JPS63134858A - エンジンのスタ−タ - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は樹脂製ピニオンを用いたエンジンのスタータに
関し、とくにピニオンの耐久性の向上にかかわる。

［従来の技術］ 汎用エンジン、船外機、雪上車などの小型エンジンには
、軸方向の寸法がコンパクトで搭載性に優れた慣性噛み
込み式のスタータが好的に用いられている。

この方式のスタータでは、近年エンジンのクランク軸に
取付けられたリングギア（エンジンギア）はアルミニウ
ム合金製とされ、フライホイールと一体成形されている
。これにともないリングギアと噛み合うピニオンは、プ
ラスチック装が用いられ、スタータの軽１化が図られて
いる。しかるに樹脂製ピニオンは、金ｆＸ製ビニオンと
比較して強度的に弱く、割れ易く、摩耗が早いという問
題点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ この問題を解消するため、実開昭５６−７７６４９号公
報においては、ピニオン本体の先端に耐衝撃部材である
化学成形材質量を埋め込んだスタータのビニオンが提案
されている。しかるにビニオンに樹脂を使用した場合、
樹脂製ビニオン本体に耐衝撃部材を埋め込むことになり
、ビニオン本体による耐衝撃部材の結合強度ないし保持
強度が不」−分であり、脱落し易い欠点があった。

本発明の目的は、樹脂製ピニオン本体と耐衝撃部材との
結合強度が十分大ぎくとれ、これにより樹脂装ビニオン
本体の摩耗、割れ等の耐久性が改善できるエンジンのス
タータを提供することにある。

［問題貞を解決するための手段］ 上記目的達成のため本発明のエンジンのスタータは、第
１図に示すごとく、電動機と、該電動機の出力軸に装着
され、始動時前進してエンジンのクランク軸に取付けら
れた金属製リングギアに噛み込むビニオン５とを備える
エンジンのスタータにおいて、前記ビニオン５を樹脂製
ピニオン本体６と、該ピニオン本体６に固着され、その
前面６１および内周面６３を衝撃から保護する金属製カ
バー７とで構成する手段を採用した。

［作用および発明の効果］ 上記手段を採用したことにより本発明のエンジンのスタ
ータはつぎの作用および効果を有する。

本発明のエンジンのスタータは、出り軸の始動時、出力
軸に￥Ａ着されたビニオンは、出力軸とビニオンとのヘ
リカルスプラインによる慣性、またはマグネチックジッ
トによる押圧等によって、前方（リングギア方向）に飛
び出す。飛び出した樹脂製ピニオン本体は、金属製リン
グギアにスムーズに噛み込むか、金属製リングギアの側
面に衝突する。この衝突の場合に金属製カバーに大きい
衝撃荷重が加わるが、樹脂製ピニオン本体には直接衝撃
荷重が加わらない。

また樹脂製ピニオン本体は、出力軸の始動時、回転しな
がら前進するが、樹脂製ピニオン本体の内周面にも金属
製カバーを固着しているので、樹脂製ピニオン本体の内
周面が他の部材とＩＩ！擦し、摩耗することが防止でき
る。このため、樹脂製ピニオン本体と金属製カバーの結
合強度が」−分大きくとれ、これにより樹脂製ピニオン
本体の摩耗、割れに対する耐久性が改善できる。

［実施例］ 本発明のエンジンのスタータの一実施例を図に基づき説
明する。

第１図は本発明のスタータのビニオンを示し、第２図お
よび第３図はこのビニオンを適用した車両用エンジンの
慣性噛み込み式スタータを示す。

Ａは本発明のエンジンのスタータを適用した車両用エン
ジンの慣性噛み込み式スタータ、２は通常エンジンのク
ランク軸に取付けられるアルミニウム合金製の金属製リ
ングギアである。

