JP2005240767A - Starter - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To preclude gouge due to swinging of a planet gear 13 and a support pin 14 by suppressing the swing of a clutch outer 3a. <P>SOLUTION: A carrier part 15 in which the support pin 14 of the planet gear 13 is press-fitted and fixed forms a side wall part to restrict the movement of a roller 3b in the axial direction toward the motor, and a through hole 15a is formed in the central part in radial direction of the side wall part. The clutch outer 3a installed in a single piece with the carrier part 15 is supported rotatably at the tip 9d of an armature shaft 9a through a bearing 19 press-fitted into and fixed to the inner circumference of the through hole 15a. The armature shaft 9a is inserted into the bearing 19 using as guide face a tapered part 9e formed on the whole periphery of each corner of the tip part 9d, wherein the length of the tip part 9d is determined so that the side face of a sun gear 10 and the side face of the planet gear 13 abut to each other in the axial direction after the tapered part 9e intrudes into the bearing 19. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、モータの回転速度を減速する遊星ギヤ減速装置を備え、この減速装置の遊星ギヤを支持する支持ピンが一方向クラッチのアウタに固定され、その一方向クラッチを介して出力軸に回転力を伝達する構造のスタータに関する。   The present invention includes a planetary gear reduction device that reduces the rotational speed of a motor, and a support pin that supports the planetary gear of the reduction device is fixed to the outer of a one-way clutch and rotates to an output shaft via the one-way clutch. The present invention relates to a starter having a structure for transmitting force.

この種の構造として、本出願人が先に出願したスタータがある（特許文献１参照）。
このスタータは、図４に示す様に、モータの回転速度を減速する遊星ギヤ減速装置１００と、この減速装置１００で減速された回転を出力軸１１０に伝達する一方向クラッチ１２０とを備え、出力軸１１０を反モータ方向（図示左側）へ移動させて、出力軸１１０の端部に支持されたピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせる方式であり、遊星ギヤ１３０を支持する支持ピン１４０が、一方向クラッチ１２０のクラッチアウタ１５０に圧入等により固定されている。
特願２００３−６４７９１号 As this type of structure, there is a starter filed earlier by the present applicant (see Patent Document 1).
As shown in FIG. 4, the starter includes a planetary gear reduction device 100 that reduces the rotational speed of the motor, and a one-way clutch 120 that transmits the rotation reduced by the reduction device 100 to the output shaft 110. The shaft 110 is moved in the direction opposite to the motor (left side in the figure), and the pinion gear supported at the end of the output shaft 110 is meshed with the ring gear of the engine, and the support pin 140 that supports the planetary gear 130 is unidirectional. It is fixed to the clutch outer 150 of the clutch 120 by press fitting or the like.
Japanese Patent Application No. 2003-64791

ところで、スタータに使用される遊星ギヤ減速装置１００は、一般的に、遊星ギヤ１３０とサンギヤ１６０との間、及び遊星ギヤ１３０とインターナルギヤ１７０との間にそれぞれバックラッシ（両歯面間の遊び）が設定されている。
このため、上記のスタータにおいて、遊星ギヤ１３０及び支持ピン１４０が径方向に振れると、支持ピン１４０が固定されたクラッチアウタ１５０にも振れが生じる。ところが、クラッチアウタ１５０の振れが出力軸１１０の振れとクラッチインナ１８０の振れの和より大きくなると、遊星ギヤ１３０及び支持ピン１４０の振れによるこじりが発生し、支持ピン１４０及び遊星ギヤ１３０にストレスが掛かるため、支持ピン１４０に嵌合するギヤ軸受１９０、及び遊星ギヤ１３０の歯面等に摩耗が生じる。あるいは、支持ピン１４０がクラッチアウタ１５０から抜け落ちる恐れもあった。 By the way, the planetary gear reduction device 100 used for the starter generally has a backlash (play between both tooth surfaces) between the planetary gear 130 and the sun gear 160 and between the planetary gear 130 and the internal gear 170. ) Is set.
Therefore, in the above starter, when the planetary gear 130 and the support pin 140 swing in the radial direction, the clutch outer 150 to which the support pin 140 is fixed also swings. However, if the deflection of the clutch outer 150 becomes larger than the sum of the deflection of the output shaft 110 and the clutch inner 180, the planetary gear 130 and the support pin 140 will be twisted, causing stress to the support pin 140 and the planetary gear 130. Therefore, wear occurs on the gear bearing 190 fitted to the support pin 140, the tooth surfaces of the planetary gear 130, and the like. Alternatively, the support pin 140 may fall out of the clutch outer 150.

本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、クラッチアウタの振れを抑えることで、遊星ギヤ及び支持ピンの振れによるこじりの発生を防止できるスタータを提供することにある。   The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a starter capable of preventing the occurrence of twisting due to the swing of the planetary gear and the support pin by suppressing the swing of the clutch outer.

