JPH0326871A - 始動電動機 - Google Patents

始動電動機

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JPH0326871A
JPH0326871A JP1162344A JP16234489A JPH0326871A JP H0326871 A JPH0326871 A JP H0326871A JP 1162344 A JP1162344 A JP 1162344A JP 16234489 A JP16234489 A JP 16234489A JP H0326871 A JPH0326871 A JP H0326871A
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Japan
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pinion
spline
helical spline
armature
rotating shaft
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JP1162344A
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English (en)
Inventor
Shuzo Isozumi
秀三 五十棲
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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〕 この発明ぼ自幼車のエンジン等を始動させる,始動電動
横、さらに詳細にはピニオンが出カ回転軸にストレート
スプライン嵌合されたオーパハングタイプの始動1[′
rJh機の、小型軽量化に係わるものである。
〔従来の技術〕
従来、エンジンへの取付性を良くしたオーバハングター
イプの始動電動機として、竃動機部と,ピニオン金嵌合
した出力回転軸金軸方向摺動付勢する電磁スイッチ装置
と金同軸上に配置した同軸杉スタータという始動電動機
が考えられている。第3図け特開昭63−90866号
公報に示された従来の始動電動機を示す断面図であり、
本図に基ずいて従来装lJ1t−説明する。第3図に釦
いて、前とは該当晴収要素の右@を、後とはその左g4
を各々示し,田は始動電動41!祠の4機子であり,以
下に述べる要素から横威されている。{!1ぱ電機子コ
ア、13》は中間部に竃磯子コア(!:が取付られ管孔
(8a)を有する管状の゛嘔磯子(ロ)転輪で,後端部
にコンミテータ(4}が嵌着され、このコンミテータn
l Kは電機子コア(21に巻かれている電機子コイル
+61が接続されている。
161 flコンミテータ{41に接触するようrCコ
ンミテータ{41の外周上に配置されたブラシ及び保持
器、+71ぼ直流電動機のリアブラケットで%後方の端
部内側でブラシ及び保持器16)が図示しないボルトに
よって結合され,それの後端部は中央部で内側前方に屈
曲されて四転軸橡方向である前鏝方回に軸受孔(’Ih
)倉形収している。{8}は電機子回転軸+31の後方
最端部を軸承する軸受で,軸受孔(7a)に嵌着されて
いる。(9)は後部端面倉リアブラケット111のlI
TsIm面に衝合されている直流竃動機のヨークで、電
機子田に界磁を発生させる複数個の永久磁石r9a)を
内周面上V′cIj!d投してかり,それの前部端面の
段差状外嫌Vr−F′i遊星歯車装置を傳或する内歯歯
車(10a)全創設したフロントブラケットt101が
図示の如くそれの段差状の後部端縁を利用して装着され
る。
このフロントブラケット(Iαぽ、後部から前部の方向
に内側VC形収されている複数の段状凹邪により孔径が
小さくなってシリ,後部内周面に形収された内l1sI
歯車(10a)と内側中間部に形成された軸受用凹部r
iob)と前部に形収された小径孔(10C)とを有し
ている。αDn電機子回転軸(31の前端部の外周囲に
