JPH066936B2 - 減速型スタ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモータ軸、アイドル軸、ピニオンドライブ軸の
３軸で構成された減速軸スタータにおいて、特にアイド
ル軸にオーバーランニングクラッチを設けた減速型スタ
ータに関する。

〔従来の技術〕

従来のピニオンドライブ軸上にクラッチを置く３軸構成
の減速型スタータにおいては、かかるトルクが大きいた
め、容量の大きなクラッチが必要であり、重量が大きく
なる問題がある。また、一列の歯車列のため減速比を大
きくとると、クラッチ外形が大きくなるという問題があ
る。

また、従来、特公昭５８−１２４７１号公報に記載され
るごとく、減速前のモータ軸上にオーバーランニングク
ラッチを置いてこのクラッチにかかるトルクを小さくし
たものもあるが、その分クラッチの回転数が高くなっ
て、オーバーランニングクラッチを構成するローラに作
用する遠心力が大きくなり、ひいてはスプリングにより
ローラをクラッチインナに押圧する力よりローラに作用
する遠心力の方が大きくなって、正常に回転力を伝達す
ることができなくなるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記の問題を解決するために、中間的に減速さ
れたアイドル軸上にオーバーランニングクラッチを設け
ることにより、かかるトルクが小さく、クラッチ強度が
小さくてすむためクラッチを小型化でき、また、クラッ
チ回転数も中間的な値に設定することができて過大とな
らず、正常にオーバーランニングクラッチ機能を果たす
ことができ、さらに、２段階減速（モータ軸とクラッチ
アウタ間、クラッチインナとドライブギヤ間）をとるの
で、それぞれのトルクに合ったモジュールに設定でき、
かつモータ軸とピニオンドライブ軸とを同軸上に配列し
てそれらと並列にアイドル軸が配列されることによって
小型化が可能である等、設計の自由度が大きい利点が得
られることを目的とする。

〔実施例〕

以下本発明を図に示す実施例について説明する。第１図
および第２図において、スタータモータＭのモータ軸１
の先端はベアリング１Ａを介してピニオンドライブ軸１
６に回転自在に支承されていて、モータ軸１とピニオン
ドライブ軸１６とが同軸上に配列してある。そして、こ
れらモータ軸１およびドライブ軸１６と並列にアイドル
軸８が配列してある。

オーバーランニングクラッチは、クラッチアウタ２、ク
ラッチインナ３、ローラ４、ローラスプリング５、ワッ
シャ６で構成され、クラッチインナ３はアイドル軸８の
外周面に形成されていて、このアイドル軸８の両端はベ
アリング７を介してハウジング９とセンタベアリングホ
ルダ１０の間に回転自在に設置される。また、アイドル
軸８の外周上にはドライブギヤ１２と噛合う歯車部８ａ
が形成されている。

クラッチアウタ２は、内部にカム室が形成され、このカ
ム室内にローラ４とローラスプリング５とが収められて
おり、ワッシャ６にて保持している。アウタ２の外周に
は、減速ギヤ２ａも持ち、モータ軸１のギヤ１ａと噛合
い、減速トルク伝達する。

ドライブギヤ１２はドライブ軸１２のモータ軸１側端面
に形成され、チューブ１３は、ベアリング１４によっ
て、ハウジング９に回転自在に支承され、回転する。そ
して、ドライブ軸１６の外周にチューブ１３がねじれス
プラインで嵌合し、ドライブ軸１６上をチューブ１３が
前後に摺動する。チューブ１３の先端にはピニオン１７
が形成してあり、チューブ１３の前進時にエンジンのリ
ングギヤ１８と噛合う。

マグネットスイッチ１９は、ハウジング９に固定され、
レバー１９ａを介してチューブ１３を前進させるととも
に、モータスイッチをオンにする。

上記構成において、スタータスイッチ（図示せず）をオ
ンしてマグネットスイッチ１９を動作させると、レバー
１９ａを介してチューブ１３を押し出して、ピニオン１
７をリングギヤ１８に噛合わせる。それとともに、モー
タスイッチの接点がオンし、モータＭが回転する。

