JP2012087765A - スタータ - Google Patents

Abstract

【課題】製品寿命の延命化、および騒音低減化を図ることができるスタータを提供する。
【解決手段】モータ部３と、モータ部３の回転軸５２と同軸上に配置され、一端が回転軸５２に相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結される出力軸４と、出力軸４の他端に設けられ、この出力軸４の回転力を受けて出力軸４に沿ってスライド移動し、エンジンに駆動力を伝達するためのリングギヤ２３に噛合されるピニオン７４とを備え、少なくともハウジング１７内に出力軸４を収納したスタータ１であって、ハウジング１７に、滑り軸受け９３を介して出力軸４の一端側を回転自在に支持するセンターブラケット９１を設けると共に、出力軸４の滑り軸受け９３よりも一端側に、出力軸４の他端側への移動を規制するＣ型止め輪１０１を設けた。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば自動車に搭載されるスタータに関するものである。

自動車の始動用に用いられるスタータは、電動モータと、この電動モータの回転軸と同軸上に配置された出力軸と、この出力軸に沿って移動可能に設けられ、エンジンのリングギヤに噛合うピニオンと、ピニオンをリングギヤ側に向かって押出す電磁装置とを備えている。回転軸と出力軸とは遊星歯車減速機構を介して連結されており、回転軸の回転力が出力軸に伝達される。そして、電磁装置によってピニオンを押出すと、このピニオンがエンジンのリングギヤに噛合うようになっており、これによって、出力軸の回転力がエンジンに伝達され、エンジンが始動する。

ここで、遊星歯車減速機構は、回転軸に外嵌固定されている太陽歯車と、この太陽歯車に噛合い、太陽歯車を中心に公転可能に設けられた複数の遊星歯車と、これら複数の遊星歯車を連結し、出力軸に回転力を付与する遊星キャリアと、遊星歯車の外周側で、かつ太陽歯車と同心円状に配置された内歯歯車とを備えている。
内歯歯車は有底筒状に形成されており、内周壁に遊星歯車に噛合う内歯が形成されている。また、内歯歯車の底壁には軸受けが設けられており、出力軸の一端が回転自在に支持されるようになっている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。

実開平５−６１５４号公報 特開平１０−９１０３号公報 特開平９−５３５５３号公報 特開２０００−３２９０４２号公報

ところで、上述の従来技術のように、遊星歯車減速機構を構成する内歯歯車に、出力軸の一端を回転自在に支持させる構造では、例えば、エンジン始動時にピニオンとリングギヤとの噛合い位相がずれた際の衝撃によって、出力軸に過大な負荷がかかり出力軸が撓んだり、軸方向に変位したりする虞がある。
このような場合、内歯歯車に過大な負荷がかかり、遊星歯車減速機構を構成する各歯車の摩耗が促進され、遊星歯車減速機構の寿命が縮まってしまうという課題がある。また、過大な負荷によって遊星歯車減速機構で生じる騒音が大きくなってしまうという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、製品寿命の延命化、および騒音低減化を図ることができるスタータを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、モータ部と、前記モータ部の回転軸と同軸上に配置され、一端が前記回転軸に相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結される出力軸と、前記出力軸の他端に設けられ、この出力軸の回転力を受けて前記出力軸に沿ってスライド移動し、エンジンに駆動力を伝達するためのリングギヤに噛合されるピニオンとを備え、少なくともハウジング内に前記出力軸を収納したスタータであって、前記ハウジングに、軸受けを介して前記出力軸の一端側を回転自在に支持するセンターブラケットを設けると共に、前記出力軸の前記軸受けよりも前記一端側に、前記出力軸の前記他端側への移動を規制する規制部材を設けたことを特徴とする。

このように構成することで、軸受けの支持強度を高めることができると共に、出力軸にかかる応力をハウジング側へ逃がすことができる。また、出力軸の軸方向への移動を規制することができる。このため、モータ部の回転軸や、この回転軸と出力軸とを連結する部品にかかる応力を低減でき、製品寿命の延命化、および騒音低減化を図ることができるスタータを提供できる。

請求項２に記載した発明は、前記軸受けと前記規制部材との間に、ワッシャを介装したことを特徴とする。
このように構成することで、軸受けに規制部材が直接接触することを防止でき、軸受けの延命化を図ることが可能になる。

請求項３に記載した発明は、前記センターブラケットから前記規制部材側に向かって突出するように、前記軸受けを設けたことを特徴とする。
このように構成することで、ワッシャとセンターブラケットとの接触を回避でき、ワッシャによる摺動摩擦抵抗を低減できる。

請求項４に記載した発明は、前記回転軸と前記出力軸とを遊星歯車減速機構を介して連結し、前記遊星歯車減速機構は、前記回転軸に固定されている太陽歯車と、前記太陽歯車に噛合い、この太陽歯車を中心に公転可能に設けられた複数の遊星歯車と、これら複数の遊星歯車を連結し、前記出力軸に回転力を付与する遊星キャリアと、前記遊星歯車の外周側で、かつ前記太陽歯車と同心円状に配置された内歯歯車とを備え、少なくとも前記センターブラケットを金属により形成し、このセンターブラケットと内歯歯車とを一体化したことを特徴とする。

