JP2007077810A - Starter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遊星ギヤ式減速機を備えるスタータに関する。 The present invention relates to a starter including a planetary gear type reduction gear.
例えば、非特許文献1に記載された減速機付きスタータでは、図4に示す様に、モータ(図示せず)と遊星ギヤ式減速機100との間を仕切るプレート110を有している。このプレート110には、自身の外周部にゴム等の弾性体120が焼き付けられており、この弾性体120が、減速機100の外側を覆うセンタケース130の内周面およびモータヨーク140の端面に当接して組み付けられることにより、モータ内部で発生するブラシ粉が減速機100側へ侵入することを防止している。
ところが、上記の公知技術(非特許文献1)では、プレート110とは別工程で製作された弾性体120をプレート110の外周部に焼き付けているため、部品点数が増えるだけでなく、製造コストも高くなる問題がある。
また、弾性体120が当接するシール面がセンタケース130の内周面とモータヨーク140の端面の2箇所であり、その2箇所のシール面の精度を確保する必要があるため、構造が複雑になる。
However, in the above known technique (Non-Patent Document 1), the
Further, there are two seal surfaces with which the
さらに、プレート110とモータヨーク140との間に弾性体120の一部が挟み込まれているため、その挟み込まれた弾性体120の撓み具合によってプレート110の位置が軸方向にずれる恐れがある。このプレート110に位置ずれが生じると、プレート110とセンタケース130の前壁面131との間に挟持されたインターナルギヤ150が軸方向に移動するため、外部の過大な振動(例えば、エンジン振動、車両走行時の振動等)がインターナルギヤ150に伝達されると、インターナルギヤ150が軸方向に振動して異常摩耗する恐れがあった。
Furthermore, since a part of the
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、モータと減速機との間に配設されるプレートに対して簡単な構造でモータ側と減速機側との間をシールでき、且つインターナルギヤの振動による異常摩耗を抑制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 its purpose is to seal between the motor side and the speed reducer side with a simple structure with respect to the plate disposed between the motor and the speed reducer. Another object of the present invention is to provide a starter that can suppress abnormal wear due to internal gear vibration.
(請求項1の発明)
本発明は、電磁力の作用で電機子に回転力を発生するモータと、電機子の回転を減速する遊星ギヤ式減速機と、モータと遊星ギヤ式減速機との間に配設されるプレートとを有し、遊星ギヤ式減速機で減速された回転をエンジン側のギヤに伝達してエンジンを始動させるスタータにおいて、プレートは、反減速機側の端面がモータの磁気回路を形成するヨークの軸方向に当接して配置され、遊星ギヤ式減速機に使用されるインターナルギヤは、樹脂製であり、そのインターナルギヤの外周に弾性を持たせたつば部が一体に設けられ、このつば部がプレートに弾力を有して押し当てられていることを特徴とする。
(Invention of Claim 1)
The present invention relates to a motor that generates a rotational force in an armature by the action of electromagnetic force, a planetary gear type reduction device that reduces the rotation of the armature, and a plate that is disposed between the motor and the planetary gear type reduction device. In the starter for transmitting the rotation decelerated by the planetary gear type reduction gear to the gear on the engine side and starting the engine, the plate is a yoke of which the end surface on the counter reduction gear side forms the magnetic circuit of the motor. The internal gear that is arranged in contact with the axial direction and is used for the planetary gear type reduction gear is made of resin, and a flange portion having elasticity is provided integrally on the outer periphery of the internal gear. The portion is elastically pressed against the plate.
本発明によれば、樹脂製のインターナルギヤ自体につば部を設けて、そのつば部がプレートに弾力を有して押し当てられているので、部品点数が増加することなく、確実にプレートとインターナルギヤとの間をシールできる。これにより、モータ内部で発生するブラシ粉が減速機の内部へ侵入することを防止できると共に、減速機のギヤ部に塗布されたグリス(特に温度により気化した油分)がモータ側へ流出することを防止できる。
また、上記の構成では、つば部が当接するシール面が1箇所だけ、つまりプレートの表面であり、そのプレートの面精度だけを確保すれば良いので、従来の公知技術(非特許文献1)と比較して、シール構造を簡単に且つ安価にできる。
According to the present invention, the flange portion is provided on the resin internal gear itself, and the flange portion is elastically pressed against the plate. Can seal between internal gear. As a result, brush powder generated inside the motor can be prevented from entering the inside of the reduction gear, and the grease (particularly oil vaporized by temperature) applied to the gear portion of the reduction gear can be prevented from flowing out to the motor side. Can be prevented.
