JPH09195903A

JPH09195903A - スタータ

Info

Publication number: JPH09195903A
Application number: JP535296A
Authority: JP
Inventors: Aofumi Kitagawa; 青文北川; Masahiro So; 正浩宗
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-01-17
Filing date: 1996-01-17
Publication date: 1997-07-29
Anticipated expiration: 2016-01-17
Also published as: JP3680401B2

Abstract

(57)【要約】【課題】出力軸２８の撓みによる機械損を低減するこ
と。【解決手段】ピニオンギヤ５は、ドライブシャフト３
に嵌合する一方向クラッチ４のアウタ２１と一体に設け
られるとともに、ピニオンギヤ５の前部にドライブシャ
フト３と同軸を成す出力軸２８が一体に設けられて、そ
の出力軸２８の先端外周面がスタータハウジング２６の
先端部に固定された軸受２９に回転自在および摺動自在
（軸方向へ）に支持されている。一方向クラッチ４は、
インナ２０と一体を成すスプラインチューブ１９がドラ
イブシャフト３の外周に両者のヘリカルスプライン３
ａ、１９ａを介して嵌合し、アウタ２１の外周面がスタ
ータハウジング２６に固定された軸受２７の内周に嵌合
して、その軸受２７に回転自在および摺動自在（軸方向
へ）に支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンを始動さ
せるためのスタータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、例えば、特公平６−３
１５９０号公報に開示されたスタータがある。このスタ
ータは、減速装置を介して始動モータの回転力が伝達さ
れるシャフト、このシャフトの外周にヘリカルスプライ
ンを介して嵌合する一方向クラッチ、この一方向クラッ
チと一体にシャフト上を移動可能に設けられたピニオン
ギヤ、およびレバーを介して一方向クラッチに前進力を
付与するマグネットスイッチ等より構成されて、一方向
クラッチがマグネットスイッチより付与された前進力を
受けてシャフト上を前進することでピニオンギヤをエン
ジンのリングギヤに噛み合わせることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のスタ
ータは、一方向クラッチとピニオンギヤが一体でシャフ
ト上を移動する構成であるため、シャフトの全長が長く
なるとともに、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合う荷
重点からシャフトの後端を支持する軸受までの距離が長
くなる。このため、スタータがエンジンを駆動する際
に、シャフトの撓みよる機械損が発生してスタータの駆
動トルクが低下する。そこで、機械損を補ったり、要求
される駆動トルクに僅かに満たない場合には、ピニオン
ギヤの歯数を減らして、ピニオンギヤとリングギヤとの
間の減速比を増加させる手段がよく用いられる。しか
し、ピニオンギヤの歯数を一定値以上減少させると、ピ
ニオンギヤの歯底とシャフト外周までの肉厚が薄くなっ
て、ピニオンギヤの歯が損傷するという問題が生じる。
従って、ピニオンギヤの歯数を減らす方法でも要求トル
クを満足できない場合は、出力が１ランク上の大型スタ
ータを使用しなければならず、コストおよび体格の面で
不利であった。本発明は、上記事情に基づいて成された
もので、その目的は、出力軸の撓みによる機械損を低減
できるスタータを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、ピ
ニオンギヤの前部と後部に設けられた第１円形回転部と
第２円形回転部がそれぞれ軸受を介して回転自在および
摺動自在に支持されている。これにより、スタータがエ
ンジンを駆動する際の荷重点となるピニオンギヤの前後
で回転を支持できるため、荷重点から前後の軸受までの
距離が短縮化されて、ピニオンギヤを支持する軸（出力
軸）の撓みが抑えられることから、その軸の撓みによる
機械損を低減できる。

【０００５】請求項２の発明では、ピニオンギヤがシャ
フトの前端より前方側に位置して、第１円形回転部がシ
ャフトと同軸を成す回転軸として設けられている。従っ
て、ピニオンギヤは、シャフトの外周に嵌合する必要が
ないことから、中空形状ではなく中実形状にできるた
め、ピニオンギヤの歯数低減の自由度が向上する。その
結果、ある程度のエンジン側の要求トルク不足に対して
も対応可能となる。

