(57)【要約】【課題】より小型化した状態で、噛み合いの衝撃を抑えて騒音を低下させ、衝撃による磨耗や寿命低下を抑制することのできるエンジン始動装置を得る。【解決手段】スタータモータの出力軸側にスプライン結合されたオーバーランニングクラッチ（３１）と、軸方向に摺動するピニオン部（３０）と、プランジャの移動に伴って、オーバーランニングクラッチおよびピニオンをエンジンのリングギア方向に押し出すシフトレバー（６０）と、ピニオンをリングギアと噛み合う位置で止めるストッパ（８０）とを備え、ピニオンに設けられた衝突緩和部材（３３）をリングギアの衝突緩和とストッパの衝突緩和に備える。【選択図】図２
2011236776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータモータと、
前記スタータモータの出力軸側にスプライン結合されたオーバーランニングクラッチと、
前記オーバーランニングクラッチと一体的に前記出力軸上を軸方向に摺動するピニオン部と、
信号がＯＮされることで吸引されるプランジャの移動に伴って、前記オーバーランニングクラッチおよび前記ピニオン部をエンジンのリングギア方向に押し出すシフトレバーと、
前記シフトレバーにより押し出された前記ピニオン部を前記リングギアと噛み合う位置で止めるストッパと
を備えたエンジン始動装置において、
前記ピニオン部に設けられた衝突緩和部材をリングギアの衝突緩和とストッパの衝突緩和に備える
ことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン始動装置において、
前記ピニオン部は、前記ストッパと衝突する面として、前記軸方向に突出した突起部を有する
ことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項３】
請求項１に記載のエンジン始動装置において、
前記ストッパは、前記ピニオン部と衝突する面として、前記軸方向に突出した突起部を有する
ことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項４】
請求項１に記載のエンジン始動装置において、
前記ピニオン部と前記ストッパとの間に設けられた中間部材をさらに備え、
前記中間部材は、前記ピニオン部と前記ストッパとの衝突の際に、前記シフトレバーにより押し出された前記ピニオン部と衝突した衝撃を前記ストッパに伝達する
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、エンジン始動時のスタータにおける衝撃緩和による低騒音化を図るためのエンジン始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジン始動装置では、ピニオンとリングギアとが噛み合う際の、それぞれの歯面の角度が合っていないときの衝突の衝撃緩和を図るために、ピニオンを押し出した力で、リングギアにピニオンが押し付けられないように、バネ等によりピニオンが移動できる構造としていた。
【０００３】
噛み合う際にピニオンのみが移動できることで、衝突時のエネルギーはピニオンのみの運動エネルギーの換算となり、衝突エネルギーも低下させることができる。また、ピニオンの移動可能範囲において、ピニオンが噛み合い可能な位置まで回転できるようにすることで、噛み合いを円滑に行い、騒音、強度、耐久性を向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ピニオンがリングギアと噛み合う位置で止まるように、ストッパが設けられているが、エンジン始動時には、その箇所の衝突音も騒音となる。この対策として、ストッパ部に緩衝材を持たせることで、衝突を緩和させていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６１５９０号公報
【特許文献２】特開２００２−０９８０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
このように、従来のエンジン始動装置においては、ピニオンとストッパとが衝突する際の衝突を緩和するために、ストッパ部に緩衝材を配置しているが、これにより、緩衝材の厚み分全長が長くなり、部品点数も多くなっていた。
【０００７】
さらに、アイドリングストップ対応のエンジンスタータは、エンジン再始動を敏速に実施することが求められている。そして、このような要求仕様に対して、エンジンが停止してエンジンの回転が完全に停止する前に、ドライバーによるエンジン再始動要求が行われた場合にも、リングギアとピニオンを噛み合わせることが行われる。
【０００８】
さらに、完全に静止したあとにも、始動を早めるために、始動する前に事前にピニオンとリングギアを、アイドリングストップ中に噛み合わせることも行われる。従って、その際の噛み合わせ音は、エンジン停止中の低騒音中に実施されるため、噛み合う際の騒音の問題がさらに重要になる。すなわち、アイドリングストップ中にもリングギアとピニオンとの衝突音の抑制、およびストッパとピニオンとの衝突音の抑制を実施する必要がある。この結果、軸方向の全長は、さらに長くなってしまう。
