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JP4165515B2 - Starter - Google Patents

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JP4165515B2 JP2005038081A JP2005038081A JP4165515B2 JP 4165515 B2 JP4165515 B2 JP 4165515B2 JP 2005038081 A JP2005038081 A JP 2005038081A JP 2005038081 A JP2005038081 A JP 2005038081A JP 4165515 B2 JP4165515 B2 JP 4165515B2
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Description

本発明は、エンジン側のギヤにピニオンギヤが常時噛み合わされている常時噛合い式スタータに関する。   The present invention relates to a constant mesh starter in which a pinion gear is always meshed with a gear on an engine side.

従来、ピニオンギヤを押し出してエンジン側のリングギヤに噛み合わせる一般的な電磁押し込み式スタータは、始動時以外では、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合っておらず、始動時のみピニオンギヤが前進してリングギヤに噛み合い、モータで発生した駆動力をピニオンギヤからリングギヤに伝達してエンジンを駆動し、エンジン始動後は、イグニッションスイッチをSTART位置からON位置に戻すことで、ピニオンギヤがリングギヤから離脱する方式である。
この電磁押し込み式スタータでは、エンジンが停止する前(エンジンが惰性回転している時)に再始動させようとしても、エンジン側のリングギヤが高速で回転しており、そのリングギヤにピニオンギヤを噛み合わせることができないため、エンジンが停止する前に再始動させることは困難である。
Conventionally, a general electromagnetic push-in starter that pushes out the pinion gear and meshes with the ring gear on the engine side is not engaged with the ring gear except at the time of starting. The generated driving force is transmitted from the pinion gear to the ring gear to drive the engine, and after the engine is started, the pinion gear is detached from the ring gear by returning the ignition switch from the START position to the ON position.
In this electromagnetic push-in type starter, even if the engine is stopped before the engine stops (when the engine is coasting), the ring gear on the engine side rotates at high speed, and the pinion gear meshes with the ring gear. It is difficult to restart the engine before it stops.

一方、エンジン側のリングギヤとスタータ側のピニオンギヤとが直接または中間ギヤ等を介して常時噛み合っている常時噛合い式スタータが知られている(特許文献1参照)。この常時噛合い式スタータでは、エンジン駆動後、ピニオンギヤがリングギヤから離脱することはなく、常時噛み合っているので、エンジンが停止する前の再始動も可能である。また、電磁押し込み式スタータでは、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合う時に噛み合い音が発生するが、常時噛合い式スタータでは、噛み合い音が発生しないため、静音性の点でも優れている。   On the other hand, there is known an always-meshing starter in which an engine-side ring gear and a starter-side pinion gear are always meshed directly or via an intermediate gear or the like (see Patent Document 1). In this constantly meshing starter, after the engine is driven, the pinion gear does not disengage from the ring gear and is always meshed, so that it can be restarted before the engine stops. Further, in the electromagnetic push-in type starter, a meshing sound is generated when the pinion gear meshes with the ring gear. However, since the meshing sound is not generated in the constant meshing type starter, it is excellent in terms of quietness.

ところで、上記の電磁押し込み式スタータでは、イグニッションスイッチがSTART位置に入っている状態、つまり、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合っている時に、エンジンが完爆して、エンジン回転数がスタータ回転数を上回ると、ピニオンギヤがリングギヤに回されることになる。
同様に、常時噛合い式スタータでも、ピニオンギヤが常時リングギヤに噛み合っているため、エンジンが完爆して、エンジン回転数がスタータ回転数を上回ると、ピニオンギヤがリングギヤに回されることになる。
By the way, in the electromagnetic push-in type starter described above, when the ignition switch is in the START position, that is, when the pinion gear is engaged with the ring gear, the engine is completely exploded, and the engine speed exceeds the starter speed. The pinion gear is turned to the ring gear.
Similarly, even in the constant mesh starter, the pinion gear is always meshed with the ring gear. Therefore, when the engine is completely exploded and the engine speed exceeds the starter speed, the pinion gear is rotated to the ring gear.

この時、スタータモータの電機子は、リングギヤとピニオンギヤとのギヤ比(一般的にピニオンギヤ:1に対してリングギヤ:8〜15程度)を乗じた回転数(内部減速機を有するスタータでは、更に内部減速比を乗じた回転数)で回されることになり、電機子が遠心力により破損する原因となる。
これを防止するために、スタータの内部やリングギヤ側に一方向クラッチが設けられている。この一方向クラッチには、エンジン回転数がスタータ回転数を上回ると空転して、エンジン回転数を電機子に伝えない機能を持たせている。
特開2004−225544号公報
At this time, the armature of the starter motor has a rotational speed (generally, about a ring gear: about 8 to 15 with respect to a pinion gear: 1 to a ring gear: about 15 to 15). The rotation speed is multiplied by the reduction ratio), which causes the armature to be damaged by centrifugal force.
In order to prevent this, a one-way clutch is provided in the starter or on the ring gear side. The one-way clutch has a function of idling when the engine speed exceeds the starter speed and not transmitting the engine speed to the armature.
JP 2004-225544 A

ところが、エンジン回転数がスタータ回転数を上回った時に空転する一方向クラッチは、ある条件(後述する)でエンジンが逆方向に回転した時に契合状態(クラッチが繋がった状態)となるため、常時噛合い式スタータにおいては、逆回転方向に発生した回転力がエンジン側からスタータ側に伝達されてしまう。その結果、リングギヤとピニオンギヤとのギヤ比(減速比)を乗じた回転数(内部減速機を有するスタータでは、更に内部減速比を乗じた回転数)で電機子が回されることになり、ブラシ寿命の低下や、電機子が遠心力によって破損することが懸念される。   However, a one-way clutch that runs idle when the engine speed exceeds the starter speed is engaged when the engine rotates in the reverse direction under certain conditions (described later). In the type starter, the rotational force generated in the reverse rotation direction is transmitted from the engine side to the starter side. As a result, the armature is rotated at the number of revolutions multiplied by the gear ratio (reduction ratio) between the ring gear and the pinion gear (in a starter having an internal reduction gear, the number of revolutions multiplied by the internal reduction ratio). There is a concern that the service life may be reduced and the armature may be damaged by centrifugal force.

ここで、上記ある条件の1つ目は、エンジン停止時の揺動である。一般的に、エンジンが停止する際には、シリンダ内のピストンが往復運動を繰り返しながら、最終的に安定した位置に停止する。このピストンの往復運動に連動して、エンジンのクランク軸が正回転方向と逆回転方向とに揺動する。このクランク軸の揺動がリングギヤに噛み合うピニオンギヤを介してスタータ側に伝達される際に、正回転方向の回転力は一方向クラッチの機能により伝達されないので、結果的に逆回転方向の回転力のみが伝達される。   Here, the first of the above certain conditions is swinging when the engine is stopped. In general, when the engine stops, the piston in the cylinder repeatedly stops and finally stops at a stable position. In conjunction with the reciprocating motion of the piston, the crankshaft of the engine swings in the forward rotation direction and the reverse rotation direction. When the swing of the crankshaft is transmitted to the starter side via the pinion gear meshing with the ring gear, the rotational force in the forward rotation direction is not transmitted by the function of the one-way clutch, and as a result, only the rotational force in the reverse rotation direction is obtained. Is transmitted.

