JP3680401B2 - Starter - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを始動させるためのスタータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、例えば、特公平6−31590号公報に開示されたスタータがある。このスタータは、減速装置を介して始動モータの回転力が伝達されるシャフト、このシャフトの外周にヘリカルスプラインを介して嵌合する一方向クラッチ、この一方向クラッチと一体にシャフト上を移動可能に設けられたピニオンギヤ、およびレバーを介して一方向クラッチに前進力を付与するマグネットスイッチ等より構成されて、一方向クラッチがマグネットスイッチより付与された前進力を受けてシャフト上を前進することでピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせることができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のスタータは、一方向クラッチとピニオンギヤが一体でシャフト上を移動する構成であるため、シャフトの全長が長くなるとともに、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合う荷重点からシャフトの後端を支持する軸受までの距離が長くなる。このため、スタータがエンジンを駆動する際に、シャフトの撓みよる機械損が発生してスタータの駆動トルクが低下する。そこで、機械損を補ったり、要求される駆動トルクに僅かに満たない場合には、ピニオンギヤの歯数を減らして、ピニオンギヤとリングギヤとの間の減速比を増加させる手段がよく用いられる。しかし、ピニオンギヤの歯数を一定値以上減少させると、ピニオンギヤの歯底とシャフト外周までの肉厚が薄くなって、ピニオンギヤの歯が損傷するという問題が生じる。従って、ピニオンギヤの歯数を減らす方法でも要求トルクを満足できない場合は、出力が1ランク上の大型スタータを使用しなければならず、コストおよび体格の面で不利であった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、出力軸の撓みによる機械損を低減できるスタータを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明では、ピニオンギヤの前部と後部に設けられた第1円形回転部と第2円形回転部がそれぞれ軸受を介して回転自在および摺動自在に支持されている。これにより、スタータがエンジンを駆動する際の荷重点となるピニオンギヤの前後で回転を支持できるため、荷重点から前後の軸受までの距離が短縮化されて、ピニオンギヤを支持する軸(出力軸)の撓みが抑えられることから、その軸の撓みによる機械損を低減できる。
また、ピニオンギヤの後部に設けられた第2円形回転部を一方向クラッチのアウタとすることで、特別に第2円形回転部を形成する必要がない。
【0005】
請求項2の発明では、ピニオンギヤがシャフトの前端より前方側に位置して、第1円形回転部がシャフトと同軸を成す回転軸として設けられている。従って、ピニオンギヤは、シャフトの外周に嵌合する必要がないことから、中空形状ではなく中実形状にできるため、ピニオンギヤの歯数低減の自由度が向上する。その結果、ある程度のエンジン側の要求トルク不足に対しても対応可能となる。
【0006】
請求項3では、ピニオンギヤの後部に設けられた第2円形回転部を一方向クラッチのアウタとすることで、特別に第2円形回転部を形成する必要がない。
【0007】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスタータを図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1はスタータ1の断面図である。
本実施例のスタータ1は、通電を受けて回転力を発生する始動モータ2、この始動モータ2の回転速度を減速する遊星歯車減速装置(後述する)、この減速装置を介して始動モータ2の回転力が伝達されるドライブシャフト3、このドライブシャフト3の外周に嵌合する一方向クラッチ4、この一方向クラッチ4を介してドライブシャフト3の回転が伝達されるピニオンギヤ5、レバー6を介してピニオンギヤ5に前進力を付与するとともに、始動モータ2の通電を制御するマグネットスイッチ7等より構成されている。
【0008】
始動モータ2は、アーマチャ8、固定磁極9、ヨーク10等から構成された周知の直流モータであり、図示しないキースイッチがON操作されてマグネットスイッチ7内部に設けられたモータ接点(図示しない)が閉じることにより、バッテリから給電されてアーマチャ8が回転する。
減速装置は、アーマチャシャフト8aの外周に形成されたサンギヤ11、このサンギヤ11に噛み合う複数の遊星ギヤ12、各遊星ギヤ12と噛み合うインターナルギヤ13より構成される。サンギヤ11は、アーマチャシャフト8aと一体に回転することでアーマチャシャフト8aの回転を各遊星ギヤ12に伝達する。各遊星ギヤ12は、サンギヤ11とインターナルギヤ13に噛み合ってサンギヤ11の外周を自転しながら公転する。インターナルギヤ13は、センタベアリング14の内周面に圧入されて回転規制されている。なお、センタベアリング14は、始動モータ2のヨーク10の前端に形成されたインロー部10aに嵌合して回転規制および軸方向に移動規制されている。
【0009】
ドライブシャフト3は、その外周面にヘリカルスプライン3aが形成されて、アーマチャシャフト8aの前方でアーマチャシャフト8aと同軸に配され、軸方向に移動規制された状態でセンタベアリング14に軸受15を介して回転自在に支持されている。また、ドライブシャフト3は、その後端中央部に形成された凹所3b内に軸受16を介してアーマチャシャフト8aの前端部を回転自在に支持している。更に、ドライブシャフト3の後端外周には、外径方向に拡大されたフランジ壁3cが設けられて、このフランジ壁3cに複数のピン17が圧入等により固定されている。ピン17は、軸受18を介して遊星ギヤ12を回転自在に支持している。従って、各遊星ギヤ12がサンギヤ11の外周を公転すると、その公転力がピン17を通じてフランジ壁3cに伝達されてドライブシャフト3に回転力が伝達される。
