JPH0147624B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は慣性摺動式始動装置に関する。

この種装置においては、エンジン始動時始動モ
ータの駆動によりピニオンを慣性により確実に前
進させて、エンジンのリングギヤに噛合させ、ま
た始動中不整着火によりエンジンが激しく回転変
動を起こした場合、ピニオンがリングギヤより離
脱するのを防止してエンジンのクランキングを間
断無く継続させなければならない。

そこで、エンジン始動時ブレーキ機構の作動に
よりピニオンの回転を防止してその前進を確実に
行わせ、また始動中早期離脱防止機構の作動によ
りピニオンのリングギヤからの離脱を防止し、さ
らにブレーキ機構および早期離脱防止機構を共通
１個の電磁作動機構により作動および解除するよ
うにした始動装置は既に公知（特開昭47−35705
号公報参照）であるが、その公知のものでは、上
記早期離脱防止機構が、ピニオンと一体的に移動
する回転部材と、ハウジングに枢支されるレバー
とより構成され、そのレバーを回転部材の側面に
当てて該部材及びピニオンを前進限に保持するこ
とにより、そのピニオンのリングギヤからの離脱
を防止するようになつているので、その早期離脱
防止機構の作動中は、上記レバーと回転部材とが
比較的広い接触面において常に相対摺動筒回転す
ることになつて該接触面が摩耗し易いという問題
がある。

本発明は上記問題を解決することができ、しか
も早期離脱防止機構を軽快に操作できるようにし
て電磁作動機構の負荷を軽減させた、慣性摺動式
始動装置を提供することを目的とする。

そして上記目的を成するために本発明は、ハウ
ジングに、始動モータにより回転駆動される駆動
軸を回転可能に支承させると共に、その駆動軸に
ヘリカルスプラインを介して螺合される摺動筒を
回転及び摺動可能に支承させ、前記摺動筒の先端
にエンジンのリングギヤと噛合し得るピニオンを
設けてなる始動装置において、前記ハウジングに
は、前記摺動筒に回転方向にのみ制動力を与える
ためのブレーキ機構と、前記摺動筒を前進限に保
持して前記ピニオンのリングギヤから早期離脱を
阻止するための早期離脱防止機構とを互いに独立
して設けると共に、その両機構に、該ブレーキ機
構を少なくとも前記ピニオンが前記噛合を開始す
るまでの間作動させ且つ該早期離脱防止機構を前
記噛合が完了した時に作動させる、共通一個の電
磁作動機構を付設し、前記早期離脱防止機構は、
前記ハウジングの、摺動筒外周に隣接した内壁に
該摺動筒の略径方向に穿設したボール挿入孔と、
この挿入孔内に挿入されたボールと、そのボール
に前記摺動筒の前進限で対面するよう該摺動筒の
外周面に形成した環状のロツク溝と、前記ボール
に係合するカム面を有して、該ボールをロツク溝
側に押し込む作動位置と同ボールのロツク溝から
の離脱を許容する非作動位置との間を移動し得る
ように前記内壁に支持されるロツク部材と、この
ロツク部材を前記作動位置と非作動位置間で駆動
すべく該部材を前記電磁作動機構に連動させる連
動手段とを備えることを特徴とする。

以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、Ｈは各種機構部を収容するハウジング
で、それは第１図において左側に位置するモータ
収容部２と、中間に位置する減速機収容部３と、
右側に位置する早期離脱防止機構収容部４とより
なる。モータ収容部２と減速機収容部３間の隔壁
５には、モータ収容部２に収容された始動モータ
１の回転軸６が軸受７を介して回転可能に支承さ
れ、その回転軸６先端のピニオン８が減速機収容
部３内に収容された内歯歯車９に噛合する。内歯
歯車９の端壁には、大径部１０、中径部１１およ
び小径部１２よりなる駆動軸１３が一体に設され
ており、その駆動軸１３は早期離脱防止機構収容
部４を貫通する。駆動軸１３の大径部１０は減速
機収容部３と早期離脱防止機構収容部４間の隔壁
１４に、軸受１５を介して回転可能に支承され、
一方駆動軸１３の小径部１２の先端は早期離脱防
止機構収容部４の外側壁１６より外部に出する。

駆動軸１３の中、小径部１１，１２は摺動筒１
７が被せられており、その摺動筒１７の基端側は
ヘリカルスプラインs₁，s₂を介して中径部１１に
螺合され、また中間部内周面に突設された軸受部
１８は軸受１９を介して小径部１２に摺動自在に
支承される。また摺動筒１７は軸受２０を介して
早期離脱防止機構収容部４の外側壁１６に回転お
よび摺動可能に支承される。摺動筒１７の先端外
周面には、それと一体に、エンジンのリングギヤ
２１と噛合し得るピニオン２２が形成される。