【０００９】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、より小型化した状態で、噛み合いの衝撃を抑えて騒音を低下させ、衝撃による磨耗や寿命低下を抑制することのできるエンジン始動装置を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るエンジン始動装置は、スタータモータと、スタータモータの出力軸側にスプライン結合されたオーバーランニングクラッチと、オーバーランニングクラッチと一体的に出力軸上を軸方向に摺動するピニオン部と、信号がＯＮされることで吸引されるプランジャの移動に伴って、オーバーランニングクラッチおよびピニオン部をエンジンのリングギア方向に押し出すシフトレバーと、シフトレバーにより押し出されたピニオン部をリングギアと噛み合う位置で止めるストッパとを備えたエンジン始動装置において、ピニオン部に設けられた衝突緩和部材をリングギアの衝突緩和とストッパの衝突緩和に備えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るエンジン始動装置によれば、ピニオンとストッパとの衝突をピニオンとリングギアの衝突緩和構造を用いて実施することにより、より小型化した状態で、噛み合いの衝撃を抑えて騒音を低下させ、衝撃による磨耗や寿命低下を抑制することのできるエンジン始動装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるエンジン始動装置の分解図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるエンジン始動装置をエンジンに取り付けた際の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるピニオン部の構成部品の分解図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるエンジン始動装置で、ピニオンギアがリングギアと衝突して噛み合った後にストッパと衝突したときのピニオンとストッパ部の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるエンジン始動装置で、ピニオンギアがリングギアに噛み合ったときの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるエンジン始動装置の分解図である。
【図７】本発明の実施の形態２におけるエンジン始動装置で、ピニオンギアとストッパが衝突したときの断面図である。
【図８】本発明の実施の形態３におけるピニオン部の構成部品の分解図である。
【図９】本発明の実施の形態３におけるエンジン始動装置で、ピニオンギアとストッパが衝突したときの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のエンジン始動装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるエンジン始動装置の分解図である。図１に示す本実施の形態１におけるエンジン始動装置は、モータ駆動力部１０、軸２０、ピニオン部３０、吸引コイル部４０、プランジャ５０、レバー６０、ブラケット７０、およびストッパ８０で構成されている。
【００１５】
モータ駆動力部１０は、エンジンを始動する。軸２０は、モータの出力軸側と結合し、減速ギア部を有している。ピニオン部３０は、軸２０とヘリカルスプライン結合されたオーバーランニングクラッチと一体化されており、軸方向に摺動することができる。
【００１６】
吸引コイル部４０は、スイッチをＯＮすることでプランジャ５０を吸引する。レバー６０は、吸引によるプランジャ５０の移動を、ピニオン部３０に伝達する。ブラケット７０は、モータ駆動力部１０、軸２０、およびピニオン部３０からなるそれぞれの部品を、ピニオンが移動した際のストッパ８０を介してエンジン側に固定している。
【００１７】
図２は、本発明の実施の形態１におけるエンジン始動装置をエンジンに取り付けた際の断面図である。エンジン始動を行う場合には、スイッチがＯＮされると、リレー接点が閉じ、吸引コイル部４０の吸引コイル４１に電流が流れて、プランジャ５０が吸引される。プランジャ５０が吸引されると、レバー６０が引き込まれて、レバー６０が回転する。回転したレバー６０において、プランジャ５０とは反対側の端部が、ピニオン部３０を押し出し、その結果、軸２０のスプラインに沿って、ピニオン部３０が回転しながら押し出される。
【００１８】
図３は、本発明の実施の形態１におけるピニオン部３０の構成部品の分解図である。ピニオン部３０は、オーバーランニングクラッチ３１、軸芯３２、スプリング３３、突起部３４ａを有するピニオンギア３４、および保持部品３５を備えて構成されている。
【００１９】
