セルモーターとは？実物と分解図でわかる位置・構造・始動の仕組み

エンジンをかけるときに聞こえる「キュルキュル」。あれは、エンジンが腹を下している音ではありません。

セルモーターは、エンジンの最初の回転を手伝う装置

セルモーターは、止まったエンジンを回し始めるための小さな電動モーターです。一般的なガソリン車では、バッテリーから電気を受け取って動きます。燃料を燃やして回るエンジンにも、最初は電気のお手伝いが必要なんですね。

取り付けられているのは、エンジンと変速機のつなぎ目近くです。小さな歯車をエンジン側の大きな歯車にかみ合わせ、エンジンの軸を回します。エンジンが自分の力で動き始めたら、かみ合いを外して仕事を終えます。

止まったエンジンを回すには、部品同士のこすれや、空気を押し縮めるときの抵抗に負けない力が必要です。そこでセルモーターは、短い時間に大きな力を出せるように作られています。ずっと回し続けるための装置ではないんですね。[1]

エンジンと変速機が接する付近にある

歯車式のセルモーターは、エンジンと変速機の境目あたりに付きます。小さな歯車を、フライホイールやフレックスプレートという円盤の外周の歯にかみ合わせるためです。車によっては、ボンネットを開けても見つけにくい場所にあります。

主な部品は「何をするか」で覚える

ここで出てくる「トルク」は、軸を回そうとする力のことです。固い瓶のふたを道具でつかむと回しやすいように、歯車でも回しやすさを変えられます。ただし、力を増やす代わりに回転は遅くなります。歯車を入れたら、ただで力が湧いてくるわけではないんですね。

見分けたいのは二つの流れです。電気はバッテリーから接点を通ってモーターへ届き、モーターが生む回転はピニオン、リングギアを経てクランクシャフトへ伝わります。電線の通り道と、歯車で力が伝わる道は別です。ソレノイドは、そのかみ合いと通電に関わります。

始動するときの動きを順番に見る

前の分解図では、6がマグネットスイッチ、2が一方向クラッチです。このあと説明する動きを、その部品の場所と合わせて見てみましょう。図は部品の並びを示しているので、実際に動いている瞬間を描いたものではありません。

① 指令を受けて、歯車をかみ合わせる

始動の指令が来ると、ソレノイドという部分に電気が流れ、電磁石が働きます。電磁石は、電気を流すと磁石として働く部品です。磁石に引かれた部品がレバーを動かし、ピニオンという小さな歯車を押し出します。その相手がリングギア。円盤の外周にぐるっと並んだ歯のことです。

② 大きな電流を流し、エンジンを回す

よく使われるプレエンゲージ式では、歯車のかみ合いに合わせて電気のスイッチが閉じ、モーターへ大きな電流が流れます。小さな歯車がリングギアを回し、エンジンのクランクシャフトが動き始めます。[2]

とはいえ、始動ボタンにその大電流を全部流すわけではありません。ボタンからは小さな指令を送り、別の回路で大きな電流を流します。「動いて！」と伝える電気と、実際にモーターを動かす電気は、通り道が違うわけです。

③ 始動後は、かみ合いを解除する

エンジンがかかったら、セルモーターへの電気を止め、小さな歯車を戻します。その前にエンジンの回転が速くなっても、一方向クラッチがモーターを守ってくれます。ただし、このクラッチだけで歯車を引っ込めているわけではありません。

ここまでが一般的な仕組みです。デンソーの一部のアイドリングストップ用などには、歯車を押し出す動きと、モーターを回す動きを別々に調整するものもあります。[3]

減速式と直結式は、どこが違う？

直結式は、モーターの軸から小さな歯車へ、そのまま回転を伝えます。減速式は、途中の歯車で回転を遅くする代わりに、回す力を増やします。歯車の軸をずらして並べるものや、遊星歯車を使うものがあります。

遊星歯車は、真ん中の歯車の周りに、小さな歯車を並べた仕組みです。狭い場所に減速する仕組みを収めやすいのが特徴。ただし、「減速式」という名前だけでは、中の歯車の並び方までは分かりません。

かからない原因は、音だけでは決まらない

バッテリーが弱ったときと、配線のつながりが悪いときは、似た症状が出ることがあります。点検ではバッテリーに加え、始動中に配線の途中でどれくらい電圧が下がるかも調べます。これを「電圧降下」といいます。[1]

電圧降下は、電気が通る途中で電圧の一部を使ってしまうことです。端子の緩みや腐食で電気が通りにくくなると、セルモーターへ十分に届きません。途中が細くなったホースでは、蛇口に水があっても先へ届きにくいのと似ています。始動させた状態で、バッテリーの端子と配線の両方を測って調べます。

正常かどうかは、測った条件と、その車の整備資料を照らして判断します。「12Vと出たからOK」「何万km走ったら必ず交換」と、数字一つで決められるものではありません。

始動できないときの確認項目は、エンジンがかからない｜セルが回る・回らないで確認項目を整理で詳しく解説しています。

修理や交換で確認したいこと

交換品は、取り付け穴が合えばOKというものではありません。歯の数、回る向き、電線をつなぐ端子の位置、歯車がかみ合う寸法まで関係します。見た目がそっくりでも、そのまま使えるとは限らないんです。

「リビルト品」は、使った部品を分解して点検し、必要なところを交換して組み直したものです。どこを交換し、何を検査するか、保証がどれくらいあるかは供給元によって違います。値段に加え、検査内容と保証も確認しましょう。

よくある疑問

セルモーターとオルタネーターは同じなの？

一般的な車では別の装置です。セルモーターは電気を使ってエンジンを回し、オルタネーターはエンジンの回転を使って電気を作ります。両方の仕事ができるISGという装置もあります。

ハイブリッドにも必ず付いているの？

必ず同じ歯車式が付くわけではありません。モーターや発電機でエンジンを回すなど、ハイブリッドの方式によって仕組みが変わります。

始動しないとき、叩けば直るの？

叩いて一時的に動いたとしても、故障が直ったわけではありません。場所によっては作業そのものが危険です。繰り返す前に、始動に使う電気回路とエンジン側の状態を調べてもらいましょう。

関連記事

始動から自力で回るまでの流れ／車のバッテリーの仕組み／フライホイールの役割

参考資料

1. DENSO：Starter troubleshooting。構成、減速式、点検と適合。
2. HELLA：Checking the starter。一般的なかみ合いと接点の作動。
3. デンソー：アイドルストップ用新型スターター。独立制御の例。

DENSO：スターターの構造と働き。関連する仕組みをメーカーの資料でも確認できます。