JPH109104A - 遊星歯車減速装置付スタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝撃吸収装置の作用によってインターナルギ
ヤ２０が回転した時に、相対回転を生じて接触する接触
部の磨耗を低減すること。 【解決手段】 遊星歯車減速装置のインターナルギヤ２
０は、衝撃吸収装置の第１摩擦板２３に連結されて、そ
の第１摩擦板２３により回転規制されている。但し、衝
撃吸収装置が作動した時にインターナルギヤ２０が回転
できる様に、インターナルギヤ２０の外周面とハウジン
グの円筒壁部１６ａの内周面との間には所定の隙間が確
保されている。また、その隙間には、金属製の環状部材
２４が配設されている。この環状部材２４は、円筒壁部
１６ａ及びインターナルギヤ２０に対して相対回転可能
に配されている。即ち、環状部材２４と円筒壁部１６ａ
との間、及び環状部材２４とインターナルギヤ２０との
間には、それぞれ微小の隙間が確保されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、始動モータの回転
を減速する遊星歯車減速装置を備えたスタータに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両のエンジンルームは、収容さ
れる補機類の増加等によって搭載スペースが高密度化し
てきており、その対応策の一環としてスタータの小型化
が進められてきた。スタータの小型化は、スタータ内部
に減速装置を設けて小型高速モータとすることにより対
応している。この場合、減速比を上げることで更にモー
タを小型化し、減速装置も比較的高減速比が得られる遊
星歯車減速装置を採用する例が目立ってきている。ま
た、更なる小型化を図るために、減速装置部を小型化す
ることも考えられており、遊星歯車減速装置において
は、減速ギヤ部の最外部にあるインターナルギヤの外周
と、そのインターナルギヤを格納するハウジングの内周
とで形成される空間を詰めることにより、同減速装置部
の小型化を図ろうとする考えがある。

【０００３】しかし、衝撃吸収装置を備えたスタータで
は、遊星歯車減速装置に所定の衝撃力が加わった時にイ
ンターナルギヤがハウジングに対して回転する構造であ
るため、各ギヤ間のバックラッシュ等によりインターナ
ルギヤが偏心した状態で回転すると、インターナルギヤ
の外周面がハウジングの内周面を擦る場合が生じる。こ
の様な場合、例えば、一般にアルミニウム合金等で形成
されるハウジングと、強度確保のためにガラス繊維を配
合した樹脂製のインターナルギヤとでは、ハウジングの
方が磨耗し易いことから、インターナルギヤの外周面が
ハウジングの内周面を擦ることによってアルミニウムの
磨耗粉が発生する。その結果、ハウジングが薄肉化して
強度低下を招いたり、ハウジングの磨耗粉が軸受部や減
速ギヤの噛み合い部に侵入することで異音が発生する恐
れがあった。

【０００４】そこで、特開昭６３−２６６１６６号公報
に開示されたスタータでは、ハウジングの内周面とイン
ターナルギヤの外周面との間、及び遊星ギヤの内周面と
遊星ギヤの支持軸の外周面との間に、それぞれウェーブ
が形成されたバネリングを介在させている。これによ
り、例えばインターナルギヤが偏心しても、各バネリン
グの弾力作用によってインターナルギヤ及び遊星ギヤが
それぞれの軸芯に対して揺動動作が可能となり、各ギヤ
の理想的な噛み合いを得ることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
技術では、バネリングが自身の弾力作用によってハウジ
ングに対し略静止しているため、インターナルギヤの回
転によりバネリングとインターナルギヤとの間で相対変
動が生じる。このため、両者（バネリングとインターナ
ルギヤ）の接触部で磨耗が生じることは避けられない。
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、衝撃吸収装置の作用によってインターナルギヤが
回転した時に、相対回転を生じて接触する接触部の磨耗
を低減できる遊星歯車減速装置付スタータを提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、ハウジングの内周面とインターナルギヤの外周面と
の間に形成される隙間に配された略円筒部材が、ハウジ
ング及びインターナルギヤに対して相対回転可能に設け
られている。これにより、衝撃吸収装置の作用によりイ
ンターナルギヤが回転した時に、略円筒部材がインター
ナルギヤ及びハウジングに対して相対回転すると、イン
ターナルギヤとハウジングとの相対回転数差よりハウジ
ングと略円筒部材との相対回転数差、及び略円筒部材と
インターナルギヤとの相対回転数差の方が小さくなる。
このため、インターナルギヤの偏心により略円筒部材の
外周面とハウジングの内周面とが接触して、その接触部
が磨耗しても、あるいは略円筒部材の内周面とインター
ナルギヤの外周面とが接触して、その接触部が磨耗して
も、従来（インターナルギヤの外周面とハウジングの内
周面とが接触する場合）より接触部の磨耗を低減でき
る。