このように構成することで、出力軸によって内歯歯車にかかる負荷を低減でき、遊星歯車減速機構を構成する各歯車の摩耗促進を防止することができると共に、遊星歯車減速機構で生じる騒音を低減できる。
さらに、ハウジングに、センターブラケットを介して内歯歯車を固定することができる。このため、ハウジングに直接内歯歯車を固定する場合と比較して、内歯歯車の形状を簡素化できる。すなわち、内歯歯車に、例えば回り止め用の凸部等を設ける必要がなくなる。このため、内歯歯車の製造コストを低減することができると共に、内歯歯車の製作精度を向上できる。

本発明によれば、軸受けの支持強度を高めることができると共に、出力軸にかかる応力をハウジング側へ逃がすことができる。また、出力軸の軸方向への移動を規制することができる。このため、モータ部の回転軸や、この回転軸と出力軸とを連結する部品にかかる応力を低減でき、製品寿命の延命化、および騒音低減化を図ることができるスタータを提供できる。

本発明の実施形態におけるスタータの断面図である。 図１のＡ部拡大図である。 本発明の実施形態におけるセンターブラケットの平面図である。 本発明の実施形態における内歯リングギヤを一部切り欠いた平面図である。

（スタータ）
次に、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、スタータの断面図であって、中心線より上側に静止状態を示し、下側に通電状態を示している。
同図に示すように、スタータ１は、不図示のエンジンの始動に必要な回転力を発生するためのものであって、不図示のエンジンに固定される有底筒状のハウジング１７と、ハウジング１７の開口部１７ａを閉塞するように設けられたモータ部３を有している。

モータ部３は、ブラシ付直流モータ５１と、ブラシ付直流モータ５１の回転軸５２に連結され、この回転軸５２の回転力を、ハウジング１７に回転自在に支持されている出力軸４に伝達するための遊星歯車減速機構２とにより構成されている。
ブラシ付直流モータ５１は、略円筒状のヨーク５３と、ヨーク５３の径方向内側に配置され、ヨーク５３に対して回転自在に設けられているアーマチュア５４とを有している。
ヨーク５３の内周面には、複数の永久磁石５７が周方向に磁極が順番となるように配設されている。

ヨーク５３の遊星歯車減速機構２とは反対側の一端には、ヨーク５３の開口部５３ａを閉塞するエンドプレート５５が設けられている。エンドプレート５５の径方向中央には、回転軸５２の一端を回転自在に支持するための滑り軸受け５６が設けられている。
アーマチュア５４は、回転軸５２と、回転軸５２の永久磁石５７に対応する位置に外嵌固定されているアーマチュアコア５８と、回転軸５２のアーマチュアコア５８よりも遊星歯車減速機構２側（図１における左側）に外嵌固定されているコンミテータ６１とにより構成されている。

アーマチュアコア５８は、放射状に形成された複数のティース（不図示）と、周方向に隣接する各ティース間に形成された複数のスロット（不図示）とを有している。周方向に所定間隔をあけた２つのスロット間には、コイル５９が例えば波巻により巻装されている。コイル５９の端末部は、コンミテータ６１に向かって引き出されている。

コンミテータ６１には、複数枚のセグメント６２が周方向に沿って、かつ互いに絶縁されるように所定間隔をあけた状態で配設されている。
各セグメント６２のアーマチュアコア５８側端には、折り返すように曲折形成されたライザ６３が設けられている。このライザ６３にアーマチュアコア５８に巻装されているコイル５９の端末部が接続される。

ヨーク５３の他端には、樹脂により形成された有底筒状のインターナルギヤ１２が設けられている。インターナルギヤ１２は遊星歯車減速機構２を構成するものであって、内周面に内歯１５が形成されている。
遊星歯車減速機構２は、回転軸５２に外嵌固定されているサンギヤ１３と、サンギヤ１３に噛合され、サンギヤ１３を中心に公転する複数のプラネタリギヤ１４と、これらプラネタリギヤ１４の外周側に設けられたインターナルギヤ１２とにより構成されており、インターナルギヤ１２の内歯１５がプラネタリギヤ１４に噛合うようになっている。なお、各ギヤ１２，１３，１４は、例えば樹脂により形成されている。

複数のプラネタリギヤ１４は、キャリアプレート１６により連結されている。キャリアプレート１６には、各プラネタリギヤ１４に対応する位置に支持シャフト１６ａが立設されており、ここにプラネタリギヤ１４が回転自在に支持されている。
また、キャリアプレート１６の径方向中央には、出力軸４の一端がスプライン嵌合されている。出力軸４の一端には、回転軸５２の他端を挿入可能な凹部４ａが形成されている。この凹部４ａの内周面には、滑り軸受け４ｂが圧入されており、出力軸４と回転軸５２とが相対回転可能、かつ軸方向に移動可能に連結されている。

