JP2006161590A - スタータ - Google Patents

Abstract

【課題】ピニオン６に使用できる材料の選択範囲を広くできると共に、ピニオン６の強度および耐久性を向上できるスタータを提供する。
【解決手段】クラッチと共に反モータ方向へ押し出されたピニオン６がリングギヤ３８の端面に当接した後、モータ接点が閉じる前に、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで回転できる様に、ピニオンストロークＳ１とヘリカルスプライン結合部の捩じり角とが設定されている。リングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで回転したピニオン６は、ピニオンスプリング２５に蓄えられた反力によってリングギヤ３８に噛み合わされる。これにより、モータのトルクによってピニオン６をリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで強制的に回転させる必要がないので、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合う時に、ピニオン６に大きな衝撃力が加わることはなく、ピニオン６およびリングギヤ３８の強度、耐久性が向上する。
【選択図】図２

Description

本発明は、モータの回転力が伝達される出力部を軸方向に押し出して、その出力部に支持されるピニオンをエンジンのリングギヤに噛み合わせる方式のスタータに関する。

従来技術として、例えば、特許文献１に記載されたスタータがある。
このスタータは、図６に示す様に、モータ１００の回転力がクラッチ１１０を介して伝達される筒状のスプラインチューブ１２０と、このスプラインチューブ１２０の内周にヘリカルスプライン結合される出力軸１３０と、この出力軸１３０の端部にスプライン結合されるピニオン１４０と、このピニオン１４０と出力軸１３０との間に反力を蓄えるピニオンスプリング１５０等を有し、電磁スイッチ１６０の働きで出力軸１３０を図示左方向に押し出すことにより、ピニオン１４０をエンジンのリングギヤ１７０に噛み合わせる方式である。
この構成では、ピニオンスプリング１５０の反力によって質量の軽いピニオン１４０をリングギヤ１７０に押し込むことができるので、ピニオン１４０とリングギヤ１７０との噛み合い性が向上する。

上記スタータの作動（ピニオン１４０の動き）を図７に基づき説明する。なお、図中の矢印は、ピニオン１４０の端面に注目した一点の軌跡を示している。
ａ）電磁スイッチ１６０の働きにより、出力軸１３０と共にピニオン１４０が押し出されて、リングギヤ１７０の端面に当接する。この時、ピニオン１４０の一点は、図示矢印で示す様に、ヘリカルスプラインの捩じれに沿って斜めに移動する。
ｂ）ピニオン１４０がリングギヤ１７０の端面に当接した状態で、ピニオンスプリング１５０を撓ませながら出力軸１３０のみ更に前進する。この時、ピニオン１４０は、出力軸１３０が前進した分（ピニオンスプリング１５０が撓むことのできるストローク分）だけ、出力軸１３０上を相対的に後退するため、ピニオン１４０の一点は、リングギヤ１７０の端面に沿って移動する。

ｃ）電磁スイッチ１６０に内蔵されるモータ接点が閉じて、モータ１００に回転力が発生すると、その回転力が出力軸１３０に伝達されて、出力軸１３０と共にピニオン１４０が回転する。この時、ピニオン１４０の一点は、リングギヤ１７０の端面に沿って、前記ｂ）と反対方向へ移動する。
ｄ）ピニオン１４０がリングギヤ１７０に噛み合い可能な位置まで回転すると、ピニオン１４０とリングギヤ１７０との噛み合いが開始される。この時、ピニオン１４０の一点は、図示矢印で示す様に、リングギヤ１７０の面取りに沿って斜めに移動する。
ｅ）ピニオン１４０とリングギヤ１７０との噛み合いが完了して、ピニオン１４０からリングギヤ１７０に回転力が伝達される。
実公昭５６−１０９３１号公報