スタータ八は、電動機１と、該電動１１の出力軸（アー
マチュアシャフト）３にヘリカルスプライン嵌合された
スリーブ４と、該スリーブ４に摺動および回転可能に外
嵌され、出力軸３が始動したとき金属製リングギア２に
噛み込むビニオン５と、スリーブ４とビニオン５との間
に介在された軸方向の衝撃吸収機構８および多板式摩擦
クラッチ９とからなる。

電動機１は、周知の構成を有し、磁性体により円筒状に
形成されたヨーク１１、その先端に嵌め込まれたフロン
トカバー１３、ヨーク１１の後端に嵌め込まれたリアカ
バー１５を備え、出力軸３にはアーマデユア１７が設け
られている。また出力軸３には該フロントカバー１３に
近接してアウタヘリカルスプライン３１が設けられ、先
端には周溝３２が形成されている。また出力軸３の先端
には、スリーブ４゛およびビニオン５の前進を規制する
ビニオンストップカラー３５が外嵌され、周溝３２に嵌
め込まれた輪止め３３に係止されて取り付けられている
。

スリーブ４は、金ｆｆ１ｌＪであり、その内周は、後部
にアウタヘリカルスプライン３１に螺合するインナヘリ
カルスプライン４１が設けられ、前部にはメタルベアリ
ング４３が嵌め込まれている。このスリーブ４は、出力
軸３に滑動および回転自在に外嵌され、ビニオンストッ
プカラー３５との間に？、Ｙ設されたリターンスプリン
グ３７により後方に付勢されている。スリーブ４の外周
には、中間部に突条４５が周設され、先端には周溝４６
が設けられ、後部にはインナヘリカルスプライン４１と
槍なるようアウタセレーション４７が形成されている。

ビニオン５は、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂
等のプラスチック類でスリーブ４の前部に軸方向の連動
および回転が可能な状態で外嵌された樹脂製ビニオン本
体６と、該樹脂製ビニオン本体６の前部６１、歯先６２
および内周面６３に接着、圧入、インサート成形等によ
り固着された金属製リングギア２と同一材質のアルミニ
ウム合金製の金属製カバー７とからなる。

樹脂製ビニオン本体６の内周面６３の前部６４は、金属
製カバー７の内周部７１を固着し、樹脂製ピニオン本体
６の後部６５は、段６６を介して径大の環状空間６７と
されている。また樹脂製ビニオン本体６の後端からやや
径大の円形断面を有する外筒６８が軸方向に延設されて
一体成形されるとともにその内周にインナスプライン６
９が形成されている。

金属製カバー７は、０．５ｍ＋ａ〜２．０ｍｍの厚さで
樹脂製ビニオン本体６に固着されている。金属製カバー
７は、内周部７１の内周面７２がスリーブ４とのスリー
ブ状摺動面７３とされ、前部７４が円環板状部７５とさ
れ、その外周７６に樹脂製ピニオン本体６の歯先６２に
沿って歯面７７を形成し、樹脂製ピニオン本体６の前面
６１に固着された円環板状部７５の内周から後部７８へ
向かってスリーブ部７つを形成している。

金属製カバー７は、スリーブ４と一体成形されていても
良く、その場合には金属製カバー７の内周面７２にアウ
タヘリカルスプライン３１に螺合するインナヘリカルス
プラインを設ける。また樹脂製ビニオン本体６と金［１
カバー７との嵌合部６０．７０は、嵌め合い強度を増す
ために、スプライン嵌合化、凸凹化、鋸歯状化すると良
い。

軸方向の衝撃吸収機構８は、スリーブ４の突条４５およ
び周溝４６に嵌め込まれた輪止め８１からなる樹脂製ピ
ニオン本体６の軸方向の変位範囲の規制手段８２と、こ
の間に配された樹脂製ピニオン本体６の段６６および突
条４５の間に配され、樹脂製ビニオン本体６を前方（リ
ングギア方向）にｆＪ９５するスプリング８３とからな
る。