（請求項１の発明）
本発明のスタータは、電機子に回転力を発生するモータと、電機子の回転軸（電機子軸）に設けられたサンギヤおよび内歯を形成するインターナルギヤに噛み合う遊星ギヤを有し、この遊星ギヤの公転運動によって電機子の回転速度を減速する遊星ギヤ減速装置と、軸方向の一端側が軸受を介して回転自在に支持され、軸方向の他端側が自由端となる略円筒形状のチューブと、このチューブをクラッチインナとして使用し、駆動側回転体であるクラッチアウタからローラを介してクラッチインナへトルク伝達する一方向クラッチと、電機子軸と同軸線上に配置され、軸方向の一端側が軸受を介して回転自在及び軸方向に摺動可能に支持されると共に、軸方向の他端側がチューブの内周にスプライン結合される出力軸と、この出力軸に支持され、出力軸と一体に反モータ方向へ移動して、エンジンのリングギヤに噛み合うピニオンギヤとを備え、クラッチアウタには、ローラの軸方向モータ側への移動を規制する側壁部が一体に設けられ、この側壁部に、遊星ギヤを回転自在に支持する支持ピンが固定されている。
モータの電機子軸には、サンギヤより先端側へ突き出る先端軸部が設けられている。また、クラッチアウタは、側壁部の径方向中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔の内周に配置される軸受を介して電機子軸の先端軸部に回転自在に支持されていることを特徴とする。 (Invention of Claim 1)
The starter of the present invention includes a motor that generates a rotational force in the armature, a sun gear provided on a rotation shaft (armature shaft) of the armature, and a planetary gear that meshes with an internal gear that forms an internal tooth. A planetary gear reduction device that reduces the rotational speed of the armature by the revolving motion of the planetary gear, and a substantially cylindrical tube in which one end side in the axial direction is rotatably supported via a bearing and the other end side in the axial direction is a free end And a one-way clutch that uses this tube as a clutch inner and transmits torque from a clutch outer that is a driving side rotating body to the clutch inner via a roller, and is arranged on the same axis as the armature shaft, and one end side in the axial direction is An output shaft that is rotatably supported and slidable in the axial direction via a bearing and is splined to the inner periphery of the tube at the other end side in the axial direction, and supported by this output shaft. The clutch outer includes a pinion gear that moves in the opposite direction of the motor integrally with the output shaft and meshes with the ring gear of the engine, and the clutch outer is integrally provided with a side wall portion that restricts movement of the roller toward the axial motor side. A support pin that rotatably supports the planetary gear is fixed to the portion.
The armature shaft of the motor is provided with a tip shaft portion protruding from the sun gear to the tip side. Further, the clutch outer is formed with a through hole that penetrates the radial center portion of the side wall portion in the axial direction, and is rotatable to the tip shaft portion of the armature shaft via a bearing disposed on the inner periphery of the through hole. It is characterized by being supported.

上記の構成によれば、クラッチアウタと一体に設けられた側壁部が、軸受を介して電機子軸の先端軸部に支持されるので、電機子軸に対するクラッチアウタの振れ幅を適正値に抑えることができる。これにより、遊星ギヤ及び支持ピンに発生する振れによるこじりの発生を防止できるので、側壁部からの支持ピンの抜けを防止でき、且つ、支持ピンに嵌合するギヤ軸受、及び遊星ギヤ歯面の摩耗等を防止できる。その結果、トルク伝達ロスを低減できると共に、スムーズな回転を実現でき、更に、減速装置のギヤ騒音（ギヤ同士の噛み合いにより発生する騒音）を低減できる。   According to the above configuration, since the side wall provided integrally with the clutch outer is supported by the tip shaft portion of the armature shaft via the bearing, the deflection width of the clutch outer with respect to the armature shaft is suppressed to an appropriate value. be able to. As a result, it is possible to prevent the occurrence of twisting due to the vibration generated in the planetary gear and the support pin, so that the support pin can be prevented from coming off from the side wall, and the gear bearing fitted to the support pin and the planetary gear tooth surface can be prevented. Wear and the like can be prevented. As a result, torque transmission loss can be reduced, smooth rotation can be realized, and gear noise of the reduction gear (noise generated by meshing between gears) can be reduced.

（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、電機子軸に対してクラッチアウタが径方向に変位可能な振れ幅をＡ、電機子軸に対して遊星ギヤが径方向に変位可能な振れ幅をＢと仮定した時に、
Ａ＜Ｂ…………………（１）
上記（１）の関係が成立することを特徴とする。 (Invention of Claim 2)
2. The starter according to claim 1, wherein A is a swing width in which the clutch outer can be radially displaced with respect to the armature shaft, and B is a swing width in which the planetary gear can be radially displaced with respect to the armature shaft. When
A <B ………………… (1)
The relationship (1) is established.

上記の構成によれば、クラッチアウタが径方向に変位可能な振れ幅Ａより、遊星ギヤが径方向に変位可能な振れ幅Ｂの方が大きいので、電機子軸に対してクラッチアウタが径方向に振れた場合に、遊星ギヤとサンギヤとの干渉、及び遊星ギヤとインターナルギヤとの干渉が発生することはなく、遊星ギヤ及び支持ピンに掛かるストレスを低減できる。
また、クラッチアウタの振れと、遊星ギヤの振れから生じるこじりの発生を防止できるので、トルク伝達ロスを低減できると共に、スムーズな回転を実現でき、更に、減速装置のギヤ騒音を低減できる。 According to the above configuration, since the swing width B in which the planetary gear can be displaced in the radial direction is larger than the swing width A in which the clutch outer can be displaced in the radial direction, the clutch outer is in the radial direction with respect to the armature shaft. In this case, interference between the planetary gear and the sun gear, and interference between the planetary gear and the internal gear do not occur, and the stress applied to the planetary gear and the support pin can be reduced.
Further, since the occurrence of twisting caused by the clutch outer swing and the planetary gear swing can be prevented, torque transmission loss can be reduced, smooth rotation can be realized, and gear noise of the reduction gear can be further reduced.

（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したスタータにおいて、電機子軸に対してクラッチアウタが径方向に変位可能な振れ幅をＡ、出力軸が径方向に変位可能な振れ幅をＣ、クラッチインナが径方向に変位可能な振れ幅をＤと仮定した時に、
Ｄ＞Ａ＋Ｃ……………（２） 上記（２）の関係が成立することを特徴とする。 (Invention of Claim 3)
3. The starter according to claim 1, wherein a deflection width in which the clutch outer can be displaced in the radial direction with respect to the armature shaft is A, a deflection width in which the output shaft can be displaced in the radial direction is C, and a clutch inner is in the radial direction. Assuming that the displacement width that can be displaced is D,
D> A + C (2) The relationship (2) is established.

上記の構成によれば、クラッチアウタの振れ幅Ａと、出力軸の振れ幅Ｃとの和に追従できる様に、クラッチインナの振れ幅Ｄを、両者の和（Ａ＋Ｃ）より大きく設定しているので、クラッチアウタの振れがクラッチインナの振れにより吸収される。その結果、クラッチアウタの振れと出力軸の振れの両者から発生する振れによるこじりを防止でき、円滑なトルク伝達が可能となる。   According to the above configuration, the swing width D of the clutch inner is set to be larger than the sum (A + C) of the clutch inner so as to follow the sum of the swing width A of the clutch outer and the swing width C of the output shaft. Therefore, the shake of the clutch outer is absorbed by the shake of the clutch inner. As a result, it is possible to prevent twisting due to the vibration generated from both the vibration of the clutch outer and the vibration of the output shaft, thereby enabling smooth torque transmission.

