WO2016051979A1 - スタータ - Google Patents
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- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02N15/00—Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
- F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
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- F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
- F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
- F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
Definitions
- the present invention relates to a starter mounted on an automobile.
- an elastic body is installed on the outer periphery of the inter gear.
- the intergear is supported by the gear case via the elastic body, and vibration from the intergear to the gear case is reduced.
- the starter starts the engine, the engine working force resulting from the compression, intake, explosion, and exhaust strokes of the engine is transmitted to the inter gear via the pinion shaft. Due to this acting force, the elastic body is deformed, and the intergear is displaced from the center of the shaft, causing an inclination. For this reason, the meshing between the intergear and the planetary gear becomes uneven, torque transmission to the engine may not be performed properly, and vibration and noise tend to increase.
- the present invention has been improved in view of these problems.
- the starter By suppressing the inclination of the intergear, the starter can appropriately transmit torque to the engine during operation and can reduce vibration and noise. Is to provide.
- the present application includes a plurality of means for solving the above problems.
- a starter having a gear reduction mechanism that reduces the rotation of the motor shaft and a case member that accommodates the gear reduction mechanism is provided.
- a plurality of different contact portions between the outer periphery of the gear reduction mechanism and the inner periphery of the case member, and at least the first contact portion and the second contact portion of the plurality of contact portions are in the axial direction. Are provided at different positions.
- Axial sectional view of starter Enlarged view of an axial cross-sectional view of the intergear, the gear case, and the first contact portion and the second contact portion according to the first embodiment.
- the enlarged view of the front view seen from the rear surface of the intergear, gear case, and 1st contact part and 2nd contact part by 1st Embodiment Enlarged view of the first protrusion when the first protrusion and the gear case are integrally formed according to the first embodiment
- the enlarged view of the 1st projection when the 1st projection and gear case by a 1st embodiment couple with another member
- the enlarged view of the front view seen from the rear surface of the intergear, gear case, and 1st contact part and 2nd contact part by 2nd Embodiment Enlarged view of the first protrusion when the first protrusion and the gear case are integrally formed according to the second embodiment
- the enlarged view of the 1st projection when the 1st projection and gear case by a 2nd embodiment couple with another member Enlarged view of the axial cross-sectional view of the intergear, the gear case, and the first contact portion and the second contact portion according to the third embodiment.
- Enlarged view of the first protrusion when the first protrusion and the intergear are integrally formed according to the third embodiment
- the enlarged view of the 1st projection when the 1st projection and inter gear by a 3rd embodiment couple with another member
- Enlarged view of the axial cross-sectional view of the intergear, the gear case, and the first contact portion and the second contact portion according to the fourth embodiment The enlarged view of the front view seen from the rear surface of the intergear, gear case, and 1st contact part and 2nd contact part by 4th Embodiment
- Enlarged view of the first protrusion when the first protrusion and the intergear are integrally formed according to the fourth embodiment
- Enlarged view of the first protrusion when the first protrusion and the inter gear according to the fourth embodiment are coupled by a separate member
- a planetary gear mechanism In the gear reduction mechanism of this embodiment, a planetary gear mechanism will be described as a representative example, but the planetary gear mechanism is not limited to the planetary gear mechanism.
- the present invention can be applied to a two-axis reduction mechanism.
- FIG. 1 is an axial sectional view of the starter.
- the starter of the present embodiment includes a motor 1, a planetary gear mechanism 2, a one-way clutch 3, a pinion shaft 4, a pinion 5, a magnet switch 6, and a shift lever 7.
- the motor 1 is a direct current motor, and includes a cylindrical yoke 11, a motor rotating shaft 12, and an armature 13 disposed on the radially inner side of the yoke 11.
- a plurality of permanent magnets 14 are installed on the inner peripheral surface of the yoke 11 in the circumferential direction.
- An end plate 15 is provided at the rear end of the yoke 11.
- a rear sliding bearing 16 for rotatably supporting the rear end portion of the motor rotating shaft 12 is provided at the radial center of the end plate 15.
- a plurality of teeth are formed in the armature 13 in the circumferential direction, and slots (not shown) are formed between adjacent teeth.
- a coil (not shown) is wound between the two slots.
- the commutator 17 includes a plurality of segments (not shown) that are mutually insulated, and each segment is coupled to a coil.
- the armature 13 and the commutator 17 are fixed to the motor rotating shaft 12, and the rear end portion of the motor rotating shaft 12 is rotatably supported via a sliding bearing 16 installed on the end frame 15. Since the motor 1 itself is well known, further explanation is omitted.
- the planetary gear mechanism 2 is housed in a gear case 81 installed at the front of the yoke 11.
- the planetary gear mechanism 2 includes a sun gear 21 formed at the front end of the motor rotating shaft 12, a plurality of planetary gears 22 that mesh with the sun gear 21, and an inter gear 23 that is installed on the outer peripheral side of the planetary gear 22.
- the speed reducer reduces the rotational speed of the motor rotating shaft 12 and amplifies the output torque.
- Inter gear 23 is installed in the gear case 81. Teeth (not shown) are formed on the inner peripheral surface of the intergear 23, and are supported by the gear case 81 via the intergear support portion 20 on the outer periphery.
- the carrier 24 is engaged with the intergear 23 and is supported rotatably with respect to the intergear 23.
- Planetary gear support pins 25 are erected on the carrier 24 at equal intervals, and the planetary gear 22 is rotatably supported.
- the pinion shaft 4 is arranged coaxially with the motor rotation shaft 12, a front end portion is supported by a gear case 81 via a bearing 82, and a rear end portion is fixed to the center portion of the carrier 24 of the planetary gear mechanism 2. Thereby, the pinion shaft 4 rotates integrally with the carrier 24.
- a helical spline 41 formed on the outer periphery of the pinion shaft 4 is engaged with a helical spline 34 of the clutch outer 31. Thereby, the torque of the pinion shaft 4 can be transmitted to the clutch outer 31, and the one-way clutch 3 can move in the axial direction with respect to the pinion shaft 4.
- the one-way clutch 3 includes a clutch outer 31, a clutch inner 32 disposed inside the clutch outer 31, a clutch roller 33, and the like.
- a helical spline 34 is formed on the inner peripheral surface of the clutch outer 31, and the inner peripheral surface meshes with a helical spline 41 formed on the pinion shaft 4.
- a clutch roller 33 is disposed between the clutch outer 31 and the clutch inner 32 and transmits torque to the clutch inner 32.
- a pinion 5 is integrally provided at the tip of the clutch inner 32. The pinion 5 transmits the rotational torque of the pinion shaft 4 to an engine ring gear (not shown).
- the magnet switch 6 includes an exciting coil 62 that generates an electromagnetic force when energized from the battery, a plunger 61 that operates the shift lever 7 using this electromagnetic force, and a return that pushes back the plunger 61 when the energization of the exciting coil 62 is stopped. It consists of a spring 63 and the like. Since the magnet switch 6 is well known, further explanation is omitted.
- the shift lever 7 is rotatably supported by a lever pin 71 fixed to the front case 81.
- the upper end portion of the shift lever 7 is connected to the front end portion of the plunger 61 of the magnet switch 6, and the lower end portion of the shift lever 7 is engaged with a washer 72 that contacts the one-way clutch 3.
- the one-way clutch 3 can move in the axial direction.
- the exciting coil 62 of the magnet switch 6 When the engine start switch is turned on, the exciting coil 62 of the magnet switch 6 is energized. The plunger 61 is attracted rearward by the electromagnetic force generated by the exciting coil 62, and the upper end of the shift lever 7 connected thereto is drawn. As a result, the lower end of the shift lever 7 moves to the ring gear and pushes the one-way clutch 3 forward.
- the movable contact (not shown) of the magnet switch 6 moves to the fixed contact side and contacts the fixed contact. Then, the battery voltage is applied to the armature 13 to start energization, and a magnetic field is generated.
- the armature 13 is rotated by electromagnetic force generated between the magnetic field and the permanent magnet 14 provided on the yoke 11. As the armature 13 rotates, the rotational torque of the armature 13 is transmitted to the pinion shaft 4 via the planetary gear speed reduction mechanism 2, and the pinion shaft 4 rotates.
- the clutch outer 31 meshing with the pinion shaft 4 is rotated, and the pinion 5 integrated with the clutch inner 32 is rotated via the clutch roller 33.
- the electromagnetic force generated for stopping energization of the exciting coil 62 is reduced.
- the plunger 61 is returned to the original position by the acting force of the return spring 63, the movable contact of the magnet switch 6 is separated from the fixed contact, and the energization to the motor 1 is stopped.
