JPS63209448A - エンジン用スタ−タ装置 - 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】 （産業上の利用分舒） 本発明はエンジン用スタータ装置に関し、更に詳細には
車輌の機関始動用として用いられる同軸形のエンジン用
スタータ装置に関する。

（従来の技術） 従来、車輌の機関始動用として用いられるスタータ装置
は第３図に示されるように構成されていた。

第３図に示される従来のスタータ１は、直流電動機２と
、電機子回転軸３の延長軸部３ａ上を摺動可能に嵌装さ
れたオーバランニングクラッチ装置１４と、このオーバ
ランニングクラッチ装置４を電機子回転軸３の延長軸部
３ａ上でｔｉｉｅさせるため直流電動機２の側部に配置
された電磁石スイッチ族ｗ５のプランジャロッド６に一
端が係合され他端がオーバランニングクラッチ装置４に
取付けられた環状部材７に係合したシフトレバ−８とに
よって構成されていた。

（発明が解決しようとする問題点） このように、従来のスタータ装Ｍ１は、オーバランニン
グクラッチ装Ｍ４を電機子回転軸３の延長軸部３ａ上で
摺動させるためのシフトレバ−８を必要とし、更にこの
シフトレバ−８を作動させ且つ直流電動機２への電源投
入を行なう電磁石スイッチ装置５が直流電動機２の側部
に配置された所ｇｌＺ軸構成とされていたため車輌設計
時のエンジンレイアウトに大きな制約を与えていた。

このような問題を回避するため電磁石スイッチ装置を直
流電動機の軸方向一端側に配置してスタータを単なる細
長筒状体の如きシンプルな形状にする乙とが提案された
。この提案によると、直流電動機の電機子回転軸を中空
にし、従来シフトレバ−を作動させていた電磁石スイッ
チ装置のプランジャロッドをこの電機子回転軸の内部通
路を通して出力回転軸まで伸長させることが基本的な構
成とされ、直流電動機の電機子回転軸と電磁石スイッチ
装置のロッドが同一軸線上に配置されていることからこ
のようなスタータを同軸形スタータと称している。そし
て、この基本的構成の同軸形スタータにおいて、更にそ
の軸方向長さを短かくして小型にするため、直流電動機
の電機子を構成する電機子回転軸の内部にオーバランニ
ングクラッチ装置を内蔵したエンジン用スタータ装置が
提案された。

オーバランニングクラッチ装置を内蔵したエンジン用ス
タータ装置は、電機子回転軸の内周部に拡径凹部を形成
し該凹部の内周面に複数のカム面を形成して該電機子回
転軸内部に押入されたクラッチインナーとの間に楔形空
間部を形成し、この空間部にそれぞれローラおよび抑圧
スプリングを配置しようとするものである。すなわち、
当該スタータは電機子回転軸がオーバランニングクラッ
チ装置のクラッチアウターを兼用するように構成された
ものである。

しかしながら、従来のエンジン用スタータ装置を小形化
するために電機子回転軸内部にオーバランニングクラッ
チ装置を配置すると、該電機子回転軸の外径が著しく大
きくなり、そのためエンジン用スタータ装置全体の直径
が大きくなってしまうという不都合が生じた。

本発明の目的は、電機子回転軸内部にオーバランニング
クラッチ装置を設置した場合でも全体の外径を大きくす
ることなく小形化可能なエンジン用スタータ装置を提供
することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明のエンジン用スタータ装置は、直流電動機がオー
バランニングクラッチ装置を内蔵した電機子回転軸およ
び磁路を形成する筒状の目−りの内周面に周方向に配置
された永久磁石からなる６極以上の磁極を備えてなるこ
とを特徴とする。

（作　用） 本発明のエンジン用スタータ装置によると、ヨークの厚
みや？４電機子コア径方向厚みは界磁の極数に反比例す
るので極数を６極以上とすると、ヨークおよび電機子コ
アのそれぞれの厚みを薄くでき、これにより電機子回転
軸の内部にオーバランニングクラッチ装置を設けても、
スタータ装置全体の外径はそれ程大きくなることはない
。

