JPH09209885A - スタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スタータを内燃機関に取り付けるための嵌合部
の直径が小さい場合、フロントブラケットのノーズ部の
強度を確保できないため、熱処理や高強度材料の採用に
よってフロントブラケットがコスト高になる。 【解決手段】スタータを内燃機関に取り付けるための嵌
合部に対して、ピニオン７とフロントブラケット４のノ
ーズ部４ａ内径中心点を、スタータ作動時にピニオン７
に作用する噛み合い反力の作用方向または逆方向に偏心
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関を始動する
ためのスタータに関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関を始動するためのスタータは、
一般に、フロントブラケットにフランジ部を設けて、こ
のフランジ部を介して内燃機関に装着される。このフロ
ントブラケットのノーズ部は、スタータの出力回転軸の
軸受けを保持するものであり、この出力回転軸に沿っ
て、スタータのピニオンが移動する。

【０００３】フロントブラケットは、車両の走行中に内
燃機関の振動による強い応力および道路の凹凸に起因す
る応力を受けるが、内燃機関の始動時には、スタータの
ピニオンが内燃機関のリングギヤに噛み合い、回転動力
を伝達する際に、ピニオンとリングギヤの噛み合い面に
大きな噛み合い反力が発生する。ここで、ピニオンが受
ける噛み合い反力は、出力回転軸を介してフロントブラ
ケットのノーズ部の軸受け部に伝達される。そして、こ
の噛み合い反力により、ノーズ部に曲げモーメントが作
用して、ノーズ部の断面には、曲げ応力が発生する。

【０００４】上記事情により、このフロントブラケット
のノーズ部は相当な強度を有するものでなければならな
い。

【０００５】従来の装置は、フロントブラケットのノー
ズ部の強度を確保するために、フロントブラケットの肉
厚を厚くしたり、リブを設けて強度を向上していた。

【０００６】また、実公昭61−17258 号に記載のよう
に、フロントブラケットの取付インロー部をフロントブ
ラケットの軸受部まで延長して、このインロー部でピニ
オンに発生する噛み合い反力を受ける構造としたものが
ある。

【０００７】更に、実公平5−13988号公報に記載のよう
に、フロントブラケットのノーズ部に補強部材であるシ
ェルを装着し、このシェルで、ピニオンに発生する噛み
合い反力を受ける構造としたものがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、フ
ロントブラケットの肉厚を厚くしたり、リブを設けてフ
ロントブラケットのノーズ部の強度を確保していたが、
この構造ではフロントブラケットの重量増加およびコス
ト増加の要因となる。

【０００９】また、スタータを内燃機関に取り付けるた
めの嵌合部の直径が小さい場合、フロントブラケットの
強度を確保できないという問題があった。

【００１０】そこで、このような問題が発生したとき
は、フロントブラケットの熱処理や高強度材料の採用に
よってフロントブラケットの強度を確保しなければなら
ず、コスト高になるという欠点があった。

【００１１】また、実公昭61−17258 号公報に記載のフ
ロントブラケットの取付インロー部で、ピニオンに発生
する噛み合い反力を受ける構造としたものでは、内燃機
関の取付インロー部の加工費が高くなり、製造コストが
増加するという問題があった。

【００１２】また、実公平5−13988号公報に記載のフロ
ントブラケットのノーズ部の補強部材であるシェルで、
ピニオンに発生する噛み合い反力を受ける構造としたも
のでは、部品点数が増加し、コスト高となるという問題
があった。

【００１３】本発明の目的は、このような問題が発生し
たとしても、熱処理や高強度材料を採用せず、また、重
量増加及びコスト増加なしに、フロントブラケットの強
度を確保して軽量，安価で信頼性の高いスタータを提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はフロントブラケットに、引張強度よりも圧
縮強度が高い材料を使用した場合に、ピニオンとフロン
トブラケットのノーズ部内径中心点を、スタータを内燃
機関に取り付けるための嵌合部に対して、スタータ作動
時にピニオンに作用する噛み合い反力方向に偏心させた
構造とし、ピニオン偏心方向と逆方向のフロントブラケ
ットノーズ部断面の肉厚を厚くする。

【００１５】また、フロントブラケットに、圧縮強度よ
りも引張強度が高い材料を使用した場合に、ピニオンと
フロントブラケットのノーズ部内径中心点を、スタータ
を内燃機関に取り付けるための嵌合部に対して、スター
タ作動時にピニオンに作用する噛み合い反力と逆方向に
偏心させた構造とし、噛み合い反力方向のフロントブラ
ケットノーズ部断面の肉厚を厚くする。

