JPH102270A - スタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁スイッチ４からブラシ８への結線を容易
に行うことのできるスタータ１を提供すること。 【解決手段】 始動モータ２のアーマチャ７は、軸方向
の一端側に整流子９を有し、その整流子９より突出する
回転軸１０の一端側が延長されて、その延長された回転
軸１０の一端側端部に減速装置のサンギヤが形成されて
いる。電磁スイッチ４は、回転軸１０の延長された一端
側外周に、その回転軸１０と同軸的に配置されている。
この電磁スイッチ４は、ブラシ８へ給電する給電回路に
介在されたモータ接点を有する。モータ接点は、バッテ
リ端子５０と一体に設けられたバッテリ側固定接点５
７、リード線６２とプレート６３を介して正極ブラシ８
ａと電気的に接続されるモータ側固定接点５８、及びプ
ランジャ４６の端部に保持された可動接点５９から成
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、エンジンを始動す
るスタータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、実開平１−１３００７
１号公報に開示された同軸形スタータがある。このスタ
ータは、電磁スイッチの中心軸が出力軸と同軸を成す様
に、電磁スイッチを出力軸の外周に配置している。これ
により、電磁スイッチの中心軸が出力軸と略平行に設け
られた所謂２軸構成のスタータと比較して、電磁スイッ
チが始動モータの径方向外側に突出することがないた
め、車両への搭載性が良いと言える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の同軸
形スタータは、電磁スイッチと始動モータ間の軸方向距
離が大きく、且つ始動モータの反出力軸側に整流子が設
けられているため、電磁スイッチの固定接点と整流子上
に配置されるブラシとを電気的に接続する結線構造が複
雑になり、組付け工数の増加を招く。また、固定接点と
ブラシとを接続する配線が長くなることから、配線抵抗
が大きくなってスタータの出力低下を招くといった問題
も生じる。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、電磁スイッチからブラシへの結線を容
易に行うことの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及び２の手段に
よれば、電磁スイッチが整流子と減速装置との間の回転
軸外周に回転軸と同軸的に配置されているため、整流子
上に摺接するブラシと電磁スイッチとの軸方向距離を小
さくできる。これにより、モータ側固定接点と正極ブラ
シとの結線を容易に行うことができるとともに、両者を
電気的に接続する配線を短くできるために配線抵抗が小
さくなり、スタータの出力向上を図ることができる。

【０００５】

【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。図１および図２はスタータ１の断面
図である。本実施例のスタータ１は、回転力を発生する
始動モータ２、この始動モータ２の回転を減速する遊星
歯車減速装置（下述する）、この減速装置の回転出力を
受けて回転する出力軸３、この出力軸３上を進退可能に
設けられたピニオン移動体（後述する）、始動モータ２
への通電を制御する電磁スイッチ４等より構成されてい
る。

【０００６】始動モータ２は、ヨーク５、界磁装置６
（例えば永久磁石）、アーマチャ７、ブラシ８等から構
成される周知の直流電動機である。但し、アーマチャ７
は、軸方向の一端側（図１の左側）に円筒形状の整流子
９を有し、その整流子９より突出する回転軸１０の一端
側が延長されている。回転軸１０は、延長された一端側
に設けられた支持部１０ａが、出力軸３の他端に設けら
れた凹所内で軸受１１により支持され、他端部がエンド
フレーム１２に固定された軸受（図示しない）に支持さ
れている。

【０００７】ブラシ８は、正極ブラシ８ａと負極ブラシ
８ｂとから成り、それぞれ整流子９の外周面上でブラシ
ホルダ１３により整流子９の径方向に摺動可能な状態で
保持され、ブラシスプリング１４によって整流子９へ付
勢されている。但し、正極ブラシ８ａは、図示しない絶
縁材を介してブラシホルダ１３に対し絶縁され、負極ブ
ラシ８ｂは、リード線１５を通じてアースされている。
ブラシホルダ１３は、ホルダプレート１６にリベット１
７で固定されており、そのホルダプレート１６は、外周
縁部がハウジング１８の端面に設けられた段差部に嵌合
してヨーク５とハウジング１８との間に固定されてい
る。