【０００７】請求項２の発明によれば、略円筒部材の軸
方向長さが、隔壁板とセンタケースとの間の軸方向距離
と略同一に設けられている。これにより、略円筒部材
は、隔壁板とセンタケースとの軸方向の間隔を確保する
スペーサの役目を兼ねることができる。また、略円筒部
材が隔壁板とセンタケースとの間に配置されるため、ピ
ニオンがリングギヤと噛み合う時に、ヘリカルスプライ
ンの作用により出力軸を通じてセンタケースが始動モー
タ側へ押圧された場合でも、センタケースが隔壁板側へ
移動するのを防止できる効果も生じる。

【０００８】

【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の要部断面図である。
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に回転駆動される出力軸３、出力軸３上を軸
方向へ移動可能に設けられたピニオン４、出力軸３から
ピニオン４へ回転力を伝達する一方向クラッチ５、スタ
ータ１の駆動系に加わる過大トルクを吸収する衝撃吸収
装置（後述する）、及び始動モータ２の通電制御を行う
とともに、ピニオン４の押し出し力を発生するマグネッ
トスイッチ６等より構成されている。

【０００９】始動モータ２は、略円筒形のヨーク７、こ
のヨーク７の内周面に固定された界磁装置８、その界磁
装置８の内周側に配されたアーマチャ９等から構成され
た周知の直流電動機である。アーマチャ９は、電機子コ
ア１０と、この電機子コア１０に保持された電機子コイ
ル１１と、電機子コア１０の中央部に圧入されたシャフ
ト１２から成り、そのシャフト１２の一端側（図１の左
端側）が出力軸３の他端側凹部に配設された軸受１３を
介して回転自在に支持され、他端側が図示しない軸受を
介してエンドカバー１４に回転自在に支持されている。
エンドカバー１４は、ヨーク７の他端側開口部を覆うも
ので、複数本のスルーボルト１５によってヨーク７とと
もにハウジング１６に締結されている。また、ヨーク７
の一端側には、アーマチャ９と減速装置との間を遮る隔
壁板１７が配されており、その隔壁板１７の外周部がヨ
ーク７の一端側端面で位置決めされている。

【００１０】減速装置は、図２に示す様に、シャフト１
２の一端側外周に形成されたサンギヤ１８、このサンギ
ヤ１８に噛み合う複数の遊星ギヤ１９、各遊星ギヤ１９
に噛み合うインターナルギヤ２０より構成されて、ハウ
ジング１６の円筒壁部１６ａ内に収容されている。サン
ギヤ１８は、シャフト１２と一体に回転することでシャ
フト１２の回転を各遊星ギヤ１９に伝達する。各遊星ギ
ヤ１９は、出力軸３の他端外周に設けられた鍔部３ａに
圧入固定されたピン２１に軸受２２を介して回転自在に
支持され、サンギヤ１８およびインターナルギヤ２０と
噛み合って、サンギヤ１８の外周を自転しながら公転す
る。インターナルギヤ２０は、衝撃吸収装置の第１摩擦
板２３と係合して、その第１摩擦板２３により回転規制
されている。但し、衝撃吸収装置が作動した時にインタ
ーナルギヤ２０が回転できる様に、インターナルギヤ２
０の外周面とハウジング１６の円筒壁部１６ａの内周面
との間には所定の隙間が確保されている。

【００１１】また、上記の隙間には、図２（図１の要部
拡大断面図）にも示す様に、高硬度の金属（例えば工具
鋼や高炭素鋼など）製の環状部材２４（本発明の略円筒
部材）が配設されている。この環状部材２４は、円筒壁
部１６ａ及びインターナルギヤ２０に対して相対回転可
能に配されている。即ち、環状部材２４と円筒壁部１６
ａとの間、及び環状部材２４とインターナルギヤ２０と
の間には、それぞれ微小の隙間が確保されている。な
お、環状部材２４は、図３（ａ）に示す様な円筒形状、
図３（ｂ）に示す様な円周方向の一部に切り欠き２４ａ
が設けられている形状、図４（ａ）に示す様な円周方向
に２分割された形状、図４（ｂ）に示す様な軸方向に２
分割された円筒形状等が考えられる。また、環状部材２
４の軸方向の長さは、インターナルギヤ２０の軸方向長
さより若干長く、上記の隔壁板１７と後述のセンタケー
ス２５との間の軸方向距離と略同一に設けられている。
なお、金属製の環状部材２４に対して、ハウジング１６
はアルミニウム合金製であり、インターナルギヤ２０は
ガラス繊維入りの樹脂製である。

