JPH0433537A - スタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、始動のための回転トルクをエンジンに伝える
スタータに関する。

〔従来の技術〕

一般に、スタータはモータ部の回転をピニオン軸に支承
されたピニオンギアに伝えると共に、電磁式押出装置が
ピニオンギアを移動させるように構成されている。そし
て、ピニオンギアが移動すると、エンジンのリングギア
に噛み合い、モータ部の回転がエンジンに伝わるように
なっている。

従来のスタータは、モータ部とピニオン軸はほぼ同軸上
に設けられ、一方、電磁式押出装置はモータ部と並列的
に設けられていた。そして、電磁式押出装置は、シフト
レバ−を介して、ピニオンギアを移動させていた。

しかしながら、この種のスタータは、型状がすっきりと
せずに、エンジンルーム内の取付場所が限定され、エン
ジンルーム内での配置が大変であった。さらに、近年の
高密度実装の要求に合わなかった。

このために、電磁式押出装置を円筒状に構成し、ピニオ
ン軸の外周上に同軸的に配置する、いわゆる同軸型電磁
式押出装置スタータが考えられるに至った。なお、この
ようなスタータは、例えば特開昭６１−８５５７４号公
報に記載されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のスタータは、電磁式押出装置の変位を、シフ１へ
レバーを介さずに、直接、ピニオンギアの変位とする。

そのために、例えば、シフ１〜レバーの中点を軸支して
、電磁式押出装置の変位に対するピニオンギアの変位を
調整することができない。

一般に、電磁式押出装置は、その中に、磁気回路を構成
し、可動鉄心を固定鉄心に吸引することによって、電磁
式押出装置の変位として取り出している。しかしながら
、上記のように、電磁式押出装置の変位に対するピニオ
ンギアの変位を調整できないと、可動鉄心の移動量を小
さくすることができず、磁気回路のもつ磁気抵抗部分を
大きくせざるを得ない。

そのために、電磁式押出装置の電磁コイル部の発生する
磁界を大きくすることが必要となり、電磁コイルが大型
化となり、スタータ全体が大型化するという問題があっ
た。

また、一般に、固定鉄心と可動鉄心にはたらく磁気吸引
力はその隙間の変化に対して２乗特性で変化し、可動鉄
心が吸引されて固定鉄心に近づ（につれて、磁気吸引力
は可及的に大きくなる。

方、電磁コイルに供給される電流を遮断したときに可動
鉄心が戻されるようにするために、可動鉄心は戻しバネ
に付勢される。ここで、戻しバネの付勢力は、可動鉄心
と固定鉄心との隙間の変化に対し比例的に変化する。

いわゆる同軸型電磁式押出装置を持つスタータでは、上
述したように可動鉄心の移動距離が大きくなると、これ
に応して、可動鉄心と固定鉄心の隙間が大きくなり、磁
気吸引力が戻しバネ力よりかなり大きくなる。そのため
に、電磁式押出装置の各機械的要素の機械的強度を強く
せざるを得なく、また、構成が複雑となり、スタータ自
体が大型化するという問題があった。

本発明の目的は、上述の問題に鑑みてなされ、電磁式押
出装置をピニオン軸の周囲に同軸的に配置しつつも、全
体の小型化が可能となるスタータを提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

Ｊ−、記課題は、電磁コイルに通電がないときに、固定
鉄心磁極までの距離を、固定鉄心の磁極から可動鉄心ま
での距離よりも近く配置したブリッジを設け、さらに、
可動鉄心を通る磁束がブリッジを通過するように構成し
たことによって解決される。

さらに、上記課題は、可動鉄心が所定量移動したときに
、可動鉄心の形成する磁束の一部を分岐して前記固定鉄
心に通すブリッジを設けることによって解決される。

さらにまた、上記課題は、可動鉄心に連結されピニオン
ギアを移動する筒状部材を非磁性体とすることによって
も解決される。

〔作用〕

上記手段によると、可動鉄心を通る磁束の一部はブリッ
ジを通過して固定鉄心に到達するように磁気回路が構成
され、可動鉄心と固定鉄心の磁極の空隙の距離が短くな
り、磁気抵抗が小さくなる。

そのために、電磁コイルが発生する磁界を有効に用いる
ことができ、電磁コイルの巻回数を少なくでき、スター
タ全体を小型にすることができる。

さらに、上記手段によると、可動鉄心が所定量移動した
ときに、ブリッジが可動鉄心を通る磁束を分岐して固定
鉄心に供給する。

このように作用するので、可動鉄心と固定鉄心との隙間
が所定より小さくなったときに、可動鉄心と固定鉄心と
の間にはたらく磁気吸引力が小さくなる。そのために、
電磁式押出装置の機械的強度を低く抑えることができ、
各機械的要素の機械的強度が小さくてすむので、スター
タ全体を小型にすることができる。

