JPH0629498Y2 - 内燃機関始動装置 - Google Patents

内燃機関始動装置

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JPH0629498Y2
JPH0629498Y2 JP3310789U JP3310789U JPH0629498Y2 JP H0629498 Y2 JPH0629498 Y2 JP H0629498Y2 JP 3310789 U JP3310789 U JP 3310789U JP 3310789 U JP3310789 U JP 3310789U JP H0629498 Y2 JPH0629498 Y2 JP H0629498Y2
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clutch
clutch pawl
pawl
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豊 稲葉
徹也 近藤
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Kokusan Denki Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、内燃機関を始動させるために用いる内燃機関
始動装置に関するものである。
[従来の技術] 簡易形の内燃機関始動装置として、機関の出力軸に結合
される連結部材と、始動用電動機を駆動源とした駆動ユ
ニットとにより構成されるものがある。機関の出力軸に
結合される連結部材は通常カップ状に形成されていて、
その周壁部にクラッチ爪係合部が設けられ、その底壁部
が機関の出力軸に取り付けられたフライホイール等に固
定される。
駆動ユニットは、始動用電動機と、連結部材のクラッチ
爪係合部に係合する結合位置と該クラッチ爪係合部から
離れる退避位置との間を変位可能なクラッチ爪と、始動
用電動機が駆動されたときにクラッチ爪を結合位置に変
位させるクラッチ爪駆動機構とをユニット化して設けた
もので、機関の出力軸と軸芯を合わせた状態で機関のカ
バー等に取り付けられる。
[考案が解決しようとする課題] この種の始動装置では、始動用電動機の回転速度が起動
直後に最高速度付近まで上昇し、その状態でクラッチ爪
がクラッチ爪係合部に係合する。そのため、始動用電動
機を起動した後クラッチ爪がクラッチ爪係合部に係合し
た際に大きな衝撃音が生じ、使用者に不快感を与えてい
た。
本考案の目的は、クラッチ爪がクラッチ爪係合部に係合
する際の衝撃音を小さくすることができるようにした内
燃機関始動装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本考案は、クラッチ爪係合部を有して内燃機関の出力軸
に結合される連結部材と、始動用電動機と、クラッチ爪
係合部に係合する結合位置と該クラッチ爪係合部から離
れる退避位置との間を変位可能なクラッチ爪と、始動用
電動機が駆動されたときにクラッチ爪を結合位置に変位
させるクラッチ爪駆動機構とをユニット化して設けた駆
動ユニットとを備えた内燃機関始動装置に係わるもので
ある。
請求項1に記載した考案においては、上記始動用電動機
の電機子に対して直列に限流抵抗を接続する。そして連
結部材と駆動ユニットのクラッチ爪とを電気的に絶縁し
て該連結部材及びクラッチ爪により該クラッチ爪が連結
部材に接触したときに閉じる電気的スイッチを構成し、
該電気的スイッチを限流抵抗に対して並列に持続する。
また請求項2に記載した考案においては、始動用電動機
の電機子に対して直列に接続した限流抵抗に対して並列
にトリガ可能なスイッチ手段を接続し、該スイッチ手段
のトリガ端子を連結部材とクラッチ爪とにより構成した
スイッチを通して電源に接続する。
[作用] 上記のように、連結部材と駆動ユニットのクラッチ爪と
によりクラッチ爪が連結部材に接触したときに閉じる電
気的スイッチを構成して、該電気的スイッチを始動用電
動機の電機子に直列に接続した限流抵抗に対して並列に
接続すると、始動用電動機の起動時には該電動機の電機