ところが、上記のスタータでは、リングギヤ１７０の端面に当接したピニオン１４０を、モータ１００のトルクで強制的に回転させてリングギヤ１７０に噛み合わせているため、ピニオン１４０がリングギヤ１７０に噛み合う時に大きな衝撃力が生じる。その結果、ピニオン１４０には、熱処理を施した高い硬度のものを使用する必要があり、使用できる材料が限定されてしまう。特に、硬度の低い低コストな材料を選択することは、極めて困難であった。また、エンジンを始動する度に、ピニオン１４０に大きな衝撃力が加わるため、ピニオン１４０の強度および耐久性の点でも問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ピニオンに使用できる材料の選択範囲を広くできると共に、ピニオンの強度および耐久性を向上できるスタータを提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、モータの回転力がヘリカルスプライン結合部を介して伝達される出力部と、この出力部にスプライン結合されるピニオンと、出力部とピニオンとの間に配設されるピニオンスプリングと、モータの通電回路に設けられるモータ接点を閉操作すると共に、ピニオンを出力部と一体に軸方向に押し出す働きを有する電磁スイッチとを備え、軸方向に押し出されたピニオンがエンジンのリングギヤに噛み合わされて、モータの回転力をピニオンからリングギヤに伝達するスタータであって、軸方向に押し出されたピニオンがリングギヤに噛み合うことなく、リングギヤの端面に当接した場合でも、モータ接点が閉じる前にピニオンがリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転できる様に、ピニオンストロークとヘリカルスプライン結合部の捩じり角とが設定されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、ピニオンストロークとヘリカルスプライン結合部の捩じり角とを適切に設定することにより、軸方向に押し出されたピニオンがリングギヤの端面に当接した場合でも、モータ接点が閉じる前に、ピニオンをリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転させることができる。この場合、モータのトルクによって、リングギヤの端面に当接しているピニオンを強制的に回転させる必要がないので、ピニオンがリングギヤに噛み合う時に、ピニオンに大きな衝撃力が加わることはない。
これにより、ピニオンおよびリングギヤの強度、耐久性が向上する。また、ピニオンには、必ずしも熱処理された硬度の高い材料を使用する必要はなく、硬度の低い材料、例えば樹脂を使用することも可能であり、材料の選択範囲が従来より広くなる。

（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、ピニオンストロークは、ピニオンがリングギヤの端面に当接した後、ヘリカルスプライン結合部の捩じり作用によって、ピニオンがリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転できるだけの長さが確保されていることを特徴とする。
出力軸と共に押し出されたピニオンがリングギヤの端面に当接した場合に、ヘリカルスプライン結合部の捩じり作用で、ピニオンがリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転できる様にピニオンストロークの長さが確保されていれば、電磁スイッチによってモータ接点が閉操作される前に、ピニオンとリングギヤの面取りの有無に係わらず、ピニオンをリングギヤに噛み合わせることができる。

（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したスタータにおいて、ピニオンがリングギヤの端面に当接した後、モータ接点が閉じる前に、ピニオンがリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転して、ピニオンスプリングの反力によりピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせることを特徴とする。

ピニオンがリングギヤの端面に当接した後、リングギヤに噛み合い可能な位置まで回転する間は、ピニオンがピニオンスプリングを押し縮めながら、出力部に対し相対的に後退するため、ピニオンの後退量に応じてピニオンスプリングに反力が蓄えられる。従って、ピニオンがリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ピニオンスプリングに蓄えられた反力だけでピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせることができる。この場合、ピニオンとリングギヤとの噛み合い荷重を小さくできる、つまり噛み合いをソフトに行うことができるので、ピニオンおよびリングギヤの摩耗や欠け等を防止できる。

（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、ピニオンがリングギヤに噛み合ってリングギヤを駆動する時のピニオンの回転方向を駆動方向と呼ぶ時に、ピニオンは、リングギヤの端面に当接した後、ヘリカルスプライン結合部の捩じり作用により、反駆動方向に回転してリングギヤに噛み合うことを特徴とする。
リングギヤの端面に当接したピニオンは、出力部に対し相対的に後退しながら出力部と共に反駆動方向に回転するため、リングギヤの端面に当接した位置から反駆動方向へリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転することで、ピニオンとリングギヤの面取りの有無に係わらず、リングギヤに噛み合うことができる。例えば、ピニオンとリングギヤに全く面取りが形成されていない場合は、ピニオンの回転ピッチを多く取り、両ギヤに面取りが形成されている場合は、両ギヤ端面の底面当たり分の回転が出来れば良い。