【００１２】出力軸３は、アーマチャ９の一方側でシャ
フト１２と同軸に配されて、その一端が軸受２６を介し
てハウジング１６に回転自在に支持され、他端側が軸受
２７を介してセンタケース２５の内筒部２５ａに回転自
在に支持されている。センタケース２５は、その外周部
がハウジング１６に設けられた段付部１６ｂにて位置決
めされ、且つハウジング１６に回転規制されている。ピ
ニオン４は、エンジンのリングギヤ２８と噛み合って始
動モータ２の回転力をリングギヤ２８へ伝達するもの
で、軸受２９を介して出力軸３の外周に嵌合している。
なお、出力軸３の一端側外周には、ピニオン４の前進移
動を規制するストップカラー３０が装着されている。

【００１３】一方向クラッチ５は、インナ３１、アウタ
３２、ローラ３３、及びクラッチカバー３４等より構成
されている。インナ３１は、ピニオン４の他方側でピニ
オン４と一体に設けられ、軸受３５を介して出力軸３の
外周に嵌合している。アウタ３２は、インナ３１の外周
に同軸配置されて、その内周面に複数のくさび状のカム
室（図示しない）を有し、出力軸３にヘリカルスプライ
ン３ｂを介して嵌合するスプライン筒部３６と一体に設
けられている。ローラ３３は、カム室に収納されて、図
示しないスプリングによりカム室の狭い方向へ付勢され
ている。クラッチカバー３４は、ローラ３３の軸方向の
移動を規制するプレート３７とアウタ３２の外周を覆っ
て、アウタ３２及びプレート３７を固定している。

【００１４】衝撃吸収装置は、図２に示す様に、前記の
第１摩擦板２３、第２摩擦板３８、皿ばね３９、及び調
節螺子４０等より構成されている。第１摩擦板２３は、
第２摩擦板３８を介して皿ばね３９の付勢力を受けてセ
ンタケース２５及び第２摩擦板３８と摩擦係合されてい
る。調節螺子４０は、センタケース２５の内筒部２５ａ
外周に形成された雄螺子部２５ｂに螺着して皿ばね３９
の付勢力を調節している。この衝撃吸収装置は、第１摩
擦板２３とセンタケース２５及び第２摩擦板３８との摩
擦係合力によって第１摩擦板２３の回転を規制している
が、その摩擦係合力により生じる静止トルクを上回る過
大トルクが駆動系に加わると、第１摩擦板２３がインタ
ーナルギヤ２０とともに回転して過大トルクを吸収す
る。

【００１５】マグネットスイッチ６は、図示しないスタ
ータスイッチがＯＮされると、内蔵するコイル（図示し
ない）が通電されて磁力を発生することにより、コイル
の内周に配されたプランジャ（図示しない）が吸引され
て内部接点（図示しない）を閉じるとともに、そのプラ
ンジャ吸引力によってシフトレバー４１を駆動する。シ
フトレバー４１は、ハウジング１６に設けられた支点４
２を中心として腕部４１ａと脚部４１ｂが揺動可能に設
けられ、その腕部４１ａがプランジャに連結されたジョ
イント４３に係合し、脚部４１ｂがスプライン筒部３６
の外周に係合している。

【００１６】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６内のコ
イルが通電されてプランジャが吸引されると、シフトレ
バー４１が支点４２を中心として揺動する。これによ
り、シフトレバー４１の脚部４１ｂに係合するスプライ
ン筒部３６が出力軸３上をヘリカルスプライン３ｂに沿
って押し出されることにより、一方向クラッチ５ととも
にピニオン４が出力軸３上をリングギヤ２８側へ移動す
る。