Further, in the above-described configuration, only one seal surface with which the collar portion abuts, that is, the surface of the plate, and it is only necessary to ensure the surface accuracy of the plate. In comparison, the seal structure can be made easily and inexpensively.
(請求項2の発明)
請求項1に記載したスタータにおいて、インターナルギヤを挟んで軸方向にプレートと反対側に配置されるセンタケースを有し、インターナルギヤは、プレートとセンタケースとの間に挟持されると共に、つば部がプレートを押圧する力の反作用により、反プレート側の軸方向端面がセンタケースに押し当てられていることを特徴とする。
(Invention of Claim 2)
The starter according to claim 1, further comprising a center case disposed on the opposite side of the plate in the axial direction with the internal gear interposed therebetween, wherein the internal gear is sandwiched between the plate and the center case, The axial end surface on the side opposite to the plate is pressed against the center case by the reaction of the force with which the collar portion presses the plate.
上記の構成によれば、つば部から受ける押圧力によってプレートがヨークの軸方向端面に押し付けられ、そのプレートとセンタケースとの間に挟持されたインターナルギヤの反プレート側端面がセンタケースに押し当てられているので、インターナルギヤ及びプレートの軸方向への移動を阻止できる。その結果、外部の過大な振動がインターナルギヤに伝達された場合でも、インターナルギヤが軸方向に振動することはなく、インターナルギヤの異常摩耗を防止できる。
また、インターナルギヤを軸方向に固定できるので、減速機の安定した作動及び耐久性を確保できる。
According to the above configuration, the plate is pressed against the axial end surface of the yoke by the pressing force received from the collar portion, and the end surface on the side opposite to the plate of the internal gear held between the plate and the center case is pressed against the center case. Since it is applied, the internal gear and the plate can be prevented from moving in the axial direction. As a result, even when excessive external vibration is transmitted to the internal gear, the internal gear does not vibrate in the axial direction, and abnormal wear of the internal gear can be prevented.
Further, since the internal gear can be fixed in the axial direction, stable operation and durability of the reduction gear can be ensured.
(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、つば部は、インターナルギヤの径方向外側に開いた状態でプレートに押し当てられていることを特徴とする。
この場合、つば部が外側に撓んだ状態でプレートに押し当てられるので、つば部の弾力を有効にプレートに伝えることができ、プレートとインターナルギヤとの間を確実にシールできる。
(Invention of Claim 3)
The starter described in
In this case, since the collar portion is pressed against the plate while being bent outward, the elasticity of the collar portion can be effectively transmitted to the plate, and the gap between the plate and the internal gear can be reliably sealed.
