JPH09144631A - スタータのオーバーラン防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はエンジン始動時においてスタータモー
タがエンジンにより過剰に回転され破損するのを防止す
るオーバーラン防止装置に関し、オーバーランの発生を
簡単な構成でかつ高い信頼性をもって防止することを課
題とする。 【解決手段】ピニオンシャフト５の回転を可動ウェート
２２の変位として機械的に検出すると共に、この可動ウ
ェート２２の変位により直接的に開閉成される給電停止
スイッチ３１を設ける。そして、前記ピニオンシャフト
５の回転数が所定回転数以上となった時に、前記可動ウ
ェート２２が給電停止スイッチ３１を開成する構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスタータのオーバー
ラン防止装置に係り、特にエンジン始動時においてスタ
ータモータがエンジンにより過剰に回転され破損するの
を防止するオーバーラン防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンを始動するにはモータ
による始動方法が採用されており、その中でもピニオン
を電磁力により押し出してリングギヤと噛合させる押し
込み式の始動装置（スタータ）が多用されている。この
種のスタータは、スタータモータ，マグネットスイッ
チ，スタータクラッチ，ピニオン等を具備しており、エ
ンジンのシリンダブロックに配設されている。

【０００３】スタータモータはピニオンが配設されたピ
ニオンシャフトをスタータクラッチを介して回転させる
構成とされており、運転席に配設されたイグニッション
スイッチを閉成することによりバッテリーより給電され
回転する構成とされている。また、ピニオンシャフトは
マグネットスイッチにより軸方向に移動可能な構成とさ
れており、上記イグニッションスイッチを閉成すること
によりマグネットスイッチも駆動され、ピニオンがリン
グギヤと噛合する位置までピニオンシャフトを移動させ
る。

【０００４】更に、スタータクラッチは、上記のように
スタータモータの回転をピニオンシャフトに伝達すると
共に、エンジンが始動しリングギヤの回転力がスタータ
モータの回転力を超えた時に、リングギヤの回転力がピ
ニオンシャフトに伝達されないようクラッチ動作を行う
構成とされている。これにより、エンジンの回転力がス
タータモータに伝達されることによるスタータモータの
損傷発生を防止することができる。

【０００５】しかるに、運転者によるイグニッションス
イッチを閉成するタイミングが遅れた場合には、上記の
ようにスタータクラッチによりスタータモータとピニオ
ンシャフトとの伝達が切られた状態において、更にスタ
ータモータが回転し続ける状態が発生する。この時、ス
タータモータは無負荷の状態（即ち、ピニオンシャフト
と接続されていない状態）で回転を続けるため、スター
タモータがオーバーランして損傷するおそれがある。そ
こで、スタータモータが過剰に回転を行った場合に、こ
れを検知してスタータモータへの給電を停止するオーバ
ーラン防止装置が提案されている。

【０００６】従来、この種のオーバーラン防止装置とし
ては、例えば特開平２−２１１３８０号公報に開示され
たものが知られている。同公報に開示されたオーバーラ
ン防止装置は、リングギヤの回転数（これはエンジン回
転数と等価）を検出する回転検出装置と、スタータモー
タへの給電を停止する給電遮断装置とを具備しており、
回転検出装置によりエンジン回転数が所定値以上である
と判断した場合に、給電遮断装置に指令信号を供給する
ことにより給電遮断装置を駆動させ、これによりスター
タモータへの給電を停止する構成とされている。

【０００７】この構成とすることにより、運転者の不注
意等によりエンジン始動後にイグニッションスイッチを
開成した状態を維持させてもスタータモータは停止する
ため、スタータモータがオーバーランして損傷すること
を防止することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記した従
来のオーバーラン防止装置は、オーバーランの発生を電
気的に検出する回転検出装置で検出する構成とされてお
り、またオーバーランが検出された場合にも給電遮断装
置に電気信号（指令信号）を供給することによりスター
タモータへの給電を停止する構成とされていた。

【０００９】このため、回転検出装置及び給電遮断装置
に接続される配線に断線や接続不良等のフェイルが発生
した場合にはスタータモータの停止を行えなくなり、よ
ってオーバーランの発生を確実に防止することができな
いおそれがあるという問題点があった。

【００１０】また、スタータモータへの給電停止させる
給電遮断装置は、コンバータ，コンパレータ，リレー等
の多数の回路により構成され、また電源となるバッテリ
ー，回転検出装置，給電遮断装置との間をワイヤで接続
する必要があり、よってオーバーラン防止装置の構成が
複雑となるという問題点もあった。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、ピニオンシャフトの回転を機械的に検出すること
によりオーバーランを検出すると共にスタータモータの
スイッチを開閉操作を上記機械的動作により行うことに
より、オーバーランの発生を簡単な構成でかつ高い信頼
性をもって防止しうるスタータのオーバーラン防止装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明では、下記の手段を講じたことを特徴とするも
のである。請求項１記載の発明では、ピニオンシャフト
の回転を機械的に検出する回転検出手段と、前記回転検
出手段により開閉成されるスイッチ手段とを設け、前記
ピニオンシャフトの回転数が所定回転数以上となった時
に、前記回転検出手段が前記スイッチ手段を開成する構
成としたことを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項２記載の発明では、前記請求
項１記載のスタータのオーバーラン防止装置において、
前記回転検出手段を前記ピニオンシャフトの回転に伴い
発生する力で変位する可動ウェートにより構成し、前記
可動ウェートの変位により前記スイッチ手段を開成する
構成としたことを特徴とするものである。