（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、側壁部に形成された貫通孔の内周に予め軸受が圧入等により固定された状態で、電機子軸の先端軸部が軸受内に挿入される構造であり、先端軸部の角部全周には、軸受内へ先端軸部の挿入を案内するテーパ部が設けられ、少なくともテーパ部が軸受内へ入り込んだ後に、サンギヤと遊星ギヤとが軸方向に当接する様に構成されたことを特徴とする。 (Invention of Claim 4)
The starter shaft portion of the armature shaft is inserted into the bearing in a state in which the bearing is fixed in advance to the inner periphery of the through hole formed in the side wall portion by press-fitting or the like. A tapered portion for guiding the insertion of the tip shaft portion into the bearing is provided on the entire circumference of the corner portion of the tip shaft portion, and at least after the taper portion enters the bearing, the sun gear and the planetary gear Is configured to abut in the axial direction.

上記の構成によれば、電機子軸の先端軸部に設けられたテーパ部の作用により、先端軸部が軸受内へ案内されるため、軸受内への先端軸部の挿入をスムーズに行うことができる。また、本発明では、先端軸部のテーパ部が軸受内へ入り込んだ後に、サンギヤと遊星ギヤとが軸方向に当接する関係を有している。言い換えると、サンギヤと遊星ギヤとが軸方向に当接した時点で、既に先端軸部のテーパ部が軸受内へ入り込んでいるので、サンギヤの回転中心と遊星ギヤの公転中心とが自動的に芯出しされる。その結果、サンギヤと遊星ギヤとをスムーズに噛み合わせることができ、電機子の組み付け性を向上できる。   According to the above configuration, the tip shaft portion is guided into the bearing by the action of the tapered portion provided at the tip shaft portion of the armature shaft, so that the tip shaft portion can be smoothly inserted into the bearing. Can do. In the present invention, the sun gear and the planetary gear are in contact with each other in the axial direction after the tapered portion of the tip shaft portion enters the bearing. In other words, when the sun gear and the planetary gear contact each other in the axial direction, the tapered portion of the tip shaft portion has already entered the bearing, so the sun gear rotation center and the planetary gear revolution center are automatically centered. It is issued. As a result, the sun gear and the planetary gear can be meshed smoothly, and the assembly of the armature can be improved.

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.

図１は実施例１に係わるスタータ１の部分断面図である。
本実施例のスタータ１は、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転速度を減速する減速装置（後述する）と、この減速装置で減速された回転が一方向クラッチ３を介して伝達される出力軸４と、この出力軸４上に配置されるピニオンギヤ５と、モータ２の通電回路に設けられるメイン接点（図示せず）を開閉制御すると共に、シフトレバー６を介して出力軸４を軸方向に移動させる電磁スイッチ７等より構成される。 FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a starter 1 according to the first embodiment.
The starter 1 according to the present embodiment includes a motor 2 that generates a rotational force, a reduction device (described later) that reduces the rotation speed of the motor 2, and rotation that is reduced by the reduction device via a one-way clutch 3. The output shaft 4 to be transmitted, the pinion gear 5 disposed on the output shaft 4, and the main contact (not shown) provided in the energization circuit of the motor 2 are controlled to open and close, and the output shaft is connected via the shift lever 6. 4 includes an electromagnetic switch 7 for moving the shaft 4 in the axial direction.

モータ２は、磁束を発生する界磁８と、整流子（図示せず）を有する電機子９、及び整流子上に配置されるブラシ（図示せず）等より構成される直流電動機であり、電磁スイッチ７によりメイン接点が閉制御されると、車載バッテリ（図示せず）から始動電流が供給されて、電機子９に回転力が発生する。
界磁８は、磁気回路を形成するヨーク８ａの内周に界磁極８ｂが固定され、その界磁極８ｂに界磁コイル８ｃを巻線して構成される。但し、巻線式界磁に替えて磁石式界磁を用いても良い。 The motor 2 is a DC motor composed of a field 8 that generates magnetic flux, an armature 9 having a commutator (not shown), a brush (not shown) disposed on the commutator, and the like. When the main contact is controlled to be closed by the electromagnetic switch 7, a starting current is supplied from an in-vehicle battery (not shown), and a rotational force is generated in the armature 9.
The field 8 is configured by fixing a field pole 8b to the inner periphery of a yoke 8a forming a magnetic circuit, and winding a field coil 8c around the field pole 8b. However, a magnetic field may be used in place of the wound field.

電機子９は、回転自在に支持された電機子軸９ａと、この電機子軸９ａに固定される電機子鉄心９ｂ、及び電機子鉄心９ｂに巻線される電機子コイル９ｃより構成される。
電機子軸９ａの一端側（図示左側）には、図２に示す様に、減速装置に使用されるサンギヤ１０と、このサンギヤ１０より先端側へ突き出る先端軸部９ｄとが設けられている。この先端軸部９ｄは、サンギヤ１０の歯底径より外径が小さく、且つ先端軸部９ｄの角部全周にテーパ部９ｅが設けられている。 The armature 9 includes an armature shaft 9a that is rotatably supported, an armature core 9b that is fixed to the armature shaft 9a, and an armature coil 9c that is wound around the armature core 9b.
On one end side (left side in the figure) of the armature shaft 9a, as shown in FIG. 2, a sun gear 10 used for the reduction gear and a tip shaft portion 9d protruding from the sun gear 10 toward the tip side are provided. The distal end shaft portion 9d has an outer diameter smaller than the root diameter of the sun gear 10, and a tapered portion 9e is provided around the entire corner of the distal end shaft portion 9d.

減速装置は、前記サンギヤ１０と、センタケース１１に回転規制されたインターナルギヤ１２と、両ギヤ１０、１２に噛み合う複数の遊星ギヤ１３と、支持ピン１４を介して遊星ギヤ１３を支持するキャリア部１５等より構成される周知の遊星歯車減速機であり、電機子９の回転速度を遊星ギヤ１３の公転速度まで減速する。
遊星ギヤ１３は、ギヤ軸受１６を介して支持ピン１４に回転自在に支持され、その支持ピン１４がキャリア部１５に圧入固定されている。 The speed reducer includes a carrier that supports the planetary gear 13 via the sun gear 10, an internal gear 12 that is restricted in rotation by the center case 11, a plurality of planetary gears 13 that mesh with both gears 10, 12, and a support pin 14. It is a known planetary gear speed reducer composed of a part 15 and the like, and reduces the rotational speed of the armature 9 to the revolution speed of the planetary gear 13.
The planetary gear 13 is rotatably supported by a support pin 14 via a gear bearing 16, and the support pin 14 is press-fitted and fixed to the carrier portion 15.

