JP2013132096A - ブラシホルダ固定構造、及びスタータ - Google Patents

Abstract

【課題】組み付け性を向上させつつ、括れ部の損傷を防止できると共に、大型化してしまうのを抑制することができるブラシホルダ固定構造、及びスタータを提供する。
【解決手段】ホルダ本体１０１と、ホルダ本体１０１の径方向外側に一体成形される電源端子接続部１０２とを備え、電源端子接続部１０２は、ホルダ本体１０１から径方向外側に向かって突出する一対の側壁１１０と、これら一対の側壁１１０の先端同士に跨るように形成された前壁１１１とを有し、一対の側壁１１０には、それぞれモータヨークの開口部の周縁に形成された凹部に、この凹部の軸方向開口側から挿入されて凹部と係合可能な括れ部１１３が形成されており、この括れ部１１３の周方向外側面１１３ａは、軸方向開口側に向かうに従って末広がりになるように、複数段の傾斜面から成る。
【選択図】図２

Description

この発明は、例えば自動車に搭載されるモータに使用されるブラシホルダを、モータのヨークに固定するためのブラシホルダ固定構造、及びこのブラシホルダ固定構造が用いられているスタータに関するものである。

従来から、自動車の始動用に用いられるスタータとして、エンジンに近接して取り付けられ、エンジン始動時にピニオンギヤをリングギヤ側に飛び込ませてリングギヤに噛み合わせ、このリンギギヤに動力を伝達するモータ部と、このモータ部への電力供給を断続切換えするスイッチ部と、このスイッチ部の切換え制御をする電磁装置とを備えたものがある。
モータ部は、内周面に永久磁石が設けられた円筒状のヨークと、このヨークの径方向内側に回転自在に支持されているアーマチュアと、このアーマチュアのコンミテータに摺接し、アーマチュアに電力を供給するためのブラシと、このブラシを保持するためのブラシホルダとを備えている。

ブラシホルダは、ブラシを保持するホルダ本体（ホルダステー）と、ホルダ本体から径方向外側に突出するように一体成形され、スイッチ部を構成する電源端子接続部（スイッチ部）とを備えている。また、電源端子接続部は、ホルダ本体から外径方向外側に向かって起立する起立片部、及びこの起立片部の外周縁部から軸方向に沿って突出する周片部とを備えている。

ここで、ヨークの開口部周縁にはコの字状の凹部が形成されており、この凹部を介して電源端子接続部がヨークの径方向外側に突出するようになっている。そして、電源端子接続部における周片部の基端側に括れ部を形成し、この括れ部をヨークの凹部に挿入するようにして係合させている。このように構成することで、ヨークに対するブラシホルダの位置決めを行うと共に、ヨークの凹部から内部に水が浸入してしまうのを防止するようになっている。

また、電源端子接続部内には、周片部から上方に先端部が露出するボルトと、Ｌ字状に形成され一端部がボルトの頭部と周片部の上側内面との間に挟持される固定接点と、電磁装置の切換え制御に基づいて固定接点に接近・離間する可動接点とが設けられている。そして、ボルトの先端部にバッテリ電源から延びるハーネスに接続された端子を締結固定する。このような構成のもと、電磁装置の励磁に伴い可動接点と固定接点とが導通するとモータ部に電力が供給され、ピニオンギヤを介してリングギヤに動力が伝達される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１３００９２号公報

ところで、一般的に、車両のエンジンルームには、エンジンの他に補機類やウォッシャタンク、バッテリ等が搭載されているが、近年、車両のインテリジェント化やハイブリッド化のため、エンジンルームの容積の大半を前述の部品が占めるようになってきている。このため、上述の従来技術にあっては、ヨークの側方に電源端子接続部が突出しているので、スタータを車体に組み込む際に突出している電源端子接続部がエンジンルームの周辺機器に接触し易くなり、接触による衝撃が周片部の括れ部に集中し易くなる。また、電源端子接続部のボルトに、バッテリ電源から延びるハーネスに接続された端子をナットにて締結固定する際、ナットの締め付け応力が周片部に加わるが、この締め付け応力が括れ部に集中し易くなるといった課題がある。

