JPS5821102B2 - キカンシドウソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電磁力を利用して電動機によって駆動される
ピニオンを機関のリングギヤに噛合させる型式の機開始
動装置に関するものである。

一般にこの種の装置にあっては、ピニオンは機関のリン
グギヤに対して軸方向に移動して押し込まれるものであ
り、ピニオンがリングギ゛ヤに当接直前で対向したとき
は、各歯の谷部と歯部が対向するときと、各歯部が互い
に対向するときとがある。

この各歯の谷部と歯部とが対向したときは良好に噛合が
行なわれるが、各歯部が対向したときは、それが衝突す
る。

この場合、ピニオンがリングギヤに噛合するにはピニオ
ンが所定角度回転し各歯の歯部と谷部とが対向した状態
でピニオンが電磁石装置の吸引力によって押し込まれる
ことによって行なわれるものであるが、このような場合
にも確実にそれらを噛合させる条件としては、ピニオン
がリングギヤに衝突した時においてピニオンの回転数は
低いこと、ピニオンのリングギヤに対する押圧力は充分
大きいことが少なくとも必要である。

即ちこの条件が満足していなければ、ピニオンはりング
ギャに噛合することができずに各歯の側面相互でこすれ
る、いわゆる「ギャナメ」と呼ばれる現象が発生するこ
とがあり、これが発生すればリングギヤは急激に摩耗し
りングギャに致命的な損傷を与えることが多い。

一般の始動装置においては、ピニオンがリングギヤに衝
突した場合の衝激力を吸収するためζこ、プランジャか
らピニオンへ押し込み力を与える駆動径路にスプリング
を介在させているので、ピニオンがリングギヤに衝突し
てピニオンの移動が規制されたときにもプランジャは上
記スプリングのたわみにより所定の位置まで充分吸引さ
れる。

このプランジャはピニオンを移動させると同時に始動電
動機の給電回路に設けられたスイッチの可動接点を保持
しているため上記プランジャの充分の吸引により該スイ
ッチを閉路させて始動電動機、即ちピニオンを全速に駆
動させる。

それ故にピニオンとりングギャの衝突時におけるピニオ
ンの回転速度が高いために上述の「ギャナメ」現象が発
生することがあった。

そこで、この「ギャナメ」現象を防止すべく上述２条件
を満足させる構造としては、上記プランジャからピニオ
ンへの駆動径路のスプリングを廃止しプランジャとピニ
オンとは互いに完全に同期して移動させ、ピニオンの移
動が規制されたときにはプランジャの移動も規制される
ように構成しプランジャに固設される可動接点は今だ固
定接点に接触しないようにすれば、ピニオンとリングギ
ヤの衝突時（噛合不良時）にはそのスイッチに並列に接
続されたプランジャの励磁コイル（電流コイル）によっ
て制限された電流を電動機に与え低い補助回転とするこ
とができ、確実にピニオンとリングギヤを噛合させ得る
ことになる。

この場合、ピニオンの押圧力を増大させる点については
、プランジャの励磁コイル（電圧コイル。

電流コイル）の巻数、電流を大きく設定すればよいが、
ピニオンの噛合不良時においてはプランジャの吸引がピ
ニオンの移動規制に同期して規制されるため、電磁装置
においてプランジャの固定鉄心に対する空隙長さが相当
量存在することになり、その吸引力は空隙の長さのはゾ
２乗に反比例する関係があることから、この状態におい
て所望の吸引力を得ようとすれば不要量に励磁コイルが
大型化する問題が存在する。

この発明は装置は何ら複雑化することなく比較的簡単な
構成にして上記問題を解消し「ギャナメ」現象を確実に
防止し、しかも励磁コイルの小型化を図り得る機関始動
装置を提供しようとするものである。

以下図面について説明する。即ち、先ず第１図、第２図
、第３図において、１は始動電動機、２はこの始動電動
機の一側に取り付けられたフロントブラケット、３はこ
のブラケットに支承された始動電動機の回転軸、３ａは
ピニオンストッパー、４はローラを介して連結される駆
動側、被駆動側クラッチ主体から成る周知の一方向クラ
ッチで、駆動側クラッチ主体は上記回転軸３にスプライ
ン嵌合した移動筒５と一体的に構成され、又、被駆動側
クラッチ主体は回転軸３に遊嵌したピニオン６と一体的
に構成されている。