【0010】
一方向クラッチ4は、スプラインチューブ19と一体に設けられたインナ20、インナ20の外周に対向するアウタ21(本発明の第2円形回転部)、このアウタ21とインナ20との間に形成される楔状のカム室(図示しない)に収容されるローラ22、およびワッシャ23を介してローラ22の飛び出しを防止するクラッチカバー24等より構成される。
【0011】
スプラインチューブ19は、内周面にドライブシャフト3のヘリカルスプライン3aと嵌合するヘリカルスプライン19aが形成されて、ドライブシャフト3上を軸方向へ移動可能に設けられている。インナ20は、自身の内周に圧入された軸受25を介してドライブシャフト3の外周に回転自在および摺動自在に嵌合している。ローラ22は、ドライブシャフト3の回転がスプラインチューブ19を通じてインナ20へ伝達されると、カム室の狭い方向へ移動してインナ20とアウタ21とを連結することにより、インナ20の回転をアウタ21へ伝達する。また、アウタ21の方がインナ20より回転速度が高くなると、カム室の広い方向へ移動してアウタ21とインナ20とを切り離すことにより、アウタ21からインナ20へのトルク伝達を遮断する。アウタ21は、スタータハウジング26に固定された軸受27の内周に嵌合して、その軸受27に回転自在および摺動自在(軸方向へ)に支持されている。
【0012】
ピニオンギヤ5は、一方向クラッチ4より前方側でアウタ21と一体に設けられるとともに、ピニオンギヤ5の前部にドライブシャフト3と同軸を成す出力軸28(本発明の第1円形回転部)が一体に設けられて、その出力軸28の先端外周面がスタータハウジング26の先端部に固定された軸受29に回転自在および摺動自在(軸方向へ)に支持されている。このピニオンギヤ5は、一方向クラッチ4および出力軸28とともにドライブシャフト3に対して前方へ移動することによりエンジンのリングギヤ(図示しない)と噛み合うことができる。従って、ピニオンギヤ5の前部(つまりリングギヤ側)に設けられた出力軸28は、リングギヤと干渉することなく回転できる様に、その外径がピニオンギヤ5の歯底より小径に設けられている。なお、スタータハウジング26の先端内面と軸受29との間には、出力軸28の前進規制を行うゴム板等の弾性部材30が配置されている。
【0013】
マグネットスイッチ7は、キースイッチのON操作により通電されるコイル(図示しない)、このコイルの中空内部を摺動自在に配されたプランジャ(図示しない)、および前述のモータ接点等を有し、コイルの磁力によりプランジャが吸引されることでモータ接点を閉成するとともに、プランジャに連結されたジョイント31を介してレバー6を駆動する。
レバー6は、一端がジョイント31に連結されて、他端がスプラインチューブ19の外周に連結され、スタータハウジング26に固定された支点32を中心として揺動可能に設けられている。
【0014】
次に、本実施例の作動を説明する。
キースイッチのON操作によりマグネットスイッチ7内のコイルが通電されてプランジャが吸引されると、ジョイント31に連結されたレバー6が支点32を中心として揺動する。この結果、レバー6の他端に連結されたスプラインチューブ19がドライブシャフト3上をヘリカルスプライン3aに沿って押し出されることにより、一方向クラッチ4、ピニオンギヤ5、および出力軸28が一体となって軸受27、29の内周を摺動しながら前方へ(図1の左方向へ)移動する。これにより、軸受29に対する出力軸28の架かり代は、ピニオンギヤ5が静止状態(図1に示す状態)の時より大きくなる。
【0015】
前方へ移動するピニオンギヤ5がリングギヤの端面に当接した後、マグネットスイッチ7内のモータ接点が閉じると、バッテリから始動モータ2に電流が流れてアーマチャ8に回転力が発生する。アーマチャ8の回転は、減速装置で減速されてドライブシャフト3に伝達され、更に一方向クラッチ4を介してピニオンギヤ5に伝達される。これにより、ピニオンギヤ5は、少なくとも半ピッチ分回転する間にリングギヤと歯筋が合致してリングギヤと噛み合った後、更に前方へ押し出されてリングギヤと完全に噛み合うことで、ピニオンギヤ5の回転がリングギヤに伝達されてエンジンを始動する。なお、ドライブシャフト3に対する一方向クラッチ4の前進は、出力軸28の先端面28aが弾性部材30に衝突して規制される。この衝突の際の衝撃力は弾性部材30の変形によって吸収されることは言うまでもない。
【0016】
エンジン始動後、キースイッチのOFF操作によりマグネットスイッチ7の作動が停止して、それまで吸引されていたプランジャが初期位置へ復帰すると、ジョイント31に連結されたレバー6がエンジン始動時と反対側へ揺動する。この結果、レバー6の他端に連結されたスプラインチューブ19がドライブシャフト3上をヘリカルスプライン3aに沿って後退させられるため、一方向クラッチ4、ピニオンギヤ5、および出力軸28が一体となって軸受27、29の内周を摺動しながら後方へ(図1の右方向へ)移動し、ピニオンギヤ5がリングギヤから離脱して静止状態へ戻る。また、プランジャの復帰によってマグネットスイッチ7内のモータ接点が開き、始動モータ2への通電が停止することでアーマチャ8の回転が停止する。
【0017】
(本実施例の効果)
本実施例では、ピニオンギヤ5がリングギヤと噛み合った状態で、出力軸28の外周と一方向クラッチ4のアウタ21の外周がそれぞれ軸受27、29により回転自在に支持されている。特に、出力軸28は、ピニオンギヤ5が静止状態の時より軸受29に対する架かり代が大きくなるとともに、よりピニオンギヤ5に近い位置で軸支されるため、ピニオンギヤ5とリングギヤとが噛み合う荷重点から前後の軸受27、29までの距離を短縮化できる。このため、従来のスタータと比較して出力軸28の撓みを極めて小さくできるため、出力軸28の撓みによる機械損を低減でき、駆動トルクの低減を防止できる。
【0018】
また、本実施例では、ピニオンギヤ5の前部に出力軸28を一体に設けて、その出力軸28を軸受29で回転自在および摺動自在に支持する構成であるため、ピニオンギヤ5の中心部にドライブシャフト3を貫通させる必要がない。即ち、ピニオンギヤ5を中空形状ではなく中実形状とすることができるため、ピニオンギヤ5の歯数低減の自由度が向上する。その結果、ある程度、エンジン側の要求トルク不足に対しても対応可能となる。
