JPH0949476A

JPH0949476A - スタータ

Info

Publication number: JPH0949476A
Application number: JP8066020A
Authority: JP
Inventors: Tsuyoshi Araki; 剛志荒木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 1997-02-18
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: US5814896A; DE19620848A1; JP3011091B2; DE19620848B4

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】スタータに関し、マグネットスイッチの構造を
複雑化することなく同スイッチによりピニオン規制手段
とピニオンとの接触を実施し、ピニオンに前進スラスト
を付与する装置を提供する。【解決手段】マグネットスイッチ７の可動接点７１は、
接点スプリング７０を通じてプランジャ７５により付勢
されて固定接点７９に当接し、リターンスプリング７６
により復帰し固定接点から離れる。プランジャは、両接
点の接触後、更に接点スプリングを圧縮しつつ変位し、
この変位により回転規制部材６がピニオン４と接触して
その回転を規制する。その結果、出力軸３とヘリカルス
プライン嵌合するピニオンはモータ起動に伴う出力軸の
回転により前進し、リングギア１００と噛合する。接点
スプリングを圧縮しつつ回転規制部材を変位させればよ
いので、プランジャと回転規制部材との間に弾性部材を
必要とせず、マグネットスイッチの構成を簡素化でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はスタータに関し、特
に、マグネットスイッチによりピニオン回転規制を行う
スタータに関する。

【０００２】

【従来の技術】実開昭５７ー３６７６３号公報に示す従
来技術において、マグネットスイッチへの通電によりプ
ランジャが可動接点とともに接点閉方向に移動する際
に、プランジャはリターンスプリングを圧縮しつつ、第
３のスプリングを通じてピニオン規制部材を変位させて
ピニオンに当接させ、これによりピニオンの回動が規制
される。その後、プランジャが第３のスプリングを圧縮
しつつ可動接点を固定接点に向けて付勢し、これにより
可動接点が固定接点に当接する。その後の更なるプラン
ジャストロークは第３のスプリング及び接点スプリング
の更なる圧縮により吸収される。

【０００３】この可動接点と固定接点との当接によりモ
ータが回転されるが、ピニオン規制部材がピニオンに当
接してその回転を規制しているため、ピニオンがヘリカ
ルスプラインによりリングギア側に移動することができ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のものでは、通常のマグネットスイッチに、可動
接点と固定接点とを当接させるために、第３のスプリン
グを追設せねばならず、部品点数の多いマグネットスイ
ッチを採用しなければならないという問題がある。ま
た、プランジャの作動によって移動する可動接点とピニ
オン規制部材とは、プランジャが作動するに従って、接
点スプリング、第３のスプリング（シャフト押しば
ね）、リターンスプリングをたわませていくので、それ
ぞれのばね力の均衡を保ちながら作動することが要求さ
れるが、これら３つのスプリングの製造上の誤差による
スプリング特性（たわみと荷重の関係）のばらつき、各
スプリングが収容される空間寸法のばらつき（部品寸法
のばらつき）等により、ピニオン規制部材がピニオンを
回転規制する際の押圧力や、可動接点が固定接点に当接
している時の接点荷重を最適値に設定するのが非常に難
しいという問題点があった。

【０００５】そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされ
たものであり、マグネットスイッチの部品点数を追加す
ることなく、マグネットスイッチによりピニオン規制手
段とピニオン移動体とを当接させてリングギア側へのピ
ニオンの移動を実現できるスタータを提供することを、
その目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１のように構成す
ることで、ピニオン規制手段は、マグネットスイッチの
固定接点および可動接点との当接後、ピニオン移動体の
回転開始以前にピニオン移動体に当接する。その結果、
出力軸とヘリカルスプライン嵌合するピニオン移動体の
ピニオン（ピニオンギア）はモータの回転に伴う出力軸
の回転により前進し、リングギアと噛合する。よって、
ピニオン規制手段がピニオンに当接した後、マグネット
スイッチの可動接点と固定接点とを当接させるためのプ
ランジャとピニオン規制部材との間に従来技術に示され
るような追加のスプリング（第３のスプリング）を必要
とせず、マグネットスイッチの構成を極めて簡素化する
ことができるという作用効果を奏する。

【０００７】なお、スタータにおける接点閉からピニオ
ン移動体が回転し始めるまでの間に約数十ｍＳｅｃの時
間遅延が生じるので、この時間遅延を利用することで、
ピニオン規制手段がピニオン移動体の回転開始以前にピ
ニオン移動体に当接してその回転規制を行うことができ
る。その結果、ピニオン規制手段のピニオン移動体への
当接時の衝撃を緩和して、それに起因するピニオン規制
手段の破損等を防止することができる。