さらにまた、上記手段によると、可動鉄心に連結された
ピニオンギアを移動する筒状部材が非磁性なので、可動
鉄心及び固定鉄心を通る磁束が、筒状部材等に漏洩する
ことがなく、電磁コイルが発生する磁界を有効に用いる
ことができる。そのために、電磁コイルの巻回数を少な
くでき、スタータ全体が小型にすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第１
図は密閉型のスタータを示している。磁性体にて構成さ
れたモータ側ハウジング１の前端には、非磁性体にて構
成された電磁コイル側ハウジング２が結合している。さ
らに、電磁コイル側ハウジング２の前端には非磁性体に
て構成されたピニオンギアケース３が結合している。

モータ側ハウジング１の内周面に永久磁石の界磁極４を
、例えば４個、等間隔で固定する。さらに、永久磁石の
界磁極４に対向してアーマチュア５を、モータ側ハウジ
ング１の内部に収納する。

さらにアーマチュア５の一部にコミユニチータロを構成
する。

また、ブラシ７を保持具８を介してモータ側ハウジング
１の内側に固定する。ブラシ７はコミユニチータロに適
度な付勢力をもって接触し、ブラシ７を介し、さらにコ
ミユニチータロを介してアーマチュア５のアーマチュア
コイルに電流を供給する。

アーマチュア５の前端にピニオン軸９が結合する。アー
マチュア５とピニオン軸９は一体的に結合し、その前端
は、ピニオンギアケース３に設けた軸受１０を介し、さ
らに、その後端は、アーマチュアの後方に設けられた軸
受（図示せず）を介して、回転自在に支承する。

ピニオン軸９の一部分にヘリカルスプライン１１を設け
る。また、ピニオン軸９の外周側には、非磁性体にて構
成された筒状部材１２を配置する。

筒状部材１２の内周面にはへりカルスプラインが設けら
れ、ピニオン軸９に設けたヘリカルスプライン］１を介
して、ピニオン軸９と筒状部材１２が摺動可能に、かつ
、ピニオン軸９の回転が筒状部材１２に伝達されるよう
になっている。

筒状部材１２の前端には一方面クラッチ１３を設ける。

さらに、その前端にピニオンギア１４を配置する。一方
向クラッチ１３は筒状部材１２の回転をピニオンギア１
４に伝達するものであるが、これと共に、ピニオンギア
］４に逆負荷が生したときに筒状部月１２とピニオンギ
ア１４の接続を切り離す作用をなす。

電磁コイル側ハウジング２の内周側に電磁式押出機構１
５を配置する。電磁式押出機構］５は、固定鉄心１６．
可動鉄心１７．電磁コイル１８がら構成する。固定鉄心
１６は筒状をなし、軸方向の断面形状をコの字として、
さらに、コの字の底面を電磁コイル側ハウジング２の内
面に接触させたまま軸を中心として回転した如くの形状
をなす。

固定鉄心１６の内部に円筒形状の電磁コイル１８を収納
する。また、固定鉄心］６の前端部の軸中心方向の延長
部は、後端部の軸中心方向の延長部よりも長くなってい
る。さらに、この長くなった部分の可動鉄心１７と対向
する部分は、磁極］９を構成する。固定鉄心１５の開口
部の一部は、軸方向に移動可能な円筒形状の可動鉄心１
７によって占められる。これにより、電磁コイル］８が
磁界を発生すると、固定鉄心１６と可動鉄心１７は隙間
（空気）を介して磁気回路を形成する。したがって、磁
界が発生すると、可動鉄心１７と固定鉄心１６の磁極１
９は相互に吸引する。

可動鉄心１７は止め具２０を介してピニオン軸９に連結
され、可動鉄心の移動量はそのままピニオン軸９の移動
量となる。

可動鉄心１７の内周方向に可動鉄心１７と近接して、円
筒形状のブリッジ２１を配置する。ブリッジ２１は可動
鉄心］７とほぼ平行となるように配置され、かつ、ブリ
ッジ２１から磁極１９までの距離が可動鉄心１７の先端
部から磁極１９までの距離よりも近くなるように配置さ
れる。ブリッジ２１の後端部は折りまげられ、筒状部材
１２に連結する。したがって、ブリッジ２〕は筒状部１
２及び可動鉄心１７と移動量を同じくして変位する。ま
た、このブリッジ２１の折りまげ部とピニオンギアケー
ス３の後端に設けられた側板２３の間に戻しバネ２２を
配置し、ピニオン軸９を後端方向に付勢する。

固定鉄心１６の後方にスイッチ２４を配置する。

スイッチ２４は固定接点２５及び可動接点２７から構成
される。固定接点２５は電磁コイル側ハウジング２に固
定される。さらに、固定接点２５には貫通軸２９が結合
されている。可動接点２７は、押しバネ２６により付勢
され、かつ、一端を筒状部材１２に固定された押え具２
８により押圧される点貫通軸２９に沿って摺動可能に保
持される。

可動接点２７と固定接点２５とが接触すると、コンミテ
ータ６及びブラシ７を経て、電流がアーマチュア５のア
ーマチュアコイルに供給される。

また、押しバネ２６は、図示しないエンジン始動スイッ
チをオフした時に、可動接点２７と固定接点２５とをバ
ネ力によって切り離すためのもので、両接点と絶縁して
設けられる。また、貫通軸２９は、可動接点２７を円滑
に移動できるように設けられ、また、さらに、可動鉄心
１７に連結される押え具２８にも同様に貫通している。

