(57)【要約】【課題】補助極付の電動モータにおける補助極とヨーク内周面との接触状態を加工性や組付性を損なうことなく改善し、補助極設置の効果を確保する。【解決手段】エンジン始動装置の駆動源として使用される電動モータ２は、モータハウジング２１と、その内周面２１ａに取り付けられた複数個のマグネット２６と、マグネット２６の増磁側に隣接配置された補助極８７を有する。補助極８７は、磁性体にて形成された金属プレート８８を複数枚積層した構成となっている。補助極８７は、各金属プレート８８の角部８８ａがモータハウジング内周面２１ａに接触するように、モータハウジング２１内に取り付けられる。これにより、補助極８７がモータハウジング内周面２１ａに多点接触し、モータハウジング２１と補助極８７との接触点が増大し、両者間の磁束の流通が容易となる。【選択図】図３
2010154704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨーク内周面に取り付けられた複数個のマグネットと、前記マグネットに隣接して配置された金属製の補助極とを有する電動モータであって、
前記補助極は、磁性体にて形成された金属プレートを複数枚積層して形成され、前記各金属プレートの角部が前記ヨーク内周面に接触するように前記ヨーク内に配置されることを特徴とする電動モータ。
【請求項２】
電動モータを駆動源とし、該電動モータによって回転駆動されるピニオンをエンジンのリングギヤと噛合させて該エンジンを始動させるエンジン始動装置であって、
前記電動モータは、ヨーク内周面に取り付けられた複数個のマグネットと、前記マグネットに隣接して配置された金属製の補助極とを有し、
前記補助極は、磁性体にて形成された金属プレートを複数枚積層して形成され、前記各金属プレートの角部が前記ヨーク内周面に接触するように前記ヨーク内に配置されることを特徴とするエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、界磁マグネットに補助極を付加した電動モータに関し、特に、自動車等のエンジン始動装置の駆動源として使用される電動モータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、直流の電動モータでは、界磁極として永久磁石（マグネット）が一般に使用されている。例えば、自動車や自動二輪車、大型発電機等のエンジンを始動させるエンジン始動装置（スタータ）にも、マグネット界磁の電動モータが使用されており、特許文献１には、このモータの回転力によってピニオンギヤを軸方向に移動させ、エンジンのリングギヤに噛合する形式のエンジン始動装置が記載されている。
【０００３】
このようなエンジン始動装置は、エンジンを起動させる際には、停止状態にあるクランクシャフトを回転させるため、大きな回転トルクが必要となる。一方、エンジンが一旦回転し始めた後は、生ガス発生を抑えるため、高回転でエンジンを駆動させ、いち早くエンジンを通常作動状態に導く必要がある。このため、その駆動源であるモータには、起動時の高電流域では高トルクが、起動後の低電流域では高回転が性能的に求められる。ところが、通常のマグネット界磁モータは、高トルク型とすると高磁束の設定となり回転数が低下し、高回転型とすると低磁束の設定となりトルクが低下する。つまり、高電流−高トルク・低電流−高回転の設定は、両立が困難なトレードオフの関係にある。このため、通常のマグネットモータでは、エンジン始動装置に適したものを得ることが難しい、という課題があった。
【０００４】
そこで、このような二律背反の関係を満たすべく、特許文献２のスタータのように、マグネットに隣接して補助極を設け、スタータに適した性能が得られるようにしたモータが提案されている。そこでは、マグネットよりも可逆透磁率の高い磁性材料にて形成された補助極がマグネットの増磁側に配置されており、高電流域での高トルク化、低電流域での高回転化が図られている。このような補助極付モータでは、高電流域では電機子磁束が補助極を通り、これにより補助極が磁化して増磁された形となるため、高磁束が得られ高トルク型の設定となる。これに対し、低電流域では電機子磁束が補助極を通らないため、補助極の分だけマグネットを削った形となり、これにより低磁束状態となり、高回転型の設定となる。すなわち、補助極の付加により、高電流−高トルク・低電流−高回転というエンジン始動装置に最適な設定を実現することが可能となる。
