JPH0678747B2 - 遊星歯車減速式スタ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、遊星歯車減速式スタータに係り、特に、遊星
歯車支持ピンの外周面と遊星歯車側の内周面との摺動面
に潤滑油膜を形成するのに好適な遊星歯車減速式スター
タに関すものである。

〔発明の背景〕

従来の遊星歯車減速式スタータは、特開昭59−221463号
公報記載のように、遊星歯車の内径面にニードルベアリ
ングなどの軸受を圧入等により固着し、遊星歯車支持ピ
ンにより回転可能となるよう支持されていた。しかし、
遊星歯車支持ピンの外周部，遊星歯車側の軸受内周部，
遊星歯車内周部などの焼付や異常摩耗については十分配
慮されていなかつた。

その実状について、第12図を参照して説明する。

ここに第12図は、一般的な遊星歯車減速式スタータの正
面断面図である。

第12図において、１は複数（例えば３個）の遊星歯車、
２′は遊星腕３に圧入等の方法で固着された遊星歯車支
持ピン、４はスタータモータ、4aはスタータモータ４の
電機子軸、５はその電機子軸4aに固設された中心太陽歯
車（以下単に太陽歯車という）、６は外側太陽歯車に係
る内歯歯車である。

遊星歯車支持ピン２′は、遊星歯車１′の公転出力側に
伝えるための遊星腕３に固着されており、遊星歯車１′
は、遊星歯車支持ピン２′の外周面に、直接または遊星
歯車用軸受（例えばニードルベアリング，すべり軸受な
ど）を介し、微少間隙を保つて回転自在に嵌合されてい
る。

遊星歯車１′は、スタータモータ４の電機子軸4aの一端
に設けられた太陽歯車５と噛み合い、または内歯歯車６
とも噛み合い自転，公転行う。

内歯歯車は、センターブラケツト７に設けた外歯ギヤカ
ツプリング7aと噛み合つて支持され、そのセンターブラ
ケツト７はギヤケース８に固着されている。

遊星歯車減速機の構成部品が組終つた状態では、センタ
ーブラケツト７と電機子側センターブラケツト11とで形
成される環状空間９の中に内歯歯車６と複数個の遊星歯
車１′がほぼ密封状態で保持される。この環状空間９に
グリースを封入し、太陽歯車5,遊星歯車１′，内歯歯車
６のそれぞれの歯み合わせ部の潤滑を行つている。

電機子軸4aが回転すると、複数個の遊星歯車１′が自転
しながら、太陽歯車５の回りを公転し、その公転を遊星
腕３を介して出力側であるピニオン軸10に取り出す。し
たがつて、遊星歯車１′は太陽歯車５および内歯歯車６
の両者からの噛み合い反力を受け、その荷重を受ける遊
星歯車支持ピン２′は非常に過酷な条件下にある。

さらに、スタータは、しばしばスイツチが再始動される
ことがあり、その際、エンジン軸に固着したリングギヤ
（図示していない）とピニオン10aが衝撃的に噛み合
い、遊星歯車支持ピン２′は通常時の数倍の荷重がかか
り、非常に過酷な使用条件となる。

しかるに、遊星歯車支持ピン２′と遊星歯車用軸受間の
潤滑は、平滑面である遊星歯車支持ピン２′の外周面と
軸受内径面にグリースを塗布する方法であつた。

スタータを始動すると、遊星歯車支持ピン２′の外周面
が平滑であるため、遠心力によりグリースは容易に両端
部から外部へ排出され遊星歯車用軸受と遊星歯車支持ピ
ン２′間の潤滑が不良となる。また、遊星歯車支持ピン
２′は高荷重がかかるため、油膜が破断されやすく、し
ばしば金融接触の状態となり、遊星歯車支持ピン２′お
よび遊星歯車用軸受、たとえばニードルベアリングの焼
付、あるいは異常摩耗が発生する。この結果、遊星歯車
支持ピン２′と遊星歯車用軸受間の半径方向すきまが過
大となり、振動騒音が大きくなり、さらには遊星歯車用
軸受、あるいは遊星歯車支持ピン２′にフレーキングな
どの損傷が発生し、スタータとしての機能をそこなうと
いう問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、遊星歯車支持ピンの外周面と遊星歯車側
の内周面との摺動面の潤滑油保持を十分にして、焼付、
異常摩耗などの発生を防ぐための優れた潤滑構造を備え
た遊星歯車減速式スタータの提供を、その目的としてい
る。