（実施例） 以下、本発明のエンジン用スタータ装置を添付図面に示
された好適な実施例について更に詳細に説明する。

第１図および第２図には本発明の一実施例に係るエンジ
ン用スタータ１０が示されている。

本実施例のエンジン用スタータ１０は、磁気回路を構成
し且つ外壁をなすヨーク１１の内周面に周方向に間隔を
あけて固設された永久磁石からなる６１ＷＩの磁極１２
と、ヨーク１１の中心部に回転可能に配置された電機子
１３と、該電機子１３の一端側に設けられたフェイス形
のコンミテータ１４とから主に構成される直流電動機１
５を含む。

この直流電動ＩｆｊＩＡ１５における電機子１３は、中
空の電機子回転軸１６と該回転軸の外周に取付けられた
電機子コア１７とから構成されている。この電機子回転
軸１６の中空部内周面には拡径凹部が形成され、この凹
部局面には周方向に複数のカム面１６ｍが形成されてい
る。電機子回転軸１６の一端側即ち第１図でみて左方側
の外周に嵌着されたフェイス形のコンミテータ１４１よ
、複数のブラシ１８と摺接して整流を行なうべく多数の
セグメ・ントを電機子回転軸１６に対して直角な面に配
置したもので、各セグメントにはｆ！４ａ子コア１７に
巻かれている電機子コイル１９の端部が接続されている
。

複数のブラシ１８は、ヨーク１１と別体に形成され該ヨ
ークにインロ一部で嵌合装着されたりャブラケット２０
の外側に配置されてなるプラスチック製のブラシホルダ
２１によって支持され、リヤブラケット２０に形成され
た各開口部からコンミテータ１４の摺動面に対してスプ
リング２２によって圧接されている。とのリヤブラケッ
ト２０の中央開口部内周面には軸受２３が嵌合され、該
軸受２３は電機子回転軸１６の後端即ちコンミテータ側
の端部を支持している。前述したブラシホルダ２１は、
後方部に図示しない端子と接続する固定接点２４をイン
サート成型し、その固定接点にブラシ１８のプラス側の
リードワイヤ２５を溶接したターミナル２６をねじ２７
で固着して構成されている。

ところで、電機子回転軸１６の拡径凹部局面に形成され
たカム面１６ａはオーバランニングクラッチ機構を構成
する。すなわち、電機子回転軸１６の中空部内にはカム
面１６ａの形成された軸方向長さの範囲に頁って管状の
インナー２８がｆｉＩ１人され、電機子回転軸１６とヨ
ーク１１の前端（第１図でみて右方）に取付けられたフ
ロントブラケット２９とに対してそれぞれ軸受３０．３
１で回転可能に支持されている。このインナー２８の外
周面と電機子回転軸ｊ６の拡径凹部内面に形成された各
カム面１６ｍとによって複数の楔状空間部１６ｂが区画
形成され、各楔状空間部１６ｂにはカム面１６ｍとイン
ナー２８の外周面とを係合連結するためのローラ３２お
よび該ローラ３２を係合方向へ押圧するスプリング３３
が配置されている。このように、オーバランニングクラ
ッチ機構は、カム面１６ａと共に、インナー２８、ロー
ラ３２および押圧スプリング３３等によって構成され、
且つ電機子回転軸自体もクラッチアウタを兼用してその
機構の一作用を担持している。

管状のインナー２８の内部通路には出力回転軸であるピ
ニオン軸３４が配置され、インナー２８とピニオン軸３
４とはその内外周に形成されたへリカルスプライン３４
ａによって回転伝達可能且つ軸方向移動可能に噛み合わ
されている。ピニオン軸３４の前端には機関のリングギ
ヤ（図示せず）に係合するビニオン３４ｂが一体的に形
成されている。このピニオン軸３４は、インナー２８の
後部近傍内面に嵌合固定された軸受３５によって支持さ
れ、ピニオン軸３４の後端外周に取付けられた止め輪３
６と前述の軸受３５との間にはピニオン軸３４を復帰さ
せるスプリング３７が配置されている。