子電流が限流抵抗により制限される。そのため起動時に
は電動機の回転速度が制限され、クラッチ爪がクラッチ
爪係合部に係合する際の衝撃を抑制することができ、衝
撃音の低減を図ることができる。クラッチ爪がクラッチ
爪係合部に係合すると、限流抵抗が短絡されるため、始
動用電動機の電機子電流が増大する。そのため始動用電
動機が機関の出力軸に結合された後は機関の回転速度を
上昇させて機関の始動を良好にすることができる。
また請求項2に記載した考案のように、連結部材とクラ
ッチ爪とにより構成したスイッチを通して他のスイッチ
手段をトリガするようにして、該他のスイッチ手段を通
して限流抵抗を短絡するようにすると、連結部材とクラ
ッチ爪とが通電により損傷を受けるのを防ぐことができ
る。また駆動ユニットの構成上連結部材とクラッチ爪と
により構成されるスイッチの閉成時の電機抵抗が大きく
ならざるを得ない場合でも所定の電機子電流を支障なく
流すことができる。
[実施例] 以下添付図面を参照して本考案の実施例を説明する。
まず第4図ないし第6図を参照して本考案の実施例の機
械的構成を説明する。第4図において、1は内燃機関の
出力軸、2はナット3により出力軸1に取り付けられた
フライホイール、10は始動用電動機11を備えた駆動
ユニット、20はナット3によりフライホイールと共に
出力軸1に結合された連結部材である。
連結部材20はカップ状に形成されていて、その周壁部
20Aには複数の孔が等角度間隔で設けられ、これらの
孔がそれぞれクラッチ爪係合部20aを構成している。
連結部材20はその開口部を内燃機関と反対側に向けた
状態で配置されてその底壁部20Bがフライホイール2
に当接され、出力軸1の先端のネジ部にナット3が螺合
されて、該ナット3により連結部材20とフライホイー
ル2とが出力軸1に締結されている。
次に駆動ユニット10の構成を説明すると、始動用電動
機11はその出力軸26の軸線を連結部材20の中心軸
線に一致させた状態で、かつその出力軸26を連結部材
20側に向けた状態で配置されて通しボルト29により
スタータカバー22に取り付けられている。出力軸26
には太陽歯車27が取付けられ、該出力軸を同心的に囲
むようにリング状の固定歯車28が配置されている。固
定歯車28は電動機のケース12の回転体20側の端面
に配置されて前記通しボルト29により電動機11に対
して固定されている。
30は第5図に見られるようにほぼ円板状に形成された
駆動プレートで、この駆動プレート30の中心部には孔
が設けられ、該孔に出力軸26が回転自在に嵌合されて
いる。
駆動プレート30には180度間隔で対称に配置された
1対の軸31,31が固定されている。これらの軸3
1,31は駆動プレート30の両側に突出するうように
設けられ、軸31,31の電動機11側に突出した部分
にそれぞれ遊星歯車32,32が回転自在に支持されて
いる。遊星歯車32,32は太陽歯車27の外周の歯と
固定歯車28の内周の歯とに噛み合わされ、電動機11
の回転に伴って遊星歯車32,32が自転しつつ太陽歯
車27の周囲を回動して駆動プレート30を出力軸26
の回りに回転させる。太陽歯車27、固定歯車28及び
遊星歯車32,32により、電動機11の回転を減速し
て駆動プレート30に伝達する減速機構が構成されてい
る。
第5図に示すように、駆動プレート30の連結部材20
側の面の外周寄りの部分が切削されて周方向に伸びる段
差部30aが形成され、該段差部には、径方向の内側に
窪んだ1対の凹部30b,30bが180度の角度間隔
で対称に形成されている。
段差部30aにはスライドリング35が摺動自在に嵌合
されている。第2図に見られるように、スライドリング
35の内周部には1対の凸部35a,35aが180度
の角度間隔で形成されている。凸部35a,35aの幅
寸法は段差部30aの凹部30b,30bの幅寸法より
小さく設定され、これらの凸部35a,35aが凹部3
0b,30b内を移動してスライドリングの回転範囲を
規制するようになっている。またスライドリング35の
外周部には、後記する爪駆動カバーの位置決めを図るた