このピニオン６は機関のリングギヤＡに対向している。

上記移動筒５の外周には環状溝５ａが形成され、この環
状溝５ａに一端が係合したシフトレバ−７が支点ピン８
によって上記ブラケット２に支持されている。

上記レバー７は２本のレバー片？ａ 、７ｂを重合して
構成されその他端には第２図で明示する如くピン９が貫
装されている。

１０は上記ブラケットに固定された電磁石装置で、磁性
体から成る筒状ケーシング１１と端壁１２ａ、１２ｂ１
鍔付円筒状ボビン１３（非磁性体）に巻装された電流コ
イル１４、電圧コイル１１５、及びボビン１３の一側に
嵌装された固定鉄心１６から構成されている。

１７は上記ボビン１３の内部に嵌合して伸張スプリング
１８を介して上記ピン９に連結されたプランジャで装置
不作動状態にあっては図示する如く固定鉄心１６に対フ
して空隙ｇは長さｇ。

をもって対向している。１９は上記端壁１２ｂに固定さ
れたスイッチキャップで一対の固定接点２０ａ 、２０
ｂを保持しており、この固定接点２０ａ 、２０ｂには
上記空隙長さｇ。

より若干小さい空隙を介して可動接点５２０ｃが対向！
７ている。

２１は一端に上記可動接点２０ｃを支持し他端は上記ピ
ン９に係合した接点駆動棒で第２図、第３図に明示する
如くボビン１３の内周に形成された嵌合溝１３ａに嵌合
し電磁石装置１０を貫通している。

２２はリターンスフプリングである。

上記始動電動機１の給電、制御回路は第４図に示すよう
にバッテリ２３による始動電動機１の給電回路に直列に
上記接点２０ａ、２０ｂ、２０ｃが接続され、キースイ
ッチ２４を介して上記接点５２０ａ 、２０ｂに並列に
上記電流コイル１４が接続され、父上配電圧コイル１５
もキースイッチ２５を介して上記バッテリ２３に接続さ
れて構成されている。

次にこのように構成されたものメ動作についてフ説明す
る。

機関の始動に際し運転者がキースイッチ２４を閉路する
と、電流コイル１４並びに電圧コイル１５はバッテリ２
３から励磁され、この電流コイル１４に流れる電流は始
動電動機１にも流れこれ１は回転する。

この回転は電流コイル１４によって制限されるため低速
となり、ピニオン６は一方向クラッチ４を介して低速補
助回転を行なう。

同時電流コイル１４電圧コイル１５の合成起磁力により
プランジャ１７は固定鉄心１６に向つンて吸引されスプ
リング１８を介してレバー７を駆動し一方向クラッチ４
と共にピニオン６をリングギヤＡに向って移動させる。

このピニオン６とリングギヤＡが接近対向したとき、各
歯の歯部と谷部が対向しておればピニオン６とリングギ
ヤＡは衝突することなく良好な噛合が行なわれピニオン
６はプランジャ１７の空隙ｇのはゾゼロまでの吸引によ
りピニオンストッパ３ａの位置まで押し込まれる。

この時はスプリング１８は特（こ伸張することなくプラ
ンジャ１７の移動量に正確に対応してレバー７は支点ピ
ン８を中心とした回転角が与えられ、この回転角に対応
する接点駆動棒２１の左動（図示）により可動接点２０
ｃは固定接点２０ａ 、２０ｂに接触し始動電動機１は
全速高トルクでリングギヤＡ（機関）を駆動する。

