JP2013083175A - スタータ - Google Patents

Abstract

【課題】出力軸５の外周に嵌合するピニオンチューブ６を用いてピニオン７のみを押し出す構成のスタータ１に対して適用されるピニオンチューブ移動規制用のストッパ１２の出力軸５からの脱落を抑制する。
【解決手段】スタータ１は、出力軸５の外周に嵌合しピニオン７が一端に設けられたピニオンチューブ６を移動させることで、ピニオン７のリングギヤＧへの着脱がなされる。そして、出力軸５には、ピニオンチューブ６のモータ側への軸方向移動を規制するストッパ１２としてＥクリップ３０が装着されている。そして、オーバーラン時に出力軸５が高速回転した場合に、Ｅクリップ３０が出力軸５から脱落しないように、Ｅクリップ３０にはＥクリップ３０の外周全周を覆うカバー３１が装着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、出力軸の外周にスプライン嵌合するピニオンチューブを有し、このピニオンチューブを出力軸に対し反モータ方向へ押し出して、ピニオンチューブの軸方向反モータ側の端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。

片持ち構造と呼ばれる従来のスタータが特許文献１に記載されている。
このスタータは、図７に示す様に、モータ（図示せず）に駆動される出力軸１００、この出力軸１００の外周に軸受１１０を介して嵌合するピニオンチューブ１２０、出力軸１００の回転をピニオンチューブ１２０に伝達するローラ式の一方向クラッチ１３０、ピニオンチューブ１２０の軸方向反モータ側（図示左側）の端部に直スプライン嵌合するピニオン１４０、クラッチ１３０とピニオン１４０との間に配置される軸受１５０を介してピニオンチューブ１２０を支持するハウジング１６０等より構成され、図示しない電磁スイッチの作動により、出力軸１００に対しピニオンチューブ１２０をクラッチ１３０と一体に反モータ方向（図示左方向）へ押し出して、ピニオン１４０をエンジンのリングギヤに噛み合わせる方式である。

上記のスタータは、電磁スイッチの作動によってピニオンチューブ１２０を反モータ方向へ押し出す際に、ピニオンチューブ１２０と一体にクラッチ１３０が移動する構成であるため、移動体（ピニオンチューブ１２０、クラッチ１３０、ピニオン１４０）の移動質量が大きくなり、電磁スイッチを小型化する上で問題となっている。

これに対し、クラッチのインナと共に回転する出力軸の外周にスプライン嵌合するピニオンチューブを有し、このピニオンチューブを出力軸に対し反モータ方向へ押し出して、ピニオンチューブの軸方向反モータ側の端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であれば、クラッチを押し出さず、ピニオンチューブを用いてピニオンのみを押し出す構成となるため、移動体の移動質量を小さくでき、電磁スイッチを小型化することが可能となる。

なお、クラッチを移動させない構造としては、特許文献２に記載された片持ち構造のスタータもある。このスタータは、図８に示す様に、クラッチ１３０のインナチューブ１３１に対してピニオン軸１７０がヘリカルスプライン嵌合によって軸方向へ移動可能に設けられ、そのピニオン軸１７０の軸方向反モータ側の端部にピニオン１４０が組み付けられている。この構成では、電磁スイッチの作動によってピニオン軸１７０を反モータ方向へ押し出す際に、クラッチ１３０が移動しない。

特開２００６−１７７１６８号公報 特開２００７−１４６７５９号公報

ところで、特許文献２に記載されたスタータでは、移動体の軸方向モータ側への移動規制を、例えば、ピニオン軸１７０とクラッチ１３０のアウター１３２との当接で達成することができる。
これに対し、出力軸の外周に嵌合するピニオンチューブを用いてピニオンのみを押し出す構成である場合には、出力軸上にストッパを設けることで、ピニオンチューブの軸方向モータ側への移動を規制しなければならない。
しかし、出力軸は高速で回転するため遠心力によりストッパが出力軸から脱落する虞がある。

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、出力軸の外周に嵌合するピニオンチューブを用いてピニオンのみを押し出す構成のスタータに対して適用されるピニオンチューブ移動規制用ストッパの出力軸からの脱落を抑制することにある。

（請求項１の発明）
請求項１に記載のスタータは、トルクを発生するモータと、このモータの回転軸と同一軸線上に配置され、且つ、外周面に雄スプラインが形成された出力軸と、モータの発生トルクを出力軸に伝達するクラッチと、内周面に雌スプラインが形成された円筒孔を有し、この円筒孔の内周に出力軸の軸方向反モータ側を挿入して雄スプラインと雌スプラインとが噛み合わされるピニオンチューブと、このピニオンチューブの軸方向反モータ側の端部に配設され、ピニオンチューブと一体に回転するピニオンと、電磁石の吸引力によりシフトレバーを駆動し、このシフトレバーを介して、ピニオンチューブをピニオンと一体に出力軸に対して反モータ方向へ押し出す電磁ソレノイドと、ピニオンチューブの軸方向モータ側への移動を規制するストッパとを備える。

