JPS6147977B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、始動モータに一方向伝動装置を介し
てピニオンギヤを連結し、始動モータの作動時、
前記ピニオンギヤより、例えばエンジンを始動す
るためにそのリングギヤを駆動するようにした、
始動モータ装置に関するもので、始動時、ピニオ
ンギヤおよび、リングギヤ等の被動ギヤに大きな
衝撃力を与えることなく、それらを噛合させるこ
とができる、小型で耐久性の高い前記始動モータ
装置を提供することを主な目的とする。

以下、図面により本発明の実施例について説明
する。

先ず、第１〜４図に示す第１実施例より始める
と、全体を符号Ｈで示す伝動ハウジングは分離可
能に接合される前部ハウジング１と後部ハウジン
グ２とよりなり、その後部ハウジング２に始動モ
ータＭと、それを起動するための電磁スイツチＳ
とが互いに平行して次のように装着される。

即ち、後部ハウジング２の背面には始動モータ
Ｍのステータ３および後部軸受ブラケツト４が順
次重ねられ、それらは後部ハウジング２と共にボ
ルト５により前部ハウジング１に固着される。始
動モータＭのロータ軸６は後部ハウジング２およ
び軸受ブラケツト４にボールベアリング７および
ベアリングブツシユ８を介してそれぞれ支承さ
れ、このロータ軸６の出力端部、即ち前端部は伝
動ハウジングＨ内に突入している。

電磁スイツチＳにおいては、ソレノイド９を保
持するスイツチ筒１０が後部ハウジング２にねじ
１１により固着される。ソレノイド９の内側に
は、継鉄１２を介してスイツチ筒１０に連結した
固定鉄心１３と、その前面に対して進退する可動
鉄心１４とが配設され、両鉄心１３，１４間には
可動鉄心１４を固定鉄心１３の前面から離間する
方向に付勢する戻しばね１５が縮設される。可動
鉄心１４には、固定鉄心１３を貫通するスイツチ
作動棒１６が一体に形成されており、その先端に
可動設点１７が摺動自在に付設され、この可動接
点１７は、通常、圧接ばね１８の弾発力によりス
イツチ作動棒１６の先端位置に保持される。スイ
ツチ筒１０の後端には絶縁材製の端子キヤツプ１
９が固着されており、このキヤツプ１９には、そ
の端壁を貫通する一対の端子ボルト２０が固着さ
れ、それらボルト２０の内端に、前記可動接点１
７と対向する一対の固定接点２１が形成されてい
る。一対の端子ボルト２０のうち、一方には電源
に連なる導線が、また他方には始動モータＭに連
なる導線（いずれも図示せず）がそれぞれ接続さ
れる。

また、前記可動鉄心１４には、伝動ハウジング
Ｈ内に突入する、フツク２２ａ付作動杆２２も一
体に形成されている。

伝動ハウジングＨには、ロータ軸６と上記作動
杆２２との中間位置でそれらと平行する出力軸２
３と、ロータ軸６からその出力軸２３への一方向
に駆動力を伝達する一方向伝動装置Ｔとが配設さ
れ、出力軸２３は前，後部ハウジング１，２にそ
れぞれボールベアリング２４，２５を介して回転
自在に支承され、軸方向には移動できないように
なつている。

一方向伝動装置Ｔは、ロータ軸６の出力端部に
形成した小径の駆動ギヤ２６と、出力軸２３と同
心上で駆動ギヤ２６と噛合する大径の被動ギヤ２
７と、この被動ギヤ２７と出力軸２３間に介装し
た一方向クラツチＣとよりなり、またその一方向
クラツチＣは、上記被動ギヤ２７を外周に一体に
備えていて一対のベアリングブツシユ２８，２９
を介して出力軸２３に回転自在に支承されるクラ
ツチアウタ３０と、出力軸２３の外周部に一体的
に形成されてクラツチアウタ３０内に配設される
クラツチインナ３１と、それらクラツチアウタお
よびインナ３０，３１間に介装した楔ローラ３２
とより構成される。而して、一方向クラツチＣ
は、通常のように、クラツチアウタ３０即ち被動
ギヤ２７からクラツチ３１即ち出力軸２３へのト
ルク伝達は行うが、逆負荷の伝達は遮断する一方
向伝動機能を持つ。

出力軸２３の出力端部は前部ハウジング１の前
面に突出し、その出力端部の外周にピニオンギヤ
３３の筒状ボス３３ａがスプライン３４を介して
前後摺動自在に嵌合される。このピニオンギヤ３
３の所定の前進位置には、それと噛合するエンジ
ンのリングギヤ３５が待機させてある。