一方向クラッチが設定される場所により、揺動するギヤと逆回転方向の回転力のみ伝達されるギヤとの関係は変わるが、トルク伝達経路で考えた場合、エンジンから一番遠い電機子は、エンジン側から見て一方向クラッチの後方に配置されるため、エンジン停止時の揺動によって逆回転方向に回されることになる。なお、この電機子の逆転現象は、エンジン駆動後、ピニオンギヤがリングギヤから離脱する電磁押し込み式スタータに生じることはなく、ピニオンギヤがリングギヤに常時噛み合っている常時噛合い式スタータに限定される。   Depending on where the one-way clutch is set, the relationship between the oscillating gear and the gear that transmits only the rotational force in the reverse rotation direction changes, but when considering the torque transmission path, the armature farthest from the engine is Since it is arranged behind the one-way clutch when viewed from the engine side, it is rotated in the reverse rotation direction by swinging when the engine is stopped. The reverse rotation phenomenon of the armature does not occur in the electromagnetic push-in starter in which the pinion gear is detached from the ring gear after the engine is driven, and is limited to the constantly meshing starter in which the pinion gear is always meshed with the ring gear.

上記の様に、エンジン停止時に電機子の逆転現象が発生すると、エンジンが停止する毎に、整流子上をブラシが摺動するため、ブラシ寿命にも影響を与える。その結果、ブラシを大型化する等の対策が必要となってしまう。また、整流子上をブラシが摺動する際に発生する摺動音が、ユーザにとって不快感を与えることも考えられる。   As described above, when an armature reversal phenomenon occurs when the engine is stopped, the brush slides on the commutator every time the engine is stopped, which also affects the brush life. As a result, measures such as increasing the size of the brush are required. It is also conceivable that the sliding sound generated when the brush slides on the commutator gives the user an uncomfortable feeling.

上記ある条件の2つ目は、坂道発進でエンストした場合である。つまり、登板路で車両側の変速ギヤが前進ギヤとなっている時に、エンストして車両が登板路を後退すると、車輪から逆回転方向の回転力がエンジンに伝達される。この時、一方向クラッチが契合状態となるため、エンジン側のリングギヤ→スタータ側のピニオンギヤ→電機子へと順次回転力が伝達されて、電機子も逆回転方向に回される。この電機子の回転は、車輪の回転数に対して、最終減速比、変速比、リングギヤとピニオンギヤとのギヤ比(減速比)、およびスタータの内部減速比によって高い回転数となるため、電機子が遠心力により破損することが懸念される。   The second of the above certain conditions is when the engine stalls on a slope start. That is, when the vehicle-side transmission gear is a forward gear on the climbing road, when the vehicle stalls and the vehicle moves backward on the climbing path, the rotational force in the reverse rotation direction is transmitted from the wheels to the engine. At this time, since the one-way clutch is engaged, the rotational force is sequentially transmitted from the ring gear on the engine side to the pinion gear on the starter side → the armature, and the armature is also rotated in the reverse rotation direction. The rotation of the armature is higher than the rotation speed of the wheel due to the final reduction ratio, the transmission ratio, the gear ratio (reduction ratio) between the ring gear and the pinion gear, and the internal reduction ratio of the starter. Is feared to be damaged by centrifugal force.

この2つ目の条件は、ブレーキペダルを踏んで車両の後退を止めたり、マニュアル車のクラッチペダルを踏んで動力の伝達を遮断すれば回避できるが、エンスト後、ブレーキペダルもクラッチペダルも踏まず、車両が後退し続けた場合に該当する。
また、2つ目の条件によって生じる電機子の逆転現象は、1つ目の条件と同様に、エンジン停止時でもエンジンから電機子までトルク伝達経路が形成されている必要があるので、電磁押し込み式スタータに生じることはなく、ピニオンギヤがリングギヤに常時噛み合っている常時噛合い式スタータに限定される。
This second condition can be avoided by stepping on the brake pedal to stop the vehicle from moving backward, or stepping on the clutch pedal of the manual vehicle to cut off the power transmission. This corresponds to the case where the vehicle keeps moving backward.
Also, the armature reversal phenomenon caused by the second condition, like the first condition, requires that a torque transmission path be formed from the engine to the armature even when the engine is stopped. It does not occur in the starter and is limited to a constant mesh starter in which the pinion gear is always meshed with the ring gear.

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、エンジン停止時や、登板路のエンストで車両が後退する時に発生する電機子の逆転現象を抑制できる機能を持ったスタータを提供することにある。   The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and its purpose is to provide a starter having a function capable of suppressing an armature reversal phenomenon that occurs when the engine is stopped or when the vehicle retreats due to an engine stall. It is to provide.

(請求項1の発明)
本発明は、通電を受けて電機子に回転力を発生する始動用モータと、電機子の回転が伝達される出力軸と、この出力軸上に配置され、エンジン側のギヤ(リングギヤと呼ぶ)と常時噛み合っているピニオンギヤとを備え、電機子に発生する回転力をピニオンギヤからリングギヤに伝達してエンジンを駆動するスタータであって、エンジン駆動時には、電機子の回転を許容し、エンジン駆動時と逆方向の回転力が電機子に伝達された時には、電機子の回転を規制する逆転防止用クラッチを備えていることを特徴とする。
(Invention of Claim 1)
The present invention includes a starter motor that receives a current to generate a rotational force in an armature, an output shaft to which the rotation of the armature is transmitted, and an engine side gear (referred to as a ring gear) disposed on the output shaft. And a pinion gear that is always meshed with each other, and transmits the rotational force generated in the armature to the ring gear from the pinion gear to drive the engine, allowing the armature to rotate when the engine is driven, A reverse rotation-preventing clutch that restricts the rotation of the armature when a reverse rotational force is transmitted to the armature is provided.

上記の構成によれば、エンジン駆動時には、電機子の回転が許容されるため、電機子に発生した回転力をピニオンギヤからリングギヤに伝達してエンジンを駆動することができる。一方、エンジン停止時にクランク軸が揺動する場合、あるいは登板路でエンストして車両が後退した場合等において、エンジン駆動時と逆方向の回転力が電機子に伝達されると、逆転防止用クラッチによって電機子の回転が規制されるので、電機子がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止できる。   According to the above configuration, since the rotation of the armature is allowed when the engine is driven, the rotational force generated in the armature can be transmitted from the pinion gear to the ring gear to drive the engine. On the other hand, when the crankshaft swings when the engine is stopped, or when the vehicle reverses due to an engine stalled on a climbing road, the reverse rotation preventing clutch is transmitted when the rotational force in the direction opposite to that when the engine is driven is transmitted to the armature. Since the rotation of the armature is restricted by this, the armature can be prevented from rotating in the direction opposite to that when the engine is driven.