- the plunger 61 is returned, the one-way clutch 3 is returned via the shift lever 7, so that the pinion 5 is returned away from the ring gear.
- the starter drives the engine
- this acting force is transmitted to the inter gear 23 via the pinion shaft 4, resulting in the inclination of the inter gear 23.
- the inclination of the intergear 23 can be suppressed by installing a plurality of contact portions at different positions in the axial direction between the intergear 23 and the gear case 81.
- the contact portion that characterizes this embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
- FIG. 2 is an enlarged view of an axial sectional view of the intergear 23, the gear case 81, the first contact portion 271, and the second contact portion 281.
- FIG. 3 is an enlarged front view of the intergear 23, the gear case 81, the first contact portion 271, and the second contact portion 281 as viewed from the rear surface.
- the first protrusion 27 is provided at the front part of the inner periphery of the gear case 81
- the second protrusion 28 is provided at the rear part of the outer periphery of the intergear 23.
- the first protrusion 27 and the gear case 81, and the second protrusion 28 and the intergear 23 are integrally formed or joined by separate members.
- the first protrusion 27 is provided in the pinion shaft radial direction so as to receive a force in the pinion shaft radial direction, and the second protrusion 28 is provided at a different angle in the circumferential direction from the first protrusion 27 (see FIG. 3). .
- the first protrusion 27 is brought into contact with the outer periphery of the intergear 23 to form the first contact portion 271.
- the second protrusion 28 is brought into contact with the inner periphery of the gear case 81 to form a second contact portion 281.
- FIG. 4 is an enlarged view of the first protrusion when the first protrusion 27 and the gear case 81 are integrally formed.
- the first protrusion 27 is provided on the inner peripheral surface of the gear case 81, and the contact area between the first contact portion 271 and the intergear 23 is a closed curve formed by the intersection of the first protrusion 27 and the inner peripheral surface of the gear case 81. Installed smaller than the enclosed area.
- the second protrusion 28 is formed integrally with the intergear 23
- the second protrusion 28 is provided on the outer peripheral surface of the intergear 23
- the contact area between the second contact portion 281 and the gear case 81 is determined by the second protrusion 28.
- FIG 5 is an enlarged view of the first protrusion when the first protrusion 27 and the gear case 81 are coupled by separate members.
- the contact area between the first contact portion 271 and the intergear 23 is set smaller than the area of the joint surface between the first protrusion 27 and the gear case 81.
- the contact area between the second contact portion 281 and the gear case 81 is set smaller than the area of the joint surface between the second protrusion 28 and the intergear 23.
- the first contact portion 271 and the second contact portion 281 are installed at different positions in the axial direction. Accordingly, a reaction torque can be applied to the intergear 23 to suppress the inclination of the intergear 23.
- the engine-side end surface 272 of the first projection 27 is provided on the same plane as the engine-side inner end surface 811 of the gear case 81, and the motor-side end surface 282 of the second projection 28 is the motor-side end surface of the intergear 23.
- the axial distance between the first contact portion 271 and the second contact portion 281 is maximized, the intergear 23 receives a larger reaction force torque, and the inclination of the intergear 23 is reduced.
- the suppression effect can be improved. Thereby, transmission of the driving torque of the motor to the engine can be performed appropriately.
- non-uniform meshing between the inter gear 23 and the planetary gear 22 can be suppressed, and vibration of the inter gear 23 itself can be reduced.
- the contact area between the first contact portion 271 and the intergear 23 is a closed curve formed by the intersection of the first protrusion 27 and the inner peripheral surface of the gear case 81.
- the contact area between the second contact portion 281 and the gear case 81 is an area surrounded by a closed curve formed by the intersection of the second protrusion 28 and the outer peripheral surface of the intergear 23. Installed smaller.
- the contact area between the first contact portion 271 and the intergear 23 is set smaller than the area of the joint surface between the first protrusion 27 and the gear case 81.
- the contact area between the second contact portion 281 and the gear case 81 is set smaller than the area of the joint surface between the second protrusion 28 and the intergear 23.
- the starter in which one protrusion is provided on each of the gear case 81 and the intergear 23 and two contact portions are formed has been representatively described.
- Each is not limited to one protrusion.
- three protrusions may be provided on the inner periphery of the gear case 81 and the outer periphery of the inter gear 23 to form six contact portions.
- a planetary gear mechanism In the gear reduction mechanism of this embodiment, a planetary gear mechanism will be described as a representative example, but the planetary gear mechanism is not limited to the planetary gear mechanism.
- the present invention can be applied to a two-axis reduction mechanism.
- the basic structure such as the motor 1, the planetary gear mechanism 2, and the gear case 81 is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the first contact portion and the second contact portion is the same as that of the first embodiment. changed.
- the following is a description of differences from the first embodiment.
- symbol is attached
- FIG. 6 is an enlarged view of an axial sectional view of the intergear 23, the gear case 81, the first contact portion 371, and the second contact portion 381.
- FIG. 7 is an enlarged view of the front view seen from the rear surface of the intergear 23, the gear case 81, the first contact portion 371, and the second contact portion 381.
- the first protrusion 37 is provided at the front part of the inner periphery of the gear case 81
- the second protrusion 38 is provided at the rear part of the inner periphery of the gear case 81.
- the first protrusion 37 and the second protrusion 38 are integrally formed with the gear case 81 or connected by separate members. When connecting by another member, it is good also as welding or adhesion
- the first protrusion 37 is provided in the pinion shaft radial direction so that it receives a force in the pinion shaft radial direction, and the second protrusion 38 is provided at a different angle from the first protrusion 37 in the circumferential direction (see FIG. 7). .
- the first protrusion 37 is brought into contact with the front part of the outer periphery of the intergear 23 to form the first contact part 371.
- the second protrusion 38 is brought into contact with the rear portion of the outer periphery of the intergear 23 to form a second contact portion 381.
- FIG. 8 is an enlarged view of the first protrusion when the first protrusion 37 and the gear case 81 are integrally formed.
- the first protrusion 37 is provided on the inner peripheral surface of the gear case 81, and the contact area between the first contact portion 371 and the intergear 23 is a closed curve formed by the intersection of the first protrusion 37 and the inner peripheral surface of the gear case 81. Installed smaller than the enclosed area.
- the second protrusion 38 is integrally formed with the gear case 81, the second protrusion 38 is provided on the inner peripheral surface of the gear case 81, and the contact area between the second contact portion 381 and the intergear 23 is equal to the second protrusion. 38 and the inner peripheral surface of the gear case 81 are installed smaller than the area surrounded by the closed curve formed.
- FIG. 9 is an enlarged view of the first protrusion when the first protrusion 37 and the gear case 81 are coupled by separate members.
- the contact area between the first contact portion 371 and the intergear 23 is set smaller than the area of the joint surface between the first protrusion 37 and the gear case 81.
- the contact area between the second contact portion 381 and the intergear 23 is set smaller than the area of the joint surface between the second protrusion 38 and the intergear 23.
- the front and rear portions of the gear case 81 are each provided with one protrusion to form two contact portions, but the front and rear portions of the gear case 81 are representatively described. It is not limited to one protrusion. In the present invention, for example, three protrusions may be provided on the front portion and the rear portion of the gear case 81 to form six contact portions. By forming the six contact portions, when the inclination of the intergear 23 occurs, the intergear 23 can receive a larger reaction force torque, and the effect of suppressing the inclination can be improved.
- a planetary gear mechanism In the gear reduction mechanism of this embodiment, a planetary gear mechanism will be described as a representative example, but the planetary gear mechanism is not limited to the planetary gear mechanism.
- the present invention can be applied to a two-axis reduction mechanism.
- the basic structure such as the motor 1, the planetary gear mechanism 2, and the gear case 81 is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the first contact portion and the second contact portion is the same as that of the first embodiment. changed.
- the following is a description of differences from the first embodiment.
- symbol is attached
- FIG. 10 is an enlarged view of an axial sectional view of the intergear 23, the gear case 81, the first contact portion 471, and the second contact portion 481.
- FIG. 11 is an enlarged view of the front view seen from the rear surface of the intergear 23, the gear case 81, the first contact portion 471, and the second contact portion 481.
- a first protrusion 47 is provided at the front part of the outer periphery of the intergear 23, and a second protrusion 48 is provided at the rear part of the inner periphery of the gear case 81.
- the first protrusion 47 and the intergear 23, and the second protrusion 48 and the gear case 81 are integrally formed or connected by separate members.
- the first projection 47 is provided in the pinion shaft radial direction so that the force in the pinion shaft radial direction is received, and the second projection 48 is provided at a different angle in the circumferential direction from the first projection 47 (see FIG. 11). .
