JP2008240537A - Starting motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等のエンジンに取り付けられる始動電動機に関し、特に、電動機によって回転駆動され軸方向に移動可能なアイドルギヤを備えた始動電動機に関する。 The present invention relates to a starter motor attached to an engine such as an automobile, and more particularly to a starter motor provided with an idle gear that is rotationally driven by an electric motor and movable in an axial direction.
自動車や自動二輪車、大型発電機等に使用されるエンジンでは、エンジンに取り付けられた始動電動機(スタータモータ)によって始動動作が行われるのが一般的である。このような始動電動機としては、特許文献1のように、軸方向に移動可能なアイドルギヤが備えたものが知られている。このアイドルギヤは、エンジンのリングギヤと噛合・離脱可能に配置されており、エンジン始動時に両ギヤが噛合し、エンジン始動後にそれらの噛合が解除されるようになっている。アイドルギヤはまた、始動電動機によって回転駆動されるピニオンと噛合しており、ピニオンはオーバーランニングクラッチを介してモータの回転軸に接続されている。
In an engine used for an automobile, a motorcycle, a large generator, or the like, a starting operation is generally performed by a starting motor (starter motor) attached to the engine. As such a starter motor, a motor provided with an idle gear that is movable in the axial direction is known as disclosed in
図4は、このような従来の始動電動機の構成を示す説明図である。始動電動機201は、大別すると、モータ部202、ギヤ部203、マグネットスイッチ部204、ケース部205及びアイドル部206とから構成されている。モータ部202には駆動源であるモータ211が配設され、ギヤ部203には減速装置である遊星歯車機構212やオーバーランニングクラッチ213、ピニオンギヤ214などが配設されている。アイドル部206には、ピニオンギヤ214と噛合するアイドルギヤ215が配設されている。アイドルギヤ215は、ケース部205のギヤカバー219内に収容されており、ギヤカバー219に取り付けられたアイドルシャフト220に回転自在に取り付けられている。また、アイドルギヤ215は、軸方向(図中左右方向)に移動可能となっており、図中左方向に移動すると、エンジンのリングギヤ216と噛合する。アイドルギヤ215の図中右端面は、ピニオンギヤ214に形成されたフランジ部217と当接している。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of such a conventional starting motor. The
モータ211が回転すると、その回転は、遊星歯車機構212及びオーバーランニングクラッチ213を介してピニオンギヤ214に伝わる。その際、ピニオンギヤ214は、ヘリカルスプライン部218の作用により図中左方に移動し、アイドルギヤ215は、ピニオンギヤ214と共に、回転しつつ左方に移動する。これにより、アイドルギヤ215がリングギヤ216と噛合し、モータ211の回転力がアイドルギヤ215を介してリングギヤ216へと伝達され、エンジンが始動される。
一方、このような始動電動機では、アイドルシャフト220は、回り止め、抜け止めのため、図4に示すように、ギヤカバー219に固定ネジ221によって固定されている。ところが、このようなネジ止め構造の場合、アイドルシャフト220のネジ挿通孔やギヤカバー219の雌ネジ孔等、種々の加工が必要となる。図5は、アイドルシャフト220の加工工程を示す説明図である。ここでは、まず、(1)切断・圧造工程にて、棒状のブランク材を所定長さに切断すると共に、一方の端面にネジ孔形成方向を示すネジ孔指標222を凹設する。また、それと共に、シャフトの端部に平面状の挿通孔形成部223を成形する。その後、(2)第1切削加工工程にて、挿通孔形成部223にネジ挿通孔224を形成すると共に、ネジ挿通孔224の一方側(表側)に面取り加工を行う(面取加工(a))。この第1切削加工を行った後、(3)第2切削加工工程にて、ネジ挿通孔224の他方側(裏側)を面取り加工する(面取加工(b))。そして、これらの加工を終えた後、(4)熱処理加工を行い、さらに、(5)研削加工にてシャフト表面を仕上げることにより、アイドルシャフト220が形成される。
On the other hand, in such a starter motor, the
また、ギヤカバー219側にも、アイドルシャフト220をネジ止めするため、固定ネジ挿入孔225と雌ネジ孔226を形成する。アイドルシャフト220は、ギヤカバー219に形成した軸穴227に挿通され、その状態で固定ネジ221が挿入される。固定ネジ221は、雌ネジ孔226にねじ込まれ、これによりアイドルシャフト220がギヤカバー219に固定される。このように、アイドルシャフト220をギヤカバー219にネジ止め固定するには、多くの加工工程が必要となる。このため、図4のような始動電動機では、加工コストが高くなり、製品コストが増大するという問題があった。
A fixing
さらに、図4の始動電動機では、アイドルシャフト220のネジ止めに際し、ネジ挿通孔224を外部から直視することができない。このため、アイドルシャフト220にネジ孔指標222を設けるなどして、作業性の改善を図っているものの、ギヤカバー219の外側からネジ孔を合わせるのはやはり難しく、組み付け性が良くないという問題もあった。さらに、径方向からアイドルシャフト220を固定するため、アイドルシャフト220の芯ズレが生じ易く、スタータ作動時における作動音が大きくなったり、車両の振動により振動音が生じたりするおそれがあるという問題もあった。加えて、アイドルシャフトとギヤカバーの間にクリアランスが存在するため、車両振動時にアイドルシャフトとギヤカバーの間で摩耗が生じるおそれがあるという問題もあった。
Further, in the starting motor shown in FIG. 4, when screwing the
本発明の目的は、アイドルシャフトの加工工程を削減してコスト低減を図ると共に、アイドルシャフト固定作業の効率化を図ることにある。また、本発明の他の目的は、アイドルシャフトの芯ズレを抑え、スタータ作動音の低減を図ることにある。 An object of the present invention is to reduce costs by reducing idle shaft machining steps and to improve the efficiency of idle shaft fixing work. Another object of the present invention is to suppress the misalignment of the idle shaft and reduce the starter operating noise.