括れ部は、他の部位と比較して剛性が弱くなっているので、電源端子接続部が周辺機器との接触によって衝撃を受けたり、締め付け応力を受けたりすることにより、括れ部の強度が低下し易くなるという課題がある。とりわけ、ヨークの凹部に括れ部を挿入し易くするために、この括れ部の外側壁面を、挿入方向に向かって先細りとなるようにテーパ形状にすると、このテーパ形状の先端の肉厚が薄肉化し、さらに捩れ部の強度が低下してしまう虞がある。
また、単純に周片部の剛性を高めようとすると厚肉形状になり、電源端子接続部内の空間が小さくなって部品のレイアウト性が悪化したり、電源端子接続部内の空間を基準にした場合、電源端子接続部自体が大型化したりし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、組み付け性を向上させつつ、括れ部の損傷を防止できると共に、大型化してしまうのを抑制することができるブラシホルダ固定構造、及び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、磁極を有する筒状のヨークの内側に回転自在に支持されるアーマチュアのコンミテータに摺接するブラシを保持するホルダ本体と、前記ホルダ本体の径方向外側に一体成形され、前記ブラシに電力を供給するための外部電源と接続可能な電源端子を収納可能な電源端子接続部とを備えたブラシホルダを、前記ヨークに固定するためのブラシホルダ固定構造であって、前記電源端子接続部は、軸方向一方と径方向内側とがそれぞれ開口するように形成された箱状になっており、前記ホルダ本体から径方向外側に向かって突出する一対の側壁と、これら一対の側壁の先端同士に跨るように形成された前壁とを有し、前記一対の側壁には、それぞれ前記ヨークの開口部周縁に形成された凹部に、この凹部の軸方向開口側から挿入されて前記凹部と係合可能な括れ部が形成されており、この括れ部の外側壁面は、前記軸方向開口側に向かうに従って末広がりになるように、複数段の傾斜面から成ることを特徴とする。

このように構成することで、括れ部の外側壁面全体としては凹部の挿入方向に向かって先細りとなるように形成することができると共に、括れ部の傾斜面の先端の薄肉化を抑制しつつ、基端側の厚肉化を抑制しながら、括れ部全体として肉厚を厚肉化することができる。このため、電源端子接続部の括れ部の剛性を低下させることなく、組み付け性を向上させつつ、括れ部の損傷を防止できると共に、ブラシホルダが大型化してしまうのを抑制することができる。

請求項２に記載した発明は、前記ヨークの前記凹部は、前記開口部周縁から軸方向開口側とは反対側に向けて延出する一対の側辺と、これら一対の側辺に跨る底辺とから成り、前記一対の側辺は、前記開口部周縁に向かうに従って末広がりとなるように傾斜していることを特徴とする。

このように構成することで、凹部の開口部周縁側が広がり、凹部にブラシホルダの電源端子接続部をより挿入し易くなる。このため、さらに、ヨークへのブラシホルダの組み付け性を向上させることができる。

