JPH01224462A - 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〕 この発明は遊星減速機構を有するエンジン用スタータの
改良に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、遊星歯車減速装置を内蔵したこの棟のスタータの
一例として、第３図に示すようなものがある。以下の説
明で、前方とは図の右側を、後方とは図の左側のことを
示す。図において、（ｉｏｏ）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。（１０１
）は電機子コア、（１０２）は中間部に電機子コア（１
０１）を設けた電機子回転軸で、電機子（１０Ｇ）の後
部にコンミテータ（１０３）子コア（１０１）ｌこ巻か
れているＩＫｉ子コイル（１０４）が接続されている。

（１０５）はコンミテータ（１０３）ｌζ接触するブラ
シ及び保持器で、ボルト（１０６）によってリアブラケ
ット（１０７）に結合されている。

（１０８）は４機子回転軸（１０２）をその後方端部で
軸承する軸受であり、リアブラケット（１０７）の凹部
に嵌合されている。（１０９）は直流電動機のヨークで
、電機子（１００）に界磁を発生させる複数個の永久磁
石（１０９ａ）を内周面上に固設していて、そのヨーク
（１０９）端面には遊星歯車減速装置を構成する内歯歯
車（１１０）を嵌着したフロントブラケット（１１１）
が図示の如く装着されている。電機子回転軸（１０２）
の前端部には平歯車（１１２）ｂ５形成され、これと門
歯歯車（１１０）の両方に複数の遊星歯車（１１３）が
噛合している。（１１４）はこの遊星歯車（１１３）の
内周面に嵌着される軸受であり、支持ピン（ｉｉｓ）に
よって軸承される。（１１６）は、この支持ビン（１１
５）を固着するフフンジであり、遊星歯車減速装置の腕
を構成しており、出力回転軸（１１７）に固着される。

（１１８）は上記内歯歯車（１１０）の突起内周面に嵌
着されるスリーブベアリングであり、出力回転軸（１１
７）を軸承している。（１１９）は出力回転軸（１１７
）の後部内周面凹所に嵌着されたスリーブベアリングで
あり、と記電機子回転軸（１０２）の前端部を軸承して
いる。（１２０）ｆよ電機子回転軸（１０２）及び出力
回転軸（１１７）の両端部間に設置された鋼球でスラス
トオを授受するａ能を有している。（１２１）は出力回
転軸（１１７）７）中間部の外周に形成されたヘリカル
スプライン歯で、オーバランニングクラッチ（１２２）
が前後摺動可能にスプライン嵌合されている。（１２３
）はオーバランニングクラッチ（１２２）に結合されて
いるビニオン（１２４）の軸方向移動量を規制する出力
軸（１１７）の′前端部に設けられたストッパであり、
（１２５）は出力回転軸（１１７）を前端部で軸承する
スリーブベアリングで、フロントブラケット（１１１）
の前端部内面に嵌着される。（１２６）はプラスチック
樹脂によらて成形された中間部に回転軸（１２６ａ）を
有するレバーで、電磁スイッチ（１２７）のプランジャ
（１２８）とオーバランニングクラッチ（１２２）の外
周部に各端部を図示の如く嵌合される。（１２９）は可
動接点で、絶縁体（１３０）を介してロッド（ｆａｔ）
に取りつけられ、ロッド（１３１）は前後摺動可能な様
にコア（１３２）に挿入されている。（１３３）は固定
接点で、ナツト（１３４）によって、絶縁体であるキャ
ップ（１３５）に固定されている。（１３６）はプラン
ジャ（１２８）を付勢する励磁コイルで、プラスチック
樹脂で成形されたボビン（１３７）に巻装され、ケース
（１３８）ｉ（内蔵されている。（１３９）ハＩＪ−）
’ワイヤで、固定接点（１３３）とブラシ及び保持器（
１０５）のブラシとを接続している。（１４０）はプラ
ンジャ（１２Ｂ）に内蔵されていてレバー（１２６）を
介してオるｒプリングである。