本発明の始動電動機は、電動機によって回転駆動され、軸方向に移動することによりエンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤと、前記アイドルギヤを回転自在かつ軸方向に移動可能に支持するアイドルシャフトと、前記エンジンに取り付けられ、前記アイドルシャフトの両端部を支持するカバー部材とを有してなる始動電動機であって、前記アイドルシャフトの一端側に形成され、軸方向に延びる雄ネジ部と、前記カバー部材に形成され、前記アイドルシャフトの前記雄ネジ部が螺合固定される雌ネジ部とを有することを特徴とする。 A starter motor of the present invention is driven by an electric motor and driven in an axial direction so as to mesh with an engine ring gear by moving in an axial direction, an idle shaft that supports the idle gear rotatably and movable in an axial direction, A starter motor that is attached to an engine and has cover members that support both end portions of the idle shaft, the male screw portion that is formed on one end side of the idle shaft and extends in the axial direction, and the cover member And an internal thread portion to which the external thread portion of the idle shaft is screwed and fixed.
本発明にあっては、アイドルシャフト端部に雄ネジ部を形成し、この雄ネジ部をカバー部材に形成した雌ネジ部に螺合固定させることにより、アイドルシャフトをカバー部材に取り付ける。これにより、アイドルシャフトの構成が簡素化され、アイドルシャフト製造の際の加工工程を簡略化することが可能となり、加工コストの低減が図られる。また、カバー部材にアイドルシャフトを直接ネジ止めする構成のため、アイドルシャフトの組付作業が容易であり、組付性の改善も図られる。さらに、アイドルシャフトの芯出しが容易であり、芯ズレも生じにくい。加えて、アイドルシャフトがカバー部材に直接固定されているため、車両振動時にアイドルシャフトとカバー部材の間で摩耗が生じにくい。 According to the present invention, the idle shaft is attached to the cover member by forming a male screw portion at the end of the idle shaft and screwing and fixing the male screw portion to the female screw portion formed on the cover member. Thereby, the configuration of the idle shaft is simplified, it is possible to simplify the machining process when manufacturing the idle shaft, and the machining cost can be reduced. Further, since the idle shaft is directly screwed to the cover member, the idle shaft can be easily assembled and the assemblability can be improved. Further, the idle shaft can be easily centered and misalignment is unlikely to occur. In addition, since the idle shaft is directly fixed to the cover member, wear hardly occurs between the idle shaft and the cover member during vehicle vibration.
前記始動電動機において、前記雄ネジ部を前記雌ネジ部に螺合固定させる締め付け方向と、前記アイドルシャフトの回転方向、すなわち、前記アイドルギヤの回転によって前記アイドルシャフトが回転しようとする方向を同一方向に設定しても良い。これにより、アイドルシャフトは、始動電動機の作動に際し、常に増し締めされる方向に力を受け、雄ネジ部の締め付けトルクが保障される。 In the starting motor, the tightening direction in which the male screw portion is screwed and fixed to the female screw portion and the rotation direction of the idle shaft, that is, the direction in which the idle shaft is rotated by the rotation of the idle gear are the same direction. It may be set to. As a result, the idle shaft is always subjected to a force in the direction of further tightening when the starter motor is operated, and the tightening torque of the male screw portion is guaranteed.
本発明の他の始動電動機は、電動機によって回転駆動され、軸方向に移動することによりエンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤと、前記アイドルギヤを回転自在かつ軸方向に移動可能に支持するアイドルシャフトと、前記エンジンに取り付けられ、前記アイドルシャフトの両端部を支持するカバー部材とを有してなる始動電動機であって、前記アイドルシャフトの断面中央部に形成され、前記アイドルシャフトを軸方向に貫通するように形成されたネジ挿通孔と、前記ネジ挿通孔に挿入され、先端部に雄ネジ部が形成されたシャフト固定部材と、前記カバー部材に形成され、前記シャフト固定部材の前記雄ネジ部が螺合固定される雌ネジ部とを有することを特徴とする。 Another starting motor of the present invention includes an idle gear that is rotationally driven by the motor and moves in the axial direction to mesh with the ring gear of the engine, and an idle shaft that supports the idle gear so as to be rotatable and movable in the axial direction. A starter motor that is attached to the engine and has cover members that support both ends of the idle shaft, and is formed at the center of the cross section of the idle shaft and penetrates the idle shaft in the axial direction. A screw insertion hole formed as described above, a shaft fixing member inserted into the screw insertion hole and having a male screw portion formed at a tip thereof, and formed in the cover member, the male screw portion of the shaft fixing member being And an internal thread portion to be screwed and fixed.
本発明にあっては、中空状に形成したアイドルシャフトにシャフト固定部材を挿通し、このシャフト固定部材の雄ネジ部をカバー部材に形成した雌ネジ部に螺合固定させることにより、アイドルシャフトをカバー部材に取り付ける。これにより、アイドルシャフトの構成が簡素化され、アイドルシャフト製造の際の加工工程を簡略化することが可能となり、加工コストの低減が図られる。また、カバー部材にシャフト固定部材をネジ止めする構成のため、アイドルシャフトの組付作業が容易であり、組付性の改善も図られる。さらに、アイドルシャフトの芯出しが容易であり、芯ズレも生じにくい。 In the present invention, a shaft fixing member is inserted into a hollow idle shaft, and the male screw portion of the shaft fixing member is screwed and fixed to the female screw portion formed on the cover member. Attach to cover member. Thereby, the configuration of the idle shaft is simplified, it is possible to simplify the machining process when manufacturing the idle shaft, and the machining cost can be reduced. Further, since the shaft fixing member is screwed to the cover member, the idle shaft can be easily assembled and the assemblability can be improved. Further, the idle shaft can be easily centered and misalignment is unlikely to occur.
前記始動電動機において、前記雄ネジ部を前記雌ネジ部に螺合固定させる締め付け方向と、前記アイドルシャフトの回転方向、すなわち、前記アイドルギヤの回転によって前記アイドルシャフトが回転しようとする方向を同一方向に設定しても良い。これにより、アイドルシャフトは、始動電動機の作動に際し、常に増し締めされる方向に力を受け、雄ネジ部の締め付けトルクが保障される。 In the starting motor, the tightening direction in which the male screw portion is screwed and fixed to the female screw portion and the rotation direction of the idle shaft, that is, the direction in which the idle shaft is rotated by the rotation of the idle gear are the same direction. It may be set to. As a result, the idle shaft is always subjected to a force in the direction of further tightening when the starter motor is operated, and the tightening torque of the male screw portion is guaranteed.