(請求項2の発明)
請求項1に記載したスタータにおいて、電機子と出力軸との間に設けられ、電機子の回転を減速して出力軸に伝達する減速装置を備え、逆転防止用クラッチは、電機子の回転軸(電機子軸と呼ぶ)上に配置され、減速装置を介して電機子軸にエンジン駆動時と逆方向の回転力が伝達された時に、電機子軸の回転を規制することを特徴とする。
(Invention of Claim 2)
The starter according to claim 1, further comprising a reduction device that is provided between the armature and the output shaft and decelerates the rotation of the armature and transmits the reduced rotation to the output shaft. The armature shaft is arranged on the armature shaft (referred to as an armature shaft), and the rotation of the armature shaft is restricted when the rotational force in the direction opposite to that when the engine is driven is transmitted to the armature shaft via the reduction gear.

上記の構成によれば、電機子軸と出力軸との間に減速装置を設けているので、電機子に発生した回転は、減速比分減速して出力軸に伝達され、トルクは減速比分増大して出力軸に伝達される。逆に、エンジン側からスタータへの入力に対しては、出力軸に伝達された回転が減速比分増大して電機子に伝達され、トルクが減速比分減少して電機子に伝達される。   According to the above configuration, since the speed reduction device is provided between the armature shaft and the output shaft, the rotation generated in the armature is reduced by the reduction ratio and transmitted to the output shaft, and the torque increases by the reduction ratio. Is transmitted to the output shaft. Conversely, for the input from the engine side to the starter, the rotation transmitted to the output shaft is increased by the reduction ratio and transmitted to the armature, and the torque is decreased by the reduction ratio and transmitted to the armature.

これにより、エンジン駆動時と逆方向の回転がエンジン側からスタータに入力した場合でも、その入力トルクを減速比分減少させることができる。その結果、電機子軸上に逆転防止用クラッチを配置した場合、その逆転防止用クラッチの許容トルクを小さくしても、電機子の回転を規制してエンジン駆動時と逆方向の回転力を止めることができるので、クラッチの体格を小さくすることが可能である。   Thereby, even when rotation in the reverse direction to that during engine driving is input to the starter from the engine side, the input torque can be reduced by the reduction ratio. As a result, when the reverse rotation prevention clutch is arranged on the armature shaft, even if the allowable torque of the reverse rotation prevention clutch is reduced, the rotation of the armature is restricted and the rotational force in the direction opposite to that during engine driving is stopped. Therefore, the physique of the clutch can be reduced.

(請求項3の発明)
請求項2に記載したスタータにおいて、逆転防止用クラッチは、回転不能に固定されたクラッチアウタと、電機子軸に設けられたクラッチインナと、クラッチアウタとクラッチインナとの間に配設され、両者間のトルク伝達を断続するクラッチ部材とを備え、エンジン駆動時には、クラッチアウタとクラッチインナとの間でクラッチ部材が空転して電機子軸の回転を許容し、減速装置を介して電機子軸にエンジン駆動時と逆方向の回転力が伝達された時には、クラッチ部材がクラッチアウタとクラッチインナとに係合して電機子軸の回転を規制することを特徴とする。
(Invention of Claim 3)
The starter according to claim 2, wherein the reverse rotation preventing clutch is disposed between a clutch outer fixed in a non-rotatable manner, a clutch inner provided on the armature shaft, and between the clutch outer and the clutch inner. A clutch member that intermittently transmits torque between the clutch outer and the clutch inner when the engine is driven, allowing the armature shaft to rotate and allowing the armature shaft to rotate via the speed reducer. The clutch member is engaged with the clutch outer and the clutch inner to restrict the rotation of the armature shaft when the rotational force in the direction opposite to that when the engine is driven is transmitted.

上記の構成によれば、エンジン駆動時には、クラッチ部材が空転して電機子軸の回転を許容することで、電機子の回転が減速装置を介して出力軸に伝達され、その出力軸上に配置されたピニオンギヤからリングギヤに回転力を伝達してエンジンを駆動することができる。一方、減速装置を介して電機子軸にエンジン駆動時と逆方向の回転力が伝達された時には、クラッチ部材が電機子軸の回転を規制することで、電機子がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止できる。   According to the above configuration, when the engine is driven, the clutch member idles and allows the armature shaft to rotate, so that the rotation of the armature is transmitted to the output shaft via the reduction gear, and is arranged on the output shaft. The rotational force can be transmitted from the pinion gear to the ring gear to drive the engine. On the other hand, when a rotational force in the opposite direction to that when the engine is driven is transmitted to the armature shaft through the reduction gear, the clutch member regulates the rotation of the armature shaft, so that the armature is in the direction opposite to that when the engine is driven. It can be prevented from rotating.

(請求項4の発明)
請求項1〜3に記載した何れかのスタータにおいて、電機子と出力軸との間に設けられ、エンジン側より出力軸に過大トルクが伝達された時に、その過大トルクを吸収して電機子へのトルク伝達を遮断する衝撃吸収装置を備えることを特徴とする。
逆転防止用クラッチによって電機子の逆回転を防止できる本発明のスタータでは、エンジン駆動時と逆方向の回転がエンジン側から入力された時、電機子の逆回転を規制しているため、電機子はあたかも無限の慣性を有することになり、電機子の逆回転を規制しないものに対して、大きな入力トルクが発生することが懸念される。
(Invention of Claim 4)
The starter according to any one of claims 1 to 3, wherein the starter is provided between the armature and the output shaft. When excessive torque is transmitted from the engine side to the output shaft, the excessive torque is absorbed into the armature. An impact absorbing device that cuts off torque transmission is provided.
In the starter of the present invention in which reverse rotation of the armature can be prevented by the reverse rotation prevention clutch, the reverse rotation of the armature is restricted when rotation in the reverse direction to that during engine driving is input from the engine side. As if it has infinite inertia, there is a concern that a large input torque is generated compared to that which does not restrict the reverse rotation of the armature.

上記の入力トルクがリングギヤから電機子軸までのトルク伝達経路に伝達された場合、その入力トルクに耐え得る様に、トルク伝達経路の構成部品(シャフトやギヤ等)の強度を確保しようとすると、構成部品の体格UPや強度UPが必要となってしまう。
これに対し、請求項4に係る発明では、電機子と出力軸との間に衝撃吸収装置を設けているので、エンジン側より出力軸に過大トルクが伝達された時に、その過大トルクを衝撃吸収装置によって吸収できる。その結果、トルク伝達経路の構成部品の体格や強度をUPさせる必要はなく、高い信頼性を得ることが可能である。
When the above input torque is transmitted to the torque transmission path from the ring gear to the armature shaft, when trying to secure the strength of the components (shaft, gear, etc.) of the torque transmission path so as to withstand the input torque, It is necessary to increase the physique and strength of the component parts.
On the other hand, in the invention according to claim 4, since the shock absorbing device is provided between the armature and the output shaft, when the excessive torque is transmitted from the engine side to the output shaft, the excessive torque is absorbed. Can be absorbed by the device. As a result, it is not necessary to increase the physique and strength of the components of the torque transmission path, and high reliability can be obtained.

