JP3497881B2 - スタータモータ - Google Patents
スタータモータInfo
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Description
り、特にエンジンの始動時にエンジンのリングギアとピ
ニオンギアの噛合いを良好にできるピニオンギア噛み込
み保持機能を備えたスタータモータに関するものであ
る。
エンジンを動力源とする機器の始動のために用いられて
いる。エンジンを始動するには、エンジンが点火して自
ら回転を始め得る最低回転速度に到達するまで、スター
タモータによりクランクシャフトを回してやらなければ
ならない。
363 号公報が知られていて、簡素な構成にてピニオンの
早期離脱という問題点を解決する提案がなされている。
コイルをモータ部と一方向クラッチの間に設け、大きな
ギャップを介して保持板を吸引しているために外径の大
きな電磁石が必要となり、重量が重くなるという欠点が
あった。また、電磁コイルの励磁をスタータモータの界
磁巻線端子の電圧降下を利用する構成を対象としている
が、最近は巻線形界磁極から永久磁石界磁に変わり界磁
巻線が存在しない問題点もある。
ギア噛み込み保持機能を備えたスタータモータを容易に
提供するにある。
力をピニオンシャフトに伝達し、前記ピニオンシャフト
に伝達された前記回転力を、前記ピニオンシャフト上を
摺動する部分の先端にピニオンギアが一体に構成された
一方向クラッチに、前記ピニオンシャフトに設けられた
ヘリカルスプラインを介して伝達し、前記一方向クラッ
チと前記ピニオンギアに生じる慣性力と回転力で前記ピ
ニオンギアをリングギアに噛合せるように構成されたス
タータモータであって、前記一方向クラッチ及び前記ピ
ニオンギアの周囲を覆うギアケースの内周面に前記ギア
ケースの形状に沿って装着された筒状体の磁気通路と、
該磁気通路の内周面に配置固定されると共に、少なくと
も前記ピニオンギアと前記リングギアの噛合時に励磁さ
れる円筒状の電磁コイルとを備え、前記ピニオンギアと
前記リングギアの噛合時、前記電磁コイルの励磁で発生
した磁束が前記磁気通路を通過し、前記一方向クラッチ
と前記磁気通路との間のギャップを介して前記一方向ク
ラッチに入射し、前記ピニオンギア或いは前記ピニオン
シャフトを通過して前記磁気通路に至るピニオンギア早
期離脱防止用磁気回路が構成されることを特徴とする。
時にスタータモータを始動して一方向クラッチとピニオ
ンの慣性力でリングギアに噛み合わせる。それと同時に
電磁コイルに電流を流して、ピニオンギアとリングギア
の噛み合い状態を維持しエンジンを始動する。キースイ
ッチのオフ動作で電磁コイルの電流を切ることにより電
磁力を取り除き、リングギア回転に伴うピニオンギアへ
の反力でピニオンギアがリングギアから離脱して始動動
作が終了する。
説明する。
モータの概略構成を示したものである。スタータモータ
にはモータ内に減速ギアを有しない構成と、減速ギアを
二軸で構成したリダクションスタータと減速ギアに遊星
歯車を用いた同軸スタータモータがあるが、ここでは同
軸スタータの構成を例にして述べる。モータ部はエンド
ブラケット1aとヨーク1bからなる固定子枠1の中に
永久磁石もしくは巻線形磁極等からなる界磁極2と、回
転子に電流を固定子側から供給するブラシ保持器3と、
ブラシ4とで構成されている。
子巻線8aを有する電機子8とから構成されている。一
方、反整流子側のシャフト6端部には太陽歯車9が設け
られており、該太陽歯車9は減速機構を構成する遊星歯
車10と噛合い、該遊星歯車10は前記固定子枠1とギ
アカバー11間に固定されているインターナルギア12
と噛合されている。そして前記遊星歯車10の支軸10
aはピニオンシャフト13と一体に組立てられていて、
該シャフトと同期して回転するように構成されている。
ヘリカルスプラインギア14が設けられており、その外
周には一方向クラッチ15のアウターがスプライン係合
され、また、前記ピニオンシャフト13上を摺動するイ
ンナーの先端にはピニオンギア16が設けられている。
そして該ピニオンシャフト13の先端部は前記ギアカバ
ー11に軸受17を介して支承され、他端部は中央ブラ
ケット18に軸受を介して支承されている。尚、19は
ピニオンリターンスプリングで、20はエンジンのリン
グギアである。
構について説明するならば、アルミニウム材から構成さ
れる前記ギアカバー11の内周面には別途形成され、円
筒部21aと半円筒部21bとからなり、且つ磁性体か