めに用いられる1対の切欠溝部35b,35bが180
度の角度間隔で設けられている。このスライドリング3
5は、駆動プレートとの摩擦が小さい材料からなり、機
関の出力軸1の中心軸線を中心にして、凹部30b及び
凸部35bにより規制された範囲で容易にスライドし得
るようになっている。
駆動カバー30に取付けられた軸31,31の連結部材
20側に突出した部分にはそれぞれクラッチ爪40,4
0が回動自在に支持され、これらのクラッチ爪を駆動す
るために爪駆動カバー41が設けられている。
爪駆動カバー41は、連結部材20の周壁部20Aと駆
動プレートの外周との間に配置された周壁部41aと、
出力軸26を回転自在に貫通させる孔41b1を中央部に
有する底壁部41bと、周壁部41aの開口端部側に形
成された環状の鍔部41cとからなっている。この爪駆
動カバー41の周壁部には窓部41d,41dが形成さ
れ、これらの窓部41d,41dにそれぞれクラッチ爪
40,40の作用端部40a,40aが遊嵌されてい
る。出力軸26の先端にはサークリップ43が取付けら
れ、該サークリップ43と爪駆動カバーの底壁部41b
との間にバネ44が設けられている。このバネ44によ
り爪駆動カバー41の鍔部41cが固定歯車28の端面
に押付けられ、鍔部41bと固定歯車28の端面との間
の摩擦抵抗により、クラッチ爪40から爪駆動カバー4
1に駆動力が与えられるまでの間該爪駆動カバーを静止
状態に保つための保持力が得られるようになっている。
この例では、爪駆動カバー41の鍔部41cの電動機側
の面が摩擦接触面Pとなっており、固定歯車28の端面
が該摩擦接触面に接触する固定部側当接面Qとなってい
る。
第5図に見られるように、爪駆動カバー41の底壁部に
は、該カバーの内側に突出した凸条部41eが周設さ
れ、周壁部41aの開口端部寄りの部分に1対のカバー
位置決め用突起41fが設けられている。
各クラッチ爪40は駆動プレート30に突設されたスト
ッパ突起45及び46によりその回転範囲が規制され、
各クラッチ爪は、クラッチ爪係合孔20aから外れて連
結部材20の内側に退避する非結合位置(第6図aに示
す位置)と、係合孔20aを通して各クラッチ爪の作用
端部の先端が連結部材20の周壁部20aより外側に突
出した状態になる結合完了位置(第3図bに示す位置)
との間を回動し得るようになっている。
各クラッチ爪40の後端部にはカバー駆動用カム突起4
0bが形成されていて、各クラッチ爪の先端と連結部材
の係合孔20dの端部との係合が開始する位置から各ク
ラッチ爪のカム突起40bが爪駆動カバー41の凸条部
41eに当接し始め、この位置からクラッチ爪が第6図
(b)に示した結合完了位置側に回動する過程でカム突
起40bが爪駆動カバー41をバネ手段44の付勢力に
抗して連結部材20側に変位させるようになっている。
駆動プレート30に設けられた各ストッパ突起46とス
ライドリング35との間に復帰バネ50が設けられ、該
復帰バネによりスライドリング35が駆動プレート30
の機関始動時の回転方向(第3図a及びbにおいて反時
計方向)と同方向に付勢されている。
また電動機11の出力軸26の爪駆動カバーの内側に位
置する部分にコイルスプリング51が嵌合され、このコ
イルスプリングの一端及び他端がそれぞれ駆動プレート
30及び爪駆動カバー41に固定されている。このコイ
ルスプリング51は、爪駆動カバー41の摩擦接触面P
が当接面Qに接触して爪駆動カバー41が停止している
間に、駆動プレート30の爪駆動カバーに対する相対的
回転により蓄勢される。
スタータカバー22はその端部にフランジ22aを有し
ていて、該フランジ22aが環状の絶縁板50を介して
機関のカバー51に当接されている。フランジ22aに
は所定の間隔を開けてねじ挿通孔22a1が設けられ、各
ねじ挿通孔の周辺部に絶縁座52が配置されている。絶
縁座52には、ねじ挿通孔22a1に嵌合する絶縁カラー
52aが一体に設けられ、該カラーの内側と絶縁板50
とを貫通させたねじ53が機関のカバー51に設けられ
たねじ孔に螺合されてスタータカバー22が機関に対し
て絶縁された状態で固定されている。
