JPS6390666A - エンジン用スタ−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】 〔産業上の利用分母〕 この発明は、自動車のエンジン等に使用されるエンジン
用スタータ、特に遊星歯車減速装置を内蔵するもの＼改
良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、遊星歯車減速装置を内蔵したこの種のスタータの
一例として、第２図に示すようなものがあった。同図に
おいて、１００は直流電動機の電機子であり、息下に述
べる要素から構成されている。１０１は電機子コア、１
０２は中間部に電機子コア１０１を設けた電機子回転軸
で、電機子１００の後部にコンミテータ１０３が嵌噛さ
れる。このコンミテータ１０３には電機子コア１０１に
巻かれている電機子コイル１０４が接続されている。

１０５はコンミテータ１０３に接触するブラシ及び保持
器で、ボルト１０６によってリアブラケット１０７に結
合されている。１０８は電機子回転軸１０２をその後方
端部で軸承する軸受であり、リアブラケット１０７の凹
部に嵌合されている。

１０９は直流電動機のヨークで、電機子１００に界磁を
発生させる複数個の永久磁石１０９ａを内周面上に固設
しており、そのヨーク１０９端面には遊星歯車減速装置
を構成する内歯歯車１１０を嵌着したフロントブラケッ
ト１１１が図示の如く装着されている。電機子回転軸１
０２の前端部には平歯車１１２が形成され、これと内歯
歯車１１０の両方に複数の遊星歯車１１３が噛合してい
る。

１１４はこの遊星歯車１１３の内周面に嵌着される軸受
であり、支持ビン１１５によって軸承される。１１６は
、この支持ビン１１５を固着するフランジであり、遊星
歯車減速装置の腕を構成しており、出力回転軸１１７が
後方に置場される。１１８は上記内歯歯車１１０の突起
内周面に嵌着されるスリーブベアリングであり、出力回
転軸１１７を軸承している。１１９は出力回転軸１１７
の後部内周面凹所に嵌着されたスリーブベアリングであ
り、上記電機子回転軸１０２の前端部を軸承している。

１２０は電機子回転軸１０２及び出力回転軸１１７の両
端部間に配設された鋼球でスラストを授受する機能を有
している １２１は出力回転軸１１７の中間部の外周に形成された
ヘリカルスプライン歯で、オーバランニングクラッチ１
２２が前後摺動可能にスプライン嵌合されている。１２
３はオーバランニングクラッチ１２２に結合されている
ピニオン１２４の軸方向移動量を規制する出力軸１１７
の前端部に設けられたストッパであり、１２５は出力回
転軸１１７を前端部で軸承するスリーブベアリングで、
フロントブラケット１１１の前端部内面に嵌着されろ。

１２６は、プラスチック樹脂によって成形された中間部
に回転軸１２６ａを有するレバーで、電磁スイッチ１２
７のプランジャ１２８とオーバランニングクラッチ１２
２の外周部に各端部を図示の如（嵌合される。１２９は
可動接点で、絶縁体１３０を介してロッド１３１に取り
つけられ、ロッド１３１は前後摺動可能な様にコ１１３
２に挿入されている。１３３は固定接点で、ナツト１３
４によって、絶縁体であるキャップ１３５に固定されて
いる。１３６はプランジャ１２８を付勢する励磁コイル
で、プラスチック樹脂で成形されたボビン１３７に巻装
され、ケース１３８に内蔵されている。１３９はリード
ワイヤで、固定接点１３３とブラシ及び保持器１０５の
ブラシとを接続している。

次に動作について説明する。図示しないスタータスイッ
チを閉成することによって電磁スイッチ１２７の励磁コ
イル１３６が通電され、プランジャ１２８が付勢されて
後方に移動してロッド１３１を後方に押し、可動接点１
２９と固定接点１３３とを当接させる。これにより、固
定接点１３３からリードワイヤ１３９を介してブラシ及
び保持器１０５を通じて電機子１００に給電が行なわれ
、電機子１００が回転力を発生する。Ｗ機子１００の回
転は平歯車１１２から遊星歯車１１３に伝達され、遊星
歯車減速機構により減速されてオーバランニングクラッ
チ１２２に伝達される。この時にオーバランニングクラ
ッチ１２２と係合しているピニオン１２４は回転駆動さ
れる。