モータＭの回転力はモータ軸１よりギヤ１ａを介しクラ
ッチアウタ２の外周ギヤ２ａにて減速されて伝わり、ロ
ーラ４を介してクラッチインナ３およびアイドル軸８に
伝わる。さらに、アイドル軸８上のギヤ８ａと、ドライ
ブギヤ１２との間で２回目の減速がなされて、ドライブ
軸１６に伝わり、ヘリカルスプラインの噛合をへて、チ
ューブ１３に伝わり、ピニオン１７を回転させ、このピ
ニオン１７が噛合ったリングギヤ１８を回転させてエン
ジンを始動する。

エンジンの始動後は、リングギヤ１８の回転がピニオン
１７の回転を上まわり、エンジンによって、スタータが
回される状態となる。ここで、リングギヤ１８からピニ
オン１７に伝達された回転力は、エンジン始動時とは逆
に伝達されていくが、クラッチインナ３に伝達された回
転力は、クラッチインナ３とクラッチアウタ２との間で
形成されたオーバーランニングクラッチによって、クラ
ッチアウタ２、モータ軸１には伝達されずに、モータＭ
の過回転による破壊を防ぐ。

従来の減速型スタータにおいては、オーバーランニング
クラッチの設置位置は、減速が終了した後のドライブシ
ャフト上にある。この場合、クラッチの伝達トルクは、
モータのトルクに減速比を乗じたものであり、モータの
慣性モーメントのクラッチに及ぼす影響は減速比の２乗
となる。よって、大容量の大型クラッチが必要であり、
軽量化を阻む欠点がある。また、従来形のクラッチアウ
タを減速ギヤに使うタイプでは、減速比を大きくとる
と、歯の強度を犠牲にしてモジュールを小さくしない限
り、クラッチ外径が必然的に大きくなる欠点がある。

また、特公昭５８−１２４７１号公報では、クラッチを
直接モータ軸上に置くことで、クラッチ伝達トルクを小
さくし、モータの慣性モーメントのクラッチに及ぼす影
響を小さくし、クラッチの小型計量化を図っている。し
かし、減速型スタータのモータの回転は、20000rpmを越
える程の高回転であるため、従来のクラッチではオーバ
ーランニングクラッチの機能を満足しない。

本実施例によれば、減速はモータＭとクラッチアウタ
２、アイドル軸８とドライブギヤ１２の２段階で行って
おり、オーバーランニングクラッチは、その中間部に設
置されている。こうすることで、上記の欠点を解決する
ことができ、減速型スタータのクラッチの小型計量化、
さらには減速機構を有しないコンベンショナル型スター
タのクラッチとの共通仕様が可能になる。

例えば、モータとクラッチアウタ間の減速比を２、クラ
ッチインナとドライブギヤ間の減速比を２．５、総減速
比を５とした場合を考える。この場合、クラッチは、減
速比５ではなく、減速比２の強度でよい。同出力程度の
減速型スタータとコンベンショナル型スタータのモータ
の重量は減速型スタータの方が小さいため、クラッチの
強度は、コンベンショナル型と同程度となる。また、無
負荷回転時のクラッチの回転数も、コンベンショナル型
が約10000rpm、減速型はモータが約20000rpmでクラッチ
アウタは約10000rpmと同程度となる。すなわち、減速型
とコンベンショナル型のクラッチの共通仕様が可能であ
り、減速型はコンベンショナル型程度の小型のクラッチ
でよいことになる。

さらに、本実施例の利点として、減速を２箇所で行って
いるので、ギヤ比の設定は自在であり、また、モータギ
ヤ１ａとドライブギヤ１２のモジュールを異なった仕様
とすることができ、簡単に必要なギヤ強度が得られる。