センタケース１１は、モータ２のヨーク８ａとフロントハウジング１７との間に配置されて、減速装置と一方向クラッチ３の外側を覆っている。
一方向クラッチ３は、キャリア部１５と一体に設けられたクラッチアウタ３ａと、このクラッチアウタ３ａの内径側にクラッチインナを形成する略円筒形状のチューブ１８と、クラッチアウタ３ａの内側に形成されたカム室（図示せず）に配設されるローラ３ｂ等より構成され、このローラ３ｂを介して、駆動側回転体であるクラッチアウタ３ａから従動側回転体であるチューブ１８（クラッチインナ）へトルク伝達する。 The center case 11 is disposed between the yoke 8 a of the motor 2 and the front housing 17 and covers the outside of the reduction gear and the one-way clutch 3.
The one-way clutch 3 is formed inside the clutch outer 3a, a clutch outer 3a provided integrally with the carrier portion 15, a substantially cylindrical tube 18 forming a clutch inner on the inner diameter side of the clutch outer 3a, and the clutch outer 3a. It is composed of a roller 3b and the like disposed in a cam chamber (not shown), and torque is transmitted from the clutch outer 3a, which is a driving side rotating body, to the tube 18 (clutch inner), which is a driven side rotating body, via the roller 3b. introduce.

なお、キャリア部１５は、ローラ３ｂの軸方向モータ側（図１の右側）への移動を規制する本発明の側壁部を形成し、その側壁部の径方向中央部に貫通孔１５ａが形成されている。このキャリア部１５（側壁部）と一体に設けられたクラッチアウタ３ａは、図２に示す様に、貫通孔１５ａの内周に配置される軸受１９（例えばニードルベアリング）を介して、電機子軸９ａの先端軸部９ｄに回転自在に支持されている。但し、軸受１９は、貫通孔１５ａの内周に圧入固定され、その軸受１９内に電機子軸９ａの先端軸部９ｄが挿入される。   The carrier portion 15 forms a side wall portion of the present invention that restricts the movement of the roller 3b toward the axial motor side (the right side in FIG. 1), and a through hole 15a is formed in the radial center portion of the side wall portion. ing. As shown in FIG. 2, the clutch outer 3a provided integrally with the carrier portion 15 (side wall portion) is provided with an armature shaft via a bearing 19 (for example, a needle bearing) disposed on the inner periphery of the through hole 15a. It is rotatably supported by the tip shaft portion 9d of 9a. However, the bearing 19 is press-fitted and fixed to the inner periphery of the through hole 15 a, and the tip shaft portion 9 d of the armature shaft 9 a is inserted into the bearing 19.

電機子軸９ａは、先端軸部９ｄの角部全周にテーパ部９ｅ（図２参照）が設けられ、そのテーパ部９ｅをガイド面として軸受１９内に挿入され、且つ、テーパ部９ｅが軸受１９内へ入り込んだ後に、サンギヤ１０の側面と遊星ギヤ１３の側面とが軸方向に当接できる様に、先端軸部９ｄの長さが決定されている。但し、先端軸部９ｄは、図２に示す様に、軸受１９内に挿入された状態で、テーパ部９ｅが軸受１９よりクラッチ側（図２の左側）へ突き出ている。   The armature shaft 9a is provided with a tapered portion 9e (see FIG. 2) around the entire corner of the tip shaft portion 9d. The armature shaft 9a is inserted into the bearing 19 with the tapered portion 9e serving as a guide surface. The length of the tip shaft portion 9d is determined so that the side surface of the sun gear 10 and the side surface of the planetary gear 13 can contact each other in the axial direction after entering the interior 19. However, the tip shaft portion 9d is inserted into the bearing 19 as shown in FIG. 2, and the tapered portion 9e protrudes from the bearing 19 to the clutch side (left side in FIG. 2).

チューブ１８は、図２に示す様に、軸方向の一端側（図示左側）に軸受部１８ａが設けられ、この軸受部１８ａの外周に配置されるボールベアリング２０を介してセンタケース１１に回転自在に支持され、軸方向の他端側が自由端となっている。
チューブ１８の内周には、雌ヘリカルスプライン１８ｂが形成されている。この雌ヘリカルスプライン１８ｂは、チューブ１８の他端から軸受部１８ａの内径側まで形成され、その雌ヘリカルスプライン１８ｂの終端（端部）が、チューブ１８に対する出力軸４の軸方向移動を止めるストッパ１８ｃとして機能している。 As shown in FIG. 2, the tube 18 is provided with a bearing portion 18a on one end side (left side in the drawing) in the axial direction, and is rotatable to the center case 11 via a ball bearing 20 disposed on the outer periphery of the bearing portion 18a. The other end side in the axial direction is a free end.
A female helical spline 18 b is formed on the inner periphery of the tube 18. The female helical spline 18b is formed from the other end of the tube 18 to the inner diameter side of the bearing portion 18a, and the terminal (end portion) of the female helical spline 18b stops the axial movement of the output shaft 4 with respect to the tube 18. Is functioning as

出力軸４は、減速装置と一方向クラッチ３とを介して、モータ２の電機子軸９ａと同軸線上に配置され、一端側が軸受２１を介してフロントハウジング１７に支持され、他端側がチューブ１８の内周に挿通されて、その外周に形成された雄ヘリカルスプライン４ａ（図２参照）が雌ヘリカルスプライン１８ｂに係合している。これにより、出力軸４は、チューブ１８と一体に回転可能であり、且つチューブ１８に対し軸方向に移動可能に設けられている。   The output shaft 4 is arranged coaxially with the armature shaft 9a of the motor 2 via the speed reducer and the one-way clutch 3, and one end side is supported by the front housing 17 via the bearing 21 and the other end side is the tube 18. The male helical spline 4a (see FIG. 2) formed on the outer periphery is engaged with the female helical spline 18b. As a result, the output shaft 4 is provided so as to be rotatable integrally with the tube 18 and movable in the axial direction with respect to the tube 18.