ここで、インターナルギヤ１２の底面１２ａには、金属製のセンターブラケット９１が設けられており、このセンターブラケット９１に出力軸４の一端側が回転自在に支持されている。以下に、センターブラケット９１について詳述する。

（センターブラケット）
図２は、図１のＡ部拡大図、図３は、センターブラケットの平面図である。
図２、図３に示すように、センターブラケット９１は、略円板状の金属板にプレス加工等を施すことによって形成されたものであって、ハウジング１７の開口部１７ａ近傍に内嵌固定されている。センターブラケット９１の外周縁には、径方向外側に向かって複数の回り止め凸部９４が一体成形されている。

この回り止め凸部９４は、ハウジング１７に対するセンターブラケット９１の回り止めを行うためのものである。すなわち、ハウジング１７の内周面には、回り止め凸部９４に対応する部位に、この回り止め凸部９４を受け入れ可能な不図示の凹部が形成されている。この凹部に回り止め凸部９４が嵌め込まれることにより、センターブラケット９１の周方向への回転が防止される。

また、センターブラケット９１には、周方向に沿って複数の取付孔９５が形成されている一方、インターナルギヤ１２の底面１２ａには、取付孔９５に対応する部位に、この取付孔９５に圧入可能な取付凸部１２ｂが一体成形されている。取付孔９５に取付凸部１２ｂが圧入されることにより、インターナルギヤ１２とセンターブラケット９１とが一体化される。そして、インターナルギヤ１２は、センターブラケット９１を介してハウジング１７に固定された状態になっている。インターナルギヤ１２を、センターブラケット９１を介してハウジング１７に固定することにより、インターナルギヤ１２の製作精度を向上させることが可能になる。

より詳しく、図４に基づいて説明する。
図４は、内歯リングギヤを一部切り欠いた平面図である。
同図に示すように、センターブラケット９１を介し、ハウジング１７にインターナルギヤ１２を固定する場合、インターナルギヤ１２の外周面に、例えば、２点鎖線で示すようなハウジング１７に対する回り止めとして機能させるための凸部を形成する必要がない。このため、インターナルギヤ１２の外周面を真円形状とすることができる。
インターナルギヤ１２の外周面を真円形状とすることができると、例えば、インターナルギヤ１２を樹脂により形成する場合、成形時の収縮による影響が外周全体で均一になる（図４における矢印参照）。このため、インターナルギヤ１２の製作精度が向上する。

図２、図３に戻り、さらにセンターブラケット９１には、外周側に切り欠き部９６が形成されている一方、インターナルギヤ１２の底面１２ａには、切り欠き部９６に対応する部位に、切り欠き部９６に介在される凸部１２ｃが形成されている（図１参照）。これら切り欠き部９６と凸部１２ｃとにより、センターブラケット９１に対するインターナルギヤ１２の相対位置のズレを確実に防止できる。
ここで、インターナルギヤ１２の取付凸部１２ｂ、および凸部１２ｃは、センターブラケット９１から遊星歯車減速機構２とは反対側に向かって突出するように形成されている。また、取付凸部１２ｂ、および凸部１２ｃの突出高さは、略同一に設定されている。これは、後述のスイッチプランジャ２７とセンターブラケット９１との接触を回避するためである（詳細は後述する）。

また、センターブラケット９１の径方向略中央には、遊星歯車減速機構２とは反対側に向かって突出する軸受けハウジング部９２が一体成形されている。この軸受けハウジング部９２に、センターブラケット９１の一端側を回転自在に支持するための滑り軸受け９３が圧入されている。
滑り軸受け９３の長さＬ１は、滑り軸受け９３の先端がセンターブラケット９１から僅かに突出（図２におけるδ参照）するように設定されている。

また、出力軸４の滑り軸受け９３よりも一端側には、止め輪溝４ｃが形成されており、ここにＣ型止め輪１０１が装着されている。さらに、このＣ型止め輪１０１と滑り軸受け９３との間に、平ワッシャ１０２が介装されている。これらＣ型止め輪１０１、および平ワッシャ１０２により、出力軸４の抜け方向（図１、図２における左方向）への移動が規制される。

インターナルギヤ１２の底面１２ａには、Ｃ型止め輪１０１、および平ワッシャ１０２との接触を回避するための凹部１０３が形成されている。
また、滑り軸受け９３の長さＬ１がセンターブラケット９１から僅かに突出するように設定されているので、平ワッシャ１０２は、滑り軸受け９３の端部に接触する一方、センターブラケット９１との接触が回避される。

図１に戻り、ハウジング１７の開口部１７ａ側の外周面には、軸方向に沿うように雌ネジ部１７ｂが刻設されている。一方、ブラシ付直流モータ５１のヨーク５３の一端側（図１における右端側）に配置されたエンドプレート５５には、雌ネジ部１７ｂに対応する位置にボルト孔５５ａが形成されている。このボルト孔５５ａにボルト５０を挿入し、雌ネジ部１７ｂにボルト５０を螺入することによって、モータ部３とハウジング１７とが一体化される。