本発明の始動電動機によれば、電動機によって回転駆動され軸方向に移動することによりエンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤと、アイドルギヤを回転自在かつ軸方向に移動可能に支持するアイドルシャフトと、エンジンに取り付けられアイドルシャフトの両端部を支持するカバー部材とを有してなる始動電動機にて、アイドルシャフトの一端側に軸方向に延びる雄ネジ部を形成すると共に、この雄ネジ部が螺合固定される雌ネジ部をカバー部材に形成し、雄ネジ部を雌ネジ部に螺合固定するようにしたので、アイドルシャフトの構成が簡素化され、アイドルシャフト製造の際に実施されるネジ挿通孔の切削加工や面取り加工等を省くことが可能となる。従って、アイドルシャフトの加工工程が簡略化され、加工コストの低減を図ることが可能となる。また、カバー部材にアイドルシャフトを直接ネジ止めする構成としたことにより、アイドルシャフトの組付作業が容易となり、従来の構成に比して組付性の改善を図ることが可能となる。さらに、アイドルシャフトの芯出しが容易であり、芯ズレも生じにくいため、作動音や振動音を低減させることができ、装置の静音化を図ることが可能となる。 According to the starter motor of the present invention, an idle gear that is rotationally driven by the motor and moves in the axial direction to mesh with the ring gear of the engine, an idle shaft that supports the idle gear rotatably and axially, and the engine And a cover member that supports both ends of the idle shaft, a male screw portion extending in the axial direction is formed on one end side of the idle shaft, and the male screw portion is screwed and fixed. Since the female screw portion is formed on the cover member and the male screw portion is screwed and fixed to the female screw portion, the configuration of the idle shaft is simplified and the screw insertion hole that is carried out when the idle shaft is manufactured It is possible to omit the cutting process and chamfering process. Therefore, the idle shaft machining process is simplified, and the machining cost can be reduced. In addition, since the idle shaft is directly screwed to the cover member, the idle shaft can be easily assembled and the assemblability can be improved as compared with the conventional configuration. Further, since the idle shaft can be easily centered and misalignment is unlikely to occur, it is possible to reduce operating noise and vibration noise, and to reduce the noise of the apparatus.
本発明の他の始動電動機によれば、電動機によって回転駆動され軸方向に移動することによりエンジンのリングギヤと噛合するアイドルギヤと、アイドルギヤを回転自在かつ軸方向に移動可能に支持するアイドルシャフトと、エンジンに取り付けられアイドルシャフトの両端部を支持するカバー部材とを有してなる始動電動機にて、アイドルシャフトの断面中央部に、アイドルシャフトを軸方向に貫通するようにネジ挿通孔を形成し、このネジ挿通孔に、先端部に雄ネジ部が形成されたシャフト固定部材を挿入すると共に、シャフト固定部材の雄ネジ部が螺合固定される雌ネジ部をカバー部材に形成し、雄ネジ部を雌ネジ部に螺合固定するようにしたので、アイドルシャフトの構成が簡素化され、アイドルシャフト製造の際に実施されるネジ挿通孔の切削加工や面取り加工等を省くことが可能となる。従って、アイドルシャフトの加工工程が簡略化され、加工コストの低減を図ることが可能となる。また、カバー部材にアイドルシャフトを直接ネジ止めする構成としたことにより、アイドルシャフトの組付作業が容易となり、従来の構成に比して組付性の改善を図ることが可能となる。さらに、アイドルシャフトの芯出しが容易であり、芯ズレも生じにくいため、作動音や振動音を低減させることができ、装置の静音化を図ることが可能となる。 According to another starter motor of the present invention, an idle gear that is rotationally driven by the motor and moves in the axial direction to mesh with the ring gear of the engine, and an idle shaft that supports the idle gear so as to be rotatable and movable in the axial direction. In the starting electric motor having a cover member attached to the engine and supporting both ends of the idle shaft, a screw insertion hole is formed in the central portion of the cross section of the idle shaft so as to penetrate the idle shaft in the axial direction. The shaft fixing member having a male screw portion formed at the tip is inserted into the screw insertion hole, and the female screw portion to which the male screw portion of the shaft fixing member is screwed is formed in the cover member. Since the threaded portion is screwed and fixed to the female threaded portion, the configuration of the idle shaft is simplified, and the screw that is implemented when manufacturing