〔発明の概要〕

本発明に係る遊星歯車減速式スタータの提供は、スター
タモータの電機子軸に設けた中心太陽歯車と、外側太陽
歯車に係る内歯歯車と、この両者に相互に噛み合つて自
転，公転を行う複数個の遊星歯車と、遊星歯車の公転を
出力側に伝えるための遊星腕とを備え、前期遊星腕に固
着された遊星歯車支持ピンに前記複数の遊星歯車を回転
自在に嵌合させてなる遊星歯車減速式スタータにおい
て、前記遊星歯車支持ピンの外周面と、これに嵌合する
前記遊星歯車側の内周面との少なくともいずれかの面
に、潤滑剤を封入すべき凹凸面部を形成するとともに、
その凹凸面部は、前記遊星歯車支持ピンの端面から当該
遊星歯車支持ピンの外周面に通ずる油穴に連通するよう
にしたものである。

なお付記すると、本発明は、遊星歯車支持ピン２の外周
面と遊星歯車側の内周面の少なくとも一方に凹凸面部を
形成し、グリースの保持が十分に行えるようにしたもの
である。

また、遊星歯車支持ピンに端面から外周面に通じる貫通
穴を設け、グリースの摺動面への補給がはかれるような
構成とするものである。

この凹凸面部は表面が摺動面となるため、突起部は平滑
となるように加工し、凹部を油だまりとするものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の各実施例を第１図ないし第10図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る遊星歯車減速式スタ
ータの遊星歯車部の断面図、第２図は、その遊星歯車支
持ピンの斜視図、第３図は、第２図のＡ−Ａ断面図であ
る。

本実施例は、先に第12図で説明したと同様の構成の遊星
歯車減速式スタータにおいて、遊星歯車用軸受としてニ
ードルベアリング12を使用した場合のものである。すな
わち、遊星腕３に圧入により固着された遊星歯車支持ピ
ン２に、ニードルベアリング12を圧入した遊星歯車１が
微小間隙を保つて回転自在に嵌合されている。

遊星歯車支持ピン２は、その外周面2aに凹凸面部を形成
する溝13を有している。この溝13は、円周方向につなが
り、また、軸方向にはニードルベアリング12のローラ12
aの幅Ｍより小さい長さの複数の横溝13aとつながつてい
る。なお、遊星歯車１のボス長はＬである。溝13,13aの
断面形状は、矩形,U字形,V字形などであるが、溝の底部
は角部がないように丸味を設けて強度の低下を防いでい
る。そして、遊星歯車支持ピン２の端面2bから軸方向に
横穴14をあけ、外周面2aの溝13内から複数個の縦穴15を
あけ互いに貫通するようにする。換言すれば、遊星歯車
支持ピン２の外周面2aに形成した凹凸面部の溝13は、当
該遊星歯車支持ピン２の端面2bから当該遊星歯車支持ピ
ン２の外周面2aに通ずる油穴に連通するように構成され
ている。

