自動車のセルモーターの仕組について

質問

エンジンを始動する際にピニオンギアが飛び出すと同時に回転しますが、リングギアに回転しているピニオンギアが噛み合って破損しないのは何故でしょうか？
１回リングギアに噛み合ってからピニオンギアが回転し始めるほうがギアに優しいと思うのですが。

モーターのブラシは＋側が－側より早く摩耗するのは何故でしょうか？

よろしくお願いいたします。

回答No.6

sailor · ベストアンサー

マグネットスイッチの仕組みをもう一度よく見てください。
マグネットスイッチがピニオンを押し出してかみ合ってから、マグネットスイッチ内の接点が閉じてモーターに電流を供給するようになっているでしょう。

ギア同士がかみ合うまでは電流はマグネットスイッチのプルインコイル→アーマチュアコイル→フィールドコイル→アースの順で流れモーターにはプルインコイルという抵抗を通した電流しか流れていません。また、ピニオンギアの先端を見るとわｋルと思うのですが先端が斜めに削られて（カッタウェイ（Cut away））いるのが判ると思います。さらにピニオンギアとピニオンシャフトの結合はネジスプラインになっていてピニオンが飛び出す際にネジスプラインとカッタウェイによってリングギアへのかみ合いがスムーズに行える用に緩やかな回転が与えられているのもわかるでしょう。この状態でギア同士が十分かみ合った位置まで移動してから初めてマグネットスイッチの接点がと閉じてモーターにバッテリーからの電圧が直接かかるという構造になっています。

そしてネジスプラインの働きでモーターからエンジンへの方向で力が掛かっている間は容易にギアが抜けないようになるように働き、エンジンが始動した後はオーバーランニングクラッチとネジスプラインの作用でエンジンによりモーターに無理に回されることがないようにスムーズに素早くギアのかみ合いを外す仕組みになっています。

無頼の摩耗については電子の流れを考えるとわかると思いますが電子は電流の方向とは逆方向に移動します。コンミテーターモータではブラシとコンミテーターの間でアーク（火花）が出ますがこのときの温度は非常に高く、ブラシやコンミテータなどの材料がプラズマになるほどの高温です、プラズマ化した物質はそれらの持つ電荷や周囲の電子の流れの影響を受け飛ばされます。その結果アース側のブラシからコンミテータに向けてイオン化したブラシの成分が飛んでいくのです。

回答No.5

hiroshi01

>回リングギアに噛み合ってからピニオンギアが回転し始めるほうがギアに優しいと思うのですが。
ギアには多少やさしいかもしれませんが、モーたーにとっては超厳しいことになります。起動トルク（起動電流）が何倍にもなって、バッテリーがすぐ上がってしまうでしょう。

回答No.4

16278211

＞ピニオンギアが噛み合って破損しないのは何故でしょうか？
http://www.imgbbs.dtn.jp/car/data/546b1aa192b1d.jpg

回答No.3

yymddttmm1

>１回リングギアに噛み合ってからピニオンギアが回転し始めるほうがギアに優しいと思うのですが。
どうやってかみ合わせるのでしょうか？
ピニオンを最大３６０／歯数゜回転させる事になるのだから今と同じですね。
その程度回転する間ならまだトルクが出ていないですから余計な機能を追加する必要は有りませんね。

回答No.2

japaneseman5963

かみ合ったギヤが破損しないのは、破損しない強度で作ってあるから。それでも破損することはあります。
機構的にはかみ合うのが先というか最大の回転力が出るのはかみ合ってから。
ピニオンをスライドさせる動作の最後の所で電磁スイッチのプランジャーが接点を押すようにできてます。
ブラシの磨耗は理屈をこねると、アークがプラスマイナスの方向で効果が違うから。マイナス側から電子が走り空気をイオン化してプラスイオンがマイナス側にぶつかる。（アークは火花のことと思えばいいでしょう。火花が出なければプラスマイナスとも磨耗は同じ）

回答No.1

tokx367

リングギアに回転しているピニオンギアが、噛み合って破損しないのは、何故でしょうか。？ギアシーケンスを保持＋クランク運動をする事が、安定的なメカニズムなのかしら。・・・