（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかのスタータにおいて、出力部とプランジャとの間に配設されて、両者間に反力を蓄えるドライブスプリングを備え、ピニオンがリングギヤの端面に当接した後、モータ接点が閉じる前に、ピニオンがリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転できなかった場合に、モータ接点が閉じてモータが回転することにより、そのモータの回転力でピニオンをリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転させて、ドライブスプリングの反力とピニオンスプリングの反力とでピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせることを特徴とする。

上記の構成によれば、ピニオンがリングギヤの端面に当接した後、リングギヤに噛み合い可能な位置まで回転できなかった場合（例えば、ピニオンとリングギヤとのエッジ同士が干渉した場合）でも、モータの回転力でピニオンをリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転させることにより、ドライブスプリングの反力とピニオンスプリングの反力とでピニオンを押し込んでリングギヤに噛み合わせることができる。これにより、ピニオンとリングギヤとの噛み合い不良を防止でき、信頼性の高いスタータを実現できる。

（請求項６の発明）
請求項５に記載したスタータにおいて、
ピニオンスプリングは、ドライブスプリングより、ばね定数および初期荷重がそれぞれ小さく設定されていることを特徴とする。
前記の請求項５に記載した様に、ドライブスプリングを備える構成では、ピニオンがリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転する間に、ドライブスプリングよりピニオンスプリングの方が先に撓むことで、ピニオンスプリングに反力を蓄えることができ、その反力によってピニオンをリングギヤに噛み合わせることができる。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

図１はスタータ１の半断面図である。
実施例１に係るスタータ１は、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転が減速装置３を介して伝達される出力軸４と、この出力軸４上にクラッチ５と共に配置されるピニオン６と、シフトレバー７を介してクラッチ５とピニオン６を反モータ方向（図１の左方向）へ押し出す働きを有すると共に、モータ２の通電回路に設けられるモータ接点（後述する）を開閉する電磁スイッチ８等より構成される。

モータ２は、磁束を発生する界磁と、整流子９を有する電機子１０、および整流子９に摺接するブラシ１１等を備える周知の直流電動機であり、電磁スイッチ８によりモータ接点が閉じると、バッテリ（図示せず）から給電されて電機子１０に回転力を発生する。
界磁は、磁気回路を形成するヨーク１２の内周に複数個の永久磁石１３を配置して構成される。なお、永久磁石１３の代りに界磁巻線を用いることもできる。
電機子１０は、電機子軸１４の一端側端部が軸受１５を介して出力軸４に相対回転可能に支持され、電機子軸１４の他端側端部が軸受１６を介してエンドフレーム１７に回転自在に支持されている。

減速装置３は、電機子軸１４に形成された太陽歯車１８に噛み合う複数の遊星歯車１９を有し、この遊星歯車１９が自転しながら太陽歯車１８の周囲を公転する周知の遊星歯車減速機である。
出力軸４は、減速装置３を介して電機子軸１４と同軸線上に配置され、反モータ側の端部が軸受２０を介してフロントハウジング２１に回転自在に支持されている。
クラッチ５は、ヘリカルスプライン結合部２２を介して出力軸４の外周に配置され、出力軸４の回転をピニオン６に伝達すると共に、ピニオン６がエンジンにより高速で回された時、つまりピニオン６の回転速度が出力軸４の回転速度を上回った時に、ピニオン６の回転が出力軸４に伝わらない様に、両者間の動力伝達を遮断する一方向クラッチとして構成されている。