【０００８】本発明の請求項２においては、ピニオン規
制手段をピニオン移動体に当接させて、ピニオン移動体
の回動を規制する場合、ピニオン移動体の歯部以外の場
所に複数の溝部を形成しておいてそこに当接させるの
で、ピニオン規制手段の当接によってピニオン移動体の
歯部を損傷することがない。また、溝部にピニオン規制
手段を当接させるので確実な回動規制を行うことができ
る。更に、ピニオン移動体の仕様、特にその歯部の仕様
はエンジンの種類に応じて種々変更されるにもかかわら
ず、これら歯部の仕様の変更に左右されることなくピニ
オン移動体の所定部位にピニオン規制手段を当接させる
ことが可能となり、これら両者の当接部位の設計仕様を
共通化することが可能となり、製造コストの低減を図る
ことができる。

【０００９】本発明の請求項３においては、ピニオン規
制手段とピニオン移動体との当接による回転規制によ
り、ピニオンがリングギア側へ所定量だけ移動後、ピニ
オン規制手段はプランジャの残りのストロークによりピ
ニオン移動体の後退を規制するようにピニオン移動体の
軸方向端面に当接する。このようにすれば、ピニオン規
制部材が噛合後のピニオンの後退を規制するので、噛合
後のピニオン移動体の早戻り（リングギヤとの噛合の解
除）を防止することができる。

【００１０】本発明の請求項４においては、モータが減
速機構を通じて出力軸を駆動するいわゆる減速型スター
タに適用される。このような減速型スタータでは、出力
軸の回転の立ち上がりがゆっくりとなり、ピニオン移動
体の回転開始前に確実にピニオン規制手段をピニオン移
動体に当接することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明のスタータの実施例
を図１及び図２に基づいて説明する。スタータ１は、図
１に示すように、通電を受けて回転力を発生するスター
タモータ２、このスタータモータ２の回転軸と同軸に配
された出力軸３、スタータモータ２の回転力を出力軸３
へ伝達する遊星減速機構（図示せず）、出力軸３の外周
に嵌合されたピニオン４、このピニオン４がエンジンの
リングギア１００と噛み合った後、ピニオン４の後退を
規制するとともに、ピニオン４のピニオンギア４１がリ
ングギアと噛み合って所定距離前進するまでの間、ピニ
オン４の回転を規制する回転規制部材（ピニオン規制手
段）６、およびスタータモータ２の後方に配置されたマ
グネットスイッチ７等より構成されている。８はピニオ
ン４を収容するハウジングであり、その後端部を図示し
ないボルトによりスタータモータ２の前端部に締結され
ている。ハウジング８の後部にはセンタケース２２が嵌
め込まれており、センタケース２２は遊星減速機構（図
示せず）を収容している。９はスタータモータ２の後端
部を囲包するエンドカバーである。

【００１２】出力軸３の先端部は軸受２０を介してハウ
ジング８に回転自在に支持されており、出力軸３の中央
部は軸受２１を介してセンタケース２２の軸受け部２２
１に回転自在に支持されている。出力軸３の後端部は図
示しない遊星歯車減速機構のプラネットキャリアとなっ
ており、この遊星減速機構のサンギヤはスタータモータ
２の電機子出力軸（図示せず）に嵌められている。な
お、センタケース２２は、ハウジング８の後端側内周に
固定されて、遊星減速機構を囲覆している。センタケー
ス２２の内部に収容されて、遊星減速機構のインターナ
ルギヤ（図示せず）とセンタケース２２との間には一方
向性クラッチ（図示せず）が介設されている。

【００１３】ピニオン４は、ハウジング８の内部で出力
軸３の前部にヘリカルスプライン嵌着されており、ピニ
オン４の先端側に配されたスプリング３２により後方へ
付勢されている。スプリング３２は、ピニオン４の前方
で出力軸３の外周に嵌め合わされたシャッタのリング部
３１を介してピニオン４を付勢している。このシャッタ
３３は、ピニオン４の移動に連動してハウジング８のリ
ングギア１００側に開口する開口部（図示しない）を開
閉するものである。３０は出力軸３のヘリカルスプライ
ン溝であり、４２はピニオン４のヘリカルスプライン溝
である。