【００１４】上記の各手段は次のように作用する。請求
項１記載の発明によれば、回転検出手段はピニオンシャ
フトの回転を機械的に検出し、ピニオンシャフトの回転
数が所定回転数以上となると回転検出手段は直接的にス
イッチ手段を開成する。

【００１５】このように機械的にピニオンシャフトの過
回転を検出することにより、回転検出手段の構成を簡単
化することができる。また、ピニオンシャフトの回転に
より直接的にスイッチ手段を開成するため、電気信号系
統の簡素化を図ることができ、断線等のフェイルによる
オーバーラン検出不良を防止でき信頼性の向上を図るこ
とができる。

【００１６】また、請求項２記載の発明によれば、回転
検出手段をピニオンシャフトの回転に伴い発生する力で
変位する可動ウェートにより構成し、この可動ウェート
の変位によりスイッチ手段を開成する構成としたことに
より、ピニオンシャフトの回転数が所定回転数以上とな
ると、可動ウェートは変位して直接的にスイッチ手段を
開成させる。

【００１７】このように、可動ウェートの変位によりピ
ニオンシャフトの過回転を検出する構成とするこによ
り、回転検出手段の構成を簡単化することができ、かつ
確実にオーバーランの検出を行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図１は本発明の第１実施例である
オーバーラン防止装置１を設けたスタータ（エンジン始
動装置）２の全体構成を示しており、図２はオーバーラ
ン防止装置１を拡大して示しており、更に図３はスター
タ２の電気回路を示している。先ず、図１を用いてスタ
ータ２の全体構成について説明する。

【００１９】スタータ２は、大略するとスタータハウジ
ング（図示せず）内にスタータモータ３，スタータクラ
ッチ４，ピニオンシャフト５，マグネットスイッチ６，
及び本発明の要部となるオーバーラン防止装置１等を具
備した構成とされている。このスタータ２は、スタータ
ハウジングをシリンダブロック（図示せず）に固定する
ことによりエンジンに取り付けられる。

【００２０】スタータモータ３は、給電されることによ
り回転するアーマチャ２５（図３に回路構成として示
す）を内設しており、その先端部はモータハウジングの
外部に延出すると共にドライブピニオン９が配設されて
いる。このドライブピニオン９は、中間ギヤ１０を介し
てスタータクラッチ４の外周部に形成されたクラッチギ
ヤ１１と噛合している。このドライブピニオン９，中間
ギヤ１０，及びクラッチギヤ１１は協働して減速機を構
成しており、これによりリングギヤ８の駆動トルクを向
上させ始動性の向上を図っている。

【００２１】スタータクラッチ４は両端をベアリング１
２，１３で固定されており、また内部にピニオンシャフ
ト５が挿通された構成とされている。このスタータクラ
ッチ４は、図４乃至図６に示されるように、クラッチギ
ヤ１１が形成されたクラッチアウタ１５とピニオンシャ
フト５と一体的に回転するクラッチインナ１６との間に
クラッチローラ１７が配設されており、クラッチアウタ
１５とクラッチインナ１６との間における動力伝達を選
択的に切り換える構成とされている。

【００２２】具体的には、スタータモータ３の作動時に
は、クラッチアウタ１５とクラッチインナ１６との間に
クラッチローラ１７が嵌まり込み、クラッチアウタ１５
とクラッチインナ１６とはロック状態となる。このた
め、スタータモータ３の回転はクラッチアウタ１５から
クラッチインナ１６に伝達され、よってピニオンシャフ
ト５は回転しリングギヤ１１を駆動する。これにより、
エンジンは始動する。

【００２３】一方、エンジンが始動してピニオンシャフ
ト５がリングギヤ８により回転されるようになると、ク
ラッチインナ１６の回転がクラッチアウタ１５の回転よ
り速くなるため、クラッチローラ１７は嵌合位置より変
位しクラッチアウタ１５とクラッチインナ１６とのロッ
ク状態は解除される。これにより、クラッチアウタ１５
とクラッチインナ１６との間における動力伝達は行われ
なくなり、エンジン回転のスタータモータ３への伝達を
防止でき、従ってスタータモータ３のアーマチャ２５の
オーバーランを防止することができる。

【００２４】しかるに、運転者によるイグニッションス
イッチ７を閉成するタイミングが遅れエンジン始動後も
スタータモータ３が回転し続ける状態が発生した場合、
スタータモータ３がオーバーランして損傷するおそれが
あることは前述した通りである。