そして、ピニオンは、電磁ソレノイドの作動により、ピニオンチューブが出力軸に対し反モータ方向へ押し出されることにより、エンジンのリングギヤに噛み合う。
すなわち、本発明に係るスタータは、エンジンの始動を行う際に、電磁ソレノイドの作動によってシフトレバーが駆動され、このシフトレバーを介して、ピニオンチューブがピニオンと一体に出力軸に対して反モータ方向へ押し出される。

この構成によれば、電磁ソレノイドの作動によってピニオンチューブをピニオンと一体に反モータ方向へ押し出す際に、出力軸およびクラッチが移動しないため、特許文献１に記載されたスタータと比較して、ピニオンチューブとピニオンを含む移動体の移動質量を小さくできる。

また、クラッチは、モータの発生トルクが伝達されて回転するアウタと、このアウタの内周に相対回転可能に配置されるインナと、アウタとインナとの間に配設されてアウタからインナへ動力を伝達する一方、インナからアウタへの動力の伝達を遮断する動力断続部材とを有し、出力軸は、インナと共に回転する。このため、オーバーラン時に出力軸は高速回転することになる。

ストッパは、周方向の１箇所に開口を有するリング状部材からなっており、リング状部材は、開口が広がるように弾性変形させながら出力軸に装着され、出力軸と共に回転する。そして、ストッパには、ストッパの外周全周を覆うカバーが装着されている。

出力軸が高速回転すると、リング状部材の開口が遠心力によって開こうとするが、本手段のストッパにはリング状部材の開口を含めストッパの外周全周を覆うカバーが装着されているため、リング状部材からなるストッパの出力軸からの脱落を抑制することができる。

（請求項２の発明）
請求項２に記載のスタータによれば、ストッパは、複数のリング状部材を軸方向に重ねることで構成されており、複数のリング状部材は、開口の周方向位置がそれぞれ異なるように重ねられている。

出力軸の高速回転時に、リング状部材は開口位置と径方向に対向する方向に外れようとし、カバーを押圧する。
このため、複数のリング状部材を積層してストッパを構成する場合には、各リング状部材の開口の位置が周方向にずれるように積層することにより、出力軸の高速回転時に各リング状部材がカバーを押圧する方向がずれる。つまり、複数のリング状部材からの押圧力をカバーの周方向の１箇所に集中して受けるのではなく、周方向に分散して受けることになるため、カバーの変形や破損を回避することができる。このため、ストッパが出力軸から外れにくくなる。

（請求項３の発明）
請求項３に記載のスタータによれば、複数のリング状部材は、開口の位置が周方向に等間隔にずれるように重ねられている。
これによれば、複数のリング状部材からの押圧力をさらにバランスよくカバーが受けることになるため、カバーの変形や破損をさらに回避することができる。このため、ストッパが出力軸から外れにくくなる。

（請求項４の発明）
請求項４に記載のスタータによれば、リング状部材の外周縁は面取りされている。
これによれば、カバーの装着が容易になる。また、複数のリング状部材でストッパを構成する場合には、出力軸に１つ目のリング状部材を装着し、その後で２つ目のリング状部材を装着する際のガイドにもでき、組み付け性が向上する。

（請求項５の発明）
請求項５に記載のスタータによれば、ストッパとカバーとは、相対回転が規制されている。
これによれば、カバーとストッパとの間の磨耗を抑制することができる。特に、カバーが磨耗すると変形しやすくなりストッパが外れる原因となる可能性があるため、カバーの磨耗を抑制することにより、ストッパの出力軸からの脱落をより確実に抑制することができる。

（請求項６の発明）
請求項６に記載のスタータによれば、ストッパは、径方向に凹む凹部を有し、カバーが凹部に係合することでストッパとカバーとの相対回転が規制されている。
これによれば、ストッパとカバーとの間の相対回転の規制が容易にできる。

（請求項７の発明）
請求項７に記載のスタータによれば、ストッパは、複数のリング状部材を軸方向に重ねることで構成されており、複数のリング状部材は、互いの相対回転が規制されている。
これによれば、リング状部材同士の当接面の磨耗を抑制することができる。リング状部材同士の当接面が磨耗するとストッパの軸方向長さが変わることになるため、ピニオンチューブの軸方向規制位置が変化してしまう。本手段では、リング状部材同士の当接面の磨耗に伴うピニオンチューブの軸方向規制位置の変化を抑制することができる。

（請求項８の発明）
請求項８に記載のスタータによれば、カバーは、ストッパに対してかしめ固定されている。
これによれば、ストッパに対して容易にカバーを装着することができるとともに、ストッパとカバーとの間の相対回転の規制をすることもできる。