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は遊星ギヤ式減速機3の構成を示す断面図、図3はスタータ1の半断面図である。 実施例1に示すスタータ1は、回転力を発生するモータ2と、このモータ2の回転を減速する減速機3と、この減速機3を介してモータ2の駆動トルクが伝達される出力軸4と、この出力軸4の外周にクラッチ5と一体化して配置されるピニオンギヤ6と、シフトレバー7を介してクラッチ5とピニオンギヤ6を反モータ方向(図1の左方向)へ押し出す働きを有すると共に、モータ回路に設けられるメイン接点(図示せず)を開閉する電磁スイッチ8等より構成される。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the planetary
モータ2は、ヨーク9の内周に複数の界磁コイル10を配置して構成される界磁と、この界磁の内周に配置される電機子11とを有し、電磁力によって電機子11に回転力を発生する周知の直流電動機である。界磁コイル10は、ヨーク9の内側に固定される界磁極12に巻線され、始動電流が流れることで磁界を形成する。なお、界磁コイル10の代わりに永久磁石を用いることもできる。
電機子11は、回転自在に支持される電機子軸13と、この電機子軸13の外周に圧入状態でセレーション嵌合する電機子鉄心14と、この電機子鉄心14に巻線される電機子コイル15と、電機子軸13の一端側(図3の右側)に設けられる整流子16とで構成され、この整流子16の外周に複数のカーボンブラシ17が配置される。
The
The
減速機3は、図1に示す様に、電機子軸13の反整流子側に形成されたサンギヤ18と、センタケース19に回転規制される環状のインターナルギヤ20と、両ギヤ18、20に噛み合う遊星ギヤ21等より構成される周知の遊星ギヤ式減速機であり、センタケース19とプレート22とで囲まれた減速ギヤ室に配置される。
センタケース19は、ヨーク9の前端部にインロー嵌合する外筒部19aと、軸受23を介して出力軸4を回転自在に支持する軸受部19bと、外筒部19aと軸受部19bとを連結して減速機3の反モータ側を閉塞するフロント壁部19cとを有している。
As shown in FIG. 1, the
The
プレート22は、ブラシ17の摩耗により発生するブラシ粉等の異物が減速ギヤ室へ侵入しない様に、減速機3とモータ2との間に配設され、インターナルギヤ20に設けられたつば部20a(以下に説明する)の弾力を受けてヨーク9の軸方向端面に押し当てられている。
インターナルギヤ20は、樹脂製であり、軸方向プレート側の外周部につば部20aが一体に設けられている。このつば部20aは、インターナルギヤ20の単体、つまりインターナルギヤ20を組み付ける前の状態では、図2に示す様に、インターナルギヤ20の径方向外側へラッパ状に開いており、且つ組み付けた時にプレート22に当接するインターナルギヤ20の軸方向端面20bより突き出ている。
The
The
上記のインターナルギヤ20をプレート22に対し軸方向から組み付けると、インターナルギヤ20の軸方向端面20bがプレート22に当接する前に、つば部20aの先端が先にプレート22に当接する。その後、軸方向端面20bがプレート22に当接するまでインターナルギヤ20をプレート22側へ移動すると、つば部20aが外側へ撓むことにより、つば部20aに弾力が発生してプレート22を押圧する。
また、インターナルギヤ20は、センタケース19のフロント壁部19cとプレート22との間に挟持され、つば部20aの押圧力がプレート22に作用すると、その反作用により、インターナルギヤ20の反プレート側端面20c(図1参照)がセンタケース19のフロント壁部19cに押し当てられている。
When the
Further, the
出力軸4は、電機子軸13と同一軸線上に配置されて、一端側が減速機3のキャリアプレート24と一体に設けられ、他端側の端部が軸受25を介してハウジング26に回転自在に支持されている。なお、キャリアプレート24には、遊星ギヤ21を回転自在に支持する支持ピン27が固定されている。
クラッチ5は、出力軸4に形成されたヘリカルスプライン4aに嵌合して出力軸4上を移動可能に配置され、エンジン始動時に出力軸4の回転をピニオンギヤ6に伝達すると共に、ピニオンギヤ6がエンジンによって回された時、つまりピニオンギヤ6の回転速度が出力軸4の回転速度を上回った時に、ピニオンギヤ6の回転が出力軸4に伝わらない様に、両者間の動力伝達を遮断する一方向クラッチとして構成されている。
The
The
ピニオンギヤ6は、クラッチ5の反モータ側に配置され、クラッチ5と一体に出力軸4上を反モータ方向へ移動して、エンジンのリングギヤ(図示せず)に噛み合った後、クラッチ5を介して伝達される回転力をリングギヤに伝達する。
電磁スイッチ8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て電磁石を形成する励磁コイル(図示せず)と、この励磁コイルの内側に挿入されるプランジャ(図示せず)とを備え、励磁コイルへの通電によって電磁石が形成されると、その電磁石にプランジャが吸引されて、モータ回路のメイン接点を閉操作する。また、励磁コイルへの通電が停止して電磁石の吸引力が消滅すると、図示しないリターンスプリングの反力にプランジャが押し戻されて、メイン接点を開操作する。
The pinion gear 6 is disposed on the non-motor side of the
The electromagnetic switch 8 includes an excitation coil (not shown) that is energized from the battery to form an electromagnet when a start switch (not shown) is closed, and a plunger (not shown) inserted inside the excitation coil. When the electromagnet is formed by energizing the exciting coil, the plunger is attracted to the electromagnet to close the main contact of the motor circuit. When the energization of the exciting coil is stopped and the attraction force of the electromagnet disappears, the plunger is pushed back by the reaction force of a return spring (not shown) to open the main contact.