- the first protrusion 47 is brought into contact with the front portion of the inner periphery of the gear case 81 to form the first contact portion 471.
- the second protrusion 48 is brought into contact with the rear portion of the outer periphery of the intergear 23 to form a second contact portion 481.
- FIG. 12 is an enlarged view of the first protrusion when the first protrusion 47 and the intergear 23 are integrally formed.
- the first protrusion 47 is provided on the outer peripheral surface of the inter gear 23, and the contact area between the first contact portion 471 and the gear case 81 is surrounded by a closed curve formed by the intersection of the first protrusion 47 and the outer peripheral surface of the inter gear 23. Installed smaller than the area.
- the second protrusion 48 is integrally formed with the gear case 81, the second protrusion 48 is provided on the inner peripheral surface of the gear case 81, and the contact area between the second contact portion 481 and the intergear 23 is the second protrusion. 48 and the inner peripheral surface of the gear case 81 are installed smaller than the area surrounded by the closed curve formed.
- FIG. 13 is an enlarged view of the first protrusion when the first protrusion 47 and the gear case 81 are coupled by separate members.
- the contact area between the first contact portion 471 and the gear case 81 is set smaller than the area of the joint surface between the first protrusion 47 and the intergear 23.
- the contact area between the second contact portion 481 and the intergear 23 is set smaller than the area of the joint surface between the second protrusion 48 and the gear case 81.
- one projection is provided on each of the front part of the intergear 23 and the rear part of the gear case 81 to form two contact parts.
- the projection is not limited to one projection at the rear portion and the gear case 81.
- three protrusions may be provided on the front portion of the intergear 23 and the rear portion of the gear case 81 to form six contact portions.
- a planetary gear mechanism In the gear reduction mechanism of this embodiment, a planetary gear mechanism will be described as a representative example, but the planetary gear mechanism is not limited to the planetary gear mechanism.
- the present invention can be applied to a two-axis reduction mechanism.
- the basic structure such as the motor 1, the planetary gear mechanism 2, and the gear case 81 is the same as that of the first embodiment, and the configuration of the first contact portion and the second contact portion is the same as that of the first embodiment. changed.
- the following is a description of differences from the first embodiment.
- symbol is attached
- FIG. 14 is an enlarged view of an axial sectional view of the intergear 23, the gear case 81, the first contact portion 571, and the second contact portion 581.
- FIG. 15 is an enlarged view of the front view seen from the rear surface of the intergear 23, the gear case 81, the first contact portion 571, and the second contact portion 581.
- a first protrusion 57 is provided at the front part of the outer periphery of the inter gear 23, and a second protrusion 58 is provided at the rear part of the outer periphery of the inter gear 23.
- the first protrusions 57, the second protrusions 58, and the intergear 23 are integrally formed or coupled by separate members.
- the first protrusion 57 is provided in the pinion shaft radial direction so that it receives the force in the pinion shaft radial direction, and the second protrusion 58 is provided at a different angle from the first protrusion 57 in the circumferential direction (see FIG. 15). .
- the first protrusion 57 is brought into contact with the front portion of the inner periphery of the gear case 81 to form the first contact portion 571.
- the second protrusion 58 is brought into contact with the rear portion of the inner periphery of the gear case 81 to form a second contact portion 581.
- FIG. 16 is an enlarged view of the first protrusion when the first protrusion 57 and the intergear 23 are integrally formed.
- the first protrusion 57 is provided on the inner peripheral surface of the inter gear 23, and the contact area between the first contact portion 571 and the gear case 81 is surrounded by a closed curve formed by the intersection of the first protrusion 27 and the outer peripheral surface of the inter gear 23. Installed smaller than the required area.
- the second protrusion 58 is integrally formed with the intergear 23
- the second protrusion 58 is provided on the outer peripheral surface of the intergear 23
- the contact area between the second contact portion 581 and the gear case 81 is the second protrusion 58.
- 17 is an enlarged view of the first protrusion when the first protrusion 57 and the intergear 23 are coupled by separate members.
- the contact area between the first contact portion 571 and the gear case 81 is set smaller than the area of the joint surface between the first protrusion 57 and the intergear 23.
- the contact area between the second contact portion 581 and the gear case 81 is set smaller than the area of the joint surface between the second protrusion 58 and the inter gear 23. ing.
- one projection is provided on each of the front part and the rear part of the intergear 23 to form two contact parts, but the front part and the rear part of the intergear 23 are representatively described. It is not limited to one protrusion. In the present invention, for example, three protrusions may be provided on the front part and the rear part of the intergear 23 to form six contact parts. By forming the six contact portions, when the inclination of the intergear 23 occurs, the intergear 23 can receive a larger reaction force torque, and the effect of suppressing the inclination can be improved.
- the inclination of the inter gear can be suppressed by installing a plurality of contact portions at different positions in the axial direction between the outer periphery of the inter gear and the inner periphery of the case member.
- transmission of vibration from the inter gear to the case member can be reduced by reducing the contact area between the inter gear and the case member. This will be described in detail below.
- a starter having a gear reduction mechanism that reduces the rotation of a motor shaft and a case member that houses the gear reduction mechanism, and a plurality of different contacts between an outer periphery of the gear reduction mechanism and an inner periphery of the case member
- a plurality of the contact portions, and at least the first contact portion and the second contact portion are provided at different positions in the axial direction.
- the engine-side end face of the first protrusion is provided on the same plane as the engine-side inner end face of the case member, and the motor-side end face of the second protrusion is on the same plane as the motor-side tip face of the gear reduction mechanism. Provided.
- the first protrusion and the case member are integrally formed, the first protrusion is provided on an inner peripheral surface of the case member, and a contact area between the first contact portion and the gear speed reduction mechanism is determined by the first protrusion and the case member. It is installed smaller than the area surrounded by the closed curve formed by the inner peripheral surfaces of the case members intersecting, the second protrusion is formed integrally with the gear reduction mechanism, and the second protrusion is provided on the outer peripheral surface of the gear reduction mechanism.
- the contact area between the second contact portion and the case member is set smaller than the area surrounded by the closed curve formed by the second protrusion and the outer peripheral surface of the gear reduction mechanism intersecting each other.
- the first protrusion and the case member are coupled by a separate member, and a contact area between the first contact portion and the gear reduction mechanism is set smaller than an area of a joint surface between the first protrusion and the case member.
- Two protrusions are coupled to the gear reduction mechanism by a separate member, and a contact area between the second contact portion and the case member is set smaller than an area of a joint surface between the second protrusion and the gear reduction mechanism.
- the engine-side end face of the first protrusion is provided on the same plane as the engine-side inner end face of the case member, and the motor-side end face of the second protrusion is on the same plane as the motor-side tip face of the gear reduction mechanism. Provided.
- the first protrusion and the case member are integrally formed, the first protrusion is provided on an inner peripheral surface of the case member, and a contact area between the first contact portion and the gear speed reduction mechanism is determined by the first protrusion and the case member.
- the case member is installed smaller than an area surrounded by a closed curve formed by intersecting inner peripheral surfaces of the case member, the second protrusion is formed integrally with the case member, and the second protrusion is provided on the inner peripheral surface of the case member.
- the contact area of the second contact portion and the gear reduction mechanism is set smaller than the area surrounded by a closed curve formed by the second protrusion and the inner peripheral surface of the case member intersecting each other.
- the first protrusion and the case member are coupled by a separate member, and a contact area between the first contact portion and the gear reduction mechanism is set smaller than an area of a joint surface between the first protrusion and the case member.
- Two protrusions are coupled to the case member by a separate member, and a contact area between the second contact portion and the gear reduction mechanism is set smaller than an area of a joint surface between the second protrusion and the gear reduction mechanism.
- the engine-side end face of the first protrusion is provided on the same plane as the engine-side inner end face of the case member, and the motor-side end face of the second protrusion is on the same plane as the motor-side tip face of the gear reduction mechanism. Provided.
- the first protrusion and the gear reduction mechanism are integrally formed, the first protrusion is provided on an outer peripheral surface of the gear reduction mechanism, and a contact area between the first contact portion and the case member is determined by the first protrusion and the gear
- the gear reduction mechanism is installed smaller than the area surrounded by the closed curve formed by the intersection of the outer peripheral surfaces of the gear reduction mechanism, the second protrusion is formed integrally with the case member, and the second protrusion is provided on the inner peripheral surface of the case member.
- the contact area of the second contact portion and the gear reduction mechanism is set smaller than the area surrounded by a closed curve formed by the second protrusion and the inner peripheral surface of the case member intersecting each other.