次に動作について説明する。図示しないスタータスイッ
チを閉成することによって電磁スイッチ（ｘｚｙ）（７
）Ｉｌｉｌミコイル３６）が通電され、プランジャ（１
２８）が付勢されて後方に＃動してロッド（１３１）を
後方に押し、可動接点（１２９）と固定接点（１３３）
とを当接させる。これにより、固定接点（１３３）から
リードワイヤ（１３９）を介してブラシ及び保持器（１
０５）を通じて電機子（１００）に給電が行なわれ、電
機子（ｉｏｏ）が回転力を発生する。電機子（１００）
の回転は平歯車（１１２）から遊星歯車（１１３）に伝
達され、遊星歯車減速機構により減速されてオーバラン
ニングクラッチ（１２２）に伝達される。この時にオー
バランニングクラッチ（１２２）と係合しているビニオ
ン（１２４）は回転駆動される。

一方、上記のように付勢されたプランジャ（１２８）の
力は、レバー（１２６）を回転軸（１２６ａ）を回転中
心として反時計回り方向に回転させ、オーバランニング
クラッチ（１２２）をビニオン（１２４）と共に前方に
軸線に沼って摺動させる。これによって、ビニオン（１
２４）は、例えば図示しないエンジンのクランク軸に取
付けられたフライホイールに周設されたリングギヤと噛
合する。

エンジンの始動後においては、ビニオン（１２４）に対
するエンジンの回転作用によりオーバランニングクヲツ
チ（１２２）がビニオン（１２４）から離脱し、ビニオ
ン（１２４）Ｏみが空転する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のエンジン用スタータは以上のように構成されてい
るので、電動機部と電磁スイッチ部が並列配置となり、
ニンニジンに装着される場合、電磁スイッチのスペース
をエンジン又は車両側で確医する事が必要で、車両全体
におけるエンジンレイアウトの制約を招く等の問題点が
あった。

この問題点を解消するため第２図に示すように２電動機
部と電磁スイッチ部を直列配置したスタータが提案され
ている。

この提案によると、第２図に示されるように、直流電動
機（１）の電機子回転軸（２］を中空にし、従来シフト
レバ−を作動させていた電磁石スイッチ−置（３）のプ
ランジャロッド（４）をこの電機子回転軸（２）の内部
通路（２ａ〕を通して出力回転軸（５）まで伸長させる
ことが基本的な構成とされ、直流電動機（１）の電機子
回転軸（２）と電磁石スイッチ装置（３）のロッド（４
）と出力回転軸（５）が同一軸線とに配置されていΦこ
とからこのようなスタータ装置を同軸形スター々装置と
称している。

このような同軸形スタータ装置の具体的構成を更に説明
すると、出力回転軸（５）の前端側（第２図でみて右方
向）には機関のリングギヤ（図示せず）に噛合せられる
ビニオン（６）を備えると共に後端は電機子回転軸（２
）の内部通路（２ａ）に挿入され、その挿入軸部（５ａ
）は内部通路（２ａ）の内周部に嵌合固着されたスリー
ブベアリング（７）によって軸受けされ、出力回転軸（
５）の軸方向への摺動を可能にしている。軸方向へ摺動
し得る出力回転軸（５）へ直流電動機（１）の電機子回
転軸（２）からの駆動力を伝達する手段としてはオーパ
フンニングクフツチ装置（一方向クラッチ装置）（８）
を含む駆動力伝達装置（９）によって構成されている。

すなわち、この駆動力伝達装置（９）は、電機子回転軸
＋２）の前端外周囲に形成された太陽歯車（ｔＯａ）お
よび遊星歯車（１０ｂ）などを備える遊星歯車減速装置
（１１と、遊星歯車（１０ｂ）の中心支持軸αＤが固着
されたクフツチアウタ（８ａ′ＪＰ６よび出力回転軸（
５）に形成された拡径部（５ｂ）の外周部に創設された
ヘリカルスプライン（５Ｃ）に噛合ったクラッチイン力
（８ｂ）を備える曲述の一方向クラッチ装置（８）から
構成されている。