ピニオン軸３４の後端における端面には凹部３８が形成
され、該凹部３８には一端開放の筒状の第１のホルダ３
９が遊嵌され、該第１のホルダ３９の他端閉塞部と凹部
３８の真壁との間にはスラスト力を受けろ鋼球４０が配
置されている。

更に、本実施例のエンジン用スタータ１０は、出力回転
軸即ちピニオン軸３４を摺動させ且つ車輌のキースイッ
チ（図示せず）閉成によりバッテリからの直流電動機１
５への給電を可能とするように接点をオンするスイッチ
ング機能を有する電磁石スイッチ装ｗ４１　（以下単に
スイッチ装置と称す）を含む。このスイッチ装置４１は
ボルト４２によってリヤブラケット２０の外側部に結合
されており、該スイッチ装置４１はケース４３と共に磁
路を構成する前方および後方のコア４４ｍ、４４ｂに支
持されたプラスチック製のボビンに巻装された励磁コイ
ル４５と、ボビンの中央開口部に摺動可能に配置された
プランジャ４６と、該プランジャ４６に取付けられた移
動集合体４７とから構成されている。プランジャ４６は
、キースイッチがオフの時に第１図で示された元の位置
にｕｉ、帰するように前方コア４４ｍとの間に配置され
たコイルスプリング４８によって作用力を受けている。

移動集合体４７は、プランジャ４６に一端が固定され且
つ他端が前述したピニオン軸３４＆端の第１のホルダ３
９に対向して配置されたロッド４９を有し、該ロッド４
９のプランジャ側外周部にはビニオン軸側に向って開放
する開口部５０ａを備えた第３のホルダ５０が固着され
ている。こ゛の第３のホルダ５０には２つの絶縁体５１
ａ、５１ｂに挾まれた可動接点５１ｃを有する可動接点
体５１が摺動可能にその外周部に装着されている。ロッ
ド４９の他端には該ロッド外局面を軸方向に摺動可能に
第２のホルダ５２が嵌合装着されており、該第２のホル
ダ５２と第３のホルダ５０の開口部内端面との間にはピ
ニオン軸３４を第１図でみて右方即ち前方へ押圧するス
プリング５３が配置されている。また、ロッド４９の他
端端面と第１のホルダ３９の内部端面との間にもピニオ
ン軸３４を前方へ押圧するためのスプリング５４が配置
されている。なお、符号５５はケース４３の後端を塞ぐ
非磁性体のプレートで、プランジャ４６の後方への復帰
の際のストッパの役目をすると共に電磁石スイッチ装置
４１の後方壁をなしている。

次に、前述の実施例のエンジン用スタータ１０の動作に
ついて説明する。まず、図示しないキースイッチをオフ
にした状態では、励磁コイル４５は非通電状態であるか
ら動磁せず、プランジャ４６にはスプリング４８の力の
み作用しているので移動集合体４７は後方に位置し、プ
ランジャ４６はプレート５５に当接している。この状態
で固定接点２４と可動接点５１ｃは開離状態であるから
直流電動機１５は停止しており、またピニオン軸３４も
スプリング３７によって後方に位置付けられている。