オーバーランニングクラッチ３１は、軸２０とヘリカルスプライン結合されている。軸芯３２は、オーバーランニングクラッチ３１とピニオンギア３４とを連結し回転力を伝えるための溝が掘られている。ピニオンギア３４は、軸方向に沿って移動できる溝が掘られおり、ストッパ８０と当接する突起部３４ａを有している。
【００２０】
そして、スプリング３３は、ピニオンギア３４が、軸の移動方向に設けられた保持部品３５に押し当てられる際に、衝突緩和部材としての役割を果たす。
【００２１】
また、押し出されたピニオン部３０のピニオンギア３４は、リングギア９０に噛み合うが、その際、互いの噛み合いの歯は、回転方向にずれている分が衝突しながら噛み合うこととなる。このようなピニオン部３０とリングギア９０との噛み合いの際にも、ピニオン部３０に設けられたスプリング３３が変形する。この結果、ピニオン部３０とリングギア９０との衝突エネルギーは、ピニオンギア３４の衝突エネルギーのみとなり、衝突が緩和されることとなる。
【００２２】
図４は、本発明の実施の形態１におけるエンジン始動装置で、ピニオンギア３４がリングギア９０と衝突して噛み合った後にストッパ８０と衝突したときのピニオンとストッパ部の断面図である。また、図５は、本発明の実施の形態１におけるエンジン始動装置で、ピニオンギア３４がリングギア９０に噛み合ったときの断面図である。ピニオンギア３４が軸２０の端部に設けられたストッパ８０と図４のように衝突して、図５のように軸方向の移動が止まる。図４、図５に示すように、ピニオンギア３４は、ストッパ８０との衝突時にもスプリング３３が変形された状態で止まっている。
【００２３】
したがって、ピニオン部３０の運動エネルギーすべてを、リングギア９０に一気に衝突させるのではなく、ピニオンギア３４とリングギア９０を衝突させた後に、スプリング３３を介してピニオン部３０の残りのエネルギーをリングギア９０に伝達させることで、衝撃を緩和することができる。
【００２４】
その後に、モータを回転させてモータ駆動力部１０のアマチュアを回転させることにより、軸２０と一体にピニオン部３０が回転する。この結果、ピニオン部３０のピニオンギア３４とリングギア９０とが噛み合い状態でクランキングされる。
【００２５】
このクランキングの際に、エンジンが圧縮工程にあるときには、モータのトルクが軸２０のヘリカルスプラインを介してオーバーランニングクラッチ３１とピニオンギア３４を回転させる方向に働く。このため、ピニオン部３０は、ストッパ８０に向かう力が生じながら、ストッパ８０方向の力が生じる。
【００２６】
一方、エンジンが膨張工程に移行するときには、リングギア９０の回転周速度がピニオンギア３４を上回る。この結果、オーバーランニングクラッチ３１のフリクションや応答遅れのために、ヘリカルスプライン作用する力でピニオン部３０をストッパ８０から離す方向の力が生じる。
【００２７】
こうした膨張工程と圧縮工程が繰り返されてエンジンが始動する際にも、ヘリカルスプラインによる力は、オーバーランニングクラッチ３１を移動させるが、ピニオンギア３４は、スプリング３３によりストッパ８０に常に押し当てられた状態となる。この結果、ピニオンギア３４とストッパ８０とが繰り返し衝突することを抑制して、衝突を緩和することができる。
【００２８】
このような構成により、エンジン始動時のリングギア９０とピニオン部３０との衝突による騒音、およびピニオン部３０とストッパ８０との衝突による騒音の両方を、ピニオン部３０内に設けられた１つの衝突緩和部材により低減することができる。これら２つの衝撃を、ピニオン部３０において緩和することで、部品点数も削減でき、小型化も可能となる。
【００２９】
さらに、衝撃緩和によってピニオン部３０とリングギア９０との磨耗が低減できるため、高寿命化が期待できる。さらに、エンジン始動時のクランキングの際に、スプライン結合されたオーバークラッチ部が軸方向に振動した際にも、ピニオン部３０は、スプリング３３の働きにより、ストッパ８０と接触し続けているため、衝突による騒音を低減することができる。
【００３０】
さらに、ピニオン部３０は、ストッパ８０と衝突する面として、軸方向に突出した突起部３４ａを有するピニオンギア３４を備えている。このような押し込み構造により、軸方向の長さを拡大することなく、製品長さへの影響を抑えることができる。
【００３１】
以上のように、実施の形態１によれば、ピニオン部に、衝突緩和部材としての役割を果たすスプリングが設けられている。このような構成を備えることで、ピニオンギアとリングギアとの衝突、およびピニオン部とストッパとの衝突の両方を緩和でき、騒音の低下と衝突による磨耗の低減を実現できる。すなわち、スプリング１つの構成をピニオン部に付加することで、騒音の低下と衝突による磨耗の低減を実現でき、部品数削減と小型化を図ったエンジン始動装置を得ることができる。
【００３２】
さらに、このような衝突緩和部材を有する構成は、リングギアが回転しているときにピニオンギアを噛み合わせるとき、あるいはモータを回転させながら回転しているリングギアにピニオンギアを噛み合わせるときにも、適応できる。