the idle shaft It is possible to save the cutting or chamfering etc. through hole. Therefore, the idle shaft machining process is simplified, and the machining cost can be reduced. In addition, since the idle shaft is directly screwed to the cover member, the idle shaft can be easily assembled and the assemblability can be improved as compared with the conventional configuration. Further, since the idle shaft can be easily centered and misalignment is unlikely to occur, it is possible to reduce operating noise and vibration noise, and to reduce the noise of the apparatus.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例1である始動電動機の構成を示す断面図である。図1の始動電動機(スタータ)1は、自動車用エンジンの始動に使用され、停止しているエンジンに対して、燃料の吸入、微粒化、圧縮、点火に必要な回転を与える。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a starter motor that is
始動電動機1は、大別すると、モータ部2、ギヤ部3、マグネットスイッチ部4、ケース部5及びアイドル部6とから構成されている。モータ部2には駆動源であるモータ(電動機)11が配設され、ギヤ部3には減速装置である遊星歯車機構12やオーバーランニングクラッチ13、ピニオンギヤ14などが配設されている。アイドル部6には、ピニオンギヤ14と噛合するアイドルギヤ15が配設されている。アイドルギヤ15は、軸方向(図中左右方向)に移動可能に取り付けられており、図中左方向(以下、左右方向は図1を基準とし「図中」の記載は省略する)に移動すると、エンジンのリングギヤ16と噛合する。モータ11の回転力は、遊星歯車機構12及びオーバーランニングクラッチ13を介してピニオンギヤ14に伝わり、アイドルギヤ15からリングギヤ16へと伝達され、エンジンが始動される。
The
モータ11は、円筒形状のモータハウジング21内にアーマチュア22を回動自在に配置した構成となっている。モータハウジング21はモータ11のヨークを兼ねており、鉄等の磁性体金属によって形成されている。モータハウジング21の右端部には、金属製のエンドカバー23が取り付けられる。一方、モータハウジング21の左端部は、ケース部5のギヤカバー24に取り付けられる。エンドカバー23はセットボルト25によってギヤカバー24に固定され、モータハウジング21はエンドカバー23とギヤカバー24との間に固定される。
The
モータハウジング21の内周面には、周方向に複数個の永久磁石26が固定されており、永久磁石26の内側にはアーマチュア22が配設される。アーマチュア22は、モータシャフト27に固定されたアーマチュアコア28と、アーマチュアコア28に巻装されたアーマチュアコイル29とから構成されている。モータシャフト27の右端部は、エンドカバー23に取り付けられたメタル軸受31によって回動自在に支持されている。一方、モータシャフト27の左端部は、ピニオンギヤ14等が取り付けられたドライブシャフト(出力軸)32の端部に回動自在に支持されている。ピニオンシャフト32の右端部には軸受部33が凹設されており、モータシャフト27はそこに取り付けられたメタル軸受34によって回動自在に支持される。
A plurality of
アーマチュアコア28の一端側には、モータシャフト27に外嵌固定されたコンミテータ35が隣接配置されている。コンミテータ35の外周面には、導電材にて形成されたコンミテータ片36が複数個取り付けられており、各コンミテータ片36にはアーマチュアコイル29の端部が固定されている。モータハウジング21の左端部には、ブラシホルダ37が取り付けられている。ブラシホルダ37には、周方向に間隔をあけて、ブラシ収容部38が4個配置されている。各ブラシ収容部38にはそれぞれブラシ39が出没自在に内装されている。ブラシ39の突出先端部(内径側先端部)は、コンミテータ35の外周面に摺接している。
A
ブラシ39の後端側には図示しないピグテールが取り付けられており、ブラシホルダ37の導電プレート41と電気的に接続されている。導電プレート41にはスイッチ部42が設けられており、スイッチプレート43が導電プレート41に接触すると電源ターミナル44とブラシ39との間が電気的に接続され、コンミテータ35に電源が供給される。スイッチプレート43はスイッチシャフト45に取り付けられており、マグネットスイッチ部4が通電されると、スイッチシャフト45が左方に移動し、スイッチプレート43が導電プレート41に接触するようになっている。
A pigtail (not shown) is attached to the rear end side of the
ギヤ部3の遊星歯車機構12には、インターナルギヤユニット46とドライブプレートユニット47が設けられている。インターナルギヤユニット46は、ギヤカバー24の右端部に固定されており、その内周側には内歯歯車48が形成されている。インターナルギヤユニット46の中央にはメタル軸受49が内装されており、ピニオンシャフト32の右端側が回動自在に支持されている。ドライブプレートユニット47は、ピニオンシャフト32の右端部に固定されており、遊星歯車51が3個等分間隔で取り付けられている。遊星歯車51は、ベースプレート52に固定された支持ピン53に、メタル軸受54を介して回動自在に支持されている。遊星歯車51は内歯歯車48と噛合している。
The
モータシャフト27の左端部には、太陽歯車55が形成されている。太陽歯車55は遊星歯車51と噛合しており、遊星歯車51は、太陽歯車55と内歯歯車48との間で、自転しつつ公転する。モータ11が作動すると、モータシャフト27と共に太陽歯車55が回転し、太陽歯車55の回転に伴い、遊星歯車51が内歯歯車48と噛み合いながら太陽歯車55の周りを公転する。これにより、ピニオンシャフト32に固定されたベースプレート52が回転し、モータシャフト27の回転が減速されてピニオンシャフト32に伝達される。
A
オーバーランニングクラッチ13は、遊星歯車機構12によって減速された回転をピニオンギヤ14に対し一回転方向に伝達する。オーバーランニングクラッチ13は、クラッチアウタ56とクラッチインナ57との間に、ローラ58及びクラッチスプリング59を配した構成となっている。クラッチアウタ56は、ボス部56aとクラッチ部56bとからなり、ボス部56aは、ピニオンシャフト32のヘリカルスプライン部61に取り付けられている。ボス部56aの内周側には、ヘリカルスプライン部61と噛み合うスプライン部62が形成されている。これにより、クラッチアウタ56は、ピニオンシャフト32上をヘリカルスプライン部61に沿って軸方向に移動可能となっている。
The overrunning