また、ハウジング１７の底部１７ｃには、径方向中央に出力軸４の他端側を回転自在に支持するための転がり軸受け９７が設けられ、さらに、この転がり軸受け９７よりも外側に、シールリング９８が設けられている。そして、これら転がり軸受け９７、およびシールリング９８を介し、出力軸４の他端側がハウジング１７の底部１７ｃから軸方向外側に突出されている。ハウジング１７の底部１７ｃからハウジング１７内部への塵埃の侵入は、シールリング９８により防止される。
また、出力軸４の軸方向略中央には、外周面にヘリカルスプライン１９が形成されている。このヘリカルスプライン１９に、クラッチ８０がヘリカルスプライン嵌合されている。

（クラッチ）
クラッチ８０は、後述のピニオン機構７０に設けられているピニオン７４と出力軸４との回転速度差により出力軸４の逆転を防止するためのものである。クラッチ８０は、有底筒状のクラッチアウタ８１と、このクラッチアウタ８１と同心円状に形成されたクラッチインナ８２と、クラッチアウタ８１の周壁８１ａとクラッチインナ８２の周壁８２ａとの間に配置された円柱状のクラッチローラ８３、およびコイルスプリング８４と、これらクラッチローラ８３、およびコイルスプリング８４の脱落防止やクラッチ８０内への塵埃の侵入を防止するためのクラッチカバー８５とを備えている。

クラッチアウタ８１の底壁８１ｂには、径方向中央にスリーブ８６がモータ部３側に向かって突出形成されている。スリーブ８６は、クラッチアウタ８１の周壁８１ａよりも縮径された形になっており、出力軸４に外嵌された状態になる。そして、スリーブ８６の内周面には、出力軸４のヘリカルスプライン１９に噛合うヘリカルスプライン８６ａが形成されている。これにより、出力軸４とクラッチアウタ８１とがヘリカルスプライン嵌合される。

クラッチインナ８２は、クラッチアウタ８１のスリーブ８６よりも拡径形成されており、クラッチインナ８２と出力軸４との間に、空隙２２が形成されている。そして、出力軸４の空隙２２に対応する位置に、ストッパプレート２０が設けられている。
ストッパプレート２０とスリーブ８６との間には、出力軸４を取り囲むように形成されたリターンスプリング２１が圧縮変形した状態で設けられている。すなわち、空隙２２は、リターンスプリング２１を収納する収納部として機能している。リターンスプリング２１を収納することにより、クラッチアウタ８１は、常時モータ部３側へ向かって押し戻されるように付勢された状態になる。

（ピニオン機構）
また、クラッチインナ８２の先端には、ピニオン機構７０が一体的に設けられている。ピニオン機構７０は、出力軸４の回転を不図示のエンジンのリングギヤ２３に伝達するためのものである。
ピニオン機構７０は、クラッチインナ８２の先端に一体成形された筒状のピニオンインナ７１を有している。ピニオンインナ７１の内周面には、出力軸４の他端側にピニオンインナ７１を摺動可能に支持するための滑り軸受け７２が設けられている。

また、ピニオンインナ７１は、ハウジング１７から軸方向外側に突出するように形成されており、この突出した部位に段差により縮径された縮径部７３が形成されている。この縮径部７３に、リングギヤ２３に噛合可能なピニオン７４がスプライン嵌合されている。
一方、ピニオン７４の内周面には、後端側に段差により拡径された拡径部７５が形成されており、ピニオンインナ７１とピニオン７４との間に収納部７６が形成される。収納部７６のクラッチ８０側に形成されている開口部は、クラッチインナ８２の基端側によって閉塞された状態になっている。

すなわち、ピニオンインナ７１に、ピニオン７４の先端側、および基端側が摺動可能に支持された状態になる。これにより、ピニオンインナ７１に対して大きくがたつくことなく、ピニオンインナ７１に対してピニオン７４が軸方向に移動可能になる。
また、収納部７６には、ピニオンインナ７１の外周面を取り囲むように形成されたコイルスプリング１１が収納されている。コイルスプリング１１は、収納部７６に収納された状態で、ピニオン７４の拡径部７５の段差面と、ピニオンインナ７１の段差面とにより圧縮変形されている。これによりピニオン７４は、ピニオンインナ７１に対してリングギヤ２３側に向かって付勢された状態になる。ここで、ピニオンインナ７１の外周面には、先端側にピニオン７４の抜けを規制する止め輪７７が設けられている。

（電磁装置）
ハウジング１７の内周面には、クラッチ８０よりもモータ部３側に、電磁装置９を構成するヨーク２５が内嵌固定されている。電磁装置９は、ピニオン機構７０を軸方向に沿って移動させる機能を有していると共に、モータ部３に対する電源供給路を開閉する後述のスイッチユニット７の可動接点板８を軸方向に沿って移動させる機能を有している。
ヨーク２５は有底筒状に形成されており、底部２５ａの径方向中央の大部分が大きく開口されている。