また、押え具２８側の孔と該貫通軸２９とのはめ合いに
よって、筒状部材１２が回転しても、可動鉄心１７が回
転しないように、回り止めの作用をしている。

また、スイッチ２４に設けた貫通軸２９と、筒状部材１
２に設けた押え具２８との間で筒状部材］２の回り止め
機構を構成している。このため、可動鉄心１７にキー溝
を設（づて回り止めを構成するものに比べて、可動鉄心
１７の全体を磁路として有効活用でき、スタータの小形
化に役立つ。

次に、この実施例の動作を説明する。

図示していないエンジン始動スイッチがオンされると電
磁式押出機構１５に電流が供給される。

これに伴い電磁コイル１８内に電流が流れ、電磁コイル
１８は磁界を発生する。この磁界を受けて、固定鉄心］
６及び可動鉄心１７に磁束が生し、磁気回路が形成され
る。

図示していないエンジン始動スイッチがオンされていな
い状態では、ピニオン軸９は押しバネ２２にって後端方
向に付勢され、固定鉄心１６及び可動鉄心１７の磁極１
９の間は所定の隙間が生じている。固定鉄心〕６及び可
動鉄心〕７に磁気回路が形成されると、固定鉄心１６と
可動鉄心１７の間に吸引力が生じ、戻しバネ２２の弾性
力に抗して、可動鉄心１７は先端方向に移動する（第１
図において右方向）。

可動鉄心１７の移動力は止め具２０を介して筒状部月１
２に伝達され、可動鉄心１７の移動に伴って筒状部材１
２が移動し、さらには、ピニオンギア１４が移動する。

筒状部月１２に内側にはヘリカルスプライン１１を設け
ているので、これによって、筒状部材］２はゆるやかに
回転しながら移動する。なお、このように構成すること
によって、ピニオンギア１４がゆるやかに回転しながら
エンジンのリングギア２９に当接するので、ピニオンギ
ア１４がリングギア２９に噛み込みやすくなる。さらに
筒状部材１２が前端方向に移動すると、ピニオンギア１
４の側面とエンジンのクランク軸に直結しているリング
ギア２９の側面が接触し、その後、ピニオンギア１４は
リングギア２９に噛み込む。

方、可動鉄心１７の移動は押え具２８を介して、スイッ
チ２４の可動接点２６にも伝達され、可動鉄心１７の移
動に伴って可動接点２６も移動する。ピニオンギア１４
がリングギア２９に噛み込む位置にまで移動すると、可
動接点２６は固定接点２５に接触して電気的に短絡する
ように構成する。この短絡により、ブラシ７及びコミユ
ニチータロを介してアーマチュア５のアーマチュアコイ
ルに電流が供給される。アーマチュア５のアーマチュア
コイルに電流が流れると、界磁極４の発生する磁束との
間に力が生し、アーマチュア５に回転トルクが発生する
。

アーマチュア５の回転力は、ピニオン軸９．筒状部月１
２に及び一方向クラッチ］−３を介してピニオンギア１
４に伝えられる。これによって、ピニオンギア１４はリ
ングギア２９を回転させ、漸く後にエンジンが始動する
ことになる。

エンジンの始動か完了すると、図示していないエンジン
始動スイッチがオフされ、さらに、電磁式押出機構１５
に供給されていた電流が遮断され、電磁コイル１８は磁
界を発生しなくなる。これによって、可動鉄心１７と固
定鉄心１６との間にはたらいていた吸引力はなくなり、
筒状部材１２は戻しバネ２２の付勢力によって後端方向
に移動される（第１図左方向）。これに伴って、ピニオ
ンギア１４はリングギア２９に噛み込んだ状態から］６ 解かれる。

また、これと同しくして、アーマチュア５のアーマチュ
アコイルに供給されていた電流も遮断され、アーマチュ
ア５の回転が停止する。

欣に、電磁式押出機構１５の詳細について説明する。

電磁コイル１８に電流が供給され、電磁コイル１８が磁
界を発生すると、これに応じて固定鉄心１６及び可動鉄
心］７の中に磁束が通り、固定鉄心］６の磁極１９と可
動鉄心１７との間に形成する隙間を介して磁気回路を形
成する。

ところで、第２図（ａ）に示すように、筒状部材］２か
磁性体で構成されていると、電磁コイル］−８の発生し
た磁界によって筒状部材］２の中にも磁束が通ることに
なる。したがって、電磁コイル１８の発生した磁力線は
、固定鉄心１６と可動鉄心１７以外へ、漏洩したことに
なり、固定鉄心１６と可動鉄心１７を通る磁力線が減少
することとなる。すなわち、電磁コイル１８に電流が流
れたときの、固定鉄心１６ど可動鉄心１７の間の電磁吸
引力が低下する。

このために、設計的に必要な電磁吸引力を得るためには
、電磁コイル１８の巻回数を増加させて、電磁コイル１
８の発生する磁界を強くさせなりればならない。しかし
ながら、必然的に、電磁コイル１８が大型となり、電磁
押出機構１５が大型かつ大重量となり、これに加えて消
費電力も大きくなってしまう。