【特許文献１】特開2005-127244号公報
【特許文献２】特開昭58-153558号公報
【特許文献３】特開昭58-6061号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、このような補助極付きモータでは、補助極の加工性やモータの組み付け性を考慮すると、補助極自体を角形の対称形状とし、組み付け時の方向性を無くすることが好ましい。これにより、補助極の組み付け作業が容易になると共に、誤組み付けの問題も生じなくなり、組付工数や不良品の削減が図られる。しかしながら、補助極をこのような設定とすると、図５に示すように、補助極101をヨーク102に取り付けたとき、補助極101がヨーク内周面102aと左右の角部101aにて接触する。すると、補助極101とヨーク102が点接触となり、補助極−ヨーク間に間隙Ｇが形成される。補助極−ヨーク間がこのような点接触状態となると、両者間での磁束の流通が制限され、その結果、補助極によるリラクタンストルクが得られないという問題が生じる。
【０００６】
この場合、補助極101の端面をヨーク内周面102aに合わせて曲面状に形成すれば、両者は面接触となり磁束の流通も容易となる。しかしながら、補助極は圧造にて形成されるため、補助極の外周形状をヨーク内周面に合わせて曲面状とするのは難しく、それを実現しようとすると、非常にコスト高となるという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、補助極付の電動モータにおける補助極とヨーク内周面との接触状態を加工性や組付性を損なうことなく改善し、補助極設置の効果を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電動モータは、ヨーク内周面に取り付けられた複数個のマグネットと、前記マグネットに隣接して配置された金属製の補助極とを有する電動モータであって、前記補助極は、磁性体にて形成された金属プレートを複数枚積層して形成され、前記各金属プレートの角部が前記ヨーク内周面に接触するように前記ヨーク内に配置されることを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、金属プレートを積層して形成した補助極を、各金属プレートの角部がヨーク内周面に接触するようにヨーク内周面に取り付けるので、補助極がヨーク内周面に多点で接触する。このため、当該電動モータでは、従来の補助極付きモータに比して、ヨークと補助極との接触点が増大し、両者間の磁束の流通が容易となり、補助極に流入する磁束が増加し、補助極によるリラクタンストルクが得易くなる。
【００１０】
また、本発明のエンジン始動装置は、電動モータを駆動源とし、該電動モータによって回転駆動されるピニオンをエンジンのリングギヤと噛合させて該エンジンを始動させるエンジン始動装置であって、前記電動モータは、ヨーク内周面に取り付けられた複数個のマグネットと、前記マグネットに隣接して配置された金属製の補助極と、前記マグネットの内側に回転自在に配置されたアーマチュアとを有し、前記補助極が、磁性体にて形成された金属プレートを複数枚積層して形成され、前記各金属プレートの角部が前記ヨーク内周面に接触するように前記ヨーク内に配置されることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、駆動源として使用される電動モータにて、金属プレートを積層して形成した補助極を、各金属プレートの角部がヨーク内周面に接触するようにヨーク内周面に取り付けるので、補助極がヨーク内周面に多点で接触する。