(請求項5の発明)
請求項4に記載したスタータにおいて、請求項2に記載した減速装置は、電機子軸に設けられた太陽歯車と、この太陽歯車と同心に配置された内歯歯車と、両歯車に噛み合う遊星歯車とを有し、電機子の回転によって太陽歯車が回転すると、遊星歯車が自転運動と公転運動を行い、その公転運動が出力軸に伝達される遊星歯車減速装置であり、
請求項4に記載した衝撃吸収装置は、内歯歯車に係合して内歯歯車と共に回転可能に設けられた回転ディスクと、この回転ディスクに摩擦係合して回転不能に設けられた摩擦板とを有し、この摩擦板との摩擦係合によって得られる回転ディスクの静止トルクを超える過大トルクが内歯歯車に加わった時に、摩擦板に対し回転ディスクが滑ることで、過大トルクを吸収することを特徴とする。
(Invention of Claim 5)
5. The starter according to claim 4, wherein the speed reducer according to claim 2 includes a sun gear provided on the armature shaft, an internal gear arranged concentrically with the sun gear, and a planetary gear meshing with both gears. And when the sun gear rotates due to the rotation of the armature, the planetary gear rotates and revolves, and the revolving motion is transmitted to the output shaft.
The shock absorbing device according to claim 4 is a rotating disk that is engaged with an internal gear and is rotatably provided with the internal gear, and a friction plate that is frictionally engaged with the rotating disk and is non-rotatable. When the excessive torque exceeding the stationary torque of the rotating disk obtained by frictional engagement with the friction plate is applied to the internal gear, the rotating disk slides against the friction plate to absorb the excessive torque. It is characterized by that.

上記の構成によれば、内歯歯車の回転が衝撃吸収装置を介して規制されることにより、減速装置が機能する。つまり、電機子の回転によって太陽歯車が回転すると、遊星歯車が太陽歯車と内歯歯車とに噛み合いながら自転運動と公転運動を行い、その公転運動が出力軸に伝達される。
また、衝撃吸収装置に使用される回転ディスクの静止トルクを超える過大トルクが内歯歯車に加わると、摩擦板に対し回転ディスクが滑る(回転する)ことで、内歯歯車に加わる過大トルクが吸収される。
According to said structure, a speed reducer functions by the rotation of an internal gear being controlled via an impact-absorbing device. That is, when the sun gear is rotated by the rotation of the armature, the planetary gear rotates and revolves while meshing with the sun gear and the internal gear, and the revolving motion is transmitted to the output shaft.
In addition, if excessive torque exceeding the static torque of the rotating disk used in the shock absorber is applied to the internal gear, the excessive torque applied to the internal gear is absorbed by the rotating disk sliding (rotating) against the friction plate. Is done.

(請求項6の発明)
請求項1〜5に記載した何れかのスタータにおいて、出力軸上にピニオンギヤと一体に一方向クラッチが配置され、この一方向クラッチは、エンジン駆動時に出力軸の回転をピニオンギヤに伝達すると共に、エンジンの始動によりピニオンギヤの回転数が出力軸の回転数を上回った時に、ピニオンギヤから出力軸へのトルク伝達を遮断することを特徴とする。
上記の構成によれば、エンジンが始動してリングギヤの回転数が出力軸の回転数を上回ると、一方向クラッチの働きによって、ピニオンギヤから出力軸へのトルク伝達が遮断されるため、エンジンの回転が出力軸に伝達されることはなく、電機子のオーバランを防止できる。
(Invention of Claim 6)
6. The starter according to claim 1, wherein a one-way clutch is disposed integrally with the pinion gear on the output shaft, and the one-way clutch transmits rotation of the output shaft to the pinion gear when the engine is driven. When the rotational speed of the pinion gear exceeds the rotational speed of the output shaft by starting, the torque transmission from the pinion gear to the output shaft is cut off.
According to the above configuration, when the engine is started and the rotation speed of the ring gear exceeds the rotation speed of the output shaft, the torque transmission from the pinion gear to the output shaft is interrupted by the action of the one-way clutch. Is not transmitted to the output shaft, and overrun of the armature can be prevented.

(請求項7の発明)
請求項1〜6に記載した何れかのスタータは、エンジンの停止および再始動を自動制御するエンジン自動停止/再始動システムに用いられることを特徴とする。
本発明のスタータは、エンジン始動後にピニオンギヤがリングギヤから離脱することはなく、常時噛み合っているため、上記のエンジン自動停止/再始動システムに用いて、エンジンの再始動を好適に行うことができる。
(Invention of Claim 7)
The starter according to any one of claims 1 to 6 is used for an engine automatic stop / restart system that automatically controls stop and restart of the engine.
In the starter of the present invention, the pinion gear does not disengage from the ring gear after the engine is started and is always meshed. Therefore, the starter can be suitably restarted by using the automatic engine stop / restart system.

すなわち、前述の「背景技術」に記載した電磁押し込み式スタータでは、エンジン始動後にピニオンギヤをリングギヤから離脱させるため、エンジンを自動停止した後、再始動する際に、ピニオンギヤを押し出してリングギヤに噛み合わせる必要があるのに対し、本発明のスタータでは、ピニオンギヤが常時リングギヤに噛み合っているので、エンジンの再始動時にピニオンギヤを押し出す必要がなく、短時間でエンジンの再始動を行うことができる。更に、エンジン自動停止/再始動システムを採用した場合には、エンジン停止毎に発生する電機子の逆転現象の頻度も大幅に増加するため、ブラシ寿命に影響を与えたり、整流子上をブラシが摺動する際に発生する摺動音が、ユーザにとって不快感を与える回数も増えることになるが、本発明のスタータでは、電機子の逆回転を防止しているため、これらの影響を無くすことができる。   In other words, in the electromagnetic push-in starter described in the above-mentioned “Background Art”, the pinion gear is released from the ring gear after the engine is started. On the other hand, in the starter of the present invention, since the pinion gear is always meshed with the ring gear, it is not necessary to push out the pinion gear when the engine is restarted, and the engine can be restarted in a short time. Furthermore, when the engine automatic stop / restart system is adopted, the frequency of armature reversal phenomenon that occurs each time the engine is stopped increases significantly, which affects the brush life and the brush on the commutator. Although the number of times that the sliding sound generated when sliding causes discomfort to the user increases, the starter of the present invention prevents the reverse rotation of the armature, thus eliminating these effects. Can do.

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.

図1は常時噛合い式スタータ1の半断面図である。
実施例1に係るスタータ1は、図1に示す様に、通電を受けて電機子2に回転力を発生する始動用モータ3と、このモータ3の通電回路に設けられるメイン接点(図示せず)を開閉する電磁リレー4と、電機子2の回転を減速して出力軸5に伝達する減速装置6と、出力軸5に支持されるピニオンギヤ7と、電機子2がエンジン駆動時とは逆方向に回転することを防止する逆転防止用クラッチ8(図3参照)等より構成される。
FIG. 1 is a half sectional view of a constant mesh starter 1.
As shown in FIG. 1, the starter 1 according to the first embodiment includes a starter motor 3 that receives energization and generates a rotational force on the armature 2, and a main contact (not shown) provided in the energization circuit of the motor 3. ), The speed reducer 6 that decelerates the rotation of the armature 2 and transmits it to the output shaft 5, the pinion gear 7 supported by the output shaft 5, and the armature 2 opposite to when the engine is driven. The reverse rotation preventing clutch 8 (see FIG. 3) and the like for preventing rotation in the direction.