また、−船釣に、スタータは、取付自由度の点から視る
と、スタータの径は一様である方が望ましい。したがっ
て、電磁式押出機構１５を収容している電磁コイル側ハ
ウジング２の外径とモータ側ハウジング１の外径はほぼ
同しにする必要が生じ、電磁コイル］−８の巻数を増や
すためには、スタータの軸方向長さが長くなってしまう
。

これに対し、第２図（ｂ）に示すように、筒状部材１２
を非磁性体材料により構成すると、電磁コイル１８の発
生する磁界による磁力線が、筒状部材１２を通りにくく
なる。また、同様に、筒状部材２の内側に配置されてい
るピニオン軸９にも磁力線が通りにくくなる。このため
に、固定鉄心１６及び可動鉄心１７を通る磁束が減少す
ることなく、電磁コイル１８の発生する磁界を有効に用
いることができる。

すなわち、電磁コイル１８を大型にすることなく、所望
の固定鉄心１６と可動鉄心１７の磁気吸引力を得ること
が可能となる。

一般に、固定鉄心１６と可動鉄心１７の間の吸引力は、
固定鉄心１６と可動鉄心１７との隙間の距離の２乗に反
比例して小さくなる。エンジン始動スイッチかオンの状
態になると、戻しバネ２２の付勢力に抗して、可動鉄心
１７は移動する。設計」二から戻しバネの弾性力は決ま
るので、固定鉄心］６と可動鉄心１７の距離が大きくな
ると、電磁コイル１８の巻回数も増やす必要がある。し
かも、この距離に応して、可及的に増やす必要がある。

本実施例では、第２図（Ｃ）に示すように、可動鉄心１
７の内側と、近接し、わずかな隙間を介して、はぼ可動
鉄心１７と平行にブリッジ２１を設けた。

さらに、このブリッジ２１の先端と固定鉄心１６の磁極
１９までの距離を、可動鉄心１７から磁極１９までの距
離よりも近くなるようにする。

このために、可動鉄心］−７を通る磁束は、そのまま固
定鉄心１６を通るものの他に、ブリッジ２１を介して固
定鉄心１６を通るものが現われるようになる。そのため
に、可動鉄心１７と固定鉄心］６の磁極 １９の間にはたらく電磁吸引力の他に、ブリッジ２］と
磁極１９にはたらく電磁吸引力が現われる。。

しかも、ブリッジ２１と磁極１９の距離は可動鉄心１７
と磁極１９の距離よりも小さいので、ブリッジ２１と磁
極１９の間の磁気吸引力は充分大きいものとなる。

このように、ブリッジ２１を設けることにより、電磁押
出機構１５の発生する力が増大するので、電磁コイル１
−８の発生する磁界を小さくして、電磁コイル１８の巻
回数を減らせる。

次に、戻しバネ２２について触れながら、電磁式押出機
構１５の説明をする。前述したように、固定鉄心１６と
可動鉄心１７の間の磁気吸引力は、はぼ固定鉄心１６と
可動鉄心］７の隙間の距離の２乗に反比例して小さくな
る。この磁気吸引力は第３図（ｂ）のようになる。なお
第３図において、縦軸が磁気吸引力を示し、横軸は固定
鉄心１６と可動鉄心１７の長さが、最小から最大まで変
化することを示している。一方、第３図（ａ）に示すよ
うに、戻しバネ２２の付勢力は、固定鉄心１６と可動鉄
心１７の隙間の長さが大きくなるにつれて、はぼ直線的
に減少する。

電磁式押出機構１５が正常にピニオン軸９を前端方向に
押し出してピニオン１４をリングギア２９に噛みあわせ
るようにするためには、電磁押出式押出機構１５の電磁
コイル１６に電流が流れたときに、固定鉄心１６と可動
鉄心１７の間の電磁吸引力が戻しバネ２１の反力よりも
大きい必要がある。

第３図（ｂ）の特性を示すような電磁式押出機構では、
空隙長が大きい状態から小さい状態に変化したときに、
戻しバネ２１の圧力が比例的に大きくなるのに対して、
磁気吸引力が可及的に大きくなる。そのために、第３図
の（ｂ）及び（ａ）の示す線を比較すれば分かるように
、空隙長が太きいとき（ピニオンギア］−４がリングギ
ア２９に噛み合っていないとき）に磁気吸引力が戻しバ
ネの反力よりも大きくなるように設定すると、空隙長か
小さいとき（ピニオンギア］４がリングギア２９に噛み
合っているとき）に磁気吸引力が戻しバネの反力より余
りに大きくなりすぎてしまう。

この結果として、固定鉄心］６と可動鉄心１７の隙間の
長さが充分に小さくなったときに、不必要な機械荷重が
電磁式押出機構１５にかかる。このために、例えば、戻
しバネを押えるため機構の強度を大きくするなど、電磁
式押出機構１５の各機械要素を機械的損傷に対し強く設
定しなければならない。