ピニオン６は、図２に示す様に、クラッチ５のインナ側と一体に設けられたインナチューブ２３（本発明の出力部）の外周に直スプライン結合部２４を介して支持されると共に、インナチューブ２３に形成された直スプライン２３ａに沿って軸方向に移動可能に支持されている。このピニオン６は、下述するピニオンスプリング２５の反力を受けてインナチューブ２３の先端方向（反クラッチ方向）に付勢され、インナチューブ２３の先端部に取り付けられたピニオンストッパ２６にピニオン６の先端面が当接している。また、ピニオン６の後端側には、インナチューブ２３の外周に沿ってクラッチ５側へ突き出る筒状の円筒部６ａが設けられ、この円筒部６ａの後端面と、インナチューブ２３のクラッチ５の近傍に突設された後端ストッパ２７との間に、ピニオン６が軸方向に移動可能な最大距離（ピニオンストロークＳ１）が設定されている。

ピニオンスプリング２５は、図２に示す様に、ピニオン６の内径側に設けられる段差面と、インナチューブ２３の外周に設けられる段差面との間に所定の反力（初期荷重）を蓄えた状態で配設されている。なお、ピニオンスプリング２５は、図２に示す初期荷重が付与された状態から全圧縮するまでの撓み量が、前記ピニオンストロークＳ１と同等、あるいはそれ以上に設定されている。つまり、この実施例１では、ピニオン６がインナチューブ２３をクラッチ方向へ移動した時に、円筒部６ａの後端面が後端ストッパ２７に当接するまでは、ピニオンスプリング２５が全圧縮することはなく、円筒部６ａの後端面が後端ストッパ２７に当接した時点で、ピニオンスプリング２５には未だ撓み代が残されている、あるいは、丁度、全圧縮した状態となる様に構成されている。

電磁スイッチ８は、始動スイッチ（図示せず）の閉操作によってバッテリから通電される励磁コイル２８と、この励磁コイル２８が発生する磁力を受けて作動するプランジャ２９と、励磁コイル２８への通電が停止して磁力が消滅した時に、プランジャ２９を押し戻すためのリターンスプリング３０等より構成される。
シフトレバー７は、支点部３１を中心に揺動可能に設けられ、プランジャ２９の動き（図示左右方向の動き）をクラッチ５に伝達することで、クラッチ５およびピニオン６が出力軸４上を軸方向に移動する。

モータ接点は、２本の外部端子３２、３３を介してモータ２の通電回路に接続される一組の固定接点３４と、ロッド３５に支持された可動接点３６とで構成され、この可動接点３６が一組の固定接点３４に当接して両固定接点３４間を導通することによりモータ接点が閉状態となり、可動接点３６が一組の固定接点３４から離れて両固定接点３４間の導通が遮断されることによりモータ接点が開状態となる。但し、図１に示す電磁スイッチ８は、プランジャ２９とロッド３５とが別体であり、プランジャ２９とロッド３５との間に所定のストロークギャップＧ１（図１参照）が設けられている。従って、プランジャ２９は、図１に示す初期位置からストロークギャップＧ１を単独で移動した後、ロッド３５の端面に当接してからロッド３５と共に移動する。

なお、プランジャ２９が図１に示す初期位置から移動できる最大距離（プランジャ２９と固定鉄心３７との間の軸方向距離）をプランジャストロークＳ２と呼び、可動接点３６と一組の固定接点３４との間の距離を接点間ギャップＧ２と呼ぶ時に、プランジャストロークＳ２と、前記ストロークギャップＧ１と、接点間ギャップＧ２との間に以下の関係（１）が成立することは言うまでもない。
Ｓ２＞Ｇ１＋Ｇ２………………………………………（１）
また、図２に示す様に、クラッチ５が軸方向に移動できる最大距離をＳ０、ピニオン６が押し出されてリングギヤ３８の端面に当接するまでに移動する距離（ピニオン６とリングギヤ３８との間に確保されているギャップ）をギヤ間ギャップＧ３とすると、以下の関係（２）が成立している。
Ｓ０≧Ｓ１＋Ｇ３………………………………………（２）

次に、上記スタータ１の特徴を説明する。
このスタータ１は、電磁スイッチ８の働きにより、シフトレバー７を介して反モータ方向へ押し出されたピニオン６が、エンジンのリングギヤ３８に直接噛み合うことなく、リングギヤ３８の端面に当接した場合に、その後、モータ接点が閉じる前に、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで回転できる様に、前記ピニオンストロークＳ１とヘリカルスプライン結合部２２の捩じり角とが設定されている。すなわち、ピニオンストロークＳ１は、ピニオン６がリングギヤ３８の端面に当接した後、ヘリカルスプライン結合部２２の捩じり作用によって、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで回転できるだけの長さが確保されている。