摺動筒１７の基端側には、駆動軸１３の回転開
始後その摺動筒１７を第１図右方へ前進させるべ
く、回転方向へのみ一定の制動トルクを与えるブ
レーキ機構２３が設けられる。そのブレーキ機構
２３は、摺動筒１７の基端外周面に円周上等間隔
に形成された複数の係合溝２４と、その係合溝２
４の何れか１つと係合し得る係合爪２５をもち、
一端をピン２６により隔壁１４に揺動可能に支承
された揺動アーム２７とを備え、その揺動アーム
２７は電磁作動機構２８により揺動して係合爪２
５を係合溝２４に対し係脱し得るようになつてい
る。

電磁作動機構２８は、第２図に明示するように
早期離脱防止機構収容部４に取付けられたケーシ
ング２９と、その内部に固定されたコイル３０
と、そのコイル３０の中心孔の一端に嵌着された
鉄心３１と、中心孔の他端に摺動自在に嵌入され
たプランジヤ３２と、そのプランジヤ３２の戻し
ばね３３とより構成される。

プランジヤ３２の先端部には２枚のフランジ部
３４，３５が設けられ、その内側に位置するフラ
ンジ部３５とコイルカバー３６との間に戻しばね
３３が縮設される。コイル３０が通電されていな
い状態では、戻しばね３３の弾発力でプランジヤ
３２の先端がケーシング２９の端壁内面に衝合
し、これによりプランジヤ３２のコイル３０中心
孔からの抜止めがなされている。

揺動アーム２７の自由端側には、鉤形に折曲げ
形成された係合ピン３７が突設されており、その
係合ピン３７はプランジヤ３２の２枚のフランジ
部３４，３５間に挿入される。これによりコイル
３０に通電すると鉄心３１が磁化されてプランジ
ヤ３２が第２図右方へ吸引されるので、揺動アー
ム２７が第２図時計向に揺動して係合爪２５が摺
動筒１７の何れか１つの係合溝２４と係合する。
一方コイル３０への通電を断つと、プランジヤ３
２が戻しばね３３の弾発力で第２図左方へ摺動す
るので、係合爪２５が係合溝２４から離脱する。

電磁作動機構２８による制動トルクは、摺動筒
１７がリングギヤ２１に衝合して前進を阻止され
たときに、係合溝２４が係合爪２５から外れて摺
動筒１７が回転し得るように設定される。また係
合爪２５の長さは、ピニオン２２とリングギヤ２
１の噛合が略完了するまで係合爪２５と係合溝２
４の係合が続行し得るように決められている。

摺動筒１７と外側壁１６との間には以下に述べ
るような早期離脱防止機構３８が設けられる。

即ち、外側壁１６の内面には摺動筒１７を遊挿
させた、ハウジング内壁としての筒部３９が突設
され、その筒部３９周壁には180度の位相差を以
て一対のボール挿入孔４０が径方向に穿設され
る。各ボール挿入孔４０には、筒部３９の周壁の
厚さよりも大きな直径を有するロツクボール４１
が遊嵌される。摺動筒１７の基端側外周面には係
合溝２４に隣接させてロツク溝４２が形成され、
各ロツクボール４１の一部は、それが摺動筒１７
の外周面に接触している間は筒部３９外周面に露
出し、一方各ロツクボール４１がロツク溝４２に
落込むとその一部は筒部３９外周面より没するよ
うになつている。筒部３９の外周には、ロツク環
４３が回転可能に配設され、そのロツク環４３の
内周面には各ロツクボール４１の一部が筒部３９
外周面より露出しているとき、それと係合する一
対の溝状カム面４４が形成され、ロツク環４３は
本発明のロツク部材を構成する。ロツク環４３の
外周面には鉤形に折り曲げ形成された、連動手段
としての係合ピン４５が突設されており、その係
合ピン４５はプランジヤ３２の２枚のフランジ部
３４，３５間に挿入される。これにより電磁作動
機構２８の作動時において摺動筒１７の前進に伴
いそれに対するブレーキ機構２３の制動が解除さ
れた後、即ち揺動アーム２７の係合爪２５から摺
動筒１７の係合溝２４が外れた後、各ロツクボー
ル４１がロツク溝４２に落込むと、ロツク環４３
が第２図時計方向に回動してボール挿入孔４０の
開口を閉塞し、各ロツクボール４１のロツク溝４
２からの外れ止めがなされる。４８はロツク溝４
３の抜止めリングである。