これに対して、本実施では、第３図（ｃ）に示すように
、固定鉄心１６と可動鉄心］７の隙間の長さが小さくな
るのに対して、これと比例的に増加する電磁吸引力が得
られる。また、このことを詳述する。第２図（ｃ）に示
すように、可動鉄心１７とかつわずかな隙間を介してほ
ぼ平行にブリッジ２１を設けている。このブリッジ２１
は、筒状部材１２に連結され、筒状部材］−２と共に移
動する。

電磁コイル１８に電流が流れると、固定鉄心１６と可動
鉄心１７の間に磁気吸引力がはたらき、固定鉄心］６と
可動鉄心１７の距離が小さくなる。

また、距離が小さくなるにつれて、磁気吸引力も大きく
なっていく。しかしなから、固定鉄心１６と可動鉄心１
７との距離が所定以下になると、ブリッジ２１の一部が
磁極１９の側面に重なるようになる。このために、それ
までは固定鉄心１６゜可動鉄心１７を軸方向に吸引する
ようにはたらいていた磁束の一部が、ブリッジ２１を介
して分路され、固定鉄心１６の内径側の側面を通るよう
になり、磁気吸引力が低下する。

固定鉄心１６と可動鉄心１７を軸方向に吸引するように
はたらいていた磁束は、ブリッジ２１ど２：（− 固定鉄心］６の重なり合う部分が大きくなるほど、ブリ
ッジを介して多く分路されていく。そして、これによる
磁気吸引力の低下分も大きくなっていく。そのために、
固定鉄心１６と可動鉄心１７の隙間の長さが小さくなっ
ても可及的に磁気吸引力が大きくならす、隙間の長さが
小さくなるにつれて比例的に大きくなるような特性を得
ることができる。

ブリッジ２１を設けることによって、空隙長が小さい範
囲での磁気吸引力が、戻しバネの反力に比較して、大き
く出過ぎることがない。そして、同図（ｃ）に示すよう
に、吸引力特性は、全空隙長の範囲に渡って、戻しバネ
の反力特性に合致した傾向となり、空隙長の小さい範囲
で必要基」二の吸引力で、可動鉄心１７を引き付けるこ
とが無くなるので、機械的過負荷も少なく、長寿命化に
も有効である。

次に、ブリッジ２］の厚みについて説明する。

一般に、ブリッジ２１を通る磁束の」―限はブリッジを
通る磁束の厚みによって決まる。すなわち。

大きな磁界があったとしても、ブリッジがその厚みに応
して磁気飽和し、ある一定までの磁束しか通らない。

前述のように、固定鉄心１６と可動鉄心１７の隙間が大
きいときは、ブリッジ２１を通る磁束か大きければ固定
鉄心１６と可動鉄心１７の間の磁気吸引力が大きくなる
ので、ブリッジの厚みを大きくした方が望ましい。逆に
、固定鉄心１６と可動鉄心１７の隙間が小さいときは、
あまりに、ブリッジ２１を通る磁束が大きいと、固定鉄
心１６と可動鉄心１７の間の吸気吸引にかかる磁束が小
さくなりすぎる。

第４図（ａ）に示すように、ブリッジ２１の厚みが大き
くなるにしたがって、固定鉄心１６と可動鉄心１７の隙
間が小さいときの磁気吸引力は小さくなっていく。ブリ
ッジ２１の厚みが２ｎＩ１１以」−になったときは、磁
気吸引力が小さくなりすきで、実用」二、不利となる。

また、第４図（ｂ）に示すように、ブリッジ２１の厚み
が小さくなるにしたがって、固定鉄心１６と可動鉄心１
７の隙間が太きいときの磁気吸引力に小さくなっていく
。ブリッジ２１の厚みが１■以下となったときに、やは
り、磁気吸引力が小さくなりすぎ、実用上、不利となる
。

このように、実用ト使用できるのはブリッジ２１の厚み
が１ｍｍから２ｍの範囲に限られる。なお望ましくは、
ブリッジ２１の厚みが１．５ｎｎのときである。

次に、ブリッジ２１の突き出し長さについて説明する。

第５図の横軸は以下の（１）式に示す突き出し率を示し
ている。

なお、ブリッジの突き出し長さをさらに正確に定義する
と、ブリッジ２１が可動鉄心１７と重なっている部分か
らブリッジ２１の先端までの距離である。さらに、可動
鉄心１７から固定鉄心１６までの距離は、磁束が通過す
る方向における距離を示している。また、第５図の、縦
軸は、エンジン始動スイッチがオンされて電磁コイル１
８に電流が流れ始めたときの固定鉄心１６ど可動鉄心］
−７との間にはたらく磁気吸引力を示している。

なお、ここでは、突き出し率が零の状態（ブリッジ２〕
がない場合）の磁気吸引力を１としている。

第６図をみろと、始めは、ブリッジ２１の突き出し率が
零から増加していくと、これに伴って、磁気吸引力も増
加していく。すなわち、少しでも、ブリッジ２１の突き
出しがあれば、磁気吸引力の増加に効果がある。さらに
ブリッジ２１の突き出し率が大きくなり、ブリッジ２］
の突き出し串が１となったときに最大となる（ブリッジ
２１がほぼ固定鉄心１６にまで達したとき）。さらに、
ブリッジ２１の突き出し率が大きくなり（ブリッジ２］
と固定鉄心１６の重なる部分が大きくなっていく）、ブ
リッジ２］の突き出し率が１．５　になると、磁気吸引
力はブリッジ２１の突き出し率が零の場合と等しくなる
。なお、ブリッジ２１の突き出し率がさらに大きくなる
と、磁気吸引力はますます小さくなっていく。