【0019】
(第2実施例)
図2はピニオンギヤ5周辺の断面図である。
本実施例は、クラッチカバー24をアウタ21の前端側まで延長して、そのクラッチカバー24の外周面を軸受27で回転自在および摺動自在に支持する構成とした一例を示すものである。
【0020】
(第3実施例)
図3はピニオンギヤ5周辺の断面図である。
本実施例は、軸受27の前部および軸受29の後部にそれぞれシール部材33、34を配置した場合の一例を示すものである。この場合、埃や水等が掛かる対環境性の悪い条件においても、シール部材33、34によって軸受27、29部分の防塵効果、および摺動性を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】スタータの断面図である(第1実施例)。
【図2】スタータのピニオンギヤ周辺の断面図である(第2実施例)。
【図3】スタータのピニオンギヤ周辺の断面図である(第3実施例)。
【符号の説明】
1 スタータ
2 始動モータ
3 ドライブシャフト(シャフト)
3a ドライブシャフトのヘリカルスプライン
4 一方向クラッチ
5 ピニオンギヤ
19a スプラインチューブのヘリカルスプライン
21 アウタ(第2円形回転部)
27 軸受
28 出力軸(第1円形回転部)
29 軸受[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a starter for starting an engine.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique, for example, there is a starter disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-31590. This starter has a shaft to which the rotational force of the starter motor is transmitted via a speed reducer, a one-way clutch that is fitted to the outer periphery of the shaft via a helical spline, and can move on the shaft integrally with the one-way clutch. The pinion gear is composed of a pinion gear provided and a magnet switch that applies a forward force to the one-way clutch via a lever, and the one-way clutch receives the forward force applied from the magnet switch and moves forward on the shaft. Can be meshed with the ring gear of the engine.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above starter, the one-way clutch and the pinion gear are integrally moved on the shaft, so that the entire length of the shaft becomes long and the load point where the pinion gear meshes with the ring gear to the bearing that supports the rear end of the shaft. The distance becomes longer. For this reason, when the starter drives the engine, a mechanical loss due to bending of the shaft occurs, and the drive torque of the starter decreases. Therefore, when the mechanical loss is compensated or the required drive torque is slightly less, a means for reducing the number of teeth of the pinion gear and increasing the reduction ratio between the pinion gear and the ring gear is often used. However, if the number of teeth of the pinion gear is reduced by a certain value or more, the thickness of the pinion gear from the tooth bottom to the outer periphery of the shaft becomes thin, causing a problem that the teeth of the pinion gear are damaged. Therefore, if the required torque cannot be satisfied even by the method of reducing the number of teeth of the pinion gear, a large starter whose output is one rank higher must be used, which is disadvantageous in terms of cost and physique.