摺動筒１７の軸受部１８と駆動軸１３の小径部
１２先端に抜止め保持されたリテーナ４６との間
には摺動筒１７の戻しばね４７が縮設される。

次にこの実施例の作用について説明する。

第１、第２図はエンジン始動前の状態を示し、
摺動筒１７は戻しばね４７の伸長力を受けて基端
端面を駆動軸１３の大径部１０と中径部１１間の
段部に衝合させた後退位置に保持される。また電
磁作動機構２８が不作動なのでプランジヤ３２が
戻しばね３３の伸長力によりケーシング２９の端
壁内面に衝合し、これにより揺動アーム２７が第
２図反時計方向に揺動して、その係合爪２５が摺
動筒１７の係合溝２４から離脱し、また各ロツク
ボール４１が摺動筒１７の外周面に接触して、筒
部３９の外周面より露出する各ロツクボール４１
の一部がロツク環４３の各逃がし溝４４に係合し
ている。

エンジン始動時には、始動スイツチを入れ始動
モータ１を駆動して回転軸６のピニオン８、内歯
歯車９を介して駆動軸１３を回転させる。同時に
電磁作動機構２８を作動させてプランジヤ３２を
第２図右方に吸引し、揺動アーム２７を第２図時
計方向に揺動させてその係合爪２５を摺動筒１７
の係合溝２４の何れか１つに係合させ、摺動筒１
７に回転方向へのみ制動トルクを与える。

引続く駆動軸１３の回転により摺動筒１７が、
ブレーキ機構２３に起因する慣性によつて戻しば
ね４７を圧縮しながら第１図右方に前進を開始す
る。そしてピニオン２２の歯がリングギヤ２１の
歯に衝合すると摺動筒１７の前進が阻止されるの
で、摺動筒１７が制動トルク、即ち係合爪２５の
係合力に打勝つて回転し、これによりピニオン２
２とリングギヤ２１が噛合を開始する。この噛合
開始後摺動筒１７は再び前進し、そして揺動アー
ム２７の係合爪２５から摺動筒１７の係合溝２４
が離脱した後は、摺動筒１７はリングギヤ２１に
よる慣性によりピニオン２２とリングギヤ２１が
噛合を完了するまで前進を続行する。

ピニオン２２リングギヤ２１が噛合を完了した
ときには、第３、第４図に示すように摺動筒１７
のロツク溝４２に各ロツクボール４１が落込んで
筒部３９の外周面から各ロツクボール４１の一部
が没する。この時点では摺動筒１７が揺動アーム
２７より外れているので、電磁作動機構２８のプ
ランジヤ３２がさらに第２図右方へ吸引されて第
４図に示すように鉄心３１に衝合する。その結
果、ロツク環４３が第２図時計方向に回動して第
４図に示すようにロツク環４３により各ボール挿
入孔４０の開口部が閉塞される。

これにより摺動筒１７の前進および後退が早期
離脱防止機構３８の作動によりロツクされるの
で、駆動軸１３の回転力が摺動筒１７に伝達さ
れ、ピニオン２２を介してリングギヤ２１を回転
させてエンジンをクランキングする。

この場合、エンジンが不整着火により激しく回
転変動を起してリングギヤ２１からピニオン２２
に瞬間的に後退力が働いても、摺動筒１７の後退
は早期離脱防止機構３８により阻止されているの
で、ピニオン２２がリングギヤ２１より離脱する
ことがなく、したがつてエンジンのクランキング
を継続させ、これを確実に始動することができ
る。

エンジンの始動後は、摺動筒１７がリングギヤ
２１により高速回転させられ、また戻しばね４７
の弾発力を受けているので摺動筒１７には第３図
左方へ後退させる方向の推力が働く。そして始動
スイツチを切ると、始動モータ１への通電が断た
れるので駆動軸１３の駆動が停止する。同時に電
磁作動機構２８への通電も断たれるので、プラン
ジヤ３２が戻しばね３３の弾発力で第４図左方へ
摺動し、これにより揺動アーム２７が、その係合
爪２５が摺動筒１７の係合溝２４と係合しない位
置まで反時計方向に揺動し、またロツク環４３が
同様に反時計方向に回動してその各逃がし溝４４
と各ロツクボール４１が合致し、各ロツクボール
４１がロツク溝４２から外れる。即ち、早期離脱
防止機構３８が解除されるので、摺動筒１７がヘ
リカルスプラインs₁，s₂を介してそれの基端端面
が大径部１０と中径部１１間の段部に衝合する位
置まで後退し、その間にピニオン２２がリングギ
ヤ２１より離脱する。

