JPH02218865A - 同軸形スタータ - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電磁スイッチと電動機の回転軸、および機
関のリングギヤと噛合うピニオンが係合された出力回転
軸とを、同軸上に配置してなる同軸形スタータに関する
ものである。

〔従来の技術〕

第３図は、従来の同軸形スタータとして例えば簡閲昭６
３−９０６６５号公報に開示されている、同軸形スター
タを示す。

図において、１は直流電動機の電機子であり、以下に述
べる要素から構成されている。すなわち、２は電機子コ
ア、３は中間部に電機子コア２が取付けられ管孔３ａを
有する管状の電機子回転軸で、後端部にコンミテータ４
が嵌着され、このコンミテータ４には電機子コア２に巻
回された電機子コイル５が接続されている。

６はコンミテータ４に接続するようコンミテータ４の外
周上に配置されたブラシでブラシホルダ６ａに保持され
ている。７は直流電動機のリアブラケットで、後方の端
部内側でブラシホルダ６ａが図示しないボルトによって
結合され、かつその後端部は中央部で内側前方に屈曲さ
れて回転軸線方向である前後方向に軸受孔７ａを形成し
ている。なお、ここで前方向とは図面右側を、後方向と
は図面左側を示している。８は電機子回転軸３の後端部
を軸承する軸受で、軸受孔７ａ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た直流
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り、かつその前
側には、遊星歯車減速装置を構成する内歯歯車１０ａが
創設されたアルミダイカストからなるフロントブラケッ
ト１０が嵌着されている。

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と前部に形
成された小径孔１０ｃとを有している。１１は電機子回
転軸３の前端部外周に形成された太陽歯車としての平歯
車、１２は遊星歯車で、この遊星歯車１２は平歯車１１
および内歯歯車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
この軸受１３を支承する支持ピンである。１５はオーバ
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とこの前方に内突起１５
ｂとを有するクラッチインナ１５Ａと、後部に支持ピン
Ｉ４が固着され、クラッチインナ１５Ａと保合、離脱す
るクラッチアウタ１５Ｂと、これらクラッチインナ１５
Ａとクラッチアウタ１５Ｂ間に配置されたローラ１５ｃ
等から構成されている。１６はクラッチインナ１５Ａに
嵌着された軸受で、フロントブラケット１０の凹部１０
ｂに嵌合されてラジアル荷重を支承する。１７は後端面
に四部１７ａを有する出力回転軸で、中間部に電機子回
転軸３の前端開口の管内径より大径のスプライン嵌合歯
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
ライン嵌金歯１８前端と内突起１５ｂ後端との間に介在
設置されたスプリングで、出力回転軸１７を常時後方に
押圧付勢している。

２０は出力回転軸１７の前端部に形成されたストレート
スプライン２１に嵌合するピニオンで、その後部の凹部
と出力回転軸１７の段差間に介在するスプリングにより
前方に押圧付勢され、かつ出力回転軸１７前端部に設け
られたストッパ２２により出力回転軸１７に係止されて
いる。

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の前端開口側から挿入されている出力回転軸１
７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、励磁時に出力回転軸１７にスラスト力
を与えるためのもので、以下に述べる要素から構成され
ている。すなわち、２６は前端部に開口を有するケース
で、前端面をリアブラケット７の後端面に当接させた状
態で固設されている。２７はケース２６内に収容された
ボビン、２８はボビン２７に巻回された励磁コイル、２
９はボビン２７の中央孔内に収容され前後方向に移動可
能な強磁性体から成るプランジ中であり、このプランジ
中２９は内部が中空で、かつその前壁に孔２９ａを有し
、また外周に段差２９ｂを有している。３０はケース２
６の開口部の内周面に嵌合して段差でボビン２７を固定
し、中央部に軸受用孔３０ａを有するコア、３１は支持
体３０と段差２９ｂとの間に介在設置されたスプリング
で、プランジャ２９を後方に押圧付勢している。３２は
縦断面が丁字形のプランジ中ロッドで、前部が電機子回
転軸３の後端開口から管孔３ａに挿入され、鋼球３３を
介して出力回転軸１７の後端の凹部１７ａへと直列的に
接続されている。またその中間部は軸受用孔３０ａに嵌
着されている軸受３４で軸承され、後端部は孔２９ａを
通してプランジャ２９の中空部に配置され、この中空部
に後方配置されているスプリング３５によって前方に付
勢され、プランジャ２９に連結されている。

なお、プランジャ２９の後方には図示しない可動接点が
絶縁体を介して取付けられており、又、ケース２６の後
方には上記可動接点に対して前方に対向配置された図示
しない固定接点が絶縁体を介して取付けられている。ま
た、上記可動接点は図示しないリードワイヤで直流電源
のＯ側端子に接続され、ブラシ６のｅ側は接地され、残
りの■側は上記固定接点に図示しないリードワイヤで接
続されている。さらに、励磁コイル２８は図示しないス
タータスイッチを介して上記直流電源に接続されている
。

