JPS587090Y2 - 機関始動装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は機開始動装置、特に始動電動機のピニオンが
、機関のリングギアに対しての噛合失敗を減少させ、確
実な゛ピニオンの噛み込みを計る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
グギア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アに当接直前で対向した時は、
各歯の谷部と歯部とが対向する時と、各歯部が互いに対
向する時とがある。

この各歯の谷部と歯部とが対向した時は良好に噛合が行
なわれるが、各歯部が対向した時は、それらが衝突する
。

この場合、ピニオンがリングギアに噛合するには、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り押し込まれる
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
がリングギア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ア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、これらの条件が満足していなければピニオンはリ
ングギアに噛合することができずに各歯の側面相互で衝
合する。

いわゆる「ギアナメ」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アは急激に摩耗し、リ
ングギアに致命的な損傷を与えることが多い。

従来、これらの不具合を解消する一手段として第１図に
示すものがあった。

これは上述した噛合条件Ｕ）うち、ピニオンとリングギ
アとの各歯の衝突時に、ピニオンのリングギアに対する
押圧力を充分大きく設定して行なうものである。

すなわち、第１図において、１は機関駆動用始動電動機
、２はこの始動電動機の回転シャフト、３はこのシャフ
トに軸方向移動可能に装置されたオーバランニングクラ
ッチ、４はこのクラッチの一部に形成されたピニオンで
機関のリングギア５と噛合される。

６は上記オーバランニングクラッチに形成された係合部
、７は上記シャフト２を回転可能に支承するフロントブ
ラケット、８はこのブラケット７に離間可能に支持され
た支持体、９はこの支持体８に支持ビン１０を介して回
動可能に設けられた移動レバーで一端は上記係合部６に
他端は後述する電磁石装置のプランジャ１６に各々連結
されている。

１１は上記支持体８を常に上記フロントブラケット７側
に押圧しているスプリング、１２は上記始動電動機１に
並設された電磁石装置１３は上記フロントブラケット７
と固着されたケース、１４は電磁コイルでこれを巻装し
た巻枠１５と共に上記ケース１３に収納されている。

１６は上記巻枠１５の内周部に軸方向移動可能に設けら
れたプランジャーで内周部に装着穴１６ａを有し上記電
磁コイル１４の付勢（こより軸方向に吸引され、上記移
行レバー９と連結されている。

１７はプランジャ１６と軸方向間隙ｔを介して対向する
固定鉄心で内周部に貫通穴１７ａを有している。

１８は上記プランジャ１６の装着穴１６ａ内ｌと装着さ
れた第１の可動体、１９はこの第１の可動体を上記プラ
ンジャ１６の装着穴１６ａの右端に押圧している圧縮コ
イルスプリングでこの弾性力は上記スプリング１１より
小さく設定されている。

２０は上記固定鉄心１７の貫通穴１７ａに軸方向移動可
能に嵌入された第２の可動体で、略々中央部に上記固定
鉄心１７の内周部ど係止される係止部２０ａを有しこの
係止部２０ａにより上記電磁コイル１４の消勢時には、
その右端が上記第１の可動体１８と軸方向間隙ｍを介し
て対向さ札その第２の可動体２０の左端には可動接点２
１が固着されている。

２２は上記ケース１３と固着されたキャップで上記可動
接点２１等を収納している。

２３はこのキャップと上記第２の可動体２０との間に設
けられた圧縮コイルスプリングで上記第２の可動体２０
を常に上記第１の可動体１８側へ押圧している。

２４は上記キャップ２２に固着された固定接点で上記可
動接点２１と接合して上記始動電動機の各コイルへ通電
する。

次にこの従来装置の動作を説明する。

機関の始動に際し、図示しないバッテリーから電磁コイ
ル１４に給電されると、プランジャ１６はスプリング１
９に抗して固定鉄心１７側ｌこ吸引される。

このとき、第１の可動体１８もプランジャ１６と一体と
なって移動するので、第１の可動体１８が距離ｍ動き、
第２の可動体２０と衝合して第２の可動体２０をもスプ
リング２３に抗して左方へ移動させる。

これによって第２の可動体四は可動接点２１を左方に移
動させて可動接点２１と固定接点２４とを接合させると
共にプランジャ１６は軸方向距離を移動して固定鉄心１
７に衝合する。

これに伴ない始動電動機の各コイルは通電されシャフト
２を介してピニオン４を回転駆動する。

又、これらと同時にプランジャ１６は移行レバー９を介
してクラッチ３ピニオン４を軸方向に移動させ、ピニオ
ン４を機関リングギア５に噛合させて機関を始動する。

この状態ではスプリング１１の撓みが生じなく支持体８
はフロントブラケット１に接合されており、この状態を
第２図に示す。

一方、ピニオン４と機関リングギア５との各歯がその側
面で衝合した場合には、電磁コイル１４によるプランジ
ャ１６の吸引力により、移行レバー９が支持体８ととも
にフロントブラケット７より離れて、スプリング１１が
撓み、支持体８％ レバー９を介してプランジャ１６が
更に軸方向に移動して可動接点２１と固定接点２４とを
接合させる。

