JPH0196468A

JPH0196468A - 同軸形スタータ装置

Info

Publication number: JPH0196468A
Application number: JP62252983A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Isozumi; 秀三五十棲
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-10-07
Filing date: 1987-10-07
Publication date: 1989-04-14

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】（Ｍ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石スイッ
チ装置が当該直流電動機の側部に配置ゴれた所謂２）Ｍ
１１構成のものであった。しかし、このような２軸栴成
のスタータ装置は車輌設計時のエンヅンレイアウトに大
きな制約を与えるため、電磁石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４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９にし、従来シフトレバ−全
作動させてｂた電磁石スイッチ装置３のプランジャロッ
ド４又はその他の押込みロッドをこの電機子回転軸２の
内部通路２ａ全通して出力回転軸５１で伸長させること
が基本的な構成とされ、直流電動機ｌのｔ機・予励転軸
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−動線上に配置されていること力）らこのようなスタ
ータ装置を同軸形スタータ装置と称している。

このよ５な同軸形スタータ装置の具体的Ｌｌ、成金更に
説明すると、出力回転１ｋＢ５の前端側（第４図で与て
右方向）には＠関のリングギヤに咬合ゼられるビニオン
６を備えると共に後９ｊ心は電機子回転軸２の内部通路
２ａに挿入され、その挿入軸部５ａけ内部通路２ａの内
周部に鈑：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。ｆａ＋方向へ摺動し有る出力回転軸５へ血流電
動機１の電機子回転＠２からの駆動力を伝達する手段と
してはオーバランニングクラッチ装置（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ｆ９は、電機子回転軸２の
前端外周囲に形成された太陽歯車１０ａおよび遊星歯車
１０ｂなど全備える遊星歯車減速装置１０と、遊星歯１
１ｏｂの中心支持軸１】が同情されたクラッチアウタ８
ａおよび出力回転軸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ジライ５ｃｉＣ＠合ったクラッ
チインナ８ｂを備える前述の軸方向クラッチ装置８から
構成されている。

（発明が解決しようとする問題点）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のプランツヤロッド４に
よって前方へ摺動された出力回転軸５が元位置に復帰す
る際直流電動機１の前端面に出力回転軸５の拡径部５ｂ
における後端面が直接当接することとなる。この同軸形
スタータ装置は出力回転軸５０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５のこのような高速
（ロ）転は直流電動機保護のため軸方向クラッチ装置８
によりそれ以降の逆伝達が遮断され、電機子回転軸２Ｖ
Ｃは及ばないようになっており、その結果電機子回転軸
２と惰性で高速回転する出力回転軸５とは大きな回転差
があり、そのため上述の当接個所では匝しい摩耗を生ず
るおそれがあった。

本発明の目的は、かかる問題点を解決するためになされ
たもので、電機子回転軸前端面と出力回転軸の拡径部後
端面の摩耗全防止して耐久性があり且つ信頼性の高い同
軸形スタータ装置を提供することにある。

（問題点を解決するだめの手段）本発明の同軸形スタータ装置は、管状の電機子回転軸を
有する電動機と、該″ａ電動機前端側ＶＣ配置され一端
に機関のリングギヤと係脱するビニオンを備え且つ他端
が前記電機子回転軸の内部通路に挿入された軸方向Ｖ？
−摺動可能な出力回転軸と、オーバランニングクラッチ
装置を有し前記電機子回転軸の回転を該オーバランニン
グクラッチを介して前記出力回転軸に伝達する駆動力伝
達装置と、前記電機子回転軸の前端又はその近傍におい
て軸線に直交する該電機子回転軸の面と前記出力画転軸
に形成された拡径部の端面との間に配性された軸受と、
前記電動機の後端側に配置され該電動機へ通電すると同
時に前記出力回転軸を摺動させる電磁石スイッチ装置と
を含んで構成されている。

（作　用ン本発明の同軸形スタータ装置によると、電磁石スイッチ
装置に通電されて出力回転軸が移動され、ビニオンが機
関リングギヤに噛み合うと同時に電動機ＶＣ電源投入が
なされ、これにより電動機における電機子回転軸の回転
力が軸方向クラッチ装置を介してピニオンに伝達され、
＆関が駆動される。

機関が始動すると、電磁石スイッチ装置への通電が切ら
れ、それによって出力口伝軸が元の位置へ復帰する。そ
の際、出力回転軸の拡径部端面は軸受を介して電機子回
転軸の端面に当接する。電磁石スイッチ装置への通電が
切られると、電動機への通電も遮断され、且つ出力回転
軸の復帰によりピニオンと機関リングギヤとの保合が解
除される。