このため、当該電動モータでは、従来の補助極付きモータに比して、ヨークと補助極との接触点が増大し、両者間の磁束の流通が容易となり、補助極に流入する磁束が増加し、補助極によるリラクタンストルクが得易くなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電動モータによれば、ヨーク内周面に取り付けられる補助極を、磁性体にて形成した金属プレートを複数枚積層して形成すると共に、各金属プレートの角部がヨーク内周面に接触するようにヨーク内に配置したので、ヨーク内周面に補助極を取り付けたとき、補助極とヨークとを多点で接触させることが可能となる。このため、従来の補助極付きモータに比して、ヨークと補助極との間の磁束の流通が容易となり、補助極に流入する磁束が増加し、補助極によるリラクタンストルクが得易くなる。また、補助極自体を容易に対称形状に形成できるため、組み付けミスも生じることがなく、補助極の加工・製造も容易である。従って、補助極とヨーク内周面との接触面積を、加工性や組付性を損なうことなく増大させることが可能となる。
【００１３】
また、本発明のエンジン始動装置によれば、駆動源として使用される電動モータのヨーク内周面に取り付けられる補助極を、磁性体にて形成した金属プレートを複数枚積層して形成すると共に、各金属プレートの角部がヨーク内周面に接触するようにヨーク内に配置したので、ヨーク内周面に補助極を取り付けたとき、補助極とヨークとを多点で接触させることが可能となる。このため、従来の補助極付きモータに比して、ヨークと補助極との間の磁束の流通が容易となり、補助極に流入する磁束が増加し、補助極によるリラクタンストルクが得易くなる。また、補助極自体を容易に対称形状に形成できるため、組み付けミスも生じることがなく、補助極の加工・製造も容易である。従って、補助極とヨーク内周面との接触面積を、加工性や組付性を損なうことなく増大させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例である電動モータを駆動源として使用したエンジン始動装置の構成を示す断面図であり、中心線より上側は静止状態を、下側は通電状態を示している。図１のエンジン始動装置（スタータ）１は、自動車用エンジンの起動に使用され、マグネット界磁の電動モータ（以下、モータと略記する）２を駆動源としている。
【００１５】
モータ２は減速装置３と接続されており、モータ２の回転は減速装置３を介してドライブシャフト４に伝達される。ドライブシャフト（出力軸）４上には、オーバーランニングクラッチ５とピニオンギヤ６が軸方向に移動自在に設けられている。当該エンジン始動装置１は、マグネットスイッチ７がドライブシャフト４と同軸状に配置された１軸タイプのスタータとなっており、ピニオンギヤ６は、マグネットスイッチ７の作用によって、オーバーランニングクラッチ５と共に軸方向に移動し、エンジンのリングギヤ８と噛合する。
【００１６】
モータ２は、円筒形状のモータハウジング２１内にアーマチュア２２を回転自在に配置した構成となっている。モータハウジング２１はモータ２のヨークを兼ねており、鉄等の磁性体金属によって形成されている。モータハウジング２１の右端部には、金属製のエンドカバー２３が取り付けられる。一方、モータハウジング２１の左端部は、ピニオンギヤ６が収容されるギヤカバー２４に取り付けられる。エンドカバー２３はセットボルト２５によってギヤカバー２４に固定され、モータハウジング２１はエンドカバー２３とギヤカバー２４との間に固定される。モータハウジング２１の内周面には、周方向に複数個（ここでは６個）のマグネット２６と補助極８７が、等ピッチ（ここでは、６０°間隔）で固定されている。マグネット２６の内側にはアーマチュア２２が配置される。アーマチュア２２は、モータシャフト２７に固定されたアーマチュアコア２８と、アーマチュアコア２８に巻装されたアーマチュアコイル２９とから構成されている。
【００１７】
図２はマグネット２６と補助極８７の構成を示す説明図、図３は補助極８７の構成を示す説明図、図４は図３のＡ部の拡大図である。図２に示すように、当該モータ２は６極２６スロット構成となっており、補助極８７はマグネット２６の増磁側に設置されている。補助極８７は、図３に示すように、複数枚（ここでは１６枚）の金属プレート８８を積層した構成となっており、各金属プレート８８は互いに接着固定されている。金属プレート８８は、ケイ素鋼等の磁性鋼板にて形成された鉄片であり、０.５ｍｍ〜１.０ｍｍ程度の板厚となっている。