摩擦クラッチ９は、樹脂製ビニ１ン木休６の外筒６８の
インナスプライン６９にスプライン嵌合されたア「フタ
スプライン９１を備え、スリーブ４の外周の突条４５の
後に係止されて外嵌されたクラッチプレート９２と該ク
ラッチプレート９２にｓｍ係合するＩ！ｊｒ！Ａ面およ
び該ＦＪｔ！！面をクラッチプレート方向に付勢する付
勢手段を備えた摩擦力付与機構９３とからなる。

摩擦力付与ＩＩＩ構９３は、スリーブ４のアウタセレー
ション４７に噛み合うインナセレーション９４を有し、
クラッチプレート９２とのＳｔｍ面となる前面９５に摩
擦材９６が接着された摩擦プレート９７、該ＦＪ擦プレ
ート９７に背設され、！！Ｊ擦プリプレート９フラッチ
プレート９２方向に付勢する付勢手段である朋ばね９８
、および前記スリーブ４の後端部外周に設けられた周溝
４９に嵌め込まれた皿ばねの係止用輪止め９９からなる
。

本実施例のエンジンのスタータＡの作用を図に基づき説
明する。

このスタータＡは、電動機１の停止中は、ビニオン５が
第２図に実線で示した位置に静止している。電動Ｉ！１
１のアーマチユア１７に通電がなされると回転力が発生
し、出力軸３が回転を始める。この時スリーブ４を含む
ビニオン５は、慣性のためヘリカルスプライン３１．４
１の作用で回転力と同時に軸方向の分力が加わり、リタ
ーンスプリング３７を圧縮して回転しながら前方（リン
グギア２方向）に飛び出す。

飛び出したビニオン５は、第２図に１点ｍ線で示した位
置まで進み、金属製リングギア２にスムーズに噛み込む
かまたは金属製リングギア２の側面に衝突する。いずれ
の場合にも樹脂製ピニオン本体６の前面６１、歯先６２
に固着した金属製カバー７の円環板状部７５、歯面７７
に大きい衝撃荷重が加わり、樹脂製ビニオン本体６には
直接衝撃荷重は加わらない。ここで金属製カバー７がリ
ングギアと同一材質のアルミニウム合金製であるため、
金属製カバー７はリングギアとの耐衝撃性に優れる。

またビニオン５は、出力軸３の始動時、回転しながら前
進するので、スリーブ４と摩擦し、摩耗する。この場合
も樹脂製ビニオン本体６の内周面６３にも金属製カバー
７のスリーブ部７つを固着しているので、樹脂製ビニオ
ン本体６の内周面６３が直接スリーブ４どＦ？擦し、摩
耗することを防止できる。

また樹脂製ビニオン本体６の前面６１、歯先６２Ｊ３よ
び内周面６３に金属製カバー７の円環板状部７５Ｊ３よ
び内周部７２を接着、圧入、インリート成形等により固
着しているので、固着面積が大きくとれ、結合強度が１
分大きくとれる。このため樹脂製ビニオン本体６の前面
６１、歯先６２は衝撃荷重より保護され、樹脂製ビニオ
ン本体６の内周面６３は摩耗より保護され、金属製カバ
ー７の１悦落も防止でき、ビニオン５の耐久性が向上で
きる。

ざらに衝撃荷重のうち軸方向成分は衝撃吸収機構８によ
り吸収され、回転方向の衝撃荷重は摩擦クラッチ９が滑
ることにより吸収される。

摩擦クラッチ９は、金属製リングギア２と樹脂製ピニオ
ン本体６との噛み合いの瞬間やスタータＡの惰性回転中
の再起動による再噛み合い時に生じる過大Ｗ！ｉ撃時に
滑るよう設定されている。、ｍ撃吸収標構８による衝撃
荷重の吸収力により、樹脂製ビニオン本体６の割れ、摩
耗が防止され、ピニオンの耐久性が向上できる。１ 樹脂製ビニオン本体６が金属製リングギア２と噛み合っ
た後は、出力軸３の回転力により金属製リングギア２が
駆動されエンジンの始動がなされる。エンジンが自刃回
転し始めると、ヘリカルスプライン３１．４１の作用で
樹脂製ビニオン本体６Ｊ）ｉよびスリーブ４は後方へ押
し戻され、金属製リングギア２と樹脂製ピニオン本体６
との噛み合いは解除される。。

