JPH03199670A - モータ駆動式スイッチを有するスタータ - 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〕 本発明は、エンジンの始動に用い乞モータ駆動式スイッ
チを有するスタータ、特にそのスイッチ機構に関する。

（従来技術） モータ駆動式スイッチを有するスタータは、スイッチ用
モータと、スタータモータに連結したピニオンシャフト
と９両者の間に設けたスイッチ機構とよりなる。モして
３スイツチ用モータによりスイッチ機構を作動させるこ
とにより、ピニオンシャフトに設けたピニオンギヤがエ
ンジンのりングギャと噛合する。一方、スタータモータ
の回転力が該ピニオンシャフトに伝達され、エンジンの
ピストンが駆動されて、エンジンが始動する。

ところで、従来スタータ用スイッチは、ソレノイドによ
りピニオンシャフトを押し出し、復帰機能と接点機能と
を併せ行っている。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、この構造では、ソレノイドの吸引開始か
ら吸着までの所要時間が十数ミリ秒間と非常に短い、そ
のため、ピニオンシャフトのピニオンギヤとエンジン側
のりングギャとの間のギャップが公差より大きい場合、
或いは端子電圧が設定値外に高くなった場合など、外部
状況が異常となった場合、ピニオンギヤを十分に押し出
す前に接点が閉してしまう。

それ故、ピニオンギヤとリングギヤとが十分に噛み合わ
ないうちにピニオンギヤが回転を開始する。その結果、
ピニオンギヤ及びリングギヤを損傷し、噛合不良を発生
するという問題があった。

そこで、上記問題を改良するため、スイッチ用モータを
用いて、ピニオンシャフトを押し出す構造が提案されて
いる。例えば、英国特許出願公報（ＧＢ２０４０００Ｏ
Ａ）には、ピニオンシャフトを進退させるレバーと、該
レバーを移動させるシャフトと、該シャフトをその軸方
向に移動させる円板状の偏芯カムと、該偏芯カムを回動
するモータとよりなる。また、該偏芯カムの外周に上記
シャフトに連結したランチを設ける。そして、モータに
より偏芯カムを回動させ、上記ランチによりシャフトを
左右に移動させることにより、レバーを介してピニオン
シャフトを進退させている。

しかし、この方式は、構造が複雑で、またその配置スペ
ースが大きく、また作動信頼性が充分でない。

本発明はかかる問題点に鑑み、ピニオンギヤとりングギ
ャとの噛合性に優れ、また構造簡単でコンパクトなスイ
ッチ機構を設けた。モータ駆動式スイッチを有するスタ
ータを提供しようとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は、スイッチ用モータと、スタータモータに連結
したピニオンシャフトと１両者の間に設けたスイッチ機
構とよりなるモータ駆動式スイッチを有するスタータに
おいて、上記スイッチ機構は、ピニオンシャフトに連結
したスイッチシャフトと該スイッチシャフトに固定した
第１ギヤと。

該スイッチシャフトに回動自在に枢着した第２ギヤとよ
りなり、また上記第１ギヤ及び第２ギヤはそれぞれその
対向面に設けたほぼ同一傾斜角を有する対向カムを互い
に当接させてなり、更に両ギヤはその歯数を異にし、ま
た両ギヤは上記スイッチ用モータの回転軸に設けたモー
タギヤに噛合して差動ギヤを構成していることを特徴と
するモータ駆動式スイッチを有するスタータにある。

本発明において最も注目すべきことは、上記第１ギヤと
第２ギヤとをモータギヤに噛合して差動ギヤを構成する
と共に１両ギヤの対向面に互いに当接する対向カムを配
設し、これによりスイッチ用モータの回転運転を正確に
直線運動に代え、ピニオンシャフトの進退を作動させる
ようにしたことにある。