【００３３】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２におけるエンジン始動装置の分解図である。図６に示す本実施の形態２におけるエンジン始動装置は、モータ駆動力部１０、軸２０、ピニオン部３０、吸引コイル部４０、プランジャ５０、レバー６０、ブラケット７０、および突起部８０ａを有するストッパ８０で構成されている。
【００３４】
先の実施の形態１におけるエンジン始動装置は、図３に示したように、ピニオンギア３４に突起部３４ａを設け、ピニオン３０をストッパ８０に衝突させる際に、この突起部３４ａをストッパ８０に当てる構造となっていた。これに対して、本実施の形態２におけるエンジン始動装置は、図６に示すように、ストッパ８０に突起部８０ａを設け、ピニオン３０をストッパ８０に衝突させる際に、ピニオンギア３４をストッパ８０に設けられた突起部８０ａに当てる構造となっている。
【００３５】
図７は、本発明の実施の形態２におけるエンジン始動装置で、ピニオンギア３４とストッパ８０が衝突したときの断面図である。図７に示すように、ピニオン部３０がストッパ８０に衝突する際には、ストッパ８０に設けられた突起部８０ａが、軸２０および保持部品３５を回避して、ピニオン部３０に衝突する。
【００３６】
このように、ピニオン部３０の形状ではなく、ストッパ８０側に突起部８０ａを持たせる変更のみで、衝突の際の衝撃をピニオン部３０に伝えることができ、このような押し込み構造によっても、先の実施の形態１と同様の騒音低減効果を実現できる。
【００３７】
以上のように、実施の形態２によれば、ピニオンギア側に突起部を設ける代わりに、ストッパ側に突起部を設けた押し込み構造を備えることによっても、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。特に、ストッパ側に突起部を設ける構成とすることで、先の実施の形態１におけるピニオンギア側に突起部を設ける構成と比較して、加工が行いやすく、組み立ても簡単になり、バネストロークも少なくて済むというさらなる効果を得ることができる。
【００３８】
実施の形態３．
本実施の形態３では、先の実施の形態１とは異なるピニオン部３０の構造を備えたエンジン始動装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態３におけるピニオン部３０の構成部品の分解図である。
【００３９】
先の実施の形態１におけるエンジン始動装置は、図３に示したように、ピニオンギア３４に突起部３４ａを設け、ピニオン３０をストッパ８０に衝突させる際に、この突起部３４ａをストッパ８０に当てる構造となっていた。これに対して、本実施の形態３におけるエンジン始動装置は、図８に示すように、ピニオンギア３４とストッパ８０とが衝突する際に、両者の間に挟み込まれるように保持部品３５が構成されている。
【００４０】
具体的には、ピニオン部３０の保持部品３５の形状を軸側へ長くして、軸芯３２よりも凸状となるように構成している。図９は、本発明の実施の形態３におけるエンジン始動装置で、ピニオンギア３４とストッパ８０が衝突したときの断面図である。図９に示すように、ピニオン部３０がストッパ８０に衝突する際には、まず始めに保持部品３５がストッパ８０に衝突する。これと同時に、保持部品３５がピニオンギア３４と接していることから、ピニオンギア３４と保持部品３５が、スプリング３３の変形により押し込まれることとなる。
【００４１】
このように、ピニオン部３０あるいはストッパ８０の形状ではなく、ピニオン部３０とストッパ８０との間に設けられた中間部材としての保持部品３５を、軸方向へ延びる凸形状とする変更のみで、衝突の際の衝撃をピニオン部３０に伝えることができる。そして、このような押し込み構造によっても、先の実施の形態１、２と同様の騒音低減効果を実現できる。
【００４２】
以上のように、実施の形態３によれば、ピニオンギア側あるいはストッパ側に突起部を設ける代わりに、ピニオンギアとストッパとが衝突する際に、両者の間に挟み込まれるような構成の保持部材を備えることによっても、先の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。特に、このような保持部材の構造を備えることで、突起部を設けるよりも簡単な形状とすることができ、より部品点数の低減を図った上で、衝撃緩和による騒音低減が可能となる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  モータ駆動力部、２０  軸、３０  ピニオン部、３１  オーバーランニングクラッチ、３２  軸芯、３３  スプリング（衝突緩和部材）、３４  ピニオンギア、３４ａ  突起部、３５  保持部品、４０  吸引コイル部、４１  吸引コイル、５０  プランジャ、６０  レバー（シフトレバー）、７０  ブラケット、８０  ストッパ、８０ａ  突起部、９０  リングギア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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