モータ3は、磁気回路を形成するヨーク9の内周に複数の永久磁石10を周方向等間隔に配置して構成される界磁と、この界磁の内周に回転自在に配置される電機子2と、この電機子2に設けられる整流子11に摺接するブラシ12等より構成され、電磁リレー4によってメイン接点が閉制御されると、車載バッテリ(図示せず)から電力の供給を受けて、電機子2に回転力が発生する。なお、界磁は、永久磁石10に替えて、界磁コイルを使用することもできる。
電磁リレー4は、スタータリレー(図示せず)を介してバッテリから通電されるソレノイド(図示せず)を内蔵し、このソレノイドへの通電によって発生する電磁力を利用してメイン接点を開閉する。
The motor 3 includes a field magnet configured by arranging a plurality of permanent magnets 10 at equal intervals in the circumferential direction on the inner circumference of a yoke 9 forming a magnetic circuit, and an electric machine arranged rotatably on the inner circumference of the field magnet. When the main contact is closed and controlled by the electromagnetic relay 4, the power is supplied from an in-vehicle battery (not shown). Thus, a rotational force is generated in the armature 2. Note that a field coil can be used instead of the permanent magnet 10 for the field.
The electromagnetic relay 4 has a built-in solenoid (not shown) energized from the battery via a starter relay (not shown), and opens and closes the main contact using an electromagnetic force generated by energizing the solenoid.

減速装置6は、図2に示す様に、電機子2の回転軸(以下、電機子軸13と呼ぶ)に形成された太陽歯車14と、下述する衝撃吸収装置18を介して回転規制される内歯歯車15と、両歯車14、15に噛み合う複数の遊星歯車16とで構成される周知の遊星歯車減速装置である。この減速装置6は、内歯歯車15の回転が拘束された状態で、電機子2が回転すると、電機子2の回転が太陽歯車14から遊星歯車16に伝達され、その遊星歯車16が自転しながら太陽歯車14の周囲を公転する。遊星歯車16の公転運動は、遊星歯車16を回転自在に支持するギヤ軸17を介して出力軸5に伝達される。   As shown in FIG. 2, the speed reduction device 6 is rotationally restricted via a sun gear 14 formed on a rotating shaft of the armature 2 (hereinafter referred to as an armature shaft 13) and an impact absorbing device 18 described below. This is a well-known planetary gear reduction device including an internal gear 15 and a plurality of planetary gears 16 meshing with both gears 14 and 15. In the reduction gear 6, when the armature 2 rotates in a state where the rotation of the internal gear 15 is constrained, the rotation of the armature 2 is transmitted from the sun gear 14 to the planetary gear 16, and the planetary gear 16 rotates. While revolving around the sun gear 14. The revolution movement of the planetary gear 16 is transmitted to the output shaft 5 via the gear shaft 17 that rotatably supports the planetary gear 16.

衝撃吸収装置18は、図2に示す様に、フロントハウジング19の内周に回転規制されたセンタケース20を利用して構成される。具体的には、センタケース20に回転規制された固定ディスク21と、センタケース20と固定ディスク21との間に挟み込まれて、減速装置6の内歯歯車15に係合する回転ディスク22と、固定ディスク21を介して回転ディスク22をセンタケース20側(図示左側)へ押圧する皿ばね23等より構成され、この皿ばね23の押圧力により、回転ディスク22がセンタケース20と固定ディスク21とに摩擦係合して回転規制されている。
この衝撃吸収装置18は、回転ディスク22の静止トルクを超える過大トルクが内歯歯車15に加わると、回転ディスク22が滑る(回転する)ことで、内歯歯車15の回転が許容されて、過大トルクを吸収することができる。
As shown in FIG. 2, the shock absorbing device 18 is configured using a center case 20 whose rotation is restricted to the inner periphery of the front housing 19. Specifically, a fixed disk 21 whose rotation is restricted by the center case 20, a rotating disk 22 that is sandwiched between the center case 20 and the fixed disk 21 and engages with the internal gear 15 of the reduction gear 6, The disc 22 is constituted by a disc spring 23 or the like that presses the rotating disc 22 toward the center case 20 (the left side in the figure) via the fixed disc 21. Rotation is restricted by frictional engagement.
When an excessive torque exceeding the stationary torque of the rotating disk 22 is applied to the internal gear 15, the shock absorbing device 18 slides (rotates) the rotating disk 22, so that the internal gear 15 is allowed to rotate and is excessive. Torque can be absorbed.

出力軸5は、電機子軸13と同軸線上に配置されて、一端側が軸受24を介してフロントハウジング19に回転自在に支持され、他端側が減速装置6を介して電機子軸13に連結されている。
ピニオンギヤ7は、出力軸5の外周にスプライン結合されて、出力軸5と一体に回転可能に設けられると共に、エンジンのリングギヤ25に常時噛み合わされている。
The output shaft 5 is arranged coaxially with the armature shaft 13, one end side is rotatably supported by the front housing 19 via the bearing 24, and the other end side is connected to the armature shaft 13 via the speed reduction device 6. ing.
The pinion gear 7 is splined to the outer periphery of the output shaft 5 so as to be rotatable integrally with the output shaft 5 and is always meshed with the ring gear 25 of the engine.

逆転防止用クラッチ8は、センタケース20とヨーク9との間に回転不能に固定されたクラッチアウタ26と、電機子軸13に設けられたクラッチインナ27と、クラッチアウタ26とクラッチインナ27との間に形成されるカム室28(図3参照)に配設されるクラッチローラ29と、このクラッチローラ29をカム室28の狭小方向へ付勢するスプリング30(図3参照)等より構成される。なお、カム室28は、図3(a)に示す様に、クラッチアウタ26の内周面とクラッチインナ27の外周面との間に形成される隙間が、周方向の一方側(図示右側)から他方側へ向かって次第に狭くなるくさび状に形成され、且つ、周方向の一方側ではローラ径より広く形成され、周方向の他方側ではローラ径より狭く形成されている。   The reverse rotation preventing clutch 8 includes a clutch outer 26 fixed between the center case 20 and the yoke 9 so as not to rotate, a clutch inner 27 provided on the armature shaft 13, and a clutch outer 26 and a clutch inner 27. A clutch roller 29 disposed in a cam chamber 28 (see FIG. 3) formed therebetween, a spring 30 (see FIG. 3) for urging the clutch roller 29 in the narrow direction of the cam chamber 28, and the like. . As shown in FIG. 3A, the cam chamber 28 has a gap formed between the inner peripheral surface of the clutch outer 26 and the outer peripheral surface of the clutch inner 27 on one side in the circumferential direction (right side in the figure). Is formed in a wedge shape that gradually becomes narrower toward the other side, and is formed wider than the roller diameter on one side in the circumferential direction and narrower than the roller diameter on the other side in the circumferential direction.