- the first protrusion and the gear reduction mechanism are coupled by a separate member, and a contact area between the first contact portion and the case member is set smaller than an area of a joint surface between the first protrusion and the gear reduction mechanism,
- the second protrusion is coupled to the case member by a separate member, and the contact area between the second contact portion and the gear reduction mechanism is set smaller than the area of the joint surface between the second protrusion and the case member.
- a first contact portion formed in contact with the second protrusion and a second contact portion formed in contact with the inner periphery of the case member are provided.
- the engine-side end face of the first protrusion is provided on the same plane as the engine-side inner end face of the case member, and the motor-side end face of the second protrusion is on the same plane as the motor-side tip face of the gear reduction mechanism. Provided.
- the first protrusion and the gear reduction mechanism are integrally formed, the first protrusion is provided on an inner peripheral surface of the gear reduction mechanism, and a contact area between the first contact portion and the case member is the same as that of the first protrusion.
- the gear reduction mechanism is installed smaller than the area surrounded by the closed curve formed by the intersection of the outer peripheral surfaces of the gear reduction mechanism, the second protrusion is formed integrally with the gear reduction mechanism, and the second protrusion is formed on the outer peripheral surface of the gear reduction mechanism.
- the contact area between the second contact portion and the case member is set smaller than an area surrounded by a closed curve formed by an intersection between the second protrusion and the outer peripheral surface of the gear reduction mechanism.
- the first protrusion and the gear reduction mechanism are coupled by a separate member, and a contact area between the first contact portion and the case member is set smaller than an area of a joint surface between the first protrusion and the gear reduction mechanism,
- the second protrusion is coupled to the gear reduction mechanism by a separate member, and the contact area between the second contact portion and the case member is set smaller than the area of the joint surface between the second protrusion and the gear reduction mechanism.
- torque transmission to the ring gear can be appropriately performed by suppressing the inclination of the gear reduction mechanism. Further, non-uniform meshing of the gear of the gear reduction mechanism can be suppressed, and vibration of the gear reduction mechanism itself can be reduced. Furthermore, by reducing the contact area between the gear reduction mechanism and the case member, vibration transmission from the gear reduction mechanism to the case member can be reduced, and vibration and noise of the starter can be suppressed.
- the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
- the above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to one having all the configurations described.
- a part of the configuration of an embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of an embodiment.
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Abstract
作動時エンジンへのトルク伝達を適切に行うことができ、かつ振動と騒音の低減ができるスタータを提供する。 モータ軸１２の回転を減速する歯車減速機構２と、前記歯車減速機構を収容するケース部材８１とを有し、前記歯車減速機構の外周と前記ケース部材の内周との間に複数の異なる接触部を備え、複数の前記接触部のうち、少なくとも、第１接触部２７と第２接触部２８とが、軸方向に異なる位置に設けられるようにスタータを構成する。
Description
本発明は、自動車に搭載されるスタータに関するものである。
近年、騒音規制や快適性の追求の観点から自動車始動用スタータなどの自動車コンポーネントにおいては、静粛性のニーズが高まっている。スタータの静音化を実現する方策の一つとして、スタータの内部で発生する振動を抑制する方策がある。このようなスタータの振動抑制に関する発明は、特許文献１に記載されている。
特許文献１で開示されるようなスタータでは、インターギアの外周に弾性体が設置されている。この弾性体を介してインターギアがギアケースに支持され、インターギアからギアケースへの振動を低減する。しかしながら、スタータがエンジンを始動すると、エンジンの圧縮、吸気、爆発、排気の行程に起因するエンジン作用力がピニオン軸を介してインターギアに伝達される。この作用力によって弾性体の変形が発生し、インターギアが軸中心からずれ、傾きが生じる。このため、インターギアと遊星ギアの噛み合いが不均一となり、エンジンへのトルク伝達が適切に行われなくなる可能があり、振動と騒音が増大する傾向もある。
本発明は、これらの問題に鑑みて改良したものであり、インターギアの傾きを抑制することにより、作動時エンジンへのトルク伝達を適切に行うことができ、かつ振動と騒音の低減ができるスタータを提供するものである。
上記課題を解決するために、例えば請求の範囲に記載の構成を採用する。
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、モータ軸の回転を減速する歯車減速機構と、前記歯車減速機構を収容するケース部材とを有するスタータであって、前記歯車減速機構の外周と前記ケース部材の内周との間に複数の異なる接触部を備え、複数の前記接触部のうち、少なくとも、第１接触部と第２接触部とが、軸方向に異なる位置に設けられたことを特徴とする。
本発明によれば、作動時エンジンへのトルク伝達を適切に行うことができ、かつ振動と騒音の低減ができるスタータを提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
本実施形態の歯車減速機構において、遊星ギア機構を代表的に説明するが、遊星ギア機構に限られるものではない。例えば、２軸減速機構にも適用することができる。
本実施形態の歯車減速機構において、遊星ギア機構を代表的に説明するが、遊星ギア機構に限られるものではない。例えば、２軸減速機構にも適用することができる。
図１は、スタータの軸方向断面図である。本実施形態のスタータは、モータ１、遊星ギア機構２、一方向クラッチ３、ピニオン軸４、ピニオン５、マグネットスイッチ６、シフトレバー７を備えている。
モータ１は直流モータであり、円筒状のヨーク１１と、モータ回転軸１２と、ヨーク１１の径方向内側に配置されるアーマチュア１３を有している。ヨーク１１の内周面には、複数の永久磁石１４が周方向に設置されている。ヨーク１１の後端には、エンドプレート１５が設けられている。エンドプレート１５の径方向中央には、モータ回転軸１２の後端部を回転自在に支持するための後部滑り軸受け１６が設けられている。