さらに本実施例は、樹脂製ビニオン本体６の内部（本実
施例では樹脂製ビニオン本体６の内周とスリーブ４の外
周との間に設けた環状空間６７）に樹脂製ビニオン本体
６を前方にイ」勢するスプリング８３を配設しているの
で、樹脂製ビニＡン本体６とスプリング８３とが軸方向
に重なるため、スタータへの軸方向の寸法の短縮が可能
となる効果を有する。

また本実施例は、ｅｔａクラッヂ９をインナヘリカルス
プライン４１ど軸方向に重ねて配置しているので、スタ
ータＡの軸方向の寸法をコンパクトにできる効果も有す
る。。

イ）本実施例では、樹脂製ビニオン本体６の前面６１、
歯先６２の衝撃荷重の吸収に金属製カバー７と衝撃吸収
機構８を適用したが、衝撃吸収機構８を設りないで金ｌ
ｉ１製カバー７のみで樹脂製ビニＡ゛ン本体６の前面６
１、歯先６２の衝撃？ｉ？ｌΦの吸収を行っても良い。

口）本実施例では、金属製カバーを一体成形により設け
たが、２分割以上のものでも良い。

ハ）本実施例では、本発明のエンジンのスタータに車両
用エンジンの慣性噛み込み式スタータを適用したが、空
気調和装置の冷媒圧縮磯の駆動用エンジンのスタータで
も良い。

二）本実施例では、本発明のエンジンのスタータに車両
用エンジンの慣性噛み込み（ベンディング）式スタータ
を適用したが、マグネチックシフト式スタータ、コア４
シャル式スタータでも良い。

ホ）本実施例では、クラッチプレートが、外筒に軸方向
の変位が可能で回転方向の変位を阻止した状態で連結さ
れているが、クラッチプレートがスリーブに軸方向の変
位が可能で回転方向の変位を阻止した状態で連結され、
摩擦力付与手段が外筒側に連結されていても良い。

へ〉外筒６８とクラッチプレート９２どの連結、および
摩擦プレート９７とスリーブ４との連結は、ともに軸方
向の相対変位を許容し回転方向の相対変位を阻止する連
結手段ならスプライン嵌合、セレーション嵌合以外であ
っても良い。

ト）摩擦プレート９７の付勢手段としては、ダイヤフラ
ムスプリング、ウェーブスプリング、コイルスプリング
など他のスプリングが使用できる。

さらにクラッチプレートと摩擦プレートとで形成される
クラッチ面は円錐面、周方向の波状面など平面以外であ
っても良い。

チ）本実施例では、クラッチに多板式摩擦クラッチを適
用したが、クラッチにローラクラッチ、ラヂエットクラ
ッチ、スプラグクラッチ等を適用しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエンジンのスタータの一実施例に適用
したピニオンを示寸断面図、第２図は本発明のエンジン
のスタータの一実施例を示す断面図、第３図は本発明の
エンジンのスタータの一実施例の要部の斜視図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電動機と、該電動機の出力軸に装着され、始動時前
   進してエンジンのクランク軸に取付けられた金属製リン
   グギアに噛み込むピニオンとを備えるエンジンのスター
   タにおいて、 前記ピニオンは、樹脂製ピニオン本体と、該ピニオン本
   体の前面および内周面に固着された金属製カバーとから
   なることを特徴とするエンジンのスタータ。 ２）前記金属製カバーは、前記リングギアと同一材質の
   金属で設けられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のエンジンのスタータ。