また、ヨーク２５の底部２５ａとは反対側端には、円環状のプランジャホルダ２６が設けられている。プランジャホルダ２６には、クラッチ８０側の面にリング状のストッパ３８が設けられている。
ストッパ３８は、樹脂やゴム等により形成されている。このストッパ３８は、クラッチアウタ８１のモータ部３側への変位を規制すると共に、クラッチアウタ８１がプランジャホルダ２６に接触する際の衝撃を緩和している。

ヨーク２５、およびプランジャホルダ２６によって径方向内側に形成される収納凹部２５ｂには、略円筒状に形成された励磁コイル２４が収納されている。励磁コイル２４は、スイッチユニット７に設けられた不図示のダイオード、およびコネクタを介し、不図示のイグニションスイッチに電気的に接続されている。

励磁コイル２４の内周面と出力軸４の外周面との間の空隙には、磁性材である金属により形成された略円筒状のスイッチプランジャ２７が励磁コイル２４に対して軸方向にスライド可能に設けられている。さらに、このスイッチプランジャ２７と出力軸４の外周面との間の空隙に略円筒状のギヤプランジャ２８が設けられている。
これらスイッチプランジャ２７とギヤプランジャ２８は、互いに同心円状に設けられ、軸方向に相対移動可能に設けられている。

スイッチプランジャ２７のモータ部３側端には、外フランジ部２９が一体成形されている。この外フランジ部２９の外周部側には、連結ロッド３０が軸方向に沿って立設されている。この連結ロッド３０は、モータ部３のインターナルギヤ１２に形成されている外フランジ部１２ｄを貫通している。連結ロッド３０のインターナルギヤ１２から突出した端部には、ブラシ付直流モータ５１のコンミテータ６１に隣接配置されたスイッチユニット７の可動接点板８が連結されている。

可動接点板８は、連結ロッド３０に対して軸方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられていると共に、コイルバネ３２によって浮動的に支持されている。そして、可動接点板８は、コンミテータ６１の周囲に設けられたブラシステー３３に固定されているスイッチユニット７の固定接点板３４に対し、近接離反可能になっている。

固定接点板３４は、連結ロッド３０を挟んでコンミテータ６１側である径方向内側に配置された第１固定接点板３４ａと、コンミテータ６１とは反対側である径方向外側に配置された第２固定接点板３４ｂとに分割構成されている。これら第１固定接点板３４ａ、および第２固定接点板３４ｂに可動接点板８が跨るように当接する。可動接点板８が第１固定接点板３４ａ、および第２固定接点板３４ｂに当接することにより、両者３４ａ，３４ｂが導通される。

また、スイッチプランジャ２７は、外フランジ部２９とハウジング１７の内壁との間に圧縮した状態で設けられている不図示のリターンスプリングによって、モータ部３側に向かって付勢された状態になっている。これにより、スイッチプランジャ２７は、通常、接点間を開いた状態（図１における中心線よりも上側の状態）で静止している。

一方、ギヤプランジャ２８は樹脂で形成されたものであって、モータ部３側の外周面にリング状の鉄心２８ａが装着されている。また、ギヤプランジャ２８のモータ部３側には、軸方向平面視略円環状の凹部２８ｂが形成されており、ここに出力軸４を取り囲むように形成されたシフトスプリング３６が収納されている。
また、スイッチプランジャ２７の内周面には、シフトスプリング３６の端部に対応する位置に、軸方向平面視略円環状の受け皿４８が設けられている。この受け皿４８とギヤプランジャ２８の凹部２８ｂの底面とにより、シフトスプリング３６の軸方向への移動が規制されている。

スイッチユニット７の固定接点板３４が固定されているブラシステー３３には、コンミテータ６１の周囲に複数のブラシ４１が進退可能に配置されている。各ブラシ４１の基端側には、コイルスプリング４２が設けられている。このコイルスプリング４２によって、各ブラシ４１がコンミテータ６１側に向かって付勢され、各ブラシ４１の先端がコンミテータ６１のセグメント６２に摺接する。
ブラシ４１は、陽極側ブラシと陰極側ブラシとで構成され、このうちの陽極側ブラシが不図示のピグテールを介して固定接点板３４の第１固定接点板３４ａに接続されている。一方、固定接点板３４の第２固定接点板３４ｂには、ターミナルボルト４４を介して不図示のバッテリの陽極が電気的に接続される。

すなわち、固定接点板３４に可動接点板８が当接した際、ターミナルボルト４４、固定接点板３４、ピグテール（不図示）を介してブラシ４１の陽極側ブラシに電圧が印加され、コイル５９に電流が供給される。また、ブラシ４１の陰極側ブラシは、不図示のピグテールを介して後述のセンタープレート４３に接続されている。そして、このセンタープレート４３、ハウジング１７、および不図示の車体を介して、バッテリの陰極にブラシ４１の陰極側ブラシが電気的に接続される。
なお、ターミナルボルト４４とブラシ付直流モータ５１のヨーク５３との間隙に、内部への塵埃等の侵入を防止するためのカバー４５が設けられている。

