JPH109105A - スタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストな手段で電磁スイッチ６の防水、防
塵、防油の対策を実現するとともに、電磁スイッチ６の
小型化を可能としたスタータを提供すること。 【解決手段】 電磁スイッチ６は、軸方向においてアー
マチャと減速装置との間で回転軸１６の外周に同軸に配
置されている。この電磁スイッチ６は、スイッチ端子を
通じて通電を受けるコイル３９がスイッチケーシング１
４の外筒部１４ａの内周面に沿って円弧状に湾曲して配
設され、そのコイル３９の磁力を受けて吸引されるプラ
ンジャ４０が円弧形状に設けられて、コイル３９の中空
内部を回転軸１６の円周方向に移動する。プランジャ４
０の作動は、ワイヤ５６によってレバー５５に伝達さ
れ、そのレバー５５がピン５８を中心として回転するこ
とによりピニオン移動体４が押し出されてピニオン２９
がリングギヤ５と噛み合う。

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、電磁スイッチを電動機
の後方に同軸に配設した同軸型スタータ（特開平５−３
３２２２９号公報参照）と、電磁スイッチをピニオンギ
ヤと遊星歯車減速装置との間に配設したスタータ（特開
昭６３−２６８９７４号公報参照）がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の同軸
型スタータは、電磁スイッチが電動機の後方に配設され
るため、スタータのエンジン取付け面から最も離れた位
置となり、エンジン振動の影響を大きく受ける。このた
め、細線を溶接等によって結線する電磁スイッチをスタ
ータの受ける最大振幅（振動）部へ配設するためには、
耐振性を確保するための何らかの手段が必要となり、そ
の分、コストアップを招いてしまう。一方、電磁スイッ
チをピニオンギヤと遊星歯車減速装置との間に配設した
スタータは、電磁スイッチの位置がエンジン取付け面に
近いことから同軸型スタータと比較して耐振性の点では
有利であるが、電磁スイッチの接点が歯車室または取付
ハウジング内に設けられるため、防水、防塵、防油に対
する対策を施さないと、接点寿命が短くなる可能性が高
い。

【０００４】また、両スタータとも、電磁スイッチの押
出し力（プランジャ吸引力）でそのままピニオン、また
はピニオンと一体となったピニオン移動体を押し出す構
造である。従って、電磁スイッチは、ピニオン重量また
はピニオン移動体の重量を押し出すためのプランジャ吸
引力を必要とするため、必然的に体格が大きくなって小
型化の障害となっている。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、低コストな手段で電磁
スイッチの防水、防塵、防油の対策を実現するととも
に、その電磁スイッチの小型化を可能としたスタータを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１〜４の手段によ
れば、電磁スイッチが遊星歯車減速装置とアーマチャと
の間の回転軸の外周に配置されているため、電磁スイッ
チの防水、防塵、防油に対する対策が可能である。ま
た、電磁スイッチを始動モータよりピニオン側に配置し
たことにより、電磁スイッチを始動モータの後方に配置
した従来のスタータと比較して耐振性が向上する。

【０００６】また、請求項２の手段によれば、電磁スイ
ッチは、モータ接点の開閉を行うプランジャが回転軸を
中心として略円周方向に回動する構造である。このた
め、プランジャが軸方向に摺動する従来のスタータと比
較して、軸方向の長さを格段に短くできる効果を有す
る。

【０００７】請求項５の手段によれば、ピニオン移動装
置は、プランジャの移動寸法がピニオン移動体の移動寸
法より大きくなる様に構成されている。このため、支点
を中心として回動するレバーを梃子として考えた場合、
レバーの支点から作用点（ピニオン移動体と係合する
点）までの長さより支点から力点（電磁スイッチの作動
力が加わる点）までの長さの方を長く設定できる。従っ
て、梃子の原理より、力点に加わる力は、作用点に得ら
れる力（ピニオン移動体を押し出す力）よりレバー比
（支点からから作用点までの長さと支点から力点までの
長さの比）分だけ低減される。この結果、力点に加わる
力である電磁スイッチのプランジャ吸引力を小さくでき
るため、その分だけ電磁スイッチの小型化を図ることが
できる。