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a starter capable of reducing mechanical loss due to bending of an output shaft.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In the first aspect of the present invention, the first circular rotating portion and the second circular rotating portion provided at the front portion and the rear portion of the pinion gear are supported rotatably and slidably through the bearings, respectively. As a result, since the rotation can be supported before and after the pinion gear, which is a load point when the starter drives the engine, the distance from the load point to the front and rear bearings is shortened, and the shaft (output shaft) of the pinion gear is supported. Since bending is suppressed, mechanical loss due to bending of the shaft can be reduced.
Moreover, it is not necessary to form a 2nd circular rotation part specially by making the 2nd circular rotation part provided in the rear part of the pinion gear into the outer part of a one-way clutch.
[0005]
In the invention of
[0006]
In
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the starter of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the starter 1.
The starter 1 of the present embodiment includes a
[0008]
The starting
The reduction gear includes a sun gear 11 formed on the outer periphery of the armature shaft 8 a, a plurality of planetary gears 12 that mesh with the sun gear 11, and an
[0009]
The
[0010]
The one-
[0011]
The
[0012]
The
[0013]
The magnet switch 7 includes a coil (not shown) that is energized when the key switch is turned on, a plunger (not shown) that is slidably disposed in the hollow interior of the coil, and the motor contact described above. When the plunger is attracted by the magnetic force, the motor contact is closed and the
One end of the
[0014]
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the coil in the magnet switch 7 is energized by the ON operation of the key switch and the plunger is attracted, the
[0015]
After the
[0016]
After the engine is started, the operation of the magnet switch 7 is stopped by turning off the key switch, and when the plunger that has been sucked up to that time returns to the initial position, the
[0017]
(Effect of this embodiment)
In this embodiment, the outer periphery of the
[0018]
In the present embodiment, the
[0019]
(Second embodiment)
FIG. 2 is a sectional view around the
The present embodiment shows an example in which the
[0020]
(Third embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view around the
In the present embodiment, an example in which
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a starter (first embodiment).
FIG. 2 is a sectional view around a pinion gear of a starter (second embodiment).
FIG. 3 is a sectional view around a pinion gear of a starter (third embodiment).
[Explanation of symbols]
1
3a Drive shaft
27
29 Bearing
Claims (2)
このシャフトの外周上をヘリカルスプラインに沿って進退可能に設けられたピニオンギヤとを有するスタータにおいて、
前記ピニオンギヤの前部と後部に一体に設けられて、それぞれ外周形状が円形を成す第1円形回転部と第2円形回転部を有し、
前記第1円形回転部と前記第2円形回転部がそれぞれ軸受を介して回転自在および摺動自在に支持され、前記ピニオンギヤの後部に設けられた前記第2円形回転部は、前記シャフトの回転を前記ピニオンギヤへ伝達する一方向クラッチのアウタであることを特徴とするスタータ。A shaft that is rotationally driven by a starter motor;
In a starter having a pinion gear provided on the outer periphery of the shaft so as to be able to advance and retreat along a helical spline,
A first circular rotating part and a second circular rotating part which are integrally provided at the front part and the rear part of the pinion gear and each have a circular outer periphery;
The first circular rotating part and the second circular rotating part are rotatably and slidably supported via bearings, respectively, and the second circular rotating part provided at the rear part of the pinion gear rotates the shaft. A starter that is an outer part of a one-way clutch that transmits to the pinion gear .
Priority Applications (1)
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Family Applications (1)
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