【おくるま学ぼう】　その15　始動装置　オーバーランニングクラッチ 歯車

昨日、始動装置、スターターモーターについてやろうと思い、教科書を開きました。
で、最初に目に入った言葉

「オーバーランニングクラッチ」

いきなり、わからないので、とりあえず、調べました。

別名「ワンウェイクラッチ」

一方方向にのみ回転を伝える機構。
モーター→エンジン　回転伝達
エンジン→モーター　回転伝達せず

これでは、オーバーランニングクラッチの役割はわかりますが、
原理がわからない。

というか、全然わかんない。

調べました。

こういう図が出てくるのですが、やっぱりわからない。。。


寝ました。

そして、寝てる間になんとなく自分だったらこのお題をどうするか、
浮かんできました。



というわけで、今日は、歯車＆オーバーランニングクラッチについてやります。

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おくるま学ぼうシリーズは、
本を読んだ（インプットした）内容を
いろいろ妄想しながら
なんらかの形でアウトプットして

-理解を深めて
-記憶の定着率を上げよう

という学習メモです。
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＜自動車の基本とエンジン＞

7.　始動装置
→スターターモーター (Starter motor)

エンジン始動用のモーター。
バッテリーの電力で動く。

そもそもモーターとは？
運動（motion)を引き起こす機械。
電気でも（電動機）、ガソリンなどの液体燃料でも。

ふむふむ。

動きを生み出すのね。

じゃあ、モーターの構成を簡単に。

回転するところ（電機子、アーマチュア(armature)、ローター(rotor)）→運動（motion）を引き起こす
まわりの磁石（界磁(magnetic field)、ステーター(stator）→磁界を構成する

これが、直流だったり、交流だったりして、N&Sが引き寄せあったり、 NN / SSが反発しあったりして回転運動を起こす。電気がコイルを流れると、磁力が発生するため。

ここまで、理解。




◇スターターモーター（別名セルモーターcell motor)の構造

①電磁石を利用したマグネットスイッチ　→　界磁
②アーマチュア（モーター）　→　動くところ。回転する。

が一体になったもの。


◇回転運動の伝達

①　イグニッションキーを回すと（この頃、廻してない。。押すのばっかり）
　　スイッチオン！

②　磁界発生→プランジャー（という棒）が引き寄せられて、ドライブレバー（というレバー）を手前に引く
③　レバーの逆側で、歯車がクランクシャフトにつながるディスクにくっつく
④　アーマチュア（電機子）が周りの磁界と反応して回転する
⑤　アーマチュアの回転がクランクシャフトを回し、エンジン始動


ここで大事なのが、

エンジン始動させたら、エンジン側の強力な回転をアーマチュア（電機子、モーター）側に伝えたくないということ。

壊れるから。

そこで、

「オーバーランニングクラッチ」

◇Overruuning Clutch (つかむ、しっかり握る)


その前に、歯車について確認。
なんか、クラッチについて学ぶ前に、歯車とは何かをやらないと
進めない気がする。

◇歯車(Gear)とは
「回転出来る二軸に固定する剛体に凹凸面（歯）を設け、一方の凸面が相手の凹面に次々に入り込み、滑り接触を行うことによって、1つの軸から他の軸に回転運動を伝える機械要素」と定義されています。
簡単にいえば、歯が次々に噛合うことによって動力を伝達する製品です。

メリット
滑らない→ロスない
歯の形状や間隔を調整することにより、回転数や、力を調整可能。

◇主な種類

①　平行軸歯車
②　交差軸歯車
③　食い違い軸歯車


①　平行軸歯車
　　軸が平行になっている（力の伝達）


例）平歯車（スパーギア Spur Gear）
　　歯すじが直線で軸に平行な円筒歯車
　　大歯車　小歯車（pinionピニオン）という

　　はすば歯車（ヘリカルギア helical gear）
歯筋がねじれ（つるまき線）ているもの。軸推力（スラストaxial thrust）が発生する。



　　内歯車（internal gear）
　　円筒の内側に歯を配した歯車。平歯とはす歯がある。



②　交差軸歯車　
　　軸が交差している。回転力の方向変更。

例）マイタ歯車（Miter gear）
歯車自体は同じものを交差させる。回転力の方向転換


　　かさ歯車（Bevel gear）
　　異なる歯車を交差。回転方向及び力の変換。


③　食い違い軸歯車（Mismatched shaft gear)
　　軸が歯車を介して交差する（つまり実際には交差しない）。回転力や回転方向、回転速度を調節可能。

例）ねじ歯車＆ウォームギア　
　　ウォームギアは、ねじ歯車の一種、被駆動歯車が軸になっててこれをウォームという。


細かいことはちょっと横においておいて、
歯車はここが面白い！
リンク貼れず😭
→『からくりすと』

歯車を確認したところで、
Overrunning Clutchへ戻ります。

そもそもの命題
アーマチュアの回転をクランクシャフト経由でエンジンに伝えたいが、
その逆はしたくないための機構

アーマチュアから回転を受ける軸に、一工夫。
静脈内の逆流防止弁みたいなのを取り付ければ、
逆からの回転を受け付けなくなるのでは？

が、ウェットな弁は現実的ではないので、代わりのもの。。。
で、角度をつけた格納抗（っていうのかなぁ）にスプリング＆ボールで
逆回転のみを空転させる。

やっと理解。

長かったここまで。

でも、わからないことが、わかる瞬間は表現しがたい喜び。
分からない時間が長ければ長いほど、アハ体験も大きいし。