JPS6113747Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンを始動させる際に該エンジ
ンのクランク軸を駆動するスタータの改良に関す
るものである。

一般に、エンジンのスタータは、電動機の出力
軸に軸方向の移動自在に嵌装され該出力軸ととも
に回転するピニオンと、アクチユエータによつて
駆動され該ピニオンをフライホイールのリンクギ
ヤとの係合位置と非係合位置との一方に選択的に
位置決めし得る位置決め機構とを有して構成され
る。しかしながら、従来のスタータは、前記アク
チユエータが非作動の状態では前記ピニオンが前
記非係合位置へ移動させられ、該アクチユエータ
が作動することによつて該ピニオンが前記係合位
置へ移動させられると同時に、前記電動機に電力
が供給されるように構成されているため、該ピニ
オンと前記リンクギヤとが未だ完全に噛み合わな
い状態でピニオンが駆動され該ピニオンやリンク
ギヤの歯間の衝撃によつて異常摩耗及び欠損が生
じたり、ピニオンが空転する欠点があつた。しか
も、斯る従来のアクチユエータはエンジンの回転
状態に関係なく作動され得るので、エンジンの回
転中にスタータが誤操作された場合にも上記歯の
異常摩耗及び欠損のおそれがあつた。

本考案者は以上の事情に基づいて鋭意研究を重
ねた結果、ピニオンとリンクギヤとの噛み合いを
両者の相対速度が殆んどない状態であるエンジン
の停止時又は停止直前の低速回転時であつて電動
機が停止している場合に行なうと簡易な構成によ
つて全く歯車の異常摩耗や欠損が確実に防止され
ることを見い出した。本考案は以上の知見に基づ
いて為されたものである。

すなわち、本考案は前記エンジンのスタータに
おいて、 (1) エンジンの回転数を検知し該エンジンの回転
数が予め定められた一定の回転数を超えると前
記アクチユエータを作動させるための回転信号
を発生する回転センサと、 (2) 前記ピニオンが前記リングギヤとの非係合位
置にあるときに前記電動機への電力供給路を遮
断するスイツチと、 (3) 前記回転信号が消滅すると前記ピニオンを前
記係合位置へ移動させて前記リングギヤに係合
させ、その回転信号が発生すると該係合を解く
ように該ピニオンを前記非係合位置へ移動させ
る前記位置決め機構と、 を設けたことを特徴とする。

以下、本考案の一実施例を示す図に基づいて詳
細に説明する。

第１図において、２はスタータのハウジングで
あり、該ハウジング２に回転自在に支持された直
流電動機４の電機子６が収納されている。電機子
６の出力軸８には、この軸８に形成されたスプラ
イン軸１０に係合するボス部９と該ボス部９に一
方向クラツチ１１を介して連結されたピニオン１
２とが嵌装されている。したがつて、ピニオン１
２は出力軸８と共にその駆動方向へ回転する一方
反駆動方向へは該出力軸８と相対的に回転し得、
かつその軸方向に移動し得る状態となつている。

アクチユエータである電磁石１４は、励磁され
ることによつて電磁力を発生するコイル１６と該
コイル１６内に軸方向の移動自在に挿通された棒
状のコア１８とから構成され、該コア１８の移動
方向と電機子６の軸方向とが平行になるように固
設されている。

双股状の一端が前記ボス部９の外周面に形成さ
れた溝１９に係合されているドライブレバー２０
がピン２２によつてハウジング２へ枢着されてお
り、該レバー２０の他端に配設され、ピン２２に
よつてレバー２０へ固定されたドライブスプリン
グ２４の係止部がコア１８の出力端の凹部２６に
係止されている。これ等ドライブレバー２０、ピ
ン２２及びドライブスプリング２４がピニオン１
２の位置決め機構を構成している。コア１８の出
力端の反対側端部には電気的に絶縁された接触片
２８が固定されており、コイル１６が励磁されコ
ア１８が吸引されて移動した場合に該接触片２８
によつて接触閉成される一対の接点であるスイツ
チ３０がハウジング２に固設されている。

図示しないエンジンの回転数を検出するために
フライホイール３４に接近して固定された該フラ
イホイール３４の特定回転位置の通過信号を発生
するピツクアツプ３６と出力リレー３８とを有す
る回転センサ４０が設けられている。回転センサ
４０は一定周波数の信号を計数する通常のカウン
タで構成され、予め定められた極めて低いエンジ
ンの回転数に対応する計数値に達した場合に発生
するキヤリー信号によつて出力リレー３８を作動
させてその接点を開放させ、前記通過信号によつ
て計数値をリセツトするものである。尚、出力リ
レー３８の作動時（接点閉成時）が回転信号の発
生を表わす。

バツテリ４２の正端子は出力リレー３８の接点
を介してコイル１６の中間タツプへ接続されると
ともに、スタータスイツチ４４を介してスイツチ
３０の一方の端子に接続されている。コイル１６
の一端は接地されており、その他端はスイツチ３
０の他方の端子に接続されるとともに、電動機４
の電磁コイル４６を介して電機子６の整流子４８
に接触する正極用カーボンブラシ５０に接続され
ている。尚、負極用カーボンブラシ５１、バツテ
リ４２の負端子及びハウジング２は接地されてお
りフライホイール３４は電磁石１４が解磁されて
係合位置に移動させられたピニオン１２と係合す
る位置に配設されている。

