WO2017175597A1 - スタータ - Google Patents

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WO2017175597A1
WO2017175597A1 PCT/JP2017/011903 JP2017011903W WO2017175597A1 WO 2017175597 A1 WO2017175597 A1 WO 2017175597A1 JP 2017011903 W JP2017011903 W JP 2017011903W WO 2017175597 A1 WO2017175597 A1 WO 2017175597A1
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center bracket
gear
starter
gear case
pinion shaft
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Inventor
伊藤　勝
西舘　圭介
定博 濱畑
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日立オートモティブシステムズ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00—Starting of engines by means of electric motors
    • F02N11/08—Circuits or control means specially adapted for starting of engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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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 an electric motor using a planetary gear transmission, and more particularly to a starter used for starting an internal combustion engine.
  • the starter for starting an internal combustion engine includes a motor unit, a speed reduction mechanism unit, a power transmission mechanism unit including a pinion shaft and a pinion, and a gear case that houses the power transmission mechanism unit.
  • the speed reduction mechanism section is composed of an external gear integrally formed with the armature shaft of the motor section, an internal gear, and a plurality of planetary gears rotatably supported on the pinion shaft.
  • An internal gear is accommodated and held in a center bracket, and the center bracket is provided with a bearing at the center to rotatably support a pinion shaft and to be accommodated in a gear case (see Patent Document 1).
  • the center bracket is integrally formed with a support portion of a bearing member that rotatably supports the pinion shaft and an internal gear of the planetary gear, and on the outer periphery of the center bracket. This is achieved by providing a rubber damper and storing the rubber damper in a gear case so that they can contact each other.
  • the rubber damper that contacts the gear case and the center bracket is arranged on the side close to the bearing member.
  • the present invention it is possible to suppress the propagation of the impact load to the internal gear and the impact load to the rotation support portion of the pinion shaft to the gear case at the same time, and to suppress the noise diffusion from the gear case.
  • the reliability of the entire mechanism can be improved.
  • FIG. 3 is a developed perspective view of the periphery of a power transmission unit 3 and a gear case 19 according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a starter 1 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the periphery of the power transmission unit 3 and the gear case 19 according to the present embodiment.
  • the starter 1 includes a mug switch 2, a power transmission unit 3, and a motor 4.
  • the plunger 5 is sucked and the pinion 6 housed in the power transmission unit 3 is connected to the ring gear 15 mounted on the engine via the shift lever 7.
  • the pinion 6 is meshed with the ring gear 15 by moving in the axial direction.
  • the motor 4 includes a laminated core 8, a coil 9, a commutator 10, a shaft 11, and an armature 12.
  • the armature 12 is rotatably supported by the slide bearings 12a and 12b.
  • An outer tooth 11a is formed at the tip of the shaft 11 and meshes with the planetary gear 13a of the planetary gear reduction mechanism 13 in the power transmission unit 3, and the rotational force of the motor 4 is transmitted to the pinion shaft 14 with a predetermined reduction ratio. Then, the rotation is transmitted to the pinion 6 through the helical spline on the pinion shaft 14.
  • the internal teeth 13b of the planetary gear speed reduction mechanism 13 are formed integrally with a center bracket 17 incorporating a slide bearing 16 that rotatably supports the pinion shaft 14.
  • a rubber member 18 is attached to the outer periphery of the center bracket 17 and is housed in a gear case 19 that forms an outer shell of the power transmission unit 3. Mating.
  • the rubber member 18 functions as a damper, but is not limited to the rubber member 18 of the present embodiment, and may be a member that suppresses impact load propagation to the gear case 19. In particular, by using the rubber member 18 as in the present embodiment, the rubber member 18 can be easily deformed, the rubber member 18 can be easily attached to the center bracket 17, and the assemblability is improved.
  • the impact load generated when the starter 1 is energized by the engine start request and the pinion 6 meshes with the ring gear 15 is transmitted to the internal teeth 13b of the planetary gear mechanism 13 and the pinion shaft 14 can rotate. It is also applied to the slide bearing 16 that is supported on the bearing. However, if the rubber member 18 is mounted on the outer periphery of the center bracket 17 on which the internal teeth 13b are integrally formed and the sliding bearing 16 is mounted, it is possible to block the propagation of both of the above-mentioned impact loads to the gear case 19. A high effect is obtained for noise suppression during starter 1 operation.
  • the mounting location of the rubber member 18 can be uniformly absorbed by both the internal teeth 13b and the slide bearing 16 in the axial direction of the center bracket 17, and the noise suppression is high. An effect is obtained.
  • the rubber member 18 is further disposed on the outer periphery of the center bracket 17 and closer to the slide bearing 16 than the inner teeth 13b, so that it is possible to further suppress the noise from coming out of the starter 1.

