JPH01200058A - 同軸形スタータ装置 - 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） 本発明は同軸形スタータ装置に関し、更に詳細には車輌
の機関始動用として用いられる同軸形のスタータ装置に
関する。

（従来の技術） 従来、車輌の機関始動用として用いられているスタータ
装置は、直流電動機への電源投入を行なう電磁スイッチ
装置が当該直流電動機の側部に配置された所謂２軸構成
のものであった。しかし、このような２軸構成のスター
タ装置は車輌設計時のエンジンレイアウトに大きな制約
を与えるため、電磁スイッチ装置を直流電動機の軸方向
一端側に配置してスタータ装置を単なる細長筒状体の如
きシンプルな形状にすることが提案された。

この提案によると、第３図に示されるように、同軸形ス
クータ装置１は、直流電動機２の電機子回転軸３を中空
にし、直流電動機２の後端に配置した電磁スイッチ装置
４のプランジャロッド４ａをこの電機子回転軸３の内部
通路３ａ内を通し、電機子回転軸３の前端に同軸的に配
置された出力回転軸５における該電機子回転軸３の内部
通路３ａに挿入された後端部の端面に当接して当該出力
回転軸５を前方へ押し出し得るように構成されている。

この同軸形スタータ装置１において、電機子回転軸３の
前端外周部には太陽歯車６ａが創設され、該太陽歯車６
ａには複数の遊星歯車６ｂが噛み合って配置されている
。これらの遊星歯車６ｂは更に機枠７の内周面に創設さ
れた内歯歯車６ｃに噛み合うと共に軸６ｄによってキャ
リヤ６ｅに支持されている。これら太陽歯車６ａ、遊星
歯車６ｂ。

内歯歯車６ｃ、軸６ｄおよびキャリヤ６ｅによって構成
される遊星歯車減速装置６は電機子回転軸３の回転を減
速するものである。出力回転軸５にはオーバランニング
クラッチ装置８が嵌装され、そのクラッチインナ８ａは
出力回転軸５に設けられ電機子回転軸３の内部通路３ａ
における内径より大きい外径のスプライン形成部５ａの
ヘリカルスプライ５ｂで噛み合っており、これにより出
力回転軸５はクラッチインナ８ａからの回転伝達を受け
ながら軸方向に摺動する。出力回転軸５の前端部には機
関リングギヤ（図示せず）に係脱するピニオン９が取付
けられ、出力回転軸５の前方への摺動時ビニオン９が機
関リングギヤを回転させる。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上述の如く提案された同軸形スタータ装置では
、エンジン又はスタータ装置が惰性回転中に車輌のキー
スイッチがオンされて、エンジンのリングギヤにスター
タ装置のピニオンが再飛込するようなことがあると、そ
の際の衝撃力をオーバランニングクラッチのねじれ剛性
による吸収エネル１−のみでは緩和することが困難で、
その衝撃力によって各機構部品の破損を招く可能性があ
った。

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するために
なされたもので、ピニオンが機関のリングギヤと正常な
噛合動作をせずに異常な負荷により大きな衝撃力を受け
た場合、この衝撃力を各機構部品へ波及させることなく
速やかに吸収する同軸形スタータ装置を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、電動機の電機子回転軸と前端にピニオンを備
え、軸方向に摺動可能に支持された出力回転軸とが同一
軸線上に配置され、前記電機子回転軸の回転を遊星歯車
減速装置およびオーバランニングクラッチ装置を介して
前記出力回転軸に伝達する同軸形スタータ装置であって
、前記遊星歯車減速装置の各′ｔ１Ｎ歯車を支持するキ
ャリヤがその前端を筒状に形成され、該キャリヤの前端
筒状部が所定のトルクで周方向に相対すべりを生ずるよ
うに前記オーバランニングクラッチ装置のクラッチアウ
タ外周に嵌合されていることを特徴とする。

（作　用） 本発明の同軸形スタータ装置では、出力回転軸が前方へ
押し出されてピニオンが例えば惰性回転中のリングギヤ
に係合しようとする場合などに異常トルクが加わる。こ
の異常トルクはオーバランニングクラッチ装置のねじれ
剛性だけでは吸収しきれず、オーバランニングクラッチ
装置のクラッチアウタに波及する。そのため、遊星歯車
減速装置のキャリヤ前端筒状部とクラッチアウタとの嵌
合部に周方向のすべりを生じ、これによってこの衝撃力
が吸収される。

（実施例） 以下、本発明の同軸形スターク装置を添付図面に示され
た実施例について更に詳細に説明する。

第１図には本発明の一実施例に係る同軸形スクータ装置
１０が示されている。この実施例を示す第１図において
、第４図に示された同軸形スタータ装置Ｉの構成部分と
同−又は相当する部分は同一の参照符号を付してその説
明を省略する。