スタータの一部断面を含む全体図である（実施例１）。 （ａ）スタータ停止時のピニオンチューブ及びピニオンの位置を示す断面図、（ｂ）スタータ駆動時のピニオンチューブ及びピニオンの位置を示す断面図である（実施例１）。 （ａ）はカバーを装着したストッパの平面図であり、（ｂ）はストッパの平面図であり、（ｃ）はカバーを装着したストッパの斜視図である（実施例１）。 （ａ）はカバーを装着したストッパの平面図であり（実施例２）、（ｂ）はストッパの平面図である（実施例３）。 （ａ）はストッパの平面図であり、（ｂ）はストッパの側面図である（実施例４）。 （ａ）はストッパの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はリング状部材を軸方向に積層した状態を説明する説明図である（実施例５）。 従来技術（特許文献１）に係るスタータの要部断面図である。 従来技術（特許文献２）に係るスタータの要部断面図である。

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

〔実施例１〕
実施例１を図１〜図３を用いて説明する。
スタータ１は、図１に示す様に、トルクを発生するモータ２、このモータ２の回転を減速する減速装置３、この減速装置３の出力側にクラッチ４を介して連結される出力軸５、この出力軸５の外周にスプライン嵌合するピニオンチューブ６、このピニオンチューブ６の軸方向反モータ側（図示左側）の端部に組み付けられ、ピニオンチューブ６と一体に回転するピニオン７、電磁石の吸引力によってシフトレバー８を駆動し、このシフトレバー８を介して、ピニオンチューブ６をピニオン７と一体に出力軸５に対して押し出す働きを有すると共に、後述するメイン接点を開閉してモータ２の通電電流を断続する電磁スイッチ９等より構成される。なお、以下の説明では、クラッチ４より軸方向モータ側（図示右側）を後端側、軸方向反モータ側を前端側と定義し、電磁スイッチ９の作動によってピニオンチューブ６が出力軸５に対して押し出される方向（図示左方向）を反モータ方向、ピニオンチューブ６が押し戻される方向をモータ方向と定義する。

モータ２は、例えば、フレームを兼ねるヨーク２ａの内周に永久磁石（界磁コイルでも良い）を配置して構成される界磁、電機子軸２ｂの外周に整流子（図示せず）を備える電機子、整流子の外周上に配置されるブラシ（図示せず）等を有する直流整流子モータであり、電磁スイッチ９の作動によりメイン接点が閉成して電機子に通電されると、界磁との相互作用により電機子にトルクを発生する。
減速装置３は、図２に示す様に、電機子軸２ｂの反整流子側（図示左側）に形成される太陽歯車３ａと、この太陽歯車３ａと同心に配置されるリング状の内歯車３ｂと、太陽歯車３ａと内歯車３ｂとに噛み合う複数（例えば３個）の遊星歯車３ｃとで構成され、太陽歯車３ａの回転に伴って、遊星歯車３ｃが自転運動と公転運動を行う遊星歯車減速機である。

クラッチ４は、図２に示す様に、減速装置３の遊星歯車３ｃを回転自在に支持する歯車軸３ｄと一体に設けられたアウタ４ａ、このアウタ４ａの内周に相対回転可能に配置されるインナ４ｂ、アウタ４ａとインナ４ｂとの間に配設されるローラ４ｃ（本発明の動力断続部材）等より構成され、このローラ４ｃを介してアウタ４ａからインナ４ｂへ回転トルクを伝達する一方、インナ４ｂからアウタ４ａへのトルク伝達をローラ４ｃが空転することで遮断する一方向クラッチである。
出力軸５は、モータ２の電機子軸２ｂと同一軸線上に配置されて、後端側（図示右側）の端部がクラッチ４のインナ４ｂと一体に設けられ、外周面が軸受１０を介してセンタケース１１に回転自在に支持されている。

出力軸５には、図２に示す様に、軸受１０に支持される外周面より前端側の外周面に雄ヘリカルスプライン５ａが形成され、さらに、雄ヘリカルスプライン５ａの前端面より前端側には、ピニオンチューブ６の最大前進位置を規制する前進ストッパ５ｂが形成されている。また、出力軸５の軸受１０に支持される外周面と雄ヘリカルスプライン５ａとの間には、全周に周溝５ｃが凹設され、この周溝５ｃにピニオンチューブ６の軸方向停止位置を規制するストッパ１２が取り付けられている。すなわち、ストッパ１２は、ピニオンチューブ６の軸方向モータ側への移動を規制するものである。ストッパ１２については後に詳述する。
なお、本実施例では、軸受１０にすべり軸受けを使用しているが、ボールベアリング、ニードルベアリングでもよい。
また、軸受１０のモータ側には軸受１０とインナ４ｂの相対回転による磨耗を抑制するためにワッシャ１３が配設されている。