出力軸２３の出力端は、リングギヤ３５の軸方
向中央線Ｌを超えて前方へ延びており、これによ
りピニオンギヤ３３がリングギヤ３５を駆動する
とき、その駆動反力によるピニオンギヤ３３の傾
きを防止し、両ギヤ３３，３５の適正な噛合状態
が保持される。

ピニオンギヤ３３の筒状ボス３３ａの開放前面
は、それにかしめて固着した防塵板３７により閉
鎖され、これによりボス３３ａ内部への塵埃等の
侵入が防止される。

ピニオンギヤ３３は、前記電磁スイツチＳの作
動時にリングギヤ３５との噛合位置まで移動され
るもので、そのためのピニオン移動装置Ｄが伝動
ハウジングＨに次のように設けられる。

ピニオン移動装置Ｄは、出力軸２３の軸心部を
摺動自在に貫通する移動棒３８を有し、その移動
棒３８の前端には、前記筒状ボス３３ａの防塵板
３７と、そのボス３３ａの内壁に係止した止環３
６の間において進退し得る押圧フランジ３８ａが
形成されており、そのフランジ３８ａと防塵板３
７間に樽形の緩衝コイルばね３９が縮設される。

出力軸２３の中空部の後部は拡大されて案内孔
４０とされ、この案内孔４０に摺合するばね受筒
４１が移動棒３８上に止環４２により固定され、
このばね受筒４１の後端外周に形成したフランジ
４１ａを介して移動棒３８を後退方向に付勢する
戻しコイルばね４３が案内４０に縮設される。

第２図に示すように、ばね受筒４１のフランジ
４１ａの外周面には切欠４４が設けられ、これが
案内孔４０と伝動ハウジングＨの各内部を連通す
る通気孔となる。したがつて、ばね受筒４１は案
内孔４０においてその内部の空気に抵抗されるこ
となく摺動することができる。

また、ピニオン移動装置Ｄは、特に第４図に示
すように、伝動ハウジングＨに固定されるレバー
ホルダ４５と、それにピボツトピン４６を介して
枢支されるシフトレバー４７と、ピボツトピン４
６の外周に巻装した捩りコイルばねよりなる過負
荷ばね４８を有する。そしてシフトレバー４７は
移動棒３８の後端に係合する第１腕４７ａと、ピ
ボツトピン４６を挾んでそれと反対方向に延びる
二叉の第２腕４７ｂとを備えており、この両腕４
７ａ，４７ｂの後面に過負荷ばね４８の第１およ
び第２係止腕４８ａ，４８ｂがそれぞれ係止され
る。その際、ばね４８のコイル部にはセツト荷重
として所定の捩りトルクが付与され、また第２係
止腕４８ｂはシフトレバー４７の二叉の第２腕４
７ｂ間に架橋され、その架橋部に前記作動杆２２
のフツク２２ａが係止連結される。以上におい
て、ばね４８の第２係止腕４８ｂの有効長はレバ
ー４７の第１腕４７ａのそれより短い。したがつ
て、それらの腕長さの比により作動杆２２の動き
を移動棒３８に増速して伝えることができる。

戻しばね４３の作用による、ピニオンギヤ３
３、移動棒３８およびシフトレバー４７の後退位
置は、シフトレバー４７の第１腕４７ａ背面が後
部ハウジング２の内壁に形成したストツパ部２ａ
に当接することにより規制される。

伝動ハウジングＨの前端には、リングギヤ３５
より後退したピニオンギヤ３３の後半部を受容す
るピニオンハウジング４９が連設されており、こ
のピニオンハウジング４９の入口４９ａは外方に
向つて広げられ、ピニオンギヤ３３のピニオンハ
ウジング４９への格納を案内するようになつてい
る。入口４９ａに侵入した雨水や洗滌水等は入口
４９ａのテーパー面に誘導されて下部外方へ速や
かに排出される。

また、ピニオンハウジング４９は、その入口４
９ａの下方において、その内部を外部に連通させ
る排水孔５０を持つており、この排水孔５０には
出口に向つて下り勾配が付してある。したがつ
て、万一、ピニオンハウジング４９内に水が浸入
しても、この排水孔５０より直ちに排水すること
ができる。