（実施ソリ）以上、本発明の同軸形スタータ装置を添付図面に示され
る好適な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タータ装
置２０が示さｔしている。当該実施例の同軸形スタータ
装置２０は、磁気（ロ）路を構成し且つ外壁をなすヨー
ク２）ａの内周面に周方向に間隔をあけて固設された永
久磁石２２と、ヨーク２）ａの中心部に回転可能に配置
された電機子２３と、該電機子２３の一端側に設けられ
た従来形のコンミテータ２４とから王に構成される直に
電動機２５を含む。

この直流電動機２５における電機子２３は、中空の電機
子回転軸２６と該回転軸の外周に取付けられた電機子コ
ア２７とからｔ＃ＩＧ成されている。直流電動機２５の
軸方向一端側即ち前方側（第１図でみて右側）ＧＣは出
力回転軸２８が配置され、駆動力伝達装置２９によって
回転が伝達芒れる。この駆動力伝達装置２９は遊星歯車
装置３０、一方向クラッチ装置（オーバランニングクラ
ッチ装置）３１、および出力回転軸２８に形成され軸方
向クラッチ装置３１のクラッチインナ３１ａと噛み合う
ヘリカルスプライン２８ａから構成されている。

出力臣１転１ｊｌ１２８は直流１！ｔＪｒｔＩ機２５の
電機子回転軸２６と同一の軸線上に配置され、その一端
は電機子回転軸２６の内部通路２６ａに挿入きれその内
周面との間に介在きれた軸受３２を介して軸方向ＶＣ摺
動可能に支持されている。

電機子回転軸２６の回転力の出力回転輪２８への伝達は
遊星歯車減速装置１ｆｔ３０および軸方向クラッチ装置
３１を介してなされる。すなわち、遊星歯車減速装置３
０は、電機子回転！１１１２６の一端外周部に一体に形
成された太陽歯車３０ａと、該太陽歯車３０ａを中心と
して電動機のヨーク２）ａの内周面に形成された内歯歯
′ＪＪＬ３０ｂと、太陽歯ｍ　３　（ｌ　ａと内歯歯車
３０ｂとに噛合し軸方向クラッチ装置３１のクラッチア
ウタ３１ｂに固定された中心支持＠３０ｃによって回転
可＊ｔｖｃ担持された複数の遊星歯ｊｔＬ３０ｄとから
構成され、箇た、一方向クラッチ装置３１のクラッチイ
ンチ３１ａは出力（ロ）転軸２８の径方向外方突出部２
８ｂ外周面に形成されたヘリカルスプライン２８ａに懺
合つていることから、出力回転軸２８はクラッチインナ
３１ａ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２８の前端に取付けられたビニオン３３が該
出力［ｇ１転軸２８の摺動によってフロントブラケット
２）ｂから飛び出し、機関のリングギヤ（図示せず）に
噛み合ってこれを回転させる。

他方、直流電動機２５の後端に嵌合装着きれたリヤブラ
ケット２）ｃの後方側には出力回転軸２８を摺動させ且
つ工輌のキースイッチ（図示せず）閉成によりバッテリ
からの直流電動機２５への給電を可能とする電磁石スイ
ッチ装置３４が配置されている。この電磁石スイッチ装
置３４はケース３５と共に磁路を構成する前方および後
方のコア３６ａ、３６ｂ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３７と、ボビンの中央開
口部に摺動可能に配置されたプランツヤ３８と、該プラ
ンツヤ３８に一端が取付けられ且つ他端が電機子回転軸
２６の後端から内部通路２６ａ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３９と、該ロッド３９上
ＶＣ絶縁体４０を介して保持され可動接点４１とを含ん
で構成されている。この管状のロッド３９の内部には押
込みロッド４２が摺動可能に嵌入され、該押込みロッド
４２は管状のロッド３９の前端開口部から前方へ伸長し
、その前端は出力回転軸２８の端面に形成された凹部の
奥壁に鋼球４３を介して当接されている。なお、４４は
管状のロッド３９の内部に配置され押込みロッド４２に
押圧力を付与するコイルスプリング、４５は押込みロッ
ド４２の周囲に配置された管状のロッド３９復帰用のコ
イルスプリングをそれぞれ示している。

ところで、電機子回転軸２６に対して出力回転軸２８を
摺動可能に支持すぺ〈該電機子回転＠２６の内部通路２
６ａにおける内周部に嵌入固定された例えばスリーブベ
アリングの如き軸受３２は、第１図に示されるように王
に出力回転軸２８のラジアル荷重を受ける筒状軸受部３
２ａと、この筒状軸受部３２ａの前端縁部で径方向外方
へ張り出し電機子（ロ）転＠２６の前端面と出力回転軸
の拡径部端面との間に介在され、出力回転軸の拡径部２
８ｂを介してスラスト荷Ｎを王に受ける７ランソ状の軸
受部３２ｂとから構成されている。この軸受３２におい
て筒状軸受部３２ａの後端は電機子２３における電機子
回転軸２６の電機子コア２７への取付は位置まで及ばず
、その手前で終端している。これは、もし軸受を電機子
コアの取付は位置１で伸長させた場合、電機子コア取付
けのためにｔ様子回転軸２６の中央部にナール転造を形
成する際に当該軸部が歪むことがあり、それによって軸
受の受圧面積が減少したり、又は軸受の圧入が良好に行
なえないなどの問題會生ずる７）−らである。