【００１４】ピニオン４の後端部には、ピニオンギア４
１の後端と一体となったフランジ部４３が形成されてお
り、フランジ部４３はピニオンギア４１より径大に形成
され、フランジ部４３の外周面には多数の凹部４３ａが
形成されている。なお、凹部４３ａは、ピニオンギア４
１の外歯枚数より多く形成されている。また、ピニオン
４は、フランジ部４３の後端面中央部から更に後方へ伸
びる筒部４４を有しており、この筒部４４にはワッシャ
４５が回転自在に嵌着されている。筒部４４の後端部の
外周は径外方向へ曲げられており、これによりワッシャ
４５の後方への逸脱が阻止されている。更に、ピニオン
４とセンタケース２２との間に位置して出力軸３にはＣ
形クリップ３３が軸方向変位不能に嵌着されている。更
に、Ｃ形クリップ３３の後方に位置してワッシャ３４が
出力軸３に回転自在に嵌着されている。Ｃ形クリップ３
３はワッシャ３４を介してセンタケース２２の軸受け部
２２１に当接して、出力軸３の最大後退位置を規定す
る。

【００１５】回転規制部材（ピニオン規制手段）６は、
金属棒材を曲折してなり、渦巻き状に約３／２回巻装さ
れたリング部６１と、その内側からピニオン４の直上に
て軸方向前方に突出する長腕部６２と、その外端からピ
ニオン４の直下にて軸方向前方に突出する短腕部６３と
からなる。長腕部６２は短腕部６３より長く形成されて
いる。

【００１６】センタケース２２の前端面は、その径方向
中央部の軸受け部２２１の外周側にて輪板状に凹設され
た回転規制部材案内溝２２２を有しており、回転規制部
材案内溝２２２には、回転規制部材６のリング部６１が
嵌め込まれている。ただし、回転規制部材案内溝２２２
はその左右方向より上下方向が長く形成されており、回
転規制部材６のリング部６１は回転規制部材案内溝２２
２内を上下に摺動変位可能となっている。更に、回転規
制部材６は、不図示のリターンスプリングにより図示に
示す上端位置に引き上げられており、後述するマグネッ
トスイッチ７の通電、作動時のみそれにより付勢されて
下降する構成となっている。

【００１７】マグネットスイッチ７は、図１に示すよう
に、スタータモータ２の後端部に配設されたブラシホル
ダ２３の後端側に保持されており、図１の上下方向に作
動する姿勢にてエンドカバー９内に収容されている。マ
グネットスイッチ７は、スイッチカバー７２、コイル７
３、固定鉄心７４、プランジャ７５、リターンスプリン
グ７６、およびロッド７７等により構成されている。ス
イッチカバー７２は、磁性体を素材としてカップ状にプ
レス成形されて、底面（図１の下面）中央部にはプラン
ジャ７５を摺動自在に挿通する挿通穴が開けられてい
る。コイル７３は、車両の始動スイッチ（図示せず）を
介して車載バッテリ（図示せず）に接続され、始動スイ
ッチがオンされて通電されることにより磁力を発生す
る。固定鉄心７４は、コイル７３の上端側に配されて、
スイッチカバー７２の開口部にかしめ固定されている。

【００１８】プランジャ７５は、磁性体を素材として略
円柱形状に形成され、コイル７３の中空内部に固定鉄心
７４と対向して配置されて、コイル７３への通電時に磁
化された固定鉄心７４側へ吸引される。リターンスプリ
ング７６は、コイル７３の内周でプランジャ７５と固定
鉄心７４との間に介設されて、固定鉄心７４に対してプ
ランジャ７５を上方（図１の下方）へ付勢している。即
ち、コイル７３への通電が停止された時に、それまでス
プリング７６の付勢力に抗して固定鉄心７４側へ吸引さ
れていたプランジャ７５を初期位置（図１に示す位置）
へ復帰させる。ロッド７７は、絶縁体製（例えば樹脂
製）でプランジャ７５の上部側に固定されて、コイル７
３の中空内部を通り、固定鉄心７４の中央部に開けられ
た貫通穴を摺動自在に貫通して上方へ突出されている。

【００１９】マグネットスイッチ７の接点部は、エンド
カバー９に取り付けられた端子ボルト７８、端子ボルト
７８の頭部７８ａに固定された固定接点７９、正極側ブ
ラシのリ−ド線（ピグテール）７１ａに接続される可動
接点７１より構成される。端子ボルト７８は、エンドカ
バー９の底壁を貫通して先端側がエンドカバー９の外部
に露出した状態で取り付けられ、ワッシャ９３の締め付
けによりエンドカバー９に固定されている。端子ボルト
７８は、給電線（図示しない）により車載バッテリの正
極に接続されている。固定接点７９は、エンドカバー９
の内部で端子ボルト７８の頭部７８ａに溶接等により固
定されている。

