JP2009074547A - 回転電気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャフトの第１の溝付き部が、回転電気装置の回転軸に対して垂直な平面に歯と溝を交互に備えた、歯の平均湾曲幅が溝の平均湾曲幅よりも狭い、回転電気装置を提供する。
【解決手段】第１の溝付き部（１４）および前端ストッパー面を有する、回転軸（Ｘ）を中心に回転するシャフト（４）と、内燃機関を駆動するように構成されたスタータヘッドアセンブリ（５）を備える回転電気装置（１）であって、スタータヘッドアセンブリは、シャフトに取り付けられ、スタータヘッドアセンブリをシャフトによって駆動できるように、シャフトの第１の溝付き部と協働しうる第２の溝付き部（１５）を備え、かつスタータヘッドアセンブリの第２の溝付き部が、シャフトの前端ストッパー面から引き込められた第１の軸方向位置と、スタータヘッドアセンブリが、シャフトの前端ストッパー面まで前進した第２の軸方向位置との間を移動できるように構成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転電気装置に関し、より詳細には、例えば自動車用のスタータに関する。本発明はまた、このような装置の製造方法にも関する。

公知の自動車用スタータは、第１の溝付き部、および前側軸方向ストッパー面を有する、回転軸を中心に回転するシャフトと、内燃機関の駆動を可能にするように構成されたスタータヘッドアセンブリを備えている。

スタータヘッドアセンブリは、シャフトに取り付けられており、スタータヘッドアセンブリをシャフトによって駆動できるように、シャフトの第１の溝付き部と協働するように構成された第２の溝付き部を備えている。スタータヘッドアセンブリはまた、例えば、内燃機関の駆動を可能にするために、スタータヘッドアセンブリの第２の溝付き部が、シャフトの前側ストッパー面から引き込められた第１の軸方向位置と、スタータヘッドアセンブリが、シャフトの前側ストッパー面まで前進した第２の軸方向位置との間で、シャフトに対して移動できるように構成されている。シャフトの第１の溝付き部は、回転電気装置の回転軸に対して直交する面に、歯および溝を交互に備えており、歯の平均湾曲幅は、溝の平均湾曲幅よりも小さい。

本発明の目的は、このタイプの回転電気装置を改良することにある。

すなわち、本発明は、シャフトの第１の溝付き部が、回転電気装置の回転軸に対して直交する面に、歯と溝を交互に備えており、歯の平均湾曲幅が、溝の平均湾曲幅よりも小さいことを特徴とする、上記の回転電気装置を提供することを目的としている。

本発明の発明者は、第１の溝付き部の溝に係合する、スタータヘッドアセンブリの第２の溝付き部の歯の断面積を増大させることにより、シャフトの前側ストッパー面に対するスタータヘッドアセンブリの第２の溝付き部の接触面積を増大させて、スタータヘッドアセンブリが、シャフトの軸方向ストッパー面に当接する際の回転電気装置の耐衝撃性を向上させることができることを見出した。

本発明では、スタータヘッドアセンブリの歯の平均湾曲幅は、シャフトの歯の平均湾曲幅よりも大きい。

第２の溝付き部の歯の湾曲幅が大きいため、この第２の溝付き部の製造、特に、スタンピング器具を用いたスタンピングによる第２の溝付き部の製造が簡単になる。このスタンピング器具は、幅広にすることができるため、強度が高い。

本発明の一実施形態では、シャフトの溝の平均湾曲幅に対するシャフトの歯の幅の平均湾曲幅の比は、０．４よりも大きい。

このように、０．４よりも大きい比とすることよって、必要な場合には、第１の溝付き部の歯が尖りすぎるのを防止することができる。

本発明の一実施例では、シャフトの溝の平均湾曲幅に対するシャフトの歯の幅の平均湾曲幅の比は、０．５よりも大きく、好ましくは０．６よりも大きい。

この比は、歯の数が８個の場合、例えば、約０．７７である。

シャフトの溝付き部は、スタータヘッドアセンブリの歯の数の２倍の歯を有しているのが有利である。

第１の溝付き部および第２の溝付き部は、それぞれ、螺旋状の歯を有しているのが好ましい。

本発明の一実施例では、スタータヘッドアセンブリは、内燃機関の歯付きリングを駆動するようになっているピニオンを有する。

スタータヘッドアセンブリは、フリーホイールアセンブリを有しているのが好ましい。

本発明の別の目的は、上記の回転電気装置用のスタータヘッドアセンブリを提供することにある。このスタータヘッドアセンブリは、回転電気装置の回転シャフトに取り付けられるようになっており、このスタータヘッドアセンブリを、前記シャフトによって駆動できるように、シャフトの第１の溝付き部と協働するように構成された第２の溝付き部を備えている。