しかしながら、上述の如く提案された同軸形スタータ装
置では、電磁石スイッチ装置（３）のプランジャロッド
（４）によって前方へ摺動された出力回転軸（５）がス
プリング＠により元位置に復帰する際電磁けることとな
る。又クラッチイン力（８ｂ）の後端と、電機子回転軸
（２）は相対すべりを生じながら回転する。すなわちこ
の同軸形スタータ装置は出力回転軸（５）の回転をビニ
オン（６）を介して機関リングギヤ（図示せず）に伝達
するため、当該出力回転軸（５）は機関始動時ピニオン
（６）がリングギヤから外れるまでは機関によって逆駆
動され高速で回転する。ところが、機関から受ける出力
回転軸（５１の高速回転は直流電動機医護のため一方向
クラッチ装置（８）により逆伝達が遮断され、電機子回
転軸（２）には及ばないようになっているが、出力回転
軸（５）にヘリカルスプライン嵌合しているクラッチイ
ンナ（８ｂ）と、電機子回転軸（２）とでは大きな回転
差を生じ、その当接箇所では激しい摩耗が発生していた
。又、出力回転軸（５）が元位置に復帰する際、電機子
回転軸（２）の前端面に回転差をもって、かつ衝撃的に
衝突するため、回部にも損傷が発生していた。このため
、従来のスタ、−夕に対して寿命の観点から品質低下が
生じていた。

又、エンジンに取付けるためのフロントプラケットＱ３
１は、種々のエンジン取付形状に対応した形が必要とさ
れ、かつ、組立完了したスタータを池のエンジンに転用
する場合には、フロントプラケットα３をはずし、内蔵
部品の駆動力伝達装置（９）や出力回転軸（５］等を分
解した後、別のフロントプラケットに再度組付けするこ
とが必要であった。さらにフロントプラケット（１３を
組みかえる際には、オーバフンニングクフｔチ装置＋８
１や遊星歯車減速装置Ｑ（１等が外部に露出するから、
この時ゴばや異物が混入するおそれもあり、また直流電
動機（１）との結合をはずすため、各部部品がばらけ、
再度亭組み直す事が必要となる場合もある。

以との様に、従来の並列配置形スタータの問題点を解消
しようと提案された同軸形スタータにおいても、寿命や
組付は性、清浄管理等の品質的な問題が発生していた。

この発明はこれらの問題点を解消するために成されたも
ので、この発明の第１の目的は電動機部とＹｎ磁スイッ
チが直列配置された遊星減速機構を有する同軸形スター
タであって、フロントプラケット［３１を内、外周部に
分割し、外側のブラケットを各エンジンに対応した取付
構造として組立性を持つ構造とし、かつ電機子回転軸前
端面と出力口で耐久性のある高寿命、高品質の、かつ安
価なスタータを得る事である。

〔＆ｉ１題点を解決するための手段〕 この発明に係わる同軸形スタータはフロントプラケット
を内、外周部に分割し、内側フロントプラケットの外周
囲に、エンジンの種類に対応して交換する外側フロント
ブラケットを着脱自在に設ケ、内側フロントブラケット
の後端部には遊星歯車減速機構を構成する内歯歯車を設
け、前端段付部に嵌着された玉軸受によって前記オーバ
ヲンニングクフツチ装置のインナを支承し、前記玉軸受
のアクタナレースの後端を内側フロントブラケット前端
段付部に２アクタレース４前端を外側フロントプラケッ
トの内壁端部に対向する様に装着し、さらに該玉軸受の
インナレースの後端は前記オーバフンニングクラッチ装
置のインナの段部に、またインナレースの前端をエンジ
ンのリングギヤと係脱するピニオンの後端面に当接する
ように構成したものである。