一方、上記のように付勢されたプランジャ１２８の力は
、レバー１２６を回転軸１２６ａを回転中心として反時
計回り方向に回転させ、オーバランニングクラッチ１２
２をピニオン１２４と共に前方に軸線に沿って摺動させ
る。これによって、ピニオン１２４は、例えば図示しな
いエンジンのクランク軸に取付けられたフライホイール
に固設されたリングギヤと噛合する。

エンジンの始動後においては、ピニオン１２４に対する
エンジンの回転作用によりオーバランニングクラッチ１
２２がピニオン１２４から離脱し、ピニオン１２４のみ
が空転する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のエンジン用スタータは以上のように構成されてい
るので、電磁スイッチと直流電動機本体は並列軸構成さ
れており、エンジンに装着されろａ合、ｓｍスイッチの
スペースをエンジン又はエンジン部を除いた車両側で確
保する事が必要で、車両等におけるエンジンレイアウト
の制約を招く等の問題点があ秒、又、フロントブラケッ
トの先端部がエンジンミッションハウジング内の例えば
フライホイールとの干渉を避けるため、フライホイール
の形状が限定されるなどの問題点があった。

この発明は、上記問題点を解消するためになされたもの
で、電磁スイッチと電動機が直列軸化かつコンパクトに
構成され、さらに出力回転軸の軸承を片持ち構成とする
ことが可能となり、装着性に優れたエンジン用スタータ
を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るエンジン用スタータは、管状の電機子回
転軸を有する電動機、エンジン始動時に電動機の回転力
を出力回転軸に設けたピニオンを通してエンジン側に伝
達するピニオン機構およびスタータスイッチのオン時に
発生した電磁力により出力回転軸を前方に移動させるた
めのスラストを出力回転軸に与えると共に移動接点と固
定接点を有するスイッチをオンして電動機を通電状態に
する電磁スイッチの各軸部を直列的に配設したエンジン
用スタータであって、管状の電機子回転軸の内周面に出
力回転軸を軸承するスリーブベアリングを設けて出力回
転軸を片持ち構成とし、電動機のリアブラケットがプラ
スチック成型され、リアブラケットの前部に電機子回転
軸の後部を軸承する軸受が嵌着される凹部を設けると共
にリアブラケットの後端部からその前方にかけて固定接
点が内設される凹部を設けるようにしたものである。

〔作　用〕

この発明におけるエンジン用スタータは、電機子回転軸
、出力回転軸及び電磁スイッチの軸部が一軸上に直列化
され、スリーブベアリングにより出力回転軸の軸受が片
持てすみ、出力回転軸の回転軸線方向の直線運動及び回
転運動を可能とさせ、リアブラケットの前部の軸受用凹
部によゆこの軸受用凹部に嵌着された軸受で電機子回転
軸を軸承して回転可能とし、リアブラケットの後端部か
ら前方にかけて設けられた凹部の空間を利用して固定接
点をリアブラケット内側に設はリアブラケットの部分を
軸受用及びスイッチ用に十分活用する。

〔実施例〕

す下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、前とは該当構成要素の右側を、後とは
その左側を各々示し、１は直流電動機の電機子であり、
息下に述べる要素から構成されている。２は電機子コア
、３は中間部に電機子コ１２が取付けられ管孔３ａを有
する管状の電機子回転軸で、延長面がその軸線と所定の
角度で交わる例えば直交する平面状のブラシ接触面４ａ
を有するフェイス形コンミテータ４がその後端部に嵌着
され、このフェイス形コンミテータ４には電機子コア２
に巻かれている電機子コイル５が適宜に接続されている
。

