチ９と共に移動する際に、ヘリカルスプライン嵌
合部を挾んでピニオン軸６とクラツチインナ６ｂとの間
に形成される筒溝内への空気の出入りが円滑に成される
ことと成つて、所謂ポンピング現象が無くなり、無理の
ないスムーズなシフトができることになる。尤も、ブリ
ーザＳの形成は、凸歯９ｄの切欠きに限らず、逆に凹歯
を深く切り込むことによつても形成できるものである。

また一方向回転クラツチ９において、ピニオン軸６にク
ラツチインナを構成するクラツチインナ（外筒部）６ｂ
をセレーシヨン結合手段により一体的に止着させてある
ので、エンジン側から変則的な過負荷がピニオン軸６側
に働いたりピニオン軸６に撓みや振れ等があつたとき、
これがセレーシヨン結合部によつて吸収されてクラツチ
アウタ９ａ側に伝わることが軽減されることと成り、従
つて一方向回転クラツチ９において、クラツチアウタ９
ａとクラツチインナ６ａとの芯ずれが少なくなつて、一
方向回転クラツチ９の作動が確実となつて耐久性の向上
が計れることになる。そのうえ一方向回転クラツチ９で
はクラツチケース９ｆがクラツチ内のローラや弾機の飛
び出しを規制することになるがさらにこのものがピニオ
ン軸６の鍔部６ａ側まで延長されて、一方向回転クラツ
チ９のピニオン軸６に対する軸芯方向の位置ずれを規制
しているため、その規制をするための専用部材が不要と
なつて、部品点数が減少し、軽量コンパクト化に寄与で
きるものである。

またこのものは、マグネツトスイツチ３による積極的な
始動位置へのシフトを行うものであるが、その場合に、
シフトレバー１３は、一方向回転クラツチ９のクラツチ
アウタ９ａに一体的に設けられるシフトリング９ｃに形
成したシフト溝（図示せず）に係合している。従つてク
ラツチアウタ９ａをシフトレバー１３の係合部材に兼用
できて構造の簡略化が計れると共に、シフトレバー係合
部のスペースを軸芯方向に別途確保する必要もなく、こ
のためスタータ装置の軽量小型化にも寄与できることに
なる。

さらにピニオン軸６において、ピニオンギア１２の止着
部外径は、ピニオンギア１２外径よりも小さくなってお
り、そしてここにピニオンギア１２をセレーシヨン結合
等の止着手段で組付けるようになつているので、ピニオ
ンギア１２の外径に無関係にピニオン軸６における軸受
１１の取付け部の外径が設定できることに成り、従つて
設計の自由度が拡大されると共に、スタータ装置の小型
軽量化にも寄与できることになる。また前記軸受１１に
ついては、そのインナに軸受メタル１０が固定されてピ
ニオン軸６を支持している構成であるため、ピニオン軸
６の軸芯方向の移動が円滑と成り、リングギア１４側か
らの負荷に耐え、安定性、耐久性の向上が計れるという
利点が有る。

尚、本発明は前記実施例に限定されるものでないことは
勿論であり、エンジン始動において、マグネツトスイツ
チ３による積極的なピニオン軸６のシフト作用を行うも
のでなく、出力軸５の回転に伴う遠心力を受けてシフト
するようにしたものであつても良い。

さらにモータ軸２ａにおいて、その先端部の支持を出力
軸５を介して行うこともできる。つまり第４図に示す第
２実施例の如くモータ軸２ａを出力軸５の筒内にまで延
長して嵌入し、これを軸受メタル１７を介して出力軸５
に支持させるように構成すれば、モータ軸２ａの芯出し
が精度良く成され、この結果、遊星減速機構４を設けた
場合に、太陽ギアとなるモータ軸２ａと遊星ギア４ａと
の芯出しも精度良く成され、かつ軸受の負担も出力軸５
の回転速度分軽減されるため、遊星減速機構４の保護も
計れて耐久性が向上することになる。

［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成したものである
から、ピニオン軸とモータ軸とが同一軸芯状に配され、
しかもモータ軸を太陽ギアとして大きな減速比が確保で
きる遊星減速機構を採用して径方向の大きさを可及的に
小さくできるものでありながら、先端側が軸受部材によ
つて直接ハウジングに、また後端部が筒状の出力軸、セ
ンターブラケツトを経由してハウジングにそれぞれ支持
されていて、先後の二点支持を受けることになる。この
結果、ピニオン軸は高精度で芯出し状態に支持され、エ
ンジン始動時においてピニオンギアとリングギアとの噛
合によつて発生する負荷を受けたとしても確実な二点支
持作用を受けて芯出し状態に維持されることとなる。