上記両ギヤにおいて、第１ギヤはスイッチシャフトに連
結し、後述するごとく、スイッチ用モータの回転及び対
向カムの作動に伴って該スイッチシャフトをその軸方向
に移動させる。一方、第２ギヤは上記スイッチシャフト
に回動可能に枢着する。そして、該第２ギヤは、その回
転に伴ってその対向カムが、第１ギヤ側の対向カムを押
すように構成しである。そのため、該第２ギヤには、こ
れが軸方向に移動しないようにするための背面板を隣接
する。この背面板は１通常はスタータのハウジングの一
部を用いる。また、スイッチシャフト自体に、第２ギヤ
に隣接して設けることもできる。

上記第１ギヤと第２ギヤとは、共にスイッチ用モータの
モータギヤに噛合させであるが、第１ギヤと第２ギヤと
はその歯数を異にしている。

また、対向カムは、第１ギヤ、第２ギヤの両方の各対向
面に設ける。該対向カムの当接面はほぼ同一の傾斜面を
有し、互いに面接触するよう構成する。

また、第１ギヤの背面には、固定接点と対向する位置に
可動接点を配設することが好ましい、この両接点は、ス
イッチ用モータの作動によってビニオンシャフトのピニ
オンギヤが、エンジンのりングギャと噛合した旨の信号
を、スタータモータに発信するための検出スイッチであ
る。

また、スイッチシャフトとピニオンシャフトの連結は、
ドライブレバー（第１実施例）による連結の他１両シャ
フトを同一軸芯上に配して当接させること（第２．３実
施例）などがある。

また１本発明においては、スイッチ用モータはスタータ
モータを兼用することもできる（第３実施例参照）。

〔作　用〕

本発明のスタータにおいては、スイッチ用モータがスイ
ッチ機構を介してピニオンシャフトを進退させ、ピニオ
ンシャフトのピニオンギヤとエンジンのりングギャとの
接続を行う。そして、スタータモータにより、上記ピニ
オンギヤ、リングギヤを介してエンジンを始動させる。

そして、上記スイッチ機構においては、スイッチ用モー
タがオンとなりモータギヤが回転すると。

これに噛合していた第１ギヤ及び第２ギヤが回転する。

このとき、第１ギヤと第２ギヤとは歯数が異なるので２
回転速度が異なる。そのため１両ギヤの対向面で当接し
ている角対向カムの同転速度が異なり１両対向カムはそ
の傾斜面に沿っ°ζ乗り上げていく。

それ故、第１ギヤと第２ギヤとの間の相対位置が変化す
る。これにより、第１ギヤ及びこれに固定したスイッチ
シャフトがその軸方向に移動する。

つまり、スイッチ用モータの回転運動が直線運動に変換
される。そのため、該スイッチシャフトにレバー等を介
して連結したピニオンシャフトが移動し、上記のごとく
ピニオンギヤとりングギャとが噛合する。そして、スタ
ータモータにより、ピニオンギヤを介してエンジンが始
動する。

〔効　果〕

本発明においては、歯数の異なる第１ギヤ及び第２ギヤ
にそれぞれ上記対向カムを設け、また両ギ＋をスイッチ
用モータのモータギヤに噛合させて差動ギヤとなし１回
転運動を直線運動に変換させている。

それ故、上記のごとく、ピニオンシャフトの作動が確実
となり、ピニオンギヤとりングギャとの噛合性にも優れ
ている。

そして、その構造及び作動機構は簡単で、コンパクトで
ある。また、それ故３部品点数も従来の２分のｌないし
４分のｌとすることが可能である。

また、そのため９組付性も大幅に向上する。また。

第１〜第３実施例に示すごとく、スイッチ機構を種々の
取付バリエーションで９種々の形式のスタータに対して
取付けることができる。

したがって１本発明によれば、ピニオンギヤとりングギ
ャとの噛合性に優れ、構造簡単、コンパクトなスイッチ
機構を設けた。モータ駆動式スイッチを有するスタータ
を提供することができる。