６はブラシ及び保持器で、その後側に配置されたバネ６
ａにより前方に付勢され、ブラシ先端がブラシ接触面４
ａに圧接される。７はプラスチック成型された直流電動
機用リアブラケットで、ブラシ及び保持器６を前後移動
自在に収容し中心軸線の回吟にこの軸線と並列に設けら
れた複数のホルダ用孔７ａとこのホルダ用孔７ａよりさ
らにその軸線側で後端部から前方に形成された凹部７ｂ
とを有する。また、リアブラケット７は、凹部７ｂの底
面中央部に軸線方向である前後方向に軸周貫通孔７Ｃと
この軸周貫通孔７Ｃの前端部であるリアブラケット７の
前部に設けられた軸受用凹部７ｄとを有する。さらに、
リアブラケット７は凹部７ｂの内周面からホルダ用孔７
ａに通じる凹部７ｂの孔７ｅと凹部７ｂの内周面に設け
られた凹部７ｂの凹部７ｆとこの凹部７ｆからホルダ用
孔７ａのないリアブラケット７の部分をホルダ用孔７ａ
に対して例えば直交する如く設けられた螺用貫通孔７ｇ
を有する。８は電機子回転軸３の後方最端部を軸承する
軸受で、軸受用凹部７ｄに嵌着されている。

９は後部端面をリアブラケット７の前部端面に衝合して
いる直流電動機のヨークで、電機子１に界磁を発生させ
る複数個の永久磁石９ａを内周面上に固設しておし、前
部端面の段差状の外縁には遊星歯車装置を構成する内歯
歯車１０ａを創設したフロントブラケット１０が図示の
如くそれの段差状の後部端縁を利用して装着される。

このフロントブラケット１０は、後部から前部の方向に
内側に形成されている複数の段状凹部により孔径が小さ
くなっており、後部内周面に形成された内歯歯車１０ａ
と内側中間部に形成された軸受用凹部１０ｂと前部の小
径孔１０ｃと後端面から前方に形成された螺孔１０ｄと
を有している。

１１は電機子回転軸３の前端部の外周囲に形成された太
陽歯車としての平歯車、１２は遊星歯車で、平歯車１１
および内ｍ歯車１０ａ間でそれら両方に噛合している。

１３は遊星歯車１２の内周面に嵌着される軸受、１４は
軸受１３を支承する支持ビン、１５は従来と同様のオー
バランニングクラッチ機構を有するオーバランニングク
ラッチで、軸線に近い位置の内周面に設けたヘリカルス
プライン歯１５ａとこの前方にこの内径より孔径を小ざ
くする内突起１５ｂとを有するオーバランニングクラッ
チインナー１５Ａとこれに係合又は離脱することが可能
であり、後部で支持ピン１４を固着しているオーバラン
ニングクラッチアウター１５Ｂとオーバランニングクラ
ッチインナー１５Ａとオーバランニングクラッチアウタ
−１５Ｂ間に配置されたローラ１５Ｃ等から構成されて
いる。

１６はオーバランニングクラッチインナー１５Ａに嵌着
されラジアル荷重を支承する軸受で、フロントブラケッ
ト１０の凹部１０ｂに嵌合される。

１７は後部端面に凹部１７ａを有する出力回転軸で、中
間部に電機子回転軸３の前端口の管内径より大きい径を
有するスプライン嵌合歯１８が形成されており、ヘリカ
ルスプライン歯１５ａで前後摺動可能にスプライン嵌合
されている。１９はスプライン嵌合歯１８の歯元より出
力回転軸１７の軸線に近いその前方側面と内突起１５ｂ
の後方端面との間に介在するバネで、出力回転軸１７を
常時後方に付勢している。２０は出力回転軸１７の前端
部に形成されているストレートスプライン２１に嵌合さ
れたピニオン、２２は出力回転軸１７の前端部に設けら
れたストッパで、ピニオン２ｏの後部の凹部と出力回転
軸１７の段差間に介在するバネによ抄前方２ζ付勢され
ているピニオン２０を出力回転軸１７に係止させるため
のものである。

２３は電機子回転軸３の管孔３ａの内周面に嵌着され、
管孔３ａの前端口から挿入された出力回転軸１７の後部
を軸承し、出力回転軸１７の前後方向の直線運動及び回
転運動を可能にしているスリーブベアリング、２４はヨ
ーク９の前端中央部にある軸受用孔に嵌着されている軸
受で、電機子コア２取付部と平歯車１１との間で電機子
回転軸３を軸承している。