請求項３に記載した発明は、前記電源端子接続部の前記前壁の肉厚は、この前壁の全体に亘って略均一に設定されていることを特徴とする。

このように構成することで、電源端子接続部の肉厚を無駄に厚肉化することを抑制でき、ブラシホルダの大型化を防止できる。

請求項４に記載した発明は、前記ブラシホルダは、車両用スタータモータに用いられることを特徴とする。

このように、ブラシホルダは、車両用スタータモータに好適に用いることができる。

請求項５に記載した発明は、磁極を有する筒状のヨークと、前記ヨークの内側に回転自在に支持されるアーマチュアと、前記アーマチュアのコンミテータに摺接するブラシと、前記ブラシを保持すると共に、このブラシに電力を供給するためのブラシホルダとを有するモータ部と、前記アーマチュアの回転力を受けてエンジンのリングギヤと係合するピニオンギヤ機構とを備えたスタータであって、前記ブラシホルダは、前記ブラシを保持するホルダ本体と、前記ホルダ本体の径方向外側に一体成形され、前記ブラシに電力を供給するための外部電源と接続可能な電源端子を収納可能な電源端子接続部とを備え、前記電源端子接続部は、軸方向一方と径方向内側とがそれぞれ開口するように形成された箱状になっており、前記ホルダ本体から径方向外側に向かって突出する一対の側壁と、これら一対の側壁の先端同士に跨るように形成された前壁とを有し、前記ヨークの開口部周縁に凹部を形成すると共に、前記一対の側壁に、前記凹部の軸方向開口側から挿入されて前記凹部と係合可能な括れ部を形成し、この括れ部の外側壁面は、前記軸方向開口側に向かうに従って末広がりになるように、複数段の傾斜面から成ることを特徴とする。

このように構成することで、電源端子接続部の括れ部の防水性能を確保し、且つ組み付け性を向上させつつ、括れ部の損傷を防止できると共に、大型化してしまうのを抑制可能なスタータを提供することができる。

本発明によれば、括れ部の外側壁面全体としては凹部の挿入方向に向かって先細りとなるように形成することができると共に、括れ部の傾斜面の先端の薄肉化を抑制しつつ、基端側の厚肉化を抑制しながら、括れ部全体として肉厚を厚肉化することができる。このため、電源端子接続部の括れ部の剛性を低下させることなく、括れ部の損傷を防止できると共に、ブラシホルダが大型化してしまうのを抑制することができる。

本発明の実施形態におけるスタータの断面図である。 本発明の実施形態におけるブラシホルダの斜視図である。 本発明の実施形態におけるブラシホルダの平面図である。 図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態におけるモータヨークの要部側面図である。 本発明の実施形態におけるスイッチプランジャの移動直後の説明図であり、（ａ）は、スタータの動作を示し、（ｂ）は、ピニオンギヤの動作を示す。 本発明の実施形態における可動接点板と固定接点板とが当接したときの説明図であり、（ａ）は、スタータの動作を示し、（ｂ）は、ピニオンギヤの動作を示す。 本発明の実施形態におけるピニオンギヤとリングギヤとが噛合したときの説明図であり、（ａ）は、スタータの動作を示し、（ｂ）は、ピニオンギヤの動作を示す。

（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１の断面図である。尚、図１では、中心線より上側にスタータ１の静止状態を示し、下側にスタータ１の通電状態（ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３とが噛合した状態）を示している。

同図に示すように、スタータ１は、自動車の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、モータ部３と、モータ部３の一方側（図１における左側）に連結されている出力軸４と、出力軸４上にスライド移動可能に設けられたクラッチ機構５、及びピニオンギヤ機構７０と、モータ部３に対する電源供給路を開閉するスイッチユニット７と、スイッチユニット７の可動接点板８、及びピニオンギヤ機構７０を軸方向に沿って移動させるための電磁装置９とを有している。

（モータ部）
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の回転力を出力軸４に伝達するための遊星歯車機構２とにより構成されている。
ブラシ付直流モータ５１は、略円筒状のモータヨーク５３と、モータヨーク５３の径方向内側に配置され、モータヨーク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。モータヨーク５３の内周面には、複数（本実施形態では６個）の永久磁石５７が、周方向に磁極が交互となるように設けられている。

モータヨーク５３の軸方向他方側（図１における右側）の端部には、モータヨーク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の径方向略中央には、回転軸５２の他方側端を回転自在に支持するための滑り軸受５６ａ、及びスラスト軸受５６ｂ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各スロット間には、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（例えば、この実施形態では２６枚）のセグメント６２が周方向に沿って、且つ互いに電気的に絶縁されるように所定間隔を空けた状態で設けられている。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。ライザ６３には、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ている。このように構成されたセグメント６２には、４つのブラシ４１が摺接されている。