ピニオンチューブ６は、図２に示す様に、内周面に雌ヘリカルスプライン６ａが形成された円筒孔６ｂを有するチューブ本体６Ａと、このチューブ本体６Ａより前端側に設けられるピニオン摺動部６Ｂとを有し、チューブ本体６Ａの外周面が軸受１６を介してハウジング１７に回転自在および軸方向に摺動自在に支持されると共に、円筒孔６ｂの内周に出力軸５が挿入されて、雄ヘリカルスプライン５ａと雌ヘリカルスプライン６ａとが噛み合うことにより、出力軸５に対し相対回転可能に、且つ、軸方向へ移動可能に組み付けられている。上述したピニオンチューブ６の最大前進位置は、雌ヘリカルスプライン６ａの前端面が前進ストッパ５ｂの後端面に当接することで規制される。
なお、本実施例では、軸受１６にボールベアリングを使用しているが、すべり軸受（平軸受）やニードルベアリングでも良い。

チューブ本体６Ａの円筒孔６ｂは、軸方向の略中央部より前端側と後端側とで内径が異なり、後端側の方が前端側より内径が大きく形成され、その後端側の内周面に雌ヘリカルスプライン６ａが形成されている。円筒孔６ｂの後端側の内径は、雌ヘリカルスプライン６ａの歯底径と略同一寸法に形成されている。
また、円筒孔６ｂの前端側では、円筒孔６ｂの内周面と出力軸５の外周面との間に生じるクリアランスが、雄ヘリカルスプライン５ａと雌ヘリカルスプライン６ａとの間に生じるクリアランスより小さく設定されて、円筒孔６ｂの内周面と出力軸５の外周面とが互いに摺動面を形成している。

さらに、上記の摺動面を形成する円筒孔６ｂの内周面または出力軸５の外周面には、図２（ａ）に示すスタータ停止時から図２（ｂ）に示すスタータ駆動時まで、出力軸５の先端面（前端側の端面）と円筒孔６ｂの軸方向底部との間に形成される空間と、円筒孔６ｂの後端側とを連通する連通溝１８が軸方向に沿って形成されている。
なお、「スタータ駆動時」とは、ピニオン７がエンジンのリングギヤＧ（図１参照）に噛み合って、モータ２の発生トルクをピニオン７からリングギヤＧに伝達してエンジンをクランキングしている状態を言う。

チューブ本体６Ａの後端側の端部には、図１に示す様に、シフトレバー８の端部に係合するレバー係合部１９が取り付けられている。
また、チューブ本体６Ａの外周には、軸受１６の前端側に外部からの異物の侵入を防止するシール部材２０が配設されている。このシール部材２０は、例えば、ゴム製のオイルシールであり、チューブ本体６Ａの外周面にリップ部が摺接した状態でハウジング１７に保持されている。
ピニオン摺動部６Ｂは、チューブ本体６Ａより外径が小さく形成され、且つ、外周面に直スプライン歯が軸方向に沿って形成されている。

ピニオン７は、ピニオンチューブ６と別体に設けられて、ピニオン摺動部６Ｂに対し軸方向に移動可能に組み付けられ、且つ、ピニオンスプリング２１によってピニオン摺動部６Ｂの前端側へ付勢され、ピニオン摺動部６Ｂの前端側の端部に取り付けられたピニオンストッパ２２によって軸方向の移動が規制されている。
ピニオン７は、図２に示す様に、前端側の内周に開口して内周面に直スプライン溝が軸方向に沿って形成された摺動孔７ｂと、この摺動孔７ｂに連通して後端側の内周に開口すると共に、摺動孔７ｂより内径が大きく形成された大径孔７ｃとを有している。

このピニオン７は、大径孔７ｃの内周を通って摺動孔７ｂの内周にピニオン摺動部６Ｂが挿入され、直スプライン歯と直スプライン溝とが噛み合うことで、ピニオン摺動部６Ｂに対し軸方向に移動可能に組み付けられている。また、ピニオン７は、大径孔７ｃの後端側端部の内周にチューブ本体６Ａの前端側端部の外周が嵌合している。
ピニオンスプリング２１は、ピニオンチューブ６のチューブ本体６Ａとピニオン摺動部６Ｂとの間に形成される径方向の段差面と、ピニオン７の大径孔７ｃと摺動孔７ｂとの間に形成される径方向の段差面との間に配設されている。

電磁スイッチ９は、図１に示す様に、電磁石の吸引力によってプランジャ２３を駆動するソレノイドＳＬと、内部にメイン接点を配置する樹脂カバー２４とを有し、この樹脂カバー２４がソレノイドＳＬの磁気回路を兼ねるフレームの開口端部にかしめ固定されている。ソレノイドＳＬは、通電によって電磁石を形成する励磁コイル２５、この励磁コイル２５の内周を軸方向に移動可能に配置される上記プランジャ２３、励磁コイル２５への通電が停止して電磁石の吸引力が消滅した時にプランジャ２３を押し戻すためのリターンスプリング２６、ピニオン７をエンジンのリングギヤＧに噛み合わせるための反力を蓄えるドライブスプリング２７、このドライブスプリング２７を介してプランジャ２３の動きをシフトレバー８に伝達するジョイント２８等より構成される。