ピニオンシャフト32にはストッパ63が取り付けられている。ストッパ63は、ピニオンシャフト32に装着されたサークリップ64によって軸方向の移動が規制されている。ストッパ63には、ギヤリターンスプリング65の一端側が取り付けられている。ギヤリターンスプリング65の他端側は、ボス部56aの内端壁66に当接している。クラッチアウタ56は、このギヤリターンスプリング65によって右方向に付勢されており、通常時(非通電時)には、クラッチアウタ56はギヤカバー24に固定されたクラッチストッパ67に当接した位置で保持される。
A
クラッチアウタ56のクラッチ部56b内周には、ピニオンギヤ14と一体に形成されたクラッチインナ57が配設されている。クラッチアウタ56とクラッチインナ57の間には、ローラ58及びクラッチスプリング59が複数組配置されている。また、クラッチ部56bの外周にはクラッチカバー68が外装されており、クラッチ部56bの左端面とクラッチカバー68との間には、クラッチワッシャ69が取り付けられている。このクラッチワッシャ69によって、ローラ58及びクラッチスプリング59は、クラッチ部56bの内周側に、軸方向の移動を規制された状態で収容される。
A clutch inner 57 formed integrally with the
クラッチ部56bの内周壁はカム面となっており、楔状斜面部と曲面部が形成されている。ローラ58は、通常、クラッチスプリング59によって曲面部側に押されている。クラッチアウタ56が回転し、クラッチスプリング59の付勢力に抗して、ローラ58が楔状斜面部とクラッチインナ57の外周面との間に挟持されると、クラッチインナ57はローラ58を介してクラッチアウタ56と一体に回転する。これにより、モータ11が作動しピニオンシャフト32が回転すると、その回転はクラッチアウタ56からローラ58を介してクラッチインナ57に伝達され、ピニオンギヤ14が回転する。
The inner peripheral wall of the
これに対し、エンジンが始動し、クラッチインナ57がクラッチアウタ56よりも早く回転すると、ローラ58は曲面部側に移動し、クラッチインナ57はクラッチアウタ56に対し空転状態となる。すなわち、クラッチインナ57がオーバーラン状態となると、ローラ58が楔状斜面部とクラッチインナ外周面との間には挟持されず、クラッチインナ57の回転はクラッチアウタ56には伝達されない。従って、エンジン始動後、エンジン側からより高い回転数でクラッチインナ57が回されても、その回転はオーバーランニングクラッチ13にて遮断され、モータ11側には伝達されない。
On the other hand, when the engine is started and the clutch inner 57 rotates faster than the clutch outer 56, the
ピニオンギヤ14は冷間鍛造によって形成された鋼製部材であり、アイドルギヤ15と噛合している。ピニオンギヤ14とアイドルギヤ15には、クロム鋼(例えば、SCr 420H)に浸炭処理を施したものが使用されている。ピニオンギヤ14はクラッチインナ57と一体に成形されており、クラッチインナ57の左方には、ギヤ部71とボス部94が形成されている。ボス部94の外径はギヤ部71の歯底外径よりも小径となっており、ピニオンギヤ14を容易に冷鍛加工できるようになっている。ピニオンギヤ14は、冷鍛加工にて形成されているため、ギヤ部71の軸方向寸法の精度が高く、ピニオンギヤ14とアイドルギヤ15間など部品間のガタが小さく、摩耗や破損が抑えられている。また、冷間鍛造によってギヤ部71を形成することにより、加工硬化が生じ、ギヤ部71の強度が増大し、ギヤ連結部の強度向上も図られている。
The
ボス部94には、鋼製のピニオンワッシャ72が外挿されている。ピニオンワッシャ72は、ボス部94に装着されたCリング73によって軸方向に抜け止め固定されている。ピニオンワッシャ72の外周部は、アイドルギヤ15の左側面に当接しており、エンジン始動後、始動電動機1が停止する際に、ピニオンギヤ14と共にアイドルギヤ15を右方に移動させ、アイドルギヤ15をリングギヤ16から離脱させる。また、ギヤ部71の右側にはフランジ部95が形成されている。
A
ピニオンギヤ14の内径側には、シャフト孔74とスプリング収容部75が形成されている。シャフト孔74にはピニオンギヤメタル76が取り付けられており、ピニオンギヤ14は、ピニオンギヤメタル76を介してピニオンシャフト32に回動自在に支持される。スプリング収容部75はクラッチインナ57の内周側に形成されており、そこには、ストッパ63やギヤリターンスプリング65が収容される。
A
マグネットスイッチ部4は、遊星歯車機構12の左方にモータ11や遊星歯車機構12と同心状に配設されている。マグネットスイッチ部4は、ギヤカバー24に固定された鋼製の固定部77と、固定鉄心82に沿って左右方向に移動自在に配置された可動部78とからなる。固定部77には、ギヤカバー24に固定されたケース79と、ケース79内に収容されたコイル81及びケース79の内周側に取り付けられた固定鉄心82が設けられている。可動部78には、スイッチシャフト45が取り付けられた可動鉄心83が設けられ、可動鉄心83の内周側にはギヤプランジャ84が取り付けられている。可動鉄心83の外周側(図中下端側)には、スイッチリターンスプリング90が取り付けられている。スイッチリターンスプリング90の他端側はギヤカバー24に当接しており、可動鉄心83は右方に付勢されている。
The
可動鉄心83の内周にはさらに、ブラケットプレート85が固定されている。ブラケットプレート85には、プランジャスプリング86の一端がカシメ固定されている。プランジャスプリング86の他端側は、イグニッションキースイッチがOFFのとき(図1の状態のとき)は、ギヤプランジャ84に当接しており、ギヤプランジャ84はプランジャスプリング86によって左方に付勢されている。ギヤプランジャ84はピニオンシャフト32に軸方向に移動可能取り付けられており、可動鉄心83の内周面との間には摺動鉄心87が介設されている。
A
ケース部5はアルミダイカスト製のギヤカバー24を備えており、ギヤカバー24には、メタル軸受88を介してピニオンシャフト32の左端側が回動自在に支持されている。ギヤカバー24にはまた、アイドルギヤ15を支持するアイドルシャフト89が取り付けられている。アイドルシャフト89の左端側は、図示しないアイドルシャフトストッパにて抜け止めされている。ギヤカバー24内には、前述のように、合成樹脂製(例えば、ガラス繊維強化ポリアミド)のクラッチストッパ67やケース79等が固定され、右端面側には、モータハウジング21やエンドカバー23がセットボルト25によって固定されている。
The
アイドル部6には、アイドルギヤ15が配設されている。ギヤカバー24にはアイドルギヤ取付部100が設けられており、そこにアイドルギヤ15がアイドルシャフト89に軸支された状態で配設される。アイドルギヤ15には、ギヤ部92とボス部93が設けられており、ギヤ部92はピニオンギヤ14のギヤ部71と噛合している。ボス部93には、合成樹脂製(例えば、ガラス繊維強化ポリアミド)のカラー96が外装されている。カラー96は、アイドルギヤ15の端面とピニオンギヤ14のフランジ部95との間に介設されている。カラー96と、フランジ部95及びアイドルギヤ15との間には、摺動性向上のため潤滑剤としてグリスが塗布される。カラー96の右端部には、ボス部93に取り付けられたCリング97が当接している。カラー96は、このCリング97によって軸方向に抜け止め固定されている。
An