【０００８】減速装置は、回転軸１０の延長された一端
側端部に形成されたサンギヤ１９、このサンギヤ１９に
噛み合う複数の遊星ギヤ２０、各遊星ギヤ２０に噛み合
うインターナルギヤ２１より構成されている。サンギヤ
１９は、回転軸１０と一体に回転することで回転軸１０
の回転を各遊星ギヤ２０に伝達する。遊星ギヤ２０は、
出力軸３の後端外周に形成されたフランジ部３ａにピン
２２が圧入されて、そのピン２２に軸受２３を介して回
転自在に支持されている。各遊星ギヤ２０は、サンギヤ
１９及びインターナルギヤ２１と噛み合って、サンギヤ
１９の外周を自転しながら公転する。インターナルギヤ
２１は、ギヤ構成部材２４の外周面に設けられた凹凸部
がハウジング１８の内周面に形成された凹凸部と組み合
わされることによって回転規制されている。

【０００９】出力軸３は、回転軸１０と同軸に配され
て、ハウジング１８に保持された軸受２５とギヤ構成部
材２４に保持されたボールベアリング２６を介して回転
自在に支持されている。また、この出力軸３は、それぞ
れ軸径の異なる細軸部３Ａ、中軸部３Ｂ、太軸部３Ｃを
有し、中軸部３Ｂの外周にヘリカルスプライン３ｂが形
成されている。

【００１０】ピニオン移動体は、エンジンのリングギヤ
２７と噛み合ってアーマチャ７の回転力（出力軸３の回
転）をリングギヤ２７に伝達するためのピニオン２８
と、出力軸３の回転をピニオン２８に伝達する一方向ク
ラッチ２９と、ピニオン２８がリングギヤ２７と噛み合
ってからエンジンが始動するまでの間、ピニオン移動体
の後退を阻止するピニオン戻り防止機構（後述する）よ
り構成される。ピニオン２８は、出力軸３の細軸部３Ａ
外周にブッシュ３０を介して回転自在に嵌合するととも
に、このブッシュ３０と一体に出力軸３上を摺動可能に
設けられている。ピニオン移動体の前進移動は、ピニオ
ン２８の先端面が出力軸３（細軸部３Ａ）の外周に設け
られたストップカラー３１に当接することで規制され
る。また、細軸部３Ａの外周には、ストップカラー３１
とピニオン２８との間に、ピニオン移動体を常に後方へ
（図１の右方向）付勢するリターンスプリング３２が配
されている。

【００１１】一方向クラッチ２９は、出力軸３のヘリカ
ルスプライン３ｂに噛み合うスプラインチューブ３３、
このスプラインチューブ３３と一体に設けられたアウタ
３４、このアウタ３４の内周に配されてピニオン２８と
一体に設けられたインナ３５、アウタ３４とインナ３５
との間に介在されたローラ３６、及びアウタ３４の外周
面を覆うクラッチカバー３７等より構成される。この一
方向クラッチ２９は、ヘリカルスプライン３ｂを介して
スプラインチューブ３３（即ちアウタ３４）に伝達され
た出力軸３の回転を、ローラ３６を介してインナ３５
（即ちピニオン２８）に伝達する。なお、インナ３５と
一体を成すピニオン２８は、クラッチカバー３７によっ
てアウタ３４の端面にかしめ保持されたプレート３８に
よりインナ３５の軸方向移動が規制されることで、一方
向クラッチ２９と一体に移動することができる。

【００１２】ピニオン戻り防止機構は、図３に示す様
に、スプラインチューブ３３を径方向に貫通して形成さ
れた穴３３ａに挿入された戻り防止ピン３９と、この戻
り防止ピン３９を径方向の外側から内側へ向かって付勢
するスプリング４０とから構成される。このピニオン戻
り防止機構は、ピニオン移動体が出力軸３上を前進（図
１の左方向へ移動する）して、それまで出力軸３の中軸
部３Ｂ外周上に在った戻り防止ピン３９が出力軸３の細
軸部３Ａ外周へ移動すると、スプリング４０に付勢され
ている戻り防止ピン３９が細軸部３Ａの外周面に落ち込
む。これにより、ピニオン移動体に後退力が作用して
も、戻り防止ピン３９の先端部が細軸部３Ａと中軸部３
Ｂとの段差部４１に係合することによってピニオン移動
体の後退を阻止することができる。