らなる磁気通路21が圧入により該ギアカバーの形状に
沿って装着されている。そしてスタータモータの静止時
におけるピニオンギア16の外周部の空間に絶縁物(円
筒状の絶縁性ボビンでもよい)22で覆われた円筒状の
電磁コイル23が配置され、接着剤等により前記磁気通
路21の内周面に固定されている。なお、前記磁気通路
の耐振性を向上させるには必要に応じて接着剤等を用い
て固定するとよい。
間絞り成形により形成されるが、他の鋳込み成形等によ
って成形しても、或いはギアカバー成形時に一体に鋳造
成形しても何等発明の本質を変えるものではない。
で、電機子巻線8aからなる主回路はモータ電流電磁開
閉器100の主固定端子104と副移動端子107を介
してバッテリ101に接続されている。一方前記モータ
電流電磁開閉器100の励磁コイル103はキースッチ
102を介して前記バッテリ101間に接続され、更に
前記励磁コイル103と並列に電流調整抵抗23aと電
磁コイル23の直列回路が結線されている。
2をオンすると励磁コイル103が励磁され、その励磁
力により副移動端子107が主固定端子104を短絡し
てバッテリ101から電機子コイル8aと電磁コイル2
3の回路に同時に電流が流れて電機子8を回転する。電
機子8で発生したトルクはシャフト6に設けた太陽歯車
9を介して遊星歯車10に伝達され、その伝達トルクは
遊星歯車10を支持する軸を介してピニオンシャフト1
3に伝達される。するとピニオンギア16は慣性力でリ
ングギア20側に押し出されると同時に、電磁コイル2
3にも電磁力が働き、ピニオンギア16とリングギア2
0の噛込状態を維持する。
ト13からのトルクはヘリカルスプラインギア14を介
して、一方向クラッチ15とピニオンギア16に伝達さ
れる。モータが始動すると一方向クラッチ15とピニオ
ンギア16とがヘリカルスプラインギア14を介して一
体に回転し、慣性力によりリングギア側に押し出され、
リングギア20とピニオンギア16が噛合いモータの回
転力をリングギア20に伝達する。そして、モータ回転
速度の増加に応じてエンジン回転速度を増加させてゆ
く。
常はリングギア20の反力が生じピニオンギア16がリ
ングギア20から離れようとするが電磁コイル23に励
磁電流が流れると、電磁コイルの起磁力で発生した磁束
はピニオンシャフト13と一方向クラッチ15及びピニ
オンギア16を通り、磁気通路21,半円筒部21b部
分を通過して一方向クラッチ15の外周部に至り、その
磁束は磁気通路21と一方向クラッチ15間のギャップ
を介して一方向クラッチ15に入射し、ピニオンシャフ
ト13あるいはピニオンギア16を通過する閉じた磁気
回路を構成する。この結果磁束が最も多く通過する位置
(電磁力の大きい位置)まで一方向クラッチとピニオン
ギア16が移動することになり、その位置はピニオンギ
アがリングギアと噛合った位置となる。
ピニオンギア16とリングギア20が噛合った状態を維
持することができる。又、エンジンが始動した直後に電
磁コイル23の電流が切れれば磁気吸引力が無くなり、
ピニオンギア16はリングギア20からの反力を受け、
かつリターンスプリング19の反力によりピニオンギア
16と一方向クラッチ15はモータ側に自動的に戻る構
成になっている。
モータがエンジンで回された場合にはキースッチを切れ
ば確実に電磁コイルの作動を止めることが出来、信頼性
の高いものとなる。
100の励磁コイル103と並列に、電流調整抵抗23
aと電磁コイル23の直列回路を接続したものを示した
が、電機子8aと電磁コイル23とを直列接続しても同
等の吸引力を得られピニオンギアの保持には十分であ
る。
ル231の位置を減速機構部と一方向クラッチ15の間
の空間に設けた場合を示す。この構成の磁気回路は中央
ブラケット18を磁性材で構成し、電磁コイル231に
電流を流すことにより発生した磁束はピニオンシャフト
13及び一方向クラッチ15の外周を通過してギャップ
を介して磁性材からなる概略円筒状の磁気通路211に
入射し、さらに中央ブラケット18を介して閉じた磁気
回路の構成となる。従って、前記磁気通路211の先端
は一方向クラッチ15の最大移動位置(l寸法)まで延
びているのが好ましく有効磁束を増やすことが出来る。
本実施例の場合は電磁コイル231の外径寸法が前記実
施例に比して大きくなるが、磁気通路211は筒形状だ
けでよく、ギアケース11内への取付けが容易となる。
るための他の回路構成を示すもので、電磁開閉器100
を構成する主固定端子104と主移動端子105に、並
列に副固定端子106と副移動端子107を設けて二重