以下本実施例の作動を説明する。

図示しないイグニシヨンスイツチが閉成され、
エンジンが作動中である場合には、回転センサ４
０に予め設定された極めて低い回転数を超える回
転状態であるので、出力リレー３８の接点が閉成
されてコイル１６が励磁され、コア１８が図中右
方向へ吸引されて作動位置にある。この結果、ド
ライブレバー２０が時計方向に回動してピニオン
１２がリンクギヤ５２と係合しない位置である電
機子６から遠ざかる方向へ移動させられており、
同時にスイツチ３０が開放状態となつて電動機４
への電力供給が遮断されて停止状態となつてい
る。第１図はこの状態を示す。したがつて、エン
ジン作動中にスタータスイツチ４４が誤操作され
てもピニオン１２とリングギヤ５２とが衝突して
歯の異常摩耗や欠損の発生が防止される。

次に、図示しないイグニシヨンスイツチが開放
されて図示しない点火装置が停止したエンジンの
回転数が急速に低下すると、回転センサ４０が作
動してその出力リレー３８の接点が開放される。
この結果、コイル１６が解磁されて図示しないリ
ターンスプリングの作用によりコア１８が図中左
方向へ移動させられて非作動位置に戻るととも
に、ドライブレバー２０が反時計方向に回動した
ピニオン１２がリングギヤ５２との係合位置（第
１図の２点鎖線で示す）である電機子６に近ずく
方向へ移動させられる。このとき、リングギヤ５
２は停止直前の極めて暖やかな回転状態であるか
ら、第２図のＢ乃至Ｄに示されるように、ピニオ
ン１２は容易かつ確実に該リングギヤ５２と係合
する。尚第２図中のＦはピニオン１２の移動方向
を表わしＴはリングギヤ５２の回転方向を表わ
す。このように、ピニオン１２が停止時であつて
リングギヤ５２が停止直前の極めて暖やかな相対
速度差が極めて小さい状態で両者が係合させら
れ、かつスタータ作動時には、第２図のＡに示さ
れるように、ピニオンとリングギヤとが既に噛み
合わされているので、両者の歯の異常摩耗や欠損
が生じるおそれが全くなく耐久性が向上するので
ある。

エンジン始動時には、コア１８が非作動位置に
あつてその接触片２８によつてスイツチ３０が閉
成されているので、図示しないイグニシヨンスイ
ツチが操作されスタータスイツチ４４が閉成操作
されると電流がバツテリ４２の正端子からスター
タスイツチ４４、スイツチ３０及び励磁コイルを
順次介してカーボンブラシ５０へ供給される電動
機４が駆動される。この結果、既に噛み合つてい
るピニオン１２がリングギヤ５２へ回転力を伝導
してエンジンのクランク軸を回転させエンジンを
始動させる。エンジンの回転速度が前記予め定め
られた極めて低い回転数を超えると上記と逆の作
動によつて前述の状態となるのである。

尚、上述したのはあくまでも本考案の一実施例
であり、本考案は決してこれに限定して解釈され
るべきではないことは言うまでもない。

たとえば、ピニオン１２とリングギヤ５２との
係合位置は、ピニオン１２が回転子６側へ移動し
た位置のみならず、電磁石１４の作動方向とスイ
ツチ３０の作動位置を逆にすればピニオン１２が
回転子６と反対側へ移動した位置であつてもよ
い。

また、ピニオン１２とリンクギヤ５２との係合
が解かれるのは電磁石１４の作動時であるが、出
力リレー３８の作動時に開放される接点を使用す
れば電磁石１４の非作動時に該係合が解かれるよ
うにされても差支えない。

更に、スイツチ３０はコア１８の作動位置に従
つて電流を開閉するものであるから、コア１８の
位置を検知して作動し電流を開閉するトランジス
タ等の半導体スイツチでも差支えない。

以上詳記したように、本考案のスタータによれ
ばエンジンの完全停止直前にその回転数が予め定
められた極めて低い回転数より低くなるとピニオ
ンをリングギヤに係合させ、該係合が既に為され
ている状態でスタータが作動されるとともに、エ
ンジンの始動直後にその回転数が該予め定められ
た回転数を超えると該係合を解くと同時に電動機
への電力供給路を遮断するものであるから、ピニ
オンとリングギヤとの噛み合いが容易かつ確実に
為されて両者の歯の異常摩耗及び欠損が確実に防
止され耐久性が向上する優れた効果が生じるので
ある。更に、上記噛み合い不良によるピニオンの
空転が防止されることによつてエンジンの始動が
確実に為され得、特にエンジンの自動始動停止装
置が適用された場合にその信頼性及び実用性を著
しく高め得るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す説明図であ
る。第２図は第１図の実施例の噛み合い状態の作
動を示す説明図である。 ４：電動機、８：出力軸、１２：ピニオン、１
４：アクチユエータ（電磁石）、２０，２２，２
４：位置決め機構（ドライブレバー，ピン，ドラ
イブスプリング）、３０：スイツチ、４０：回転
センサ、５２：リングギヤ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電動機の出力軸に軸方向の移動自在に嵌装され
   該出力軸とともに回転するピニオンと、アクチユ
   エータによつて駆動され該ピニオンをフライホイ
   ールのリングギヤとの係合位置と非係合位置との
   一方に選択的に位置決めし得る位置決め機構とを
   有するエンジンのスタータにおいて、 エンジンの回転数を検出し該回転数が予め定め
   られた極めて低い回転数を超えると前記アクチユ
   エータを作動させるための回転信号を発生する回
   転センサと、 前記ピニオンが前記リングギヤとの非係合位置
   にあるときに前記電動機への電力供給路を遮断す
   るスイツチと、 前記回転信号が消滅すると前記ピニオンを前記
   係合位置へ移動させて前記リングギヤと係合させ
   その回転信号が発生すると該係合を解くように該
   ピニオンを前記非係合位置に移動させる前記位置
   決め機構と、 を設けたことを特徴とするスタータ。