またスタータヘッドアセンブリは、例えば内燃機関の駆動を可能にするために、スタータヘッドアセンブリの第２の溝付き部がシャフトの前側ストッパー面から引き込められた第１の軸方向位置と、スタータヘッドアセンブリがシャフトの前側ストッパー面まで前進した第２の軸方向位置との間で、シャフトに対して移動できるように構成されており、シャフトの第１の溝付き部は、回転電気装置の回転軸に対して垂直な平面に、歯および溝を交互に備えており、歯の平均湾曲幅は、溝の平均湾曲幅よりも小さい。

本発明はまた、スタータヘッドアセンブリの第２の溝付き部を、スタンピング器具を用いてスタンピングで形成する工程を含む上記の回転電気装置の製造方法を提供するものである。

本発明は、後述する限定目的ではない本発明の実施形態の詳細な説明、および添付の図面から、より良く理解できると思う。

図１は、自動車用スタータ１を構成する回転電気装置の一部の構成要素を示す。

これらの構成要素の中で、特に、ケーシング３内に収容され、スタータ１のロータ（不図示）によって駆動される、減速アセンブリ２に注目されたい。

回転軸Ｘを有する回転シャフト４は、減速アセンブリ２に接続されており、内燃機関の歯付きリング（不図示）を駆動させるようになっているピニオン７を備えるスタータヘッドアセンブリ５を支持している。

またスタータヘッドアセンブリ５は、ピニオン７とハブ９との間に配置された、例えばローラタイプのフリーホイールアセンブリ８を備えている。このフリーホイールアセンブリ８により、始動段階でのピニオン７の駆動が可能となり、ピニオン７の回転速度が、ハブ９の回転速度よりも速くなった時の機械的な回転駆動連結の解除が可能となっている。

このハブ９は、例えば、鋼から形成されている。

回転シャフト４には、図２に詳細に示すように、環状突出部１０からなる前端ストッパーが設けられている。

この環状突出部１０には、スタータヘッドアセンブリを取り付けるためのノッチ１３が設けられている。

回転シャフト４には、この回転シャフト４の環状溝１１内に変形させて取り付けられる、例えば鋼からなる割り座金の形態の後側ストッパー１６が設けられている。

後側ストッパー１６は、他のあらゆる適当な方法で形成することができる。

スタータヘッドアセンブリ５は、引き込められると、後側ストッパー１６に当接する。

回転シャフト４は、第１の溝付き部１４を備えている。この溝付き部１４は、回転シャフト４の長さ方向に設けられている。

第１の溝付き部１４は、歯３０と溝３１を、実質的に螺旋状に交互に配置したものである。

スタータヘッドアセンブリ５は、図３に示すように、回転シャフト４の第１の溝付き部１４と協働するようになっている、環状溝１７と歯１８を交互に有する第２の溝付き部１５を備えている。

第１の溝付き部１４の歯３０の数は、第２の溝付き部１５の歯１８の数の２倍である。

スタータヘッドアセンブリ５は、その第２の溝付き部１５が、シャフト４の前端の環状突出部１０から引き込められた第１の軸方向位置と、スタータヘッドアセンブリ５がシャフト４の前端の環状突出部１０まで前進した第２の軸方向位置との間で、シャフト４上を移動することができ、かつ燃機関の歯付きリングのピニオン７と係合可能である。

スタータヘッドアセンブリ５の第１の軸方向位置から第２の軸方向位置への運動は、旋回フォーク（不図示）によって行われるようになっている。

第２の溝付き部１５は、スタータヘッドアセンブリ５が第２の軸方向位置にある場合に、シャフト４の前側の環状突出部１０に当接する支持面２０を有する。

この支持面２０は、具体的には、歯１８の前端部によって形成されている。

図３に示すように、回転電気装置１の回転軸Ｘに対して垂直な平面Ｐに延在する、シャフト４の第１の溝付き部１４における溝３１の平均湾曲幅ｄ２は、歯３０の平均湾曲幅ｄ１よりも大きい。

本発明における平均湾曲幅は、図３から分かるように、回転軸Ｘを中心とする円Ｃ上の弧の長さを意味する。

上記の例では、この円Ｃの直径は、第１の溝付き部１４の平均直径、すなわち半径Ｒ１＋半径Ｒ２と実質的に一致している。この半径Ｒ１は、回転軸Ｘから溝３１の底部までの距離であり、半径Ｒ２は、回転軸Ｘから歯３０の頂部までの距離である。

上記の例では、溝３１の平均湾曲幅ｄ２に対する歯３０の平均湾曲幅ｄ１の比率は、１未満（ｄ１／ｄ２＜１）であり、０．４（ｄ１／ｄ２＞０．４）よりも大きい。

その結果、第２の溝付き部１５の支持面２０に相当する接触面が増大するため、スタータヘッドアセンブリ５が、回転シャフト４の前端の環状突出部１０に当接する際の回転電気装置の耐衝撃性が改善されている。

また、第２の溝付き部１５の歯１８の大きい湾曲幅により、この第２の溝付き部の製造、特に、スタンピング器具によるこの第２の溝付き部のスタンピング工程が簡単になる。

当然、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記の例では、第１の溝付き部１４は、８個の歯と８個の溝を有しているが、第１の溝付き部１４は、８個ではなく、例えば６個または１０個の歯と溝を有することもできる。