また、出力軸４の後端部には、その内部を軸方向に穿設した中空穴４ｂ（図２参照）が形成され、この中空穴４ｂに潤滑材が保持されている。なお、図１において、出力軸４の中心線より上側は、スタータ１の静止状態を示し、中心線より下側は、スタータ１の作動状態（出力軸４が前進してピニオンギヤ５がエンジンのリングギヤ２２に噛み合った状態）を示している。   In addition, a hollow hole 4b (see FIG. 2) is formed in the rear end portion of the output shaft 4 in the axial direction, and a lubricant is held in the hollow hole 4b. In FIG. 1, the upper side of the center line of the output shaft 4 indicates the stationary state of the starter 1, and the lower side of the center line indicates the operating state of the starter 1 (the output shaft 4 moves forward and the pinion gear 5 moves to the ring gear of the engine. 22 is engaged).

ピニオンギヤ５は、軸受２１より前方へ突き出た出力軸４の前端部に、例えばスプライン結合されて、出力軸４と一体に回転可能に設けられると共に、ピニオンギヤ５と出力軸４との間に配設されたピニオンスプリング２３の反力を受けて、出力軸４上を反モータ方向（図１の左方向）へ付勢され、出力軸４の先端部に取り付けられたカラー２４に当接して保持されている。なお、出力軸４に対するピニオンギヤ５の後退位置は、ピニオンスプリング２３が全圧縮された時に、そのピニオンスプリング２３の全圧縮量によって規制される。   The pinion gear 5 is spline-coupled, for example, to the front end portion of the output shaft 4 protruding forward from the bearing 21 so as to be rotatable integrally with the output shaft 4 and disposed between the pinion gear 5 and the output shaft 4. In response to the reaction force of the pinion spring 23, the output shaft 4 is urged in the anti-motor direction (left direction in FIG. 1) and held in contact with the collar 24 attached to the tip of the output shaft 4. ing. The retracted position of the pinion gear 5 with respect to the output shaft 4 is regulated by the total compression amount of the pinion spring 23 when the pinion spring 23 is fully compressed.

電磁スイッチ７は、始動スイッチ（図示せず）の閉操作によりバッテリから通電される励磁コイル２５と、この励磁コイル２５の発生する磁力により吸引されるプランジャ２６と、励磁コイル２５への通電が停止されて磁力が消滅した時に、プランジャ２６を押し戻すためのリターンスプリング２７等より構成され、プランジャ２６の移動に応じてメイン接点を開閉制御すると共に、シフトレバー６を介して出力軸４を軸方向に移動させる。   The electromagnetic switch 7 includes an exciting coil 25 energized from the battery by closing a start switch (not shown), a plunger 26 attracted by the magnetic force generated by the exciting coil 25, and energization of the exciting coil 25 stopped. When the magnetic force disappears, the return spring 27 is configured to push back the plunger 26. The main contact is controlled to open and close according to the movement of the plunger 26, and the output shaft 4 is moved in the axial direction via the shift lever 6. Move.

シフトレバー６は、センタケース１１に固定されたレバーホルダ２８により揺動可能に支持され、レバー上端部が、プランジャ２６に保持されたフック２９に連結され、レバー下端部が、出力軸４に設けられた一組のワッシャ３０間に係合されて、プランジャ２６の動きを出力軸４に伝達する。
なお、図１において、プランジャ２６の中心線より上側は、電磁スイッチ７の静止状態（励磁コイル２５の通電停止時）を示し、中心線より下側は、電磁スイッチ７の作動状態（励磁コイル２５の通電時）を示している。 The shift lever 6 is swingably supported by a lever holder 28 fixed to the center case 11, the lever upper end portion is connected to a hook 29 held by the plunger 26, and the lever lower end portion is provided on the output shaft 4. The pair of washers 30 are engaged to transmit the movement of the plunger 26 to the output shaft 4.
In FIG. 1, the upper side of the center line of the plunger 26 shows the stationary state of the electromagnetic switch 7 (when the excitation coil 25 is de-energized), and the lower side of the center line shows the operating state of the electromagnetic switch 7 (excitation coil 25). Is shown).

この実施例１に係るスタータ１は、図３に示す様に、電機子軸９ａに対してクラッチアウタ３ａが径方向に変位可能な振れ幅をＡ、電機子軸９ａに対して遊星ギヤ１３が径方向に変位可能な振れ幅をＢ、出力軸４が径方向に変位可能な振れ幅をＣ、クラッチインナ（チューブ１８）が径方向に変位可能な振れ幅をＤと仮定した時に、以下の（１）及び（２）の関係が成立する。
Ａ＜Ｂ…………………（１）
Ｄ＞Ａ＋Ｃ……………（２） As shown in FIG. 3, the starter 1 according to the first embodiment has a swing width that allows the clutch outer 3a to be displaced in the radial direction with respect to the armature shaft 9a, and a planetary gear 13 with respect to the armature shaft 9a. Assuming that the deflection width that can be displaced in the radial direction is B, the deflection width that the output shaft 4 can be displaced in the radial direction is C, and the deflection width that the clutch inner (tube 18) can be displaced in the radial direction is D. The relationship (1) and (2) is established.
A <B ………………… (1)
D> A + C ............ (2)

次に、スタータ１の作動を説明する。
始動スイッチの閉操作により電磁スイッチ７の励磁コイル２５が通電されると、プランジャ２６が吸引されることにより、シフトレバー６を介して出力軸４が反モータ方向へ押し出される。ここで、出力軸４上のピニオンギヤ５が、エンジンのリングギヤ２２にスムーズに噛み合った場合は、メイン接点が閉じることにより、電機子９に回転力が発生する。 Next, the operation of the starter 1 will be described.
When the exciting coil 25 of the electromagnetic switch 7 is energized by the closing operation of the start switch, the plunger 26 is attracted, whereby the output shaft 4 is pushed out in the counter-motor direction via the shift lever 6. Here, when the pinion gear 5 on the output shaft 4 meshes smoothly with the ring gear 22 of the engine, the main contact is closed, and a rotational force is generated in the armature 9.