ブラシ４１は、不図示の外部バッテリに電気的に接続され、コンミテータ６１に外部バッテリの電力を供給するためのものである（詳細は後述する）。ブラシ４１は、モータヨーク５３の軸方向一方側（図１における左側）に設けられたブラシホルダ３３に保持されている。

（ブラシホルダ）
図２は、ブラシホルダ３３の斜視図、図３は、ブラシホルダ３３の平面図、図４は、図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
図１〜図４に示すように、ブラシホルダ３３は樹脂材からなり、モータヨーク５３の軸方向一方側の開口部５３ｂを閉塞するホルダ本体１０１と、ホルダ本体１０１の側部から径方向外側に向かって突出する電源端子接続部１０２とが一体成形されたものである。

ホルダ本体１０１は、径方向略中央にコンミテータ６１が挿通可能な挿通孔１０３ａが形成された略円環状の本体ベース部１０３を有しており、この本体ベース部１０３上に、ブラシ４１が収納される４つのブラシ収納部１０４がコンミテータ６１の周囲を取り囲むように配置されている。ブラシ収納部１０４は、径方向に長く、且つ軸方向他方側（図１における右側、図２における上側）に向けて突出状に形成された角筒状のものである。

そして、ブラシホルダ収納部１０４の内部に、ブラシ４１が径方向に沿って、且つコンミテータ６１に向かって進退自在に収納される。各ブラシ４１の基端側には、ブラシスプリング４２が設けられている。このブラシスプリング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に摺接するようになっている。

また、ブラシ収納部１０４の他端側（図１における右端側、図２における上側）には、周方向で隣り合うブラシ収納部１０４同士を連結する一対の連結部１０５が一体成形されている。これら連結部１０５の径方向内側縁には、本体ベース部１０３の挿通孔１０３ａに対応するように、略円弧状の切除部１０５ａが形成されている。

さらに、本体ベース部１０３の挿通孔１０３ａの周縁には、各連結部１０５，１０５の間に、換言すると挿通孔１０３ａを挟んで電源端子接続部１０２と、この電源端子接続部１０２とは反対側とに、それぞれ隔壁１０６，１０６が軸方向他方側（図２における上側）に向かって立設されている。隔壁１０６は、コンミテータ６１の外周面に対応するように、断面略円弧状に形成されている。この隔壁１０６は、コンミテータ６１の周囲を保護する保護壁として機能している。

また、本体ベース部１０３の外周縁には、電源端子接続部１０２と、この電源端子接続部１０２に周方向で隣接する２つのブラシ収納部１０４，１０４との間に跨るように、それぞれ周壁１０７，１０７が立設されている。
ホルダ本体１０１には、各周壁１０７，１０７と、これら周壁１０７，１０７に接続されている２つのブラシ収納部１０４，１０４と、隔壁１０６とにより囲まれるスペースに、固定接点板３４の一方を構成する第一固定接点板３４ａが固定されている。この第一固定接点板３４ａには、本体ベース部１０３の中心から電源端子接続部１０２側に配置されている２つのブラシ４１から延びるピグテール１０８ａがそれぞれスポット溶接等の固定手段により電気的に接続されている。

一方、電源端子接続部１０２は、軸方向他方側（図２における上側）と、ホルダ本体１０１側が開口するように箱状に形成されたものである。すなわち、電源端子接続部１０２は、ホルダ本体１０１の本体ベース部１０３から径方向外側に向かって延出する電源ベース部１０９と、電源ベース部１０９の周方向両側から立ち上がる一対の側壁１１０，１１０と、電源ベース部１０９の径方向外側端から立ち上がり、且つ一対の側壁１１０，１１０に跨るように形成された前壁１１１とにより構成されている。