このことから、ブリッジ２１の突き出し長さを固定磁性
１６と可動磁極１７の隙間の約１．５倍以下に抑えるの
が望ましいことがわかる。

第６図は、本発明の第２の実施例を示すもので、わかり
やすくするために、電磁押出機構１５のみを抜き出して
示している。図中第１図と同一記号は第１図と同一部材
又は、同様の動作を有する構成であるので説明は省略す
る。本実施例で、第１図と異なるのは、ブリッジ２］を
可動鉄心１７と一体に構成した点にある。もちろん、可
動鉄心１７が右方向に移動した際、ブリッジ２１の先端
が、磁極１９に接触しないよう径方向に若干の距離を設
けて構成されることは言うまでもない。この実施例では
、ブリッジ２１は、可動鉄心１７と同時に成形できるか
ら、ブリッジ２１を筒状部材１２に取り付ける特別の工
程を省略できる。

第７図は、本発明の第３の実施例を示す。同様に、電磁
押出機構］−５のみを抜き出して示しているが、他の構
成は第１図と同様である。図中他の図面と同一記号は、
同一部材又は同様の動作を有する構成であるので説明は
省略する。本実施例で、第１図と異なるのは、ブリッジ
２１を磁極１９側の先端に配設した点にある。もちろん
可動鉄心１０が吸引力の作用によって、磁極１９に近づ
いても、ブリッジ２１と接触しないように若干の挟間を
設けであるのは言うまでもない。この実施例では、ブリ
ッジ２１を、筒状部材１２に取り付ける特別な手段を省
略できるだけでなく、可動部分でなく、固定した静止部
分である磁極１９側に取り付ければ良いので、取り付は
法が簡単になるばかりでなく、機械的強度など信頼性の
向１−に役立つ。なお、ブリッジ２１は固定磁極１９を
作成する際、これと一体に形成しても良い。

第８図は、本発明の第４の実施例を示したもので、電磁
押出機構１５のみを抜き出して示すが、他の構成は第１
図と同様であり、また図中、他の図面と同一記号は、同
一部材あるいは同様の動作を有する構成部材であるので
説明は省略する。

本実施例で、第１図と異なるのは、ブリッジ２１を可動
鉄心１７の先端に設けたばかりでなく、さらにブリッジ
１７を透磁率の異なる二つの物質２１ａ、２１ｂで構成
した点にある。すなわちこの場合、可動鉄心１７に近い
方の部分２　］、　ｂは低透磁率材（非磁性材２合成樹
脂など）で構成し、磁極１９に近い方の部分２１ａは高
透磁率材（鉄なと、可動鉄心１７と同様部材）で構成す
る。なお、低透磁率材２１ａの空隙への突き出し長さは
、可動鉄心１７の先端より少しでも空隙３５側に出てい
れば良く、また高透磁率材２１ａで構成されるブリッジ
部先端は、磁極１９と軸方向に重なる部分を有するよう
に構成する。さらにブリッジ部全体は、可動鉄心１７が
吸引力によって磁極１つ側に十分近接した点においても
、磁極１９より径方向に若干の隙間を有するようにある
段差を持って可動鉄心１７に固定されることは言うまで
もない。この実施例では、可動鉄心１７が吸引力によっ
て磁極１９側に順次近づいても、可動鉄心１７の先端と
、高透磁率材２１ａとの間隔は常に一定であり、磁極１
９と、高透磁率材２１ａとの重なり部分が増加するのみ
である。このため、本実施例においては、第１図の場合
のように空隙３５がノ」１さくなる点における吸引力の
低下が防止できる。

なお、ブリッジ２１は、可動鉄心１７の先端に配するば
かりでなく、第１図のように、筒状部制］２に固定する
構成にしても良い。

第９図は、本発明の第５の実施例を示すもので、リダク
ション機構を備えたスタータを示している。

また、図中第１図と同一のものは同一記号を付している
。ます、モータ側ハウジング１と電磁コイル側ハウシン
グ２との間にクラッチ側ハウジング４０を設け、クラッ
チ側ハウジング４ｏの中に遊星減速機構部４９及び一方
向クラッチ５ｏを収納する。

アーマチュア５のアーマチュア軸５１の前端にアーマチ
ュアギア５２を設ける。アーマチュア軸５１は、軸受５
３を介して、センターブラケット５４に支承される。遊
星ギア５５はその内側でアーマチュアキア５２に噛み合
い、また、その外側でインターナルギア５６に噛みあっ
ている。遊星ギア５５の軸中心部にスプロケット５７を
設ける。