〔実施例〕

第１実施例 本発明の実施例にかかる。モータ駆動式スイッチを有す
る。スタータにつき、第１図〜第１３図を用いて説明す
る。

本例のスタータは、第１図に示すごとく、スイッチ用モ
ータ３０と、スタータモータ４と、そのアーマチャシャ
フト４１にプラネタリギヤ４４等を介して連結したピニ
オンシャフト５３とを有し。

また、該ピニオンシャフト５３とスイッチ用モータ３０
との間に設けたスイッチ機構Ｓとを有する。

上記ピニオンシャフト５３は、上記プラネタリギヤ４４
に連結したギヤシャフト４５と噛合している。該クラッ
チ５２には、ドライブレバー５１の下端５１０を連結す
る。また、該ドライブレバー５１の上端５１１は、第１
ギヤｌに固定したスイッチシャフト１９の係合端１９１
に係合する。

ドライブレバー５１は、軸ビン５１２により回動可能に
支持する。

次に、上記スイッチ機構Ｓは、第１図及び第２図に示す
ごとく、スイッチシャフト１９に固定した第１ギヤ１と
、該スイッチシャフト１９に回動自在に嵌合枢着した第
２ギヤ２とよりなる。該第２ギヤ２はスイッチシャフト
１９の嵌挿穴２６を有する。また、該第２ギヤ２の背面
には、その軸方向移動を阻止するために、ハウジングに
固定した背面板３５（第１図）を配設する。

また、第１ギヤｌ及び第２ギヤ２は、その対向面に対向
カム１１．２１を有する。該対向カム１１．２１は、は
ぼ同一の傾斜角を有する傾斜面１１１．２１１を有する
。

また１両ギヤｌ、２は、その歯数を異にしている。また
１両ギヤ１．２の歯部１０，２０は、スイッチ用モータ
３０の回転軸３Ｉに設けた。モータギヤ３２に噛合して
、差動ギヤを構成している。

また、上記歯数に関しては、モータギヤの歯数を２枚（
Ｚは自然数）とし、ギヤ比をｉとすると。

第２ギヤ２はＺＸｉ枚（Ｚｘｉは自然数）、更に第１ギ
ヤ】は（ｚｘ　ｉ　＋Ｙ）枚（Ｙは自然数）の歯数で構
成される。ここで１歯数Ｙ＝１の場合に。

噛み合いがスムーズとなる。

上記対向カム１１．２１は、はぼ同一形状を有する。こ
れを、第２ギヤ２の対向カム２１について、第３図〜第
６図により説明すると、該対向カム２１は９円筒状で、
その先端に傾斜面２１１と平面２１２とを有する。そし
て、対向カムの背面は第２ギヤ２の背面に接合されてい
る。

次に、第１ギヤ１と第２ギヤ２の対向カム１１゜２１の
当接状態は、第７図〜第１Ｏ図に示すごとく、その平面
１１２と２１２（第９図）、又は傾斜面１１１と２１１
とが当接する。

第７図〜第１Ｏ図は、エンジン始動時における対向カム
の当接状態を示している。即ち、後述するごとく、この
始動時には、上記両平面１１２と２１２とが当接してお
り、第１ギヤ１は第２ギヤ２よりも最も離れた位置にあ
る。

また、第１ギヤｌは、その背面にリング状の可動接点１
５を有する。一方ハウジング３６には。

第１図に示すごとく、該可動接点１５に対応する位置に
固定接点３６５を有する。また２、スイッチシャフト１
９は、その一端を軸受３６１に、その中央部を前記背面
板３５に支承されている。また。

第１ギヤ１の背面とハウジング３６との間にはスブＩＪ
ングコイル１７を介設する（第１図）。

次に１作用効果につき説明する。

まず、第１図及び第２図において、エンジン始動用のス
イッチ（図示路）をオンとすると、スイッチ用モータ３
０が回転する。この回転力は、スイッチ用モータの回転
軸３１．モータギヤ３２を介して、第１ギヤ１及び第２
ギヤ２に伝達される。