また、モータ接点が閉じる前に、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで回転できるためには、以下の関係（３）が成立する必要がある。
なお、シフトレバー７の支点部３１からプランジャ２９側の長さをＬ１、支点部３１からクラッチ５側の長さをＬ２とする。
（Ｓ１＋Ｇ３）×Ｌ１／Ｌ２＜Ｇ１＋Ｇ２…………（３）

次に、上記スタータ１の作動を図３を基に説明する。
なお、図中に示す矢印は、図７の場合と同様に、ピニオン６の端面に注目した一点の軌跡を示している。また、以下の説明では、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合ってリングギヤ３８を駆動する時のピニオン６の回転方向を駆動方向と呼び、その反対方向を反駆動方向と呼ぶ。
ａ）始動スイッチの閉操作により電磁スイッチ８の励磁コイル２８に通電されると、プランジャ２９が吸引されて、図１の右方向へ移動する。このプランジャ２９の移動により、シフトレバー７を介してクラッチ５が反モータ方向へ押し出されるため、クラッチ５と共にピニオン６が出力軸４上を反モータ方向へ移動（前進）して、リングギヤ３８の端面に当接する。

ｂ）ピニオン６がリングギヤ３８の端面に当接した状態で、ピニオンスプリング２５を撓ませながらクラッチ５のみ更に出力軸４上を前進する。この時、ピニオン６は、クラッチ５が前進した分だけ、インナチューブ２３上を相対的に後退しながら、図示矢印で示す反駆動方向に回転してリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで移動する。この時点では、未だモータ接点が閉じていない。
ｃ）上記ｂ）の行程で蓄えられたピニオンスプリング２５の反力により、ピニオン６がリングギヤ３８に押し込まれる。
ｄ）ピニオン６とリングギヤ３８との噛み合いが完了した後、モータ接点が閉じてモータ２に通電される。これにより、モータ２のトルクがピニオン６からリングギヤ３８に伝達されて、エンジンを駆動する。

（実施例１の効果）
本実施例のスタータ１は、反モータ方向に押し出されたピニオン６がリングギヤ３８の端面に当接した後、モータ接点が閉じる前に、ヘリカルスプライン結合部２２の捩じれ角に応じて、ピニオン６がリングギヤ３８と噛み合い可能な位置まで回転できる様に、ピニオンストロークＳ１の長さが確保されている。これにより、ピニオン６がリングギヤ３８の端面に当接した場合でも、モータ接点が閉じる前に、ピニオン６をリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで回転させて、ピニオンスプリング２５の反力だけでピニオン６をリングギヤ３８に噛み合わせることができる。

上記の構成によれば、ピニオンスプリング２５の反力によって質量の軽いピニオン６をリングギヤ３８に押し込むことができるので、ピニオン６とリングギヤ３８との噛み合い性が向上する。また、モータ２のトルクによってピニオン６をリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで強制的に回転させる必要がないので、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合う時に、ピニオン６に大きな衝撃力が加わることはなく、ピニオン６およびリングギヤ３８の強度、耐久性が向上する。
更に、ピニオン６は、必ずしも熱処理された硬度の高い材料を使用する必要はなく、硬度の低い材料を選択できる。例えば、ピニオン６を樹脂製にすることで、クランキング時の衝撃を低減できると共に、ギヤ騒音を小さくできる効果もある。

実施例１に示すスタータ１では、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで回転した時に、ピニオンスプリング２５の反力だけでピニオン６を押し込んでリングギヤ３８に噛み合わせることができるので、従来のスタータに用いられているドライブスプリング（特許文献１参照）を廃止できる。このドライブスプリングの廃止により、例えば、電磁スイッチ８の構造を簡略化できると共に、プランジャ２９を小径化して電磁スイッチ８を小型化できる効果も期待できる。