【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はスタータの半断面図である。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
（後述する）、この減速装置の回転出力を受けて回転す
る駆動軸３、この駆動軸３の外周に嵌合するピニオン移
動体４、始動モータ２の通電回路に設けられたモータ接
点（後述する）を開閉するとともに、ピニオン移動体４
をエンジンのリングギヤ５側へ押し出す作動力を発生す
る電磁スイッチ６、及び電磁スイッチ６の作動力を受け
てピニオン移動体４をリングギヤ５側へ移動させるピニ
オン移動装置（後述する）等より構成される。

【０００９】始動モータ２は、内周面に複数の固定磁極
７が固着されたヨーク８、固定磁極７の内周で回転自在
に支持されたアーマチャ９、このアーマチャ９に設けら
れた整流子１０に摺接するブラシ１１等より構成され
る。ヨーク８は、固定磁極７の磁気枠と始動モータ２の
外枠を兼ねるもので、略円筒形状に設けられ、後端側開
口部がエンドカバー１２によって閉塞される。アーマチ
ャ９は、エンドカバー１２に保持されたベアリング１３
と電磁スイッチ６のスイッチケーシング１４（内筒部１
４ｂ）に保持されたベアリング１５により回転自在に支
持された回転軸１６と、この回転軸１６の外周に圧入固
定された積層コア１７と、この積層コア１７に巻線され
たアーマチャコイル１８と、前記整流子１０から成る。
但し、整流子１０は、アーマチャ９のピニオン移動体４
側（反エンドカバー１２側）に設けられている。ブラシ
１１は、整流子１０の外周面上でブラシホルダ１９によ
り整流子１０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２０によって整流子１０側へ付勢されて
いる。

【００１０】減速装置は、回転軸１６の一端側端部の外
周に形成されたサンギヤ２１、このサンギヤ２１に噛み
合う複数の遊星ギヤ２２、各遊星ギヤ２２に噛み合うイ
ンターナルギヤ２３より構成されている。サンギヤ２１
は、回転軸１６と一体に回転することで回転軸１６の回
転を各遊星ギヤ２２に伝達する。遊星ギヤ２２は、駆動
軸３の後端外周に形成されたフランジ部３ａにピン２４
が圧入されて、そのピン２４に軸受２５を介して回転自
在に支持されている。各遊星ギヤ２２は、サンギヤ２１
及びインターナルギヤ２３と噛み合って、サンギヤ２１
の外周を自転しながら公転する。インターナルギヤ２３
は、電磁スイッチ６より前方側を覆うハウジング２６の
内周面に回転規制されている。

【００１１】駆動軸３は、回転軸１６と同軸に配され
て、ハウジング２６に保持されたベアリング２７とイン
ターナルギヤ２３の軸受部２３ａに保持されたベアリン
グ２８により回転自在に支持されている。また、駆動軸
３の外周には、ヘリカルスプライン３ｂが形成されてい
る。ピニオン移動体４は、エンジンのリングギヤ５と噛
み合ってアーマチャ９の回転力（駆動軸３の回転）をリ
ングギヤ５に伝達するためのピニオン２９と、駆動軸３
の回転をピニオン２９に伝達する一方向クラッチ３０か
ら成る。ピニオン２９は、一方向クラッチ３０のインナ
３１と一体に設けられて、駆動軸３の外周にブッシュ３
２を介して回転自在に嵌合するとともに、このブッシュ
３２と一体に駆動軸３上を摺動可能に設けられている。