この状態を第３図に示す。これに伴い 始動電動機の各
コイルに通電され、シャフト２が回転駆動されるので、
ピニオン４は、支持体８、レバー９、オーバランニング
クラッチ３を介してスプリング１１により充分な弾性力
で押圧された状態で所定量回動して、機関リングギア５
との衝合状態を解除して完全に献金され、よって、ピニ
オン４が機関リングギア５を駆動して機関を始動させる
。

しかしながら、プランジャ１６が移動して各接点２１．
２４が閉路してもオーバランニングクラッチ３ピニオン
４の質量により、ピニオン４の機関リングギア５への飛
出しを抑制し、そのため、ピニオン４が機関リングギア
５（こ達するより、始動電動機１の回転の立上りの方が
早くなり、ピニオン４が機関リングギア６に噛合する時
点ではピニオン４が相当な回転数に上昇しており、その
噛合時の衝撃が大きい。

特に２４Ｖ系バツテリを電源とする大型機関用始動電動
機にこの方式を使用すると、オーバランニングクラッチ
３、ピニオン４の質量は更に大きくなり、又、始動電動
機の回転速度立上り状態も１２Ｖ系始動電動機に比較し
て相当早くなるので、ピニオン４と機関リングギア５の
噛合時の衝撃は更に大きくなり、ピニオン４、機関リン
グギア５の機械的強度を高く設定しなければならず、高
価となる欠点があった。

この考案は上記の欠点を解消する優れた機関始動装置を
提供するものである。

以下、第４図乃至第６図に示すこの考案の一実施例につ
いて説明する。

即ち、第４図乃至第６図において、１６ｂは上記プラン
ジャ１６の左端内周部に径方向に突出して形成された突
出部で、上記電磁コイル１４の消勢時において、上記プ
ランジャ１６の左端面と上記固定鉄心１７との間には、
上記プランジャ１６の移動に応じて上記ピニオン４が上
記機関リングギア５と完全噛合し得る軸方向間隙ｔ１が
形成されている。

又、上記電磁コイル１４の消勢時には上記第１の可動体
１８と上記第２の可動体２０との間には上記間隙ｔ、よ
り犬なる軸方向間隙ｍ、が形成される。

２５は上記プランジャ、１６の装着穴１６ａ内に装着さ
れた第１の弾性体である圧縮コイルスプリングで、上記
第１の可動体１８を上記装着穴１６ａ内の右端に押圧し
ている。

２６は、上記固定鉄心１７と上記プランジャ１６との間
に装着された第２の弾性体である圧縮コイルスプリング
で、この弾性力は上記スプリング２５の弾性力より小さ
く設定されており、上記電磁コイル１４の消勢時に上記
軸方向間隙ｔ１．ｍ１を保持している。

２７は上記フロントブラケット７に固着された支持体で
ある。

次にこの実施例の動作について説明する。

機関の始動に際し、図示しないバッテリから電磁コイル
１４に給電されると、プランジャ１６、第１の可動体１
８、スプリング２５はスプリング２６に抗して固定鉄心
１７側に吸引される。

そしてプランジャ１６が軸方向に距離を移動すると、ｓ
行しバー９、オーバランニングクラッチ３を介してピニ
オン４が移動して機関リングギア５に噛合する。

この後電磁コイル１４の吸引力により、佛１の可動体１
８がスプリング２５に抗して更に左方向へ移動し、第２
の可動体２０と衝合して第２の可動体２０をスプリング
２３に抗して左方へ移動させる。

これによって第２の可動体２０は可動接点２１を左方に
移動させて可動接点２１と固定接点２４とを接合させ、
始動電動機の各コイルを通電して、シャフト２を介して
ピニオン４を回転駆動し、機関を始動させる。

この状態を第５図（こ示す。

一方、ピニオン４と機関リングギア５との各歯がその側
面で衝合した場合には、プランジャ１６が固定鉄心１７
との間に小間隙を介して移動は阻止される。

しかし、電磁コイル１４の磁束がプランジャ１６を通過
して第１の可動体１８、第２の可動体２０、固定鉄心１
７ケース１３の閉磁路に流れ、よって、第１の可動体１
８はスプリング２５に抗して左方向へ吸引される。

この第１の可動体１８の左方向への移動に応じてスプリ
ング２５は撓むので、そのスプリング２５の押圧力はプ
ランジャ１６、移行レバー９、オーバランニングクラッ
チ３を介してピニオン４に伝達され、ピニオン４の歯の
側面は、リングギア５の歯の側面に押し付けられる。

