JPS5932670A - スタ−タの噛合装置 - Google Patents

スタ−タの噛合装置

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JPS5932670A
JPS5932670A JP14105582A JP14105582A JPS5932670A JP S5932670 A JPS5932670 A JP S5932670A JP 14105582 A JP14105582 A JP 14105582A JP 14105582 A JP14105582 A JP 14105582A JP S5932670 A JPS5932670 A JP S5932670A
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clutch
pinion
gear
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ring gear
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Mitsushiro Ueda
植田 光城
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Hitachi Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はスタータの噛合装置、に係り、スタータビニオ
ンとエンジンリングギヤ端面衝突時の衝撃力によるギヤ
端面破損防止を図ったスタータの噛合装置に関する。
従来、スタータ噛合装置は、そのビニづンギャがローラ
クラッチのインナ部と一体に成形さハ、てビニオンクラ
ッチアンセンブリとして構成されでいた。このため、ピ
ニオンギヤとエンジンのリングギヤとを噛合わせる際、
電磁力等で押送されたビニオンクラッチがキヤ端面に激
し7〈術突し7、リングギヤ端面の欠けや異常摩耗的が
発生し、リングギヤの耐久寿命を低下させる欠点を有し
2ていた。
本発明の目的は、このような点に鑑みでなされたもので
あり、リングキャの入係奢帆はし、スタータ始動回数を
大幅に向上できるスタータの噛合装機を提供するもので
ある。
このような目的を達成するために本発明は次のような考
え方に基づいて解決策を案出したものである。すなわち
、衝突時の衝撃力低トーの手法として、衝突する熱料に
緩衝はね等を設け、衝突Ailの運動エネルギを緩衛さ
せる方法がある。本発明もこれと同様に、ビニオンクラ
ッチに緩衛ばねを設置してこのビニオンクラッチの衝撃
力緩偵fを図ったものである。
ここで、緩・甑ばねの設朧個13Irとし7ては、ビニ
オンクラップをインチ部を含むクラッチ部とピニオンギ
ヤ部とに分けて考えると、緩衝効果の最も大きな個所は
クラッチ部とビニ」ンギャ部の111]であり、この間
にM拘ばねを入れ、運動エネノLキの大きなりラッチ部
の衝突を阻止すればよいことになる。しかし7ながら、
ピニオンギヤ音しはエンジン始動後すングキャによって
高速回転され、たとえは緩衝ばねを飛散防止用の部*A
なしで設置することは短時間で破損に至ってし1つ。
したがって、ピニオン部を従来より大きくしで充分なば
ね設置用スペースを設けるようにす′!1ばよいが、一
方、ピニオン部の畢幇増加の為本来の課題とは逆行し、
衝撃力が低FLY<なってしまうという問題が残る。
本発明は、従来と形状をほぼIl’Jじにし、かつ小形
で簡単な構成とするため、緩衝ばねをインナ部の内周面
に収納しこれにより遠心力による緩衝はねの拡がりを防
止した。゛この場合、インチ部の肉厚小による強度低下
対策としで、従来行なっていたインツ゛部とピニオン部
間に設゛りた溝部を利用してクラッチアウタとインナ部
を一体化する方法を採用せず、インナ側に逆にリング状
の突起を設h゛してクラッチアウタとインナ部との−・
体化を図ったものである。