キースイッチをオンにすると、励磁コイル４５が通電さ
れてプランジャ４６が付勢され、移動集合体４７は前方
に移動し、可＠接点５１ｃは固定接点２４に当接する。

従って、ブラシ１８、コンミテータ１４を介して電機子
コイル１９に通電され、直流ｆｆｉ動機１５は起動する
。他方、ピニオン軸３４は移動集合体４７のスプリング
５３．５４によって前方に押圧され、直流電動機の起動
と同時にエンジンのフライホイールの外周に［ｔされた
リングギヤとピニオン３４ｂとが噛合する。エンジンの
始動後、リングギヤによってピニオン軸３４およびイン
ナー２８が逆付勢されて電機子回転軸１６より高速回転
すると、一方向オーバラン、ニングクラッチ作用によっ
てインナー２８と電機子回転軸１６との係合が解除され
、電機子回転軸１６は空転する。始動完了によってキー
スイッチがオフされると通電は切られ、電磁石スイッチ
装［４１内のスプリング４８の作用によりプランジャ４
６と共に移動集合体４７は後方に復帰し、ピニオン軸３
４はスプリング３７の作用により後方へ復帰する。

ところで、本実施例のエンジン用スタータ装置１０では
第２図から明らかなようにヨーク１１の内周面に周方向
に永久磁石からなる６つの磁石１２が固設されているこ
とから、ヨーク１１の厚みや電機子コア１７の厚みを薄
くすることができる。

すなわち、ヨーク１１の厚みや電機子コア１７の厚みは
磁極の数に反比例するため、磁極の数を６極にすること
によってこれらの厚みを薄くしても駆動力は変わらず、
従って電機子回転軸１６の内部にオーバランニングクラ
ッチ装置を設けるべくその外径を大きくしても、スター
タ装置全体の外径の増加を防ぐことができる。勿論、磁
極の数は６極以上、例えば８極又は１０極、若しくはそ
れ以上であってもよい。

また、磁極に永久磁石を使用していることから、スイッ
チ固定接点と界磁巻線及び界磁巻線とブラシ間に結線を
する必要がなく、構造が単純化され組立が簡単となる。

なお、磁極に高Ｈａおよび低Ｂｒ材の磁石を用いると磁
石それ自体も薄くできると共にヨークおよび電機子コア
も一層薄くすることができ、当該スタータ装置の小径化
をより図ることができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジン用スタータ装置
によれば、ヨークの内周面に６つ以上の界磁々極を固設
することにより、電機子回転軸の内部にオーバランニン
グクラッチ装Ｗを内蔵した場合でもヨークや電機子コア
の厚みを薄くできるため電機子回転軸外径の増加による
装置全体の外径増加を防ぐことができる。換言すれば、
小さな外径のままで電機子回転軸内にオーバランニング
クラッチ装置を内蔵させることができ全体の小形化を図
ることができる。しかも、本発明によれば、界磁々極が
永久磁石から構成されているため、結線の必要もなく構
造が単純で組立ての簡単なエンジン用スタータ装置を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るエンジン用スタータ装
置の断面図、第２図は第１図の■−■線に沿って得た前
記エンジン用スタータ装Ｕの断面図、第３図は従来のエ
ンジン用スタータ装置を示す断面図である。 １０・・・エンジン用スタータｉｉｌ、１１・・・ヨー
ク、１２　・磁極、１３・・・電機子、１５・・直流ｔ
ａａ機、１６・・電機子回転軸、１６ａ・・・カム面、
１７・・・電機子コア、２８・・・インナー、３２・・
・ｑ−ラ、３４・出力回転軸（ビニオン軸）、４１・・
電は石スイッチ装置。 なお、図中同一符号は同一部分又は相当する部分を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁路を形成する筒状のヨークの内部に中空の電機子回転
   軸および前記ヨークの内周面に周方向に配置された永久
   磁石からなる６極以上の磁極を備える直流電動機と、前
   記電機子回転軸の中空部内に設けられたオーバランニン
   グクラッチ装置と、前記電機子回転軸の中空部内に軸方
   向に摺動可能に支持され且つ前記且つオーバランニング
   クラッチ装置を介して前記電機子回転軸から回転力を受
   ける出力回転軸と、前記直流電動機の軸方向一端に装着
   され、前記出力回転軸を移動させると共に前記直流電動
   機に電源を投入する電磁石スイッチ装置とを含むエンジ
   ン用スタータ装置。