上記の構成によれば、図3(b)に示す様に、クラッチインナ27が図中矢印で示す右回転方向に回転すると、クラッチローラ29がカム室28の一方側(広い側)に移動して空転することで、クラッチインナ27の回転が許容される。
一方、図4に示す様に、クラッチインナ27が図中矢印で示す左回転方向に回転すると、クラッチローラ29がカム室28の他方側(狭い側)に移動して、クラッチアウタ26とクラッチインナ27との間にロックされるため、クラッチインナ27の回転が規制される。
According to the above configuration, as shown in FIG. 3B, when the clutch inner 27 rotates in the clockwise direction indicated by the arrow in the drawing, the clutch roller 29 moves to one side (wide side) of the cam chamber 28. As a result, the clutch inner 27 is allowed to rotate.
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the clutch inner 27 rotates in the counterclockwise direction indicated by the arrow in the figure, the clutch roller 29 moves to the other side (narrow side) of the cam chamber 28, and the clutch outer 26 and the clutch inner are moved. 27, the rotation of the clutch inner 27 is restricted.

本実施例のスタータ1に使用される逆転防止用クラッチ8は、エンジン駆動時に、クラッチローラ29が空転してクラッチインナ27の回転が許容される方向に構成されている。つまり、エンジン駆動時には、クラッチインナ27の回転が許容されることで、電機子2の回転が減速装置6を介して出力軸5に伝達される。一方、エンジン駆動時と逆方向の回転力が電機子2に伝達された時は、クラッチローラ29がロックしてクラッチインナ27の回転が規制されることで、電機子2がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止する。   The reverse rotation preventing clutch 8 used in the starter 1 of this embodiment is configured in such a direction that the clutch roller 29 idles and the rotation of the clutch inner 27 is allowed when the engine is driven. That is, when the engine is driven, the rotation of the clutch inner 27 is allowed, so that the rotation of the armature 2 is transmitted to the output shaft 5 via the reduction gear 6. On the other hand, when a rotational force in the direction opposite to that when the engine is driven is transmitted to the armature 2, the clutch roller 29 is locked and the rotation of the clutch inner 27 is restricted, so that the armature 2 is reverse to that when the engine is driven. Prevents rotating in the direction.

次に、上記スタータ1の作動を説明する。
電磁リレー4によりモータ3のメイン接点が閉制御されると、バッテリから電機子2に通電されて、電機子2に回転力が発生する。エンジン駆動時には、逆転防止用クラッチ8のクラッチローラ29が空転するため、電機子2の回転が逆転防止用クラッチ8によって規制されることはなく、減速装置6を介して出力軸5に伝達され、その出力軸5の回転がピニオンギヤ7からリングギヤ25に伝達されて、エンジンを駆動する。
Next, the operation of the starter 1 will be described.
When the main contact of the motor 3 is controlled to be closed by the electromagnetic relay 4, the armature 2 is energized from the battery, and a rotational force is generated in the armature 2. When the engine is driven, the clutch roller 29 of the reverse rotation prevention clutch 8 idles, so that the rotation of the armature 2 is not restricted by the reverse rotation prevention clutch 8 and is transmitted to the output shaft 5 via the reduction gear 6. The rotation of the output shaft 5 is transmitted from the pinion gear 7 to the ring gear 25 to drive the engine.

エンジン始動後は、例えば、エンジンのクランク軸(図示せず)とリングギヤ25との間に設けられる一方向クラッチ(図示せず)によって、リングギヤ25がクランク軸から切り離される(クランク軸の回転がリングギヤ25に伝達されない)ことで、エンジン回転が出力軸5に伝達されることはなく、電機子2のオーバランを防止できる。
また、エンジン側から出力軸5にエンジン駆動時とは逆方向の回転力が伝達されると、逆転防止用クラッチ8によりクラッチインナ27の回転が規制されることで、電機子2がエンジン駆動時と逆方向に回転することを防止できる。
After the engine is started, for example, the ring gear 25 is separated from the crankshaft by a one-way clutch (not shown) provided between the engine crankshaft (not shown) and the ring gear 25 (the rotation of the crankshaft causes the ring gear to rotate). Thus, the engine rotation is not transmitted to the output shaft 5 and the overrun of the armature 2 can be prevented.
Further, when a rotational force in the direction opposite to that when the engine is driven is transmitted from the engine side to the output shaft 5, the rotation of the clutch inner 27 is restricted by the reverse rotation prevention clutch 8, so that the armature 2 is driven when the engine is driven. Rotation in the opposite direction can be prevented.

(実施例1の効果)
実施例1に記載したスタータ1では、エンジンが停止する際に生じるクランク軸の揺動あるいは登板路のエンストで車両が後退する時等において、エンジン側から出力軸5にエンジン駆動時とは逆方向の回転力が伝達された場合に、逆転防止用クラッチ8によって電機子2が逆方向に回転することを防止できる。これにより、エンジンの回転が減速装置6で増速されて電機子2に伝わることはなく、遠心力による電機子2の破損を防止できると共に、ブラシ12が整流子11に摺動する機会が減ることにより、ブラシ12の寿命を延ばすことが可能である。
(Effect of Example 1)
In the starter 1 described in the first embodiment, the direction from the engine side to the output shaft 5 is opposite to that when the engine is driven, such as when the vehicle moves backward due to crankshaft swing or climbing path stall that occurs when the engine stops. When the rotational force is transmitted, the reverse rotation preventing clutch 8 can prevent the armature 2 from rotating in the reverse direction. Thereby, the rotation of the engine is not accelerated by the reduction gear 6 and transmitted to the armature 2, damage to the armature 2 due to centrifugal force can be prevented, and the opportunity for the brush 12 to slide on the commutator 11 is reduced. As a result, the life of the brush 12 can be extended.

また、実施例1では、電機子軸13と出力軸5との間に減速装置6を設けているので、エンジン側から出力軸5にエンジン駆動時とは逆方向の回転力が伝達された場合に、その回転力(入力トルク)が減速装置6の減速比分減少して電機子2に伝達される。このため、電機子軸13上に逆転防止用クラッチ8を配置することで、その逆転防止用クラッチ8の許容トルクを小さくしても、電機子2の回転を規制してエンジン駆動時と逆方向の回転力を止めることができるので、クラッチの体格を小さくすることが可能である。   Further, in the first embodiment, since the speed reduction device 6 is provided between the armature shaft 13 and the output shaft 5, the rotational force in the direction opposite to that during engine driving is transmitted from the engine side to the output shaft 5. In addition, the rotational force (input torque) is reduced by the reduction ratio of the reduction gear 6 and transmitted to the armature 2. For this reason, by disposing the reverse rotation preventing clutch 8 on the armature shaft 13, even if the allowable torque of the reverse rotation preventing clutch 8 is reduced, the rotation of the armature 2 is restricted and the direction opposite to that when the engine is driven. Therefore, it is possible to reduce the physique of the clutch.