【００１７】一方、プランジャの移動に伴ってマグネッ
トスイッチ６の内部接点が閉じると、バッテリから始動
モータ２に給電されてアーマチャ９に回転力が発生し、
そのアーマチャ９の回転が減速装置で減速されて出力軸
３に伝達される。出力軸３の回転は、スプライン筒部３
６を介してアウタ３２に伝達された後、更にアウタ３２
からローラ３３を介してインナ３１へ伝達されることに
より、インナ３１と一体を成すピニオン４が回転する。
これにより、ピニオン４がリングギヤ２８と噛み合って
始動モータ２の回転力をリングギヤ２８に伝達すること
でエンジンを始動する。

【００１８】エンジン始動後、ピニオン４がリングギヤ
２８を通じてエンジンにより回されて、インナ３１の回
転速度がアウタ３２の回転速度より大きくなると、ロー
ラ３３がスプリングの付勢力に抗してカム室の広い方へ
移動する。これにより、ローラ３３とアウタ３２及びイ
ンナ３１との係合が解除されるため、インナ３１の回転
がアウタ３２へ伝達されることはなく、アーマチャ９の
オーバランを防止できる。エンジンの始動が完了してス
タータスイッチがＯＦＦされると、コイルへの通電が停
止してプランジャが初期位置へ復帰する。これにより、
マグネットスイッチ６の内部接点が開いてアーマチャ９
への給電が停止されるとともに、シフトレバー４１が支
点４２を中心としてエンジン始動時と反対側へ揺動する
ことにより、ピニオン４がリングギヤ２８から離脱し、
一方向クラッチ５とともに出力軸３上を後退して静止位
置（図１に示す位置）へ復帰する。

【００１９】上述のピニオン４がリングギヤ２８に噛み
合う過程にて、ピニオン４の歯がリングギヤ２８の歯に
衝突する速度が早い場合には、ピニオン４とリングギヤ
２８との間に高い衝撃が発生する。この衝撃によってス
タータ１の駆動系に加わるトルクが所定トルクに達する
と（即ち、過大トルクが加わった時）、インターナルギ
ヤ２０に連結された第１摩擦板２３がセンタケース２５
及び第２摩擦板３８に対して滑るため、その第１摩擦板
２３とともにインターナルギヤ２０も回転する。この
時、減速装置の各ギヤ間に設けられたバックラッシュに
よりインターナルギヤ２０が偏心した状態で回転する
と、インターナルギヤ２０の外周面がハウジング１６の
円筒壁部１６ａとインターナルギヤ２０との間に配設さ
れた環状部材２４の内周面に接触しながら、その環状部
材２４に対して相対的に回転する。また、環状部材２４
は、ハウジング１６の円筒壁部１６ａに対して相対回転
可能に設けられているため、インターナルギヤ２０の回
転に連れて回転することができる。

【００２０】（本実施例の効果）本実施例のスタータ１
は、インターナルギヤ２０が環状部材２４に接触しなが
ら環状部材２４に対して相対的に回転しても、環状部材
２４が高硬度の金属製であることから、インターナルギ
ヤ２０と環状部材２４との接触部の磨耗を抑えることが
できる。また、ハウジング１６の円筒壁部１６ａは、環
状部材２４によってインターナルギヤ２０との接触が回
避されるため、インターナルギヤ２０が偏心した状態で
回転しても、そのインターナルギヤ２０によって擦られ
ることはなく、円筒壁部１６ａの磨耗を防止できる。な
お、環状部材２４がインターナルギヤ２０の回転に連れ
回りすることにより、円筒壁部１６ａと環状部材２４と
の接触部が磨耗することも起こり得るが、インターナル
ギヤ２０の回転速度より環状部材２４の回転速度の方が
小さく、且つ環状部材２４の回転が断続的であるため、
環状部材２４が円筒壁部１６ａに対して接触しながら回
転しても、円筒壁部１６ａの磨耗は少ないと言える。

【００２１】また、相対回転する双方の接触部の磨耗を
低減できることから、円筒壁部１６ａの内周面とインタ
ーナルギヤ２０の外周面との間の隙間を極力小さくでき
るため、その分、円筒壁部１６ａの外径を小さくでき
る。これにより、ハウジング１６に設けられているスタ
ータ取付用フランジにある複数個の孔またはスタッドボ
ルトのピッチを従来より狭く取れるため、スタータ１の
取付け自由度が向上する。