アイドルギヤ15は、アイドルシャフト89にメタル軸受91を介して回動自在に支持されている。アイドルシャフト89は、ギヤカバー24に設けられた軸受部98,99に軸支されている。軸受部98,99にはそれぞれ軸孔101,軸穴102が形成されており、アイドルシャフト89は、アイドルギヤ15を軸支した状態で軸孔101,軸穴102間に取り付けられる。軸穴102は内径の異なる二段構造となっており、その奥側には、雌ネジ部103が形成されている。これに対し、アイドルシャフト89の軸受部99側の端部には、雄ネジ部104が軸方向に向かって延びる形で形成されている。アイドルシャフト89は、軸孔101側からギヤカバー24に挿入され、軸穴102に挿入される。そして、軸穴102奥部の雌ネジ部103に雄ネジ部104をねじ込むことにより、アイドルシャフト89は、ギヤカバー24に取付固定される。アイドルシャフト89を螺合固定した後、アイドルシャフト89の軸受部98側の端部には、ゴム製の防塵キャップ105が取り付けられる。
The
このように、アイドルシャフト89を螺合固定させる構造を採用すると、従来の取付構造を採用した場合に比してアイドルシャフトの構成が簡素化され、アイドルシャフトのネジ挿通孔切削加工や面取り加工が不要となり、その分、加工工程が簡略化されると共に、シャフトの組付性も向上する。図2は、アイドルシャフト89の加工工程を示す説明図である。ここでは、まず、(1)切断・圧造工程にて、棒状のブランク材を所定長さに切断すると共に、一方の端面に工具係合溝106を凹設する。この工具係合溝106は、図5の工程(1)にて形成したネジ孔指標222と同一のものでも良いが、単なるスリ割り状のものでも良い。切断・圧造工程の後、(2)ネジ転造工程にて、シャフトの端部に雄ネジ部104を成形する。そして、これらの加工を終えた後、(3)熱処理加工を行い、さらに、(4)研削加工にてシャフト表面を仕上げることにより、アイドルシャフト89が形成される。
As described above, when the structure in which the
図2と図5を比較すれば明らかなように、アイドルシャフト89では、図5における(2)(3)の第1,第2切削加工工程が不要となる。すなわち、アイドルシャフトの製造には、従来5工程を要していたものを4工程に削減することができる。また、当該アイドルシャフト89では、切削加工はなく、全てプレス系の加工にて製造することができる。従って、アイドルシャフト89の製造工数を従来よりも削減することができ、シャフト加工コストを低減させることが可能となる。また、ギヤカバー24にもネジ挿入用の横孔が不要となり、その分、加工コストの低減が図られる。
As is apparent from a comparison between FIG. 2 and FIG. 5, the
さらに、ギヤカバー24にアイドルシャフト89を直接ネジ止めする構成のため、アイドルシャフト89の組付作業が容易であり、組付性の改善も図られる。加えて、アイドルシャフト89の芯出しが容易であり、しかも、軸方向のネジ固定のため芯ズレも生じにくい。このため、スタータ作動時における作動音や、車両の振動による振動音を低減させることができ、装置の静音化が図られる。加えて、アイドルシャフト89がギヤカバー24に直接ネジ固定されているため、車両振動時にアイドルシャフト89とギヤカバー24の間で摩耗が生じにくく製品寿命も向上する。なお、アイドルシャフト89では、雄ネジ部104の締め付け回転方向を、アイドルギヤ15の回転によってアイドルシャフト112が回転しようとする方向(アイドルシャフト回転方向)と一致させている。このため、アイドルシャフト89は、スタータ作動に際し、常に増し締めされる方向の回転力を受ける。従って、アイドルシャフト89のネジ部の締め付けトルクを常時維持することができ、ネジの弛みによる問題も生じない。
Furthermore, since the
次に、このような始動電動機1を用いたエンジン始動動作について説明する。まず、自動車のイグニッションキースイッチがOFFされているときは、図1のように、ギヤリターンスプリング65の付勢力によって、クラッチアウタ56はクラッチストッパ67に当接した状態にある。このとき、スイッチプレート43は導電プレート41から離れており、モータ11への給電は行われない。また、アイドルギヤ15は、右方の離脱位置にあり、リングギヤ16とは噛み合っていない状態にある。これに対し、イグニッションキースイッチをONすると、アイドルギヤ15が左方へ移動し、リングギヤ16に噛み合う。
Next, the engine starting operation using such a
すなわち、イグニッションキースイッチをONすると、まず、コイル81に電流が流れ、マグネットスイッチ部4に吸引力が発生する。コイル81が励磁されると、ケース79及び固定鉄心82を通る磁路が形成され、可動鉄心83が左方に吸引される。可動鉄心83がスイッチリターンスプリング90の付勢力に抗して左方に移動すると、スイッチシャフト45も左方へ移動し、スイッチプレート43が導電プレート41に接触して接点が閉じる。これにより、電源ターミナル44とブラシ39との間が電気的に接続され、コンミテータ35に電源が供給されてモータ11が起動しアーマチュア22が回転する。また、ブラケットプレート85も左方へ移動し、それに伴って、プランジャスプリング86も押し縮められる。
That is, when the ignition key switch is turned on, first, a current flows through the
アーマチュア22が回転すると、遊星歯車機構12を介してピニオンシャフト32が回転する。ピニオンシャフト32の回転に伴い、ヘリカルスプライン部61に取り付けられたクラッチアウタ56もまた回転する。ヘリカルスプライン部61は、ピニオンシャフト32の回転方向を考慮してねじり方向が設定されており、クラッチアウタ56の回転数が増大すると、その慣性マスによって、クラッチアウタ56がヘリカルスプライン部61に沿って左方に移動する(静止位置→作動位置)。クラッチアウタ56が左方へ飛び出すと、ピニオンギヤ14もクラッチアウタ56と共に左方に移動する。このとき、ギヤリターンスプリング65もクラッチアウタ56に押されて縮められる。
When the
クラッチアウタ56が左方へ移動すると、アイドルギヤ15もまたピニオンフランジ部95に押されて左方へ移動し、リングギヤ16に噛み合う。アイドルギヤ15がリングギヤ16と噛み合うと、モータ11の回転がリングギヤ16に伝達され、リングギヤ16が回転する。リングギヤ16はエンジンのクランク軸に接続されており、リングギヤ16の回転に伴ってクランク軸が回転され、エンジンが始動される。エンジンが始動すると、リングギヤ16からアイドルギヤ15を介してピニオンギヤ14が高回転で回転されるが、オーバーランニングクラッチ13の作用によって、その回転はモータ11側には伝達されない。
When the clutch outer 56 moves to the left, the
また、クラッチアウタ56が左方に移動すると、押し縮められていたプランジャスプリング86の付勢力によってギヤプランジャ84が左方に移動し、ギヤプランジャ84はクラッチアウタ56の右端面に当接する。このとき、プランジャスプリング86は自然長状態となり、クラッチアウタ56に当接した状態のギヤプランジャ84とプランジャスプリング86との間には、若干の隙間が生じる。
When the clutch outer 56 moves to the left, the
ここで、エンジンが始動するとピニオンギヤ14は高回転で回転され、オーバーランニングクラッチ13は空転方向に回転される。オーバーランニングクラッチ13が空転方向に回されるとクラッチ内に空転トルクが生じ、クラッチアウタ56には切れトルクと呼ばれる回転力が働く。この回転力により、クラッチアウタ56にはヘリカルスプライン部61を介して右方へのスラスト力が生じ、クラッチアウタ56が右方へ移動しアイドルギヤ15がリングギヤ16から離脱するおそれがある。このため、始動電動機1では、ギヤプランジャ84によってクラッチアウタ56を作動位置にて保持し、アイドルギヤ15の右方への移動を規制してアイドルギヤ15の離脱を防止している。