ブラシステー３３とインターナルギヤ１２との間には、金属により形成されたリング状のセンタープレート４３が介設されており、遊星歯車減速機構２とブラシ付直流モータ５１との間を隔絶している。このセンタープレート４３の径方向略中央には、円筒部４３ａがコンミテータ６１側に向かって突設されている。
円筒部４３ａの内径は、回転軸５２の直径よりもやや大きく設定されており、円筒部４３ａと回転軸５２との間の微小間隙が形成される。この円筒部４３ａの遊端は、コンミテータ６１の端面に形成された凹部６１ａに臨まされ、遊星歯車減速機構２のグリスがコンミテータ６１側へ漏洩することを防止している。

（スタータの動作）
次に、図１に基づいて、スタータ１の動作について説明する。
同図に示すように、まず、励磁コイル２４に電流を供給する前の静止状態にあっては、スイッチプランジャ２７は、不図示のリターンスプリングに付勢されてモータ部３側（図１における右側）へ一杯に移動し、外フランジ部２９がインターナルギヤ１２に当接した状態で停止している。そして、外フランジ部２９に立設されている連結ロッド３０に設けられている可動接点板８は、固定接点板３４に対して離間している。

ここで、インターナルギヤ１２の底面１２ａには、取付凸部１２ｂ、および凸部１２ｃがセンターブラケット９１から突出するように形成されているので、金属製の外フランジ部２９と金属製のセンターブラケット９１との接触が防止される。このため、金属同士の接触による騒音を阻止できる。

また、リターンスプリング２１に付勢されたクラッチアウタ８１が、ピニオン機構７０と一体化されているクラッチインナ８２、およびギヤプランジャ２８をモータ部３側へ一杯に移動している。そして、クラッチ８０のクラッチアウタ８１がストッパ３８に当接した位置で停止しており、ピニオン機構７０とリングギヤ２３との結合が断たれている（図１における中心線の上側の状態）。

この状態からイグニションスイッチをオンすると、励磁コイル２４に電流が供給されて励磁される。すると、スイッチプランジャ２７、およびギヤプランジャ２８を磁束が通る磁路が形成され、これらスイッチプランジャ２７、およびギヤプランジャ２８がリングギヤ２３側（図１における左側）へ向かって移動する。このとき、スイッチプランジャ２７がギヤプランジャ２８の鉄心２８ａよりもプランジャホルダ２６とのギャップ（軸方向クリアランス）が小さく、吸引力が大きいので、ギヤプランジャ２８に先行してスイッチプランジャ２７が移動する。

ここで、シフトスプリング３６のバネ力は、ピニオン機構７０の静止状態にあってはクラッチアウタ８１に設けられたリターンスプリング２１のバネ力より弱く設定されている。また、ギヤプランジャ２８よりも先に移動するスイッチプランジャ２７による最大圧縮状態に至る途中で、リターンスプリング２１のバネ力より強くなるように設定されている。
すなわち、シフトスプリング３６のバネ力は、リターンスプリング２１のバネ力より弱いため、スイッチプランジャ２７の吸引移動の初期ではギヤプランジャ２８の静止状態が保たれて、先にシフトスプリング３６が圧縮変形される。

スイッチプランジャ２７がリングギヤ２３側へ向かって移動すると、外フランジ部２９、および連結ロッド３０を介して可動接点板８が固定接点板３４側に向かって移動し、固定接点板３４に接触する。このとき、スイッチプランジャ２７のフルストロークに対して早めに可動接点板８が固定接点板３４に接触し、かつ可動接点板８が連結ロッド３０に対して軸線方向変位可能に浮動支持されているので、コイルバネ３２の押圧力が両接点板８，３４間に加わることになる。

固定接点板３４に可動接点板８が接触すると、４つのブラシ４１のうちの２つの陽極側ブラシにバッテリの電圧が印加され、コンミテータ６１のセグメント６２を介してコイル５９が通電される。すると、アーマチュアコア５８に磁界が発生し、この磁界とヨーク１０に設けられている永久磁石５７との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、アーマチュア５４が継続的に回転する。

アーマチュア５４が回転することにより、このアーマチュア５４の回転軸５２の回転力が遊星歯車減速機構２を介して出力軸４に伝達され、出力軸４が回転する。このとき、出力軸４の一端側（図１における右端側）には、Ｃ型止め輪１０１、および平ワッシャ１０２が設けられているので、出力軸４が抜け方向（図１における左方）に向かって移動することがない。そして、出力軸４に、遊星歯車減速機構２を介して回転軸５２の回転力が確実に伝達される。

出力軸４が回転することにより、出力軸４のヘリカルスプライン１９に噛合うクラッチアウタ８１が連れ回り、クラッチ８０に慣性力が作用する。そして、慣性力によってクラッチ８０がヘリカルスプライン１９に沿うように第２リターンスプリング２１のバネ力に抗してリングギヤ２３側へ向かって押し出される。
ここで、ギヤプランジャ２８には、リングギヤ２３側へ向かう力が作用しているので、クラッチ８０の移動に伴ってギヤプランジャ２８もリングギヤ２３側へ向かって移動する。