【００２２】更に、本実施例によれば、環状部材２４の
軸方向長さが、隔壁板１７とセンタケース２５との間の
軸方向距離と略同一に設けられている。これにより、環
状部材２４は、隔壁板１７とセンタケース２５との軸方
向の間隔を確保するスペーサの役目を兼ねることができ
る。また、環状部材２４が隔壁板１７とセンタケース２
５との間に配置されるため、ピニオン４がリングギヤ２
８と噛み合う時に、ヘリカルスプライン３ｂの作用によ
り出力軸３を通じてセンタケース２５が始動モータ２側
へ押圧された場合でも、環状部材２４によってセンタケ
ース２５が隔壁板１７側へ移動するのを防止できる効果
も生じる。

【００２３】（第２実施例）図５はスタータ１の要部拡
大断面図である。本実施例のスタータ１は、第１実施例
と衝撃吸収装置の構造が異なるもので、図５に示す様
に、インターナルギヤ２０と第１摩擦板２３との間にゴ
ム等の弾性体４４が介在されている。本実施例の構造に
よれば、スタータ１の駆動系に過大トルクが加わった時
には、第１実施例と同様に第１摩擦板２３がセンタケー
ス２５及び第２摩擦板３８との摩擦係合力に抗して滑る
ことで過大トルクを吸収できる。また、過大トルクより
小さい衝撃的なトルクに対しては、第１摩擦板２３が滑
ることはないが、第１摩擦板２３とインターナルギヤ２
０との間で弾性体４４が変形（撓む）することで衝撃的
なトルクを吸収することができる。本実施例において
も、ハウジング１６の円筒壁部１６ａとインターナルギ
ヤ２０との間に確保される隙間に環状部材２４を配置
し、且つその環状部材２４の軸方向の長さをセンタケー
ス２５と隔壁板１７との間の軸方向距離と略同一にする
ことにより、第１実施例と同様の効果を得られることは
言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタータの要部断面図である。

【図２】スタータの要部拡大断面図である。

【図３】環状部材の斜視図である。

【図４】環状部材の斜視図である。

【図５】スタータの要部拡大断面図である（第２実施
例）。

【符号の説明】

１ 遊星歯車減速装置付スタータ ２ 始動モータ ３ 出力軸 ３ｂ ヘリカルスプライン ４ ピニオン ９ アーマチャ １２ シャフト（回転軸） １６ ハウジング １６ａ 円筒壁部（ハウジング） １７ 隔壁板 １８ サンギヤ １９ 遊星ギヤ ２０ インターナルギヤ ２４ 環状部材（略円筒部材） ２５ センタケース ２８ リングギヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通電を受けてアーマチャに回転力を発生す
   る始動モータと、 前記アーマチャの回転軸に設けられたサンギヤ、このサ
   ンギヤに噛み合う遊星ギヤ、及び前記遊星ギヤに噛み合
   うインターナルギヤを有し、前記アーマチャの回転を減
   速する遊星歯車減速装置と、 この遊星歯車減速装置を介して前記始動モータに回転駆
   動される出力軸と、 この出力軸上をヘリカルスプラインを介して進退可能に
   設けられ、エンジンのリングギヤと噛み合って前記出力
   軸に伝達された回転力を前記リングギヤに伝達するピニ
   オンと、 前記遊星歯車減速装置に所定の衝撃力が加わった時に、
   前記インターナルギヤを回転させて前記衝撃力を緩和す
   る衝撃吸収装置と、 前記インターナルギヤの外周面との間に隙間を有して前
   記遊星歯車減速装置を収納するハウジングと、 前記ハウジングの内周面と前記インターナルギヤの外周
   面との間に形成される隙間に配されて、前記ハウジング
   及び前記インターナルギヤと相対回転可能に設けられた
   略円筒部材とを備えたことを特徴とする遊星歯車減速装
   置付スタータ。
2. 【請求項２】前記遊星歯車減速装置と前記アーマチャと
   の間に配されて、両者の間を遮る隔壁板と、 前記衝撃吸収装置の前記ピニオン側に配されて、前記ハ
   ウジングに対して回転不能に設けられるとともに、前記
   出力軸の一端側を回転自在に支持するセンタケースとを
   備え、 前記略円筒部材は、軸方向に対向する前記隔壁板と前記
   センタケースとの間に配されて、前記略円筒部材の軸方
   向長さが、前記隔壁板と前記センタケースとの間の軸方
   向距離と略同一に設けられていることを特徴とする請求
   項１記載の遊星歯車減速装置付スタータ。