次に、前述のスタータ装置１０の動作について簡単に説
明する。

車輌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３４に通電されてツランソヤ３８が前方へ移動す
ると、これに伴う管状ロッド３９の移動により内部のコ
イルスプリング４４が圧縮され、押込みロッド４２Ｖｃ
押圧力が付与きれて出力回転軸２８が前方へ摺動させら
れる。これにより、ビニオン３３が機関のリングギヤに
噛み合わされると共に管状のロッド３９に設けられた可
動接点４１が同定接点４６に当接し、直流電動機２５へ
の電源投入がなされる。この結果、直流電動機２５の電
機子回転軸２６の回転力が遊星歯車減速装置３０および
軸方向クラッチ装置３１などを介して出力回転軸２８に
伝達され、ビニオン３３の回転により機関が駆動される
。

機関が始動すると、電磁石スイッチ装置３４への通電は
切られ、出力回転ｗＩ２８は適所に設けられた復帰用の
スプリングによって元の位置へ戻り、ビニオンと機関リ
ングギヤとの保合が解除される。

し刀・し、機関始動後ビニオンとリングギヤとの係合解
除までの僅かな時間に出力回転−２８は機関からの回転
力が逆伝達されて高速で回転する場合がある。機関から
の逆伝達による出力回転軸２８の高速回転は軸方向クラ
ッチ装置３】により直流電動機２５へ伝達されることは
ないが、出力回転軸２８が元の位置へ戻った時拡径部２
８ｂの後端面が軸受３２のフランジ状軸受部３２ｂ端面
に高速回転のまま当接する。このように出力回転１１１
２８の拡径部２８ｂ後端面は電機子回転Ｎ２６の前端面
に直接当接することがなく、スラスト軸受部３２ｂに摺
接するため電機子回転＠２６や出力回転軸２８の摩耗が
防止きれる。尚、出力回転軸２８の復帰に伴って管状の
ロッド３９も押し戻され、その結果可動接点４１が固定
接点４６から離れて直流電動機２５への通電が遮断でれ
る。

前述した実施例では軸受３２は、王にラソア・荷Ｎを受
ける筒状の軸受部３２ａの前端外周縁（て主にスラスト
荷重を受ける７ランソ状軸受部３２ｂを形成したもので
あったが、第２図に示されるように電機子回転軸２６の
前端側において内周部に比較的に軸方向に長い拡径凹部
２６ｂ全形成し、との拡径凹部２６ｂにその軸方向長式
より更に長い筒状の軸受５０を嵌合装着しても巨１様な
効果を奏する。すなわち、この軸受５０の前端は出力回
転軸２８の拡径部２８ｂ後端面に轟接し、且つ後端は拡
径凹部２６ｂの内方端面（軸線に直交する面）２６ｃに
当接することからラジアル荷重とスラスト荷重とを共に
受けることができる。

了た、第３図に示されるようＶＣ電機子口転Ｎ２６の前
９Ｊ、：面と出力回転軸２８の拡径部後端面との間Ｖこ
王ＶＣスラスト荷重のみを受ける軸受５５を介在妊ぜる
ため、電機子回転軸２６の前端部における内同部に僅か
な軸方向長さの拡径凹部を２６ｄを形成し、この拡径凹
部２６ｄｆＣ壌状の軸受５５を嵌め込んで固着するよう
にしても同様な効果を奏する。但し、この場合には、ラ
ジアル荷重を受けるために別体の１ｕｌｌ受５６も心安
となることから部品が２つになるという問題は残る。

（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、電動機の電機子回転軸を管状とし、該電機子回転
軸と同一軸線上に配置された出力１転軸の一部を電機子
回転軸の内部通路に挿入して軸方向に摺動し得るように
支持するとき、電機子回転軸の前端面と出力回転軸の拡
径部後端面との間に介在する軸受により両者の直接的な
当接を避けることができるため両者の回転差にょる当接
時の摩耗を防止することができ、耐久性および信頼性の
高い同軸形スタータ装置を提供することができる。