Here, when the engine is started, the
一方、エンジンが始動しイグニッションキースイッチがOFFされると、マグネットスイッチ部4への通電も停止され、その吸引力も消滅する。すると、スイッチリターンスプリング90の付勢力によってブラケットプレート85が右方に押され、それまで固定鉄心82による吸引力にて左方に保持されていた可動鉄心83が右方に移動する。可動鉄心83が右方に移動すると、スイッチシャフト45も右方へ移動し、スイッチプレート43が導電プレート41から離れ接点が開く。これにより、モータ11に対する給電が遮断され、ピニオンシャフト32の回転が停止し、クラッチアウタ56の回転も停止する。
On the other hand, when the engine is started and the ignition key switch is turned off, the energization to the
クラッチアウタ56の回転が停まると、その慣性マスによる軸方向への移動力も消滅する。このため、押し縮められていたギヤリターンスプリング65の付勢力によって、クラッチアウタ56は、ヘリカルスプライン部61に沿って作動位置から静止位置へと右方へ移動する。このとき、ギヤプランジャ84もクラッチアウタ56に押されて図1の状態に戻る。なお、ギヤリターンスプリング65の付勢力は、この時点におけるプランジャスプリング86の付勢力よりも大きくなるように設定されている。
When the rotation of the clutch outer 56 stops, the moving force in the axial direction due to the inertia mass disappears. For this reason, the clutch outer 56 moves to the right from the operating position to the stationary position along the
クラッチアウタ56が右方に移動すると、ピニオンギヤ14もまた右方に移動する。ピニオンギヤ14が右方に移動すると、ピニオンワッシャ72がアイドルギヤ15の左端面に当接する。これにより、アイドルギヤ15はピニオンワッシャ72によって右方に移動し、アイドルギヤ15がリングギヤ16から離脱し、図1の状態となる。当該始動電動機1では、このようなアイドルギヤ15の移動に際しても、アイドルシャフト89の芯ズレが少なく、アイドルギヤ15と他のギヤとの間のピッチ精度も高いため、作動音や振動音が小さく抑えられる。
When the clutch outer 56 moves to the right, the
次に、本発明の実施例2である始動電動機について説明する。実施例1の始動電動機1では、アイドルシャフト89の先端部に雄ネジ部104を設け、それをギヤカバー24の雌ネジ部103に螺合させてアイドルシャフト89を固定する構成を示したが、アイドルシャフトを中空状に形成し、その中に固定ネジを挿通させるようにしても良い。図3は本発明の実施例2である始動電動機の構成を示す断面図である。なお、実施例2では、実施例1と同様の部材、部分については同一の符号を付し、その説明は省略する。
Next, a starter motor that is
図3に示すように、実施例2の始動電動機111では、アイドルシャフト112が中空円筒形状に形成されている。アイドルシャフト112内には、ネジ挿通孔113が、軸方向に沿ってシャフト両端面間に貫通形成されている。ネジ挿通孔113には固定ネジ(シャフト固定部材)114が挿通されており、この固定ネジ114は、ギヤカバー24に形成された雌ネジ部115に螺合固定されている。ギヤカバー24には、実施例1と同様に軸穴102が形成されており、雌ネジ部115はその奥部に形成されている。この場合も、固定ネジ114の締め付け回転方向は、アイドルシャフト112の回転方向と一致しており、スタータ作動に際し、固定ネジ114は常に増し締めされる方向の回転力を受ける。
As shown in FIG. 3, in the starting
このような、構成のアイドルシャフト112では、実施例1における(2)ネジ転造工程に代えて、(2)ネジ挿通孔加工工程が実施される。このネジ挿通孔加工工程では、軸方向から、ドリル刃等により、アイドルシャフト112の断面中央にネジ挿通孔113が形成される。この加工工程は切削工程ではあるが、シャフトと同軸の加工であり加工コストは安価である。また、ここでも、ギヤカバー24の横孔は不要である。さらに、ギヤカバー24に固定ネジ114をネジ止めする構成のため、アイドルシャフト112の組付作業も容易である。加えて、アイドルシャフト112の芯出しも、専ら軸孔101,軸穴102の加工精度に依存するため容易かつ正確である。
In the
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施例では、遊星歯車機構12を介してモータ11によって回転されるピニオンシャフト32にオーバーランニングクラッチ13を取り付ける形態の始動電動機を示したが、モータシャフト27の先端部にオーバーランニングクラッチを装着した形態の始動電動機や、レバー等によってアイドルギヤを移動させる形態の始動電動機にも本発明は適用可能である。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the starter motor in which the overrunning
1 始動電動機
2 モータ部
3 ギヤ部
4 マグネットスイッチ部
5 ケース部
6 アイドル部
11 モータ
12 遊星歯車機構
13 オーバーランニングクラッチ
14 ピニオンギヤ
15 アイドルギヤ
16 リングギヤ
21 モータハウジング
22 アーマチュア
23 エンドカバー
24 ギヤカバー(カバー部材)
25 セットボルト
26 永久磁石
27 モータシャフト
28 アーマチュアコア
29 アーマチュアコイル
31 メタル軸受
32 ピニオンシャフト
33 軸受部
34 メタル軸受
35 コンミテータ
36 コンミテータ片
37 ブラシホルダ
38 ブラシ収容部
39 ブラシ
41 導電プレート
42 スイッチ部
43 スイッチプレート
44 電源ターミナル
45 スイッチシャフト
46 インターナルギヤユニット
47 ドライブプレートユニット
48 内歯歯車
49 メタル軸受
51 遊星歯車
52 ベースプレート
53 支持ピン
54 メタル軸受
55 太陽歯車
56 クラッチアウタ
56a ボス部
56b クラッチ部
57 クラッチインナ
58 ローラ
59 クラッチスプリング
61 ヘリカルスプライン部
62 スプライン部
63 ストッパ
64 サークリップ
65 ギヤリターンスプリング
66 内端壁
67 クラッチストッパ
68 クラッチカバー
69 クラッチワッシャ
71 ギヤ部
72 ピニオンワッシャ
73 Cリング
74 シャフト孔
75 スプリング収容部
76 ピニオンギヤメタル
77 固定部
78 可動部
79 ケース
81 コイル
82 固定鉄心
83 可動鉄心
84 ギヤプランジャ
85 ブラケットプレート
86 プランジャスプリング
87 摺動鉄心
88 メタル軸受
89 アイドルシャフト
90 スイッチリターンスプリング
91 メタル軸受
92 ギヤ部
93 ボス部
94 ボス部
95 フランジ部
96 カラー
97 Cリング
98 軸受部
99 軸受部