クラッチ爪40、軸31、遊星歯車32、固定歯車2
8、電動機11のケース12及びスタータカバー22は
導電材料からなっており、各クラッチ爪と電動機のケー
ス12及びスタータカバー22との間の電気的な導通が
図られている。
この例ではクラッチ爪40と連結部材20とにより電気
的なスイッチSが構成され、クラッチ爪40が連結部材
20に接触したときに該スイッチSが閉じるようになっ
ている。
第1図に示したように、始動用電動機11の電機子Mに
限流抵抗Rが直列接続されている。限流抵抗Rの電機子
と反対側の端子は接地され、電機子Mの抵抗Rと反対側
の端子は始動スイッチSWを介してバッテリーBの非接
地側の端子に接続されている。そしてクラッチ爪40と
連結部材20とからなるスイッチSが限流抵抗Rに対し
て並列に接続されている。
一般に機関のケースは接地されているため、機関側に取
り付けられた連結部材20は接地電位にある。従ってス
イッチSを限流抵抗Rに対して並列に接続するために
は、限流抵抗Rの接地側の端子を機関のケース等の接地
電位部に接続し、限流抵抗Rの非接地側の端子を電動機
11のケース12またはスタータカバー22等に接続す
ることによりクラッチ爪40に電気的に接続する。
次に本実施例の動作を説明する。始動用電動機11が停
止し、機関が停止している状態では、第6図(a)に示
したように爪駆動カバー41のカバー位置決め用突起4
1f,41fがスライドリング35の切欠溝部35b,
35b内に嵌入しており、爪駆動カバー41は第4図に
示すように第1の位置にあって該爪駆動カバーの摩擦接
触面Pが固定部(固定歯車28)に設けられた当接面Q
に摩擦接触している。
機関を始動させるため始動スイッチSWを閉じると、電
動機11の電機子Mに電流が流れるが、最初クラッチ爪
40は連結部材20から離れていて、スイッチSが開い
ているため、電機子電流は限流抵抗Rにより制限され
る。そのため電動機の回転速度は比較的ゆっくりと上昇
する。
電動機1が回転すると、駆動プレート30が機関を始動
させる方向(第6図a,bにおいて反時計方向)に回転
する。駆動プレート30が回転を開始した際に爪駆動カ
バー41は上記摩擦接触により停止状態を保っているた
め、クラッチ爪40は駆動プレート30の回転に伴って
爪駆動カバー41の窓部41dの一端41d1により押さ
れて外側に押し出され、クラッチ爪40の作用端部41
aの先端部が連結部材20の係合孔20dの一端20a1
に係合する。この時駆動プレート30の爪駆動部材41
(静止状態にある。)に対する相対的回転により爪駆動
カバーと駆動プレートとの間に設けられたカバー駆動用
バネ手段51及び復帰バネ50が蓄勢される。連結部材
20は最初停止しているため、クラッチ爪40が連結部
材の係合孔20aの一端20a1に係合すると、該クラッ
チ爪は係合孔の端部により更に外側に押されて第6図
(b)に示す結合完了位置まで回動する。この状態で連
結部材20が駆動プレート30とともに回転し、機関の
出力軸1が回転駆動される。クラッチ爪40が連結部材
20に係合した瞬間に第2図に示したようにスイッチS
が閉じるため、限流抵抗Rが短絡され、電機子電流が増
大する。これにより電動機の回転速度が最高速度まで上
昇するため、機関の始動は支障なく行われる。
クラッチ爪40の先端と連結部材20の係合孔20aと
の係合が開始されると、クラッチ爪のカム突起40bが
爪駆動カバー41の凸条部41eを押して該カバーを軸
方向付勢用バネ手段51の付勢力に抗して第2の位置側
に変位させる。これにより爪駆動カバー41の周壁部に
設けられたカバー位置決め用突起41f,41fがスラ
イドリングの切欠溝部35b,35bから外れ、スライ
ドリングが復帰バネ40b,40bの付勢力により機関
始動時の駆動プレートの回転方向と同方向に、凸部35
a,35aと凹部30b,30bとにより規制される位
置まで回転する。カム突起と爪駆動カバーの凸条部41
eとの摩擦接触により爪駆動カバー41の駆動プレート
30に対する相対的な回転が阻止されるため、カバー駆
動用バネ手段51は蓄勢状態に保持される。