メイン接点は、樹脂カバー２４に固定される２本の端子ボルト２９を介してモータ２の電源ラインに接続される一組の固定接点（図示せず）と、プランジャ２３の動きに連動して一組の固定接点間を電気的に断続する可動接点（図示せず）とで構成される。
このメイン接点は、プランジャ２３が電磁石に吸引されて図１の右方向へ移動する時に、可動接点が一組の固定接点に当接して両固定接点間を導通することで閉成し、電磁石の吸引力が消滅してプランジャ２３がリターンスプリング２６によって押し戻される時に、可動接点が一組の固定接点から離れて両固定接点間の導通を遮断することで開成する。
シフトレバー８は、ハウジング１７に回動自在に支持されるレバー支点部８ａを有し、このレバー支点部８ａより一端側のレバー端部が電磁スイッチ９のジョイント２８に連結され、レバー支点部８ａより他端側のレバー端部がチューブ本体６Ａに取り付けられたレバー係合部１９に係合する。

〔ストッパ１２の構成について〕
ストッパ１２の構成を図３を用いて詳しく説明する。
ストッパ１２は、周方向の１箇所に開口３０ａを有する１つのリング状部材であり、例えば、Ｅクリップ３０である。Ｅクリップ３０は、開口３０ａを広げるように弾性変形させながら出力軸５の周溝５ｃの外周に嵌め込まれ、出力軸５と共に回転する。

そして、ストッパ１２には、ストッパ１２の外周全周を覆うカバー３１が装着されている。本実施例では、ストッパ１２は１つのＥクリップ３０であるため、Ｅクリップ３０の外周に周方向に切れ目のないリング状のカバー３１が装着されている。
なお、カバー３１は周方向に連続する一体物であることが好ましいが、周方向に切れ目のあるリング部材を溶接等により接合して周方向に連続させた態様であってもよい。

カバー３１は、Ｅクリップ３０の外周面を覆うリング状の径方向側面部３１ａと、この径方向側面部３１ａの軸方向両端から径方向内側に延設されてＥクリップ３０の軸方向両端面を挟む軸方向側面部３１ｂとを有している。

カバー３１は、Ｅクリップ３０にかしめ固定されている。例えば、カバー３１の全周において、軸方向側面部３１ｂをＥクリップ３０の軸方向側面に押圧するようにかしめ固定する。これにより、カバー３１とＥクリップ３０とは周方向にも相対移動しないように固定される。
なお、開口３０ａに軸方向側面部３１ｂが入り込むようにかしめることで、カバー３１とＥクリップ３０との相対回転防止効果を高めることもできる。

〔スタータ１の作動〕
次に、スタータ１の作動を説明する。
ユーザにより始動スイッチ（図示せず）が閉操作されると、バッテリより電磁スイッチ９の励磁コイル２５に通電されて電磁石が形成され、その電磁石に吸引されてプランジャ２３が移動する。このプランジャ２３の動きがシフトレバー８を介してピニオンチューブ６に伝達されることで、ピニオンチューブ６がピニオン７と一体に反モータ方向へ押し出される。この時、ピニオン７がリングギヤＧに噛み合わず、ピニオン７の端面がリングギヤＧの端面に当接すると、ピニオン７の移動は停止し、ピニオンスプリング２１を押し縮めながらピニオンチューブ６のみ押し出される。

この後、ドライブスプリング２７に反力を蓄えながらプランジャ２３が更に移動してメイン接点が閉じると、バッテリより電力の供給を受けてモータ２にトルクが発生する。モータ２の発生トルクは、減速装置３で増幅された後、クラッチ４を介して出力軸５に伝達され、さらに、出力軸５からピニオンチューブ６に伝達されることで、ピニオンチューブ６が回転する。ピニオンチューブ６の回転により、ピニオン７がリングギヤＧと噛み合い可能な位置まで回転すると、ドライブスプリング２７に蓄えられた反力と、モータ２の発生トルクがヘリカルスプライン５ａ、６ａにより変換されて発生する軸方向の推力（前進力）とでピニオンチューブ６が押し出され、さらに、ピニオンスプリング２１の反力でピニオン７が押し出されることで、ピニオン７とリングギヤＧとの噛み合いが成立する。これにより、モータ２の発生トルクがピニオン７からリングギヤＧに伝達されて、エンジンをクランキングする。

クランキングからエンジンが完爆した後、ユーザにより始動スイッチが開操作されると、励磁コイル２５への通電が停止して電磁石の吸引力が消滅するため、リターンスプリング２６の反力でプランジャ２３が押し戻される。その結果、メイン接点が開いてバッテリからモータ２への通電が停止され、電機子の回転が次第に減速して停止する。
また、プランジャ２３が押し戻されると、エンジン始動時と反対方向にシフトレバー８が揺動してピニオンチューブ６がモータ方向へ押し返されることにより、ピニオン７がリングギヤＧから離脱して、図２（ａ）に示すスタータ停止位置までピニオンチューブ６と一体に後退する。