【０００６】請求項３では、ピニオンギヤの後部に設け
られた第２円形回転部を一方向クラッチのアウタとする
ことで、特別に第２円形回転部を形成する必要がない。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明のスタータを図面に
基づいて説明する。（第１実施例）図１はスタータ１の断面図である。本実
施例のスタータ１は、通電を受けて回転力を発生する始
動モータ２、この始動モータ２の回転速度を減速する遊
星歯車減速装置（後述する）、この減速装置を介して始
動モータ２の回転力が伝達されるドライブシャフト３、
このドライブシャフト３の外周に嵌合する一方向クラッ
チ４、この一方向クラッチ４を介してドライブシャフト
３の回転が伝達されるピニオンギヤ５、レバー６を介し
てピニオンギヤ５に前進力を付与するとともに、始動モ
ータ２の通電を制御するマグネットスイッチ７等より構
成されている。

【０００８】始動モータ２は、アーマチャ８、固定磁極
９、ヨーク１０等から構成された周知の直流モータであ
り、図示しないキースイッチがＯＮ操作されてマグネッ
トスイッチ７内部に設けられたモータ接点（図示しな
い）が閉じることにより、バッテリから給電されてアー
マチャ８が回転する。減速装置は、アーマチャシャフト
８ａの外周に形成されたサンギヤ１１、このサンギヤ１
１に噛み合う複数の遊星ギヤ１２、各遊星ギヤ１２と噛
み合うインターナルギヤ１３より構成される。サンギヤ
１１は、アーマチャシャフト８ａと一体に回転すること
でアーマチャシャフト８ａの回転を各遊星ギヤ１２に伝
達する。各遊星ギヤ１２は、サンギヤ１１とインターナ
ルギヤ１３に噛み合ってサンギヤ１１の外周を自転しな
がら公転する。インターナルギヤ１３は、センタベアリ
ング１４の内周面に圧入されて回転規制されている。な
お、センタベアリング１４は、始動モータ２のヨーク１
０の前端に形成されたインロー部１０ａに嵌合して回転
規制および軸方向に移動規制されている。

【０００９】ドライブシャフト３は、その外周面にヘリ
カルスプライン３ａが形成されて、アーマチャシャフト
８ａの前方でアーマチャシャフト８ａと同軸に配され、
軸方向に移動規制された状態でセンタベアリング１４に
軸受１５を介して回転自在に支持されている。また、ド
ライブシャフト３は、その後端中央部に形成された凹所
３ｂ内に軸受１６を介してアーマチャシャフト８ａの前
端部を回転自在に支持している。更に、ドライブシャフ
ト３の後端外周には、外径方向に拡大されたフランジ壁
３ｃが設けられて、このフランジ壁３ｃに複数のピン１
７が圧入等により固定されている。ピン１７は、軸受１
８を介して遊星ギヤ１２を回転自在に支持している。従
って、各遊星ギヤ１２がサンギヤ１１の外周を公転する
と、その公転力がピン１７を通じてフランジ壁３ｃに伝
達されてドライブシャフト３に回転力が伝達される。

【００１０】一方向クラッチ４は、スプラインチューブ
１９と一体に設けられたインナ２０、インナ２０の外周
に対向するアウタ２１（本発明の第２円形回転部）、こ
のアウタ２１とインナ２０との間に形成される楔状のカ
ム室（図示しない）に収容されるローラ２２、およびワ
ッシャ２３を介してローラ２２の飛び出しを防止するク
ラッチカバー２４等より構成される。

【００１１】スプラインチューブ１９は、内周面にドラ
イブシャフト３のヘリカルスプライン３ａと嵌合するヘ
リカルスプライン１９ａが形成されて、ドライブシャフ
ト３上を軸方向へ移動可能に設けられている。インナ２
０は、自身の内周に圧入された軸受２５を介してドライ
ブシャフト３の外周に回転自在および摺動自在に嵌合し
ている。ローラ２２は、ドライブシャフト３の回転がス
プラインチューブ１９を通じてインナ２０へ伝達される
と、カム室の狭い方向へ移動してインナ２０とアウタ２
１とを連結することにより、インナ２０の回転をアウタ
２１へ伝達する。また、アウタ２１の方がインナ２０よ
り回転速度が高くなると、カム室の広い方向へ移動して
アウタ２１とインナ２０とを切り離すことにより、アウ
タ２１からインナ２０へのトルク伝達を遮断する。アウ
タ２１は、スタータハウジング２６に固定された軸受２
７の内周に嵌合して、その軸受２７に回転自在および摺
動自在（軸方向へ）に支持されている。