接点構造にし、その副端子に電流調整抵抗23aと電磁
コイル23の直列回路を接続したもので、電流調整抵抗
でもって副移動端子107が主移動端子105より時間
遅れをもって移動短絡するようにしたものである。
0に噛み込んでから電磁コイル23を働かせることが出
来るので、噛み合い保持機能に必要な消費電力を当所か
ら通電するものに対し小さく抑えることが出来る利点が
ある。
成される磁気通路を介してピニオン早期離脱防止用電磁
コイルを配置してあるので、小形にして強力なピニオン
ギア噛み込み保持機能が提供できる。
図。
図。
図。
13…ピニオンシャフト、15…一方向クラッチ、16
…ピニオンギア、18…中央ブラケット、20…リング
ギア、21…磁気通路、23…電磁コイル、23a…電
磁コイル電流調整抵抗、100…モータ電流電磁開閉
器、101…バッテリ、102…キースイッチ、103
…励磁コイル、104…主固定端子、105…主移動端
子、106…副固定端子、107…副移動端子。
Claims (7)
- 【請求項1】モータの回転力をピニオンシャフトに伝達
し、前記ピニオンシャフトに伝達された前記回転力を、
前記ピニオンシャフト上を摺動する部分の先端にピニオ
ンギアが一体に構成された一方向クラッチに、前記ピニ
オンシャフトに設けられたヘリカルスプラインを介して
伝達し、前記一方向クラッチと前記ピニオンギアに生じ
る慣性力と回転力で前記ピニオンギアをリングギアに噛
合せるように構成されたスタータモータであって、 前記一方向クラッチ及び前記ピニオンギアの周囲を覆う
ギアケースの内周面に前記ギアケースの形状に沿って装
着された筒状体の磁気通路と、 該磁気通路の内周面に配置固定されると共に、少なくと
も前記ピニオンギアと前記リングギアの噛合時に励磁さ
れる円筒状の電磁コイルとを備え、前記ピニオンギアと前記リングギアの 噛合時、前記電磁
コイルの励磁で発生した磁束が前記磁気通路を通過し、
前記一方向クラッチと前記磁気通路との間のギャップを
介して前記一方向クラッチに入射し、前記ピニオンギア
或いは前記ピニオンシャフトを通過して前記磁気通路に
至るピニオンギア早期離脱防止用磁気回路が構成される
ことを特徴とするスタータモータ。 - 【請求項2】請求項1記載において、磁気通路はギアケ
ースの形状に沿った円筒部と半円筒部を有する筒状体か
らなり、ピニオンギア周囲に当たる前記ギアケースの内
周面に電磁コイルが配置固定されていることを特徴とす
るスタータモータ。 - 【請求項3】請求項1記載において、磁気通路はほぼ円
筒状からなり、一方向クラッチと中央ブラケットとで磁
気回路を形成し、該一方向クラッチと中央ブラケット間
に電磁コイルが配置固定されていることを特徴とするス
タータモータ。 - 【請求項4】請求項1記載において、電磁コイルは電流
調整抵抗を介してモータ電流電磁開閉器の励磁コイルと
並列接続されていることを特徴とするスタータモータ。 - 【請求項5】請求項1記載において、電磁コイルはスタ
ータモータの電機子巻線と直列接続されていることを特
徴とするスタータモータ。 - 【請求項6】請求項1記載において、電磁コイルはスタ
ータモータの電機子巻線と並列接続されていることを特
徴とするスタータモータ。 - 【請求項7】請求項1記載において、電磁コイルとスタ
ータモータの電機子巻線とを並列接続し、前記電磁コイ
ルの電流の立上りを電機子巻線を流れる電流の立上りよ
り遅らせるようにしたことを特徴としたスタータモー
タ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP04677694A JP3497881B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | スタータモータ |
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JP04677694A Expired - Fee Related JP3497881B2 (ja) | 1994-03-17 | 1994-03-17 | スタータモータ |
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1994
- 1994-03-17 JP JP04677694A patent/JP3497881B2/ja not_active Expired - Fee Related
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