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が開成されている状態では
、励磁コイル２８は非励磁状態であるためプランジ中２
９への力はスプリング３１の押圧力のみであり、プラン
ジャ２９及びプランジャロッド３２は最後部に位置して
いる。このため、出力回転軸１７は、電磁スイッチ２５
からスラスト力は受けず、スプリング１９による後方へ
の押圧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・とが衝合する図示状態に位置決
めされている。また、電磁スイッチ２５のプランジャロ
ッド３２の先端は鋼球３３が出力回転軸１７の凹部１７
ａから離脱しないよう鋼球３３に接触している。勿論、
この時には、電機子１は非通電状態にあり停止している
。

上記スタータス不ツチを閉成することによって電磁スイ
ッチ２５の励磁コイル２８が通電され、この励磁により
発生した電磁力によってプランジャ２９が付勢されて前
方に移動する。このプランジャ２９の前方への移動によ
り可動接点が固定接点に当接し、この固定接点と接続さ
れているブラシ６に電流が流れ、この電流はコンミテー
タ４から電機子コイル５を経て、さらに、コンミテータ
４から接地されているブラシ６を流れて接地側に至る。

このような電機子１への通電により電機子ｌが回転力を
発生する。この電機子１の回転力は、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、前方に付勢されたプランジャ２９の力がスプリン
グ３５を介してプランジャロッド３２を前方に押圧して
移動させるため、出力回転軸１７は鋼球３３を介してプ
ランジャロッド３２から前方へのスラスト力を受け、こ
のスラスト力によりスプリング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、スプライン嵌合
歯１８は、スプライン歯１５ａと嵌合しながら前方に移
動するためその嵌合位置は変化する。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、機関に付勢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。

以上の動作により電機子１の回転力はピニオン機構によ
り減速された形で上記リングギヤに伝達され、機関を始
動させる。

そして機関の始動後では、機関の回転力がリングギヤを
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
脱状態となり、ピニオン２０は出力回転軸１７等と共に
空転する。

さらにこの始動後、上記スタータスイッチを開成した場
合、出力回転軸１７は、電磁スイッチ２５からスラスト
力を受けずスプリング１９の復元力により図の位置迄戻
され、スタータは上記初期状態（図示の状態）に戻る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の同軸形スタータは上記のように構成され、機関と
の取付嵌合をなすフロントブラケット１０はアルミダイ
カスト等の金属で形成され、かつ遊星歯車減速装置の内
歯歯車１０ａが創設されていた。このため内歯歯車１０
ａの歯車精度を考えると機械加工が必要であり、また軸
受１６を嵌合させる凹部１０ｂの加工やヨーク９との嵌
合部の加工を、機関の種類毎に対応した異なるフロント
ブラケット１０に対して行わなければならないため、工
程数が多くなると共に部品管理上も種類が多く、生産性
向上への障害となっていた。

しかも、ピニオン２０のリングギヤへの噛合時や機関回
転中にピニオン２０が再飛込した場合等に生じる激しい
衝撃に対して、軸受１６を支持するフロントブラケット
１０全体が金属であってその剛性が高いため衝撃緩和効
果がほとんどなく、このため、前記の衝撃によって例え
ば機関のりングギャが破損してしまう等の問題点があっ
た。

さらに、フロントブラケット１０が金属であるためにス
タータとしての重量も大きく、またスタータ回転中に内
歯歯車１０ａから金属音を発し、商品としての静粛性に
欠けるという問題点もあった。

この発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
で、生産性向上が図れると共に、衝撃吸収効果が高く、
かつ軽量で静粛性の高い同軸形スタータを得ることを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕 この発明に係る同軸形スタータは、出力回転軸からのラ
ジアル荷重を受ける軸受が嵌合されたハウジングと遊星
歯車減速装置の内歯歯車とを樹脂で一体に形成すると共
に、このハウジングの外周に機関取付用の金属性フラン
ジを取付け、かつこのフランジの後端を電動機のヨーク
に当接させたものである。

〔作　用〕

この発明においては、フランジとハウジングとが別体で
あるため、異なる機関にはその機関用のフランジで対応
させ、従ってスタータ本体の構成としては一種類のもの
で済む、また、軸受を支持しかつ内歯歯車が形成された
ハウジングが樹脂であるため、ピニオン再飛込等に発生
する衝撃を吸収し、かつ軽量で静粛性が向上する。さら
に電動機から機関へのアース回路は、ヨークに当接した
フランジを介して形成される。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例により同軸形スタータの要
部を断面にして示す図である０図中、１００はスタータ
のハウジングであるフロントブラケットで、後述する遊
星歯車減速装置の内歯歯車と一体に樹脂で形成されてい
る。１６は図示しないエンジンの機種別に制作されたア
ルミダイカスト等の金属からなるフランジで、図示しな
いボルトによりフロントブラケット１００に固定され、
また、後端部が後述する電動機のヨークとインロー嵌合
されている。１０２はオーバランニングクラッチで、１
０２ａはそのクラッチアウタ、１０２ｂはクラッチイン
ナ、１０２Ｃはこれらの間に介在設置されたローラで、
クラッチインナ１０２ｂの前端部は、フロントブラケッ
ト１００前端部に嵌着されたラジアル荷重を受けるため
の軸受１０３で支承され、またその内周側には出力回転
軸１０４にスプライン嵌合するスプライン１０５が形成
されている。更に出力回転軸１０４の前端部にはピニオ
ン１０６がスプライン嵌合されている。１０７は中空状
の電機子回転軸で、その前端部には遊星歯車減速装置の
太陽歯車１０７ａが形成されている。１０８はこの太陽
歯車１０７ａに噛合う遊星歯車、１０９はフロントブラ
ケット１００に形成された内歯歯車である。