Abstract

ギアケースへの荷重伝播としてピニオンシャフトの回転支持部からの荷重伝播が配慮されず、更なる騒音抑制に向けた課題であった。　本発明に係る内燃機関始動用スタータは、センタブラケットはピニオンシャフトを回転支持する軸受部材の支持部と遊星歯車の内歯車を一体に形成するとともに、センタブラケットの外周にゴムダンパーを備え、ギアケースにゴムダンパーが接触可能に収納することで実現する。

Description

スタータ
　本発明は、遊星歯車変速装置を用いた電動機に係り、特に内燃機関始動用として用いられるスタータに関するものである。
　内燃機関始動用スタータでは、モータ部と、減速機構部とピニオンシャフトとピニオンからなる動力伝達機構部と、動力伝達機構部を収容するギアケースから構成される。
　減速機構部は、モータ部のアーマチャシャフトと一体的に構成された外歯車と、内歯車と、ピニオンシャフトに回転可能に支持された複数の遊星歯車とから構成される。内歯車は、センタブラケットに収容保持され、センタブラケットは中心部に軸受を備えピニオンシャフトを回転可能に支持すると共にギアケースに収容される構成が開示されている（特許文献1参照）。
　近年、自動車の燃料消費低減として信号待ち等にエンジンを停止するアイドルストップシステムが注目されているが、エンジン始動頻度増加に対応した動力伝達機構の信頼性向上とエンジン始動時の騒音抑制を目的に、減速機構の内歯車の外周にゴムダンパーを装着し内歯車への衝撃荷重を吸収しギアケースへの荷重伝播を抑制し騒音低減する技術が開示されている。（特許文献２参照）
特開2001-116089公報 特開2004-278352公報
　上記従来技術においては、ギアケースへの荷重伝播としてピニオンシャフトの回転支持部からの荷重伝播が配慮されず、更なる騒音抑制に向けた課題であった。
　上記課題を解決するため、本発明に係る内燃機関始動用スタータは、センタブラケットはピニオンシャフトを回転支持する軸受部材の支持部と遊星歯車の内歯車を一体に形成するとともに、センタブラケットの外周にゴムダンパーを備え、ギアケースにゴムダンパーが接触可能に収納することで実現する。
　さらに、ギアケースとセンタブラケットに接触するゴムダンパーは、軸受部材に近い側に配置する。　
　本発明によれば、内歯車への衝撃荷重とピニオンシャフトの回転支持部への衝撃荷重のギアケースへの伝播を同時に抑制し、ギアケースからの騒音拡散を抑制することが可能となり、動力伝達機構全体の信頼性向上が図ることができる。
本実施形態に係るスタータ１の断面図である。 本実施形態に係る動力伝達部３及びギアケース１９周辺の展開斜視図である。
　以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
　図１は、本実施形態に係るスタータ１の断面図である。図２は、本実施形態に係る動力伝達部３及びギアケース１９周辺の展開斜視図である。
　スタータ１は、マグスイッチ2、動力伝達部3、モータ4から構成される。バッテリーからマグスイッチ2の内部に収納された励磁コイルに電流が流れると、プランジャ5が吸引され、動力伝達部3に収納されたピニオン6がシフトレバー7を介してエンジンに装着されたリングギヤ15に向かって軸方向に移動しピニオン6がリングギヤ15に噛み合わされる。