なお、この実施例１では、図２に示す様に、ピニオン６に設けられた円筒部６ａの後端面と、インナチューブ２３のクラッチ５の近傍に突設された後端ストッパ２７との間にピニオンストロークＳ１が設定されているが、ピニオンスプリング２５が、図２に示す初期荷重が付与された状態から全圧縮するまでの撓み量をピニオンストロークＳ１として設定することもできる。つまり、ピニオンスプリング２５が全圧縮した状態で、円筒部６ａの後端面と後端ストッパ２７との間に隙間が生じる構成でも良い。この場合、ピニオンスプリング２５が全圧縮することでピニオン６の後退位置が規制されるので、円筒部６ａと後端ストッパ２７を廃止することもできる。

図４はスタータ１の半断面図である。
この実施例２に係るスタータ１は、実施例１に記載したスタータ１にドライブスプリング３９を設けた一例である。
ドライブスプリング３９は、図４に示す様に、プランジャ２９の空洞部に配設されて、シフトレバー７の上端部が係合する係合部材４０とプランジャ２９との間に反力を蓄えている。但し、このドライブスプリング３９は、実施例１に記載したピニオンスプリング２５より、ばね定数および初期荷重がそれぞれ大きく設定されている。

このドライブスプリング３９を備えるスタータ１では、ピニオン６がリングギヤ３８の端面に当接した後、ピニオン６がインナチューブ２３上を相対的に後退しながら、ヘリカルスプライン結合部２２の捩じれ角に応じて反駆動方向に回転した時に、例えば、ピニオン６とリングギヤ３８とのエッジ同士が干渉して、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで回転できなかった場合でも、ドライブスプリング３９に蓄えられた反力とピニオンスプリング２５の反力とで、出力軸４を回転させることが出来るように設定されている。これにより、ピニオン６が回転してリングギヤ３８に噛み合わせることができるので、ピニオン６とリングギヤ３８との噛み合い不良を防止でき、信頼性の高いスタータ１を実現できる。

図５はスタータ１の半断面図である。
この実施例３に係るスタータ４１は、実施例１のスタータ１と比較して、出力軸４に対するモータ２と電磁スイッチ８の位置が異なり、図５に示す様に、出力軸４と同軸線上に電磁スイッチ８が配置され、出力軸４とモータ２の電機子軸１４とが平行に配置されている。この基本的な構成は、特許文献１に記載されたスタータと略同じである。
出力軸４は、モータ２の回転が伝達されるスプラインチューブ４２にヘリカルスプライン結合部２２を介して挿入され、本発明の出力部を構成している。

ピニオン６は、出力軸４の端部に直スプライン結合部２４を介して支持されると共に、ピニオンスプリング２５に付勢されて、出力軸４の先端部に取り付けられたピニオンストッパ２６に当接している。このピニオン６は、電磁スイッチ８のプランジャ２９が吸引されると、プランジャロッド４３の先端に配置されるボール４４を介して出力軸４が図示左方向へ押し出されることにより、出力軸４と一体に移動してリングギヤ３８に噛み合わされる。
但し、ピニオン６がリングギヤ３８の端面に当接した場合は、実施例１と同じく、モータ接点が閉じる前に、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで回転できる様に、ピニオンストロークとヘリカルスプライン結合部２２の捩じり角とが設定されている。

これにより、実施例１のスタータ１と同様に、モータ２のトルクによってピニオン６をリングギヤ３８に噛み合い可能な位置まで強制的に回転させる必要がないので、ピニオン６がリングギヤ３８に噛み合う時に、ピニオン６に大きな衝撃力が加わることはなく、ピニオン６およびリングギヤ３８の強度、耐久性が向上する。また、ピニオン６に硬度の低い材料（例えば、樹脂）を使用することで、クランキング時の衝撃を低減でき、ギヤ騒音を小さくできる効果もある。
なお、図５に示すスタータ４１は、ドライブスプリングを有していないが、ピニオンスプリング２５とドライブスプリングとを併用することで、実施例２に記載したスタータ１と同様の効果を得ることもできる。