以上のように本発明によれば、ハウジングに
は、ピニオンを設けた摺動筒に回転方向にのみ制
動力を与えるためのブレーキ機構と、前記摺動筒
を前進限に保持して前記ピニオンのリングギヤか
らの早期離脱を阻止するための早期離脱防止機構
とを互いに独立して設けると共に、その両機構
に、該ブレーキ機構を少なくとも前記ピニオンが
リングギヤとの噛合を開始するまでの間作動させ
且つ該早期離脱防止機構を前記噛合が完了した時
に作動させる。共通一個の電磁作動機構を付設
し、前記早期離脱防止機構は、前記ハウジング
の、摺動筒外周に隣接した内壁に該摺動筒の略径
方向に穿設したボール挿入孔と、この挿入孔内に
挿入されたボールと、そのボールに前記摺動筒の
前進限で対面するよう該摺動筒の外周面に形成し
た環状のロツク溝と、前記ボールに係合するカム
面を有して、該ボールをロツク溝側に押し込む作
動位置と同ボールのロツク溝からの離脱を許容す
る非作動位置との間を移動し得るように前記内壁
に支持されるロツク部材と、このロツク部材を前
記作動位置と非作動位置間で駆動すべく該部材を
前記電磁作動機構に連動させる連動手段とを備え
るので、早期離脱防止機構はそのロツク状態で、
前記ボールが摺動筒外周の環状ロツク溝に係合し
て摺動筒の後退を確実に阻止することができ、そ
の上、ボールは、それと摺動筒との相対回動によ
るもロツク溝内を比較的自由に動くことができ
て、該ボール自身やロツク溝内面の摩耗を可及的
に少なくすることができ、早期離脱防止機構の耐
久性の向上に寄与し得る。また上記ボールは、こ
れをロツク溝に係合させる際にもボール挿入孔内
を比較的軽快に移動することができるから、該ボ
ールのロツク溝に対する係脱、即ち前記ロツク部
材の前記作動位置に非作動位置間での移動を比較
的小さな操作力で行うことができ、それだけ電磁
作動機構の負荷を軽減することができる。

さらに共通一個の電磁作動機構によつて早期離
脱防止機構とブレーキ機構とが作動されるから、
それだけ作動機構の構造が簡素化されたコストダ
ウンに寄与し得る。しかも電磁作動機構が共通化
される点を除いては早期離脱防止機構とブレーキ
機構とが互いに独立しているから、ブレーキ機構
及び早期離脱防止機構を個別に設計することがで
きて、その設計上の自由度が比較的大きく、例え
ば早期離脱防止機構を上記のようにロツクボール
式としてもブレーキ機構の構造は比較的自由に選
定することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は作動前の縦断側面図、第２図は第１図−線
断面図、第３図は作動中の縦断側面図、第４図は
第３図−線断面図である。 Ｈ……ハウジング、s₁，s₂……ヘリカルスプラ
イン、１……始動モータ、１３……駆動軸、１７
……摺動筒、２１……リングギヤ、２２……ピニ
オン、２３……ブレーキ機構、２８……電磁作動
機構、３８……早期離脱防止機構、３９……内壁
としての筒部、４０……ボール挿入孔、４１……
ボール、４２……ロツク溝、４３……ロツク部材
としてのロツク環、４４……カム面、４５……連
動手段としての係合ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ハウジングＨに、始動モータ１により回転駆
   動される駆動軸１３を回転可能に支承させると共
   に、その駆動軸１３にヘリカルスプラインs₁，s₂
   を介して螺合される摺動筒１７を回転及び摺動可
   能に支承させ、前記摺動筒１７の先端にエンジン
   のリングギヤ２１と噛合し得るピニオン２２を設
   けてなる始動装置において、前記ハウジングＨに
   は、前記摺動筒１７に回転方向にのみ制動力を与
   えるためのブレーキ機構２３と、前記摺動筒１７
   を前進限に保持して前記ピニオン２２のリングギ
   ヤ２１からの早期離脱を阻止するための早期離脱
   防止機構３８とを互いに独立して設けると共に、
   その両機構２３，３８に、該ブレーキ機構２３を
   少なくとも前記ピニオン２２が前記噛合を開始す
   るまでの間作動させ且つ該早期離脱防止機構３８
   を前記噛合が完了した時に作動させる、共通一個
   の電磁作動機構２８を付設し、前記早期離脱防止
   機構３８は、前記ハウジングＨの、摺動筒１７外
   周に隣接した内壁３９に該摺動筒１７の略径方向
   に穿設したボール挿入孔４０と、この挿入孔４０
   内に挿入されたボール４１と、そのボール４１に
   前記摺動筒１７の前進限で対面するよう該摺動筒
   １７の外周面に形成した環状のロツク溝４２と、
   前記ボール４１に係合するカム面４４を有して、
   該ボール４１をロツク溝４２側に押し込む作動位
   置と同ボール４１のロツク溝４２からの離脱を許
   容する非作動位置との間を移動し得るように前記
   内壁３９に支持されるロツク部材４３と、このロ
   ツク部材４３を前記作動位置と非作動位置間で駆
   動すべく該部材４３を前記電磁作動機構２８に連
   動させる連動手段４５とを備えることを特徴とす
   る、慣性摺動式始動装置。