一方、ピニオンギヤ３３の後端には、その各歯
間を一体に連結する閉塞壁３３ｂが形成されてお
り、この閉塞壁３３ｂは、ピニオンギヤ３３の歯
間を通してピニオンハウジング４９内部へ浸水す
ることを防止し、またピニオンギヤ３３の歯の補
強にも役立つ。

次にこの実施例の作用を説明すると、いまエン
ジンの始動スイツチを操作して電磁スイツチＳの
ソレノイド９に通電すれば、可動鉄心１４が固定
鉄心１３に引き寄せられ、これに伴い作動杆２２
が過負荷ばね４８を介してシフトレバー４７をピ
ボツトピン４６周りに第１図で反時計方向に回動
し、その第１腕４７ａにより移動棒３８を前方に
（第１図では左方に）押動する。この移動棒３８
の前進によれば、押圧フランジ３８ａが緩衝ばね
３９を介してピニオンギヤ３３をリングギヤ３５
との噛合位置まで前進させる。このとき、若し両
ギヤ３３，３５の歯筋が合致しておらず、それら
の歯部側面が衝突すれば、移動棒３８は、ピニオ
ンギヤ３３をその衝突位置に残して、緩衝ばね３
９を圧縮しながら防塵板３７との当接位置まで前
進し、その後は可動鉄心１４が過負荷ばね４８を
捩りながら固定鉄心１３との密着位置まで後退
し、上記両ばね３９，４８の弾性変形により両ギ
ヤ３３，３５の衝突時のシヨツクが吸収される。

一方、可動接点１７は、可動鉄心１４が固定鉄
心１３に吸着されるのと殆んど同時に一対の固定
接点２１に接触して始動モータＭに通電し、それ
を起動する。

そして、ロータ軸６の回転によれば、駆動ギヤ
２６および被動ギヤ２７を介し、さらに一方向ク
ラツチＣを介して出力軸２３が減速駆動されるの
で、その出力軸２３が大なる駆動トルクを以て、
ピニオンギヤ３３を回転させる。

このピニオンギヤ３３の回転初期においてリン
グギヤ３５との歯筋が合致すれば、ピニオンギヤ
３３は、前記緩衝ばね３９および過負荷捩りコイ
ルばね４８に蓄えられた弾発力により前進してリ
ングギヤ３５との完全な噛合状態に入り、そして
リングギヤ３５を駆動するので、エンジンはクラ
ンキングされて始動する。

エンジンの始動により、リングギヤ３５が高速
回転して、被動ギヤ２７の回転より速い速度でピ
ニオンギヤ３３を駆動するようになれば、一方向
クラツチＣが解離状態となつてリングギヤ３５の
逆負荷は始動モータＭ側へ伝達されず、そのオー
バーランを防止することができる。

始動後、始動スイツチを切ると、電磁スイツチ
Ｓの可動鉄心１４は戻しばね１５の弾発力により
当初の位置に戻されると共に可動接点１７が固定
接点２１から離間されて始動モータＭを不作動に
し、同時に移動棒３８が戻しばね４３の弾発力に
より後退してピニオンギヤ３３をリングギヤ３５
から離脱させ、ピニオンハウジング４９に格納す
る。

第５，６図は本発明の第２実施例を示すもの
で、上記第１実施例との主な相違点について説明
する。ロータ軸６の駆動ギヤ２６と噛合する被動
ギヤ２７は、出力軸２３の後部ベアリング２５を
囲繞するように、クラツチアウタ３０の外周部一
側面に突設される。この構成によれば、駆動ギヤ
２６のベアリング７からのオーバーハング量を最
小限に抑えることができ、のみならず伝動ハウジ
ングＨ内のデツドスペースを減らしてその小型化
を図ることができる。

また、出力軸２３を貫通してその後方へ長く突
出する移動棒３８は、後部ハウジング２にブツシ
ユ５１を介して摺動自在に支承され、これにより
移動棒３８の作動の安定化を得ることができる。

さらに、電磁スイツチＳの可動鉄心１４と作動
杆２２とは第１過負荷コイルばね５２を介して連
結される。上記作動杆２２には軸方向の長孔５４
が設けられており、この長孔５４の前部と後部に
固定座体５５と摺動座体５６がそれぞれ配置さ
れ、両座体５５，５６間に、作動杆２２を囲繞す
る第２過負荷コイルばね５３が縮設される。この
ばね５３に所定のセツト荷重（圧縮力）を与える
ように、摺動座体５６の背部にシフトレバー４７
の第２腕４７ｂが挿入される。したがつて電磁ス
イツチＳの作動時、ピニオンギヤ３３とリングギ
ヤ３５との側面衝突により移動棒３８が前進を阻
まれても、第１および第２過負荷ばね５２，５３
の圧縮変形により可動鉄心１４は、両接点１７，
２１を閉じる位置まで確実に移動することができ
る。