本発明による回転電気装置の長手方向の模式的な部分断面図である。 図１の回転電気装置のスタータヘッドシャフトの第１の溝付き部の模式的な部分図である。 第１の溝付き部および第２の溝付き部の模式的な部分断面図である。

符号の説明

１ スタータ
２ 減速アセンブリ
３ ケーシング
４ 回転シャフト
５ スタータヘッドアセンブリ
７ ピニオン
８ フリーホイールアセンブリ
９ ハブ
１０ 環状突出部
１１ 環状溝
１３ ノッチ
１４ 第１の溝付き部
１５ 第２の溝付き部
１６ 後側ストッパー
１７ 環状溝
１８ 歯
２０ 支持面
３０ 歯
３１ 溝
ｄ１ 歯３０の湾曲幅
ｄ２ 溝３１の湾曲幅
Ｒ１ 半径
Ｒ２ 半径
Ｘ 回転軸

Claims (11)

1. 第１の溝付き部（１４）および前端ストッパー面を有する、回転軸（Ｘ）を中心に回転するシャフト（４）と、
   内燃機関の駆動を可能にするように構成されたスタータヘッドアセンブリ（５）とを備える回転電気装置（１）において、
   前記スタータヘッドアセンブリは、前記シャフトに取り付けられており、前記スタータヘッドアセンブリを前記シャフトによって駆動できるように、前記シャフトの前記第１の溝付き部（１４）と協働するように構成された第２の溝付き部（１５）を備えており、前記スタータヘッドアセンブリはまた、前記内燃機関の駆動を可能にするために、前記スタータヘッドアセンブリの前記第２の溝付き部が、前記シャフトの前端ストッパー面から引き込められた第１の軸方向位置と、前記スタータヘッドアセンブリが前記シャフトの前端ストッパー面まで前進した第２の軸方向位置との間で、前記シャフトに対して移動できるように構成されており、
   前記シャフトの第１の溝付き部（１４）は、前記回転電気装置の回転軸に対して直交する面に歯（３０）および溝（３１）を交互に備えており、前記歯（３０）の平均湾曲幅（ｄ１）は、前記溝（３１）の平均湾曲幅（ｄ２）よりも小さいことを特徴とする回転電気装置。
2. スタータヘッドアセンブリ（５）の歯の平均湾曲幅は、シャフトの歯の平均湾曲幅よりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の回転電気装置。
3. シャフトの溝（３１）の平均湾曲幅（ｄ２）に対する前記シャフトの歯（３０）の平均湾曲幅（ｄ１）の比は、０．４よりも大きいことを特徴とする、請求項１または２に記載の回転電気装置。
4. シャフトの溝（３１）の平均湾曲幅（ｄ２）に対する前記シャフトの歯（３０）の平均湾曲幅（ｄ１）の比は、０．５よりも大きく、好ましくは０．６よりも大きく、具体的には約０．７７であることを特徴とする、請求項３に記載の回転電気装置。
5. シャフト（４）は、スタータヘッドアセンブリの歯（１８）の数の２倍の歯（３０）を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転電気装置。
6. 第１の溝付き部および第２の溝付き部のそれぞれは、螺旋状の歯（３０）、および螺旋状の歯（１８）を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の回転電気装置。
7. スタータヘッドアセンブリ（５）は、内燃機関の歯付きリングを駆動するように構成されたピニオン（７）を備えていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の回転電気装置。
8. スタータヘッドアセンブリは、フリーホイールアセンブリ（８）を有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の回転電気装置。
9. 前端のストッパー面は、シャフト（４）の環状突出部に形成されていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の回転電気装置。
10. 回転電気装置の回転シャフト（４）に取り付けられるようになっているスタータヘッドアセンブリ（５）において、
    このスタータヘッドアセンブリを前記シャフトによって駆動できるように、前記シャフトの第１の溝付き部と協働するように構成された第２の溝付き部（１５）を備えており、前記スタータヘッドアセンブリはまた、特に、前記内燃機関の駆動を可能にするために、前記スタータヘッドアセンブリの前記第２の溝付き部が、前記シャフトの前側ストッパー面から引き込められた第１の軸方向位置と、前記スタータヘッドアセンブリが前記シャフトの前記前側ストッパー面まで前進した第２の軸方向位置との間で、前記シャフトに対して移動できるように構成されており、
    前記シャフト（４）の第１の溝付き部（１４）は、前記回転電気装置の回転軸に対して垂直な平面に、歯（３０）および溝（３１）を交互に備えており、かつ前記歯（３０）の平均湾曲幅（ｄ１）は、前記溝（３１）の平均湾曲幅（ｄ２）よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の回転電気装置用のスタータヘッドアセンブリ（５）。
11. スタータヘッドアセンブリの第２の溝付き部（１５）を、スタンピング器具によるスタンピングで形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の回転電気装置の製造方法。

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