形収された太陽歯車としての平歯車,iI2lri遊星
歯車で、平歯車曲ふ・よび内歯歯車(10m)闇でそれ
ら両方に噛合している。0濁ホ遊!歯車Uカの内周面に
嵌着される軸受、04H−t軸受illを支承する支持
ビン、ant−tオーバラン二冫グクラッチ機*t有す
るオーバランニングクラッチで,軸線に近い位置の内周
面に設けたヘリカルスプライン歯(15a)とこの前方
にこの内径より孔径を小さくする内突起(lab)とを
有するオーバランニングクラッチインナー(xsh)と
これに保合又は離脱することが町能であり,後部で支持
ビンQ4を固着しているオーパラン二冫グクラツチアウ
ター(xsB)とオーパランニングクラツチインナ−(
15A)とオーバクラッチアクター(x5B)間に配置
されたローラ(15G)等から8i収されている。
・IliUオーバラン二冫グクラッチインナー(15A
)K嵌着されたラジアル荷重を支承する軸愛で,フロン
トブラケット叫の四部(10b)に嵌合される。n7l
げ後部端面に凹部( 17!L)を有するib力回転軸
で,中間部VC.電機子回転軸illの前端口の管内径
より大きい径を有するスプライン嵌合歯州が形或されて
かり,ヘリカルスプライン歯rxsa)で前後摺助可能
にスプライン嵌合されている。(IIはスプライン嵌金
歯α檜の歯元より回転@線に近いその前方llIIJ面
と内突起(15b)の後方端面との間に介在するバネで
、出力回転軸Q71を常時後方に付勢している。一は出
力回転軸aηの前端部に形改されているストレートスプ
ラインt211 VC嵌合されたピニオン,電は出力回
転@11DのllII端邪に設けられたストツノくで、
ピニオンーの後部の凹部(gOa)と出力回転軸1ゆの
段差間に介在するパネllOb),でより前方に付勢さ
れているピニオン@を出力回転輔IIηに係止させるた
めのものである。
なQ(QOb)で示されるバネは、ピニオン鴨を出力回
転軸Q”4VC挿入したのちストツノ<vhよびリング
(gsb>1k取りつけるとき.ピニオン−1k:軸の
後方に後退させる必要がある。従ってピニオン一の組み
つけvtVCn上記後退スペース分は常にピニオン21
lを前方に押しつけてかくためのパネ(110b)であ
り1たピニオン翰が機関のリングギヤに飛びこんだ時の
衝撃會緩和する役目金もつものであるOな3Tはピニオ
ンの底厚である。
鵡は電機子回転軸131の管孔(8a)の内周面に嵌着
され,管孔(8a)の前端口から挿入された出力回転輪
1閉の凌部を軸承し,出力回転軸+171の前後方向の
直練運動及び回転運動倉可能にいるスリーブベアリング
、124F′iヨーク(9)の前端中央部にある軸受孔
に嵌着されている軸受で,電機子コア12)取付部と平
歯車aυとの間で電機子回転軸(31を軸承している。
側は電機子…を有する始動電動機の後方に直結された電
磁スイッチで、励+i1時に出力回転輔同にスラスト力
金与えるためのもので、以下に述べる要素から構成され
ている。@は前端側に開口金有するケースで、前端面倉
リアブラケット(71の後端面に突当てた状態で固設さ
れている。
・27ld巻孔を#後方回に向けてクース弼内に収容さ
れたボビン、(至)はボビン面に巻回された励磁コイル
Sl3はボビンOの中央孔内に収容され前後方向に移幼
可能な強磁性体から或るプランジャであり、内部が中空
で,この中空前方端から外部に通じる孔( 29a)を
有し、前方端繰が段差(29k+)となっている。lA
はケース彌の開口部の内周而rc嵌合して段差でポピン
O倉固定し.中央部に軸受用孔(8Ga)t’有するコ
ア.onVi支持体C旬と段差(29a)との間に介在
する儂元バネで、プランジャ21!a−後方に付勢して
いる。(自)は峡断而が丁字形のプランジャロツドでS
前部が電機子目転軸(31の後端口から管内(8a)K
挿入され、鋼球的金介して出力回転軸同の後端の凹部(
17a)へと慮列的に連設され、中間部が軸受用孔r8
0a)に嵌着されている軸受(至)で軸承され,後端部
が孔( 2 9 a)?通してブランジャ四の中空部に
配置され、この中空部に後方配置されているバネ(至)
によって前方に付勢され.ブランジャ四に連結されてい
