JP2515863B2 - 始動電動機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は始動電動機に関し、更に詳細には電動機によ
るピニオンの回転時その慣性によって軸上を摺動する慣
性摺動式の始動電動機に関する。

（従来の技術） 従来、この種の慣性摺動式始動電動機は実開昭56−10
7957号公報に開示されている。当該公報に開示されてい
る従来の慣性摺動式始動電動機（以下、単に始動電動機
と称す）は、第２図に示されるように電動機１から伸長
する電機子回転軸２の軸部３に摺動可能に嵌装された一
方向クラッチ装置４およびピニオン５を備え、この一方
向クラッチ装置４のクラッチアウタ4aはそのボス部内周
面に形成された歯部が軸部３に形成されたヘリカルスプ
ライン６に噛み合い、且つピニオン５はクラッチインナ
4bと一体に形成され、その内周面に嵌装されたスリーブ
ベアリング７により軸部３上に摺動し得るように支持さ
れ、更に電機子回転軸２は前部機枠15に嵌着された軸受
14により支承されて構成されている。

なお、第２図において、８は機関のリングギヤ、９は
軸部３の端部に固定されたストッパ、10は該ストッパ９
とピニオン５との間に配置されたリターンスプリング、
Ｍは電動機１に給電する給電端子をそれぞれ示してい
る。

次に、このような従来の始動電動機の動作を簡単に説
明する。

第３図に示される回路図を参照し、車輌のキースイッ
チ11を閉路すると、バッテリ12から電磁スイッチ13のス
イッチコイル13aの電流が流れ、電磁スイッチ13のプラ
ンジャ13bが吸引されて可動接点13cを固定接点13d,13e
に当接させ、これにより常開接点が閉路する。その結
果、電動機１の給電端子Ｍにバッテリ12の電圧が印加さ
れ、界磁コイル1aと電機子1bのコイルとに電流が流れて
電機子1bが回転する。この時、一方向クラッチ装置４お
よびこれに一体なピニオン５は、軸部３に形成されたヘ
リカルスプライン６の傾き角と当該一方向クラッチ装置
４等の慣性によりリターンスプリング10に抗して前方
（第２図でみて右方）へ摺動し、ピニオン５がリングギ
ア８と噛合って機関を始動する。キースイッチ11を開路
すると前述とは逆に可動接点13cは接点バネ（図示せ
ず）により固定接点13d,13eから復帰して電動機１への
給電を終了すると同時に一方向クラッチ装置４と共にピ
ニオン５はリターンスプリング10の押圧力によって第２
図の静止位置に復帰される。

（発明が解決しようとする課題） 上述のように構成された従来の始動電動機では、ピニ
オン５が一方向クラッチ装置４のクラッチインナ4bと一
体に形成されているため、機関を始動させる際一方向ク
ラッチ装置４とピニオン５が共に移動する。従って、ピ
ニオン５のリングギヤ８への噛合初期の衝撃力が大き
く、該ピニオン５又はリングギヤ８に破損を生ずるおそ
れがあった。また、ピニオン５と前部機枠15に嵌着され
た軸受14との間が長く電機子回転軸２が片持ち構成とな
って大きな曲げモーメントが生じるので、電機子回転軸
が曲ったり切損することもあった。

本発明の目的は、かかる従来の問題点を解決するため
になされたもので、機関のリングギヤへのピニオンの噛
合初期の衝撃力を小さくしてピニオンやリングギヤの損
傷防止を図った習慣摺動式の始動電動機を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、電動機からの駆動力を受けて駆動回転され
るクラッチアウタと，ローラを介して前記クラッチアウ
タの回転を受けるクラッチインナとを有し、電機子回転
軸より延長する前記支持軸に同心的に配置されて支持軸
の軸方向に移動不能に固定されるとともに、前記支持軸
の外周部に対向する前記クラッチインナの内周部にヘリ
カルスプラインが形成されて成る一方向クラッチ装置
と、外周部に前記ヘリカルスプラインに噛合う歯部が形
成された筒状部を一端に有して、他端に前記ピニオンを
有するもので、前記筒状部を介して前記支持軸に摺動可
能に嵌装されるとともに、前記ヘルカルスプラインと前
記歯部と介して前記筒状部が前記クラッチインナと径方
向で重なり合うように位置されるピニオン移動体とを備
えたことを特徴とする。