シフトレバー7は、レバーホルダ28に回動自在に支持されるレバー支点部7aを有し、このレバー支点部7aより一端側のレバー端部7bが電磁スイッチ8のプランジャに連結され、レバー支点部7aより他端側のレバー端部7cがクラッチ5に係合して、プランジャの動きをクラッチ5に伝達する。つまり、プランジャが電磁石に吸引されて移動すると、プランジャに連結されたレバー端部7bがプランジャに引かれて移動することにより、クラッチ5に係合するレバー端部7cがレバー支点部7aを中心に揺動して、クラッチ5を反モータ方向へ押し出す働きを有する。
The shift lever 7 has a lever fulcrum portion 7a that is rotatably supported by the
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8の励磁コイルに通電されて電磁石が形成されると、その電磁石にプランジャが吸引されて、図3の右方向へ移動する。このプランジャの移動がシフトレバー7を介してクラッチ5に伝達されると、クラッチ5がピニオンギヤ6と一体に出力軸4上を反モータ方向へ移動して、ピニオンギヤ6の端面がリングギヤの端面に当接して停止する。
Next, the operation of the starter 1 will be described.
When the electromagnet is formed by energizing the exciting coil of the electromagnetic switch 8 by closing the start switch, the plunger is attracted to the electromagnet and moves rightward in FIG. When this movement of the plunger is transmitted to the clutch 5 through the shift lever 7, the clutch 5 moves together with the pinion gear 6 on the
一方、プランジャの移動によってモータ回路のメイン接点が閉じると、バッテリからモータ2に通電されて、界磁に発生する電磁力の作用で電機子11に回転力が生じる。この電機子11の回転が減速機3で減速されて出力軸4に伝達され、更に、出力軸4からクラッチ5を介してピニオンギヤ6に伝達されると、ピニオンギヤ6がリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤに噛み合うことにより、ピニオンギヤ6からリングギヤに回転力が伝達されて、エンジンをクランキングする。
On the other hand, when the main contact of the motor circuit is closed by the movement of the plunger, the
クランキングからエンジンが始動して、始動スイッチが開操作されると、励磁コイルへの通電停止により吸引力が消滅するため、図示しないリターンスプリングの反力でプランジャが押し戻される。その結果、モータ回路のメイン接点が開くことにより、バッテリからモータ2への通電が停止されて、電機子11の回転が停止する。
また、プランジャが押し戻されると、エンジン始動時と反対方向にシフトレバー7が揺動するため、クラッチ5とピニオンギヤ6が一体に出力軸4上を後退して、図3に示す停止位置まで移動する。
When the engine is started from the cranking and the start switch is opened, the attraction force disappears by stopping the energization of the exciting coil, so that the plunger is pushed back by the reaction force of the return spring (not shown). As a result, when the main contact of the motor circuit is opened, energization from the battery to the
When the plunger is pushed back, the shift lever 7 swings in the direction opposite to that at the time of engine start, so that the
(実施例1の効果)
上記のスタータ1は、樹脂製のインターナルギヤ20につば部20aを設けて、そのつば部20aがプレート22に弾力を有して押し当てられているので、シール部材等の別部品を用いることなく、プレート22とインターナルギヤ20との間をシールできる。また、つば部20aの押圧力(弾力)によってプレート22の外周部がヨーク9の軸方向端面に押し当てられているため、プレート22とヨーク9との間の隙間を無くすことができる。これにより、ブラシ17の摩耗により発生するブラシ粉等の異物が減速ギヤ室へ侵入することを防止できると共に、減速機3のギヤ部に塗布されたグリス(特に温度により気化した油分)がプレート22よりモータ2側へ流出することを防止できる。
(Effect of Example 1)
The starter 1 is provided with a
また、上記の構成では、つば部20aが当接するシール面が1箇所だけ、つまりプレート22の表面であり、そのプレート22の面精度だけを確保すれば良いので、従来の公知技術(非特許文献1)と比較して、シール構造を簡単に且つ安価にできる。