【００１２】ピニオンギヤ５は、一方向クラッチ４より
前方側でアウタ２１と一体に設けられるとともに、ピニ
オンギヤ５の前部にドライブシャフト３と同軸を成す出
力軸２８（本発明の第１円形回転部）が一体に設けられ
て、その出力軸２８の先端外周面がスタータハウジング
２６の先端部に固定された軸受２９に回転自在および摺
動自在（軸方向へ）に支持されている。このピニオンギ
ヤ５は、一方向クラッチ４および出力軸２８とともにド
ライブシャフト３に対して前方へ移動することによりエ
ンジンのリングギヤ（図示しない）と噛み合うことがで
きる。従って、ピニオンギヤ５の前部（つまりリングギ
ヤ側）に設けられた出力軸２８は、リングギヤと干渉す
ることなく回転できる様に、その外径がピニオンギヤ５
の歯底より小径に設けられている。なお、スタータハウ
ジング２６の先端内面と軸受２９との間には、出力軸２
８の前進規制を行うゴム板等の弾性部材３０が配置され
ている。

【００１３】マグネットスイッチ７は、キースイッチの
ＯＮ操作により通電されるコイル（図示しない）、この
コイルの中空内部を摺動自在に配されたプランジャ（図
示しない）、および前述のモータ接点等を有し、コイル
の磁力によりプランジャが吸引されることでモータ接点
を閉成するとともに、プランジャに連結されたジョイン
ト３１を介してレバー６を駆動する。レバー６は、一端
がジョイント３１に連結されて、他端がスプラインチュ
ーブ１９の外周に連結され、スタータハウジング２６に
固定された支点３２を中心として揺動可能に設けられて
いる。

【００１４】次に、本実施例の作動を説明する。キース
イッチのＯＮ操作によりマグネットスイッチ７内のコイ
ルが通電されてプランジャが吸引されると、ジョイント
３１に連結されたレバー６が支点３２を中心として揺動
する。この結果、レバー６の他端に連結されたスプライ
ンチューブ１９がドライブシャフト３上をヘリカルスプ
ライン３ａに沿って押し出されることにより、一方向ク
ラッチ４、ピニオンギヤ５、および出力軸２８が一体と
なって軸受２７、２９の内周を摺動しながら前方へ（図
１の左方向へ）移動する。これにより、軸受２９に対す
る出力軸２８の架かり代は、ピニオンギヤ５が静止状態
（図１に示す状態）の時より大きくなる。

【００１５】前方へ移動するピニオンギヤ５がリングギ
ヤの端面に当接した後、マグネットスイッチ７内のモー
タ接点が閉じると、バッテリから始動モータ２に電流が
流れてアーマチャ８に回転力が発生する。アーマチャ８
の回転は、減速装置で減速されてドライブシャフト３に
伝達され、更に一方向クラッチ４を介してピニオンギヤ
５に伝達される。これにより、ピニオンギヤ５は、少な
くとも半ピッチ分回転する間にリングギヤと歯筋が合致
してリングギヤと噛み合った後、更に前方へ押し出され
てリングギヤと完全に噛み合うことで、ピニオンギヤ５
の回転がリングギヤに伝達されてエンジンを始動する。
なお、ドライブシャフト３に対する一方向クラッチ４の
前進は、出力軸２８の先端面２８ａが弾性部材３０に衝
突して規制される。この衝突の際の衝撃力は弾性部材３
０の変形によって吸収されることは言うまでもない。