クラッチ８０がリングギヤ２３側へ向かって押し出されることにより、クラッチ８０と一体化しているピニオン機構７０がリングギヤ２３側へと回転しながら押し出される。
このとき、ピニオン機構７０のピニオン７４とリングギヤ２３との噛合わせ位相がずれていると、リングギヤ２３にピニオン７４が歯当たりして噛合わない。この場合、ピニオン機構７０のコイルスプリング１１が圧縮変形し、ピニオン７４のリングギヤ２３に対する歯当たりの衝撃を吸収しつつ、ピニオン７４にリングギヤ２３側に向かう付勢力を付与する。

すなわち、リングギヤ２３にピニオン７４が歯当たりして噛み合いに失敗しても、コイルスプリング１１を圧縮変形させながら、ピニオン７４がリングギヤ２３により軸線方向への移動を止められた状態において、可動接点板８が固定接点板３４への接触によりアーマチュア５４が回転することにより、ピニオン７４が回転し、ピニオン７４は、リングギヤ２３との噛合わせ位相が合ったところで、リングギヤ２３に確実に噛合う。リングギヤ２３にピニオン７４が噛合うと、出力軸４の回転力がリングギヤ２３に伝達され、エンジンが始動する。

ここで、リングギヤ２３とピニオン７４との噛合い時の衝撃は、ピニオン機構７０、およびクラッチ８０を介して出力軸４に伝達され、出力軸４に応力がかかる。出力軸４の一端側には、遊星歯車減速機構２が連結されているていると共に、遊星歯車減速機構２には、ブラシ付直流モータ５１の回転軸５２が連結されている。このため、出力軸４にかかる応力が遊星歯車減速機構２、および回転軸５２に伝達されてしまう。

しかしながら、出力軸４の一端側は、金属製のセンターブラケット９１に回転自在に支持されているので、例えば、インターナルギヤ１２に直接支持される場合と比較し、強固に支持され、出力軸４にかかる応力をセンターブラケット９１が確実に受けることができる。
これに加え、センターブラケット９１は、ハウジング１７に内嵌固定されているので、出力軸４にかかる応力がセンターブラケット９１を介してハウジング１７に逃がされる。このため、遊星歯車減速機構２や回転軸５２に伝達される応力が低減される。

続いて、リングギヤ２３にピニオン７４が噛合い、アーマチュア５４の回転が安定して加速が止まると、出力軸４にヘリカルスプライン嵌合されたクラッチ８０、およびピニオン機構７０のリングギヤ２３側に向かう慣性力が弱まる。
しかしながら、ギヤプランジャ２８にリングギヤ２３側へ向かう力が作用するので、この力がクラッチ８０、およびピニオン機構７０をリングギヤ２３側へ向かって移動させる推進力を増大させる。このため、リングギヤ２３に向かってより大きな突入力をもってピニオン７４が噛み込む。

さらに、ギヤプランジャ２８には、リングギヤ２３側へ向かう力が作用しているので、この力、およびシフトスプリング３６の復元力によって、リングギヤ２３に対するピニオン７４の噛合状態が確実に維持される。
そして、ピニオン７４の噛み合い位置では、ストッパプレート２０にクラッチアウタ８１が当接するようになっている。ストッパプレート２０によってクラッチアウタ８１の軸方向への移動が規制される。

続いて、エンジンが始動し、ピニオン７４の回転数が出力軸４の回転数を上回ると、クラッチ８０が作用してピニオン機構７０が空転する。このような状態になると、不図示の制御機器からの信号に基づいて、イグニションスイッチがオフされ、励磁コイル２４への通電が停止される。より具体的には、不図示の制御機器は、リングギヤ２３の回転数が、例えば約４００ｒｐｍ以上になると励磁コイル２４への通電を遮断する信号を出力する。なお、リングギヤ２３の回転数は、車体に設けられた不図示の回転センサ等を用いて検出する。

ここで、励磁コイル２４への通電を停止すると、スイッチプランジャ２７、およびギヤプランジャ２８を磁束が通る磁路が消磁され、励磁コイル２４によるスイッチプランジャ２７、およびギヤプランジャ２８のリングギヤ２３側への付勢力が作用しなくなる。さらに、クラッチアウタ８１に対するリターンスプリング２１の付勢力、およびスイッチプランジャ２７に対する不図示のリターンスプリングの付勢力が作用する。これによって、ピニオン７４がリングギヤ２３から離脱して後退し、可動接点板８が固定接点板３４から離間してブラシ付直流モータ５１が停止する。

（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、遊星歯車減速機構２のインターナルギヤ１２の底面１２ａに、金属製のセンターブラケット９１を設けると共に、出力軸４の一端側にＣ型止め輪１０１、および平ワッシャ１０２を設けているので、出力軸４の抜け方向への移動を確実に防止できる。