２５は電機子１を有する直流電動機の後方に直結された
電磁スイッチで、励礎時に電機子１に給電を行なうため
のスイッチ機構と同じく出力回転軸１７にスラストを与
える機構とを有し、以下に述べる要素から構成されてい
る。２６！よ７１ｉ′ｉＪ端側に開口を有するケースで
、前端面をリアブラケット７の後端面に突当てた状態と
なっている。２７はケース２６の前部にリアブラケット
７より外方に突出し前後方向にボルト孔を有するヒレ部
、２８はヒレ部２７の孔に挿通され螺孔１０ｄに螺合し
、ケース２６を直流電動機に締結してリアブラケット７
に結合させるボルトである。２９は励磁コイル３０が巻
回され、巻孔を前後方向に向けてケース２６内に収容さ
れたボビンである。３１は強磁性体から成るプランジャ
で、後部が中空部３１ａを有しケース２６内でボビン２
９の巻孔に移動可能に遊嵌され、前部が中空部３１ａに
つながる孔を前後方向に有するプランジャ管部３１ｂと
なっている。３２はケース２６の開口部の内周面に嵌合
して段差でボビン２９を固定し、中央部に軸受用孔３２
ａを有するコア、３３はコア３２の後端面とプランジャ
３１の後部の前側段差との間に介在するバネで、プラン
ジャ３１を後方に付勢している。３４はコア３２の軸受
用孔３２ａに嵌着された軸受で、プランジャ管部３１ｂ
を前後方向に運動可能に軸承している。

３５は縦断面が丁字形のプランジャロッドで、後端部が
中空部３１ａ内に配置され、中空部３１ａ内で後方に配
置されたバネ３６Ａにより後端面が前方に押されて付勢
される。それの後端部から前方部分がロンド状で、プラ
ンジャ管部３１ｂを貫通して軸周貫通孔７ｃを通り、さ
らに、電機子回転軸３にその後端口から挿入され、電機
子回転軸３の後端部の管孔３ａに嵌着された軸受３６Ｂ
にて軸承される。このプランジャロッド３５の前端面は
、凹部１７ａに接触している鋼球３７に常時当接してい
る。

３８は凹部７ｂとコア３２との間の空間内にあるプラン
ジャ管部３１ｂの前端部の外周面上に装着された絶縁体
で、前側の縁に段差を有している。

３９は嵌着孔を有する可動接点で、絶縁体３８のその段
差部に嵌着している。

４０はＬ字形の固定接点で、凹部７ｂに内設されてその
一辺が可動接点３９と対向配置される。

４１は固定接点４０の一辺に他の一辺とは逆側に結合さ
れた螺で、螺用賀通孔７ｇを通ってリアブラケット７の
外部に突出され、この突出部分にナツト４２を螺合させ
る。これにより、外部端子が構成されると共に固定接点
４０がリアブラケット７に固定化される。

なお、固定接点４０の内で図示しない直流電源に接続さ
れるものを除き残りはｅ側ブラシ及び保持器６に図示し
ないリードワイヤで接続され、また、ｅ側ブラシ及び保
持器６は図示しないリードワイヤで接続されている。ま
た、上記直流電源のΦ側端子は、図示しないリードワイ
ヤで少ット４２の締結により外部から上記接続関係のな
い固定接点４０に接続されている。さらに、上記直流電
源は図示しないスタータスイッチを介して励磁コイル３
０に接続されている。

次に、この発明の一実施例の動作について説明する。

上記スタータスイッチが開成されている状態の時には、
励磁コイル３０ば非通電状態であるので励磁せず、プラ
ンジャ３１にかかる力（よバネ３３の力のみである。こ
のバネ３３による後方への付勢によりプランジャ３１及
びプランジャロッド３５は、移動範囲の内で後方に位置
付けされている。

よって、出力回転軸１７は、Ｔｉ磁スイッチ２５からス
ラストを受けず、バネ１９による後方への付勢を受けて
電機子回転軸３の前端面とスプライン嵌合歯１８の後側
面とが間合する図の位置迄後方に位置決めされる。また
、この時には、可動接点３９は、固定接点４０と離れて
いるので固定接点４０が浮いた状態となり上記直流電源
から電機子１へ給電が行なわれず、電機子１は停止して
いる。