〔作　用〕

この発明に於ける同軸形スクータ装置は、フロントプラ
ケットが２分割され、外側フロントプラケットがエンジ
ンの種類に対応して取換え可能な構造となり、外側フロ
ントプラケットの交換のみで各種エンジンにスタータを
適用することが出来、相対回転なく玉軸受のインナレー
スを介し内周部フロントブラケットで受け、その時のビ
ニオンの惰性回転を玉軸受の玉が転動することで受持つ
ことにより、出力回転軸や電機子回転軸およびクラッチ
インナ等との間に発生していた相対回転個所をなくし、
摩耗や衝撃による損傷、をなくする。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、（２Ｇは同軸形スタータ装置で、該装
置は磁気回路を構成し且つ外壁をなすヨーク１２υの内
周面に周方向に間隔をあけて固設された永久磁石＠と、
ヨーク圓の中心部に回転可能に配置されたｗｔ機子關と
、該電機子（至）の一端側に設けられた従来形のコンミ
テータ（至）とから主に構成される直流電動機（ハ）を
含む。

この直流電動機（至）における電機子（２）は、中空の
電機子回転軸（至）と該回転軸の外周に取付けられた電
機子コア而とから構成されている。直流電動機（ハ）の
軸方向一端側即ち前方側（第１図でみて右側）には出力
回転軸（ホ）が配置され、駆動力伝達装置ｔ２９によっ
て回転が伝達される。この駆動力伝達装置（２）は遊星
歯車装置■、一方向クラッチ装置（オーバフンニングク
ラッチ装置）（２）、および出力回転軸（支）に形成さ
れ一方向クラッチ装置−のクラッチインナ（３１ａ）と
１７合うヘリカルスプライン（２８ａ）から構成されて
いる。出力回転軸（支）は直流電動機□□□のｔＸ電機
子回転軸至）と同一の軸線ｔに配置され、その一端は電
機子回転軸（至）の内部通路（２６ａ）に挿入されその
内周面との間に介在された軸受（２）を介して軸方向に
摺動可能に支持されている。なお出力回転軸の拡径部（
２８ｂ）と電機子回転軸（至）との間に隙間（ｑを有し
ている。この隙間（ｑは出力回転軸（ハ）のスフストｌ
ｂｓｍ機子回転軸（至）に伝わらないように設けたもの
である。

電機子回転軸（至）の回転力の出力回転軸■への伝達は
遊星歯車減速装置圓および一方向クラッチ装置Ｃ３１１
を介してなされる。すなわち、遊星歯車減速装置圓は、
［様子回転軸（２）の前端外周部に一体に形成された太
陽歯車（３Ｏａ）と、該太陽歯車（３０ｍ）を中心とし
て内歯歯車（３０ｂ）と、太陽歯車（３０ａ）と内歯歯
車（３ｏｂ）とに噛合し一方向クラッチ装置（３１）の
クラッチアウタ（ａｌｂ）に固定された中心支持軸（３
００によって回転可能に担持された複数の遊星歯車（ａ
ｏｄ）とから構成され、また、一方向クラッチ装置６υ
のクラッチインナ（３１ａ）は出力回転軸（至）の拡径
部（ｚｓｂ）外周面に形成されたへりカルスプライン（
２８ａ）に噛合っていることから、出力回転軸−はクラ
ッチインナ（３ｔａ）からの回転力を受けながらも軸方
向へ摺動され、出力回転軸（至）の前端に取付けられた
ピニオン（２）が該出力回転軸■のみ合ってこれを回転
させる。内歯歯車形成体（３０ｆ）は内側フロントブラ
ケットを兼用し、ヨークＣ旧こ後述のボルト（９）で締
結され、後端内周面には内歯歯車（３ｏｂ）が、前端部
には段部（３０ｇ　’）ｂｓ設けられていて、玉軸受（
支）のアウタレース（３２ａ）の後端が上記段部（３０
ｇ）に当接するよう嵌着され、又インナレース（３２ｂ
）の後端が上記クラッチインナ（３Ｘａ）の前端部分に
設けられた段部（３１ｃ）に当接している。田はエンジ
ンの種類によって交換可能な外側フロントブラケットで
、上記内歯歯車形成体を兼用している内側フロントブラ
ケット（３ｏｆ）の外周囲にはめこみ装着され、ボルト
（至）で締結される。