【００１２】一方向クラッチ３０は、駆動軸３のヘリカ
ルスプライン３ｂに噛み合うスプライン筒部３３、この
スプライン筒部３３と一体に設けられたアウタ３４、こ
のアウタ３４の内周に配された前述のインナ３１、及び
アウタ３４とインナ３１との間に介在されたローラ３５
等より構成される。なお、一方向クラッチ３０の作動は
極めて周知であるため、その説明は省略する。ピニオン
移動体４の前進移動は、ピニオン２９より前方の駆動軸
３上に配されたストップカラー３６にピニオン２９の先
端面が当接することで規制される。また、ストップカラ
ー３６とピニオン２９との間には、ピニオン移動体４を
後方へ付勢するリターンスプリング３７が配されてい
る。

【００１３】電磁スイッチ６は、軸方向においてアーマ
チャ９と減速装置との間で回転軸１６の外周に同軸に配
置されている。この電磁スイッチ６は、図２及び図３に
示すように、ハウジング２６とヨーク８との間に挟持さ
れるスイッチケーシング１４と、このスイッチケーシン
グ１４に収納される軸受ブッシュ３８、コイル３９、プ
ランジャ４０、スプリング４１、前述のモータ接点等の
各部品と、スイッチケーシング１４の外部に設けられて
外部配線との接続を行う外部端子（後述する）等より構
成されている。スイッチケーシング１４は、アルミニウ
ム又は鉄等の金属製で、ダイキャスト又は絞り成形され
て、外周壁面を形成する外筒部１４ａ、内周壁面を形成
する内筒部１４ｂ、減速装置との間を隔てる隔壁部１４
ｃから成る略円環状に形成されている。また、スイッチ
ケーシング１４のアーマチャ９側開口端部には、電磁ス
イッチ６とアーマチャ９との間を隔てる隔壁板４２が配
設されている。

【００１４】軸受ブッシュ３８は、例えば樹脂製で環状
体に形成され、スイッチケーシング１４の内筒部１４ｂ
の外周面に圧入等により固定されてスイッチケーシング
１４に対して回転規制されている。コイル３９は、軸受
ブッシュ３８に保持されて、スイッチケーシング１４の
外筒部１４ａの内周面に沿って円弧状に湾曲して配設さ
れている。プランジャ４０は、磁性体の金属製で、コイ
ル３９の中空内部を回転軸１６の円周方向に移動可能な
円弧形状に形成され、軸受ブッシュ３８の外周に回転自
在に嵌合するリング部４３と一体に設けられている。ス
プリング４１は、プランジャ４０の内周面に沿って円弧
状に配されて、コイル３９に対してプランジャ４０を静
止位置側（図１の時計回転方向）へ付勢している。な
お、スプリング４１に付勢されたプランジャ４０は、リ
ング部４３とプランジャ４０とを連結する連結部４３ａ
の端面が軸受ブッシュ３８に設けられた段差部３８ａに
当接して静止する（図１に示す状態）。

【００１５】モータ接点は、下述のバッテリ端子４４と
一体に又は溶接されたバッテリ側固定接点４５、電気渡
り線４６を介してブラシ１１と電気的に接続されたモー
タ側固定接点４７、及びリング部４３と一体に設けられ
た可動接点４８から成る。バッテリ側固定接点４５は、
銅または銅合金から成り、絶縁ブッシュ４９を介して外
筒部１４ａの内周面に配設されている。モータ側固定接
点４７は、銅または銅合金から成り、電気渡り線４６と
一体化または溶接等により固定されて、バッテリ側固定
接点４５の内周側に配設されている。モータ側固定接点
４７とリング部４３との間には樹脂製の絶縁ブッシュ５
０が介在されて、モータ側固定接点４７とリング部４３
（即ちプランジャ４０）とが電気的に絶縁されている。
電気渡り線４６は、円弧状に設けられて軸受ブッシュ３
８に固定されている。可動接点４８は、リング部４３の
外周に突設する接点保持部４３ｂに対して樹脂製の絶縁
ブッシュ５１を介して固定され、リング部４３（即ちプ
ランジャ４０）と電気的に絶縁されている。

