JPS6338382Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は駆動ピニオンの被駆動ギヤに対する
噛合・離脱機構を改善した始動電動機の電磁スイ
ツチ装置に関するものである。

従来、内燃機関の始動装置として第１図および
第２図に示すものが知られている。第１図におい
て、１は直流電動機の電機子２を設けた出力回転
軸であり、この出力回転軸１にはオーバランニン
グクラツチ３が設けられている。オーバランニン
グクラツチ３は一方向の回転だけを伝達するもの
で、出力回転軸１の外周に回転自在に嵌合された
クラツチインナ４、このクラツチインナ４に回転
可能に外嵌して軸方向に係合連結されるととも
に、出力回転軸１の外周に軸方向摺動自在にスプ
ライン係合されたクラツチアウタ５、これらイン
ナ４とアウタ５間に介装された摩擦ローラ６など
で構成されている。上記クラツチインナ４の前端
部には内燃機関のリングギヤ７に噛合する駆動ピ
ニオン８が設けられている。９はフロントブラケ
ツトであり、このフロントブラケツト９に設けら
れた軸受箱９ａには上記出力回転軸１の前部ジヤ
ーナル１ａが支持されている。前部ジヤーナル１
ａの基部に形成された外周段付部１ｂはスラスト
ワツシヤ１０を介して軸受箱９ａの内端部に対応
し、出力回転軸１の前方（図中右方向）への移動
を阻止している。１１は出力回転軸１に係着され
たストツパであり、このストツパ１１により駆動
ピニオン８の前方シフト量が規制されている。

１２はフロントブラケツト９に支持されたピニ
オン移送装置（電磁スイツチ装置）であり、本体
としての円筒形の継鉄１３を有し、この継鉄１３
の後半部には固定鉄心１４が嵌入固定され、かつ
固定鉄心１４の外周部にはソレノイドコイル１５
が巻装されている。１６は固定鉄心１４に対向し
て継鉄１３の前端部に摺動自在に嵌合支持された
プランジヤであり、このプランジヤ１６と固定鉄
心１４との間には復帰ばね（圧縮ばね）１７が介
装されている。１８は固定鉄心１４の中央部に摺
動自在に嵌合支持された可動接点軸であり、この
可動接点軸１８の前端部に対向して、上記プラン
ジヤ１６に押圧子１９が設けられている。１８ａ
は可動接点軸１８に一体形成された復帰位置規制
用のストツパ（つば）、２０は可動接点軸１８に
係止された止め輪であり、この止め輪２０には、
可動接点軸１８に摺動自在に支持された可動接点
２１が上記ストツパ１８ａにバツクアツプされた
接点ばね２２により押圧されている。２３は上記
止め輪２０に作用した復帰ばね（圧縮ばね）、２
４，２４は可動接点２１が接離する１対の固定接
点である。

また、２５はシフトレバーであり、その一端部
２５ａは上記プランジヤ１６の先端フツク部１６
ａに、他端部２５ｂはクラツチアウタ５の外周係
合溝５ａにそれぞれ嵌合している。２６はフロン
トブラケツト９に支持されたシフトレバー２５の
支点ピンである。

第２図は上記装置の回路図であり、Ｍは上記電
機子２を有する始動電動機、１５はソレノイドコ
イルで、電流コイル１５ａと電圧コイル１５ｂと
からなるものである。２１は上記コイル１５ａ，
１５ｂの付勢により固定接点２４に接続される可
動接点、５０は電源で、キースイツチ５１を介し
て上記コイル１５ａ，１５ｂにそれぞれ接続され
ている。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

第２図のキースイツチ５１が投入され、電源５
０の電圧が電流コイル１５ａおよび電圧コイル１
５ｂに印加されて通電付勢される。

これが励磁されると、プランジヤ１６、継鉄１
３、固定鉄心１４、空隙、プランジヤ１６の磁気
閉回路が形成され、プランジヤ１６が復帰ばね１
７に抗して固定鉄心１４に吸引される。これによ
りシフトレバー２５が支点ピン２６を中心として
反時計方向へ回転して、オーバランニングクラツ
チ３が出力回転軸１上を図中右方向へシフトさ
れ、駆動ピニオン８がリングギヤ７に噛合する。
また、上記のようにプランジヤ１６が固定鉄心１
４に吸引されたとき、プランジヤ１６の押圧子１
９により可動接点軸１８が復帰ばね２３に抗して
図中左方向へ押されて移行し、可動接点２１が固
定接点２４，２４に当接する。可動接点軸１８は
その後もやや図中左方向へ押されて移行し、もつ
て接点ばね２２の圧縮量が増大し、可動接点２１
と固定接点２４，２４との間に所定の接点接触圧
が与えられる。このように可動接点２１が固定接
点２４，２４に当接して接点回路（図示せず）が
形成されることにより、直流電動機の電機子２が
回転して、そのトルクが出力回転軸１、クラツチ
アウタ５、摩擦ローラ６、クラツチインナ４、駆
動ピニオン８を介して被駆動ギヤ７に伝達され、
図示しない内燃機関が始動する。可動接点２１の
固定接点２４，２４への当接後は、電圧コイル１
５ｂのみが通電付勢され、電圧コイル１５ｂの励
磁力によつて上記接点の閉成が維持される。