【００１８】
補助極８７は、図４に示すように、各金属プレート８８の角部８８ａがモータハウジング内周面２１ａに接触するようにモータハウジング２１内に取り付けられている。これにより、補助極８７をモータハウジング２１に取り付けたとき、補助極８７がモータハウジング２１の内周面２１ａに多点で接触する形となる。このため、モータ２では、図５の補助極付きモータに比して、モータハウジング２１と補助極８７との接触点が増大し、両者間の磁束の流通が容易となる。その結果、補助極８７に流入する磁束が増加し、補助極によるリラクタンストルクが得易くなる。
【００１９】
また、補助極８７は対称形状であるため、組み付けミスも生じることがなく、補助極の加工・製造も容易である。従って、本発明のモータ２では、補助極８７とモータハウジング（ヨーク）内周面２１ａとの接触面積を、加工性や組付性を損なうことなく増大させることが可能となり、補助極設置によるモータ性能向上効果を確実に得ることが可能となる。
【００２０】
一方、モータシャフト２７の右端部は、エンドカバー２３に取り付けられたメタル軸受３１によって回転自在に支持されている。一方、モータシャフト２７の左端部は、ピニオンギヤ６等が取り付けられたドライブシャフト４の端部に回転自在に支持されている。ドライブシャフト４の右端部には軸受部３２が凹設されており、モータシャフト２７はそこに取り付けられたメタル軸受３３によって回転自在に支持される。これにより、ドライブシャフト４は、モータ２のモータシャフト２７と同軸状に配置される。
【００２１】
アーマチュアコア２８の一端側には、モータシャフト２７に外嵌固定されたコンミテータ３４が隣接配置されている。コンミテータ３４の外周面には、導電材にて形成されたコンミテータ片３５が複数個取り付けられており、各コンミテータ片３５にはアーマチュアコイル２９の端部が固定されている。モータハウジング２１の左端部には、ブラシホルダ３６が取り付けられている。ブラシホルダ３６には、周方向に間隔をあけて、ブラシ収容部３７が複数個配置されている。各ブラシ収容部３７にはそれぞれブラシ３８が出没自在に内装されている。ブラシ３８の突出先端部（内径側先端部）は、コンミテータ３４の外周面に摺接している。
【００２２】
ブラシ３８の後端側には図示しないピグテールが取り付けられており、ブラシホルダ３６に設けられた導電プレート４１の第１プレート４１ａと電気的に接続されている。導電プレート４１は、この第１プレート４１ａと、電源ターミナル４４と電気的に接続された第２プレート４１ｂとから構成されており、両プレート４１ａ,４１ｂの間には両者間を絶縁する絶縁部４１ｃが設けられている（以下、第１及び第２プレート４１ａ,４１ｂは、それぞれ、プレート４１ａ,プレート４１ｂと略記する）。絶縁部４１ｃには、スイッチプレート４３が対向配置されており、導電プレート４１（プレート４１ａ,４１ｂ）とスイッチプレート４３の両電気接点によってスイッチ部４２が形成されている。
【００２３】
スイッチプレート４３はスイッチシャフト４５に取り付けられており、エンジンのイグニッションスイッチがＯＮされてマグネットスイッチ７が通電されると、スイッチシャフト４５が左方に移動する。スイッチプレート４３がプレート４１ａ,４１ｂに接触すると、絶縁部４１ｃが導通しスイッチ部４２がＯＮ状態となる。これにより、図示しない給電ケーブルが取り付けられた電源ターミナル４４とブラシ３８との間が電気的に接続され、バッテリからコンミテータ３４に電源が供給される。これに対し、イグニッションスイッチがＯＦＦのときは、絶縁部４１ｃが開放されてスイッチ部４２がＯＦＦ状態となり、導電プレート４１とスイッチプレート４３の間には空隙が形成され、モータ２への給電が停止する。
【００２４】