第6図(b)に示すようにクラッチ爪40が連結部材2
0の係合孔20aに完全に係合した状態では、爪駆動カ
バー41が第2の位置側に変位していて該爪駆動カバー
の摩擦接触面Pが固定部の当接面Qに摩擦接触しないた
め、爪駆動カバーが駆動プレートの回転を妨げる負荷に
なることがない。従って機関の始動に要するトルクが低
減される。
機関が始動すると駆動プレート30に与えられていた駆
動力が断たれるため、連結部材20の回転速度が駆動プ
レート30の回転速度よりも高くなる。そのため連結部
材20の係合孔20aの端部20a2がクラッチ爪40を
叩いて連結部材の内側に退避させ、該クラッチ爪に設け
られたカム突起40bを爪駆動カバーの凸条部41eか
ら離脱させる。カム突起が凸条部から離脱すると、軸方
向付勢用バネ手段51の付勢力により爪駆動カバー41
が第1の位置側に変位しようとするが、この時スライド
リング35の切欠溝35bが爪駆動カバーのカバー位置
決め用突起41fに整合する位置にないため、カバー位
置決め用突起41fはスライドリング35の上に当接す
る。爪駆動カバーはカバー駆動用バネ手段51の付勢力
により駆動プレート30に対して該駆動プレートの機関
始動時の回転方向と同方向に回転する。この爪駆動カバ
ーの回転により該カバーの窓部41dの端部41d2がク
ラッチ爪40を押して内側に退避させるため、クラッチ
爪は確実に退避位置まで回動する。爪駆動カバー41が
駆動プレート30に対して回動する時、爪駆動カバーの
突起41fはスライドリング35の上を摺動し、やがて
スライドリングの切欠溝内に嵌入して爪駆動カバー41
を第1の位置(爪駆動カバーの摩擦接触面Pが固定部の
当接面Qに接触する位置)に復帰させる。従って次の機
関の始動を支障なく行わせることができる。
上記の実施例では、連結部材とクラッチ爪とにより構成
されるスイッチSを限流抵抗Rに対して並列に接続し
て、クラッチ爪が連結部材に結合されたときに該スイッ
チSにより直接限流抵抗を短絡するようにしたが、スイ
ッチSにより他のスイッチ手段をトリガするようにし
て、該他のスイッチ手段を通して限流抵抗を短絡するよ
うにしても良い。
第3図はこのような実施例を示したもので、この例では
限流抵抗に対して並列にリレーLの接点Laが接続さ
れ、該リレーのコイルLcにスイッチSを通してバッテ
リBの電圧が印加されている。このように構成した場合
には、クラッチ爪40が連結部材20に接触したときに
コイルLcが励磁されるため、接点Laが閉じ、限流抵
抗Rが短絡される。
なお、限流抵抗Rに並列接続するスイッチ手段はトリガ
可能なものであれば良く、サイリスタ等の半導体スイッ
チを用いても良い。
このように限流抵抗Rにトリガ可能なスイッチ手段を並
列接続して、該トリガ手段のトリガ端子にスイッチSを
通してトリガ信号を与えるようにすると、連結部材とク
ラッチ爪との接触部を通して大きな電流が流れないた
め、クラッチ爪が通電により損傷を受けるのを防ぐこと
ができる。
また駆動ユニット10の構成上スイッチSの閉成時の電
気抵抗が比較的大きくならざるを得ない場合でも、電機
子Mに十分な駆動電流を流すことができる。
上記の実施例では、始動用電動機11の出力を遊星歯車
を用いた減速機構を介して駆動プレートに伝達するよう
にしているが、減速機構の構成は任意である。
[考案の効果] 以上のように、請求項1に記載した考案によれば、機関
の出力軸に結合された連結部材と駆動ユニットのクラッ
チ爪とにより電気的スイッチを構成して、該電気的スイ
ッチを始動用電動機の電機子に直列接続した限流抵抗に
対して並列に接続したので、始動用電動機の起動時に電
機子電流を制限して電動機の回転速度を制限することが
でき、これによりクラッチ爪がクラッチ爪係合部に係合
する際の衝撃を抑制して衝撃音の低減を図ることができ
る。
またクラッチ爪がクラッチ爪係合部に係合した後は限流
抵抗を短絡して始動用電動機の電機子電流を増大させる
ことができるため、機関の回転速度を上昇させて機関の
始動を良好にすることができる。
更に請求項2に記載した考案によれば、連結部材とクラ
ッチ爪とにより構成したスイッチを通して他のスイッチ