内燃機関が始動すると、駆動ピニオン８は被駆
動ギヤ７により逆付勢されることになるが、この
逆付勢時には、オーバランニングクラツチ３の摩
擦ローラ６がクラツチインナ４とクラツチアウタ
５との間で遊転することにより、ピニオン８から
出力回転軸１への回転伝達は遮断され、電機子２
の無負荷駆動される。

内燃機関の始動後はソレノイドコイル１５の励
磁が解除され、復帰ばね１７，２３および接点ば
ね２２の弾性力によりプランジヤ１６，可動接点
軸１８および可動接点２１が復帰する。このと
き、プランジヤ１６の復帰つまり図中右方向への
移行により、シフトレバー２５が時計方向へ回転
して、オーバランニングクラツチ３が図中左方向
へシフトされ、駆動ピニオン８が被駆動ギヤ７か
ら離脱する。また、可動接点２１が固定接点２
４，２４から離間して、接点回路が開成されるこ
とにより、電機子２の回転が停止する。

上記構成においては、キースイツチ５１の閉成
と同時に電流コイル１５ａを介して始動電動機Ｍ
が通電付勢されて回転力を発生し、この回転力に
より、始動電動機Ｍの出力回転軸１に装着された
ピニオン８と内燃機関のリングギヤ７とが係合初
期に、衝合するという欠点があつた。また、電磁
スイツチ装置１２の磁気回路が励磁初期から大電
流励磁され、プランジヤ１６が過付勢され、シフ
トレバー２５を介してピニオン８が急激に移送さ
れるため、これがリングギヤ７と慣性力で激しく
衝合するという欠点もあつた。

この考案は上記従来の欠点を解消するためにな
されたもので、始動電動機の始動時に、内燃機関
の従動歯車と始動電動機側の駆動歯車との噛合係
合時に衝撃力が緩和される始動電動機の電磁スイ
ツチ装置を提供することを目的とする。

以下、この考案の一実施例を図面にしたがつて
説明する。第３図において、１２は始動電動機Ｍ
に装着された電磁スイツチ装置、１１２はSCR
（シリコン制御整流素子）、１１３はこのSCR１
１２を点弧する遅延回路で、たとえば後述の第４
図に示すような構成を有している。

上記以外は第１図および第２図に示す従来装置
と同様な構成であるので同一記号を付してその説
明を省略する。

つぎに、上記構成の動作について説明する。キ
ースイツチ５１が閉成され、電圧コイル１５ｂが
通電付勢されると同時に遅延回路１１３にキース
イツチ５１の投入信号が入力される。これによ
り、電磁スイツチ装置１２の磁気回路が小電力励
磁され、図示しないプランジヤ１６（第１図参
照）が吸引付勢される。これによつて、始動電動
機Ｍの回転軸１にスプライン係合されるピニオン
８が図中右側（第１図参照）に移送され、内燃機
関のリングギヤ７に当接される。その後、遅延回
路１１３からパルス信号が出力されSCR１１２
のゲートＧに入力され、SCR１１２がトリガー
（点弧）されて導通する。その結果、電流コイル
１５ａが直流電動機Ｍを介して通電付勢され、上
記プランジヤ１６の吸引付勢力が高められ、上記
ピニオン８が内燃機関のリングギヤ７に噛込まれ
るとともに、可動接点２１が一対の固定接点２
４，２４に当接されるので、主接点回路が閉成さ
れ、始動電動機Ｍが回転することにより、内燃機
関が始動する。可動接点２１と固定接点２４，２
４との閉成後、SCR１１２は自動的に通電電流
が遮断され、電圧コイル１５ｂのみによつてプラ
ンジヤ１６の吸着付勢がなされ、主接点回路の閉
成およびピニオン８の移送状態が持続される。

上記構成によれば、電磁スイツチ装置１２の磁
気回路の付勢が電圧コイル１５ｂと電流コイル１
５ａの２段階にわたり除々に行われるので、すな
わち、ピニオン８が電圧コイル１５ｂの励磁によ
り内燃機関のリングギヤ７に当接したのち、電流
コイル１５ａにより高電力励磁されるので、装置
の衝合力が緩和される効果が得られる。また、可
動接点２１が固定接点２４，２４に閉成する際の
衝撃力も緩和されるので、この間の機械的振動
（チヤタリング）が減少して接点間での火花の発
生も少ない。