【００１６】外部端子は、バッテリ（図示しない）に直
結されたケーブルが接続されるバッテリ端子４４と、バ
ッテリからキースイッチ（図示しない）を経由した配線
が接続されるスイッチ端子５２である。バッテリ端子４
４は、スイッチケーシング１４の外筒部１４ａを貫通し
て、樹脂製の絶縁ブッシュ５３と前述の絶縁ブッシュ４
９とを介して外筒部１４ａと（スイッチケーシング１４
と）電気的に絶縁された状態で配設され、外筒部１４ａ
の外側へ突出するバッテリ端子４４の螺子部４４ａにナ
ット（図示しない）を締め付けて外筒部１４ａに固定さ
れている。スイッチ端子５２は、スイッチケーシング１
４の外筒部１４ａに絶縁ブッシュ５４を介して電気的に
絶縁された状態で圧入固定され、スイッチケーシング１
４の内部でコイル３９の引出し線３９ａと電気的に接続
されている。

【００１７】ピニオン移動装置は、ピニオン移動体４に
係合するレバー５５、このレバー５５とプランジャ４０
とを連結するワイヤ等の連結部材（以下、ワイヤ５６と
言う）、このワイヤ５６を支持するローラ５７（図３参
照）から構成される。レバー５５は、ハウジング２６に
固定されたピン５８に支持されて、ピニオン移動体４に
係合する一端側とワイヤ５６に連結された他端側とがピ
ン５８を中心として回動可能に設けられている。但し、
このレバー５５は、ピニオン移動体４との係合点からピ
ン５８までの長さより、ワイヤ５６との連結部４３ａか
らピン５８までの長さの方が長く設けられている。ワイ
ヤ５６は、コイル３９の磁力を受けて吸引された時のプ
ランジャ４０の移動（図２で反時計回転方向への回転）
をレバー５５に伝達する。ローラ５７は、プランジャ４
０の移動に伴って円周方向に引っ張られたワイヤ５６の
移動方向を軸方向に変換する。

【００１８】次に、本実施例の作動を説明する。キース
イッチを閉じてバッテリからスイッチ端子５２を通じて
コイル３９に電流が流れると、そのコイル３９の発生す
る磁力を受けてプランジャ４０が吸引されて、スプリン
グ４１の付勢力に抗して図２の反時計回転方向へ移動
（回転）する。このプランジャ４０の移動がワイヤ５６
を介してレバー５５に伝達され、そのレバー５５がピン
５８を中心として図１の反時計回転方向へ回転すると、
ピン５８を支点とした梃子の原理でピニオン移動体４が
前方へ（図１の左側へ）押し出されることにより、ピニ
オン２９とリングギヤ５とが噛み合う。その後、更にプ
ランジャ４０が回転して可動接点４８が両固定接点４
５、４７に当接して両固定接点４５、４７間が短絡され
ると、ブラシ１１を通じてアーマチャ９が通電されるこ
とにより、アーマチャ９に回転力が発生する。アーマチ
ャ９の回転は、減速装置で減速されて駆動軸３に伝達さ
れた後、一方向クラッチ３０を介してピニオン２９に伝
達される。これにより、ピニオン２９と噛み合うリング
ギヤ５が回転してエンジンが始動する。

【００１９】エンジン始動後、キースイッチを開いてコ
イル３９への通電を停止すると、コイル３９の吸引力が
消滅するため、それまで吸引されていたプランジャ４０
がスプリング４１の反力を受けて図２の時計回転方向へ
回転し、プランジャ４０の連結部４３ａ端面が軸受ブッ
シュ３８の段差部３８ａに当接して静止する。また、プ
ランジャ４０が静止位置へ戻ることで可動接点４８が両
固定接点４５、４７から離れて両固定接点４５、４７間
を開くことにより、アーマチャ９への通電が停止されて
アーマチャ９の回転が停止する。一方、プランジャ４０
が静止位置へ戻ることで、それまでワイヤ５６を通じて
レバー５５を引っ張っていた力が消滅するため、リター
ンスプリング３７の反力によってピニオン移動体４が押
し戻される。これにより、ピニオン２９とリングギヤ５
との噛み合いが解除されて、ピニオン移動体４が静止位
置（図１に示す位置）へ戻る。