【００２５】一方、ピニオンシャフト５は、図１に示す
矢印Ａ１方向端部にリングギヤ８と噛合するピニオンギ
ヤ１８が設けられており、また矢印Ａ２方向端部にはマ
グネットスイッチ６のプランジャシャフト１４が当接す
るフランジ１９が配設されている。また、ピニオンシャ
フト５にはヘリカルスプライン２０（図２に詳しい）が
形成されており、このヘリカルスプライン２０はフラン
ジ１９からＡ１方向に所定範囲（図４に矢印Ｂで示す範
囲）にわたり形成されている。

【００２６】更に、ピニオンシャフト５にはリターンス
プリング２１（図２には図示せず）が挿通されている。
このリターンスプリング２１は、フランジ１９と後述す
るオーバーラン防止装置１に設けられる可動ウェート２
２との間に配設されており、ピニオンシャフト５を常に
矢印Ａ２方向に付勢するよう弾性力を発揮する構成とさ
れている。

【００２７】マグネットスイッチ６は、その内部に図３
に夫々回路構成として示めされるプルインコイル（吸引
コイル）２６，ホールディングコイル（保持コイル）２
７，メインスイッチ２８が配設されると共に、前記した
プランジャシャフト１４が設けられている。このマグネ
ットスイッチ６は、イグニッションスイッチ７が閉成さ
れることにより、プランジャシャフト１４をＡ１方向に
変位させてピニオンシャフト５をピニオンギヤ１８とリ
ングギヤ８が噛合する位置まで移動させると共に、スタ
ータモータ３のメイン電流をオン・オフする機能を有す
る。

【００２８】このマグネットスイッチ６の動作につい
て、図３を用いて更に詳述する。図３はスタータ２の電
気回路系を示す回路図であり、図中一点鎖線で囲った部
分がマグネットスイッチ６である。また、同図において
２９はバッテリー，３０はアーマチャ２５を回転付勢す
るフィールドコイル，３１は後述するオーバーラン防止
装置１に設けられる給電停止スイッチ（スイッチ手段）
である。

【００２９】同図に示される回路は次のように動作す
る。尚、以下の動作説明では給電停止スイッチ３１は閉
成されているものとして説明する。イグニッションスイ
ッチ７が閉成されると、バッテリー２９からプルインコ
イル２６及びホールディングコイル２７の双方のコイル
に電流が流れ、プランジャシャフト１４は図中矢印Ａ１
方向に移動付勢される。これにより、プランジャシャフ
ト１４はフランジ部１９を押圧し、よってピニオンシャ
フト５は矢印Ａ１方向に移動してピニオンギヤ１８はリ
ングギヤ８と噛合する。

【００３０】また、プランジャシャフト１４にはメイン
スイッチ２８の接点が設けられており、ピニオンギヤ１
８とリングギヤ８とが噛合する位置までピニオンシャフ
ト５移動した時点でメインスイッチ２８が閉成されるよ
う構成されている。従って、ピニオンギヤ１８とリング
ギヤ８とが噛合した時点でスタータモータ３には大電流
が流れ、スタータ１は起動してエンジンは始動される。
尚、この時点でプルインコイル２６には電流は流れなく
なり、ホールディングコイル２７の通電のみでプランジ
ャシャフト１４は保持される。

【００３１】一方、イグニッションスイッチ７を開成す
ると、ホールディングコイル２７の通電が停止されるた
め、ホールディングコイル２７によるプランジャシャフ
ト１４の保持も解除される。このため、ピニオンシャフ
ト５に配設されているリターンスプリング２１の弾性力
によりピニオンシャフト５は矢印Ａ２方向に変位し、こ
れに伴いプランジャシャフト１４もＡ２方向に移動して
始動前状態に戻る。また、ピニオンシャフト５がＡ２方
向に変位することによりピニオンギヤ１８もリングギヤ
８から離間する。

【００３２】続いて、本発明の要部となるオーバーラン
防止装置１の構成について、図１及び図２を用いて説明
する。オーバーラン防止装置１は、可動ウェート２２と
給電停止スイッチ３１とにより構成された極めて簡単な
構成とされている。可動ウェート２２は、例えば樹脂等
の絶縁性部材により形成された絶縁性ウェート２３と、
導電性金属により形成された導電性ウェート２４とを接
着する等により一体化した構成とされている。この可動
ウェート２２はピニオンシャフト５に挿通状態で取り付
けられており、その配設位置はベアリング１３とフラン
ジ１９との間に設定されている。

【００３３】また、前述したようにピニオンシャフト５
にはヘリカルスプライン２０が形成されているが、可動
ウェート２２にはヘリカルスプライン２０と遊嵌状態で
係合する係合溝３２が形成されている。よって、可動ウ
ェート２２は、ピニオンシャフト５に沿って矢印Ａ１，
Ａ２方向に移動可能な構成とされている。