【００１６】本構造によれば、スタータ作動時にフロン
トブラケットのノーズ部にピニオン噛み合い反力が作用
して、ノーズ部断面に曲げ応力が作用した場合に、材料
の引張，圧縮の強度特性とノーズ部断面に発生する引
張，圧縮応力のバランスがとれるので、フロントブラケ
ットの強度を向上することができる。

【００１７】また、フロントブラケットのノーズ部内径
中心点を偏心しても、ノーズ部の断面積は変化しない。
したがって、重量増加及びコスト増加なしに、フロント
ブラケットのノーズ部の強度を確保することが可能とな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１ない
し図４により説明する。

【００１９】図１で、スタータの電動機１の出力軸２
は、フロントブラケット４のノーズ部４ａに設けた軸受
部４ｂとリヤブラケット５の軸受部５ａに支持され、出
力軸２には、ローラクラッチ６とピニオン７がマグネテ
ィックスイッチ３の動力によりシフトレバー８を介して
摺動可能に支持されている。９は内燃機関のスタータ取
付部で、フロントブラケット４のインロー部４ｃと嵌合
し、フロントブラケット４のフランジ部４ｄにボルト１
０を螺着することにより、スタータを内燃機関に装着し
ている。内燃機関のスタータ取付部９は、スタータ本体
の重量及びスタータのピニオン７が内燃機関のリングギ
ヤ１１に噛み合った時の噛み合い反力を支持している。

【００２０】次に、このように構成された装置の動作に
ついて説明する。図示しないバッテリーからマグネティ
ックスイッチ３に通電されると、プランジャ３ａが吸引
され、シフトレバー８を介してローラクラッチ６とピニ
オン７をリングギヤ１１側に移送する。ピニオン７がリ
ングギヤ１１に噛み合い、マグネティックスイッチ３の
内部接点が閉じると、電動機１に通電され、その回転動
力は、ローラクラッチ６，ピニオン７及びリングギヤ１
１を介して伝達され、内燃機関を始動する。この時、ピ
ニオン７が受ける噛み合い反力は、出力軸２を介して、
フロントブラケット４の軸受部４ｂで受圧され、インロ
ー部４ｃ並びにフランジ部４ｄを介して内燃機関のスタ
ータ取付部９に伝達され受圧される。このため、フロン
トブラケット４のノーズ部４ａには、相当な強度が要求
される。そこで、一般的にはノーズ部４ａの肉厚を厚く
したり、リブを設けて必要な強度を確保している。

【００２１】しかし、内燃機関のレイアウトの制約で、
スタータ取付部のインロー径が小さい場合には、ノーズ
部４ａのＡ−Ａ断面の肉厚を十分に確保できず、強度不
足となってしまう場合がある。

【００２２】図２ないし図４は、スタータを出力軸２の
軸方向のフロントブラケット側から見た図であり、斜線
部はノーズ部４ａの断面を示す。ここで、線分Ｂ−Ｂ
は、ピニオン７とリングギヤ１１の噛み合いピッチ円の
共通接線を示す。

【００２３】従来の装置では、図２に示すようにフロン
トブラケット４のインロー部４ｃとピニオン７は同心軸
上に構成されている。スタータ作動時、ピニオン７が内
燃機関のリングギヤ１１に噛み合い、矢印Ｒ方向に回転
する時に受圧する噛み合い反力Ｆにより、フロントブラ
ケット４のノーズ部４ａには曲げ応力が発生する。ここ
で、噛み合い反力Ｆが作用する方向は、ピニオン７とリ
ングギヤ１１の噛み合いピッチ円の共通接線Ｂ−Ｂに対
して、ピニオン７とリングギヤ１１の圧力角の大きさ分
だけずれた方向となる。ここでは、圧力角が２０°の場
合を示している。このように構成された装置では、ノー
ズ部４ａの断面に発生する最大引張応力と最大圧縮応力
は等しくなる。

【００２４】一般的に、フロントブラケット４はアルミ
ニウム鋳物で作られているが、アルミニウムは、引張強
度に比べて圧縮強度が高い強度特性を持っている。した
がって、過大噛み合い反力が発生した場合には、ノーズ
部４ａの断面の引張応力発生側４ｅが圧縮応力発生側４
ｆよりも先に強度限界に達して、ノーズ部４ａが破断す
る。