さらに、モータ軸１とピニオンドライブ軸１６とが同軸
上に配列され、これらの軸１、１６と並列にアイドル軸
８が配列されるため、全体の体格のより小型、軽量化が
可能であると共に、モータ軸Ｍと同軸上にピニオン１７
が配列されることになり、外観上コンベンショナル型ス
タータと同等の形状となるため、コンベンショナル型ス
タータとの互換性も容易に確保することが可能である。

なお、減速型１．０ＫＷスタータでは、１０kg・ｍ程度
の衝撃力が発生する。このとき、クラッチの位置（ドラ
イブ軸、モータ軸、減速機構間）の違いによるクラッチ
に要求される性能（伝達トルク、無負荷時回転数）は次
の通りである。

以上の表のように、比較例１では、ピニオンの衝撃トル
ク１０kg・ｍと同じ衝撃トルクがクラッチにかかり、本
実施例では、第２減速比２．５で除した４kg・ｍがクラ
ッチにかかる衝撃トルクである。また、比較例２では、
減速比５で除した２kg・ｍがクラッチにかかる衝撃トル
クとなる。ここで、クラッチにかかるトルクが小さいほ
どクラッチが小型軽量になるわけであるが、この種のク
ラッチでは、回転数が13000〜15000rpmあたりが使用限
界である。これに対し、比較例２では、クラッチの回転
数はモータの回転数と等しい20000rpmとなり、一般的な
クラッチの使用は困難である。本実施例では回転数が10
000rpmであり、使用可能である。また、同等性能のコン
ベンショナル型スタータのクラッチ性能は衝撃トルク４
kg・ｍ、回転数10000rpm程度であり、クラッチを非減速
型と減速型とに共通使用することができ、安価で軽量の
クラッチが使用できるという大きな効果がある。

第３図は本発明の他の実施例を示すもので、前述した実
施例に対し、ピンよりなるアイドル軸８の両端をハウジ
ング９およびセンタベアリングホルダ１０に固定し、こ
のアイドル軸上にベアリング７を介してクラッチインナ
３を回転自在に支承し、このクラッチインナ３の外周上
に、ローラ４を通してクラッチアウタ２へとトルクを伝
達するインナレース面３ａと、ドライブギヤ１２と噛合
う歯車部３ｂとを形成し、さらに、ハウジング９とイン
ナ３との間およびアウタ２とセンタベアリングホルダ１
０との間にそれぞれワッシャ１１、１１ａを介在させた
ものである。この第３図図示の実施例においても、前述
した実施例と同等の作用効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明においては、クラッチの小型軽
量化、コンベンショナル型との共通仕様、より高い減速
比の要求に対する応答性の良さ、ギヤ設計の容易さ等、
減速型スタータの小型軽量化に大きな効果をもつもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明スタータの要部構成および
全体構成の一実施例を示す部分縦断面図および正面図、
第３図は本発明スタータの他の実施例の要部構成を示す
縦断面図である。 １…モータ軸、１ａ，２ａ…ギヤ、２，３，４，５，６
…オーバーランニングクラッチを構成するクラッチアウ
タ，クラッチインナ，ローラ，ローラスプリング，ワッ
シャ、３ｂ，８ａ…歯車部、８…アイドル軸、１２…ド
ライブギヤ、１６…ピニオンドライブ軸、１７…ピニオ
ン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ軸、アイドル軸、ピニオンドライブ
   軸の３軸で構成された減速型スタータにおいて、前記モ
   ータ軸と前記ピニオンドライブ軸とを同軸上に配列し、
   これらモータ軸およびピニオンドライブ軸と並列に前記
   アイドル軸を配列して、前記モータ軸上アイドル軸上
   と、このアイドル軸上とピニオンドライブ軸上の２段階
   で減速する構成となし、減速途中のアイドル軸上に、オ
   ーバーランニングクラッチを設けた減速型スタータ。