〔実施例１の作用および効果〕
実施例１に示すスタータ１は、軸受１６を介してハウジング１７に支持されるピニオンチューブ６の前端側の端部にピニオン摺動部６Ｂが設けられ、このピニオン摺動部６Ｂの外周にピニオン７が直スプライン嵌合して組み付けられている。言い換えると、ピニオン７より前端側にピニオンチューブ６を支持する軸受を持たない片持ち構造のスタータ１である。
このスタータ１において、ピニオンチューブ６は、出力軸５の外周にヘリカルスプライン嵌合によって組み付けられ、エンジンの始動を行う際に、電磁スイッチ９の作動によって、出力軸５に対し反モータ方向へ押し出される。また、出力軸５は、後端側の端部がクラッチ４のインナ４ｂと一体に設けられている。この構成によれば、エンジンの始動を行う際に、出力軸５およびクラッチ４が移動することはない。

また、ピニオンチューブ６は、出力軸５の外周にヘリカルスプライン嵌合して、出力軸５に対し軸方向に移動可能に組み付けられるため、チューブ本体６Ａが中空状に形成される。これにより、ピニオンチューブ６の軽量化を図ることができる。
これに対し、図８に示す特許文献２のスタータに用いられるピニオン軸１７０は、インナチューブ１３１の内周にヘリカルスプライン嵌合して組み付けられるため、ピニオン軸１７０を中空状に形成すると、ピニオン軸１７０の剛性が不足する恐れがある。すなわち、ピニオン軸１７０を中空状に形成しても、ピニオン軸１７０を内周側から支える部品が存在しないため、ピニオン軸１７０を軽量化するために中空状に形成することは困難である。
上記の結果、本実施例のスタータ１は、ピニオンチューブ６とピニオン７を含む移動体の移動質量を小さくできるので、シフトレバー８を介して移動体を押し出すための吸引力を発生する電磁スイッチ９の小型化を図ることができる。

さらに、本実施例のスタータ１によれば、ピニオンチューブ６の軸方向停止位置を規制するストッパ１２が設けられている。そして、ストッパ１２は、周方向の１箇所に開口３０ａを有するＥクリップ３０であり、出力軸５に設けられた周溝５ｃの外周に出力軸５と共に回転するように装着されている。そして、Ｅクリップ３０には、Ｅクリップ３０の外周全周を覆うカバー３１が装着されている。
オーバーラン時に出力軸５が高速回転すると、Ｅクリップ３０の開口３０ａが遠心力によって開こうとするが、Ｅクリップ３０には開口３０ａを含めた外周全周を覆うカバー３１が装着されているため、ストッパ１２の出力軸５からの脱落を抑制することができる。

また、カバー３１は、ストッパ１２（Ｅクリップ３０）に対してかしめ固定されている。
これによれば、ストッパ１２に対して容易にカバー３１を装着することができるとともに、ストッパ１２とカバー３１との間の相対回転の規制をすることもできる。
カバー３１とストッパ１２との間の相対回転が規制されると、カバー３１とストッパ１２との間の磨耗を抑制することができる。特に、カバー３１が磨耗すると変形しやすくなりストッパ１２が外れる原因となる可能性があるため、カバー３１の磨耗を抑制することにより、ストッパ１２の出力軸からの脱落をより確実に抑制することができる。

〔実施例２〕
実施例２を、実施例１とは異なる点を中心に図４（ａ）を用いて説明する。
本実施例では、ストッパ１２は、２つのＥクリップ３０を軸方向に重ねることで構成されている。
２つのＥクリップ３０は、開口３０ａが互いに１８０度ずれるように積層されている。
そしてカバー３１の軸方向側面部３１ｂは２つのＥクリップ３０を挟むようにかしめられる。

出力軸５の高速回転時に、Ｅクリップ３０は開口位置と径方向に対向する方向に外れようとし、カバー３１を押圧する。
このため、複数のＥクリップ３０を積層してストッパ１２を構成する場合には、各Ｅクリップ３０の開口３０ａの位置が周方向にずれるように積層することにより、各Ｅクリップ３０がカバー３１を押圧する方向がずれる。つまり、複数のＥクリップ３０からの押圧力をカバー３１の周方向の１箇所に集中して受けるのではなく、周方向に分散して受けることになるため、カバー３１の変形や破損を回避することができる。このため、ストッパ１２が出力軸５から外れにくくなる。

本実施例では、２つのＥクリップ３０でストッパ１２を構成したが、３つ以上で構成してもよい。例えば、３つのＥクリップ３０でストッパ１２を構成する場合には、３つのＥクリップ３０の開口３０ａが１２０度間隔となるように積層するのが好ましい。
開口３０ａの位置が周方向に等間隔にずれるように重ねることにより、複数のＥクリップ３０からの押圧力をバランスよくカバー３１が受けることになるため、カバー３１の変形や破損をさらに回避することができる。