また、金属製のセンターブラケット９１により、出力軸４の一端側が回転自在に、かつ強固に支持されている。このため、例えば、インターナルギヤ１２に直接出力軸４を支持する場合と比較して、出力軸４にかかる応力をセンターブラケット９１が確実に受けることができる。
これに加え、ハウジング１７にセンターブラケット９１が内嵌固定されているので、センターブラケット９１が出力軸４から受けた応力をハウジング１７に逃がすことができる。この結果、出力軸４からインターナルギヤ１２にかかる応力を低減できる。よって、遊星歯車減速機構２や、この遊星歯車減速機構２に連結されている回転軸５２の延命化、および騒音低減化を図ることができる。

さらに、センターブラケット９１の滑り軸受け９３と出力軸４に装着されているＣ型止め輪１０１との間に、平ワッシャ１０２を介装しているので、滑り軸受け９３とＣ型止め輪１０１とが直接接触するのを防止できる。このため、滑り軸受け９３に局所的な応力がかかるのを防止でき、滑り軸受け９３の延命化を図ることができる。

そして、センターブラケット９１の滑り軸受け９３の長さＬ１を、センターブラケット９１から僅かに突出（図２におけるδ参照）するように設定し、滑り軸受け９３の端部に平ワッシャ１０２を接触させている。さらに、センターブラケット９１と平ワッシャ１０２とが直接接触しないように構成されている。このため、平ワッシャ１０２による摺動摩擦抵抗を低減できる。

また、インターナルギヤ１２と、金属製のセンターブラケット９１とを一体化し、インターナルギヤ１２を、センターブラケット９１を介してハウジング１７に固定している。このため、インターナルギヤ１２の外周面に、例えば、ハウジング１７に対する回り止めとして機能させるための凸部（図４における２点鎖線参照）を形成する必要がない。よって、インターナルギヤ１２の外周面を真円形状とすることができ、インターナルギヤ１２の製作精度を向上させることが可能になる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、出力軸４の一端側にＣ型止め輪１０１、および平ワッシャ１０２を設け、出力軸４の抜け方向への移動を規制する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、出力軸４の一端側に、滑り軸受け９３によって抜け方向への移動が阻害される部材が設けられていればよい。例えば、Ｃ型止め輪１０１に代わってＥ型止め輪を用いることも可能である。

また、上述の実施形態では、センターブラケット９１に滑り軸受け９３を設ける一方、ハウジング１７の底部１７ｃに転がり軸受け９７を設け、これら軸受け９３，９７によって出力軸４を回転自在に支持する場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、出力軸４を回転自在に支持する軸受けであればよい。つまり、センターブラケット９１に転がり軸受けを設けてもよいし、ハウジング１７の底部１７ｃに滑り軸受けを設けてもよい。

１ スタータ
２ 遊星歯車減速機構
３ モータ部
４ 出力軸
１２ インターナルギヤ（内歯歯車）
１３ サンギヤ（太陽歯車）
１４ プラネタリギヤ（遊星歯車）
１５ 内歯
１６ キャリアプレート（遊星キャリア）
１７ ハウジング
２３ リングギヤ
５１ ブラシ付直流モータ
５２ 回転軸
７０ ピニオン機構
７４ ピニオン
９１ センターブラケット
９３ 滑り軸受け（軸受け）
１０１ Ｃ型止め輪（規制部材）
１０２ 平ワッシャ（ワッシャ）

Claims (4)

1. モータ部と、
   前記モータ部の回転軸と同軸上に配置され、一端が前記回転軸に相対回転不能、かつ軸方向に移動可能に連結される出力軸と、
   前記出力軸の他端に設けられ、この出力軸の回転力を受けて前記出力軸に沿ってスライド移動し、エンジンに駆動力を伝達するためのリングギヤに噛合されるピニオンとを備え、少なくともハウジング内に前記出力軸を収納したスタータであって、
   前記ハウジングに、軸受けを介して前記出力軸の一端側を回転自在に支持するセンターブラケットを設けると共に、
   前記出力軸の前記軸受けよりも前記一端側に、前記出力軸の前記他端側への移動を規制する規制部材を設けたことを特徴とするスタータ。
2. 前記軸受けと前記規制部材との間に、ワッシャを介装したことを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
3. 前記センターブラケットから前記規制部材側に向かって突出するように、前記軸受けを設けたことを特徴とする請求項２に記載のスタータ。
4. 前記回転軸と前記出力軸とを遊星歯車減速機構を介して連結し、
   前記遊星歯車減速機構は、
   前記回転軸に固定されている太陽歯車と、
   前記太陽歯車に噛合い、この太陽歯車を中心に公転可能に設けられた複数の遊星歯車と、
   これら複数の遊星歯車を連結し、前記出力軸に回転力を付与する遊星キャリアと、
   前記遊星歯車の外周側で、かつ前記太陽歯車と同心円状に配置された内歯歯車とを備え、
   少なくとも前記センターブラケットを金属により形成し、このセンターブラケットと内歯歯車とを一体化したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のスタータ。

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