この油穴に係る横穴14,縦穴15に、潤滑剤に係るグリー
スをあらかじめ充填しておき、稼動時の遠心力により少
しずつ摺動面にグリースを補給することができる。

横穴14の端部には、充填したグリースが飛散しないよう
ねじを切つておき小ねじでふたをしておけば、より十分
な潤滑状態が得られる。

遊星歯車支持ピン２に加わる荷重は、運転中常に一定方
向に加わるので、軸方向の溝13aが荷重方向に一致しな
いように円周方向にずらして配置することが必要であ
る。

本実施例によれば、遊星歯車支持ピン２の外周面2aにグ
リースを封入するための溝13,13aを形成し、また、遊星
歯車支持ピン２の端面2bから外周面2aへ通じる油穴を設
けることにより、グリースの保持を確実にし、遊星歯車
支持ピン外周面2aと遊星歯車側に係るニードルベアリン
グ12のローラ12aの内周面との嵌合する摺動面に、遊星
歯車１の回転により油膜が形成され良好な潤滑状態とな
るので、摺動面の焼付き，異常摩耗，フレーキングなど
を防止し、遊星歯車減速式スタータの耐久性を向上させ
ることができる。

なお、スタータの場合、遊星歯車減速機は、連続的に運
転されることはないので、遊星歯車付近の温度が適度に
加温，冷却され、グリースの流れがスムーズになり、連
続運転に使用される場合よりも良好な油滑状態となる。

次に、本発明の他の実施例を第４図および第５図を参照
して説明する。

第４図は、本発明の他の実施例に係る遊星歯車減速式ス
タータの遊星歯車支持部の側面図、第５図は、第４図の
Ｃ部のＢ−Ｂ断面拡大図である。

第4,5図の実施例は、遊星歯車側に遊星歯車用軸受を使
用しないで、直接遊星歯車1Aと遊星歯車支持ピン2Aを摺
動させる場合であり、遊星歯車1Aの内周面1aに凹凸面部
を形成する溝17を設けたものである。なお、第４図にお
いて、遊星歯車1Aの歯の部分は一部のみを示し、二点鎖
線で歯底径を示した。図中、第1,第２と同一符号のもの
は先の実施例と同等部分である。

溝17の断面形状は矩形,U字形,V字形など先の実施例と同
様とする。また、溝17の方向は、軸方向，円周方向，あ
るいは直交させて両方向とすることができる。第５図
は、断面形状Ｕ字形、軸方向溝の例を示したものであ
る。

遊星歯車支持ピン2Aは、その端部から外周面2aすなわち
摺動面へ通ずる横穴14と複数の縦穴15を穿設してあり、
グリース16をこの貫通穴に充填するようになつている。

第12図に示した遊星歯車減速式スタータと同様、電機子
軸４が回転すると、遊星歯車1Aが遊星歯車支持ピン2Aの
周りに自転しながら公転する。

遊星歯車減速式スタータでは、遊星歯車支持ピン2Aに加
わる荷重方向は一定であるが、遠心力の作用する方向は
遊星腕３の回転に従い絶えず変化する。遠心力の方向と
縦穴15の方向が一致した回転位置でグリース16が最も大
きな力で摺動面へ押し出されるから複数個の縦穴15のう
ち少なくとも１つを遠心力方向Ｘと一致するように遊星
歯車支持ピン2Aを遊星腕３に固着させる。そのとき、遊
星歯車支持ピン2Aに作用する力の方向Ｙは遠心力方向Ｘ
とほぼ90゜をなすから、その方向に縦穴15の方向が一致
しないようにする必要がある。縦穴15が遊星歯車支持ピ
ン2Aに作用する力の方向と一致すると、荷重を受ける面
積が減少し、接触面の面圧強度を低下させる恐れがあ
る。溝17の軸方向長さは、グリース16が軸方向に流出し
ないよう、遊星歯車1Aのボス長さＬより小さくする。

本実施例によれば、遊星歯車1Aの内周面1aにグリースを
封入するための溝17を形成し、また、遊星歯車支持ピン
2Aの端面から外周面2aへ通じる貫通穴を設けることによ
り、先の実施例と同様の効果が期待される。