（３３ａ）は外側フロントブラケットの内壁端部であン
’ｆ−ｋｆヤ（図示せず）と係脱するビニオンで、そ出
力５転軸にリングを介して止められていて、出力回転軸
（社）上のスプライン（２８ａ）とスプライン嵌合する
ビニオン（１）を係止する役目をもっている。

能力、直ｆｉｌｌ！動４！１＋２５１の後端に嵌合装着
されたリヤブラケット■の後方側には出力回転軸（至）
を摺動輌 させ且つ車軸のキースイッチ（図示せず）閉成によりバ
ッテリからの直流電動機（至）への給電を可能とする電
磁石スイッチ装置（至）が配置されている。

この電磁石スイッチ装置（至）はケース田と共に磁路を
構成するコアｔ４１に支持されたプラスチック製のボビ
ンに巻装された励磁コイル（４υと、ボビンの中央開口
部に摺動可能に配置されたプランジャ（転）と、該プラ
ンジャ■に一端が取付けられ且つ他端が電機子回転軸（
至）の後端から内部通路（ＺＳａ）に進入した非磁性体
のステンレスからなる管状のロッド（４３１と、該ロッ
ド（４３１Ｊ：に絶縁体−を介して保持された可動接点
−とを含んで構成されている。この管状のロッド關の内
部には押込みロッド■が摺動可能に嵌入され、該押込み
ロッド（至）は管状のロット責■の前端開口部から前方
へ伸長し、その前端は出力回転軸（至）の端面に形成さ
れた凹部の奥壁に鋼球（４ηを介して当接されている。

なお、囮は管状のロッド＋４３の内部に配置され押込み
ロッド（４６１に押圧力を付与するコイルスプリング、
（４９は押込みロッド（４６）の周囲に配置された鋼球
（４ηを所定位置に保持するコイルスプリングである。

ωは固定接点６υとブラシ＠を収納する絶縁体であり、
固定接点６υの他端は端子ボルト部＠を成し図示しない
バッテリーとケーブルでつながれる。

（財）は通しボルトで電磁スイッチ装置（至）リヤブラ
ケット（１７）、電動機（ハ）、内側プントブラケット
（３０ｆ）を締結している。　、 次に、前述のスタータ装置（社）の動作について簡単に
説明する。

輛 ｓ、＠のスタータスイッチが閉成されると、電磁石スイ
ッチ装置（至）に通電されてプランジャ（４２が前方へ
移動すると、これに伴う管状ロッド（４３１の移動によ
り内部のコイルスプリング（□□□が圧縮され、押込み
ロッド（機に押圧力が付与されて出力回転軸（至）が前
方へ摺動させられる。これにより、ピニオン（２）がエ
ンジンのリングギヤに噛み合わされると共に管状のロッ
ド（４３１に設けられた可動接点−が固定接点６１１に
当接し、直流電動機（至）への電源投入がなされる。こ
の結果、直流電動機（至）の電機子回転軸■の回転力が
遊星歯車減速装置■および一方向クラッチ装置６Ｄなど
を介して出力回転軸（至）に伝達され、ビニオン協′の
回転によりエンジンが駆動される。

エンジンが始動すると電磁石スイッチ装置（至）への通
電は切られ、出力回転軸（至）は適所に設けられた復Ｒ
用のスプリングによって元の位置へ戻り、ピニオンとエ
ンジンリングギヤとの係合が解除される。復帰したビニ
オン（４）は、その後端面（３５ａ）が玉軸受■のイン
ナーレース（３ｚｂ）の前端に当接して停止する。