つぎに、遅延回路１１３の構成を第４図にした
がつて説明する。同図において、１１４は単安定
マルチパイプレータであつて、NPNトランジス
タ１１５，１１６、抵抗１１７，１１８，１１
９，１２０、コンデンサ１２１，１２２で構成さ
れる。１２３，１２４は抵抗、１２５はNPNト
ランジスタ、１２６は抵抗である。上記トランジ
スタ１２５のベースに接続される端子Ｐに第３図
のキースイツチ５１を介して電源５０の電圧が印
加され、信号が反転され、第４図のコンデンサ１
２７およびダイオード１２８を介して立上りパル
スが単安定マルチバイブレータ１１４に入力され
る。１２９は微分抵抗である。１３１はコンデン
サ１３２は抵抗で、微分回路を構成するものであ
り、NPNトランジスタ１１６の立上りコレクタ
電圧をパルスとして端子Ｑに出力し、第３図で説
明したSCR１１２のトリガーパルスを送出する。
１３２は抵抗、１３３はツエナーダイオード（定
電圧ダイオード）、１３４は電解コンデンサであ
つて端子Ｒに印加される電源電圧を安定化し、装
置の電源電圧を供給している。端子Ｒは第３図に
示す電磁スイツチ装置１２の端子Ｂに接続されて
いる。

つぎに、上記構成の動作について説明する。端
子Ｐにキースイツチ５１の投入電圧が印加される
と、NPNトランジスタ１２５に入力された信号
電圧が反転され、この反転信号が単安定マルチパ
イプレータ１１４に印加される。反転信号を受け
ると単安定マルチパイプレータ１１４がトリガー
され、NPNトランジスタ１１６がON（導通）さ
れ、所定時間後OFF（遮断）される。NPNトラ
ンジスタ１１６のOFFによつて立上りパルスが
端子Ｑに送出されSCR１１２がトリガー（点弧）
される。

上記遅延回路１１３によれば、極めて安定な遅
延パルスの発生が可能な効果を奏する。

なお、上記実施例では、遅延回路１３を単安定
マルチバイブレータ１１４で構成し、遅延パルス
（トリガーパルス）を得ていたが、キースイツチ
５１の立上り信号を微分回路に入力し、微分回路
出力の反転によつて上記のトリガーパルスを発生
してもよい。

以上のように、この考案によれば、始動電動機
に直列に接続された電磁スイツチ装置におけるプ
ランジヤ移行用の電流コイルに遅延回路を接続し
て、キースイツチの投入時点から少なくとも始動
電動機側の駆動歯車と内燃機関側の従動歯車とが
当接状態になる時点までは始動電動機の通電付勢
を停止することにより、上記両歯車の噛合時の衝
撃力を緩和することができる。また、電磁スイツ
チ装置の磁気回路の初期励磁電力を抑えることが
できるため、始動電動機側の駆動歯車の急速移送
にともなう慣性力で上記両歯車が激しく衝合する
ことも回避することができるといつた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の始動装置を示す縦断面図、第２
図は第１図の電磁スイツチ装置を示す回路図、第
３図はこの考案の一実施例による電磁スイツチ装
置を示す回路図、第４図は同実施例の要部を示す
回路図である。 ７……従動歯車（リングギヤ）、８……駆動歯
車（ピニオン）、１２……電磁スイツチ装置、１
５……ソレノイドコイル、１５ａ……電流コイ
ル、１５ｂ……電圧コイル、１６……プランジ
ヤ、５１……キースイツチ、１１３……遅延回
路、Ｍ……始動電動機。なお、図中同一符号は同
一または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 正・逆方向に往復移動するプランジヤと、この
   プランジヤの移動に連動して内燃機関側の従動歯
   車に対して噛合・離脱される駆動歯車とを備えた
   始動電動機の電磁スイツチ装置であつて、キース
   イツチの投入により励磁されて上記プランジヤを
   上記駆動歯車が従動歯車に当接状態になるまで移
   動させる電圧コイルと、上記キースイツチの投入
   時点から少なくとも上記両歯車の当接時点までの
   時間長さにわたつて信号を遅延する遅延回路と、
   この遅延回路からの出力信号を受けることにより
   励磁されて上記プランジヤを上記両歯車が当接状
   態から噛合状態になるまで移動させる電流コイル
   とを具備したことを特徴とする始動電動機の電磁
   スイツチ装置。