る。
なか,プランジャ(自)の後方には因示しない可動接点
が絶縁体を介して取付けられてy6.又ケース■■■の
後万には上記可#接点に対して前方に対向配置された図
示しない固定僧点が絶峻体金介して取付けられている。
また、上記+1411僧点は図示しないリードワイヤで
直流FK源びノ■餉端子VC接続され、ブラシ及び保持
iils161のブラシのe側は接地され,残りの■側
は上記固定接点に図示しないリードワイヤで接続されて
いる。
さらに.励磁コイルl2I1ハ図示しないスタータスイ
ツチ金介して上記直流RL源VC接続されている。
次K,切作について説明丁る。図示しないスタータスイ
ツチが閉成されている状態の時には、励磁コイル■は非
励磁状態であるのでグランジャnVcかかる力はバネ(
{11の力のみであり,ブランジャ21/iびプランジ
ャロッドclJ#−1一番後方に位咲付けされている。
これによって,出力回転転f171H.!磁スイッチ(
至)からスラストカt9=けず,バネQlによる煉方へ
の付勢倉受けて電機子回転@13》の#端面とスプライ
ン嵌合歯081の後側面とが衝合する図の位直迄後方に
位置決めされている。tfe.電磁スイッチ(至)のプ
ランジャロツド(自)の先端は鋼球(至)が出力回転軸
1団の凹部(1?a)から飛び出さないように鋼球(至
)に接触している。勿論,この時には,電機子目lは非
朋電状Dにあり停止している。
土肥スタータスイツチ金閉吠することによって[概スイ
ッチ(至)の励磁コイル(2aは通電され,この励磁に
より発生した電磁力によってプランジャ四が付勢されて
前方に移動する。このプランジャ・四の前方への移動に
より図示しない上記可動僅点が図示しない上紀固定接点
に当接し、この固定接点と接続されているブラシ及び保
持1@ +61のブラシyc g流が流れ,との電fi
はコンミテータ141から竃機子コイル41 f経て,
さらに,コンくテータ(4:から接地されているブラシ
及び保持器(61のブラシ2&:流れて接地側に至る。
このような電機子田への通電により電機子田が回転力倉
発生する。この竃磯子川の回転力は、平歯][L111
から遊星歯車02+へと伝達され、遊星歯車o2lの公
転力となってオーバランニングクラッチQI9に伝達さ
れる。オーバランニングクラッチリωに伝達された公転
力は、ローラ( t5c)の作用により.オーバランニ
ングクラッチαGが係合しているのでスプライン嵌合し
ているヘリカルスプライン歯c口4)からスプライン嵌
合歯U+へと伝達される。これによって出力回転軸同は
、ピニオン翰と共に一体的に電機子山の回転に対して減
速した形で圓転する。
一万,前方に付勢されたプランジャ四の力がバネ(至)
ヲ介してプランジャロッドcu 1前方に押して#薊さ
せるので出力回転軸師は鋼球(至)金介前方に移動する
。この時には,スプライン嵌合歯(II1は,スプライ
ン歯(J5a)と嵌合しながら?方に移納してその嵌合
位I1ヲ変化させられる。
出力回転軸同の前方への移#JVcより小径孔( 1 
0 c)から前方に突出されたピニオン2[1は、エン
ジンに付設されたフライホイールの外周上のリングギヤ
と噛合する。よって,電機子巾の回転力は、ピニオン機
fRVcより減速された形で上記リングギヤに伝達され
.上記エンジン倉始動させる。
上記二冫ジンの始動直恢では、上記エンジンの回転力が
上記リングギヤ倉介してビニオ@に伝達されるのでピニ
オン四が出力凹転輪同と共に回転金早め、この回転によ
るローラ(15e)の作用によりオーバランニングクラ
ツチ051が離脱し、ピニオンのぱ出力回転@ 171
1$と共に空転する。
さらにこの始動後,上記スタータスイツチを開威した時
には、出力回転軸(1カは、電磁スイッチ■■■からス
ラストカ金受けず付勢パネ四の傷元力l(より図の位置
迄戻され、スタータは上記初期状態(図示の状N)に戻
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の同軸形スタータで代表されるオーパハングタイプ
の始動電動機は,出力回転軸とピニオンの間に介在し.