また、ピニオンギヤ５がリングギヤ２２に噛み合うことなく、リングギヤ２２に衝突した場合は、ピニオンスプリング２３を押し縮めながら出力軸４だけが更に前進することにより、ピニオンギヤ５が出力軸４上を相対的に後退する。この時、出力軸４の移動に伴ってピニオンギヤ５がリングギヤ２２と噛み合い可能な位置まで回転すると、ピニオンスプリング２３の反力により、ピニオンギヤ５が押し出されてリングギヤ２２に噛み合い、その後、メイン接点が閉じることで電機子９に回転力が発生する。   When the pinion gear 5 collides with the ring gear 22 without meshing with the ring gear 22, only the output shaft 4 further moves forward while pressing and retracting the pinion spring 23, so that the pinion gear 5 relatively moves backward on the output shaft 4. To do. At this time, when the pinion gear 5 rotates to a position where it can mesh with the ring gear 22 as the output shaft 4 moves, the pinion gear 5 is pushed out and meshed with the ring gear 22 by the reaction force of the pinion spring 23, and then the main contact is closed. As a result, a rotational force is generated in the armature 9.

ピニオンギヤ５とリングギヤ２２との噛み合いが完了すると、ピニオンギヤ５からリングギヤ２２に回転力が伝達されてエンジンをクランキングする。
エンジン始動後、始動スイッチが開操作されると、励磁コイル２５への通電停止により磁力が消滅するため、プランジャ２６がリターンスプリング２７の反力で押し戻され、メイン接点が開くことにより、電機子９への通電が停止される。
また、プランジャ２６が押し戻されると、シフトレバー６を介して出力軸４が戻され、出力軸４の後端面（モータ側端面）がキャリア部１５に当接して停止する。 When the meshing between the pinion gear 5 and the ring gear 22 is completed, the rotational force is transmitted from the pinion gear 5 to the ring gear 22 to crank the engine.
When the start switch is opened after the engine is started, the magnetic force disappears due to the stop of energization to the exciting coil 25. Therefore, the plunger 26 is pushed back by the reaction force of the return spring 27 and the main contact is opened. Is turned off.
When the plunger 26 is pushed back, the output shaft 4 is returned via the shift lever 6, and the rear end surface (motor side end surface) of the output shaft 4 comes into contact with the carrier portion 15 and stops.

この実施例では、電機子軸９ａのピニオン側先端部に先端軸部９ｄを設けている。電機子軸９ａは、先端軸部９ｄより反ピニオンギヤ側にサンギヤ１０を有している。従って、サンギヤ１０よりピニオンギヤ側、すなわち先端側へ先端軸部９ｄが突き出ている。先端軸部９ｄは、サンギヤ１０の外径より細い。
サンギヤ１０の径方向外側には、遊星歯車減速機が配置されている。遊星歯車減速機のピニオンギヤ側には、一方向クラッチ３が配置されている。この一方向クラッチ３は、回転自在に支持されている。一方向クラッチ３は、そのクラッチインナとしてのチューブ１８がボールベアリング２０を介してセンタケース１１に回転自在に支持されている。 In this embodiment, the tip shaft portion 9d is provided at the pinion side tip portion of the armature shaft 9a. The armature shaft 9a has a sun gear 10 on the side opposite to the pinion gear from the tip shaft portion 9d. Therefore, the tip shaft portion 9d protrudes from the sun gear 10 to the pinion gear side, that is, the tip side. The tip shaft portion 9 d is thinner than the outer diameter of the sun gear 10.
A planetary gear reducer is arranged on the outer side in the radial direction of the sun gear 10. A one-way clutch 3 is arranged on the pinion gear side of the planetary gear speed reducer. The one-way clutch 3 is rotatably supported. In the one-way clutch 3, a tube 18 as a clutch inner is rotatably supported by the center case 11 via a ball bearing 20.

センタケース１１は、一方向クラッチ３よりも、さらにピニオンギヤ側に、その筒状の外側壁部から径方向内側へ向けて延び出す環状壁面を有し、その中央部にボールベアリング２０が保持されている。従って、センタケース１１は、環状壁面を底部として、モータ側に開口した有底円筒状に近い形状を持っている。その筒状の外側壁部の内部には、遊星歯車減速機と、一方向クラッチ３とを収容する収容室を区画しており、収容室の重力方向下側の内壁面には、軸方向に沿って延びる溝が形成されている。
一方向クラッチ３は、遊星歯車減速機側に側壁部１５（キャリア部）を有する。この側壁部１５には、先端軸部９ｄを受け入れる有底あるいは貫通した穴１５ａが設けられている。この穴１５ａ内には、軸受１９が配置され、先端軸部９ｄを支持している。 The center case 11 has an annular wall surface extending radially inward from the cylindrical outer wall portion on the pinion gear side of the one-way clutch 3, and the ball bearing 20 is held at the center portion. Yes. Therefore, the center case 11 has a shape close to a bottomed cylindrical shape having an annular wall surface as a bottom and opening on the motor side. Inside the cylindrical outer wall portion, a storage chamber for storing the planetary gear reducer and the one-way clutch 3 is defined, and the inner wall surface on the lower side in the gravity direction of the storage chamber has an axial direction. A groove extending along the groove is formed.
The one-way clutch 3 has a side wall part 15 (carrier part) on the planetary gear reducer side. The side wall portion 15 is provided with a bottomed or penetrating hole 15a for receiving the distal end shaft portion 9d. A bearing 19 is disposed in the hole 15a and supports the tip shaft portion 9d.