電源ベース部１０９のホルダ本体１０１側には、後述する電磁装置９を構成するスイッチシャフト３０がスライド移動可能に挿入される筒状のシャフト挿入部１１２が軸方向一方側（図１における左側）に向かって立設されている。また、シャフト挿入部１１２の第一固定接点板３４ａとは反対側には、固定接点板３４の他方を構成する第二固定接点板３４ｂが固定されている。
第二固定接点板３４ｂは、断面略Ｌ字状に形成されており、電源ベース部１０９から前壁１１１に沿うように屈曲延出する切起し部３４ｃを有している。

この切起し部３４ｃ、及び前壁１１１には、それぞれ同軸上に貫通孔３４ｄ，１１１ａが形成されている。これら貫通孔３４ｄ，１１１ａには、軸端子４４ａが挿入されており、軸端子４４ａの先端が前壁１１１を介して径方向外側に突出している。この前壁１１１から突出している軸端子４４ａの先端には、外部バッテリの陽極が電気的に接続されるターミナルボルト４４ｂが電気的に取付けられている。

ここで、前壁１１１は、全体の肉厚（一対の側壁１１０，１１０の間）が略均一となるように形成されている。一方、一対の側壁１１０，１１０は、前壁１１１よりも厚肉に形成されており、且つ前壁１１１からホルダ本体１０１の基端側に向かうに従って、漸次厚肉になるように形成されている。より具体的には、一対の側壁１１０，１１０は、各々周方向内側面１１０ａ，１１０ａが互いに平行になるように形成されている一方、周方向外側面１１０ｂ，１１０ｂが前壁１１１から基端側に向かうに従って末広がりとなるように傾斜面１１０ｃ，１１０ｃを有している。

また、各傾斜面１１０ｃ，１１０ｃには、基端側に斜めに延出するスカート部１１８が軸方向全体に亘って形成されている。このスカート部１１８は、電源端子接続部１０２を保護するためのカバー４５を装着するための係合部として機能する。
さらに、一対の側壁１１０，１１０には、スカート部１１８よりも基端側に括れ部１１３が形成されている。この括れ部１１３は、側壁１１０の周方向外側面１１０ｂに断面コの字状の凹部を軸方向全体に亘って形成してなり、凹部の底部となる周方向外側面１１３ａと、この周方向外側面１１３ａから立ち上がる側壁１１３ｂとを有している。

ここで、図４に詳示するように、括れ部１１３の周方向外側面１１３ａは、２段の傾斜面１１４ａ，１１４ｂにより構成されている。２段の傾斜面１１４ａ，１１４ｂのうち、シャフト挿入部１１２とは反対側である軸方向一方側（図４における上側）に配置された１段目の傾斜面１１４ａの軸方向に対する傾斜角度θ１は、シャフト挿入部１１２側である軸方向他方側（図４における下側）に配置された２段目の傾斜面１１４ｂの軸方向に対する傾斜角度よりも小さく設定されている。

すなわち、括れ部１１３の周方向外側面１１３ａは、２段の傾斜面１１４ａ，１１４ｂにより、軸方向他方側に向かうに従って末広がりとなるように形成されている。一方、括れ部１１３の一対の周方向内側面１１３ｃ，１１３ｃは、互いに略平行になるように形成されている。このため、括れ部１１３の肉厚は、軸方向他方側に向かうに従って漸次厚肉となるように設定されている。

一方、モータヨーク５３には、電源端子接続部１０２に対応する部位に、この電源端子接続部１０２の括れ部１１３を受け入れ可能な凹部１１５が形成されている。より詳しく、図５に基づいて説明する。
図５は、モータヨーク５３の要部側面図である。
同図に示すように、モータヨーク５３の凹部１１５は、開口部５３ａのブラシホルダ３３側（図５における上側）の周縁に連なるようにコの字状に形成されており、軸方向開口側とは反対側に向けて延出する一対の側辺１１５ａ，１１５ａと、これら側辺１１５ａ，１１５ａに跨る底辺１１５ｂとにより構成されている。