　モータ4は、積層されたコア8と、コイル9と、コンミテータ10と、シャフト11と、アーマチャー12とから構成される。アーマチャー12は、すべり軸受12a、12bに回転可能に支承される。シャフト11の先端には外歯11aが形成され動力伝達部3内の遊星歯車減速機構13の遊星歯車13aと噛合い、所定の減速比を以ってピニオンシャフト14にモータ4の回転力が伝達され、ピニオンシャフト14上のヘリカルスプラインを経てピニオン6に回転が伝達される。
　遊星歯車減速機構13の内歯13bは、ピニオンシャフト14を回転可能に支承するすべり軸受16を組み込んだセンタブラケット17と一体に形成される。センタブラケット17の外周にはゴム部材18を装着し動力伝達部3の外郭を成すギアケース19に収納され、ゴム部材18は、ギアケース19内周に接触可能でかつ回転方向に弾性変形可能に嵌合する。ゴム部材18はダンパーとして機能するが、本実施形態のゴム部材18に限られず、ギアケース19への衝撃荷重伝播を抑制する部材であればよい。特に本実施形態のようにゴム部材18を用いることにより、ゴム部材18が変形容易であり、ゴム部材18をセンタブラケット17への装着が容易となり、組み立て性が向上する。
　これらの構成により、エンジン始動要求によりスタータ1に通電が開始しピニオン6がリングギヤ15に噛合う際に発生する衝撃荷重は、遊星歯車機構13の内歯13bに伝達するとともにピニオンシャフト14を回転可能に支承するすべり軸受16にも印加される。しかし、内歯13ｂを一体に形成しすべり軸受16を装着するセンタブラケット17の外周にゴム部材18を装着するとことで、上記双方の衝撃荷重のギアケース19への伝播を遮断することが可能となり、スタータ1動作時の騒音抑制に高い効果が得られる。
　さらに、ゴム部材18の装着場所は、センタブラケット17の軸方向において内歯13bとすべり軸受16との間に装着することで、双方の衝撃荷重を均一に吸収することができ、騒音抑制により高い効果が得られる。
　また、ゴム部材18は、センタブラケット17の外周でかつ内歯13bよりすべり軸受16に近い側に配置されることにより、騒音がスタータ１の外部に出ることを更に抑制することができる。
1…スタータ、2…マグスイッチ、3…動力伝達部、4…モータ、5…プランジャ、6…ピニオン、7…シフトレバー、8…コア、9…コイル、10…コンミテータ、11…シャフト、11a…外歯、12…アーマチャー、12a…すべり軸受、12b…すべり軸受、13…遊星歯車減速機構、13a…遊星歯車、13ｂ…内歯、14…ピニオンシャフト、15…リングギヤ、16…すべり軸受、17…センタブラケット、18…ゴム部材、19…ギアケース

Claims (3)

  1. 　ピニオンシャフトを回転支持する支持部材の外周にダンパーを備え、
    　ギアケースへの衝撃荷重伝播を抑制するスタータ。
  2. 　請求項１に記載のスタータモータにおいて、
    　前記ピニオンシャフトを回転可能に支持する軸受部材と、
    　前記軸受部材を支持するとともに内歯車が形成されたセンタブラケットと、
    　前記センタブラケットを収納するギアケースと、
    　前記バンパーは、前記ギアケースと前記センタブラケットに接触するスタータ。
  3. 　請求項２に記載のスタータモータにおいて、
    　前記ダンパーは、前記センタブラケットの外周でかつ前記内歯車より前記軸受部材に近い側に配置されるスタータ。
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