【００１３】電磁スイッチ４は、図２に示す様に、アー
マチャ回転軸１０の延長された一端側外周（整流子９と
減速装置との間）に、その回転軸１０と同軸的に配置さ
れ、隔壁ワッシャ４２を介して減速装置と隔てられてい
る。この電磁スイッチ４は、通電を受けて磁力を発生す
るコイル４３、このコイル４３の外周を覆って磁気回路
の一部を構成するコア４４、コイル４３の内周に配され
る筒状のスリーブ４５、このスリーブ４５の内周に摺動
可能な状態で保持されたプランジャ４６（コア４４とと
もに磁気回路を構成する）、このプランジャ４６を軸方
向（図２の右方向）に付勢するスプリング４７、外部配
線との接続を行う外部端子（下述する）、ブラシ８へ給
電する給電回路に介在されたモータ接点（下述する）等
より構成されている。

【００１４】外部端子は、バッテリ４８に直結したケー
ブル４９が接続されるバッテリ端子５０と、キースイッ
チ５１からの配線５２が接続されるスイッチ端子５３で
ある。バッテリ端子５０は、絶縁ブッシュ５４、５５を
介してハウジング１８にナット５６で締め付け固定され
ている。スイッチ端子５３は、バッテリ端子５０と共用
する絶縁ブッシュ５５を介してハウジング１８に保持さ
れ、その絶縁ブッシュ５５内を通って引き出されたコイ
ル４３の引出し線４３ａと半田付けされている。

【００１５】モータ接点は、バッテリ端子５０のハウジ
ング１８内端部に固定されたバッテリ側固定接点５７、
正極ブラシ８ａに接続されるモータ側固定接点５８、及
び両固定接点５７、５８に対応する可動接点５９から成
る。バッテリ側固定接点５７は、コア４４に対し絶縁材
６０で絶縁されている。モータ側固定接点５８は、絶縁
材６１にモールド成形されて、コア４４及びハウジング
１８に対して絶縁されている。モータ側固定接点５８
は、正極ブラシ８ａのリード線６２に接続されたプレー
ト６３とビス６４により固定されることで正極ブラシ８
ａと電気的に接続される。なお、ビス６４の締め付け作
業は、ヨーク５に空けられた穴を通じて行われ、ビス６
４の締め付け後、ヨーク５の穴に換気パイプ６５が装着
される。可動接点５９は、接点圧を付与する皿ばね６６
とともに絶縁体６７、６８を介してプランジャ４６の他
端部にかしめ保持されている。

【００１６】次に、本実施例の作動を説明する。キース
イッチ５１を閉じると、スイッチ端子５３を通じてバッ
テリ４８からコイル４３に電流が流れ、そのコイル４３
の発生する磁力を受けてプランジャ４６が吸引される。
これにより、プランジャ４６がスプリング４７の付勢力
に抗してスリーブ４５内を一方側（図１および図２の左
方向）へ移動することで、プランジャ４６に保持された
可動接点５９が両固定接点５７、５８に当接して両固定
接点５７、５８間が閉じられる。その結果、ブラシ８を
通じてアーマチャ７に通電されることにより、アーマチ
ャ７が回転する。

【００１７】アーマチャ７の回転は、減速装置で減速さ
れて出力軸３に伝達される。出力軸３が回転すると、ヘ
リカルスプライン３ｂの作用と一方向クラッチ２９の慣
性によりピニオン移動体が出力軸３上を前進してピニオ
ン２８がリングギヤ２７と噛み合う。この時、図３に示
す様に、スプラインチューブ３３に設けられた戻り防止
ピン３９が細軸部３Ａの外周面へ落ち込み、その戻り防
止ピン３９がスプリング４０に付勢されて細軸部３Ａと
中軸部３Ｂとの段差部４１に係合するため、リターンス
プリング３２の付勢力によってピニオン移動体が出力軸
３上を後退するのを阻止できる。