上記スタータスイッチを閉成することによって励磁コイ
ル３０が通電されて励磁し、この励磁による電磁力でプ
ランジャ３１が前方に付勢されて移動する。この移動に
より可動接点３９も前方に移動して可動接点３９が固定
接点４０に接触する。

この接触により固定接点４０同士が可動接点３９を介し
て短絡され、上記直流電源からの電流は、固定接点４０
を流れ、固定接点４０に電気的に結合しているブラシ及
び保持器６のブラシから）工イス形コンミテータ４を流
れ、さらに電機子コイル５を流れて接地側に至る。この
ような電機子１の通電により発生した回転力は、平歯車
１１から遊星歯車１２へと伝達され、遊星歯車１２の公
転力となってオーバランニングクラッチ１５に伝達され
る。オーバランニングクラッチ１５に伝達された公転力
は、ローラ１５ｃの作用によりオーバランニングクラッ
チ１５が係合しているのでスプライン嵌合しているヘリ
カルスプライン歯１５ａからスプライン嵌合歯１８へと
伝達される。これによって出力回転軸１７は、ピニオン
２０と共に一体的に電機子１の回転に対して減速した形
で回転する。

一方、上記のように前方に付勢されたプランジャ３１が
バネ３６Ａを介してプランジャロッド３５を前方に押し
て移動させるので出力回転軸１７は鋼球３７を介してプ
ランジャロッド３５から前方へのスラストを受け、この
スラストによりバネ１９の力に抗してピニオン２０と共
に前方に移動する。

この時には、スプライン嵌合歯１８は、ヘリカルスプラ
イン歯１５ａと嵌合しながら前方に移動してその嵌合位
置を変化させられる。出力回転軸１７の前方への移動に
より小径孔１０ｃから前方に突出されたピニオン２０は
、エンジンに付設されたフライホイールの外周上のリン
グギヤと噛合する。

よって、電機子１の回転力は、ビニオン機構により減速
された形で上記リングギヤに伝達され、上記エンジンを
始動させる。

上記エンジンの始動直後では、上記エンジンの回転力が
上記リングギヤを介してピニオン２０に伝達されるので
ピニオン２０が出力回転軸１７と共に回転を早め、この
回転によるローラ１５ｃの作用によりオーバランニング
クラッチ１５が離脱し、ピニオン２０は出力回転軸１７
等と共に空転する。

さらに乙の始動後、上記スタータスイッチを開成した時
には、スタータは上記初期状態（図示の状態）に戻る。

なお、上記実施例ではコンミテータとしてフェイス形コ
ンミテータを使用した場合について説明したが、従来型
コンミテータであっても良い。

又、上記実施例では電機子回転軸と出力回転軸の間に遊
星歯車減速機構を備丸たものについて説明したが、出力
回転軸の回転速度を減速する必要がない場合は、遊星歯
車減速機構が無くとも良い。