【００３４】一方、給電停止スイッチ３１は、ブラシホ
ルダ３２に接点ブラシ３４が配設されただけの極めて簡
単な構成のスイッチである。この給電停止スイッチ３１
は、接点ブラシ３４が可動ウェート２２を構成する絶縁
性ウェート２３及び導電性ウェート２４に接触しうる構
成でスタータハウジング（図示せず）に固定されてい
る。この接点ブラシ３４は、図３に示されるようにホー
ルディングコイル２７に接続された構成とされている。

【００３５】また、周知のようにエンジンのシリンダブ
ロックは接地されており（エンジンアース）、スタータ
２を構成する各金属部品も導電性金属により形成されて
いるため導電性ウェート２４もエンジンアースされてい
る。従って、接点ブラシ３４が導電性ウェート２４と接
触し導通することにより給電停止スイッチ３１は閉成
し、接点ブラシ３４が絶縁性ウェート２３と接触するこ
とにより給電停止スイッチ３１は開成する。

【００３６】図３を用いて前述したように、給電停止ス
イッチ３１が閉成した状態（以下、始動状態という）で
は、イグニッションスイッチ７が閉成されることによ
り、バッテリー２９からの電流はプルインコイル２６及
びホールディングコイル２７の双方のコイルに電流が流
れ、プランジャシャフト１４はフランジ部１９を介して
ピニオンシャフト５を矢印Ａ１方向に移動し、ピニオン
ギヤ１８とリングギヤ８とを噛合させる。また、この動
作に伴いメインスイッチ２８は閉成され、スタータ１は
起動してエンジンの始動が行われる。更に、この始動状
態では給電停止スイッチ３１が閉成しているためホール
ディングコイル２７への通電は維持され、よってプラン
ジャシャフト１４はＡ１方向に変位した状態を保持す
る。

【００３７】しかるに、始動状態において給電停止スイ
ッチ３１が開成されると、ホールディングコイル２７へ
の電流の給電は停止される。よって、ホールディングコ
イル２７によるプランジャシャフト１４の保持は解除さ
れ、リターンスプリング２１の弾性力によりピニオンシ
ャフト５及びプランジャシャフト１４は矢印Ａ２方向に
移動して始動前状態に戻る。また、プランジャシャフト
１４がＡ２方向に移動することにより、メインスイッチ
２８は開成され、スタータモータ３の回転は停止され
る。

【００３８】続いて、上記構成とされたオーバーラン防
止装置１の動作について図４乃至図６を用いて説明す
る。図４はイグニッションスイッチ７が開成された状態
（以下、オフ状態という）のオーバーラン防止装置１を
示している。このオフ状態では、マグネットスイッチ６
（図４乃至図６には図示せず）は駆動しておらず、プラ
ンジャシャフト１４は矢印Ａ２方向に移動した状態とな
っている。従って、リターンスプリング２１の弾性力に
よりピニオンシャフト５は矢印Ａ２方向に変位した状態
となっており、ピニオンギヤ１８はリングギヤ８から離
間した状態となっている。

【００３９】また、上記のオフ状態においてオーバーラ
ン防止装置１を構成する可動ウェート２２は、リターン
スプリング２１の弾性力により矢印Ａ１方向に付勢され
ておりベアリング１３と当接した状態となっている。こ
のように可動ウェート２２がベアリング１３と当接した
状態において、給電停止スイッチ３１の接点ブラシ３４
は可動ウェート２２の導電性ウェート２４と接触するよ
う構成されている。従って、オフ状態において給電停止
スイッチ３１は閉成された状態となっている。

【００４０】次に、イグニッションスイッチ７が閉成さ
れ、かつピニオンシャフト５がオーバーラン（過回転）
していない状態（以下、通常状態という）を図５に示
す。この通常状態では、イグニッションスイッチ７が閉
成されることによりマグネットスイッチ６は駆動し、プ
ランジャシャフト１４は矢印Ａ１方向に移動する。

【００４１】このプランジャシャフト１４の移動によ
り、ピニオンシャフト５はリターンスプリング２１の弾
性力に抗して矢印Ａ１方向に移動し、ピニオンギヤ１８
はリングギヤ８と噛合する。また、前述したように、ピ
ニオンギヤ１８がリングギヤ８と噛合した時点でメイン
スイッチ２８（図３参照）は閉成され、よってスタータ
モータ３は始動し、その回転力はドライブピニオン９，
中間ギヤ１０を介してスタータクラッチ４に伝達され
る。

【００４２】そして、エンジンが始動していない場合、
スタータクラッチ４のクラッチアウタ１５の回転はクラ
ッチインナ１６の回転より速いため、クラッチアウタ１
５に伝達された回転力はクラッチインナ１６に伝達され
る。また、クラッチインナ１６が回転することによりピ
ニオンシャフト５は回転し、ピニオンギヤ１８を介して
リングギヤ８は回転付勢されるためエンジンは始動され
る。