ピニオン金前方に付勢しているバネglb  が,出力
回転軸のストレートスプラインの外周で.かつピ二オン
の凹部内面の間に設けられていた。
このためピニオンの1圧厚Tでき1るピニオンのn度と
,出力回転軸の強度それぞれ双方とも所定の強度金もた
すためrc Vi, ピニオンの歯の数F!ある一定以
上必要であった。つ普り軸径を一定以上にする必要があ
った。自切車用、り冫グギャ,ピニオンで一般的に用い
られるDpJO(モジュールでFiM−L54)レベル
では.従来では8枚が最少限度とされていた。
一万、竃励機の′wL機子の体積は、ピニオンとリング
ギヤのギヤ比に反比洲するが、り冫グギャの歯数が一定
値をもちピニオンの歯数を少くしてピニオン、リングギ
ヤ関のギヤ比金アップして電機子体積の低減つ曾り電動
機の小型婦量化や小寸法化の要求に対してはピニオンの
歯数が,上記理由によって少く出来ないので問題となっ
ていた。
(、従来の同軸形スタータに分いては,電磁スイッチが
IE##の後方にあるため軸長が長くこれの短縮の要求
もあったが,上述の(ロ)様理由により短縮にも眼界が
あった。
父、従来例ではヘリカルスプラインが、出力回転輪に荷
重が加わった時の支点であったため,ピニオンと同支点
間のスパンが長くなり出力回転軸がたかれやすく、異音
の発生、ひいては軸強度r(も問題があった。
この発明は.上記のような問題点を解消するPめになさ
れたもので、軸強度,ピニオンの底厚g1度を確保しな
がらも,ピニオンを前方付勢丁るバネを設けて,かつピ
ニオンの歯数倉小としてピニオン,リングギヤ関のギヤ
比金アップして電動機倉小型軽量化を計るとともに,出
力回転軸のたかれ全防止して品質の安定した始動竃動機
倉得ること倉目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係る始動竃動機は,+11関のリングギヤと
噛合うピニオンを前方部でストレートスプライン嵌合さ
せた出力回転軸が,オーバランニングクラッチ装置のク
ラッチインナーの前方内面に設けられたヘリカルスプラ
インと嵌合するスプライン部と前記ピニオン金嵌合する
ストレートスプライン部との間に、ヘリカルスプライン
谷径より小なる径の段落部を有し、前記ヘリカルスプラ
イン部と前記段落部と,前記ピニオンの後端との間で、
かつクラッチインナーのヘリカルスプラインの内径より
内11Iにピニオンf!!:前方に付勢するスプリング
を設けたものである。
〔作用〕
この発明に釦ける始動電動機は、ピニオンを前方延付勢
丁るスプリングがピニオンの歯より後方のクラッチイン
ナーのヘリヵルスプラインの内側1’(あるから.ピニ
オンに凹部倉設ける必要が無く.従って歯底強度金低下
させずにピニオンの歯数倉従来より少なく具体的にぱM
−’A.54レベルでBy枚レベルが可能となる。
又出力回転軸の支持がクラッチインナーの前端部となる
ため,出力回転軸の支持の安定化が計れ騒音の低減とと
もrc Lfl1質の同上も計れる。
〔発明の実施例〕
以下,この発明の一実K列金図について説明↑る。第l
図に釦いて、rlot)は始動電動機(loOa) 一の竃磯子であa.*機子コア(10g).電機子コア
r 1og ) k取のつけられた中空の電機子回転軸
(108).図では省略してあるコンミテータ,及び電
機子コイル(105)で構成2l!れでいる。
第1図にかいて詣面していない電機子から後方の物は機
能的に従来例と同等であるので説明は省略する。
減速機構倉構成している。(1011)はヨークで永久
磁石Cl06a)を従来例と同じように内周面vci数
個,固設している。rtlo)はヨーク(106)の折
り曲げ部に嵌着された軸受で電機子回転軸NOI1)を
支承している。rlosa)はキャリア(31g)に固
設されたピンで,遊星歯車(108)を軸受倉介して支
持している。( 1 1 1 ’)I/’iキャリア(