ここで、側辺１１５ａには、その軸方向中央部位から開口部５３ａのブラシホルダ３３側の周縁に至る間に、傾斜辺１１６が形成されている。この傾斜辺１１６は、開口部５３ａの周縁（軸方向開口側）に向かうに従って末広がりとなるように形成されている。
このような構成のもと、モータヨーク５３にブラシホルダ３３を取り付ける際、モータヨーク５３の凹部１１５に、電源端子接続部１０２の括れ部１１３を軸方向開口側から挿入して嵌め込むことにより、モータヨーク５３とブラシホルダ３３の電源端子接続部１０２とが係合するようになっている（詳細は後述する）。

図１〜図３に戻り、ブラシホルダ３３の本体ベース部１０３には、ブラシ収納部１０４が形成されている側とは反対側の面に、略円環状のセンタープレート４３が設けられている。
センタープレート４３の外径は、本体ベース部１０３よりも大径になるように設定されており、ブラシホルダ３３のシャフト挿入部１１２に対応する箇所には、シャフト挿入部１１２を挿通可能な貫通孔４３ａが形成されている。

また、センタープレート４３の径方向略中央には、ブラシ付直流モータ５１の回転軸５２が挿通可能な筒部４３ｂがブラシホルダ３３側（コンミテータ６１側）に向かって突出するように一体成形されている。コンミテータ６１には、筒部４３ｂを受け入れ可能な略円環状の溝部６１ａが形成されており、この溝部６１ａに筒部４３ｂが臨まされている。これにより、後述の遊星歯車機構２等に使用される潤滑剤がブラシ付直流モータ５１側に侵入してしまうのが防止される。

ここで、本体ベース部１０３には、挿通孔１０３ａを挟んで電源端子接続部１０２とは反対側（図３における下側）に、切除部１０３ｂが形成されている。この切除部１０３ｂを介し、センタープレート４３の電源端子接続部１０２とは反対側が、ブラシホルダ３３側に露出するようになっている。この露出した部位に、本体ベース部１０３の中心から電源端子接続部１０２とは反対側に配置されている２つのブラシ４１から延びるピグテール１０８ｂがそれぞれスポット溶接等の固定手段により電気的に接続されている。センタープレート４３は、ハウジング１７、及び車体を介して、外部バッテリ（何れも不図示）の陰極に電気的に接続されている。

すなわち、ブラシホルダ３３に配置されている４つのブラシ４１は、２つの陽極側ブラシと２つの陰極側ブラシとで構成され、このうち２つの陽極側ブラシが本体ベース部１０３の中心から電源端子接続部１０２側に配置される。そして、ここに配置された２つの陽極側ブラシ（ブラシ４１）のピグテール１０８ａが、第一固定接点板３４ａに電気的に接続される。

一方、本体ベース部１０３の中心から電源端子接続部１０２側に２つの陰極側ブラシ（ブラシ４１）が配置され、これら陰極側ブラシのピグテール１０８ｂがセンタープレート４３に電気的に接続される。そして、固定接点板３４に可動接点板８が当接すると、ターミナルボルト４４ｂ、固定接点板３４、及びピグテール１０８ａを介して２つ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ようになっている。

モータヨーク５３のエンドプレート５５とは反対側には、有底筒状のトッププレート１２が設けられている。トッププレート１２には、アーマチュアコア５８側の内面に、遊星歯車機構２が設けられている。
遊星歯車機構２は、回転軸５２と一体成形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環状の内歯リングギヤ１５とにより構成されている。

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、それぞれ支持シャフト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の径方向略中央には、出力軸４がセレーション接合により噛合されている。

内歯リングギヤ１５は、トッププレート１２のアーマチュアコア５８側の内面に一体成形されている。トッププレート１２の内周面における径方向略中央には、滑り軸受１２ａが設けられている。滑り軸受１２ａは、回転軸５２と同軸上に配置されている出力軸４の他方側端（図１における右側端）を回転自在に支持している。