減速装置３の遊星歯車機構１１には、インターナルギヤユニット４６とドライブプレートユニット４７が設けられている。インターナルギヤユニット４６は、ギヤカバー２４の右端部に固定されており、その内周側には内歯リングギヤ４８が形成されている。インターナルギヤユニット４６の中央にはメタル軸受４９が内装されており、ドライブシャフト４の右端側が回転自在に支持されている。ドライブプレートユニット４７は、ドライブシャフト４の右端部に固定されており、プラネタリギヤ５１が３個等分間隔で取り付けられている。プラネタリギヤ５１は、ベースプレート５２に固定された支持ピン５３に、メタル軸受５４を介して回転自在に支持されている。プラネタリギヤ５１は内歯リングギヤ４８と噛合している。
【００２５】
モータシャフト２７の左端部には、サンギヤ５５が形成されている。サンギヤ５５はプラネタリギヤ５１と噛合しており、プラネタリギヤ５１は、サンギヤ５５と内歯リングギヤ４８との間で、自転しつつ公転する。モータ２が作動すると、モータシャフト２７と共にサンギヤ５５が回転し、サンギヤ５５の回転に伴い、プラネタリギヤ５１が内歯リングギヤ４８と噛み合いながらサンギヤ５５の周りを公転する。これにより、ドライブシャフト４に固定されたベースプレート５２が回転し、モータシャフト２７の回転が減速されてドライブシャフト４に伝達される。
【００２６】
オーバーランニングクラッチ５は、遊星歯車機構１１によって減速された回転をピニオンギヤ６に対し一回転方向に伝達する。オーバーランニングクラッチ５は、クラッチアウタ５６とクラッチインナ５７との間に、ローラ５８とクラッチスプリング（図示せず）を配した構成となっている。クラッチアウタ５６は、ボス部５６ａとクラッチ部５６ｂとからなり、ボス部５６ａは、ドライブシャフト４のヘリカルスプライン部６１に取り付けられている。ボス部５６ａの内周側には、ヘリカルスプライン部６１と噛み合うスプライン部６２が形成されている。これにより、クラッチアウタ５６は、ドライブシャフト４上をヘリカルスプライン部６１に沿って軸方向に移動可能となっている。
【００２７】
ドライブシャフト４にはストッパ６３が取り付けられている。ストッパ６３は、ドライブシャフト４に装着されたサークリップ６４によって軸方向の移動が規制されている。ストッパ６３には、ギヤリターンスプリング６５の一端側が取り付けられている。ギヤリターンスプリング６５の他端側は、ボス部５６ａの内端壁６６に当接している。クラッチアウタ５６は、このギヤリターンスプリング６５によって右方向に付勢されており、通常時（非通電時）には、クラッチアウタ５６はギヤカバー２４に固定されたクラッチストッパ６７に当接した位置で保持される。
【００２８】
クラッチアウタ５６のクラッチ部５６ｂ内周には、ピニオンギヤ６と一体に形成されたクラッチインナ５７が配置されている。クラッチアウタ５６とクラッチインナ５７の間には、ローラ５８及びクラッチスプリングが複数組配置されている。また、クラッチ部５６ｂの外周にはクラッチカバー６８が外装されており、クラッチ部５６ｂの左端面とクラッチカバー６８との間には、クラッチワッシャ６９が取り付けられている。このクラッチワッシャ６９によって、ローラ５８及びクラッチスプリングは、クラッチ部５６ｂの内周側に、軸方向の移動を規制された状態で収容される。
【００２９】
クラッチ部５６ｂの内周壁はカム面となっており、楔状斜面部と曲面部が形成されている。ローラ５８は、通常、クラッチスプリングによって曲面部側に押されている。クラッチアウタ５６が回転し、クラッチスプリングの付勢力に抗して、ローラ５８が楔状斜面部とクラッチインナ５７の外周面との間に挟持されると、クラッチインナ５７はローラ５８を介してクラッチアウタ５６と一体に回転する。これにより、モータ２が作動しドライブシャフト４が回転すると、その回転はクラッチアウタ５６からローラ５８を介してクラッチインナ５７に伝達され、ピニオンギヤ６が回転する。
【００３０】
これに対し、エンジンが始動し、クラッチインナ５７がクラッチアウタ５６よりも早く回転すると、ローラ５８は曲面部側に移動し、クラッチインナ５７はクラッチアウタ５６に対し空転状態となる。すなわち、クラッチインナ５７がオーバーラン状態となると、ローラ５８が楔状斜面部とクラッチインナ外周面との間には挟持されず、クラッチインナ５７の回転はクラッチアウタ５６には伝達されない。従って、エンジン始動後、エンジン側からより高い回転数でクラッチインナ５７が回されても、その回転はオーバーランニングクラッチ５にて遮断され、モータ２側には伝達されない。