 1BB)の内向に嵌着された軸受で.電機子回転’I
l!1l(103)の太陽歯車(10?)が創設してあ
るさらK前方突出部が挿入嵌合され、キャリア(128
).及び遊星歯車(1083t−同芯的に保つ役目倉も
つ。
(11g)ぱオーバクラッチアウターで、ローラ(11
3)と,オーパランニングクラツチインナー(1l4)
とともに、従来例と同様にオーバランニングクラッチ装
置金構成している。なか本実施例に釦いては、キャリア
(1jl8)と,オーバランニングクラツチアウター(
1111)とが例えば圧入嵌合され,所定のトルクです
べり.Jl!常衝撃を緩和する嘴成としている。
オーパランニングクラツチインナー(114)の前方部
r1xta)の内周rfJにはヘリカルスプラインc目
4b)が創設され,出力回転軸(1l0に#i!I設さ
れたヘリカルスプラインr1tsa)と大径合せヘリカ
ルスプライン嵌合金なし,両者のヘリカルスプラインの
外径が支承可能なように微少なクリアランスで嵌合して
いる。(ll6b)ijヘリカルスプライン形或端であ
υこの端部が出力回転@(115)が移動してオーパク
ラッチインナー(l目→のヘリカルスプライン形威端r
1x4c)に当接して、移動規制金行なう。出力回転@
(115)を辺帰させるパネ( 1 s 6 )Hオー
バランニングクラッチインナー(114)の内側段部(
ll4d)と出力回転軸(115)の突起部rllII
c)との間に設直されている。(Illは内m歯車(1
09)と1体のハウジング(目8)に嵌着された軸受で
,オーバランニングクラッチインナー(114)の前方
1tク承している。119)Vi,例えばM−2』◆歯
数7枚のピニオンで.出力回転軸(115)の前方に形
改されたストレートスプラインrll5F)とストレー
トスプライン嵌合している。t tgO)はり冫グ(1
21)はストツパで、ピニオン(tll’k出力回転軸
(135)上に係止してかくためのものである。
出力回転軸Nl5)のストレートスプラインr115j
F)にピニオン/119)を組みつけた後.リング( 
1fJO)とストッハ(111)k取りつけるため、ピ
ニオン(119)の後方段部C目9b)と、出力回転軸
(1151 (r)14% ( Had)ト+7)関K
は、ビニオ7 ( s t 9 )が後退出来るスペー
スがとってある。このスペース分金常時前方に付勢する
スプリング(1110)が、出力回転軸のヘリカルスプ
ライン( 1 15a)の谷径より小の段落部115f
)と、ヘリカルスプライン(IIIS!L)との段部C
目5e)と,ヒニオン119)の後端面( 1 190
)との間に、かっオーバランニングクラッチインナー(
Xt+a)の内則に設置されている。r目9a)けピニ
オンのソバ部で前紀の後端面(ll9c)金形或丁ると
ともにオーバラン二冫グクラツチインナー(114)側
への防塵とピニオン(11G)の強度アップの役目金は
たで。
(1111)はエンジンに取りつけられる専用7)フロ
ントブラケットで、内歯歯車(109)と1体のハウジ
ング(11g)tcボルト(til1によってネジ止め
されている。
竃磯子(103)の陵方KVill!磁スイッチ(l8
0が取りつけられ,電磁スイッチの図指しないロツドが
中空の電機子回転軸(103)の中で出力回転軸Cll
l!)を付勢する構成となっている。
なお,出力回転軸(115)のヘリカルスプライン(1
15a)とオーパラン二冫ダクラツチインナーC目0の
ヘリカルスプライン( 1 1 4a)とは.静止状態
Kふ・いて,機関の振動によって出力圓転11111(
115)がガタつかない程度噛み合ってかり,クラッチ
インナー(114)のヘリカルスプライン(114a)
の非噛合部内1i[iK%本発明の構成とするスプリン
グ(l′80)jk設置している。
このように、4!1lI或すれば,ピニオン( 1 1