【００２０】（本実施例の効果）本実施例のスタータ１
は、電磁スイッチ６の各構成部品がスイッチケーシング
１４と隔壁板４２とで形成される独立した室に収納され
ているため、電磁スイッチ６の防水、防塵、防油に対し
て効果的である。また、整流子１０とブラシ１１との摺
接によって生じるブラシ粉のスイッチ内部への侵入も防
止できる。また、電磁スイッチ６を始動モータ２よりピ
ニオン移動体４側に配置したことにより、電磁スイッチ
６を始動モータ２の後方に配置した従来のスタータと比
較して耐振性が向上する。更に、電磁スイッチ６は、モ
ータ接点の開閉を行うプランジャ４０が回転軸１６を中
心として円周方向に回動する構造であるため、プランジ
ャ４０が軸方向に摺動する従来のスタータと比較して、
軸方向の長さを格段に短くできる。

【００２１】また、本実施例では、プランジャ４０が回
転軸１６の円周方向に回動する構造を採用することによ
って、レバー５５によりピニオン移動体４が押し出され
る軸方向寸法より、プランジャ４０の移動に伴ってワイ
ヤ５６が引っ張られる軸方向寸法の方を長く設定でき
る。このため、レバー５５の支点であるピン５８からピ
ニオン移動体４との係合点までの長さより、ピン５８か
らワイヤ５６との連結部までの長さの方を長くすること
により、レバー５５の力点（ワイヤ５６との連結部）に
加わる力を、作用点（ピニオン移動体４との係合部）に
得られる力よりレバー比（ピン５８から作用点までの長
さとピン５８から力点までの長さの比）分だけ低減でき
る。この結果、力点に加わる力である電磁スイッチ６の
プランジャ４０吸引力をレバー比分だけ小さくできるた
め、コイル３９の巻き数を減らして電磁スイッチ６の小
型化を図ることができる。

【００２２】（第２実施例）図４はスタータ１の始動モ
ータ２より前方側を示す断面図である。本実施例は、第
１実施例のスタータ１とピニオン移動装置の構造が異な
る。ピニオン移動装置は、ハウジング２６に一体に設け
られた軸受５９と隔壁板４２に一体に設けられた軸受６
０とによって回転自在に支持されたドライブシャフト６
１、プランジャ４０の外周面に形成されたギヤ部６２、
スイッチケーシング１４内でドライブシャフト６１に固
定されてプランジャ４０のギヤ部６２と噛み合う歯車６
３、ピン５８を中心としてレバー５５と一体に回転する
レバー歯車６４、ハウジング２６内でドライブシャフト
６１に固定されてレバー歯車６４と噛み合うウォームギ
ヤ６５より構成される。なお、軸受５９及び軸受６０
は、オイルレスベアリング等を用いてハウジング２６及
び隔壁板４２と分離しても良い。

【００２３】このピニオン移動装置は、コイル３９の磁
力によりプランジャ４０が吸引されて図５の反時計回転
方向へ回転すると、ギヤ部６２に噛み合う歯車６３と一
体にドライブシャフト６１が回転してウォームギヤ６５
を介してレバー歯車６４が回転する。これにより、レバ
ー歯車６４と一体にレバー５５がピン５８を中心として
回転（図５の時計回転方向）し、ピニオン移動体４が押
し出されて駆動軸３上を前進することにより、ピニオン
２９がリングギヤ５と噛み合うことができる。