【００３１】
クラッチインナ５７の左端側には、ピニオンギヤ６が一体に形成されている。ピニオンギヤ６（クラッチインナ５７）は、冷間鍛造によって形成された鋼製部材であり、クロム鋼（例えば、SCr 420H）に浸炭処理を施したものが使用される。ピニオンギヤ６の内径側にはシャフト孔７１が形成されており、シャフト孔７１にはピニオンギヤメタル７２が取り付けられている。ピニオンギヤ６は、このピニオンギヤメタル７２を介してドライブシャフト４に回転自在に支持される。一方、クラッチインナ５７の内径側にはスプリング収容部７３が形成されており、そこには、ストッパ６３やギヤリターンスプリング６５が収容されている。
【００３２】
マグネットスイッチ７は、遊星歯車機構１１の左方にドライブシャフト４と同軸状に配置されており、モータ２や遊星歯車機構１１とも同心状となっている。マグネットスイッチ７は、ギヤカバー２４に固定された鋼製の固定部７４と、ボビン７８に沿って左右方向に移動自在、すなわち、ボビン７８に対し相対移動可能に配置された可動部７５とからなる。固定部７４には、ギヤカバー２４に固定されたケース７６と、ケース７６内に収容されたコイル７７及びケース７６の内周側に取り付けられたボビン７８が設けられている。コイル７７は、図示しないイグニッションスイッチと電気的に接続されている。可動部７５には、スイッチシャフト４５が取り付けられた可動鉄心７９が設けられ、可動鉄心７９の内周側にはギヤプランジャ８１が取り付けられている。可動鉄心７９の外周側（図中下端側）には、スイッチリターンスプリング８６が取り付けられている。スイッチリターンスプリング８６の他端側はギヤカバー２４に当接しており、可動鉄心７９は右方に付勢されている。
【００３３】
可動鉄心７９の内周にはさらに、ブラケットプレート８２が固定されている。ブラケットプレート８２には、プランジャスプリング８３の一端がカシメ固定されている。プランジャスプリング８３の他端側は、イグニッションキースイッチがＯＦＦのとき（図１の上半分の状態のとき）は、ギヤプランジャ８１に当接しており、ギヤプランジャ８１はプランジャスプリング８３によって左方に付勢されている。ギヤプランジャ８１はドライブシャフト４に軸方向に移動可能取り付けられており、可動鉄心７９の内周面との間には摺動鉄心８４が介設されている。
【００３４】
ギヤカバー２４はアルミダイカストにて形成されており、ギヤカバー２４の左端部には、メタル軸受８５を介してドライブシャフト４の左端側が回転自在に支持されている。ギヤカバー２４内には、合成樹脂製（例えば、ガラス繊維強化ポリアミド）のクラッチストッパ６７やケース７６等が固定されている。また、ギヤカバー２４の右端面側には、モータハウジング２１やエンドカバー２３がセットボルト２５によって固定されている。
【００３５】
次に、このようなエンジン始動装置１を用いたエンジン始動動作について説明する。まず、自動車のイグニッションキースイッチがＯＦＦされているときは、図１の上半分のように、ギヤリターンスプリング６５の付勢力によって、クラッチアウタ５６はクラッチストッパ６７に当接した状態にある。このとき、スイッチプレート４３は導電プレート４１から離れており、モータ２への給電は行われない。また、ピニオンギヤ６は、右方の離脱位置にあり、リングギヤ８とは噛み合っていない状態にある。
【００３６】
これに対し、イグニッションキースイッチをＯＮすると、まず、コイル７７に電流が流れ、マグネットスイッチ７に吸引力が発生する。コイル７７が励磁されると、ケース７６及びボビン７８を通る磁路が形成され、可動鉄心７９が左方に吸引される。可動鉄心７９が左方に吸引されると、ブラケットプレート８２が左方へ移動し、プランジャスプリング８３が押し縮められる。このときのプランジャスプリング８３の反発力は、ギヤリターンスプリング６５の反発力よりも大きくなるように設定されており、ギヤプランジャ８１は、摺動鉄心８４に加わる吸引力と、プランジャスプリング８３によって左方に押される。これにより、クラッチアウタ５６がヘリカルスプライン部６１上を軸方向に沿って移動し、それと共にピニオンギヤ６もまた左方へ移動する。