アーマチュア１３には、ティース（不図示）が周方向に複数形成され、隣接するティース間にスロット（不図示）が形成されている。また、２つのスロット間には、コイル（不図示）が巻装されている。整流子１７は、相互絶縁される複数のセグメント（不図示）より構成され、各セグメントがそれぞれコイルに結合されている。
アーマチュア１３と整流子１７はモータ回転軸１２に固定され、モータ回転軸１２の後端部はエンドフレーム１５に設置される滑り軸受け１６を介して回転自在に支持されている。モータ１自体は周知であるため、これ以上の説明は省略する。
ヨーク１１の前部に設置されるギアケース８１に遊星ギア機構２が収容されている。遊星ギア機構２は、モータ回転軸１２の前端部に形成されるサンギア２１と、サンギア２１に噛合い複数の遊星ギア２２と、遊星ギア２２の外周側に設置されたインターギア２３とにより構成される減速機であり、モータ回転軸１２の回転速度を減速し、出力トルクを増幅する。
インターギア２３がギアケース８１に設置されている。インターギア２３の内周面に歯（不図示）が形成され、外周にインターギア支持部２０を介してギアケース８１に支持されている。キャリア２４はインターギア２３に係合され、インターギア２３に対して回転自在に支持される。キャリア２４には、等間隔で遊星ギア支持ピン２５が立設されており、遊星ギア２２が回転自在に支持されている。
ピニオン軸４は、モータ回転軸１２と同軸に配置され、前端部が軸受８２を介してギアケース８１に支持され、後端部が遊星ギア機構２のキャリア２４の中心部に固定されている。これにより、ピニオン軸４は、キャリア２４と一体に回転する。ピニオン軸４の外周に形成されたヘリカルスプライン４１がクラッチアウタ３１のヘリカルスプライン３４に係合している。これにより、ピニオン軸４のトルクをクラッチアウタ３１に伝達でき、且つ、ピニオン軸４に対し、一方向クラッチ３が軸方向に移動可能になる。
一方向クラッチ３は、クラッチアウタ３１と、クラッチアウタ３１の内側に配置されるクラッチインナ３２と、クラッチローラ３３等より構成されている。クラッチアウタ３１の内周面には、ヘリカルスプライン３４が形成され、該内周面はピニオン軸４に形成されたヘリカルスプライン４１に噛み合っている。これにより、ピニオン軸４のトルクがクラッチアウタ３１に伝達されている。クラッチローラ３３がクラッチアウタ３１とクラッチインナ３２の間に配置され、クラッチインナ３２へトルクを伝達する。また、クラッチインナ３２の先端に、ピニオン５が一体的に設けられている。ピニオン５は、ピニオン軸４の回転トルクをエンジンのリングギア（不図示）に伝達する。
マグネットスイッチ６は、バッテリからの通電により電磁力を発生する励磁コイル６２と、この電磁力を利用してシフトレバー７を操作するプランジャ６１と、励磁コイル６２への通電停止時プランジャ６１を押し戻すリターンスプリング６３等より構成されている。マグネットスイッチ６は周知であるため、これ以上の説明は省略する。
シフトレバー７は、フロントケース８１に固定されるレバーピン７１により回転自在に支持されている。シフトレバー７の上端部はマグネットスイッチ６のプランジャ６１の前端部につながり、シフトレバー７の下端部は一方向クラッチ３に当接するワッシャ７２に係合されている。プランジャ６１の動きをワッシャ７２を介して一方向クラッチ３に伝達することで、一方向クラッチ３が軸方向に移動可能になる。
エンジン始動スイッチをオンにすると、マグネットスイッチ６の励磁コイル６２に通電される。励磁コイル６２によって発生する電磁力よりプランジャ６１が後方へ吸引され、これにつながるシフトレバー７の上端が引込まれる。これにより、シフトレバー７の下端がリングギアに移動し、一方向クラッチ３を前方へ押し出す。
また、プランジャ６１の移動により、マグネットスイッチ６の可動接点（不図示）が固定接点側に移動し、固定接点に接触する。すると、アーマチュア１３にバッテリの電圧が印加されて通電が開始し、磁界が発生する。この磁界とヨーク１１に設けられる永久磁石１４との間に生じる電磁力によって、アーマチュア１３が回転する。アーマチュア１３が回転することにより、アーマチュア１３の回転トルクが遊星歯車減速機構２を介してピニオン軸４に伝達され、ピニオン軸４が回転させる。ピニオン軸４が回転することにより、ピニオン軸４に噛み合うクラッチアウタ３１を連れ回り、クラッチローラ３３を介して、クラッチインナ３２と一体になるピニオン５が回転させる。すると、ピニオン５が回転しながら、リングギア側へ押し出され、リングギアに噛み合う。ピニオン５とリングギアが噛合った後、ピニオン５からリングギアに回転トルクが伝達されてエンジンをクランキングする。
エンジン始動スイッチをオフにすると、励磁コイル６２への通電停止のため発生する電磁力が減少する。リターンスプリング６３の作用力によりプランジャ６１が元の位置に戻され、マグネットスイッチ６の可動接点は固定接点から分離してモータ１への通電が停止される。また、プランジャ６１が戻されるとシフトレバー７を介して一方向クラッチ３が戻されるため、ピニオン５がリングギアから離れて戻される。
ここで、スタータがエンジンを駆動する時に、例えば、ピニオン５がエンジン作用力を受けると、この作用力がピニオン軸４を介してインターギア２３に伝達され、インターギア２３の傾きを起因する。これに対し、インターギア２３とギアケース８１の間に軸方向に異なる位置で複数の接触部を設置することにより、インターギア２３の傾きを抑制することができる。以下、この実施形態の特徴をなす接触部について、図２、図３を参照して詳しく説明する。
図２はインターギア２３、ギアケース８１、および第１接触部２７１、第２接触部２８１の軸方向断面図の拡大図である。図３はインターギア２３、ギアケース８１、および第１接触部２７１、第２接触部２８１の後面から見た正面図の拡大図である。図２に示すように、ギアケース８１の内周の前部に第１突起２７が設けられ、インターギア２３の外周の後部に第２突起２８が設けられている。第１突起２７とギアケース８１、第２突起２８とインターギア２３はそれぞれ一体形成、あるいは、別部材により結合させる。別部材により結合する場合、溶接あるいは接着としてもよい。第１突起２７がピニオン軸径方向の力を受けるように、ピニオン軸径方向に設けられ、第２突起２８が第１突起２７と円周方向の異なる角度で設けられている（図３参照）。インターギア２３をギアケース８１に圧入すると、第１突起２７がインターギア２３の外周に接触させ、第１接触部２７１を形成する。また、第２突起２８がギアケース８１の内周に接触させ、第２接触部２８１を形成する。第１接触部２７１と第２接触部２８１の拘束により、インターギア２３が傾かないようにギアケース８１に嵌合されている。また、第１突起２７のエンジン側の端面２７２がギアケース８１のエンジン側の内端面８１１と同じ平面に設けられ、第２突起２８のモータ側の端面２８２がインターギア２３のモータ側の先端面２３１と同じ平面に設けられ（図２参照）、第１接触部２７１と第２接触部２８１の軸方向の距離が最大にすることができる。図４は、第１突起２７とギアケース８１が一体形成する場合第１突起の拡大図である。第１突起２７がギアケース８１の内周面に設けられ、第１接触部２７１とインターギア２３の接触面積が、第１突起２７とギアケース８１の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。同様に、第２突起２８がインターギア２３と一体形成する場合、第２突起２８がインターギア２３の外周面に設けられ、第２接触部２８１とギアケース８１の接触面積が、第２突起２８とインターギア２３の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。図５は、第１突起２７とギアケース８１が別部材により結合する場合第１突起の拡大図である。第１接触部２７１とインターギア２３の接触面積が、第１突起２７とギアケース８１の接合面の面積より小さく設置されている。同様に、第２突起２８がインターギア２３と別部材により結合する場合、第２接触部２８１とギアケース８１の接触面積が、第２突起２８とインターギア２３の接合面の面積より小さく設置されている。
このように、第１の実施形態によれば、エンジン作用力がピニオン軸４を介してインターギア２３にかかる場合、第１接触部２７１と第２接触部２８１が軸方向に異なる位置で設置されることによって、インターギア２３に反力トルクを加えて、インターギア２３の傾きを抑制することができる。また、第１突起２７のエンジン側の端面２７２がギアケース８１のエンジン側の内端面８１１と同じ平面に設けられ、第２突起２８のモータ側の端面２８２がインターギア２３のモータ側の先端面２３１と同じ平面に設けられることによって、第１接触部２７１と第２接触部２８１の軸方向の距離が最大になり、インターギア２３がもっと大きい反力トルクを受けられ、インターギア２３の傾きの抑制効果を向上できる。これにより、エンジンへのモータの駆動トルクの伝達を適切に行うことができる。また、インターギア２３と遊星ギア２２の噛み合いの不均一を抑制することができ、インターギア２３自体の振動を低減することができる。更に、第１突起２７とギアケース８１が一体形成する場合、第１接触部２７１とインターギア２３の接触面積が、第１突起２７とギアケース８１の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。第２突起２８がインターギア２３と一体形成する場合、第２接触部２８１とギアケース８１の接触面積が、第２突起２８とインターギア２３の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。第１突起２７とギアケース８１が別部材により結合する場合、第１接触部２７１とインターギア２３の接触面積が、第１突起２７とギアケース８１の接合面の面積より小さく設置される。第２突起２８がインターギア２３と別部材により結合する場合、第２接触部２８１とギアケース８１の接触面積が、第２突起２８とインターギア２３の接合面の面積より小さく設置されている。これによって、インターギアからギアケースへの振動伝達を減少することができ、エンジン始動時、スタータの振動と騒音を低減することができる。
上記第１の実施形態においては、ギアケース８１とインターギア２３にそれぞれ一つの突起が設けられ、二つの接触部を形成させたスタータを代表的に説明したが、ギアケース８１とインターギア２３にそれぞれ一つの突起に限られるものではない。この発明は、例えば、ギアケース８１の内周とインターギア２３の外周にそれぞれ三つの突起を設けして、六つの接触部を形成させるものでもよい。六つの接触部を形成することによって、インターギア２３の傾きが発生する時、インターギア２３がもっと大きい反力トルクを受けられ、傾きの抑制効果を向上することができる。
［第２の実施形態］
本実施形態の歯車減速機構において、遊星ギア機構を代表的に説明するが、遊星ギア機構に限られるものではない。例えば、２軸減速機構にも適用することができる。
本実施形態の歯車減速機構において、遊星ギア機構を代表的に説明するが、遊星ギア機構に限られるものではない。例えば、２軸減速機構にも適用することができる。