〔実施例３〕
実施例３を、実施例１とは異なる点を中心に図４（ｂ）を用いて説明する。
本実施例では、ストッパ１２（Ｅクリップ３０）が径方向に凹む凹部３０ｂを有し、カバー３１が凹部３０ｂに係合することでストッパ１２とカバー３１との相対回転が規制されている。
すなわち、Ｅクリップ３０には周方向等間隔に３箇所の凹部３０ｂが設けられており、カバー３１の径方向側面部３１ａが凹部３０ｂに対応する箇所でかしめられている。
これによれば、ストッパ１２とカバー３１との間の相対回転の規制が容易にできる。

〔実施例４〕
実施例４を、実施例１とは異なる点を中心に図５を用いて説明する。
本実施例では、Ｅクリップ３０の外周縁が、例えばテーパ状に面取りされて、Ｅクリップ３０の外周面が軸方向の一方に縮径するテーパ面を有している。
これによれば、縮径した側からカバー３１を軸方向に外挿することが容易となる。また、複数のＥクリップ３０でストッパ１２を構成する場合には、出力軸５に１つ目のＥクリップ３０を装着し、その後で２つ目のＥクリップ３０を装着する際のガイドにもでき、組み付け性が向上する。

なお、本実施例ではテーパ状に面取りされていたが、Ｒ形状等に面取りしてもよい。
また、軸方向の一方側だけでなく、軸方向の両側にテーパ面もしくはＲ面等が形成されるように面取りを施してもよい。

〔実施例５〕
実施例５を、実施例２とは異なる点を中心に図６を用いて説明する。
本実施例では、２つのＥクリップ３０の互いの相対回転が規制されている。
例えば、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｅクリップ３０の開口３０ａと１８０°対向する位置の軸方向側面に軸方向に突出する突起３０ｃを設け、図６（ｃ）に示すように、２つのＥクリップ３０を軸方向に積層する際に、一方のＥクリップ３０の開口３０ａに他方のＥクリップ３０の突起３０ｃが入るように積層することにより、相対回転を規制することができる。
なお、突起３０ｃは、図６（ｂ）に示すように、Ｅクリップ３０を軸方向にプレス加工することにより形成することができる。

これによれば、Ｅクリップ３０同士の当接面の磨耗を抑制することができる。Ｅクリップ３０同士の当接面が磨耗するとストッパ１２の軸方向長さが変わることになるため、ピニオンチューブ６の軸方向規制位置が変化してしまう。本実施例では、Ｅクリップ３０同士の当接面の磨耗を抑制することで、ピニオンチューブ６の軸方向規制位置の変化を抑制することができる。

なお、突起３０ｃの径に対して開口３０ａの周方向長さが大きく、突起３０ｃのまわりに隙間がある場合には、隙間分だけＥクリップ３０同士の周方向相対移動が許容される場合もあるが、相対回転は許容されない。

〔変形例〕
実施例１のカバー３１は、径方向側面部３１ａと軸方向側面部３１ｂで構成されていたが、径方向側面部３１ａのみで構成されていても良い。
また、軸方向側面部３１ｂは、径方向側面部３１ａの軸方向両端から径方向内側に延設されてＥクリップ３０の軸方向両端面を挟むように設けられていたが、Ｅクリップ３０の軸方向両端面を挟む構造でなくても良い。例えば、軸方向側面部３１ｂは、径方向側面部３１ａの軸方向のいずれか一方のみから径方向内側に延設されてＥクリップ３０の軸方向の一方の面側のみに設けられる構造であっても良い。つまり、実施例ではカバー３１が断面コの字状であったが、断面Ｌ字状であっても良い。

実施例１に記載したクラッチ４は、本発明の動力断続部材としてローラ４ｃを使用するローラ式クラッチの一例を記載したが、ローラ４ｃに替えてスプラグを動力断続部材として用いるスプラグ式クラッチ、あるいは、動力断続部材にカムを用いるカム式クラッチ等でも良い。
本発明のスタータに使用されるモータ２は、実施例１に記載した直流整流子モータに限定されるものではなく、例えば、交流モータを使用することも出来る。
実施例１では、ピニオン７がピニオンチューブ６と別体に設けられ、ピニオン摺動部６Ｂの外周に直スプライン嵌合する構成を記載したが、ピニオン７とピニオンチューブ６とを一体に設けても良い。