また、インナ部とピニオンギヤ部間の動力伝達は平行ス
プラインの嵌合とし、かつ両者間に設置した緩衝はねの
押圧力により両者が分離することを防止する方法とし7
て、ピニオンギヤ部側をインナ部のスプライン部に押し
込んだ後に、ピニオンギヤ側のスプライン端面をストッ
パとして利用し、かつインナ部側のピニオンギヤ側、端
面部に前記スプライン端面と接するようにリング状部拐
を一体に製糸するようにしたものである。
さらに、緩衛ばねのインナ側受座としては、づンナ側内
部を貝通し、てアウタ部で受けることも可能であるが、
緩衝はねとアウタ部間に相対回転が生じ異常摩耗を生じ
るため、緩偵1ばねと一体回転するインブ部拐の一部又
はインナ部内周にストッパ用部十)lを設%゛すイ)こ
とが最適といえ、本発明ではインナ部内周のスプライン
を段イ”Hf<成としその段部を緩衝ばねの受座とした
ものである。
さらに、本発明では、インチ部とピニオンギヤ側が分離
されるため、前記はね受座に利用したスプライン部にメ
タルを介入して前記インナ部を支承−イ゛ることによっ
て、クラッチの止転および逆転性能の低下を防ぐように
したものである。
以ヤ゛、実施側を用いて本発明の詳細な説明する。
図面は本発明によるスタータの噛合装灘の一実施例を示
した断面図である。モータ部1があり、このモータ部1
の回転はアーマチャ2、ヘリカルスプライン4を介して
出力シーヤノト3に伝達されるようになっている。一方
、クラッチ部5があり、このクラッチ部5は、前記ヘリ
カルスプライン4とスラスト移動可能に嵌合したクラッ
チ主体A6およびローラ7、クラッチ主体B8から構成
されている。クラッチ主体B8は内周にインナメタル9
を圧入した平行スプラインA、10を廟するイン太部側
11、および前記インナ部t+、111の=一端にイン
ナカバー12にて一体に加締られ/こリング状ストッパ
部月13から構成されている。h11記出力シャスト3
にはピニオンギヤ部側14が挿入さノ1、このピニオン
ギヤ部材14は平行スプラインl315およびキャ部1
6を有し、前記インナ部側11の平材スブラ4ンAIO
とスラスト移動可能に嵌合1−2、かつ平行スプライン
B15の端部が前記クラッチ主体B8のストッパ部側1
3と接して:r−ンジン側へのスラスト移動が規制さJ
]でいる。壕ブこ、緩衝はね17があり、この緩衝ばね
17の一匁A: I’*、前記インナ熱料11の平行の
平行スプラインAIOの段部18にて支承され、他面は
ピニオンギヤ熱料14と接している。前記インナ部旧1
1の外周にはリング状突起19が形成され、クラッチ主
体A6にフランチカバー20にて一体に加締られるリン
グカバー21と共にクラッチ主体B8の移動規制を行な
うようになっている。また、前記ローラ7の移動規制は
ワッシャ22で行なわれるようになっている。なお、図
中、23はピニオンメタル、24はエンジンのリングギ
ヤ、25はストッパ、26はクリップ、27はメタル、
28は/・ウジンク、29iJ:シフトレノく一、30
はトーションばね、31はプランジャ、32はソレノイ
ドスイッチ、33i、tリングワッシャを示してイル。
このように構成したスタータの噛合装■の動作を以下説
明する。スタータのキースイッチをONすると、ソレノ
イドスイッチ32に電磁力力(発生し、プランジャ31
が吸引される。同時にシフトレバ・−29が回転しクラ
ッチ部5をリングギヤ24側に押送する。またビニオン
クラッチ14は充分に強い緩衝はね17を介し、インナ
熱料11に押されてクラッチ部とともにリングギヤ24
側ム に押送される。したがって、クラッチ部5およびビニオ
ンギヤ部拐14は同一速度で出力シャフト3上を急速に
速度を増しながら移動し、ピニオンギヤ部、4M’14
のギヤ部16とリングギヤ24の各歯の端面同士が衝突
する。このとき、ピニオンギヤ部拐14の運動エネルギ
が瞬時に放出され、衝撃力が発生するが、クラッチ部5