そして、モータギヤ３２の回転数をＮとすると。

第１ギヤ１．第２ギヤ２の回転数は、各々Ｎ／（ＺＸｉ
＋Ｙ）、Ｎ／ＺＸｉ）となり、歯数の差Ｙの分だけ、第
１ギヤと第２ギヤの回転スピードが異なることとなる。

この回転スピードの差により、第１ギヤＩと第２ギヤ２
の相対位置が変化する。この変化により。

第１ギヤと第２ギヤの対向カムの傾斜面１１１゜２１１
が、その傾斜面に沿って乗り上げていく。

この状態が、第１１図〜第１３図に示しである。

これにより、スイッチ用モータの回転運動が直線運動に
変換される。

即ち、スイッチ用モータが回転する前は、第１１図に示
すごとく、傾斜面１１１，２１１が当接している。そし
て、スイッチ用モータの回転に伴って第１ギヤ１．第２
ギヤ２が回転すると、第１２図に示すごとく５両傾斜面
が住いに乗り上げていく。そして、遂には対向カム１１
．２１の平面１１２と２１２とが接触する状態となる。

このとき、第１ギヤＩは、第２ギヤ２から最も遠く離れ
る。

上記作動により、第１ギヤｌに固定したスイッチシャフ
ト１９が、第１図の右方向に引かれ、その左端の係合端
１９１がドライブレバー５１の上端５１１を引く、その
ため、該ドライブレバー５１はピン５１２を回動中心と
して１回動し、その下４５１０がクラッチ５２を作動さ
せる。そのため　ビニオンシャフト５３が押し出され、
これに設けたピニオンギヤ５４がエンジンのリングギヤ
と噛合する。

また、該噛合とタイミングを合わせて、第１ギヤ１の可
動接点１５が固定接点３６Ｓに当接して接点を閉しる。

そのため、スタータモータ４が通電されて回転し、上記
ビニオンシャフト５３．ピニオンギヤ５４が回転して、
エンジンが駆動されることとなる。

以上のごとく１本例のスタータによれば、非常に少ない
部品点数でスイッチ機構を構成し、ビニオンシャフト押
し出し構造を構成することができる。また、スイッチ用
モータの回転力を、対向カムを利用して直線運動に変換
することができる。

それ故、従来のごとく、大きな減速用ギヤボックスは必
要としない。

また１本例では、対向カムの形状と、該対向カムと一体
で構成する第１ギヤ、第２ギヤのギヤ仕様の組み合わせ
を変えることにより、噛合差動状態を調整することがで
きる。

また、従来に比して１部品点数を４分の１〜２分の１程
度とすることができ、構造簡単で１組付性も大幅に向上
する。

第２実施例 本例は、第１４図に示すごとく５　ピニオンギヤ５４を
、スイッチ機構Ｓのスイッチシャフト１９により直接押
し出す構造としたものである。

即ち、第１実施例ではドライブレバー５１を介して、ス
イッチシャフト１９の動きを１８０度変換し、ピニオン
ギヤ５４を押し出しているが１本例では、ドライブレバ
ー５１を介することなく。

スイッチシャフト１９の移動方向とピニオンギヤ５４の
移動方向とを同しとなるようレイアウトしている。換言
すれば、スイッチシャフト１９により、直接にビニオン
シャフト５３を押し出す構造である。

本例のスタータは、同図に示すごとく、スタータモータ
４のアーマチャシャフト４１と、ビニオンシャフト５３
のギヤ５３１と１両者を連結するアイドルギヤ４７とよ
りなり、また、上記ビニオンシャフト５３には同軸上に
スイッチ機構Ｓのスイッチシャフト１９を配設している
。