【００４３】また、エンジン始動によりリングギヤ８の
回転が速くなり、これに伴いクラッチインナ１６（即
ち、ピニオンシャフト５）の回転がクラッチアウタ１５
の回転より速くなると、前記したスタータクラッチ４の
有するクラッチ機能によりクラッチアウタ１５とクラッ
チインナ１６との間の動力伝達は解除される。よって、
スタータモータ３に配設されているアーマチャ２５がオ
ーバーランすることを防止でき、スタータモータ３に損
傷が発生することを防止することができる。

【００４４】次に、エンジン始動後も運転者がイグニッ
ションスイッチ７を閉成し続けたような状態（以下、オ
ーバーラン状態という）を図６に示す。このオーバーラ
ン状態は、スタータクラッチ４によりスタータモータ３
とピニオンシャフト５との伝達が切られた状態におい
て、更にスタータモータ３が回転し続ける状態である。

【００４５】このオーバーラン状態では、スタータモー
タ３は無負荷の状態（即ち、ピニオンシャフト５と接続
されていない状態）で回転を続けるため、スタータモー
タ３がオーバーランして損傷するおそれがある。また、
マグネットスイッチ６も駆動した状態であるため、ピニ
オンギヤ１８とリングギヤ８の噛合状態は維持され、よ
ってピニオンシャフト５の回転も高速となる。

【００４６】しかるに、本実施例に係るオーバーラン防
止装置１は、可動ウェート２２がピニオンシャフト５に
移動可能に配設された構成となっており、また可動ウェ
ート２２はピニオンシャフト５に形成されたヘリカルス
プライン２０に係合した構成とされている。よって、ピ
ニオンシャフト５が回転することにより、可動ウェート
２２にはヘリカルスプライン２０に沿って矢印Ａ２方向
に移動しようとする力（以下、移動力という）が発生す
る。ヘリカルスプライン２０の形状は、ピニオンシャフ
ト５が回転することにより可動ウェート２２に矢印Ａ２
方向に移動力が発生するよう構成されている。

【００４７】このピニオンシャフト５が回転することに
より発生する移動力は、リターンスプリング２１が発生
する弾性力と関係し、リターンスプリング２１の弾性力
が移動力よりも大きい場合、可動ウェート２２はベアリ
ング１３と当接した状態を維持する。また、上記移動力
はピニオンシャフト５の回転速度にも関係し、ピニオン
シャフト５の回転が速くなるほど移動力は大きくなる。
更に、同一の移動力であっても、可動ウェート２２が軽
いほど移動し易くなる。

【００４８】従って、本実施例ではオーバーラン状態に
おけるピニオンシャフト５の回転速度を予め実験的に求
めておき、ピニオンシャフト５がオーバーラン状態にお
ける回転速度となった時点で可動ウェート２２が矢印Ａ
２方向に移動を開始するよう、リターンスプリング２１
の弾性力及び可動ウェート２２の重さを設定している。
この構成とすることにより、オーバーラン状態が発生す
ることにより、可動ウェート２２は矢印Ａ２方向に移動
する。

【００４９】また、給電停止スイッチ３１はスタータハ
ウジングに固定されているため、可動ウェート２２は接
点ブラシ３４に対しても矢印Ａ２方向に移動する。これ
により、オフ状態及び通常状態では導電性ウェート２４
と接触していた接点ブラシ３４は、オーバーラン状態で
は絶縁性ウェート２３と接触することとなる（図６はこ
の状態を示す）。これにより給電停止スイッチ３１は閉
成し、ホールディングコイル２７への電流の給電は停止
される。

【００５０】よって、前述したようにホールディングコ
イル２７によるプランジャシャフト１４の保持は解除さ
れ、リターンスプリング２１の弾性力によりピニオンシ
ャフト５及びプランジャシャフト１４は矢印Ａ２方向に
移動して始動前状態に戻る。また、プランジャシャフト
１４がＡ２方向に移動することにより、メインスイッチ
２８は開成されスタータモータ３の回転は停止され、ス
タータモータ３のオーバーランを防止することができ
る。

【００５１】また、プランジャシャフト１４が矢印Ａ２
方向に移動して始動前状態に戻ることにより、ピニオン
ギヤ１８はリングギヤ８から離間し、ピニオンシャフト
５の回転も停止される。これにより、可動ウェート２２
の矢印Ａ２方向への移動力もなくなり、可動ウェート２
２はリターンスプリング２１の弾性力により再びベアリ
ング１３と当接する位置に移動する。従って、接点ブラ
シ３４は再び導電性ウェート２４に接触し、給電停止ス
イッチ３１は閉成状態に戻る。

【００５２】上記したように、本実施例に係るオーバー
ラン防止装置１は、ピニオンシャフト５の過回転を可動
ウェート２２の移動検出という機械的な検出方法で行っ
ているため、極めて簡単な構成でピニオンシャフト５の
過回転を検出することができる。また、給電停止スイッ
チ３１は、ピニオンシャフト５の過回転により移動する
可動ウェート２２により直接的に開成されるため、図３
に示されるように電気信号系統の簡素化を図ることがで
き、よって断線等のフェイルによるオーバーラン検出不
良を防止できるため、オーバーラン防止装置１の信頼性
を向上させることができる。