なお、上記実施例では直流電動機（ハ）の磁界を発生す
るものとして永久磁石■を用いたもので説明しているが
、鉄心にフィルを巻装したものであっても良い。

また、上記実施例では、玉軸受（支）のシール性につい
ては述べられていないが、シール構造をもつもので、防
塵効果をもたせたものでも同様の構造が採用出来、さら
に外側フロントブラケット儲の玉軸受（支）のアウター
レースと対向する内壁端部（３３ａ）と、ビニオン■）
の外周に歯を創設しない部分をもうけて、これらの間に
微少なりリアフンスをもたせ、ラビリンス効果をもたせ
ると、−層防塵効果が高まる。なお、玉軸受■のアクタ
レース（３Ｚａ）が、内壁端部（３３ａ）に段落ち部を
設けこ＼に別体のプレート類をボルト等で締付は取付け
ることでよって、得られたものである事が軽量化と生産
性より望ましいが材質は金属であれば、どのようなもの
でもよく、又、機械加工により、歯形を創設したもので
あってもよい。

以上のように、この発明によれば遊星両軍減速機構を構
成する内歯歯車形成体のフロントブラケットを径方向に
分割し、内側フロントブラケットの外周囲に外側フロン
トブラケットを着脱自在に設けるようにしてエンジンの
種類に対応して交換可能とし、内側フロントブラケット
の後端部には動力伝達用遊星歯車機構の内歯歯車を設け
、前端に嵌着した玉軸受によって、オーバフンニングク
ラッチ装置のインナが支承されると共に外側フロントブ
ラケット内壁端部と内側フロントブラケット段付部とイ
ンナ段部とピニオン後端面とで玉軸受を保持しインナ及
びピニオンの発生するスラスト力を受ける構成としたの
で、装置の組立１分解性が容易となり、従来困難であっ
たフロントブラケット以外の組立ての標準化が計れると
共に、種々のエンジンに対応したスタータが簡単に提供
出来、また安価で耐久性のある高品質の同軸形スタータ
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる同軸形スタータの断
面図、第２図は第３図を改良する従来から提案されてい
る直列配置の同軸形スタータの断面図、第３図は従来の
遊星減速機構を有する並列配置形スタータの断面図であ
る。 （至）はＩｎ子回転軸、■は出力回転軸、（３ｏｆ）は
内側フロントブラケット、■は玉軸受、■は外側フロン
トブラケットである。 なお、各因中、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）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）中空の電機子回転軸を有する電動機と、該電動機
   の前端側に配置され一端が上記電機子回転軸の中空部に
   挿入され、他端にエンジンのリングギヤと係脱するピニ
   オンを有した軸方向に摺動可能な出力回転軸と、上記電
   動機の後端側に配置され該電動機に通電すると共に上記
   出力回転軸を摺動させる電磁スイッチと、上記電機子回
   転軸の回転を減速する遊星歯車減速装置と、この遊星歯
   車減速装置で減速された上記電機子回転軸の回転を上記
   出力回転軸に伝えるオーバランニグクラツチとから構成
   され、上記遊星歯車減速装置を構成する内歯歯車形成体
   のフロントブラケットを内、外周に分割し、外側フロン
   トブラケットを内側フロントブラケットの外周囲に着脱
   自在に設けたことを特徴とする同軸形スタータ。
2. （２）上記内側フロントブラケットの前端に上記オーバ
   ランニングクラツチ装置のインナを支承する玉軸受を設
   け、上記外側フロントブラケット内壁端部と上記内側フ
   ロントブラケット段付部とで上記玉軸受のアウタレース
   を、上記インナの段部と上記ピニオンの後端面とで上記
   玉軸受のインナレースを保持するよう構成した事を特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の同軸形スタータ。