（作 用） 本発明の始動電動機によると、電動機が駆動される
と、その駆動力を受けて一方向クラッチ装置のクラッチ
アウタに回転力が付与され、更にローラを介してクラッ
チインナに回転力が付与される。このとき、ピニオン移
動体はクラッチインナの内周部に形成されたヘリカルス
プラインの傾き角と該ピニオン移動体の慣性により支持
軸上を摺動し、ピニオンがリングギヤに噛合って機関を
始動させる。

（実施例） 以下、本発明の慣性摺動式の始動電動機を添付図面に
ついて更に詳細に説明する。

第１図には、本発明の一実施例に係る慣性摺動式の始
動電動機20が示されている。この実施例の始動電動機20
は、界磁コイル21aおよび電機子21bを備える電動機部21
を備え、その電機子回転軸21cは前部機枠22を介して前
方（第１図でみて右方向）へ伸長し、該回転軸21cと一
体な支持軸23を構成している。

前部機枠22の内側において支持軸23上には一方向クラ
ッチ装置24が同心的に配置されている。この一方向クラ
ッチ装置24におけるクラッチアウタ24aのボス部は電機
子21bに隣接する位置で電機子回転軸21cに設けられたス
トレートスプライン25に噛合い、またクラッチインナ24
bと支持軸23と支持軸23との間には軸受26が配置されて
いる。このクラッチインナ24bの前端からは一体的に筒
状のクラッチ支持体27が軸方向前方へ突出し、該クラッ
チ支持体27は前部機枠22に嵌着された軸受28の内レース
に嵌合装着されている。このクラッチ支持体27の外周部
にはその全周又は一部に軸受28の内レース側面に当接す
る径方向突出部27aが設けられ、この突出部27aと軸受28
との当接およびクラッチアウタ24aのボス部後端部と支
持軸段部との当接とによって一方向クラッチ装置24を前
後方向即ち軸方向に移動不能に支持している。

クラッチインナ24bとこれに一体なクラッチ支持体27
の内周部における軸方向連続面にはヘリカルスプライン
29が形成され、このヘリカルスプライン29にはクラッチ
インナ24bの内周部に挿入されたピニオン移動体30の筒
状部30aにおける後端外周面に形成された歯部30bが噛合
っている。このピニオン移動体30の内周部にはスリーブ
ベアリング31が嵌着され、これによりピニオン移動体30
は支持軸23上を摺動且つ回転可能に支持されている。ピ
ニオン移動体30を構成するピニオン30cは筒状部30aの前
端部に一体的に形成され、前部機枠22の外側に位置す
る。

なお、第１図において、符号32は支持軸23の前端部に
取付けられたストッパ、33はこのストッパ32とピニオン
30b内周面の拡径段部との間に配置されたリターンスプ
リング、34はピニオン30bの前端面に装着され、該ピニ
オン30cより前方へ突出した支持軸23の端部を包囲する
キャップ、35は前部機枠22の開口部とクラッチ支持体27
の外周部との間に配置されたオイルシールをそれぞれ示
している。

次に、上述の実施例における始動電動機20の動作を説
明する。給電端子Ｍまでの回路構成および電磁スイッチ
装置の作動については第３図に示された従来例と同じで
あるのでその説明を省略する。

給電端子Ｍにバッテリの電圧が印加されると、界磁コ
イル21aと電機子21bのコイルに電流が流れて電機子21b
が回転し始める。これによる電機子回転軸21cの回転
は、ストレートスプリング25を介して一方向クラッチ装
置24のクラッチアウタ24aに伝達されると共に更にロー
ラ24cを介してクラッチインナ24bに伝達される。クラッ
チインナ24bに回転力が付与されると、その内周面に形
成されたヘリカルスプライン29の傾き角とピニオン移動
体30の慣性により該ピニオン移動体30がリターンスプリ
ング33に対抗して前方へ支持軸23上を摺動し、ピニオン
30cが機関のリングギヤと噛合ってこれを回転させ、機
関を始動する。機関が始動した後キースイッチを切る
と、ピニオン移動体30はリターンスプリング33の押戻し
力によって元の位置（第１図に示される位置）に復帰す
る。