【００５３】続いて、本発明の第２実施例について説明
する。図７及び図８は本発明の第２実施例であるオーバ
ーラン防止装置４０の要部拡大図であり、また図９乃至
図１１は本発明の第２実施例であるオーバーラン防止装
置４０の動作説明図である。尚、図７乃至図１１におい
て、前記した第１実施例に係るオーバーラン防止装置１
及びスタータ２と同一構成については同一符号を附して
その説明を省略する。

【００５４】第１実施例に係るオーバーラン防止装置１
は、前述したように、可動ウェート２２がピニオンシャ
フト５の軸方向（矢印Ａ１，Ａ２方向）に移動すること
により給電停止スイッチ３１を開閉成する構成とされて
いた。これに対し、本実施例に係る可動ウェート４１
は、ピニオンシャフト５の径方向（図７及び図８に矢印
Ｃ１，Ｃ２で示す方向）に移動するよう構成したことを
特徴とするものである。

【００５５】以下、オーバーラン防止装置４０の構成に
ついて詳述する。オーバーラン防止装置４０は可動ウェ
ート４１と給電停止スイッチ４２とにより構成されてお
り、本実施例に係るオーバーラン防止装置４０も極めて
簡単な構成とされている。可動ウェート４１は、ウェー
トインナ４３，ウェートアウタ４４，及び案内ピン４５
（図１１に現れる）等により構成されている。ウェート
インナ４３は環状の部材であり、その内部にはピニオン
シャフト５に形成されたヘリカルスプライン２０と係合
する係合溝３２が形成されている。

【００５６】また、ウェートアウタ４４はウェートイン
ナ４３の外側に配設されるものであり、本実施例では４
個のウェート組立体４４ａ〜４４ｄを組み合わせた構成
とされている。この４個のウェート組立体４４ａ〜４４
ｄを組み合わせた状態で、ウェートアウタ４４は環状形
状を有するよう構成されている。更に、各ウェート組立
体４４ａ〜４４ｄには櫛歯部４６ａ，４６ｂが夫々形成
されており、隣接する櫛歯部４５ａと櫛歯部４５ｂが互
いに組み合うよう構成されている。

【００５７】案内ピン４５はウェートインナ４３に放射
状に４本植設されたピンであり、この案内ピン４５の配
設位置は各ウェート組立体４４ａ〜４４ｄの中央位置と
なるよう選定されている。また、各ウェート組立体４４
ａ〜４４ｄには案内ピン４５と係合する案内孔（図示せ
ず）が形成されており、よって各ウェート組立体４４ａ
〜４４ｄは案内ピン４５に案内されて矢印Ｃ１，Ｃ２方
向に移動可能な構成とされている。尚、各案内ピン４５
には各ウェート組立体４４ａ〜４４ｄをＣ２方向に移動
付勢するバネ（図示せず）が設けられている。

【００５８】また、給電停止スイッチ４２は常閉スイッ
チであり、スイッチノブ４７がＣ１方向に押圧操作され
ることにより開成する構成とされている。この給電停止
スイッチ４２は、第１実施例で示した給電停止スイッチ
３１（図３参照）と同一回路構成となるよう配設されて
いる。また、給電停止スイッチ４２に設けられたスイッ
チノブ４７の幅寸法は、可動ウェート４１の幅寸法（図
９に矢印Ｗで示す）と略等しくなるよう構成されてい
る。

【００５９】図８は、ピニオンシャフト５が過回転した
状態を示している。ピニオンシャフト５が回転すること
により可動ウェート４１も一体的に回転し、これに伴い
可動ウェート４１には遠心力が作用する。ウェートイン
ナ４３はピニオンシャフト５に軸承されているため遠心
力が作用しても変位することはないが、ウェートアウタ
４４を構成するウェート組立体４４ａ〜４４ｄは案内ピ
ン４５に案内されて矢印Ｃ１，Ｃ２方向に移動可能な構
成とされているため、遠心力が作用することにより各ウ
ェート組立体４４ａ〜４４ｄには矢印Ｃ１方向に移動し
ようとする力（移動力）が発生する。

【００６０】この移動力は、各ウェート組立体４４ａ〜
４４ｄの重さ，ピニオンシャフト５の回転速度，及び各
ウェート組立体４４ａ〜４４ｄをＣ２方向に付勢するバ
ネの弾性力等に関係する。本実施例では、予めオーバー
ラン状態におけるピニオンシャフト５の回転速度を実験
的に求めておき、ピニオンシャフト５がオーバーラン状
態における回転速度となった時点で各ウェート組立体４
４ａ〜４４ｄが矢印Ｃ１方向に移動するよう、ウェート
組立体４４ａ〜４４ｄの重さ及びバネの弾性力を設定し
ている。従って、ピニオンシャフト５が過回転した状態
において各ウェート組立体４４ａ〜４４ｄはＣ１方向に
移動し、これにより可動ウェート４１の直径は増大した
状態となる。