第２の実施形態では、モータ１、遊星ギア機構２、ギアケース８１など基本な構造を第１の実施形態と同一とし、第１接触部、第２接触部の構成を第１の実施形態から変更した。以下は第１の実施形態と異なるところを説明する。尚、第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付している。
図６はインターギア２３、ギアケース８１、および第１接触部３７１、第２接触部３８１の軸方向断面図の拡大図である。図７はインターギア２３、ギアケース８１、および第１接触部３７１、第２接触部３８１の後面から見た正面図の拡大図である。図６に示すように、ギアケース８１の内周の前部に第１突起３７が設けられ、ギアケース８１の内周の後部に第２突起３８が設けられている。第１突起３７、第２突起３８がギアケース８１とそれぞれ一体形成、あるいは、別部材により結合させる。別部材により結合する場合、溶接あるいは接着としてもよい。第１突起３７がピニオン軸径方向の力を受けるように、ピニオン軸径方向に設けられ、第２突起３８が第１突起３７と円周方向の異なる角度で設けられている（図７参照）。インターギア２３をギアケース８１に圧入すると、第１突起３７がインターギア２３の外周の前部に当接させ、第１接触部３７１を形成する。また、第２突起３８がインターギア２３の外周の後部に当接させ、第２接触部３８１を形成する。第１接触部３７１と第２接触部３８１の拘束により、インターギア２３が傾かないようにギアケース８１に嵌合されている。また、第１突起３７のエンジン側の端面３７２がギアケース８１のエンジン側の内端面８１１と同じ平面に設けられ、第２突起３８のモータ側の端面３８２がインターギア２３のモータ側の先端面２３１と同じ平面に設けられ（図６参照）、第１接触部３７１と第２接触部３８１の軸方向の距離が最大にすることができる。図８は、第１突起３７とギアケース８１が一体形成する場合第１突起の拡大図である。第１突起３７がギアケース８１の内周面に設けられ、第１接触部３７１とインターギア２３の接触面積が、第１突起３７とギアケース８１の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。同様に、第２突起３８がギアケース８１と一体形成する場合、第２突起３８がギアケース８１の内周面に設けられ、第２接触部３８１とインターギア２３の接触面積が、第２突起３８とギアケース８１の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。図９は、第１突起３７とギアケース８１が別部材により結合する場合第１突起の拡大図である。第１接触部３７１とインターギア２３の接触面積が、第１突起３７とギアケース８１の接合面の面積より小さく設置されている。同様に、第２突起３８がギアケース８１と別部材により結合する場合、第２接触部３８１とインターギア２３の接触面積が、第２突起３８とインターギア２３の接合面の面積より小さく設置されている。
従って、上記第２の実施形態においても、第１の実施形態とほぼ同じ効果を得ることができる。
上記第２の実施形態においては、ギアケース８１の前部と後部にそれぞれ一つの突起が設けられ、二つの接触部を形成させることを代表的に説明したが、ギアケース８１の前部と後部に一つの突起に限られるものではない。この発明は、例えば、ギアケース８１の前部と後部にそれぞれ三つの突起を設置し、六つの接触部を形成させるものでもよい。六つの接触部を形成することによって、インターギア２３の傾きが発生する時、インターギア２３がもっと大きい反力トルクを受けられ、傾きの抑制効果を向上することができる。
［第３の実施形態］
本実施形態の歯車減速機構において、遊星ギア機構を代表的に説明するが、遊星ギア機構に限られるものではない。例えば、２軸減速機構にも適用することができる。
本実施形態の歯車減速機構において、遊星ギア機構を代表的に説明するが、遊星ギア機構に限られるものではない。例えば、２軸減速機構にも適用することができる。
第３の実施形態では、モータ１、遊星ギア機構２、ギアケース８１など基本な構造を第１の実施形態と同一とし、第１接触部、第２接触部の構成を第１の実施形態から変更した。以下は第１の実施形態と異なるところを説明する。尚、第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付している。
図１０はインターギア２３、ギアケース８１、および第１接触部４７１、第２接触部４８１の軸方向断面図の拡大図である。図１１はインターギア２３、ギアケース８１、および第１接触部４７１、第２接触部４８１の後面から見た正面図の拡大図である。図１０に示すように、インターギア２３の外周の前部に第１突起４７が設けられ、ギアケース８１の内周の後部に第２突起４８が設けられている。第１突起４７とインターギア２３、第２突起４８とギアケース８１はそれぞれ一体形成、あるいは、別部材により結合させる。別部材により結合する場合、溶接あるいは接着としてもよい。第１突起４７がピニオン軸径方向の力を受けるように、ピニオン軸径方向に設けられ、第２突起４８が第１突起４７と円周方向の異なる角度で設けられている（図１１参照）。インターギア２３をギアケース８１に圧入すると、第１突起４７がギアケース８１の内周の前部に当接させ、第１接触部４７１を形成する。また、第２突起４８がインターギア２３の外周の後部に当接させ、第２接触部４８１を形成する。第１接触部４７１と第２接触部４８１の拘束により、インターギア２３が傾かないようにギアケース８１に嵌合されている。また、第１突起４７のエンジン側の端面４７２がギアケース８１のエンジン側の内端面８１１と同じ平面に設けられ、第２突起４８のモータ側の端面４８２がインターギア２３のモータ側の先端面２３１と同じ平面に設けられ（図１０参照）、第１接触部４７１と第２接触部４８１の軸方向の距離が最大にすることができる。図１２は、第１突起４７とインターギア２３が一体形成する場合第１突起の拡大図である。第１突起４７がインターギア２３の外周面に設けられ、第１接触部４７１とギアケース８１の接触面積が、第１突起４７とインターギア２３の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。同様に、第２突起４８がギアケース８１と一体形成する場合、第２突起４８がギアケース８１の内周面に設けられ、第２接触部４８１とインターギア２３の接触面積が、第２突起４８とギアケース８１の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。図１３は、第１突起４７とギアケース８１が別部材により結合する場合第１突起の拡大図である。第１接触部４７１とギアケース８１の接触面積が、第１突起４７とインターギア２３の接合面の面積より小さく設置されている。同様に、第２突起４８がギアケース８１と別部材により結合する場合、第２接触部４８１とインターギア２３の接触面積が、第２突起４８とギアケース８１の接合面の面積より小さく設置されている。
従って、上記第３の実施形態においても、第１の実施形態とほぼ同じ効果を得ることができる。
上記第３の実施形態においては、インターギア２３の前部とギアケース８１後部にそれぞれ一つの突起が設けられ、二つの接触部を形成させることを代表的に説明したが、インターギア２３の前部とギアケース８１後部に一つの突起に限られるものではない。この発明は、例えば、インターギア２３の前部とギアケース８１後部にそれぞれ三つの突起を設置し、六つの接触部を形成させるものでもよい。六つの接触部を形成することによって、インターギア２３の傾きが発生する時、インターギア２３がもっと大きい反力トルクを受けられ、傾きの抑制効果を向上することができる。
［第４の実施形態］
本実施形態の歯車減速機構において、遊星ギア機構を代表的に説明するが、遊星ギア機構に限られるものではない。例えば、２軸減速機構にも適用することができる。
本実施形態の歯車減速機構において、遊星ギア機構を代表的に説明するが、遊星ギア機構に限られるものではない。例えば、２軸減速機構にも適用することができる。
第４の実施形態では、モータ１、遊星ギア機構２、ギアケース８１など基本な構造を第１の実施形態と同一とし、第１接触部、第２接触部の構成を第１の実施形態から変更した。以下は第１の実施形態と異なるところを説明する。尚、第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付している。
図１４はインターギア２３、ギアケース８１、および第１接触部５７１、第２接触部５８１の軸方向断面図の拡大図である。図１５はインターギア２３、ギアケース８１、および第１接触部５７１、第２接触部５８１の後面から見た正面図の拡大図である。図１４に示すように、インターギア２３の外周の前部に第１突起５７が設けられ、インターギア２３の外周の後部に第２突起５８が設けられている。第１突起５７、第２突起５８とインターギア２３はそれぞれ一体形成、あるいは、別部材により結合させる。別部材により結合する場合、溶接あるいは接着としてもよい。第１突起５７がピニオン軸径方向の力を受けるように、ピニオン軸径方向に設けられ、第２突起５８が第１突起５７と円周方向の異なる角度で設けられている（図１５参照）。インターギア２３をギアケース８１に圧入すると、第１突起５７がギアケース８１の内周の前部に当接させ、第１接触部５７１を形成する。また、第２突起５８がギアケース８１の内周の後部に当接させ、第２接触部５８１を形成する。第１接触部５７１と第２接触部５８１の拘束により、インターギア２３が傾かないようにギアケース８１に嵌合されている。また、第１突起５７のエンジン側の端面５７２がギアケース８１のエンジン側の内端面８１１と同じ平面に設けられ、第２突起５８のモータ側の端面５８２がインターギア２３のモータ側の先端面２３１と同じ平面に設けられ（図１４参照）、第１接触部５７１と第２接触部５８１の軸方向の距離が最大にすることができる。図１６は、第１突起５７とインターギア２３が一体形成する場合第１突起の拡大図である。第１突起５７がインターギア２３の内周面に設けられ、第１接触部５７１とギアケース８１の接触面積が、第１突起２７とインターギア２３の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。同様に、第２突起５８がインターギア２３と一体形成する場合、第２突起５８がインターギア２３の外周面に設けられ、第２接触部５８１とギアケース８１の接触面積が、第２突起５８とインターギア２３の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。図１７は、第１突起５７とインターギア２３が別部材により結合する場合第１突起の拡大図である。第１接触部５７１とギアケース８１の接触面積が、第１突起５７とインターギア２３の接合面の面積より小さく設置されている。同様に、第２突起５８がインターギア２３と別部材により結合する場合、第２接触部５８１とギアケース８１の接触面積が、第２突起５８とインターギア２３の接合面の面積より小さく設置されている。
従って、上記第３の実施形態においても、第１の実施形態とほぼ同じ効果を得ることができる。