第７図は本発明の第３実施例を示すもので、そ
れはシフトレバー４７の基端をピボツトピン４６
を介して伝動ハウジングＨに枢支し、その先端を
移動棒３８の後端に当接させ、その中間部に電磁
スイツチＳの作動杆２２を当接させ、電磁スイツ
チＳの作動時には作動杆２２がシフトレバー４７
を移動棒３８側に押動するようにしたものであ
り、その他の構成は前記第２実施例と略同様であ
る。

尚、第１〜第３実施例を示す各図において、同
効物には同一符号を付した。

以上のように、本発明によれば、伝動ハウジン
グの一側に始動モータを取付け、前記伝動ハウジ
ングに、出力軸を回転自在に支持すると共に、前
記始動モータのロータ軸から前記出力軸への一方
向に駆動力を伝達する一方向伝動装置を収容し、
前記出力軸の出力端部にピニオンギヤをリングギ
ヤ等の被動ギヤに噛脱し得るよう摺動自在にスプ
ライン嵌合し、このピニオンギヤに、前記出力軸
の軸心部を摺動自在に貫通する移動棒を連結し、
始動時、この移動棒が前記出力軸内を一方向に摺
動して前記ピニオンギヤを前記被動ギヤとの噛合
位置に移行させると共に前記始動モータの駆動力
が前記一方向伝動装置を介して前記出力軸に伝達
し前記ピニオンギヤを回転させるようにしたの
で、始動時には、移動棒およびピニオンギヤが軸
方向に移動するのみで、一方向伝動装置および出
力軸には軸方向移動を生じる部分が無く、したが
つて移動棒等の軸方向移動部材の全質量は非常に
小さいため、その慣性力が小さく、ピニオンギヤ
をリングギヤ等の被動ギヤに迅速に噛合させるこ
とができ、始動操作からそれらギヤの噛合までの
時間遅れは極めて少ない。また、歯筋の不一致に
よりピニオンギヤがその被動ギヤに側面衝突した
ときでも、軸方向移動部材の慣性力が小さいこと
から、両ギヤの衝撃力は比較的小さく、それらの
耐久性向上にも有効である。さらに、始動モータ
のロータ軸と移動棒とを平行に配列することも可
能で、装置の軸方向長さを短縮でき、その小型化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明始動モータ装置の実施例を示すも
ので、第１図は第１実施例の要部縦断平面図、第
２および第３図は第１図の―および―矢
視図、第４図はその要部の分解斜視図、第５図は
第２実施例の要部縦断平面図、第６図はその要部
の分解斜視図、第７図は第３実施例の要部縦断平
面図である。 Ｃ……一方向クラツチ、Ｄ……ピニオン移動装
置、Ｈ……伝動ハウジング、Ｌ……中央線、Ｍ…
…始動モータ、Ｓ……電磁スイツチ、Ｔ……一方
向伝動装置、６……ロータ軸、１３……固定鉄
心、１４……可動鉄心、２２……作動杆、２３…
…出力軸、２６……駆動ギヤ、２７……被動ギ
ヤ、３３……ピニオンギヤ、３４……スプライ
ン、３５……リングギヤ、３７……防塵板、３８
……移動棒、３９……緩衝ばね、４０……案内
孔、４１……ばね受筒、４３……戻しばね、４４
……切欠、４６……ピボツトピン、４７……シフ
トレバー、４７ａ…第１腕、４７ｂ……第２腕、
４８……過負荷ばね、４９……ピニオンハウジン
グ、４９ａ……入口、５０…排水孔、５２，５３
……過負荷ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 伝動ハウジングの一側に始動モータを取付
   け、前記伝動ハウジングに、出力軸を回転自在に
   支持すると共に、前記始動モータのロータ軸から
   前記出力軸への一方向に駆動力を伝達する一方向
   伝動装置を収容し、前記出力軸の出力端部にピニ
   オンギヤをリングギヤ等の被動ギヤに噛脱し得る
   よう摺動自在にスプライン嵌合し、このピニオン
   ギヤに、前記出力軸の軸心部を摺動自在に貫通す
   る移動棒を連結し、この移動棒を含むピニオン移
   動装置を前記伝動ハウジングに設け、このピニオ
   ン移動装置の作動時、前記移動棒が前記出力軸内
   を一方向に摺動して前記ピニオンギヤを前記被動
   ギヤとの噛合位置に移行させると共に前記始動モ
   ータの駆動力が前記一方向伝動装置を介して前記
   出力軸に伝達し前記ピニオンギヤを回転させるよ
   うにしてなる、始動モータ装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記一方向伝動装置は、前記ロータ軸に固設した