また遊星歯車１０Ｂを軸受を介して支承しているピン１
１０はオーバランニングクラッチ１０２のクラッチアウ
タ１０２ａに固定されている。また、１１１は電機子回
転軸１０７の前端部とクラッチアウタ１０２ａとの間に
設けられ、クラッチアウタ１０２ａの偏心を防止するた
めの軸受である。

１１２は電動機のヨーク、１１３はリヤブラケット、１
１４は電動機の後端側に設けられた電磁スイッチで、１
１５はこの電磁スイッチ１１４内に設けられた図示しな
い可動鉄心と連動して作動するロッドである。１１６は
このロッド１１５と出力回転軸１０４との間に介在され
たボール、１１７はヨーク１１２に嵌着され、電機子回
転軸１０７を支承する軸受である。また１１８は電機子
回転輪１０７の内周面に嵌着された軸受で、出力回転軸
１０４の後方部を支承している。１１９はフロントブラ
ケット１００．ヨーク１１２．リヤブラケット１１３お
よび電磁スイッチ１１４を結合する通しボルト、１２０
は出力回転軸１０４とクラッチインナ１０２ｂ間に設け
られたスプリングで、このスプリング１２０は出力回転
軸１０４を所定の位置に復帰停止させるためのものであ
る。

また、上記フロントブラケット１００の樹脂としては、
ガラスまたはガラスと無機質の強化レジンを有するプラ
スチックであることが強度面より好ましく、耐クリープ
性や寸法安定性および吸水性の面を考慮するとレジンは
フェノール系であることがより好ましい。

このように構成された同軸形スタータの動作は第３図の
従来装置と同様であるため、ここでの説明は省略するが
、上記実施例のフロントブラケット１００と内歯歯車１
０９は樹脂で一体に形成されているため、特にピニオン
１０６の飛込時等における激しい衝撃の発生時において
、その衝撃力を吸収することができる。また、内歯歯車
１０９が樹脂で一体成形されているためスタータの動作
音を低く抑えることができ、しかも機械加工が不要で作
業工数の削減を図ることができる。さらにフロントブラ
ケット１００の外側にフランジ１０１が設けられ、かっ
このフランジ１０１がヨーク１１２に当接しているため
、アース回路の確保ができると共に、車両走行中に石等
をはねてスタータに当った場合でも樹脂製のフロントブ
ラケット１００はフランジ１０１で保護され、破損に至
ることがない。

第２図は他の実施例による同軸形スタータを示す図であ
る。この実施例では機関への取付用フランジ１２１を鉄
板にて形成し、通しボルト１１９でフロントブラケット
１００に固定したもので、他の各構成は上記実施例と同
様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説
明を省略する。

なお、上記各実施例ではフロントブラケット１００とフ
ランジ１０１，１２１を別体で形成して組立てるように
したが、これらを一体モールディングで形成しても良い
。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、ハウジングと遊星歯車
減速装置の内歯歯車とを樹脂で一体に形成し、この外側
にその後端が電動機のヨークに当接する金属性フランジ
を取付けるようにしたので、ハウジングを機関の機種毎
に加工する必要がないため生産性が向上し、しかも衝撃
吸収と減音効果が高く、かつ軽量化も図ることができる
。また、フランジによってアース回路が確保されると共
に、ハウジングの保護も行え、信頷性の高い同軸形スタ
ータ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同軸形スタータの要
部を断面にして示す正面図、第２図は他の実施例による
同軸形スタータの要部を断面にして示す正面図、第３図
は従来の同軸形スタータの断面図である。 １００・・・フロントブラケット、１０１，１２１・・
・フランジ、１０３・・・軸受、１０４・・・出力回転
軸、１０６・・・ピニオン、１０９・・・内歯歯車、１
１２・・・ヨーク、１１４・・・電磁スイッチ。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動機の後方に取付けられた電磁スイッチと、前記電動
   機の前方に設けられた遊星歯車減速装置と、この遊星歯
   車減速装置を介して前記電動機の回転が伝達される出力
   回転軸と、この出力回転軸と一体に回転し、機関のリン
   グギヤに噛合するピニオンとを備え、これらの作動軸を
   同一軸線上に配置してなる同軸形スタータにおいて、前
   記出力回転軸からのラジアル荷重を受ける軸受が嵌合さ
   れたハウジングと、前記遊星歯車減速装置の内歯歯車と
   を樹脂で一体に形成し、かつ前記ハウジングの外周に機
   関取付用の金属製フランジを取付けると共に、該フラン
   ジの後端を前記電動機のヨークに当接させたことを特徴
   とする同軸形スタータ。