【００６１】一方、給電停止スイッチ４２のスイッチノ
ブ４７は、ウェートアウタ４４と対向するよう構成され
ており、かつ上記のようにウェート組立体４４ａ〜４４
ｄはＣ１方向に移動した状態でスイッチノブ４７が押圧
操作されるよう配設位置が設定されている。従って、ピ
ニオンシャフト５の過回転は、ウェートアウタ４４がス
イッチノブ４７を押圧操作することにより検知すること
ができる。

【００６２】ところで、可動ウェート４１はピニオンシ
ャフト５と一体的に回転しているため、ウェート組立体
４４ａ〜４４ｄがＣ１方向に移動した状態（即ち、ピニ
オンシャフト５の過回転した状態）では、スイッチノブ
４７はウェートアウタ４４の外周と摺接することとな
る。前述したように、各ウェート組立体４４ａ〜４４ｄ
には櫛歯部４６ａ，４６ｂが形成されているため、各ウ
ェート組立体４４ａ〜４４ｄが矢印Ｃ１方向に移動して
もその外周は連続した曲面形状を維持するが、各櫛歯部
４６ａ，４６ｂの噛合部にはウェート組立体４４ａ〜４
４ｄの移動に伴い間隙部が形成される（図８参照）。

【００６３】この間隙部にスイッチノブ４７が嵌まり込
んだ場合給電停止スイッチ４２が損傷するおそれがあ
る。しかるに、前記したように本実施例ではスイッチノ
ブ４７の幅寸法は可動ウェート４１の幅寸法と略等しく
設定されてるため、間隙部にスイッチノブ４７が嵌まり
込むようなことはなく、給電停止スイッチ４２の損傷防
止が図られている。

【００６４】続いて、上記構成とされたオーバーラン防
止装置４０の動作について図９乃至図１１を用いて説明
する。図９はオフ状態のオーバーラン防止装置４０を示
している。このオフ状態では、マグネットスイッチ６
（図４乃至図６には図示せず）は駆動しておらず、プラ
ンジャシャフト１４は矢印Ａ２方向に移動した状態とな
っている。従って、リターンスプリング２１の弾性力に
よりピニオンシャフト５は矢印Ａ２方向に変位した状態
となっており、ピニオンギヤ１８はリングギヤ８から離
間した状態となっている。

【００６５】また、上記のオフ状態ではピニオンシャフ
ト５は回転しておらず、よって可動ウェート４１に遠心
力は作用していないため、各ウェート組立体４４ａ〜４
４ｄはＣ２方向に移動した位置にある。このため、給電
停止スイッチ４２のスイッチノブ４７は可動ウェート４
１から離間しており、従ってオフ状態において給電停止
スイッチ４２は閉成された状態となっている。

【００６６】図５は、通常状態のオーバーラン防止装置
４０を示している。この通常状態では、イグニッション
スイッチ７が閉成されることによりマグネットスイッチ
６は駆動し、プランジャシャフト１４は矢印Ａ１方向に
移動する。このプランジャシャフト１４の移動により、
ピニオンギヤ１８はリングギヤ８と噛合し、またメイン
スイッチ２８（図３参照）は閉成され、よってスタータ
モータ３は始動する。そして、このスタータモータ３の
回転はスタータクラッチ４を介してピニオンシャフト５
に伝達され、これによりエンジンは始動される。

【００６７】続いて、図６にオーバーラン状態における
オーバーラン防止装置４０を示す。このオーバーラン状
態では、第１実施例において説明したようにエンジンの
回転によりピニオンシャフト５が過回転するため、各ウ
ェート組立体４４ａ〜４４ｄは移動力（遠心力）により
Ｃ１方向に移動する。これにより可動ウェート４１の直
径は増大した状態となり、可動ウェート４１と対向配設
されている給電停止スイッチ４２のスイッチノブ４７を
押圧操作する。

【００６８】これにより、常閉スイッチである給電停止
スイッチ４２は開閉し、ホールディングコイル２７への
電流の給電は停止される。よって、ホールディングコイ
ル２７によるプランジャシャフト１４の保持は解除さ
れ、リターンスプリング２１の弾性力によりピニオンシ
ャフト５及びプランジャシャフト１４は矢印Ａ２方向に
移動して始動前状態に戻る。また、プランジャシャフト
１４がＡ２方向に移動することにより、メインスイッチ
２８は開成されスタータモータ３の回転は停止され、ス
タータモータ３のオーバーランを防止することができ
る。