特に、遠心力で遊星歯車支持ピン2Aの縦穴15から押し出
されたグリース16は、遊星歯車1Aの内周面1aに形成され
た溝17に収納され、遊星歯車1Aの回転により摺動面に両
れて油膜を形成し、良好な潤滑状態を保つことができ
る。また、摩耗粉が、遊星歯車1Aと遊星歯車支持ピン2A
との間に侵入しても、遠心力により摩耗粉は遊星歯車内
周面1aに形成された溝17の底部に溜まり、摺動面は清浄
であり、焼付き，異常摩耗などを防止できる。

次に、本発明のさらに他の実施例を第６図ないし第８図
を参照して説明する。

第６図は、本発明のさらに他の実施例に係る遊星歯車減
速式スタータの遊星歯車部の断面図、第７図は、第６図
の遊星歯車内周面の展開図、第８図は、第７図のＤ−Ｄ
断面図である。図中、先の第1,2図と同一符号のものは
同等部であるから、その説明を省略する。

本実施例は、先の第4,5図の実施例と同様、グリースを
封入するための凹凸面部を遊星歯車1Bの内周面1aに形成
したものであるが、凹凸面部を形成する溝18は格子状に
配列したものである。

溝18の断面形状は、第８図に示すようなＵ字形,V字形、
あるいは図示しないが矩形にする。溝18の溝方向は回転
方向に対し45゜方向に形成されているのでグリースが流
れやすく、遊星歯車1Bと遊星歯車支持ピン2Bの潤滑が良
好となる。

遊星歯車支持ピン2Bの端面から摺動面へ通じる貫通穴で
ある横穴14,複数の縦穴15を設け、溝18を格子状に配列
した凹凸面に連通しているので、貫通穴にグリースを充
填することにより、さらに良好な潤滑状態が確保され
る。

このほか、先の第4,5図の実施例で説明したと同様の効
果が期待される。

次に、第９図は、本発明のさらに他の実施例を示す遊星
歯車支持ピンの斜視図で、図中、第２図と同一符号のも
のは第1,2図の実施例と同等部であるから、その説明を
省略する。

第９図に示す遊星歯車支持ピン2Cは、その外周面に第1,
2図と同様の円周方向の溝13を設け、さらに軸方向と45
゜をなす両方向に溝13bを形成したものである。

第９図の実施例によれば、第１、２図の実施例と全く同
様の効果が期待できる。

第10図は、本発明のさらに他の実施例を示す遊星歯車支
持ピンの斜視図、第11図は、第10図のＥ−Ｅ断面図で、
図中、第２図と同一符号のものは、第1,2図の実施例と
同等部であるから、その説明を省略する。

第10図に示す遊星歯車支持ピン2Dの外周面に形成した凹
凸面部は、ローレツトによる塑性加工で微細溝19を高密
度に形成したものである。

その溝断面形状は、第11図に示すようにＵ字形,V字形，
図示しないが矩形などいずれでもよい。

外周面は摺動面となるため、表面の突起部は平滑面とな
るよう、ローレツト加工後、表面を仕上加工する。ロー
レツトをかける幅ｌは、前述の実施例と同様に遊星歯車
のボス長Ｌより狭くする。

第10図の実施例によれば、第1,2図の実施例で説明した
と同様の効果が期待され、特に、ローレツト加工で形成
した高密度の微細溝19の機能および遊星歯車支持ピン2D
の横穴14,縦穴15に充填されたグリースにより摺動面に
は絶えず油膜が形成され良好な潤滑状態が確保される。

なお、前述の各実施例は、夫々適用範囲を拡大できるも
のである。

例えば、第1,2図の実施例は、遊星歯車用軸受がニード
ルベアリング12である例を示したが、ニードルベアリン
グのかわりに玉軸受，ころ軸受を用いる場合も全く同様
に適用できる。

また、第４図ないし第８図に示した実施例では、遊星歯
車支持ピンの外周面と遊星歯車の内周面とが直接摺合面
となる場合、遊星歯車の内周面に凹凸面部を形成してい
るが、例えば軸方向の溝17（第５図）や格子状の溝18
（第７図）などの凹凸面を遊星歯車支持ピンの外周面に
形成してもよい。