スプロケット５７の一端は、クラッチアウター５８が固
着され、アーマチュアギア５２により受ける遊星ギア５
５の回転力は、スプロヶッ１〜５７を介して、クラッチ
アウター５８に伝えられる。

ピニオン軸９の後端に設けられたクラッチインナー５９
は、ボールベアリング６ｏを介して、センターブラケッ
ト６１に支承されている。また、クラッチアウター５８
とクラッチインナー５９の間にはアウターメタル６２が
圧入され、クラッチアウター５８及びクラッチインター
５９を互いに支持する。そして、クラッチアウター５８
の回転力は、ローラ６３を介し、クラッチインター５９
に伝えられ、ピニオン軸９を回転せしめる。

この実施例では、一方向クラッチ５ｏを遊星減速機構部
４９と一体として、アーマチュア５と、電磁式押出機構
１５の間に配したので、部品点数の減少に役立つ。しか
も、一方向クラッチ５ｏと、クラッチ側ハウジング４ｏ
の間の空間に、スイッチ２４を設けたので、モータ、遊
星減速ギア、接点機構、＠磁式押出機構、一方向クラッ
チ、ピニオンギアと順次軸方向に並べたものより、軸方
向に短くなり小形化に役立つ。

また、ブリッジ２１を電磁コイル１８の外側に設けたの
で、スタータの内側に多くある磁性体部材から遠ざける
ことができ（電磁コイル側ハウジング２は非磁性体で構
成されている）、漏洩磁束を少なくすることができる。

そのために、ブリッジを薄くして、空間を効率的に利用
できる。

第１０図は、本発明の第６の実施例を示すもので、止め
キー６５によって戻しバネ２２の付勢力を支承する。こ
のように構成することによって、ブリッジ２１に戻しバ
ネ２２の付勢力がかからす、ブリッジ２１が変形するこ
とがない。

第１１図は、本発明の第７の実施例を示すもので、また
、図中第１図と同一のものは同一記号を付している。ま
た、スイッチ２４が省略しである。

この実施例は、電磁式押出機構１５の構成に特徴があり
、この部を主として説明する。なお、他の部分について
は、概ね、第１の実施例と同様である。

磁気分路を構成する磁性体よりなるブリッジ２１は、可
動鉄心１７の先端付近で、電磁コイル側ハウジング２の
内周壁に固着されて成る。さらに、ブリッジ２１は、一
端を可動鉄心１７と重なるように、又他端は後述するよ
うに少なくとも、固定鉄心１６の磁極１９の先端までの
長さの範囲で設定する。

また、可動鉄心１７は、押え板２０．スナップリング６
５によってピニオン軸９に沿って円滑に動けるように筒
状部材１２に固着されている。さらに、電磁コイル側ハ
ウジング２は、非磁性材で構成する。また、可動鉄心１
７は、前述の電磁コイル側ハウジング２に対して摺動自
在に内嵌している。

このように構成した電磁押出機構１５において電磁コイ
ル１８に通電すると、固定鉄心１６．固定磁極１９、空
隙１０ａ、可動鉄心１７を通る磁路が形成され、上記の
固定鉄心１６と可動鉄心１７を空隙を縮少せしめる方向
（図では右方向）に、磁気吸引力を受ける。なお、この
時、可動鉄心］７の先端外周近辺に磁性体よりなるブリ
ッジ２１が配せられているので、電磁コイル１８によっ
て生じた磁束の一部は、磁束の通り易いこのブリッジ２
】を通って磁極１９に流れ込むようになる。このことは
、言い換えれば、磁束の通り易くなった分だけ、固定鉄
心］６と可動鉄心１７の空隙の長さが短くなったと等価
であり、このため、ブリッジ２１の無い場合に比べて吸
引力を増大することができる。この時、可動鉄心１７が
吸引力により、順次磁極］９に近づいても、ブリッジ２
１と固定鉄心］６の磁極１９の距離関係は、不変で、も
し、ブリッジ２１の端部を固定鉄心１６の磁極１９の端
部近辺に構成すれば、後述するように、可動鉄心１７の
移動にかかわらず常にブリッジ併用式の磁気吸引力が最
大の点で動作させることができる。従って、所要の電磁
吸引力を発生せしめるために必要な構成部材は従来装置
よりも小形、軽量で済み、電力消費量も少なくて済む。

第１２図に、エンジン始動スイッチがオンされて電磁コ
イル１８に電流が流れ始めたときの、固定鉄心」６と可
動鉄心１７との間にはたらく磁気吸引力とブリッジ突き
出し率との関係を示す。第１２図に示すように、第１図
に示す実施例とほぼ同様の結果を得る。