さらに、つば部20aから受ける押圧力によってプレート22がヨーク9の軸方向端面に押し付けられ、そのプレート22とセンタケース19のフロント壁部19cとの間に挟持されたインターナルギヤ20の反プレート側端面20cがセンタケース19のフロント壁部19cに押し当てられているので、インターナルギヤ20及びプレート22の軸方向への移動を阻止できる。その結果、エンジン振動等の過大な振動がインターナルギヤ20に伝達された場合でも、インターナルギヤ20が軸方向に振動することはなく、インターナルギヤ20の異常摩耗を防止できると共に、減速機3の安定した作動及び耐久性を確保できる。
Further, in the above configuration, only one sealing surface with which the
Further, the
(変形例)
実施例1では、プレート22がインターナルギヤ20に設けられたつば部20aの弾力を受けてヨーク9の軸方向端面に押し当てられている一例を記載したが、これ以外の方法でヨーク9に対しプレート22を位置決めすることもできる。例えば、図4に示す様に、ヨーク9の内側に複数の打ち出し部9aを設け、その打ち出し部9aにプレート22の外周部を押し当てて位置決めしても良い。
(Modification)
In the first embodiment, an example in which the
1 スタータ
2 モータ
3 遊星ギヤ式減速機
9 ヨーク
11 電機子
19 センタケース
19c フロント壁部(センタケース)
20 インターナルギヤ
20a つば部
22 プレート
1
20
Claims (3)
前記電機子の回転を減速する遊星ギヤ式減速機と、
前記モータと前記遊星ギヤ式減速機との間に配設されるプレートとを有し、
前記遊星ギヤ式減速機で減速された回転をエンジン側のギヤに伝達して前記エンジンを始動させるスタータにおいて、
前記プレートは、反減速機側の端面が前記モータの磁気回路を形成するヨークの軸方向に当接して配置され、
前記遊星ギヤ式減速機に使用されるインターナルギヤは、樹脂製であり、そのインターナルギヤの外周に弾性を持たせたつば部が一体に設けられ、このつば部が前記プレートに弾力を有して押し当てられていることを特徴とするスタータ。 A motor that generates a rotational force on the armature by the action of electromagnetic force;
A planetary gear reducer that decelerates the rotation of the armature;
A plate disposed between the motor and the planetary gear reducer;
In the starter for starting the engine by transmitting the rotation decelerated by the planetary gear type reduction gear to the gear on the engine side,
The plate is disposed such that the end surface on the side of the anti-reduction gear contacts the axial direction of the yoke that forms the magnetic circuit of the motor,
The internal gear used for the planetary gear type reduction gear is made of resin, and a flange portion having elasticity is provided integrally on the outer periphery of the internal gear, and this flange portion has elasticity on the plate. The starter is characterized by being pressed.
前記インターナルギヤを挟んで軸方向に前記プレートと反対側に配置されるセンタケースを有し、
前記インターナルギヤは、前記プレートと前記センタケースとの間に挟持されると共に、前記つば部が前記プレートを押圧する力の反作用により、反プレート側の軸方向端面が前記センタケースに押し当てられていることを特徴とするスタータ。 The starter according to claim 1,
A center case disposed on the opposite side of the plate in the axial direction across the internal gear;
The internal gear is sandwiched between the plate and the center case, and the axial end surface on the side opposite to the plate is pressed against the center case by the reaction of the force with which the flange portion presses the plate. A starter characterized by
前記つば部は、前記インターナルギヤの径方向外側に開いた状態で前記プレートに押し当てられていることを特徴とするスタータ。
The starter according to claim 1 or 2,
The starter characterized in that the collar portion is pressed against the plate in a state of being opened radially outward of the internal gear.
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