このように、上述の実施例ではピニオン移動体30だけ
を支持軸23上で摺動可能として一方向クラッチ装置24は
軸方向に不動としたことにより、ピニオン30cとリング
ギヤとにおける噛合初期の衝撃力を非常に小さくでき、
そのためピニオン30cやリングギヤの損傷を防止するこ
とができる。

また、この実施例では一方向クラッチ装置24がクラッ
チ支持体27によって実質的に軸受28を介して前部機枠22
に支持されているため、その荷重が支持軸23に直接かか
らず、しかもピニオン30cの位置と支持軸23を受ける軸
受26の位置との距離が第２図に示された従来例に比べて
短かくできることから、支持軸23の曲げモーメントが著
しく低減され、支持軸の曲がりや切損の発生を防ぐこと
ができる。

更に、本実施例では、一方向クラッチ装置24を前部機
枠22の内側に配置し、該一方向クラッチ装置24を支持す
るクラッチ支持体27の外周面と前部機枠22との間に配置
された軸受28および該軸受28に隣接して軸方向前方側に
配置されたオイルシール35により、前部機枠22内部への
水又は鹿埃の進入を防止しているため、一方向クラッチ
装置の作動不良を防止でき且つ電動機21における各部に
おける発錆をも防止でき、信頼性の高い慣性摺動式の始
動電動機を提供することができる。

なお、上述の実施例は、クラッチアウタ24aを電機子
回転軸21cの端部に形成されたストレートスプライン25
に結合したものであったが、一体に構成しても、又はキ
ー止め若しくはネジ止めであってもよい。要するにはク
ラッチアウタ24aに電機子回転軸21cの回転が伝達される
構成であればよい。また、本実施例における電動機21は
磁界発生手段として界磁コイル21aを用いた永久磁石で
あってもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の慣性摺動式始動電動機
によれば、ピニオン移動体を形成して一方向クラッチ装
置と別々に動作するようにし、このピニオン移動体だけ
を支持軸上で摺動可能とし、一方向クラッチ装置は軸方
向に不動としたことにより、ピニオンとリングギヤとに
おける噛合初期の衝撃力を非常に小さくでき、その結果
ピニオンやリングギヤさらには支持軸の損傷を防止する
ことができる。

また、クラッチインナと径方向で重なり合うようにピ
ニオン移動体の筒状体を位置させるので、支持軸の基端
側からピニオンまでの距離を短くできて、支持軸の曲が
りや切損の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る習慣摺動式の始動電動
機を示す断面図、第２図は従来の慣性摺動式始動電動機
を示す断面図、第３図は第２図の始動電動機を含む機関
始動電気回路図である。 20……始動電動機、21……電動機、23……支持軸、24…
…一方向クラッチ装置、24a……クラッチアウタ、24b…
…クラッチインナ、27……クラッチ支持体、29……ヘリ
カルスプライン、30……ピニオン移動体、30a……筒状
部、30b……歯部、30c……ピニオン。 なお、各図中同一符号は同一部分又は相当する部分を示
す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機からの駆動力によってピニオンが回
   転するその慣性により支持軸上を摺動して機関のリング
   ギアに噛合う慣性摺動式の始動電動機において、 前記電動機からの駆動力を受けて駆動回転されるクラッ
   チアウタと，ローラを介して前記クラッチアウタの回転
   を受けるクラッチインナとを有し、電機子回転軸より延
   長する前記支持軸に同心的に配置されて支持軸の軸方向
   に移動不能に固定されるとともに、前記支持軸の外周部
   に対向する前記クラッチインナの内周部にヘリカルスプ
   ラインが形成されて成る一方向クラッチ装置と、 外周部に前記ヘリカルスプラインに噛合う歯部が形成さ
   れた筒状部を一端に有して、他端に前記ピニオンを有す
   るもので、前記筒状部を介して前記支持軸に摺動可能に
   嵌装されるとともに、前記ヘルカルスプラインと前記歯
   部とを介して前記筒状部が前記クラッチインナと径方向
   で重なり合うように位置されるピニオン移動体とを備え
   たことを特徴とする始動電動機。