は緩衝ばね17をたわ壕せ、徐々に速度をおとしながら
出力シャフト3およびピニオン熱料14上′f:移動し
、クラッチ部5の運動エネルギの瞬時の放出に、ない。
?S1記緩衝ばね17がたわんでいく過程において、ス
タータのモーターのメイン接点がONされて、アーマチ
ャ2が回転し、ヘリカルスプライン4を介し回転がクラ
ッチ部5、ピニオンギヤ熱料14に伝達され、リングギ
ヤ24の歯と歯との間にギヤ部16の歯がずれ込み、各
歯の衝突状態が解除され、ピニオンギヤ部材14とリン
グギヤ24が噛み合い、エンジンに回転力が伝達される
以」−の噛合い動作により、ビニ方ンギヤ部側14のギ
ヤ部16とリングギヤ24の衝突時、クラッチ部5の運
動エネルギーの瞬時の放出を防止でき、債突時の衝撃力
を低下oJ能であるという郊)果がある。また、通常、
エンジン始動後、エンジン回転の急激な立上りにより、
ピニオンギヤ音11材14がリングギヤ24からの回転
力により毎分棗友万回転という高速回転を受けるが、本
構造のように、インナ部側11内に緩衝はね17を設置
したことで、緩衝はね17の遠心力による拡がりや破損
を防止できるという効果がある。
壕だインfメタル9をインナ熱料11の平行スジライ/
10に直接圧入したこと、およびピニオンギヤ部旧14
のヘリカルスプライン15の端面をビニオンギーヤm旧
14のスラスト移動規制)旧ヌトノバーとしたことによ
り、全長が短縮され、噛合装置を小形化できるという効
果がある。
さらに段付の平行スプライン100段部18を緩Ii1
口:ね17の受座とすることで、特別なストッパー装置
が不要となり、構造が単純化され、月一つインチ部側1
1のリング状突起によるクラッチ部5の一体化により、
インナ熱料11の強度向上が得られたという効果がある
また、シフトレバ−により押送されるビニオンクラッチ
の飛出し時の挙動はクラッチ主体Aとシャフトの係合方
法がストレートスプラインとヘリカルスプラインとでは
大幅に異なるものである。
ストレートスプラインでは、押送力に対しビニオンクラ
ッチは単にストレートに移動するのみであり、ビニオン
クラッチの飛出し速度は極めて大きくなる。これに対し
、ヘリカルスプラインの保合の場合、ビニオンクラッチ
が移動するためには、平行移動とともにヘリカルのねじ
れ角によりビニオンクラッチの回転運動が必要となる。
したがって押送力は平行移動に要する力とビニオンクラ
ッチを回転させる力とに分けられ、前者ストレートスプ
ライン時より移動速度が大幅におちることとなる。
したがって、ピニオンとリングギヤの%火力を低下名せ
るためには、ヘリカルスノリインを含む構造とするのが
極めて有効となる。しかしながら、単にクラッチ主体A
とシャフト間をヘリカルスプライン係合すると、トルク
伝達時に生じるヘリカルのねじ作用によりクラッチ」、
休Aに推力が加わり、クラッチ主体Bとピニオン部相聞
に入れた緩TM+ばね力にrJち勝−9で、クラッチ部
がリングギヤ側にさらに押し出されることになる。この
ため。
クラッチ主体Aの移動量が従来より大さくなり、その対
策としてソレノイドスイッチのシランジャ移動t1−や
シフトレバ−の形状変更等が必要となり、大幅なスター
タ設a1変更を要求されるものとなる。
この対策とし2て、最も簡単な方法はローラクラッチ部
のスラスト移動を粗汁するストツノく−を設置M′すれ
ばよいが、スタータの構造十、ストツノく−t」、ビニ
オン部Iの摺動のないアーマチャ側のシャフト上にクラ
ッチ部内に内蔵する方法にて設置するか、スタータ構造
体に設置して、スラスト移動を粗止することQζなるが
、いずれの場合にも設置スペースやス]・ツバ−の小型
化等に問題を崩するものとなる。
それ故、クラッチ主体Bとピニオン間の係合を同じくヘ
リカルスプラインとし、クラッチ主体Aの推力とクラッ
チ主体Bに生じる推力の向きを互いに反対力向として同
一の力で釣合わせることにした。
すなわち、たとえば通常右回転のスタータにはクラッチ