【００３７】
一方、可動鉄心７９がスイッチリターンスプリング８６の付勢力に抗して左方に移動すると、スイッチシャフト４５も左方へ移動し、スイッチプレート４３が導電プレート４１に接触して接点が閉じる。これにより、電源ターミナル４４とブラシ３８との間が電気的に接続され、コンミテータ３４に電源が供給されてモータ２が作動しアーマチュア２２が回転する。モータ２が作動し、アーマチュア２２が回転すると、遊星歯車機構１１を介してドライブシャフト４が回転する。
【００３８】
ドライブシャフト４の回転に伴い、ヘリカルスプライン部６１に取り付けられたクラッチアウタ５６もまた回転する。ヘリカルスプライン部６１は、ドライブシャフト４の回転方向を考慮してねじり方向が設定されており、クラッチアウタ５６の回転数が増大すると、その慣性マスによって、クラッチアウタ５６がヘリカルスプライン部６１に沿って左方に移動する。モータ２の回転に伴ってクラッチアウタ５６が左方へ飛び出すと、ピニオンギヤ６もクラッチアウタ５６と共に左方に移動し、ピニオンギヤ６はリングギヤ８と噛合する。すなわち、イグニッションキースイッチＯＮに伴い、ピニオンギヤ６は、まず、ギヤプランジャ８１によって左方に押され、その後、モータ２の作動と共に一気に左方に飛び出し、リングギヤ８と噛み合う。
【００３９】
これにより、ピニオンギヤ６は、図１の下半分の状態のような作動位置に移動し、モータ２の回転がリングギヤ８に伝達され、リングギヤ８が回転する。リングギヤ８はエンジンのクランク軸に接続されており、リングギヤ８の回転に伴ってクランク軸が回転し、エンジンが起動する。エンジンが起動すると、リングギヤ８によってピニオンギヤ６は高回転で回転されるが、オーバーランニングクラッチ５の作用によりその回転はモータ２側には伝達されない。
【００４０】
なお、クラッチアウタ５６が左方に移動すると、ギヤリターンスプリング６５もクラッチアウタ５６に押されて縮められる。また、プランジャスプリング８３は、ギヤプランジャ８１を左方に押し出し、ピニオンギヤ６とリングギヤ８が完全に噛み合った状態となると解放され、自然長状態となる。このため、クラッチアウタ５６に当接した状態のギヤプランジャ８１とプランジャスプリング８３との間には、図１の下半分の状態のように、若干の隙間が生じる。
【００４１】
エンジンが始動するとピニオンギヤ６は高回転で回転され、オーバーランニングクラッチ５は空転方向に回転される。オーバーランニングクラッチ５が空転方向に回されるとクラッチ内に空転トルクが生じ、クラッチアウタ５６には切れトルクと呼ばれる回転力が働く。この回転力により、クラッチアウタ５６にはヘリカルスプライン部６１を介して右方へのスラスト力が生じ、クラッチアウタ５６が右方へ移動しピニオンギヤ６がリングギヤ８から離脱するおそれがある。そこで、エンジン始動装置１では、摺動鉄心８４に加わる電磁吸引力によって、ギヤプランジャ８１を移動左端位置（図１の下半分参照）にて保持し、クラッチアウタ５６の移動を規制する。これにより、ピニオンギヤ６の右方への移動が規制され、ピニオンギヤ６の離脱が抑えられる。
【００４２】
一方、エンジンが始動しイグニッションキースイッチがＯＦＦされると、マグネットスイッチ７への通電も停止され、その吸引力も消滅する。すると、スイッチリターンスプリング８６の付勢力によってブラケットプレート８２が右方に押され、それまでボビン７８による吸引力にて左方に保持されていた可動鉄心７９が右方に移動する。可動鉄心７９が右方に移動すると、スイッチシャフト４５も右方へ移動し、スイッチプレート４３が導電プレート４１から離れ接点が開く。これにより、モータ２に対する給電が遮断され、ドライブシャフト４の回転が停止し、クラッチアウタ５６の回転も停止する。
【００４３】