【００２０】可動接点７１は、固定接点７９に対向して
配置されて、マグネットスイッチ７のロッド７７に摺動
自在に嵌め合わされている。７０はロッド７７に巻装さ
れた接点スプリングであって、その基端はロッド７７に
嵌着されたサークリップ７０１に固定され、その付勢端
は可動接点７１を固定接点７９に向けて付勢している。
ロッド７７の先端には係止鍔部（図示せず）が形成され
ていて、係止鍔部は接点スプリング７０に付勢された可
動接点７１がロッド７７から抜けるのを防止している。

【００２１】プランジャ７５の底部には例えばワイヤか
らなる紐状部材５の一端が連結されており、紐状部材５
の他端は回転規制部材６の短腕部６３に連結されてい
る。紐状部材５は、ブラシホルダ２３の径方向外側、ス
タータモータ２のヨーク２４の内周側でかつ一対の永久
界磁極（図示せず）の間を通り、センタケース２２とハ
ウジング８との間の隙間を通ってハウジング８まで延設
されている。５１はセンタケース２２に固定されたロー
ラ支持部材であり、紐状部材５の角度変化を行うローラ
５２を回転自在に支持している。５３はエンドカバー９
の周壁内周面に回転自在に支承されたローラであり、紐
状部材５の角度変更を行っている。

【００２２】これにより、マグネットスイッチ７の吸引
力が紐状部材５を介して回転規制部材６に作用すると、
回転規制部材６は上記不図示のリターンスプリングの付
勢力に抗して下方へ移動し、その後、マグネットスイッ
チ７がオフされて吸引力が消滅すると上記リターンスプ
リングの付勢力により上方へ移動して初期位置（図１に
示す位置）へ復帰する。

【００２３】次に、本実施例の作動を説明する。この実
施例では、ピニオン４の凹部４３ａと長腕部６２とのギ
ャップｂは、可動接点７１と固定接点７９との間のギャ
ップａより大きく設定されているので、可動接点７１と
固定接点７９と当接してスタータモータ２に通電した時
点以降に回転規制部材６の長腕部６２がピニオン４の凹
部４３ａに当接してその回転規制を行っている。

【００２４】つまり、乗員により始動スイッチがオンさ
れると、マグネットスイッチ７のコイル７３が通電され
て、プランジャ７５がスプリング７６の付勢力に抗して
磁化された固定鉄心７４側へ吸引される。これにより、
プランジャ７５と一体のロッド７７は、回転規制部材６
の長腕部６２が凹部４３ａにより係止される前に、可動
接点７１を固定鉄心７９に当接させることができる。ま
た、プランジャ７５が接点スプリング７０を圧縮しつつ
可動接点７１に対して更に相対移動するにつれて、紐状
部材５がマグネットスイッチ７側へ引っ張られることに
より、回転規制部材６が下方へ移動して、長腕部６２が
ピニオン４のフランジ部４３の外周面に設けられた凹部
４３ａに係合することにより、ピニオン４の回転が規制
される。

【００２５】なお、可動接点７１と固定鉄心７９とが閉
接した後、長腕部６２は凹部４３ａに係合するが、両者
の係合時点以前にピニオン４が回転していると、係合時
の衝撃、摩耗が問題となるため、接点閉時点からピニオ
ン４もしくは出力軸３が実際に回転し始めるまでのモー
タ２の起動遅れ時間（通常、数ｍＳｅｃ数〜十ｍＳｅ
ｃ）の間に、上記係合は完了させられる。

【００２６】その結果、電機子の回転は、遊星歯車減速
機構（図示せず）で減速されて出力軸３に伝達され、出
力軸３が回転する。出力軸３の回転によりピニオン４も
回転しようとするが、ピニオン４は長腕部６２により回
転規制されているために、出力軸３の回転力はヘリカル
スプライン機構によりピニオン４に対して軸方向に押し
出す推力として作用し、ピニオン４は、出力軸３に対し
てヘリカルスプラインに沿って前進してリングギア１０
０と噛み合う。ピニオン４が完全にリングギア１００に
噛み合うと、回転規制部材６の長腕部６２がワッシャ４
５の後方へ外れてピニオン４の回転規制を解除し、出力
軸３がピニオン４、リングギア１００を通じてエンジン
を始動する。