手段をトリガするようにして、該他のスイッチ手段を通
して限流抵抗を短絡するようにしたので、連結部材とク
ラッチ爪とが通電により損傷を受けるのを防ぐことがで
きるだけでなく、駆動ユニットの構成上連結部材とクラ
ッチ爪とにより構成されるスイッチの閉成時の電気抵抗
が大きくならざるを得ない場合でも所定の電機子電流を
支障なく流して機関の始動を良好に行わせることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本考案の実施例の電気的な構成を示
したもので、第1図は連結部材とクラッチ爪とにより構
成されるスイッチが開いている状態を示す接続図、第2
図は同スイッチが閉じた状態を示す接続図、第3図は本
考案の他の実施例の電気的構成を示した接続図、であ
る。第4図ないし第6図(a),(b)は本考案の実施
例の機械的構成を示したもので、第4図は縦断面図、第
5図は要部の分解斜視図、第6図(a),(b)は要部
の異なる動作状態を第4図のVI−VI線から左側を見て示
した断面図である。 1……機関の出力軸、10……駆動ユニット、11……
電動機、20……連結部材、20A……連結部材の周壁
部、20B……連結部材の底部、20a……クラッチ爪
係合部、26……電動機11の出力軸、30……駆動プ
レート、31……クラッチ爪を支持する軸、35……ス
ライドリング、35a……凸部、35b……切欠溝部、
40……クラッチ爪、41……爪駆動カバー、41a…
…周壁部、41b……底壁部、41c……鍔部、41e
……凸条部、41f……カバー位置決め用突起、44…
…軸方向付勢用バネ手段、51……カバー駆動用バネ、
SW……始動スイッチ、M……電機子、R……限流抵
抗、S……連結部材とクラッチ爪とにより構成されたス
イッチ。

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】クラッチ爪係合部を有し、内燃機関の出力
    軸に結合される連結部材と、 始動用電動機と、前記クラッチ爪係合部に係合する結合
    位置と該クラッチ爪係合部から離れる退避位置との間を
    変位可能なクラッチ爪と、前記始動用電動機が駆動され
    たときに前記クラッチ爪を結合位置に変位させるクラッ
    チ爪駆動機構とをユニット化して設けた駆動ユニットと
    を備えた内燃機関始動装置において、 前記始動用電動機の電機子に対して直列に限流抵抗を接
    続し、 前記連結部材と駆動ユニットのクラッチ爪とを電気的に
    絶縁して、該連結部材及びクラッチ爪により該クラッチ
    爪が連結部材に接触したときに閉じる電気的スイッチを
    構成し、 前記電気的スイッチを前記限流抵抗に対して並列に接続
    したことを特徴とする内燃機関始動装置。
  2. 【請求項2】クラッチ爪係合部を有し、内燃機関の出力
    軸に結合される連結部材と、 始動用電動機と、前記クラッチ爪係合部に係合する結合
    位置と該クラッチ爪係合部から離れる退避位置との間を
    変位可能なクラッチ爪と、前記始動用電動機が駆動され
    たときに前記クラッチ爪を結合位置に変位させるクラッ
    チ爪駆動機構とをユニット化して設けた駆動ユニットと
    を備えた内燃機関始動装置において、 前記始動用電動機の電機子に対して直列に限流抵抗を接
    続するとともに該限流抵抗に対して並列にトリガ可能な
    スイッチ手段を接続し、 前記連結部材と駆動ユニットのクラッチ爪とを電気的に
    絶縁して該連結部材とクラッチ爪とにより該クラッチ爪
    が連結部材に接触したときに閉じる電気的スイッチを構
    成し、 前記スイッチ手段のトリガ端子を前記電気的スイッチを
    通して電源に接続したことを特徴とする内燃機関始動装
    置。
JP3310789U 1989-03-23 1989-03-23 内燃機関始動装置 Expired - Lifetime JPH0629498Y2 (ja)

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