【００６９】一方、プランジャシャフト１４が矢印Ａ２
方向に移動して始動前状態に戻ることにより、ピニオン
ギヤ１８はリングギヤ８から離間し、ピニオンシャフト
５の回転も停止される。これにより、各ウェート組立体
４４ａ〜４４ｄの矢印Ｃ１方向への移動力もなくなり、
各ウェート組立体４４ａ〜４４ｄは案内ピン４５に配設
されたバネ（図示せず）の弾性力により再びウェートイ
ンナ４３と当接する位置に移動する。従って、スイッチ
ノブ４７の押圧は解除され、給電停止スイッチ４２は閉
成状態に戻る。

【００７０】上記したように、本実施例に係るオーバー
ラン防止装置４０も、ピニオンシャフト５の過回転を可
動ウェート４１（具体的には、ウェートアウタ４４）の
移動検出という機械的な検出方法で行っているため、極
めて簡単な構成でピニオンシャフト５の過回転を検出す
ることができる。

【００７１】また、給電停止スイッチ４２は、ピニオン
シャフト５の過回転により移動する可動ウェート４１に
より直接的に開成されるため電気信号系統の簡素化を図
ることができる。よって、本実施例に係るオーバーラン
防止装置４０においても断線等のフェイルによるオーバ
ーラン検出不良を防止でき信頼性を向上を図ることがで
きる。

【００７２】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記の種々
の効果を実現することができる。請求項１記載の発明に
よれば、機械的にピニオンシャフトの過回転を検出する
ことにより回転検出手段の構成を簡単化することがで
き、またピニオンシャフトの回転により直接的にスイッ
チ手段を開成するため、電気信号系統の簡素化を図るこ
とができ、断線等のフェイルによるオーバーラン検出不
良を防止でき信頼性の向上を図ることができる。

【００７３】また、請求項２記載の発明によれば、可動
ウェートの変位によりピニオンシャフトの過回転を検出
する構成とするこにより、回転検出手段の構成を簡単化
することができ、かつ確実にオーバーランの検出を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例であるオーバーラン防止装
置を設けたスタータの全体構成図である。

【図２】第１実施例であるオーバーラン防止装置に設け
られる可動ウェートを拡大して示す図である。

【図３】第１実施例であるオーバーラン防止装置の電気
回路を示す図である。

【図４】本発明の第１実施例であるオーバーラン防止装
置の動作を示す図であり、イグニッションスイッチがオ
フ状態を示す図である。

【図５】本発明の第１実施例であるオーバーラン防止装
置の動作を示す図であり、イグニッションスイッチがオ
ン状態でかつ通常時の状態を示す図である。

【図６】本発明の第１実施例であるオーバーラン防止装
置の動作を示す図であり、イグニッションスイッチがオ
ン状態でかつオーバーランの状態を示す図である。

【図７】本発明の第２実施例であるオーバーラン防止装
置に設けられる可動ウェートの通常時における状態を示
す図である。

【図８】本発明の第２実施例であるオーバーラン防止装
置に設けられる可動ウェートのオーバーランの状態を示
す図である。

【図９】本発明の第２実施例であるオーバーラン防止装
置の動作を示す図であり、イグニッションスイッチがオ
フ状態を示す図である。

【図１０】本発明の第２実施例であるオーバーラン防止
装置の動作を示す図であり、イグニッションスイッチが
オン状態でかつ通常時の状態を示す図である。

【図１１】本発明の第２実施例であるオーバーラン防止
装置の動作を示す図であり、イグニッションスイッチが
オン状態でかつオーバーランの状態を示す図である。

【符号の説明】

１，４０ オーバーラン防止装置 ２ スタータ ３ スタータモータ ４ スタータクラッチ ５ ピニオンシャフト ６ マグネットスイッチ ７ イグニッションスイッチ ８ リングギヤ １１ クラッチギヤ １４ プランジャシャフト １５ クラッチアウタ １６ クラッチインナ １８ ピニオンギヤ ２０ ヘリカルスプライン ２１ リターンスプリング ２２，４１ 可動ウェート ２３ 絶縁性ウェート ２４ 導電性ウェート ２５ アーマチャ ２６ プルインコイル ２７ ホールディングコイル ２８ メインスイッチ ３１，４２ 給電停止スイッチ ３４ 接点ブラシ ４３ ウェートインナ ４４ ウェートアウタ ４４ａ〜４４ｄ ウェート組立体 ４６ａ，４６ｂ 櫛歯部 ４７ スイッチノブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピニオンシャフトの回転を機械的に検出
   する回転検出手段と、前記回転検出手段により開閉成さ
   れるスイッチ手段とを具備しており、 前記ピニオンシャフトの回転数が所定回転数以上となっ
   た時に、前記回転検出手段が前記スイッチ手段を開成す
   る構成としたことを特徴とするスタータのオーバーラン
   防止装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスタータのオーバーラン
   防止装置において、 前記回転検出手段を前記ピニオンシャフトの回転に伴い
   発生する力で変位する可動ウェートにより構成し、前記
   可動ウェートの変位により前記スイッチ手段を開成する
   構成としたことを特徴とするスタータのオーバーラン防
   止装置。