【００２７】ピニオン４が前進してリングギア１００と
噛み合った状態では、ピニオン４の先端側に配されたス
プリング３２の付勢力が大きくなり、更に、エンジン始
動後、ピニオン４がリングギア１００によって回転され
る状況となるとエンジンの回転力がヘリカルスプライン
の作用によってピニオン４を後退させる方向へ作用する
ので、ピニオン４は出力軸３に対して後退しようとす
る。しかし、ピニオン４がリングギア１００と噛合する
と回転規制部材６はフランジ部４３からはずれ、プラン
ジャ７５の残余のストロークにより更に下方へ引っ張ら
れて、ピニオン４の軸方向後方へ下降する。この時、回
転規制部材６の長腕部６２の前端は、ピニオン４が後退
する場合にワッシャ４５の後端面と当接可能な位置まで
下降し、ピニオン４がリングギア１００から後方へ離脱
するのを阻止する。

【００２８】その後、始動スイッチがオフされて、マグ
ネットスイッチ７のコイル７３への通電が遮断される
と、コイル７３の磁力が消滅することで、それまで固定
鉄心７４側へ吸引されていたプランジャ７５がリターン
スプリング７６の付勢力によって初期位置へ戻される
（図１で下方へ移動する）。プランジャ７５が初期位置
へ戻ると、紐状部材５を介して回転規制部材６を引っ張
る力が消滅することから、回転規制部材６はリターンス
プリング（図示せず）の付勢によって初期位置（図１参
照）へ復帰する。この結果、リングギアから後退力を受
けるピニオン４が初期位置（図１参照）に後退する。

【００２９】なお、本実施例では、出力軸３の回転を直
接ピニオン４に伝達しているが、出力軸の回転を一方向
クラッチを介してピニオン４に伝達してもよく、この場
合には、一方向クラッチの外周に回転規制部材６の長腕
部６２を当接させて、ピニオン４の回転を規制するよう
にしてもよい。また、接点閉時点からピニオン４もしく
は出力軸３が実際に回転し始めるまでの間とは、ピニオ
ン４が僅かの回転を始めた場合（静止状態から１回転程
度）も含まれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタータの全体断面図である。

【図２】（ａ）は図１におけるピニオン４と回転規制部
材６との部分を拡大図示する部分拡大正面図である。
（ｂ）は図１におけるピニオン４と回転規制部材６との
部分を拡大図示する部分拡大側面図である。

【符号の説明】

１スタータ２スタータモータ３出力軸４ピニオン（ピニオン移動体）５紐状部材６回転規制部材（ピニオン規制手段）７マグネットスイッチ８ハウジング４１ピニオンギア（ピニオン）７１可動接点７３コイル７５プランジャ７０接点スプリング７６リターンスプリング１００リングギア

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モータにより駆動される出力軸と、前記出力軸にヘリカルスプライン嵌着されてエンジンの
リングギアとの噛合及び離脱を行うピニオンを有するピ
ニオン移動体と、励磁コイルへの通電により移動するプランジャと、この
プランジャの移動により固定接点側に移動して当接する
可動接点とを有し、前記可動接点が前記固定接点に当接
することで前記モータへの通電を行うマグネットスイッ
チと、前記マグネットスイッチのプランジャの移動により、前
記ピニオン移動体側に移動、当接することで、前記ピニ
オンの回転を規制して前記ピニオンを前記ヘリカルスプ
ラインにより前記リングギア側に移動させるピニオン規
制手段とを備え、前記ピニオン規制手段は、前記マグネットスイッチの前
記可動接点が前記固定接点に当接した後で前記ピニオン
移動体の回転開始以前に前記ピニオン移動体に当接する
ことを特徴とするスタータ。
【請求項２】前記ピニオン移動体は、前記リングギアに
噛み合うピニオンの他に、前記ピニオン規制手段が係合
する複数の溝部を有し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】前記ピニオン規制手段は、前記ピニオンが
前記リングギア側に所定量移動後、前記プランジャの移
動により、さらに前記ピニオン移動体の軸方向端面に当
接する位置まで移動して前記ピニオン移動体の後退を規
制するものである請求項１もしくは２に記載のスター
タ。
【請求項４】前記モータの回転は、減速機構を介して減
速した後に、前記出力軸に伝達されるものである請求項
１ないし３のいずれかに記載のスタータ。