スイッチ機構Ｓにおいて、第１ギヤ１．第２ギヤ２は、
第１実施例の場合と逆に第２ギヤ２がスイッチ用モータ
３０の近くに配設しである。第２ギヤ２の背面には、該
第２ギヤ２が右方に押されることを防止するための軸受
３５１が設けである。

また、第１ギヤ１を固定したスイッチシャフト１９の先
端部はビニオンシャフト５３に対向している。これらの
スイッチ機構Ｓはケージング３６７内に配設する。その
他は、第１実施例と同様である。

本例においては、スイッチ用モータ３０の回転により、
第１ギヤ１．第２ギヤ２のカム１１．１２が互いに乗り
上げて、スイッチシャフト１９を左方向に押す。そのた
め、ビニオンシャフト５３が押され、ピニオンギヤ５４
がリングギヤと噛合し、エンジンが始動する。

本例によれば、第１実施例と同様の効果が得られる外、
スタータにドライブレバー配置のスペースがない場合に
も、コンパクトな構造として対応することができる。

第３実施例 本例は、第１５図に示すごとく、スタータモータ４自体
のアーマチャギヤ４６に、スイッチ機構Ｓの第１ギヤ１
．第２ギヤ２を噛合させる構造としたものである。即ち
１本例においては、スイッチ用モータはスタータモータ
４を兼用した状態にある。また、モータギヤは、上記ア
ーマチャギヤである。そのため、第１実施例のごときく
スイッチ用モータを有しない、その他は第２実施例と同
様である。

上記第１ギヤｌの対向カム１１と第２ギヤ２の対向カム
２１とは、第１実施例と同様に対向当接している。そし
て、スタータ用モータ４の回転により、アーマチャギヤ
４６が回転すると、差動ギヤである第１ギヤ１．第２ギ
ヤ２が回転し、第２実施例と同様にスイッチシャフト１
９が左方に押される。そのため、第２実施例と同様に、
該スイッチシャフト１９がビニオンシャフト５３を押ス
。

本例によれば、第２実施例と同様の作用効果を得ること
ができる。また、スイッチ用モータを必要とせず３部品
点数が少なく、−層コンパクトになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１３図は第１実施例のスタータを示し、′第
１図はその要部断面図、第２図は第１図の上方から見た
スイッチ機構の斜視図、第３図、第４図及び第５図は第
２ギヤの正面図、平面図及び側面図、第６図は対向カム
の斜視図、第７図、第８図、第９図及び第１Ｏ図は第１
ギヤ及び第２ギヤの対向カム当接状態における右側面図
、第２ギヤの対向カム正面図、平面図及び左側面図、第
１１図〜第１３図は第１ギヤ及び第２ギヤの回転に伴う
対向カム当接面の変化を示す図、第１４図は第２実施例
のスタータの要部断面図、第１５図は第３実施例のスタ
ータの要部断面図である。 ５４゜ ピニオンギヤ。 スイッチ機構。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）スイッチ用モータと、スタータモータに連結した
   ピニオンシャフトと、両者の間に設けたスイッチ機構と
   よりなるモータ駆動式スイッチを有するスタータにおい
   て、 上記スイッチ機構は、ピニオンシャフトに連結したスイ
   ッチシャフトと該スイッチシャフトに固定した第１ギヤ
   と、該スイッチシャフトに回動自在に枢着した第２ギヤ
   とよりなり、また上記第１ギヤ及び第２ギヤはそれぞれ
   その対向面に設けたほぼ同一傾斜角を有する対向カムを
   互いに当接させてなり、 更に両ギヤはその歯数を異にし、また両ギヤは上記スイ
   ッチ用モータの回転軸に設けたモータギヤに噛合して差
   動ギヤを構成していることを特徴とするモータ駆動式ス
   イッチを有するスタータ。
2. （２）第１請求項において、１ギヤの背面には、固定接
   点と対向する位置に可動接点を配設したことを特徴とす
   るモータ駆動式スイッチを有するスタータ。