さて、ピニオン６とリングギヤＡが接近対向したとき各
歯の歯部が互いに対向しておればピニオン６はリングギ
ヤＡに衝突しピニオン６の移動はその位置で規制される
。

この規制によりレバー７の回転も、接点駆動棒２１の移
動も共に規制され可動接点２０ｃは今だ固定接点２０ａ
、２０ｂと空隙をもっており接触できない。

一方、プランジャ１７はピニオン６の移動規制にもかメ
わらずスプリング１８のばね力に抗してそれを伸張させ
て空隙ｇがはゾゼロとなる所定の位置まで吸引される。

従ってピニオン６がリングギヤＡを押圧する力ｆは空隙
ｇがゼ泊の点ζこおけるプランジャ１７の吸引力に対応
した値となる。

こメでプランジャ１７の吸引力は空隙ｇのは９２乗に反
比例する関係があるからピニオン６の押圧力ｆも第５図
に示す如くその関係に対応し、ピニオン６がリングギヤ
Ａに衝突した瞬間における空隙ｇ１のときの押圧力ｆ、
よりも相当大きな押圧力ｆ２が与えられることが判る。

換言すれば空隙ｇ１において所望の押圧力ｆ２を得るも
のに比して空隙ゼロの点においてそれを得るものである
から電流コイル１４、電圧コイル１５は小型化を図り得
ることになる。

従って、所望の充分な押圧力ｆ２によってピニオン６は
リングギヤＡに押圧された状態で、接点２０ａ 、２０
ｂ 、２０ｃは閉じておらず電流コイル１４によって制
限された電流で始動電動機１は低速回転するためピニオ
ン６の所定回転後確実にリングギヤＡに噛合し、スプリ
ング１８のばね力によってストッパー３ａまで押し込ま
れる。

この状態になってはじめて各接点２０ａ、２０ｂ。

２０ｃは閉路し始動電動機１は全速高トルクで機関を駆
動する。

機関の始動後はキースイッチ２４を開路すれば電磁石装
置１０の励磁は解かれリターンスプリング２２によって
第１図の状態に復帰する。

尚、上記実施例にあっては電流コイル１４ζこよって電
動機１に対して制限された電流を与えるようにしたが、
これは励磁機能をもたない抵抗等におきかえても同様の
作用効果を奏し得る。

以上のようにこの発明は、プランジャとピニオンはスプ
リングによって非同期相対移動可能とし、しかも電動機
の給電回路の接点はプランジャの移動にか５わらずピニ
オンの移動に同期させて閉路させるように構成し、上記
接点の開方時に並列電流制限部材を介して補助電流を与
えるように構成したので、ピニオンとリングギヤの噛合
不良時には確実にピニオンは低回転とすることができ、
しかもピニオンの押圧力は充分大きく設定しても電磁石
装置は最小限の大きさとすることができ、従って安価に
して確実にギャナメ現象を防止することができ、更には
装置は複雑化することなく簡単に構成し得、実用的価値
は大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は第
１図■−■線による断面図、第３図は第１図１−Ｉ［Ｉ
線による断面図、第４図は第１図装置め電気回路図、第
５図は第１図装置の特性線図である。 図中、１は始動電動機、２はブラケット、３は回転軸、
４は一方向クラッチ、６はピニオン、Ａはリングギヤ、
７はシフトレバ−１９はピン、１０は電磁石装置、１６
は固定鉄心、１７はプランジャ、１８はスプリング、２
０ａ 、２０ｂ 。 ２０ｃは接点、２１は接点駆動棒である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 始動電動機、この始動電動機の給電回路に直列に接
   続された常開の接点、この接点に並列に接続され該接点
   の開路時に上記始動電動機に補助電流を与える電流制限
   部材、上記始動電動機によって駆動されるピニオン、こ
   のピニオンをプランジャの所定位置までの吸引により機
   関のリングギヤに噛合させる電磁装置、上記ピニオンと
   リングギヤの噛合不良時にピニオンの移動が規制された
   ときにもたわむことにより上記プランジャの上記所定位
   置までの吸引を許すスプリング、及び上記スプリングの
   たわみによる上記プランジャの移動にか５わらず上記ピ
   ニオンの移動ζこ同期して移動し上記リングギヤに対し
   て上記ピニオンの噛合時には上記接点を閉路させ、上記
   ピニオンの噛合不良時には移動が規制されて上記接点を
   閉路させ得ない接点駆動部材を備えた機開始動装置。