第１３図は、本発明の第８の実施例を示すもので、第１
１図と同一記号は、同一部材又は同様の動作を有する構
成であるので説明は省略する。本実施例で、第１１図と
異なるのは、ブリッジ２１を可動鉄心１７と一体に、可
動鉄心１７の外周側先端に設けた点にある。この実施例
では、可動鉄心１７の移動と共にブリッジ２１も移動す
るために、ギャップ長さが短くなって来ると、ブリッジ
２］の先端が固定鉄心１６の磁極］９と重なる為、吸引
力が低下する。従来のスタータに用いられる電磁式押出
機構のもつ吸引力特性は、隙間が小さい部分で少々オー
バースペック気味に発生しているため、隙間の長さが大
きい部分での吸引力特性を増加させることによって、十
分小型化は達成される。この実施例では、第１１図に比
較して、ブリッジの構成が簡単となり、ハウジング２の
加工も不要となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、スタータ全体を
小型化できるという効果を得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスタータの第１の実施例を示す図
、第２図は電磁式押出機構の磁束を示す図、第３図は電
磁式押出機構の特性説明図、第４図は第１の実施例の磁
気吸引力とブリッジの厚みの関係を示す図、第５図は第
１の実施例の磁気吸引力とブリッジの突き出し率の関係
を示す図、第６図は第２の実施例を示す図、第７図は第
３の実施例を示す図、第８図は第４の実施例を示す図、
第９図は第５の実施例を示す図、第１０図は第６の実施
例を示す図、第１１図は第７の実施例を示す図、第１２
図は第７の実施例の磁気吸引力とブリッジの突き出し率
との関係を示す図、第１３図は第８の実施例を示す図で
ある。 ９・ピニオン軸、１２・・・筒状部材、１４・・・ピニ
オンギア、］６　固定鉄心、１７・・・可動鉄心、１８
電磁コイル、 ２１・・ブリッジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、モータの回転をピニオン軸を介してピニオンギヤに
   伝達するものにおいて、前記ピニオン軸の外周に設けら
   れ、電流の供給を受けて磁界を発生する電磁コイルと、
   前記ピニオン軸の外周に設けられ前記電磁コイルの発生
   する磁界を受けて磁束を形成し、さらに、その一部に磁
   極を有する固定鉄心と、前記固定鉄心の形成する磁束に
   より吸引されて移動して前記ピニオンギアをエンジンの
   リングギア側に移動させる可動鉄心と、前記電磁コイル
   に通電がないときに前記固定鉄心の磁極までの距離を、
   前記固定鉄心の磁極から前記可動鉄心までの距離より近
   く配置したブリッジを設け、かつ、前記可動鉄心を通る
   磁束が前記ブリッジを通過するように構成したことを特
   徴とするスタータ。 ２、モータの回転をピニオン軸を介してピニオンギアに
   伝達するものにおいて、前記ピニオン軸の外周に設けら
   れ、電流の供給を受けて磁界を発生する電磁コイルと、
   前記ピニオン軸の外周に設けられ、前記電磁コイルの発
   生する磁界を受けて磁束を形成し、その一部に磁性を有
   する固定鉄心と、前記固定鉄心の形成する磁束により吸
   引されて移動し前記ピニオンギアをエンジンのリングギ
   ア側に移動させる可動鉄心と、前記可動鉄心が所定量移
   動したときに、前記可動鉄心の形成する磁束の一部を分
   岐して前記固定鉄心に通すブリッジを備えたことを特徴
   とするスタータ。 ３、モータの回転をピニオン軸を介してピニオンギアに
   伝達するものにおいて、前記ピニオンシャフトの外周に
   設けられ、電流の供給を受けて磁界を発生する電磁コイ
   ルと、前記ピニオン軸の外周に設けられ前記電磁コイル
   の発生する磁界を受けて磁束を形成し、その一部に磁極
   を有する固定鉄心と、前記固定鉄心の形成する磁束によ
   り吸引されて移動し前記ピニオンギアをエンジンのリン
   グギア側に移動させる可動鉄心と、前記可動鉄心に連結
   され前記ピニオンギアを移動させる非磁性体の筒状部材
   を備えたことを特徴とするスタータ。 ４、ピニオンギアと、前記ピニオンギアを回転せしめる
   ピニオン軸と、前記ピニオンギアのスラスト方向駆動用
   の電磁押出装置とを同心状に配設したものにおいて、前
   記電磁押出装置の磁気回路に設けられる空隙の近傍に、
   磁性体より成る磁気分路を配設したことを特徴とするス
   タータ。 ５、請求項１において、前記ブリッジを前記電磁コイル
   の外側に設けたことを特徴とするスタータ。 ６、請求項１において、前記ブリッジを前記電磁コイル
   の内側に設けたことを特徴とするスタータ。 ７、請求項１において、前記ブリッジの厚さを１ｍ以上
   ２ｍｍ以下とすることを特徴とするスタータ。 ８、請求項１において、前記ブリッジの厚さを約１．５
   ｍｍとすることを特徴とするスタータ。 ９、請求項１において、前記ブリッジの先端が前記固定
   鉄心と可動鉄心の間となるように構成したことを特徴と
   するスタータ。 １０、請求項１において、前記ブリッジが透磁率の異な
   つた領域をもつように構成されることを特徴とするスタ
   ータ。 １１、請求項１において、前記ブリッジが円筒状である
   ことを特徴とするスタータ。 １２、請求項１において、前記ブリッジは磁性体である
   ことを特徴するスタータ。 １３、請求項１において、前記モータの回転を、減速機
   構を介して減速してから、前記ピニオンに伝えるように
   構成したことを特徴とするスタータ。