 9 3K従来例のように歯の内側にバネを収納する凹
部を設ける必要がないので.ピニオン(119)の歯数
4減ずる事が可能となる〇 本実彌例の動作は基本的に従来例と同様であるのでその
説明に省略する。
なか、同スプリング(121G)の設置¥i6は%第8
図に示すようIIC @ VCラップしない程度の強度
上問題のない小さい凹みrit9cl)1kピニオンに
設けてバネのガイドとしても良い。
又、本実施例にかいては遊星減速機構をもつもので説明
したが,電機子回転軸から直接オーバラン二冫グクラッ
チ装置へトルク伝達するものであっても良い。
又、竃動機の界Sft発生させるものとして永久磁石金
ヨークに固設したもので説明したが鉄心に巻線をほどこ
し,この鉄心金ヨークに固定したものであっても良い。
さらに、本実施例では,電動機の後方に出力回転軸金摺
納付勢する電磁スイッチ金取りつけた同軸型スタータで
説明したが,同軸形スタータによらず,電磁スイッチが
電動機部と並列に配電されたスタータで電磁スイッチの
可#7鉄心と連動するレバーで出力回転軸の後方を抑圧
する構或のものなどや電磁スイッチ金必要としない慣性
摺幼式のものであっても良い。
〔発明の効果〕
以上のようrC,この発明にLt′Lば、ストッパ組付
上と、ピニオン噛合の衝撃金緩和するためのピニオンを
前方に付勢するスプリングをヘリカルスプライン部とヘ
リカルスプライン谷径Lり小径の段落部と、ピニオンの
後端との間でかつ,クラッチインナーのヘリカルスプラ
インの内側に設置し,ピニオンの歯より後方にあるから
,従来のようにピニオンに凹部を設ける必要がなく,従
ってピニオンの歯底強度を低下させずに、ピニオンの歯
数倉従来よりも少なく出来、設計自由度が高璽るととも
K,リングギヤとのギヤ比金アンプ出来るから,竃動機
部の小形、蛯量,短縮金計る事が可能となる。
又、出力回転軸の支持がクラッチインナーの前端部とな
るため,出力回転軸の支持の安定化が計れ@音の低減と
ともに品質回上にもなるという効果がある。
◆. 図面のlIP!車な説明 第1図は,この発明の一実施例1t示丁始動電動機の要
g断面図,第8図は他の実権例の1!!部断面図,第3
図は従来の始動竃動機金示す断面図である。
(114a)はクラッチインナー. (114k+)は
クラッチインナーヘリカルスプライン、(115)}i
出力回転輪、(116a)ヘリカルスプライン. (1
15θ)ヘリカルスプライン段部rll5f)段4部(
115F)ストレートスプライン、(119)ピニオン
(119(!)ピニオン後退面.(1194)凹F!i
!.(180)スプリノ ングである。
なふ・図中,同一符号に同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 機関のリングギヤと噛合うピニオンを前方部でストレー
    トスプライン嵌合した出力回転軸に電機子の回転力をオ
    ーバランニングクラツチ装置を介して伝達する始動電動
    機において、前記出力回転軸は、前記オーバランニング
    クラツチ装置のクラッチインナーの前方内面に設けられ
    たヘリカルスプラインと嵌合するヘリカルスプライン部
    と、前記ピニオンを嵌合するストレートスプライン部と
    の間に、ヘリカルスプライン谷径より小なる径の段落部
    を有し、前記ヘリカルスプライン部と、前記段落部と、
    前記ピニオンの後端との間でかつ、前記クラッチインナ
    ーのヘリカルスプラインの内径より内側に、ピニオンを
    前方付勢するスプリングを設けた事を特徴とする始動電
    動機。
JP1162344A 1989-06-22 1989-06-22 始動電動機 Pending JPH0326871A (ja)

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