100 アイドルギヤ取付部
101 軸孔
102 軸穴
103 雌ネジ部
104 雄ネジ部
105 防塵キャップ
106 工具係合溝
111 始動電動機
112 アイドルシャフト
113 ネジ挿通孔
114 固定ネジ(シャフト固定部材)
115 雌ネジ部
201 始動電動機
202 モータ部
203 ギヤ部
204 マグネットスイッチ部
205 ケース部
206 アイドル部
211 モータ
212 遊星歯車機構
213 オーバーランニングクラッチ
214 ピニオンギヤ
215 アイドルギヤ
216 リングギヤ
217 フランジ部
218 ヘリカルスプライン部
219 ギヤカバー
220 アイドルシャフト
221 固定ネジ
222 ネジ孔指標
223 挿通孔形成部
224 ネジ挿通孔
225 固定ネジ挿入孔
226 雌ネジ孔
227 軸穴
DESCRIPTION OF
25
100 Idle gear mounting
101 shaft hole
102 Shaft hole
103 Female thread
104 Male thread
105 Dust-proof cap
106 Tool engagement groove
111 Starter motor
112 idle shaft
113 Screw insertion hole
114 Fixing screw (shaft fixing member)
115 Female thread
201 Starter motor
202 Motor section
203 Gear
204 Magnet switch
205 Case
206 Idol Club
211 motor
212 Planetary gear mechanism
213 Overrunning clutch
214 pinion gear
215 idle gear
216 ring gear
217 Flange
218 Helical spline section
219 Gear cover
220 Idle shaft
221 fixing screw
222 Screw hole index
223 Insertion hole forming part
224 Screw insertion hole
225 fixing screw insertion hole
226 Female screw hole
227 Shaft hole
Claims (4)
前記アイドルギヤを回転自在かつ軸方向に移動可能に支持するアイドルシャフトと、
前記エンジンに取り付けられ、前記アイドルシャフトの両端部を支持するカバー部材とを有してなる始動電動機であって、
前記アイドルシャフトの一端側に形成され、軸方向に延びる雄ネジ部と、
前記カバー部材に形成され、前記アイドルシャフトの前記雄ネジ部が螺合固定される雌ネジ部とを有することを特徴とする始動電動機。 An idle gear that is rotationally driven by an electric motor and meshes with an engine ring gear by moving in an axial direction;
An idle shaft that supports the idle gear so as to be rotatable and movable in the axial direction;
A starting electric motor having a cover member attached to the engine and supporting both end portions of the idle shaft;
A male screw portion formed on one end side of the idle shaft and extending in the axial direction;
A starter motor having a female screw portion formed on the cover member and to which the male screw portion of the idle shaft is screwed and fixed.
前記アイドルギヤを回転自在かつ軸方向に移動可能に支持するアイドルシャフトと、
前記エンジンに取り付けられ、前記アイドルシャフトの両端部を支持するカバー部材とを有してなる始動電動機であって、
前記アイドルシャフトの断面中央部に形成され、前記アイドルシャフトを軸方向に貫通するように形成されたネジ挿通孔と、
前記ネジ挿通孔に挿入され、先端部に雄ネジ部が形成されたシャフト固定部材と、
前記カバー部材に形成され、前記シャフト固定部材の前記雄ネジ部が螺合固定される雌ネジ部とを有することを特徴とする始動電動機。 An idle gear that is rotationally driven by an electric motor and meshes with an engine ring gear by moving in an axial direction;
An idle shaft that supports the idle gear so as to be rotatable and movable in the axial direction;
A starting electric motor having a cover member attached to the engine and supporting both end portions of the idle shaft;
A screw insertion hole formed in the central portion of the cross section of the idle shaft and formed so as to penetrate the idle shaft in the axial direction;
A shaft fixing member inserted into the screw insertion hole and having a male screw portion formed at the tip;
A starter motor comprising: a female screw portion formed on the cover member and to which the male screw portion of the shaft fixing member is screwed and fixed.
Priority Applications (1)
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JP2007078331A JP2008240537A (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Starting motor |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007078331A Pending JP2008240537A (en) | 2007-03-26 | 2007-03-26 | Starting motor |
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- 2007-03-26 JP JP2007078331A patent/JP2008240537A/en active Pending
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