さらに、第10図の実施例において、遊星歯車支持ピン2D
の外周面に形成したローレツト加工の溝19を遊星歯車の
内周面に形成することもできる。この場合は、遠心力に
よりグリースの保持がしやすいのでより良好な潤滑状態
となる。

以上のすべての実施例において、遊星歯車の内周面に凹
凸面すなわち各溝を形成する各例は、遊星歯車側として
遊星歯車にすべり軸受を圧入して使用する場合は、特に
図示して説明はしないが、そのすべり軸受の内周面に同
様の凹凸面すなわち各溝を形成すれば同様の作用，効果
が得れるものである。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、遊星歯車支持ピン
の外周面と遊星歯車側の内周面との摺動面の潤滑油保持
を十分にして、焼付、異常摩耗などの発生を防ぐための
優れた潤滑構造を備えた遊星歯車減速式スタータを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る遊星歯車減速式スタ
ータの遊星歯車部の断面図、第２図は、その遊星歯車支
持ピンの斜視図、第３図は、第２図のＡ−Ａ断面図、第
４図は、本発明の他の実施例に係る遊星歯車減速式スタ
ータの遊星歯車支持部の側面図、第５図は、第４図のＣ
部のＢ−Ｂ断面拡大図、第６図は、本発明のさらに他の
実施例に係る遊星歯車減速式スタータの遊星歯車部の断
面図、第７図は、第６図の遊星歯車内周面の展開図、第
８図は、第７図のＤ−Ｄ断面図、第９図および第10図
は、本発明のさらに他の実施例を示す遊星歯車支持ピン
の斜視図、第11図は、第10図のＥ−Ｅ断面図、第12図
は、一般的な遊星歯車減速式スタータの正面断面図であ
る。 1,1A,1B……遊星歯車、1a……内周面、2,2A,2B,2C,2D…
…遊星歯車支持ピン、2a……外周面、2b……端面、３…
…遊星腕、４……スタータモータ、4a……電機子軸、５
……太陽歯車、６……内歯歯車、10……ピニオン軸、12
……ニードルベアリング、13,13a,13b……溝、14……横
穴、15……縦穴、16……グリース、17,18……溝、19…
…微細溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粕渕 文明 茨城県勝田市大字高場2520番地 株式会社 日立製作所佐和工場内 (56)参考文献 特開 昭59−221463（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−134676（ＪＰ，Ｕ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スタータモータの電機子軸に設けた中心太
   陽歯車と、外側太陽歯車に係る内歯歯車と、この両者に
   相互に噛み合つて自転，公転を行う複数個の遊星歯車
   と、遊星歯車の公転を出力側に伝えるための遊星腕とを
   備え、前記遊星腕に固着された遊星歯車支持ピンに前記
   複数の遊星歯車を回転自在に嵌合させてなる遊星歯車減
   速式スタータにおいて、前記遊星歯車支持ピンの外周面
   と、これに嵌合する前記遊星歯車側の内周面との少なく
   ともいずれかの面に、潤滑剤を封入すべき凹凸面部を形
   成するとともに、その凹凸面部は、前記遊星歯車支持ピ
   ンの端面から当該遊星歯車支持ピンの外周面に通ずる油
   穴に連通するように構成したことを特徴とする遊星歯車
   減速式スタータ。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載のものにおい
   て、凹凸面部は、遊星歯車支持ピンの外周面と遊星歯車
   側の内周面との嵌合面に潤滑油膜を形成すべき複数の溝
   で形成されているのである遊星歯車減速式スタータ。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項および第２項記載の
   もののいずれかにおいて、凹凸面部は、格子状に形成さ
   れた溝よりなるものである遊星歯車減速式スタータ。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項および第２項記載の
   もののいずれかにおいて、凹凸面部は、ローレツト加工
   した微細溝で形成されているものである遊星歯車減速式
   スタータ。