主体Aとシャフト間のヘリカルスプラインはねじれ方向
右のヘリカルを設定する。この場合トルクの伝達はン・
ヤフト側からクラッチ主体Aに伝わり、クラッチ主体A
がリングギーヤ側に押12出される。またクラッチ主体
Bとピニオン間にも同様右のねじれ角をもつヘリカルス
プラインを設定する。このと@I・ルクの伝達はクラッ
チ主体I3からビニオン側へ伝わるため、クラッチ主体
Bはシフトレバ−側に押し返され、−力ビニメンはスタ
ータのピニオンストッパーに押庄される。
このように、互にクラッチ主体Aとクラッチ主体■3が
押し合う形になり、両者の推力をtlも消し合えば、ロ
ーラフランチはトルク伝達直前の状態で静止し、前記し
た必要以」−の移動はなくなる。
したがつで、出力シャフトとクラッチ主体Aおよびクラ
ッチ主体13とピニオン間の係合をともにヘリカルスプ
ラインにすることにより、ピニオンとリングギヤの衝突
時の衝突スピードを大幅に低トさせ衝撃力を低−トさせ
るとともに構造が節部でかつ安価にすることかできる。
以上述べたことから明らかなように、本発明によるスタ
ータの噛合装置によれは、緩衝ばねをインナ部材内部に
封入する構成とすることにより、緩衝r、J:ねの遠心
力による破損を防山でき、かつピニオンギヤとリングギ
ヤが衝突し、たときのクラッチ部の;車側エネルギを吸
収可能となり、衝突時の衝撃力を大幅に低減し、リング
ギヤの破損を防市でき、小形で安価、緩衝効率の優′!
またものを得ることができる。
図Hf+iのm′1単乙−説明 図面は本発明に上るスタータの噛合装置の〜実施例全丞
ず断面図である。
1・・・モータ部、2・・・アーマチャ、3・・・出力
シャフト、4・・・へ、リカルスプライン、5・・・ク
ラッチ部、6・・・クラッチ主体A、7・・・ローラ、
8・・・クラッチ主体B、9・・・インナメタル、10
・・・半行スゾラ・インA、11・・・インナ部+仏 
工2・・・インナカバー、13・・・リング状ストッパ
一部側、14・・・ピニオンギヤm利’、15・・・平
行スプラインB、19・・・リング状突起、20・・・
クラップ−カバー。
代理人 弁理j+ 高橋明未1覧ル) −5”’−゛”i4 iニー’:I;l−、、’−f

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 回転出力シャフトと、このシャフトに嵌合された
    スラスト移動体と、前記出力シャフトの動力が伝達され
    る第1クラツチ主体と、エンジン側に出力を伝達する第
    2クラツチ主体と、これらクラツヂ主体間のくさび状空
    隙部に嵌合されキーの役目をして前記第1クラツチ主体
    の動力を第2クラツチ十体に伝達するローラかもなるロ
    ーラクラッチと、エンジンのリングギヤと係合し、前記
    ローラクラッチの第2クラツチ主体を介して出力を伝達
    するビニHンキャとを櫓シフ、前記第2クラツチ主体は
    、前記ピニオンギヤとスラスト移動用能に係合するスラ
    スト移動体を内周に設置したインナ部制と、前記ピニオ
    ンギヤのエンジン(till移動規制を行なうス)−ツ
    バ−とからなり、かつインナ部側の動力伝達部旧の内周
    と出力シャフトの外周間の空隙部にインナ部拐とピニオ
    ンギヤを押し広げるように緩衝部旧を設置したことを特
    徴とするスタータの噛合装置。 2、前記出力シャフトと第1クラツチ主体、および第2
    クラツチ主体とビニオン六ヤが共にねじれ角を廟するヘ
    リカルスプラインによりスラスト移動用能に係合した特
    許請求の範囲第1項記載のスタータの噛合装置。
JP14105582A 1982-08-16 1982-08-16 スタ−タの噛合装置 Granted JPS5932670A (ja)

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