しかも、前記モータ軸と同一軸心位置に有る出力軸が筒
状になつて、その内側にピニオン軸の基端部が内嵌して
オーバーラツプ状態となり、一方、出力軸の外側には、
一方向回転クラツチのクラツチインナが外嵌してオーバ
ーラツプ状態となり、この結果、ピニオン軸、筒状の出
力軸、そして一方向回転クラツチの三者が三層軸構造と
なつて相互にオーバーラツプした構造となり、従つてそ
の分、スタータ装置において軸方向の長さを可及的に短
くできることになり、このことと前記径方向についても
小径にできることとが相俟つて、スタータ装置の軽量コ
ンパクト化が有効に計れる。

そのうえ、この軸方向の短小化は、ヘリカルスプライン
嵌合の抜止めをするストツパが、出力軸側筒状部の先端
に設けられていて、これがピニオン軸側に形成される筒
溝部内に配されているので、その分、さらに有利になつ
て、より一層の小型化に寄与できるという利点が有る。

さらに、一方向回転クラツチを構成するクラツチインナ
となる外筒部が、ピニオン軸の中間部に形成した鍔状部
の外周面にセレーシヨン結合手段で止着されているた
め、エンジン指導時に変則的な過負荷が働いたりしてピ
ニオン軸に撓みや振れ等があつたとしても、これをセレ
ーシヨン結合部において吸収できることと成り、従つて
一方向回転クラツチにおいて、クラツチアウタとクラツ
チインナとの芯ずれが少なくなつて、一方向回転クラツ
チの作動が確実となつて耐久性の向上が計れることにな
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明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図はシフトした場合を示す要部正面図、第３図はヘ
リカルスプライン部の断面図、第４図は他例を示すスタ
ータ装置の要部断面正面図である。 図中、１はハウジング、２はモータ部、２ａはモータ
軸、３はマグネツトスイツチ、４は遊星減速機構、４ａ
は遊星ギア、５は出力軸、６はピニオン軸、６ａは鍔状
部、７、７ａは軸受メタル、８はセンターブラケツト、
９は一方向回転クラツチ、９ａはクラツチアウタ、９ｆ
はクラツチケース、１１は軸受、１２はピニオンギア、
１３はシフトレバー、１４はリングギアである。

───────────────────────────────────────────────────── 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59−87275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−198372（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−77903（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピニオンギア（１２）が止着される先端部
   がハウジング（１）に軸受部材（１０、１１）を介して
   軸心回り回動自在で軸方向移動自在に支持されたピニオ
   ン軸（６）と、該ピニオン軸と同一軸芯になるよう先後
   の関係で配したモータ軸（２ａ）と、モータ軸のピニオ
   ン軸側先端を太陽ギアとし、ピニオン軸に動力伝動する
   ための出力軸（５）が突出する遊星減速機構（４）とを
   備えてなるスタータ装置において、前記出力軸（５）
   は、筒状をし、かつ外周面をハウジング（１）に支持し
   たセンターブラケツト（８）に軸受（７ａ）を介して軸
   芯回り回動自在に支持し、この筒状出力軸（５）にピニ
   オン軸（６）の後端部を内嵌し、該内嵌したピニオン軸
   を軸心回り回動自在で軸方向摺動自在な関係となるよう
   筒状出力軸（５）に軸受（７）を介して支持すると共
   に、さらにピニオン軸（６）の中間部から鍔状に張出し
   た鍔状部（６ａ）の外周面に、筒状出力軸（５）を内嵌
   するよう外筒部（６ｂ）の先端部をセレーシヨン結合に
   より止着し、出力軸（５）からピニオン軸（６）への動
   力伝動をモータ部が駆動した回転方向についてのみ行う
   一方向回転クラツチ（９）を、クラツチアウタは出力軸
   側筒状部の外周にヘリカルスプライン嵌合し、かつ筒状
   出力軸の先端に設けたストツパによつてヘリカルスプラ
   イン嵌合の抜止めする一方、クラツチインナは前記ピニ
   オン軸側外筒部（６ｂ）で形成して、一方向回転クラツ
   チのクラツチインナ側に出力軸をオーバーラツプさせた
   ことを特徴とするスタータ装置。
2. 【請求項２】前記第１請求項において、クラツチインナ
   を構成する外筒部（６ｂ）とピニオン軸（６）の外周面
   とのあいだに形成される円筒状溝内に、筒状出力軸
   （５）の先端部が深く遊嵌していることを特徴とするス
   タータ装置。
3. 【請求項３】前記第１請求項において、モータ軸先端部
   を延長させて出力軸側筒状部に内嵌し、モータ軸先端部
   を軸受を介して出力軸に支持させたことを特徴とするス
   タータ装置。
4. 【請求項４】前記第１請求項において、一方向回転クラ
   ツチを構成するローラ、弾機の飛び出しを規制するクラ
   ツチケースを、クラツチインナとなる外筒がセレーシヨ
   ン嵌合される鍔状部位まで延長してピニオン軸に対する
   一方向回転クラツチの軸芯方向のずれ規制をしたことを
   特徴とするスタータ装置。