又、上記実施例では、電動機の磁界を発生するものとし
て永久磁石を使用したもので説明しているが、磁極鉄心
にコイルを巻装したものであっても同様の効果を奏する
。

又、上記実施例では、固定接点４０とｅ側ブラシ６とを
リードワイヤで接続したが、リードワイヤを用いず、孔
７ｅを通じた直接接触のみであってもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、通電時にエンジン始
動用の回転力を発生する電動機、上記エンジン始動時に
上記電動機の回転力を上記エンジンに出力回転軸の一端
部に設けられたピニオンを通じて伝達するピニオン機構
およびスタータスイッチのオン時に発生した電磁力によ
り上記出力回転軸をその回転軸線方向前方に移動させる
ためのスラストを上記出力回転軸に与えると共に移動接
点と固定接点とを有するスイッチをオンして上記Ｂ：ｈ
勅機を通電状態にする電磁スイッチの各軸部を直列的に
配設し、上記電動機の電機子回転軸を管状とし、この管
内周面に上記出力回転軸の後部を軸承するスリーブベア
リングを嵌着し、上記電動機のリアブラケットをプラス
チック成型し、上記リアブラケットの前部に上記電機子
回転軸の後部を軸承する軸受を嵌着する軸受用凹部を設
けると共に上記リアブラケットの後端部からその前部に
かけて上記固定接点が内設される凹部を設けるように構
成したので、全長を短かく小型化できると共に軽量化で
き、極めて装着性に浸れたものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるエンジン用スタータ
の断面図、第２図は従来のエンジン用スタータの断面図
である。 図において、１・・・電機子、３・・・電機子回転軸、
３ａ・・・管内、４・・・フェイス形コンミテータ、６
・・・ブラシ及び保持器、７・・・リアブラケット、７
ｍ・・・ホルダ用孔、７ｂ・・・凹部、７ｄ・・軸受用
凹部、７ｅ・・・凹部の孔、７ｆ・・・凹部の凹部、７
ｇ・・・螺用貫通孔、８・・・軸受、１０・・・フロン
トブラケット、１０ａ・・・内歯歯車、１１・・・太陽
歯車、１２・・・遊星ｔａ車、１５・・・オーバランニ
ングクラッチ、１５ａ・・・ヘリカルスプライン歯、１
７・・・出力回転軸、１８・・・スプライン嵌合歯、１
９・・・バネ、２０・・・ピニオン、２３・・・スリー
ブベアリング、２５・・・電磁スイッチ、３０・・・励
磁コイル、３１・・・プランジャ、３１ａ・・・中空部
、３１ｂ・・・プランジャ管部、３３・・・バネ、３５
・・プランジャロッド、３６Ａ・・・バネ、３８・・絶
縁体、３９・・・可動接点、４０・・・固定接点、４２
・・・ナラ　ト。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）管状の電機子回転軸を有し、通電によりエンジン
   始動用の回転力を発生する電動機と、上記エンジン始動
   時にスラストを受けて回転軸線方向に沿った前方に移動
   可能に設けられていると共に前端部に上記エンジン側の
   始動用リングギヤに噛合するピニオンを設けた出力回転
   軸を有し、上記始動時に上記電動機から伝達された回転
   力を上記リングギヤに伝達するピニオン機構と、スター
   タスイッチのオンにより通電され、該通電により発生し
   た電磁力によって上記スラストを与えるように移動体を
   前方に付勢し、接点部が固定接点及び上記移動体の中間
   部に装着された移動接点から成るスイッチをオンして上
   記電動機を通電状態にする電磁スイッチとを備え、上記
   電機子回転軸の管内に上記出力回転軸の後部と上記移動
   体のロッド状前部を互いに逆方向から挿入したエンジン
   用スタータであって、上記電機子回転軸の管内周面に上
   記出力回転軸の後部を軸承するスリーブベアリングを嵌
   着し、上記電動機のリアブラケットがプラスチック成型
   され、上記リアブラケットの前部に上記電機子回転軸の
   後端部を軸承する軸受が嵌着される軸受用凹部を設ける
   と共に上記リアブラケットの後端部から前方にかけて上
   記固定接点が内設される凹部を設けたことを特徴とする
   エンジン用スタータ。
2. （２）上記電機子回転軸の後部に嵌着されたコンミテー
   タをブラシ及び保持器のブラシ先端と接触する平面状の
   接触面を有するフェイス形コンミテータとし、上記リア
   ブラケットの軸受用凹部及び上記リアブラケットの凹部
   の周りの上記リアブラケットの部分に上記ブラシ及び保
   持器を移動自在に収容したホルダ用孔を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のエンジン用スター
   タ。
3. （３）上記移動体を強磁性体から成り後部が中空で前部
   が上記中空につながり中心軸線方向である移動方向に孔
   を有するプランジャと後端部が上記中空内に配置され上
   記中空内に後方配置されたバネにより前方に付勢され上
   記後端部から前方がロッド状になっているプランジャロ
   ッドとから構成し、上記プランジャの前部外周に絶縁体
   を介して上記移動接点を上記固定接点の接点面に相対す
   るように取付けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載のエンジン用スタータ。