クラッチアウタ５６の回転が停まると、その慣性マスによる軸方向への移動力も消滅する。このため、押し縮められていたギヤリターンスプリング６５の付勢力によって、クラッチアウタ５６は、ヘリカルスプライン部６１に沿って作動位置から静止位置へと右方へ移動する。このとき、ギヤプランジャ８１もクラッチアウタ５６に押されて図１の上半分の状態となる。なお、ギヤリターンスプリング６５の付勢力は、この時点におけるプランジャスプリング８３の付勢力よりも大きくなるように設定されている。クラッチアウタ５６が右方に移動すると、ピニオンギヤ６もまた右方に移動してリングギヤ８から離脱し、図１の上半分の状態へと戻る。
【００４４】
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、前述のモータ２は、エンジン始動装置の駆動源として使用されるモータであるが、本発明は、エンジン始動装置用モータには限定されず、電動モータ一般に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例である電動モータを駆動源として使用したエンジン始動装置の構成を示す断面図であり、中心線より上側は静止状態を、下側は通電状態を示している。
【図２】図１のエンジン始動装置に使用されている電動モータのマグネットと補助極の構成を示す説明図である。
【図３】補助極の構成を示す説明図である。
【図４】図３のＡ部の拡大図である。
【図５】従来の補助極付きモータの補助極の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１    エンジン始動装置
２    電動モータ
３    減速装置
４    ドライブシャフト
５    オーバーランニングクラッチ
６    ピニオンギヤ
７    マグネットスイッチ
８    リングギヤ
１１    遊星歯車機構
２１    モータハウジング
２１ａ  内周面
２２    アーマチュア
２３    エンドカバー
２４    ギヤカバー
２５    セットボルト
２６    マグネット
２７    モータシャフト
２８    アーマチュアコア
２９    アーマチュアコイル
３１    メタル軸受
３２    軸受部
３３    メタル軸受
３４    コンミテータ
３５    コンミテータ片
３６    ブラシホルダ
３７    ブラシ収容部
３８    ブラシ
４１    導電プレート
４１ａ  第１プレート
４１ｂ  第２プレート
４１ｃ  絶縁部
４２    スイッチ部
４３    スイッチプレート
４４    電源ターミナル
４５    スイッチシャフト
４６    インターナルギヤユニット
４７    ドライブプレートユニット
４８    内歯リングギヤ
４９    メタル軸受
５１    プラネタリギヤ
５２    ベースプレート
５３    支持ピン
５４    メタル軸受
５５    サンギヤ
５６    クラッチアウタ
５６ａ  ボス部
５６ｂ  クラッチ部
５７    クラッチインナ
５８    ローラ
６１    ヘリカルスプライン部
６２    スプライン部
６３    ストッパ
６４    サークリップ
６５    ギヤリターンスプリング
６６    内端壁
６７    クラッチストッパ
６８    クラッチカバー
６９    クラッチワッシャ
７１    シャフト孔
７２    ピニオンギヤメタル
７３    スプリング収容部
７４    固定部
７５    可動部
７６    ケース
７７    コイル
７８    ボビン
７９    可動鉄心
８１    ギヤプランジャ
８２    ブラケットプレート
８３    プランジャスプリング
８４    摺動鉄心
８５    メタル軸受
８６    スイッチリターンスプリング
８７    補助極
８８    金属プレート
８８ａ  角部
101     補助極
101a    角部
102     ヨーク
102a    ヨーク内周面
Ｇ      間隙
【図１】
2010154704.tif 000003
【図２】
2010154704.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010154704.tif 000006
【図５】
2010154704.tif 000007