さらに、実施例1に記載したスタータ1では、減速装置6に使用される内歯歯車15の回転が衝撃吸収装置18を介して規制されている。この構成によれば、エンジン側より出力軸5に過大トルク(回転ディスク22の静止トルクを超える過大トルク)が伝達された時に、その過大トルクを衝撃吸収装置18によって吸収できるので、リングギヤ25から出力軸5までのトルク伝達経路に用いられる構成部品(出力軸5、ピニオンギヤ7等)の体格や強度をUPさせる必要はなく、高い信頼性を得ることが可能である。   Furthermore, in the starter 1 described in the first embodiment, the rotation of the internal gear 15 used in the speed reducer 6 is restricted via the impact absorbing device 18. According to this configuration, when an excessive torque (an excessive torque exceeding the stationary torque of the rotating disk 22) is transmitted from the engine side to the output shaft 5, the excessive torque can be absorbed by the impact absorbing device 18, and therefore output from the ring gear 25. It is not necessary to increase the physique and strength of the components (output shaft 5, pinion gear 7 and the like) used in the torque transmission path to the shaft 5, and high reliability can be obtained.

なお、実施例1に記載したスタータ1は、ピニオンギヤ7がリングギヤ25に常時噛み合っているので、エンジンの停止および再始動を自動制御するエンジン自動停止/再始動システム(アイドルストップ、エコランシステム等とも呼ばれる)に用いることで、エンジンの再始動を好適に行うことができる。
同システムでは、赤信号や渋滞等でエンジンを自動停止させた後、発進時にエンジンを自動的に再始動させるため、同システムを搭載していない車両と比較した場合に、エンジンの始動回数が大幅に増加する。このシステムに実施例1のスタータ1を採用した場合、従来の電磁押し込み式スタータの様に、ピニオンギヤ7を押し出してリングギヤ25に噛み合わせる必要がないので、短時間でエンジンの再始動を行うことができ、且つピニオンギヤ7とリングギヤ25との噛み合い音も発生しないので、静粛性の点でも優れている。
In the starter 1 described in the first embodiment, since the pinion gear 7 is always meshed with the ring gear 25, an automatic engine stop / restart system (also called an idle stop, an eco-run system, or the like) that automatically controls stop and restart of the engine. ), It is possible to suitably restart the engine.
In this system, the engine is automatically stopped due to a red light or traffic jam, and then the engine is automatically restarted when starting. To increase. When the starter 1 of the first embodiment is adopted in this system, it is not necessary to push out the pinion gear 7 and mesh with the ring gear 25 unlike the conventional electromagnetic push-in type starter, so that the engine can be restarted in a short time. In addition, since the meshing sound between the pinion gear 7 and the ring gear 25 is not generated, it is excellent in terms of quietness.

更に、エンジン自動停止/再始動システムを採用した場合には、エンジン停止毎に発生する電機子2の逆転現象の頻度も大幅に増加するため、ブラシ12の寿命に影響を与えたり、整流子11上をブラシ12が摺動する際に発生する摺動音が、ユーザにとって不快感を与える回数も増えることになるが、本発明のスタータ1では、逆転防止用クラッチ8によって電機子2の逆回転を防止しているため、上記の影響を無くすことができる。   Further, when the engine automatic stop / restart system is employed, the frequency of the reverse phenomenon of the armature 2 that occurs each time the engine is stopped is greatly increased, which affects the life of the brush 12 or the commutator 11. Although the number of times that the sliding sound generated when the brush 12 slides gives an unpleasant feeling to the user increases, in the starter 1 of the present invention, the reverse rotation of the armature 2 is caused by the reverse rotation prevention clutch 8. Therefore, the above influence can be eliminated.

また、実施例1では、クランク軸とリングギヤ25との間に一方向クラッチを設けることを記載したが、一方向クラッチをスタータ1側に設けることもできる。例えば、出力軸5上にピニオンギヤ7と一体に一方向クラッチを配置することができる。この一方向クラッチは、エンジン駆動時に出力軸5の回転をピニオンギヤ7に伝達すると共に、エンジンの始動によりピニオンギヤ7の回転数が出力軸5の回転数を上回った時に、ピニオンギヤ7から出力軸5へのトルク伝達を遮断することで、電機子2のオーバランを防止できる。   In the first embodiment, the one-way clutch is provided between the crankshaft and the ring gear 25. However, the one-way clutch can be provided on the starter 1 side. For example, a one-way clutch can be disposed integrally with the pinion gear 7 on the output shaft 5. The one-way clutch transmits the rotation of the output shaft 5 to the pinion gear 7 when the engine is driven, and from the pinion gear 7 to the output shaft 5 when the rotation speed of the pinion gear 7 exceeds the rotation speed of the output shaft 5 by starting the engine. By interrupting the torque transmission of the armature 2, overrun of the armature 2 can be prevented.

また、実施例1に記載した様に、一方向クラッチをクランク軸とリングギヤ25との間に配置する場合は、ピニオンギヤ7を出力軸5と一体に設けることも可能である。つまり、実施例1では、ピニオンギヤ7を出力軸5と別体に設けて、そのピニオンギヤ7を出力軸5の外周にスプライン結合しているが、電磁押し込み式スタータの様に、出力軸5に対してピニオンギヤ7を軸方向に移動させる必要がないので、ピニオンギヤ7を出力軸5と一体に設けることもできる。   Further, as described in the first embodiment, when the one-way clutch is disposed between the crankshaft and the ring gear 25, the pinion gear 7 can be provided integrally with the output shaft 5. That is, in the first embodiment, the pinion gear 7 is provided separately from the output shaft 5 and the pinion gear 7 is splined to the outer periphery of the output shaft 5. However, like the electromagnetic push-in starter, the pinion gear 7 is connected to the output shaft 5. Therefore, it is not necessary to move the pinion gear 7 in the axial direction, so that the pinion gear 7 can be provided integrally with the output shaft 5.

常時噛合い式スタータの半断面図である(実施例1)。(Example 1) which is a half sectional view of a constant meshing starter. 減速装置と衝撃吸収装置および逆転防止用クラッチの構成を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the structure of a reduction gear, an impact-absorbing device, and a reverse rotation prevention clutch. (a)逆転防止用クラッチの一部断面図、(b)エンジン駆動時の作動を示す逆転防止用クラッチの断面図である。(A) Partial cross-sectional view of the reverse rotation prevention clutch, (b) Cross sectional view of the reverse rotation prevention clutch showing the operation when the engine is driven. 電機子がエンジン駆動時と逆方向に回転した時の作動を示す逆転防止用クラッチの断面図である。It is sectional drawing of the clutch for reverse rotation which shows an action | operation when an armature rotates to the reverse direction at the time of engine drive.