   駆動ギヤと、前記出力軸に回転自在に支承されて
   前記駆動ギヤより減速駆動される被動ギヤと、こ
   の被動ギヤと前記出力軸間に介装した一方向クラ
   ツチとより構成した、始動モータ装置。 ３ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記ピニオン移動装置は、前記伝動ハウジングに
   枢支されるシフトレバーと、このシフトレバーを
   電磁スイツチの可動鉄心に連動させる作動杆とを
   更に有し、前記シフトレバーに前記移動棒を連接
   した、始動モータ装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のものにおいて、
   前記移動棒、前記シフトレバーおよび前記作動杆
   の連動系に、所定値以上の荷重を受けると変形す
   る過負荷ばねを介装した、始動モータ装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、
   前記過負荷ばねは、前記シフトレバーのピボツト
   ピンに巻装した捩りコイルばねより構成され、そ
   のばねの一端を前記シフトレバーに、また他端を
   前記作動杆にそれぞれ連接した、始動モータ装
   置。 ６ 特許請求の範囲第４項記載のものにおいて、
   前記過負荷ばねは、前記作動杆上に配設したコイ
   ルばねより構成され、そのばねの一端を前記シフ
   トレバーに、また他端を前記作動杆にそれぞれ連
   接した、始動モータ装置。 ７ 特許請求の範囲第３項記載のものにおいて、
   前記シフトレバーは前記伝動ハウジングに枢支さ
   れる中間部より反対方向に突出する第１および第
   ２腕を有し、その第１腕を前記移動棒に、また第
   ２腕を前記作動杆にそれぞれ連設した、始動モー
   タ装置。 ８ 特許請求の範囲第３項記載のものにおいて、
   前記シフトレバーは基端部を前記伝動ハウジング
   に枢支され、そのシフトレバーの先端部を前記移
   動棒に、また中間部を前記作動杆にそれぞれ連接
   した始動モータ装置。 ９ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記移動棒に、これを前記ピニオン移動装置によ
   る移動方向と反対方向に弾圧する戻しばねを接続
   した、始動モータ装置。 １０ 特許請求の範囲第９項記載のものにおい
   て、前記移動棒は外周にばね受筒を有し、このば
   ね受筒を前記出力軸に設けた案内孔に摺合し、こ
   の案内孔に前記戻しばねを縮設してその可動端を
   前記ばね受筒に支承させた、始動モータ装置。 １１ 特許請求の範囲第１０項記載のものにおい
   て、前記案内孔の内部を、前記ばね受筒の外周面
   に形成した切欠を介して前記ハウジング内に連通
   させた、始動モータ装置。 １２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおい
   て、前記移動棒を前記ピニオンギヤに緩衝ばねを
   介して連接した、始動モータ装置。 １３ 特許請求の範囲第１２項記載のものにおい
   て、緩衝ばねは樽形コイルばねよりなる、始動モ
   ータ装置。 １４ 特許請求の範囲第１項記載のものにおい
   て、前記伝動ハウジングは、作動停止時にピニオ
   ンギヤを格納するピニオンハウジングを一体に有
   し、このピニオンハウジングの入口を外向きに広
   げた、始動モータ装置。 １５ 特許請求の範囲第１４項記載のものにおい
   て、前記ピニオンハウジングは、その入力の下方
   に、その内部と外部を連通する排水孔を有する、
   始動モータ装置。 １６ 特許請求の範囲第１５項記載のものにおい
   て、前記排水孔には、その出口に向つて下り勾配
   を付した、始動モータ装置。 １７ 特許請求の範囲第１項記載のものにおい
   て、前記ピニオンギヤは前記出力軸にスプライン
   嵌合する筒状ボスを有し、そのボスの開放前面を
   防塵板で閉鎖した、始動モータ装置。 １８ 特許請求の範囲第１項記載のものにおい
   て、前記ピニオンギヤとスプライン嵌合する前記
   出力軸の出力端部を、前記ピニオンギヤと噛合さ
   れる前記被動ギヤの軸方向中央線を超えるように
   延出させた、始動モータ装置。