その第１の可動体１８の移動（こ伴い、第１の可動体１
８が第２の可動体２０と衝合して第２の可動体２０をス
プリング２３に抗して左方へ移動させ、可動接点２１を
固定接点２４に接合させて、始動電動機を駆動する。

これに伴い、ピニオン４はスプリングの２５の弾性力に
より押圧された状態で所定量回動して機関リングギア５
との衝合状態を解除して完全に噛合し、よってビニオシ
４”４ｓ機関リングギア５を駆動して機関を始動させる
、この状態を第６図に示す。

即ち、この実施例にあっては、ピニオン４の歯と機関リ
ングギア５の歯とが衝合する場合を除いて、ピニオン４
の機関リングギア５への飛び出しの際に、オーバランニ
ングクラッチ３ピニオン４の質量をこより、その飛び出
しが遅れても常にピニオン４と機関リングギア５とが完
全Ｉこ噛合した後において、各接点２１．２４を接合さ
せピニオン４を回転駆動するようにしているので、確実
にピニオン４と機関リングギア５とを噛合させることが
でき、又、２４Ｖ系の大型機関用始動電動機に使用して
も何ら「ギアナメ」現象も生じることはない。

又、ピニオン４の歯と機関リングギア５の歯とが衝合し
た場合には、支持体２７がフロントブラケツ）７に固着
されているのにも拘らず、第１の可動体１８が左方に移
動してスプリング２５を撓ませ、プランジャ１６を左方
に押圧することにより、スプリング２５の・弾性力によ
り、ピニオン４を機関リングギア５に押し付けているの
で、ピニオン４の機関リングギア５に対する押圧力を充
分大きくするというピニオン４と機関リングギア５との
噛合条件を充分満足しており、従って、ピニオン４と機
関リングギア５とは容易に完全噛合する。

以上のようにこの考案ではピニオンとリングギアとの各
歯が衝合した場合を除き、常にピニオンとりングギアと
が完全噛合した後に可動接点を固定接点に接合するよう
にしているので、オーバランニングクラッチ、・ピニオ
ン等の質量により、ピニオンの飛び出しが遅れても、ピ
ニオンとリングギアとの各歯の「ギアナメ」現象は全く
起こらず、又２４Ｖ系等の大型機関用始動電動機に算用
しても同様に「ギアナメ」現象を防止できるので、ピニ
オンとリングギアの噛合を確実にできるうえ、それらの
機械的強度を低く設定でき、そのため装置を安価にでき
る。

又、ピニオンとリングギアの各歯が衝合した場合にも、
第１の弾性体により、ピニオンはリングギアに押圧され
るので、ピニオンとリングギアとの噛合条件も充分満足
でき、従って衝合状態から完全噛合状態に確実に移行す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置を示す断面図、第２図、第３図は従来
装置の動作状態を示す要部断面図、第４図はこの考案の
一実施例を示す断面図、第５図、第６図は第４図に示す
実施例の動作状態を示す要部断面部である。 図中、１は始動電動機、２はシャフト、３はオーバラン
ニングクラッチ、４はピニオン、５は機関リングギア、
７はフロントブラケット、８．２７は支持体、９はピニ
オン移行用レバー １０は支点、１２は電磁石装置、１
３はケース、１４は電磁コイル、１６はプランジャ、１
７は固定鉄心、１８は第１の可動体、２０は第２の可動
体、２１は可動接点、２４は固定接点、２５は第１の弾
性体、２６は第２の弾性体である。 なお、各図中同一符号は同−又は釦用部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 始動電動機番こより回転駆動さ札機関リングギアと噛合
   可能なピニオン、このピニオンに＝端が連結され、固定
   された支点を軸に軸方向に回動可能なピニオン移行用レ
   バー、このレバーの他端に連結されたプランジャ、この
   プランジャと、このプランジャの移動に応じ上記ピニオ
   ンが上記機関リングギアと完全噛合し得る所定間隙を介
   して対設された固定鉄心、上記プランジャの内部に、そ
   のプランジャの反移動方向に第１の弾性体により押圧支
   持された第１の可動体、一端が上記第１の可動体と上記
   所定間隙より大なる間隙を介して対向する如く、上記固
   定鉄心に遊嵌された第２の可動体、この第２の可動体の
   他端に固着され、上記第２の可動体の移動に応じて固定
   接点と接合して上記始動電動機に給電し得る可動接点、
   上記第１の弾性体より小なる弾性力で上記プランジャを
   上記固定鉄心より離間させる方向に押圧する第２の弾性
   体、及び上記プランジャを上記第２の弾性体に抗して上
   記固定鉄心（こ吸引し、上記ピニオンを上記機関リング
   ギア側へ移動させた後、更に上記第１の弾性体に抗して
   上記第１の可動体を吸引して上記第２の可動体を押圧さ
   せ、上記各接点を接合させる電磁コイルを備えた機開始
   動装置。