第１図に示される同軸形スタータ装置１０では、電機子
回転軸１１の回転力の出力回転軸５への伝達は前述した
スタータ装置の場合と同様に遊星歯車減速装置１２およ
びオーバランニングクラッチ装２１３を介してなされる
。この遊星歯車減速装置１２は、電機子回転軸１１の前
端外周部に一体に形成された太陽歯車１２ａと、当該ス
タータ装２２０の機枠内側に形成された内歯歯車１２ｂ
と、太陽歯車１２ａと内歯歯車１２ｂとに噛合い、ビン
１２ｃによってキャリヤ１２ｄに支持された複数の遊星
歯車１２ｅとから構成されている。

遊星歯車減速装置１２のキャリヤ１２ｄは、その内周部
にボール軸受１４が嵌着され、該ボール軸受１４を電機
子回転軸１１に創設された太陽歯車１２ａに隣接した前
端部において外周部に形成された小径段部１５に装着す
ることによって支持されている。このようにキャリヤ１
２ｄをボール軸受１４によって電機子回転軸１１で直接
支持することは、次のような利点がある。

すなわち、太陽歯車と遊星歯車との関係をみたとき、各
遊星歯車はその公転中心軸線が電機子回転軸の中心軸線
に常に一致した状態で公転することが望ましい。ところ
が、第４図に示される同軸形スターク装置１のようにキ
ャリヤ６ｅをベアリングでオーバランニングクラッチ装
Ｗ８のクラッチインナ８ａ後端に支持した場合、オーバ
ランニングクラッチ装置８の出力回転軸５に対するヘリ
カルスプラインによる噛合い状態から考えるとキャリヤ
の回転中心線即ち遊星歯車の公転中心軸線が所定位置に
厳格に確保されているとは言い難い。

その結果、オーバランニングクラッチ装置が偏心したり
すると、遊星歯車減速装置のギヤ部より異音が発生した
り、ギヤ端面の摩耗を生じ、更にはピニオン９のリング
ギヤへの再飛込時における衝撃に偏荷重が加わることに
より大きな破壊現象の生ずる可能性がある。しかし、第
１図に示されるようにキャリヤ１２ｄをボール軸受１４
で電機子回転軸１１に直接支持する構成にすれば、加工
精度は別にして少なくとも機構上がらみで公転中心軸線
は電機子回転軸１１の中心軸線に完全に一致することと
なり、上述の如き欠点がすべて解消されることとなる。

更に、遊星歯車減速装置１２のキャリヤ１２ｄは前端部
に側部開放の筒状部１２ｆを有し、この筒状部１２ｆは
オーバランニングクラッチ装置１３のクラッチアウタ１
３ａ外周部に所定のトルクで周方向に相対すべりを生ず
るように圧入嵌合されている。従って、通常の動作にお
いては、キャリヤ１２ｄはオーバランニングクラッチ装
置１３のクラッチアウタ１３ａを一体に回転させる。

また、オーバランニングクラッチ装置１３のクラッチイ
ンナ１３ｂはその前端部外周部に嵌着された軸受１６を
介してフロントブラケット１７に支持され、その前端面
は該軸受１６から軸方向ピニオン側に突出して後方停止
位置にあるピニオン９の側面に当接する位置にある。他
方、クラッチインナ１３ｂの後端面はキャリヤ１２ｄ又
はボール軸受１４の外部レース側面にほぼ当接されてい
る。このような構成によれば、第３図の同軸形スタータ
装置のように、ピニオンの後退時における所定位置での
停止手段として出力回転軸のスプライン形成部後端面と
電機子回転軸の前端面とを当接するようにしたものの場
合電機子回転軸と出力回転軸との大きな回転差のためそ
の当接部に激しい摩耗が生じ出力回転軸の停止位置精度
の確保が困難であったという問題が解決できる。

すなわち、クラッチインナ１３ｂとキャリヤ１２ｄ又は
ボール軸受１４の外部レースとは共に遊星歯車減速装置
１２によって減速された後の回転であるため、両者に大
きな回転差はなく、従って当接部の摩耗もほとんどなく
、ピニオンの後退時における停止位置精度を確保するこ
とができる。

次に、前述した実施例の同軸形スクータ装置における動
作を簡単に説明する。

車輌のスタータスインチが閉成されると電磁スイッチ装
置４の励磁コイルに通電され、この励磁により発生した
電磁力によってロッド４ａが第１図でみて軸方向右方へ
移動される。これにより出力回転軸５が押し出され、そ
の端部に設けられたピニオン９が機関のリングギヤに噛
合うこととなる。これと同時に、プランジャの移動に伴
って可動接点と固定接点（いずれも図示せず）とが接触
して直流電動機２への電源投入がなされ、直流電動機２
が作動される。その結果、電機子回転軸】１の回転力は
遊星歯車減速装置１２によって減速されてオーバランニ
ングクラッチ装置１３のクラ。