上記第４の実施形態においては、インターギア２３の前部と後部にそれぞれ一つの突起が設けられ、二つの接触部を形成させることを代表的に説明したが、インターギア２３の前部と後部に一つの突起に限られるものではない。この発明は、例えば、インターギア２３の前部と後部にそれぞれ三つの突起を設置し、六つの接触部を形成させるものでもよい。六つの接触部を形成することによって、インターギア２３の傾きが発生する時、インターギア２３がもっと大きい反力トルクを受けられ、傾きの抑制効果を向上することができる。
以上説明した如く、本発明では、インターギアの外周とケース部材の内周の間に、軸方向に異なる位置に複数の接触部を設置することで、インターギアの傾きを抑制することができる。また、インターギアとケース部材の接触面積の減少により、インターギアからケース部材への振動伝達を低減できる。以下詳細に説明する。
モータ軸の回転を減速する歯車減速機構と、前記歯車減速機構を収容するケース部材とを有するスタータであって、前記歯車減速機構の外周と前記ケース部材の内周との間に複数の異なる接触部を備え、複数の前記接触部のうち、少なくとも、第１接触部と第２接触部とが、軸方向に異なる位置に設けられている。
前記ケース部材の内周の前部に設けられる第１突起と、前記歯車減速機構の外周の後部に設けられる第２突起を有し、前記第１突起が前記歯車減速機構外周に当接させ形成される第１接触部と、前記第２突起が前記ケース部材の内周に当接させ形成される第２接触部を備えている。
前記第１突起のエンジン側の端面が前記ケース部材のエンジン側の内端面と同じ平面に設けられ、前記第２突起のモータ側の端面が前記歯車減速機構のモータ側の先端面と同じ平面に設けられる。
前記第１突起と前記ケース部材が一体形成し、前記第１突起が前記ケース部材の内周面に設けられ、前記第１接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第１突起と前記ケース部材の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置され、前記第２突起が前記歯車減速機構と一体形成し、前記第２突起が前記歯車減速機構の外周面に設けられ、前記第２接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第２突起と前記歯車減速機構の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置されている。
前記第１突起と前記ケース部材が別部材により結合し、前記第１接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第１突起と前記ケース部材の接合面の面積より小さく設置され、前記第２突起が前記歯車減速機構と別部材により結合し、前記第２接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第２突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置される。
また、前記ケース部材の内周の前部に設けられる第１突起と、前記ケース部材の内周の後部に設けられる第２突起を有し、前記第１突起が前記歯車減速機構外周に当接させ形成される第１接触部と、前記第２突起が前記歯車減速機構外周に当接させ形成される第２接触部を備えている。
前記第１突起のエンジン側の端面が前記ケース部材のエンジン側の内端面と同じ平面に設けられ、前記第２突起のモータ側の端面が前記歯車減速機構のモータ側の先端面と同じ平面に設けられる。
前記第１突起と前記ケース部材が一体形成し、前記第１突起が前記ケース部材の内周面に設けられ、前記第１接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第１突起と前記ケース部材の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置され、前記第２突起が前記ケース部材と一体形成し、前記第２突起が前記ケース部材の内周面に設けられ、前記第２接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第２突起と前記ケース部材の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。
前記第１突起と前記ケース部材が別部材により結合し、前記第１接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第１突起と前記ケース部材の接合面の面積より小さく設置され、前記第２突起が前記ケース部材と別部材により結合し、前記第２接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、第２突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置される。
また、前記歯車減速機構の外周の前部に設けられる第１突起と、前記ケース部材の内周の後部に設けられる第２突起を有し、前記第１突起が前記ケース部材の内周に当接させ形成される第１接触部と、前記第２突起が前記歯車減速機構外周に当接させ形成される第２接触部を備えている。
前記第１突起のエンジン側の端面が前記ケース部材のエンジン側の内端面と同じ平面に設けられ、前記第２突起のモータ側の端面が前記歯車減速機構のモータ側の先端面と同じ平面に設けられる。
前記第１突起と前記歯車減速機構が一体形成し、前記第１突起が前記歯車減速機構の外周面に設けられ、前記第１接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第１突起と前記歯車減速機構の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置され、前記第２突起が前記ケース部材と一体形成し、前記第２突起が前記ケース部材の内周面に設けられ、前記第２接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第２突起と前記ケース部材の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。
前記第１突起と前記歯車減速機構が別部材により結合し、前記第１接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第１突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置され、前記第２突起が前記ケース部材と別部材により結合し、前記第２接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第２突起と前記ケース部材の接合面の面積より小さく設置される。
また、前記歯車減速機構の外周の前部に設けられる第１突起と、前記歯車減速機構の外周の後部に設けられる第２突起を有し、前記第１突起が前記ケース部材の内周に当接させ形成される第１接触部と、前記第２突起が前記ケース部材の内周に当接させ形成される第２接触部を備えている。
前記第１突起のエンジン側の端面が前記ケース部材のエンジン側の内端面と同じ平面に設けられ、前記第２突起のモータ側の端面が前記歯車減速機構のモータ側の先端面と同じ平面に設けられる。
前記第１突起と前記歯車減速機構が一体形成し、前記第１突起が前記歯車減速機構の内周面に設けられ、前記第１接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第１突起と前記歯車減速機構の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置され、前記第２突起が前記歯車減速機構と一体形成し、前記第２突起が前記歯車減速機構の外周面に設けられ、前記第２接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第２突起と前記歯車減速機構の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置される。
前記第１突起と前記歯車減速機構が別部材により結合し、前記第１接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第１突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置され、前記第２突起が前記歯車減速機構と別部材により結合し、前記第２接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第２突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置される。
上記のような構成によって、エンジン作用力より歯車減速機構の傾きが発生する場合、この傾きを抑制することができる。また、歯車減速機構とケース部材の接触面積の減少により振動伝達を低減できる。
本発明によれば、歯車減速機構の傾きを抑制することにより、リングギアへのトルク伝達を適切に行うことができる。また、歯車減速機構のギアの噛み合いの不均一を抑制することができ、歯車減速機構自体の振動を低減することができる。更に、歯車減速機構とケース部材の接触面積を減少することにより、歯車減速機構からケース部材への振動伝達を低減でき、スタータの振動と騒音を抑制することができる。
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
１ モータ
１１ ヨーク
１２ モータ回転軸
１３ アーマチュア
１４ 永久磁石
１５ エンドプレート
１６ モータ回転軸後部滑り軸受け
１７ 整流子
２ 遊星ギア機構
２０ インターギア支持部
２１ サンギア
２２ 遊星ギア
２３ インターギア
２４ キャリア
２５ 遊星ギア支持ピン
２７ 第１の実施形態による第１突起
２７１ 第１の実施形態による第１接触部
２７２ 第１の実施形態による第１突起のエンジン側の端面
２８ 第１の実施形態による第２突起
２８１ 第１の実施形態による第２接触部
２８２ 第１の実施形態による第２突起のモータ側の端面
３７ 第２の実施形態による第１突起
３７１ 第２の実施形態による第１接触部
３７２ 第２の実施形態による第１突起のエンジン側の端面
３８ 第２の実施形態による第２突起
３８１ 第２の実施形態による第２接触部
３８２ 第２の実施形態による第２突起のモータ側の端面
４７ 第３の実施形態による第１突起
４７１ 第３の実施形態による第１接触部
４７２ 第３の実施形態による第１突起のエンジン側の端面
４８ 第３の実施形態による第２突起
４８１ 第３の実施形態による第２接触部
４８２ 第３の実施形態による第２突起のモータ側の端面
５７ 第４の実施形態による第１突起
５７１ 第４の実施形態による第１接触部
５７２ 第４の実施形態による第１突起のエンジン側の端面
５８ 第４の実施形態による第２突起
５８１ 第４の実施形態による第２接触部
５８２ 第４の実施形態による第２突起のモータ側の端面
３ 一方向クラッチ
３１ クラッチアウタ
３２ クラッチインナ
３３ クラッチローラ
３４ クラッチアウタのヘリカルスプライン
４ ピニオン軸
４１ ピニオン軸のヘリカルスプライン
５ ピニオン
６ マグネットスイッチ
６１ プランジャ
６２ 励磁コイル