【００２５】そこで、図３に示すように、フロントブラ
ケット４のインロー部４ｃに対してピニオン７とフロン
トブラケットのノーズ部内径中心点を噛み合い反力Ｆの
作用方向である矢印Ｃ１方向に偏心すると、ノーズ部４
ａの圧縮応力発生側４ｆの断面積は減少するが、引張応
力発生側４ｅの断面積は増加する。このため、最大圧縮
応力は大きくなるが、最大引張応力は小さくなるので、
発生応力と材料の強度特性とのバランスが改善され、ノ
ーズ部４ａの強度を向上することができる。ここで、ノ
ーズ部４ａの断面の外径及び内径は、ピニオン７とフロ
ントブラケットのノーズ部内径中心点を偏心しない場合
と同一寸法であるので、ノーズ部４ａの断面積も同一と
なる。したがって、フロントブラケット４の重量増加及
び材料費増加なしでノーズ部４ａの強度を向上すること
が可能となる。

【００２６】また、フロントブラケット４に圧縮強度よ
りも引張強度が高い材料を使用する場合には、図４に示
すように、フロントブラケット４のインロー部４ｃに対
してピニオン７とフロントブラケットのノーズ部内径中
心点を噛み合い反力Ｆの作用方向と逆方向である矢印Ｃ
２方向に偏心することで、発生応力と材料の強度特性と
のバランスが改善され、ノーズ部４ａの強度を向上する
ことができる。

【００２７】また、スタータ取付部のインロー径が大き
く、ピニオン７を偏心する必要がない場合でも、ノーズ
部４ａの外径に対して、ノーズ部内径中心点を噛み合い
反力Ｆの作用方向または逆方向に偏心して、発生応力と
材料の強度特性とのバランスを改善すれば同様の効果が
得られる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、フロントブラケットの
ノーズ部に発生する引張，圧縮応力と材料の強度特性と
のバランスが改善されるので、ノーズ部の強度を向上す
ることができる。しかも、ノーズ部の断面積は変化しな
いので、フロントブラケットの重量増加及びコスト増加
なしで、強度を確保することが可能となり、軽量，安価
で信頼性の高いスタータを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタータの断面図。

【図２】従来技術の要部の説明図。

【図３】本発明の要部の説明図。

【図４】本発明の要部の説明図。

【符号の説明】

４…フロントブラケット、４ａ…ノーズ部、４ｂ…軸受
部、４ｃ…インロー部、４ｄ…フランジ部、４ｅ…引張
応力発生側、４ｆ…圧縮応力発生側、７…ピニオン、１
１…リングギヤ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関を始動させるための回転力を発生
   させる電動機と、前記内燃機関に取り付けるためのフロ
   ントブラケットとを備え、前記フロントブラケットのノ
   ーズ部及びリヤブラケットの軸受け部で前記電動機の出
   力回転軸を支持し、前記出力回転軸に摺動可能に支持さ
   れたピニオンと一体に構成された一方向ローラクラッチ
   を備えたスタータにおいて、前記スタータを前記内燃機
   関に取り付けるための嵌合部に対して、前記ピニオン
   が、前記スタータの作動時に前記内燃機関のリングギヤ
   と前記ピニオンの噛み合いによって前記ピニオンに作用
   する噛み合い反力方向または逆方向に偏心していること
   を特徴とするスタータ。
2. 【請求項２】前記フロントブラケットに、引張強度より
   も圧縮強度が高い材料を使用した場合に、前記スタータ
   を前記内燃機関に取り付けるための前記嵌合部に対し
   て、前記ピニオンと前記フロントブラケットのノーズ部
   の内径中心点が、前記スタータ作動時に前記内燃機関の
   前記リングギヤと前記ピニオンの噛み合いによって前記
   ピニオンに作用する噛み合い反力方向に偏心している請
   求項１に記載のスタータ。
3. 【請求項３】前記フロントブラケットに、圧縮強度より
   も引張強度が高い材料を使用した場合に、前記スタータ
   を前記内燃機関に取り付けるための前記嵌合部に対し
   て、前記ピニオンと前記フロントブラケットのノーズ部
   内径中心点が、前記スタータの作動時に前記内燃機関の
   前記リングギヤと前記ピニオンの噛み合いによって前記
   ピニオンに作用する噛み合い反力方向と逆方向に偏心し
   ている請求項１に記載のスタータ。