スタータの半断面図である（実施例１）。 ピニオンと周辺の半断面図である（実施例１）。 ピニオンの動きを示す作動説明図である（実施例１）。 スタータの半断面図である（実施例２）。 スタータの半断面図である（実施例３）。 従来技術に係るスタータの部分断面図である。 ピニオンの動きを示す作動説明図である（従来技術）。

符号の説明

１ スタータ（実施例１、２）
２ モータ
４ 出力軸（実施例３の出力部）
６ ピニオン
８ 電磁スイッチ
２２ ヘリカルスプライン結合部
２３ インナチューブ（実施例１の出力部）
２５ ピニオンスプリング
２９ プランジャ
３４ 固定接点（モータ接点）
３６ 可動接点（モータ接点）
３８ リングギヤ
３９ ドライブスプリング（実施例２）
４１ スタータ（実施例３）
Ｓ１ ピニオンストローク

Claims (6)

1. 回転力を発生するモータと、
   このモータの回転力がヘリカルスプライン結合部を介して伝達される出力部と、
   この出力部にスプライン結合されると共に、前記出力部に対し軸方向に所定量だけ移動可能に支持されたピニオンと、
   前記出力部と前記ピニオンとの間に配設され、両者間に軸方向の反力を蓄えるピニオンスプリングと、
   電磁力を発生してプランジャを吸引することにより、前記モータの通電回路に設けられるモータ接点を閉操作すると共に、前記プランジャを吸引する力を利用して、前記ピニオンを前記出力部と一体に軸方向に押し出す働きを有する電磁スイッチとを備え、
   軸方向に押し出された前記ピニオンがエンジンのリングギヤに噛み合わされて、前記モータの回転力を前記ピニオンから前記リングギヤに伝達するスタータであって、
   前記ピニオンスプリングを押し縮めながら、前記ピニオンが前記出力部に対し軸方向に移動できる最大距離をピニオンストロークと呼ぶ時に、
   軸方向に押し出された前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合うことなく、前記リングギヤの端面に当接した場合でも、前記モータ接点が閉じる前に前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合い可能な位置まで回転できる様に、前記ピニオンストロークと前記ヘリカルスプライン結合部の捩じり角とが設定されていることを特徴とするスタータ。
2. 請求項１に記載したスタータにおいて、
   前記ピニオンストロークは、前記ピニオンが前記リングギヤの端面に当接した後、前記ヘリカルスプライン結合部の捩じり作用によって、前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合い可能な位置まで回転できるだけの長さが確保されていることを特徴とするスタータ。
3. 請求項１または２に記載したスタータにおいて、
   前記ピニオンが前記リングギヤの端面に当接した後、前記モータ接点が閉じる前に、前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合い可能な位置まで回転して、前記ピニオンスプリングの反力により前記ピニオンを押し込んで前記リングギヤに噛み合わせることを特徴とするスタータ。
4. 請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、
   前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合って前記リングギヤを駆動する時の前記ピニオンの回転方向を駆動方向と呼ぶ時に、
   前記ピニオンは、前記リングギヤの端面に当接した後、前記ヘリカルスプライン結合部の捩じり作用により、反駆動方向に回転して前記リングギヤに噛み合うことを特徴とするスタータ。
5. 請求項１〜４に記載した何れかのスタータにおいて、
   前記出力部と前記プランジャとの間に配設されて、両者間に反力を蓄えるドライブスプリングを備え、
   前記ピニオンが前記リングギヤの端面に当接した後、前記モータ接点が閉じる前に、前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合い可能な位置まで回転できなかった場合に、前記モータ接点が閉じて前記モータが回転することにより、そのモータの回転力で前記ピニオンを前記リングギヤに噛み合い可能な位置まで回転させて、前記ドライブスプリングの反力と前記ピニオンスプリングの反力とで前記ピニオンを押し込んで前記リングギヤに噛み合わせることを特徴とするスタータ。
6. 請求項５に記載したスタータにおいて、
   前記ピニオンスプリングは、前記ドライブスプリングより、ばね定数および初期荷重がそれぞれ小さく設定されていることを特徴とするスタータ。
   

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