【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タ装置全
示す断面図、第２図は電動機の電機子回転軸前端側に設
けられた＠ＩＩ受の他の例を示す断片的な断面図、第３
図は電動機の電機子（ロ）転軸前端側に設けられた軸受
の更に他の例を示す断片的な断面図、第４図は本発明の
実施例ど創作する前に提案された同軸形スタータ装置を
示す断面図である。２０・・・同軸形スタータ装置、２５・・・直流電１ｔ
ＩＪ機、２６・・・電機子回転軸、２６ａ・・・内部通
路、２８・・・出力回転軸、２８ｂ・・・拡径部、２９
・・・駆動力伝達装置、３１・・・一方向クラッチ装置
、３２・・・軸受、３３・・・ビニオン、３４・・・電
磁石スイッチ装置。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。第２　図第３図手続補正書（自発）１、事件の表示　　　特願昭　６２−２５２９８３号２
、発明の名称同軸形スタータ装置３、補正をする者代表者志岐守哉４、代理人 ’　　　、＋Ｌ山ゝＮ８・５、　補正の対象明細書の特許請求の範囲および発明の詳細な説明の各欄
並びに図面６、補正の内容（１）本９Ａ特許請求の範囲の記載を別紙の通り訂正致
します。（２）本願において、明細書第１１頁第１１行に記載の
「配置された・・・・・・復帰用の」を「配置され、−
球４３を図示する所定位置に維持するための」に訂正致
し筐す。（３）本願図面において、第１図および第４図を別紙の
ように訂正致します。７、添付畜類の目録（１）　　訂正特許請求の範囲　　　　　　１通（２）
　　訂正図面（第１図お工び第４図、写し〕各１通以上２、特許請求の範囲（１）管状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に機関のリングギヤと係脱する
ピニオンを備え且つ他端が前記電機子回転軸の内部通路
に挿入された軸方向に摺動可能な出力回転軸と、オーバ
ランニングクラッチ装置を有し前記電機子回転軸の回転
を該オーバランニングクラッチ装置を介して前記出力回
転軸に伝達する駆動力伝達装置と、前記１ｆ慎子回転軸
の前端又はその近傍において軸線に直交する該電機子回
転軸の面と前記出力回転軸に形成された拡径部の端面と
の間に配置された軸受と、前記電動機の後端側に配置さ
れ該電動機へ通電すると同時に前記出力回転軸を摺動さ
せる電磁石スイッチ装置とを含む同軸形スタータ装置。（２）前記軸受が前記電機子回転軸の前端側において内
周部に形成された拡径凹部に嵌着され、該拡径凹部エリ
軸方向長さが長く前記電機子回転軸の前端面から突出す
る筒状体からなることｔ−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装置。（３）前記軸受が前記′電機子回転軸の前記内部通路内
周面と前記出力画・転軸の前記内部通路に位置する１抽
部外周面との間に介在してラジアル荷重を受ける筒状軸
受部と、該ラジアル軸受部の一端縁部で径方向外方へ張
り出し前記電機子回転軸の一端面と前記出力回転軸の前
記拡径部端面との間に介在され五ユヱユ荷重を受けるフ
ランツ状軸受部とを備えること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装置。（４）前記軸受における筒状部の後端が前記電動機の電
機子コア取付は位を工り手前で軒端していることを特徴
とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の同軸形
スタータ装置。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）管状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に機関のリングギヤと係脱する
ピニオンを備え且つ他端が前記電機子回転軸の内部通路
に挿入された軸方向に摺動可能な出力回転軸と、オーバ
ランニングクラツチ装置を有し前記電機子回転軸の回転
を該オーバランニングクラツチ装置を介して前記出力回
転軸に伝達する駆動力伝達装置と、前記電機子回転軸の
前端又はその近傍において軸線に直交する該電機子回転
軸の面と前記出力回転軸に形成された拡径部の端面との
間に配置された軸受と、前記電動機の後端側に配置され
該電動機へ通電すると同時に前記出力回転軸を摺動させ
る電磁石スイッチ装置とを含む同軸形スタータ装置。
（２）前記軸受が前記電機子回転軸の前端側において内
周部に形成された拡径凹部に嵌着され、該拡径凹部より
軸方向長さが長く前記電機子回転軸の前端面から突出す
る筒状体からなること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装置。
（３）前記軸受が前記電機子回転軸の前記内部通路内周
面と前記出力回転軸の前記内部通路に位置する軸部外周
面との間に介在してラジアル荷重を受ける筒状軸受部と
、該ラジアル軸受部の一端縁部で径方向外方へ張り出し
前記電機子回転軸の一端面と前記出力回転軸の前記拡径
部端面との間に介在されスライド荷重を受けるフランジ
状軸受部とを備えること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装置。
（４）前記軸受における筒状部の後端が前記電動機の電
機子コア取付け位置より手前で終端していることを特徴
とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の同軸形
スタータ装置。