６３ リターンスプリング
７ シフトレバー
７１ レバーピン
７２ ワッシャ
８１ ギアケース
８２ ピニオン軸滑り軸受け
８１１ ギアケースのエンジン側の内端面
２３１ インターギアのモータ側の先端面
１１ ヨーク
１２ モータ回転軸
１３ アーマチュア
１４ 永久磁石
１５ エンドプレート
１６ モータ回転軸後部滑り軸受け
１７ 整流子
２ 遊星ギア機構
２０ インターギア支持部
２１ サンギア
２２ 遊星ギア
２３ インターギア
２４ キャリア
２５ 遊星ギア支持ピン
２７ 第１の実施形態による第１突起
２７１ 第１の実施形態による第１接触部
２７２ 第１の実施形態による第１突起のエンジン側の端面
２８ 第１の実施形態による第２突起
２８１ 第１の実施形態による第２接触部
２８２ 第１の実施形態による第２突起のモータ側の端面
３７ 第２の実施形態による第１突起
３７１ 第２の実施形態による第１接触部
３７２ 第２の実施形態による第１突起のエンジン側の端面
３８ 第２の実施形態による第２突起
３８１ 第２の実施形態による第２接触部
３８２ 第２の実施形態による第２突起のモータ側の端面
４７ 第３の実施形態による第１突起
４７１ 第３の実施形態による第１接触部
４７２ 第３の実施形態による第１突起のエンジン側の端面
４８ 第３の実施形態による第２突起
４８１ 第３の実施形態による第２接触部
４８２ 第３の実施形態による第２突起のモータ側の端面
５７ 第４の実施形態による第１突起
５７１ 第４の実施形態による第１接触部
５７２ 第４の実施形態による第１突起のエンジン側の端面
５８ 第４の実施形態による第２突起
５８１ 第４の実施形態による第２接触部
５８２ 第４の実施形態による第２突起のモータ側の端面
３ 一方向クラッチ
３１ クラッチアウタ
３２ クラッチインナ
３３ クラッチローラ
３４ クラッチアウタのヘリカルスプライン
４ ピニオン軸
４１ ピニオン軸のヘリカルスプライン
５ ピニオン
６ マグネットスイッチ
６１ プランジャ
６２ 励磁コイル
６３ リターンスプリング
７ シフトレバー
７１ レバーピン
７２ ワッシャ
８１ ギアケース
８２ ピニオン軸滑り軸受け
８１１ ギアケースのエンジン側の内端面
２３１ インターギアのモータ側の先端面
Claims (17)
- モータ軸の回転を減速する歯車減速機構と、前記歯車減速機構を収容するケース部材とを有するスタータであって、
前記歯車減速機構の外周と前記ケース部材の内周との間に複数の異なる接触部を備え、複数の前記接触部のうち、少なくとも、第１接触部と第２接触部とが、軸方向に異なる位置に設けられたスタータ。 - 請求項１に記載したスタータにおいて、
前記ケース部材の内周の前部に設けられる第１突起と、前記歯車減速機構の外周の後部に設けられる第２突起を有し、前記第１突起が前記歯車減速機構外周に当接させ形成される第１接触部と、前記第２突起が前記ケース部材の内周に当接させ形成される第２接触部を備えたスタータ。 - 請求項１または２に記載したスタータにおいて、
前記第１突起のエンジン側の端面が前記ケース部材のエンジン側の内端面と同じ平面に設けられ、前記第２突起のモータ側の端面が前記歯車減速機構のモータ側の先端面と同じ平面に設けられたスタータ。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載したスタータにおいて、
前記第１突起と前記ケース部材が一体形成し、前記第１突起が前記ケース部材の内周面に設けられ、前記第１接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第１突起と前記ケース部材の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置され、前記第２突起が前記歯車減速機構と一体形成し、前記第２突起が前記歯車減速機構の外周面に設けられ、前記第２接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第２突起と前記歯車減速機構の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置されたスタータ。 - 請求項１乃至３のいずれかに記載したスタータにおいて、
前記第１突起と前記ケース部材が別部材により結合し、前記第１接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第１突起と前記ケース部材の接合面の面積より小さく設置され、前記第２突起が前記歯車減速機構と別部材により結合し、前記第２接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第２突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置されたスタータ。 - 請求項１に記載したスタータにおいて、
前記ケース部材の内周の前部に設けられる第１突起と、前記ケース部材の内周の後部に設けられる第２突起を有し、前記第１突起が前記歯車減速機構外周に当接させ形成される第１接触部と、前記第２突起が前記歯車減速機構外周に当接させ形成される第２接触部を備えたスタータ。 - 請求項１または６に記載したスタータにおいて、
前記第１突起のエンジン側の端面が前記ケース部材のエンジン側の内端面と同じ平面に設けられ、前記第２突起のモータ側の端面が前記歯車減速機構のモータ側の先端面と同じ平面に設けられたスタータ。 - 請求項１，６または７のいずれかに記載したスタータにおいて、
前記第１突起と前記ケース部材が一体形成し、前記第１突起が前記ケース部材の内周面に設けられ、前記第１接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第１突起と前記ケース部材の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置され、前記第２突起が前記ケース部材と一体形成し、前記第２突起が前記ケース部材の内周面に設けられ、前記第２接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第２突起と前記ケース部材の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置されたスタータ。 - 請求項１，６または７のいずれかに記載したスタータにおいて、
前記第１突起と前記ケース部材が別部材により結合し、前記第１接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第１突起と前記ケース部材の接合面の面積より小さく設置され、前記第２突起が前記ケース部材と別部材により結合し、前記第２接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第２突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置されたスタータ。 - 請求項１に記載したスタータにおいて、
前記歯車減速機構の外周の前部に設けられる第１突起と、前記ケース部材の内周の後部に設けられる第２突起を有し、前記第１突起が前記ケース部材の内周に当接させ形成される第１接触部と、前記第２突起が前記歯車減速機構外周に当接させ形成される第２接触部を備えたスタータ。 - 請求項１または１０に記載したスタータにおいて、
前記第１突起のエンジン側の端面が前記ケース部材のエンジン側の内端面と同じ平面に設けられ、前記第２突起のモータ側の端面が前記歯車減速機構のモータ側の先端面と同じ平面に設けられたスタータ。 - 請求項１，１０または１１のいずれかに記載したスタータにおいて、
前記第１突起と前記歯車減速機構が一体形成し、前記第１突起が前記歯車減速機構の外周面に設けられ、前記第１接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第１突起と前記歯車減速機構の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置され、前記第２突起が前記ケース部材と一体形成し、前記第２突起が前記ケース部材の内周面に設けられ、前記第２接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第２突起と前記ケース部材の内周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置されたスタータ。 - 請求項１，１０または１１のいずれかに記載したスタータにおいて、
前記第１突起と前記歯車減速機構が別部材により結合し、前記第１接触部と前記ケース部材の接触面積が、第１突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置され、前記第２突起が前記ケース部材と別部材により結合し、前記第２接触部と前記歯車減速機構の接触面積が、前記第２突起と前記ケース部材の接合面の面積より小さく設置されたスタータ。 - 請求項１に記載したスタータにおいて、
前記歯車減速機構の外周の前部に設けられる第１突起と、前記歯車減速機構の外周の後部に設けられる第２突起を有し、前記第１突起が前記ケース部材の内周に当接させ形成される第１接触部と、前記第２突起が前記ケース部材の内周に当接させ形成される第２接触部を備えたスタータ。 - 請求項１または１４に記載したスタータにおいて、
前記第１突起のエンジン側の端面が前記ケース部材のエンジン側の内端面と同じ平面に設けられ、前記第２突起のモータ側の端面が前記歯車減速機構のモータ側の先端面と同じ平面に設けられたスタータ。 - 請求項１，１４または１５のいずれかに記載したスタータにおいて、
前記第１突起と前記歯車減速機構が一体形成し、前記第１突起が前記歯車減速機構の内周面に設けられ、前記第１接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第１突起２７と前記歯車減速機構の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置され、前記第２突起が前記歯車減速機構と一体形成し、前記第２突起が前記歯車減速機構の外周面に設けられ、前記第２接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第２突起と前記歯車減速機構の外周面が交わって形成される閉曲線に囲まれる面積より小さく設置されたスタータ。 - 請求項１，１４または１５のいずれかに記載したスタータにおいて、
前記第１突起と前記歯車減速機構が別部材により結合し、前記第１接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第１突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置され、前記第２突起が前記歯車減速機構と別部材により結合し、前記第２接触部と前記ケース部材の接触面積が、前記第２突起と前記歯車減速機構の接合面の面積より小さく設置されたスタータ。
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