符号の説明Explanation of symbols

1 スタータ
2 電機子
3 始動用モータ
5 出力軸
6 減速装置(遊星歯車減速装置)
7 ピニオンギヤ
8 逆転防止用クラッチ
13 電機子軸(電機子の回転軸)
14 太陽歯車
15 内歯歯車
16 遊星歯車
18 衝撃吸収装置
21 固定ディスク(摩擦板)
22 回転ディスク
25 リングギヤ(エンジン側のギヤ)
26 クラッチアウタ
27 クラッチインナ
29 クラッチローラ(クラッチ部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Starter 2 Armature 3 Starter motor 5 Output shaft 6 Reduction gear (planetary gear reduction gear)
7 Pinion gear 8 Reverse rotation prevention clutch 13 Armature shaft (rotary shaft of armature)
14 sun gear 15 internal gear 16 planetary gear 18 shock absorber 21 fixed disk (friction plate)
22 Rotating disc 25 Ring gear (engine side gear)
26 Clutch outer 27 Clutch inner 29 Clutch roller (clutch member)

Claims (7)

通電を受けて電機子に回転力を発生する始動用モータと、
前記電機子の回転が伝達される出力軸と、
この出力軸上に配置され、エンジン側のギヤ(リングギヤと呼ぶ)と常時噛み合っているピニオンギヤとを備え、前記電機子に発生する回転力を前記ピニオンギヤから前記リングギヤに伝達してエンジンを駆動するスタータであって、
エンジン駆動時には、前記電機子の回転を許容し、エンジン駆動時と逆方向の回転力が前記電機子に伝達された時には、前記電機子の回転を規制する逆転防止用クラッチを備えていることを特徴とするスタータ。
A starting motor that receives energization and generates a rotational force in the armature;
An output shaft to which rotation of the armature is transmitted;
A starter that is disposed on the output shaft and includes a pinion gear that is always meshed with an engine-side gear (referred to as a ring gear), and that transmits a rotational force generated in the armature from the pinion gear to the ring gear to drive the engine. Because
A rotation preventing clutch that allows rotation of the armature when the engine is driven and restricts rotation of the armature when a rotational force in a direction opposite to that when the engine is driven is transmitted to the armature; A characteristic starter.
請求項1に記載したスタータにおいて、
前記電機子と前記出力軸との間に設けられ、前記電機子の回転を減速して前記出力軸に伝達する減速装置を備え、
前記逆転防止用クラッチは、前記電機子の回転軸(電機子軸と呼ぶ)上に配置され、前記減速装置を介して前記電機子軸にエンジン駆動時と逆方向の回転力が伝達された時に、前記電機子軸の回転を規制することを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 1,
A reduction device that is provided between the armature and the output shaft and decelerates the rotation of the armature and transmits it to the output shaft;
The reverse rotation prevention clutch is disposed on a rotating shaft (referred to as an armature shaft) of the armature, and when a rotational force in a direction opposite to that when the engine is driven is transmitted to the armature shaft through the reduction gear. A starter that restricts rotation of the armature shaft.
請求項2に記載したスタータにおいて、
前記逆転防止用クラッチは、回転不能に固定されたクラッチアウタと、前記電機子軸に設けられたクラッチインナと、前記クラッチアウタと前記クラッチインナとの間に配設され、両者間のトルク伝達を断続するクラッチ部材とを備え、エンジン駆動時には、前記クラッチアウタと前記クラッチインナとの間で前記クラッチ部材が空転して前記電機子軸の回転を許容し、前記減速装置を介して前記電機子軸にエンジン駆動時と逆方向の回転力が伝達された時には、前記クラッチ部材が前記クラッチアウタと前記クラッチインナとに係合して前記電機子軸の回転を規制することを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 2,
The reverse rotation prevention clutch is disposed between a clutch outer fixed in a non-rotatable manner, a clutch inner provided on the armature shaft, and between the clutch outer and the clutch inner, and transmits torque between them. An intermittent clutch member, and when the engine is driven, the clutch member idles between the clutch outer and the clutch inner to allow the armature shaft to rotate, and the armature shaft via the speed reducer When a rotational force in the direction opposite to that when the engine is driven is transmitted to the clutch, the clutch member engages with the clutch outer and the clutch inner to restrict the rotation of the armature shaft.
請求項1〜3に記載した何れかのスタータにおいて、
前記電機子と前記出力軸との間に設けられ、前記エンジン側より前記出力軸に過大トルクが伝達された時に、その過大トルクを吸収して前記電機子へのトルク伝達を遮断する衝撃吸収装置を備えることを特徴とするスタータ。
The starter according to any one of claims 1 to 3,
An impact absorbing device that is provided between the armature and the output shaft and absorbs the excessive torque when the excessive torque is transmitted from the engine side to the output shaft, thereby interrupting the torque transmission to the armature. A starter comprising:
請求項4に記載したスタータにおいて、
請求項2に記載した前記減速装置は、前記電機子軸に設けられた太陽歯車と、この太陽歯車と同心に配置された内歯歯車と、両歯車に噛み合う遊星歯車とを有し、前記電機子の回転によって前記太陽歯車が回転すると、前記遊星歯車が自転運動と公転運動を行い、その公転運動が前記出力軸に伝達される遊星歯車減速装置であり、
請求項4に記載した前記衝撃吸収装置は、前記内歯歯車に係合して前記内歯歯車と共に回転可能に設けられた回転ディスクと、この回転ディスクに摩擦係合して回転不能に設けられた摩擦板とを有し、この摩擦板との摩擦係合によって得られる前記回転ディスクの静止トルクを超える過大トルクが前記内歯歯車に加わった時に、前記摩擦板に対し前記回転ディスクが滑ることで、前記過大トルクを吸収することを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 4, wherein
The speed reduction device according to claim 2 includes a sun gear provided on the armature shaft, an internal gear arranged concentrically with the sun gear, and a planetary gear meshing with both gears, When the sun gear is rotated by the rotation of a child, the planetary gear rotates and revolves, and the revolving motion is transmitted to the output shaft.
According to a fourth aspect of the present invention, the shock absorbing device is provided so as to be able to rotate with the internal gear and to rotate together with the internal gear, and to be non-rotatable by frictional engagement with the rotary disk. When the excessive torque exceeding the stationary torque of the rotating disk obtained by frictional engagement with the friction plate is applied to the internal gear, the rotating disk slides on the friction plate. A starter that absorbs the excessive torque.
請求項1〜5に記載した何れかのスタータにおいて、
前記出力軸上に前記ピニオンギヤと一体に一方向クラッチが配置され、この一方向クラッチは、エンジン駆動時に前記出力軸の回転を前記ピニオンギヤに伝達すると共に、エンジンの始動により前記ピニオンギヤの回転数が前記出力軸の回転数を上回った時に、前記ピニオンギヤから前記出力軸へのトルク伝達を遮断することを特徴とするスタータ。
In any starter according to claims 1-5,
A one-way clutch is disposed on the output shaft integrally with the pinion gear. The one-way clutch transmits the rotation of the output shaft to the pinion gear when the engine is driven, and the rotation speed of the pinion gear is increased when the engine is started. A starter that cuts off torque transmission from the pinion gear to the output shaft when the rotational speed of the output shaft is exceeded.
請求項1〜6に記載した何れかのスタータは、
エンジンの停止および再始動を自動制御するエンジン自動停止/再始動システムに用いられることを特徴とするスタータ。
The starter according to any one of claims 1 to 6,
A starter used for an engine automatic stop / restart system for automatically controlling engine stop and restart.
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