チアウタ１３ａに伝達され、クラッチアウタ１３ａの回
転は円柱状ローラ１３ｃを介してクラッチインナ１３ｂ
に伝達される。このクラッチインナ１３ｂの回転はヘリ
カルスプラインによっテ出力回転軸５に伝達され、これ
によりピニオン９を回転させて機関を始動させる。

機関始動後はオーバランニングクラッチ装置１３によっ
て逆駆動による直流電動機への回転伝達が阻止されると
共に出力回転軸５．電磁スイッチ装置４のプランジャお
よびロッド４ａは適所に配置された復帰スプリングによ
って元の位置に復帰される。

ところで、ピニオン９が例えば惰性回転中のリングギヤ
に係合しようとする場合などにおいて、該ピニオン９に
異常な衝撃力が加わると、遊星歯車減速装置１２のキャ
リヤ前端筒状部１２ｆとクラッチアウタ１３ｂとの嵌合
部で周方向の相対すべりが生じ、これによりこの衝撃力
が吸収されて遊星歯車減速装置各部分への波及を阻止し
、それらの破損が防止される。

前述した実施例では、キャリヤ１２ｄの内周部に嵌着し
たボール軸受１４を電機子回転軸１１の前端における小
径段部１５に装着して該キャリヤ１２ｄを支持するよう
にしたが、第２図に示されるようにキャリヤ１２ｄの内
周部にクラッチアウタ１３ａの後端部を延長して位置さ
せ、このクラッチアウタ１３ａの後端延長部内周面にボ
ール軸受１４を嵌着して電機子回転軸１１の小径段部１
５で支持してもよい。このような構成でも、キャリヤ１
２ｄが前端筒状部でクラッチアウタ１３ａに嵌合してい
るためキャリヤ１２ｄの回転中心軸線と電機子回転軸１
１のそれとの一致は確保され、偏心のない遊星歯車減速
装置とすることができる。

なお、キャリヤ１２ｄの前端筒状部１２ｆとクラッチア
ウタ１３ａとの嵌合は圧入だけに限定されるものではな
く、焼ばめなど所定のトルクで周方向に相対すべりを生
ずるようなあらゆる嵌合手段を含むものである。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の同軸形スタータ装置によ
れば、ピニオンが機関のリングギヤに正常な噛合動作を
せずに異常な負荷により大きな衝撃力を受けた場合、キ
ャリヤ前端筒状部とクラッチアウタとの相対すべりによ
って各機構部品へ波及させることなく速やかに吸収する
ことができることから、これを原因とする各部分の破損
を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る同軸形スターク装置を
一部破断して示す正面図、第２図は本発明の他の実施例
に係る同軸形スタータ装置を示す第１図と同様な正面図
、第３図は従来の２軸形スタータ装置の改良として提案
された同軸形スタータ装置の断面図である。 ２・・・直流電動機、４・・・電磁スイッチ装置、５・
・・出力回転軸、９・・・ピニオン、１０・・・同軸形
スタータ装置、１１・・・電機子回転軸、１２・・・遊
星歯車減速装置、１２ｅ・・・遊星歯車、１２ｄ・・・
キャリヤ、１２ｆ・・・キャリヤ前端筒状部、１３・・
・オーバランニングクラッチ装置、１３ａ・・・クラッ
チアウタ。 なお、各図中同一符号は同一部分又は相当する部分を示
す。 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 手続補正書（自発） ２１発明の名称 同軸形スタータ装置 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号
名　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉 ４、代理人 住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号５
、　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄および図面６、　補正の
内容 （１）　　本願において、明細書第６頁第８行および第
７頁第１３行にそれぞれ記載の「第４図」を「第３図」
に訂正致します。 （２）　　本願において、図面の第３図を別紙の如く訂
正（符号２を加入）致します。 ７、　添付書類の目録 （１）訂正図面（第３図）　　　　　　１連取　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電動機の電機子回転軸と前端にピニオンを備え、軸方向
   に摺動可能に支持された出力回転軸とが同一軸線上に配
   置され、前記電機子回転軸の回転を遊星歯車減速装置お
   よびオーバランニングクラッチ装置を介して前記出力回
   転軸に伝達する同軸形スタータ装置であって、前記遊星
   歯車減速装置の各遊星歯車を支持するキャリヤがその前
   端を筒状に形成され、該キャリヤの前端筒状部が所定の
   トルクで周方向に相対すべりを生ずるように前記オーバ
   ランニングクラッチ装置のクラッチアウタ外周に嵌合さ
   れていることを特徴とする同軸形スタータ装置。