【００１８】これにより、出力軸３に伝達された回転が
ピニオン２８からリングギヤ２７に伝達されてリングギ
ヤ２７を回転することによりエンジンを始動することが
できる。エンジン始動後、出力軸３が始動モータ２の無
負荷回転数近傍に達すると、遠心力により戻り防止ピン
３９がスプリング４０の付勢力に打ち勝って径方向外側
へ移動し、戻り防止ピン３９の先端部が細軸部３Ａと中
軸部３Ｂとの段差部４１から抜け出すことにより、ピニ
オン移動体の後退阻止が解除される。その結果、ピニオ
ン移動体は、エンジンの回転力によってヘリカルスプラ
イン３ｂを介して生じる後退力とリターンスプリング３
２の付勢力とを受けて、出力軸３上を後退して静止位置
（図１および図２に示す位置）へ戻ることができる。ピ
ニオン移動体が静止位置へ戻った後、キースイッチ５１
を開いてアーマチャ７への通電を停止することによりス
タータ１の作動が停止する。

【００１９】（本実施例の効果）本実施例では、電磁ス
イッチ４を整流子９と減速装置との間の回転軸１０外周
に、その回転軸１０と同軸的に配置したことにより、整
流子９上に摺接するブラシ８と電磁スイッチ４との軸方
向距離を小さくできる。これにより、モータ側固定接点
５８を正極ブラシ８ａに近接して配置できるため、モー
タ側固定接点５８と正極ブラシ８ａとの結線を容易に行
うことができる。また、モータ側固定接点５８にプレー
ト６３を介して正極ブラシ８ａのリード線６２を接続し
たことにより、両者間を接続する配線（リード線６２）
を短くできるため、配線抵抗が小さくなってスタータ１
の出力向上を図ることができる。

【００２０】本実施例の電磁スイッチ４は、ピニオン移
動体を押し出す力を発生する必要がなく、モータ接点の
開閉を行う（可動接点５９を駆動する）だけで良いた
め、コイル４３一つで作動できる。つまり、電磁スイッ
チ４のプランジャ吸引力でピニオン２８を押し出す方式
のスタータの場合は、吸引コイルと保持コイルの二つの
コイルが必要であるが、本実施例のスタータ１によれ
ば、保持コイルに相当するコイル４３一つで良い。ま
た、本実施例では、ピニオン戻し防止機構として戻り防
止ピン３９とスプリング４０の組み合わせを示したが、
これ以外の種々の方法（例えばボールやウエィト等を用
いる方法）を採用できることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタータの断面図である。

【図２】スタータの断面図である。

【図３】ピニオン戻り防止装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１ スタータ ２ 始動モータ ３ 出力軸 ３ｂ ヘリカルスプライン ４ 電磁スイッチ ７ アーマチャ ８ａ 正極ブラシ ８ｂ 負極ブラシ ９ 整流子 １０ 回転軸 ２７ リングギヤ ２８ ピニオン（ピニオン移動体） ２９ 一方向クラッチ（ピニオン移動体） ４８ バッテリ ５０ バッテリ端子 ５７ バッテリ側固定接点（モータ接点） ５８ モータ側固定接点（モータ接点） ５９ 可動接点（モータ接点）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アーマチャの一端側に整流子を有し、この
   整流子に摺接するブラシを通じて給電されることにより
   前記アーマチャに回転力を発生する始動モータと、 前記整流子より突出する回転軸の一端側に設けられて、
   前記アーマチャの回転を減速する遊星歯車減速装置と、 前記回転軸と同軸に配されて、前記遊星歯車減速装置の
   回転出力を受けて回転する出力軸と、 エンジンのリングギヤと噛み合うピニオンを有し、前記
   出力軸上をヘリカルスプラインに沿って進退可能に設け
   られたピニオン移動体と、 前記ブラシへ給電する給電回路に介在されたモータ接点
   を有し、このモータ接点の開閉を行う電磁スイッチとを
   備え、 この電磁スイッチは、前記整流子と前記遊星歯車減速装
   置との間の前記回転軸外周に前記回転軸と同軸的に配置
   されていることを特徴とするスタータ。
2. 【請求項２】前記モータ接点は、バッテリ端子を通じて
   バッテリの正極と電気的に接続されるバッテリ側固定接
   点、正極ブラシと電気的に接続されるモータ側固定接
   点、及び前記両固定接点間を導通する可動接点から成る
   ことを特徴とする請求項１記載のスタータ。