一方向クラッチ３は、そのクラッチアウタ３ａが遊星歯車減速機側に側壁部１５を有することができる。この側壁部１５には、軸受１９が配置され、先端軸部９ｄを支持する。側壁部１５に設けられた穴１５ａの径は、遊星歯車減速機側においては、サンギヤ１０の外径より僅かに大きいか、略等しい。側壁部１５に設けられた穴１５ａの径は、一方向クラッチ３側においては、クラッチインナとしてのチューブ１８の内径より小さい。さらに、側壁部１５に設けられた穴１５ａの径は、一方向クラッチ側においては、チューブ１８内に配置された出力軸４の外径よりも小さく、しかも中空穴４ｂを有する出力軸４の内径よりは大きい。   The one-way clutch 3 can have a side wall 15 on the planetary gear reducer side of the clutch outer 3a. A bearing 19 is disposed on the side wall portion 15 and supports the tip shaft portion 9d. The diameter of the hole 15a provided in the side wall 15 is slightly larger than or substantially equal to the outer diameter of the sun gear 10 on the planetary gear reducer side. The diameter of the hole 15a provided in the side wall portion 15 is smaller than the inner diameter of the tube 18 as the clutch inner on the one-way clutch 3 side. Further, the diameter of the hole 15a provided in the side wall 15 is smaller than the outer diameter of the output shaft 4 disposed in the tube 18 on the one-way clutch side, and the inner diameter of the output shaft 4 having the hollow hole 4b. Bigger than.

（実施例１の効果）
実施例１に係るスタータ１は、キャリア部１５と一体に設けられたクラッチアウタ３ａが、軸受１９を介して電機子軸９ａの先端軸部９ｄに回転自在に支持されている。これにより、電機子軸９ａに対するクラッチアウタ３ａの径方向の振れを適正値に抑えることができ、上述した（１）の関係を満足することができる。これにより、遊星ギヤ１３及び支持ピン１４に発生する振れによるこじりの発生を防止できるので、キャリア部１５から支持ピン１４が抜け落ちることを防止でき、且つ、支持ピン１４に嵌合するギヤ軸受１６の摩耗、及び遊星ギヤ１３の歯面の摩耗を防止できる。その結果、減速装置及び一方向クラッチ３を介して出力軸４に伝達されるモータトルクの伝達ロスを低減できると共に、スムーズな回転を実現でき、更に、減速装置のギヤ騒音（ギヤ同士の噛み合いにより発生する騒音）を低減でき、静粛性に優れたスタータ１を実現できる。 (Effect of Example 1)
In the starter 1 according to the first embodiment, the clutch outer 3 a provided integrally with the carrier portion 15 is rotatably supported by the tip shaft portion 9 d of the armature shaft 9 a via the bearing 19. Thereby, the radial runout of the clutch outer 3a relative to the armature shaft 9a can be suppressed to an appropriate value, and the relationship (1) described above can be satisfied. As a result, it is possible to prevent the occurrence of twisting due to vibration generated in the planetary gear 13 and the support pin 14, so that the support pin 14 can be prevented from falling off from the carrier portion 15, and the gear bearing 16 fitted to the support pin 14 can be prevented. Wear and wear of the tooth surfaces of the planetary gear 13 can be prevented. As a result, the transmission loss of the motor torque transmitted to the output shaft 4 via the reduction gear and the one-way clutch 3 can be reduced, and smooth rotation can be realized. Further, the gear noise of the reduction gear (by the meshing of the gears) (Starting noise) can be reduced, and the starter 1 excellent in silence can be realized.

また、実施例１に係るスタータ１は、上述した（２）の関係を満足している。即ち、クラッチアウタ３ａの振れ幅Ａと、出力軸４の振れ幅Ｃとの和に追従できる様に、クラッチインナ（チューブ１８）の振れ幅Ｄを、両者の和（Ａ＋Ｃ）より大きく設定しているので、クラッチアウタ３ａの振れがクラッチインナ（チューブ１８）の振れにより吸収される。その結果、クラッチアウタ３ａの振れと出力軸４の振れの両者から発生する振れによるこじりを防止でき、円滑なトルク伝達が可能となる。   Further, the starter 1 according to the first embodiment satisfies the relationship (2) described above. That is, the swing width D of the clutch inner (tube 18) is set larger than the sum (A + C) of both so that it can follow the sum of the swing width A of the clutch outer 3a and the swing width C of the output shaft 4. Therefore, the shake of the clutch outer 3a is absorbed by the shake of the clutch inner (tube 18). As a result, it is possible to prevent twisting due to the vibration generated from both the vibration of the clutch outer 3a and the vibration of the output shaft 4, and smooth torque transmission is possible.

更に、電機子軸９ａの先端軸部９ｄにテーパ部９ｅを設けているので、このテーパ部９ｅをガイド面として、先端軸部９ｄを軸受１９内にスムーズに挿入することができる。また、先端軸部９ｄのテーパ部９ｅが軸受１９内へ入り込んだ後に、サンギヤ１０と遊星ギヤ１３とが軸方向に当接する関係を有している。言い換えると、サンギヤ１０の側面と遊星ギヤ１３の側面とが軸方向に当接した時点で、既に先端軸部９ｄのテーパ部９ｅが軸受１９内へ入り込んでいるので、サンギヤ１０の回転中心と遊星ギヤ１３の公転中心とが自動的に芯出しされる。その結果、サンギヤ１０と遊星ギヤ１３とをスムーズに噛み合わせることができ、電機子９の組み付け性を向上できる。   Furthermore, since the tapered portion 9e is provided in the distal end shaft portion 9d of the armature shaft 9a, the distal end shaft portion 9d can be smoothly inserted into the bearing 19 with the tapered portion 9e as a guide surface. Further, after the tapered portion 9e of the tip shaft portion 9d enters the bearing 19, the sun gear 10 and the planetary gear 13 are in contact with each other in the axial direction. In other words, when the side surface of the sun gear 10 and the side surface of the planetary gear 13 abut on each other in the axial direction, the tapered portion 9e of the tip shaft portion 9d has already entered the bearing 19, so that the rotation center of the sun gear 10 and the planetary gear The center of revolution of the gear 13 is automatically centered. As a result, the sun gear 10 and the planetary gear 13 can be meshed smoothly, and the assembly of the armature 9 can be improved.