【００２４】なお、エンジン始動後、ピニオン移動体４
を静止位置へ戻すためのリターンスプリングはなく、ピ
ニオン移動装置によって静止位置へ戻される。即ち、コ
イル３９への通電が停止してプランジャ４０がスプリン
グ４１の反力を受けて静止位置へ戻されると、ギヤ部６
２に噛み合う歯車６３がエンジン始動時とは逆回転する
ため、ウォームギヤ６５と噛み合うレバー歯車６４も逆
回転してレバー５５が反時計回転方向へ回転することに
より、ピニオン移動体４が静止位置へ戻ることができ
る。その他の作動は第１実施例と同じであるため、その
説明は省略する。本実施例では、第１実施例とピニオン
移動装置の構造が異なるだけで、第１実施例と同様の効
果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スタータの半断面図である。

【図２】図１に示すスタータの始動モータより前方側の
拡大断面図である。

【図３】図２に示すスタータのＡ−Ａ断面図である。

【図４】スタータの始動モータより前方側を示す断面図
である。

【図５】図４に示すスタータのＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

１ スタータ ２ 始動モータ ３ 駆動軸 ３ｂ ヘリカルスプライン ４ ピニオン移動体 ５ リングギヤ ６ 電磁スイッチ ９ アーマチャ １６ 回転軸 ２９ ピニオン ４０ プランジャ ４５ バッテリ側固定接点（モータ接点） ４７ モータ側固定接点（モータ接点） ４８ 可動接点（モータ接点） ５５ レバー ５６ ワイヤ（伝達手段／第１実施例） ５７ ローラ（伝達手段／第１実施例） ５８ ピン（支点） ６１ ドライブシャフト（回転力伝達装置／第２実施
例） ６２ ギヤ部（回転力伝達装置／第２実施例） ６３ 歯車（回転力伝達装置／第２実施例） ６４ レバー歯車 ６５ ウォームギヤ（回転力伝達装置／第２実施例）

Claims (5)

【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を減速する遊星歯車減速装置と、 前記アーマチャの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駆動軸と、 エンジンのリングギヤと噛み合うピニオンを有し、前記
   駆動軸上を進退可能に設けられたピニオン移動体と、 前記始動モータへ通電する電流回路に設けられたモータ
   接点を開閉するとともに、前記ピニオン移動体を前記リ
   ングギヤ側へ移動させる作動力を発生する電磁スイッチ
   と、 この電磁スイッチの作動力を受けて前記ピニオン移動体
   を前記リングギヤ側へ移動させるピニオン移動装置とを
   備えたスタータであって、 前記電磁スイッチは、軸方向における前記遊星歯車減速
   装置と前記アーマチャとの間の前記回転軸の外周に配置
   されていることを特徴とするスタータ。
2. 【請求項２】前記電磁スイッチは、前記モータ接点の開
   閉を行うプランジャが前記回転軸を中心として略円周方
   向に回動することを特徴とする請求項１記載のスター
   タ。
3. 【請求項３】前記ピニオン移動装置は、支点を中心とし
   て回動する端部が前記ピニオン移動体に係合するレバー
   と、前記プランジャの移動を前記レバーに伝達して前記
   レバーを回動させる伝達手段とを備え、 この伝達手段は、略円周方向に回動する前記プランジャ
   の移動を軸方向の移動に変換して前記レバーに伝達する
   ことを特徴とする請求項１または２記載のスタータ。
4. 【請求項４】前記ピニオン移動装置は、支点を中心とし
   て回動する端部が前記ピニオン移動体に係合するレバー
   と、前記プランジャの移動を前記レバーに伝達して前記
   レバーを回動させる伝達手段とを備え、 この伝達手段は、前記支点を中心として前記レバーと一
   体に回転するレバー歯車と、前記プランジャの移動を回
   転力に変換して前記レバー歯車を回転させる回転力伝達
   装置とから成ることを特徴とする請求項１または２記載
   のスタータ。
5. 【請求項５】前記ピニオン移動装置は、前記プランジャ
   の移動寸法が前記ピニオン移動体の移動寸法より大きく
   なる様に構成されていることを特徴とする請求項１〜４
   記載の何れかのスタータ。