【００１６】エンジン始動後、キースイッチのＯＦＦ操
作によりマグネットスイッチ７の作動が停止して、それ
まで吸引されていたプランジャが初期位置へ復帰する
と、ジョイント３１に連結されたレバー６がエンジン始
動時と反対側へ揺動する。この結果、レバー６の他端に
連結されたスプラインチューブ１９がドライブシャフト
３上をヘリカルスプライン３ａに沿って後退させられる
ため、一方向クラッチ４、ピニオンギヤ５、および出力
軸２８が一体となって軸受２７、２９の内周を摺動しな
がら後方へ（図１の右方向へ）移動し、ピニオンギヤ５
がリングギヤから離脱して静止状態へ戻る。また、プラ
ンジャの復帰によってマグネットスイッチ７内のモータ
接点が開き、始動モータ２への通電が停止することでア
ーマチャ８の回転が停止する。

【００１７】（本実施例の効果）本実施例では、ピニオ
ンギヤ５がリングギヤと噛み合った状態で、出力軸２８
の外周と一方向クラッチ４のアウタ２１の外周がそれぞ
れ軸受２７、２９により回転自在に支持されている。特
に、出力軸２８は、ピニオンギヤ５が静止状態の時より
軸受２９に対する架かり代が大きくなるとともに、より
ピニオンギヤ５に近い位置で軸支されるため、ピニオン
ギヤ５とリングギヤとが噛み合う荷重点から前後の軸受
２７、２９までの距離を短縮化できる。このため、従来
のスタータと比較して出力軸２８の撓みを極めて小さく
できるため、出力軸２８の撓みによる機械損を低減で
き、駆動トルクの低減を防止できる。

【００１８】また、本実施例では、ピニオンギヤ５の前
部に出力軸２８を一体に設けて、その出力軸２８を軸受
２９で回転自在および摺動自在に支持する構成であるた
め、ピニオンギヤ５の中心部にドライブシャフト３を貫
通させる必要がない。即ち、ピニオンギヤ５を中空形状
ではなく中実形状とすることができるため、ピニオンギ
ヤ５の歯数低減の自由度が向上する。その結果、ある程
度、エンジン側の要求トルク不足に対しても対応可能と
なる。

【００１９】（第２実施例）図２はピニオンギヤ５周辺
の断面図である。本実施例は、クラッチカバー２４をア
ウタ２１の前端側まで延長して、そのクラッチカバー２
４の外周面を軸受２７で回転自在および摺動自在に支持
する構成とした一例を示すものである。

【００２０】（第３実施例）図３はピニオンギヤ５周辺
の断面図である。本実施例は、軸受２７の前部および軸
受２９の後部にそれぞれシール部材３３、３４を配置し
た場合の一例を示すものである。この場合、埃や水等が
掛かる対環境性の悪い条件においても、シール部材３
３、３４によって軸受２７、２９部分の防塵効果、およ
び摺動性を良好に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタータの断面図である（第１実施例）。

【図２】スタータのピニオンギヤ周辺の断面図である
（第２実施例）。

【図３】スタータのピニオンギヤ周辺の断面図である
（第３実施例）。

【符号の説明】

１スタータ２始動モータ３ドライブシャフト（シャフト）３ａドライブシャフトのヘリカルスプライン４一方向クラッチ５ピニオンギヤ１９ａスプラインチューブのヘリカルスプライン２１アウタ（第２円形回転部）２７軸受２８出力軸（第１円形回転部）２９軸受

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】始動モータによって回転駆動されるシャフ
トと、このシャフトの外周上をヘリカルスプラインに沿って進
退可能に設けられたピニオンギヤとを有するスタータに
おいて、前記ピニオンギヤの前部と後部に一体に設けられて、そ
れぞれ外周形状が円形を成す第１円形回転部と第２円形
回転部を有し、前記第１円形回転部と前記第２円形回転部がそれぞれ軸
受を介して回転自在および摺動自在に支持されているこ
とを特徴とするスタータ。
【請求項２】前記ピニオンギヤは、前記シャフトの前端
より前方側に位置して、前記ピニオンギヤの前部に設け
られた前記第１円形回転部が、前記シャフトと同軸を成
す出力軸として設けられていることを特徴とする請求項
１記載のスタータ。
【請求項３】前記ピニオンギヤの後部に設けられた前記
第２円形回転部は、前記シャフトの回転を前記ピニオン
ギヤへ伝達する一方向クラッチのアウタであることを特
徴とする請求項１または２記載のスタータ。