また、実施例１では、出力軸５がインナ４ｂと一体に設けられていたが、一体でなくても、出力軸５がインナ４ｂと共に回転するように設けても良い。

実施例１に記載した電磁スイッチ９は、電磁石によって吸引されたプランジャ２３が移動することで、シフトレバー８を駆動すると共に、メイン接点を閉成する構成であるが、シフトレバー８を駆動してピニオンチューブ６を反モータ方向へ押し出す働きと、メイン接点を開閉する働きとを別々のソレノイドで行う構成でも良い。すなわち、シフトレバー８を駆動してピニオンチューブ６を反モータ方向へ押し出すためのピニオン押し出し用ソレノイド（本発明に係る電磁ソレノイド）と、メイン接点を開閉してモータ２の通電電流を断続するモータ通電用ソレノイドとを備えるタンデム構造の電磁スイッチとすることも出来る。

さらに、ピニオン押し出し用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドは、両者を共通のフレームに収容して一つの電磁スイッチとして構成することもできるが、両ソレノイドをそれぞれ専用のフレームに収容して独立した構成とすることもできる。
このタンデム構造の電磁スイッチは、ピニオン押し出し用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドの作動をＥＣＵ（電子制御装置）によって独立に制御することが可能であり、近年、車両への搭載が進んでいるアイドリングストップに対して好適に採用することが出来る。なお、アイドリングストップとは、例えば、交差点での赤信号や渋滞等により車両が一時停止した際に、エンジンへの燃料噴射を停止してエンジンを自動的に停止させるシステムである。

１ スタータ
２ モータ
２ｂ 電機子軸（モータの回転軸）
４ クラッチ
４ａ アウタ
４ｂ インナ
４ｃ ローラ（動力断続部材）
５ 出力軸
５ａ 雄ヘリカルスプライン（雄スプライン）
６ ピニオンチューブ
６ａ 雌ヘリカルスプライン（雌スプライン）
６ｂ 円筒孔
７ ピニオン
８ シフトレバー
９ 電磁スイッチ
１２ ストッパ
３０ Ｅクリップ(リング状部材)
３０ａ 開口
３０ｂ 凹部
３１ カバー
Ｇ リングギヤ
ＳＬ ソレノイド（電磁ソレノイド）

Claims (8)

1. トルクを発生するモータと、
   このモータの回転軸と同一軸線上に配置され、且つ、外周面に雄スプラインが形成された出力軸と、
   前記モータの発生トルクを前記出力軸に伝達するクラッチと、
   内周面に雌スプラインが形成された円筒孔を有し、この円筒孔の内周に前記出力軸の軸方向反モータ側を挿入して前記雄スプラインと前記雌スプラインとが噛み合わされるピニオンチューブと、
   このピニオンチューブの軸方向反モータ側の端部に配設され、前記ピニオンチューブと一体に回転するピニオンと、
   電磁石の吸引力によりシフトレバーを駆動し、このシフトレバーを介して、前記ピニオンチューブを前記ピニオンと一体に前記出力軸に対して反モータ方向へ押し出す電磁ソレノイドと、
   前記ピニオンチューブの軸方向モータ側への移動を規制するストッパとを備え、
   前記ピニオンは、前記電磁ソレノイドの作動により、前記ピニオンチューブが前記出力軸に対し反モータ方向へ押し出されることにより、エンジンのリングギヤに噛み合い、
   前記クラッチは、前記モータの発生トルクが伝達されて回転するアウタと、このアウタの内周に相対回転可能に配置されるインナと、前記アウタと前記インナとの間に配設されて前記アウタから前記インナへ動力を伝達する一方、前記インナから前記アウタへの動力の伝達を遮断する動力断続部材とを有し、
   前記出力軸は、前記インナと共に回転し、
   前記ストッパは、周方向の１箇所に開口を有するリング状部材からなっており、
   前記リング状部材は、前記開口が広がるように弾性変形させながら前記出力軸に装着され、前記出力軸と共に回転し、
   前記ストッパには、前記ストッパの外周全周を覆うカバーが装着されていることを特徴とするスタータ。
2. 請求項１に記載のスタータにおいて、
   前記ストッパは、複数の前記リング状部材を軸方向に重ねることで構成されており、
   前記複数のリング状部材は、前記開口の周方向位置がそれぞれ異なるように重ねられていることを特徴とするスタータ。
3. 請求項２に記載のスタータにおいて、
   前記複数のリング状部材は、前記開口の位置が周方向に等間隔にずれるように重ねられていることを特徴とするスタータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のスタータにおいて、
   前記リング状部材の外周縁は面取りされていることを特徴とするスタータ。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のスタータにおいて、
   前記ストッパと前記カバーとは、相対回転が規制されていることを特徴とするスタータ。
6. 請求項５に記載のスタータにおいて、
   前記ストッパは、径方向に凹む凹部を有し、前記カバーが前記凹部に係合することで前記ストッパと前記カバーとの相対回転が規制されていることを特徴とするスタータ。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載のスタータにおいて、
   前記ストッパは、複数の前記リング状部材を軸方向に重ねることで構成されており、
   前記複数のリング状部材は、互いの相対回転が規制されていることを特徴とするスタータ。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載のスタータにおいて、
   前記カバーは、前記ストッパに対してかしめ固定されていることを特徴とするスタータ。

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