実施例１に係わるスタータの部分断面図である。1 is a partial cross-sectional view of a starter according to Embodiment 1. FIG. 実施例１に係わるクラッチ周辺の構成を示す拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a configuration around a clutch according to the first embodiment. 実施例１に係わるスタータ各部の振れを模式的に示すモデル図である。FIG. 3 is a model diagram schematically showing the shake of each part of the starter according to the first embodiment. 従来技術に係わるクラッチ周辺の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the clutch periphery concerning a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１ スタータ
２ モータ
３ 一方向クラッチ
３ａ クラッチアウタ
３ｂ ローラ
４ 出力軸
５ ピニオンギヤ
９ 電機子
９ａ 電機子軸
９ｄ 先端軸部
９ｅ テーパ部
１０ サンギヤ
１３ 遊星ギヤ
１４ 支持ピン
１５ キャリア部（側壁部）
１５ａ 貫通孔
１８ チューブ（クラッチインナ）
１９ 軸受
２０ ボールベアリング（軸受）
２１ 軸受
２２ リングギヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Starter 2 Motor 3 One-way clutch 3a Clutch outer 3b Roller 4 Output shaft 5 Pinion gear 9 Armature 9a Armature shaft 9d Tip shaft portion 9e Tapered portion 10 Sun gear 13 Planetary gear 14 Support pin 15 Carrier portion (side wall portion)
15a Through hole 18 Tube (Clutch inner)
19 Bearing 20 Ball bearing (bearing)
21 Bearing 22 Ring gear

Claims (4)

電機子に回転力を発生するモータと、
前記電機子の回転軸（電機子軸）に設けられたサンギヤおよび内歯を形成するインターナルギヤに噛み合う遊星ギヤを有し、この遊星ギヤの公転運動によって前記電機子の回転速度を減速する遊星ギヤ減速装置と、
軸方向の一端側が軸受を介して回転自在に支持され、軸方向の他端側が自由端となる略円筒形状のチューブと、
このチューブをクラッチインナとして使用し、駆動側回転体であるクラッチアウタからローラを介して前記クラッチインナへトルク伝達する一方向クラッチと、
前記電機子軸と同軸線上に配置され、軸方向の一端側が軸受を介して回転自在及び軸方向に摺動可能に支持されると共に、軸方向の他端側が前記チューブの内周にスプライン結合される出力軸と、
この出力軸に支持され、前記出力軸と一体に反モータ方向へ移動して、エンジンのリングギヤに噛み合うピニオンギヤとを備え、
前記クラッチアウタには、前記ローラの軸方向モータ側への移動を規制する側壁部が一体に設けられ、この側壁部に、ギヤ軸受を介して前記遊星ギヤを回転自在に支持する支持ピンが固定されているスタータであって、
前記電機子軸には、前記サンギヤより先端側へ突き出る先端軸部が設けられ、
前記クラッチアウタは、前記側壁部の径方向中央部を軸方向に貫通する貫通孔が形成され、この貫通孔の内周に配置される軸受を介して前記電機子軸の先端軸部に回転自在に支持されていることを特徴とするスタータ。 A motor that generates torque in the armature;
A planetary gear having a sun gear provided on a rotating shaft (armature shaft) of the armature and an internal gear forming an internal tooth, and the rotational speed of the armature being reduced by the revolving motion of the planetary gear. A gear reducer;
A substantially cylindrical tube in which one end side in the axial direction is rotatably supported via a bearing, and the other end side in the axial direction is a free end;
A one-way clutch that uses this tube as a clutch inner and transmits torque from a clutch outer that is a driving side rotating body to the clutch inner via a roller;
Arranged on the same axis as the armature shaft, one end side in the axial direction is supported via a bearing so as to be rotatable and slidable in the axial direction, and the other end side in the axial direction is splined to the inner periphery of the tube. Output shaft,
A pinion gear supported by the output shaft, moving in the direction opposite to the motor integrally with the output shaft, and meshing with an engine ring gear;
The clutch outer is integrally provided with a side wall portion that restricts movement of the roller toward the axial motor side, and a support pin that rotatably supports the planetary gear is fixed to the side wall portion via a gear bearing. Starter,
The armature shaft is provided with a tip shaft portion protruding from the sun gear to the tip side,
The clutch outer is formed with a through-hole penetrating the radial center portion of the side wall portion in the axial direction, and is rotatable to the tip shaft portion of the armature shaft via a bearing disposed on the inner periphery of the through-hole. Starters characterized by being supported by 請求項１に記載したスタータにおいて、
前記電機子軸に対して前記クラッチアウタが径方向に変位可能な振れ幅をＡ、前記電機子軸に対して前記遊星ギヤが径方向に変位可能な振れ幅をＢと仮定した時に、
Ａ＜Ｂ…………………（１）
上記（１）の関係が成立することを特徴とするスタータ。 The starter according to claim 1,
When it is assumed that the deflection width in which the clutch outer can be displaced in the radial direction with respect to the armature shaft is A, and the deflection width in which the planetary gear can be displaced in the radial direction with respect to the armature shaft is B.
A <B ………………… (1)
A starter characterized in that the relationship (1) is established. 請求項１または２に記載したスタータにおいて、
前記電機子軸に対して前記クラッチアウタが径方向に変位可能な振れ幅をＡ、
前記出力軸が径方向に変位可能な振れ幅をＣ、
前記クラッチインナが径方向に変位可能な振れ幅をＤと仮定した時に、
Ｄ＞Ａ＋Ｃ……………（２） 上記（２）の関係が成立することを特徴とするスタータ。 The starter according to claim 1 or 2,
A deflection width in which the clutch outer can be displaced in the radial direction with respect to the armature shaft is A,
The deflection width that the output shaft can be displaced in the radial direction is C,
When it is assumed that the swing width that the clutch inner can be displaced in the radial direction is D,
D> A + C (2) A starter characterized by satisfying the relationship (2). 請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、
前記側壁部に形成された貫通孔の内周に予め前記軸受が圧入等により固定された状態で、前記電機子軸の先端軸部が前記軸受内に挿入される構造であり、
前記先端軸部の角部全周には、前記軸受内へ前記先端軸部の挿入を案内するテーパ部が設けられ、
少なくとも前記テーパ部が前記軸受内へ入り込んだ後に、前記サンギヤと前記遊星ギヤとが軸方向に当接する様に構成されたことを特徴とするスタータ。
The starter according to any one of claims 1 to 3,
In a state where the bearing is fixed in advance to the inner periphery of the through hole formed in the side wall portion by press-fitting or the like, the tip shaft portion of the armature shaft is inserted into the bearing,
A taper portion that guides insertion of the tip shaft portion into the bearing is provided on the entire circumference of the corner portion of the tip shaft portion,
A starter characterized in that the sun gear and the planetary gear contact each other in the axial direction after at least the taper portion enters the bearing.

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