また、トッププレート１２には、出力軸４、クラッチ機構５、ピニオンギヤ機構７０、及び電磁装置９等が内装されており、不図示のエンジンにスタータ１を固定するためのアルミニウム製のハウジング１７が装着されている。ハウジング１７は、軸方向一方側（図１における左側）に底部１７ｃを有し、軸方向他方側（図１における右側）に開口部１７ａを有する有底筒状にダイカスト鋳造にて形成されている。

ハウジング１７の開口部１７ａ側には、トッププレート１２が開口部１７ａを閉塞するように接合されている。
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。また、モータヨーク５３の軸方向他方側（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９５を挿入し、雌ネジ部１７ｂにボルト９５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。

ハウジング１７の内壁には、後述するクラッチアウタ１８のモータ部３側への変位を規制するリング状のストッパ９４が設けられている。このストッパ９４は、樹脂やゴム等により形成され、クラッチアウタ１８が当接した際の衝撃を緩和できるようになっている。

ハウジング１７の底部１７ｃには、出力軸４と同軸に、有底の軸受孔４７が形成されている。軸受孔４７の内径は、出力軸４の外径よりも大きく設定されている。
また、軸受孔４７の軸受圧入部４７ａには、出力軸４の一方側端（図１における左側端）を回転自在に支持するための滑り軸受１７ｄが圧入固定されている。この滑り軸受１７ｄには所望の基油からなる潤滑油が含浸されており、出力軸４を円滑に摺接させることができるようになっている。

また、軸受孔４７の底部には、ハウジング１７の底部１７ｃと出力軸４の一方側端面４ｃとの間に、荷重受部材５０が配置されている。荷重受部材５０は、平板状の金属部材であり、例えばプレスにより形成されたリング状のワッシャが採用される。荷重受部材５０は、硬度が出力軸４よりも高く耐摩耗性に優れた材料により形成されている。

尚、荷重受部材５０の周囲には、出力軸４の一方側端面４ｃとの摺接時の摩擦を軽減するためのグリスが塗布されている。このグリスに、滑り軸受１７ｄに含浸される潤滑油と同種の基油を含むものが採用されているため、滑り軸受１７ｄの潤滑油を長期間保持できるようになっている。

一方、出力軸４の軸方向他方側端（図１における右側端）には、回転軸５２の一方側端（図１における左側端）を挿入可能な凹部４ａが形成されている。凹部４ａの内周面には、滑り軸受４ｂが圧入されており、出力軸４と回転軸５２とが相対回転可能に連結される。

（クラッチ機構）
出力軸４の軸方向略中央には、ヘリカルスプライン１９が形成されている。ヘリカルスプライン１９には、クラッチ機構５がヘリカル噛合されている。
クラッチ機構５は、略円筒状のクラッチアウタ１８と、このクラッチアウタ１８と同軸に形成されたクラッチインナ２２と、クラッチアウタ１８、及びクラッチインナ２２を一体的に固定するクラッチカバー６とを有している。

クラッチ機構５としては、所謂公知のワンウェイクラッチ機能が採用されている。すなわち、クラッチ機構５は、クラッチインナ２２にクラッチアウタ１８側からの回転力を伝達する一方、クラッチアウタ１８にクラッチインナ２２側からの回転力を伝達しないように構成されている。これにより、エンジン始動時に、クラッチアウタ１８の回転速度よりもクラッチインナ２２の回転速度が速くなるオーバーラン状態になった際、エンジンのリングギヤ２３側からの回転力を遮断することができる。

また、クラッチ機構５は、クラッチアウタ１８とクラッチインナ２２との間に生じるトルク差、及び回転速度差が所定値以内の場合、互いに回転力を伝達する一方、トルク差、及び回転速度差が所定値を越えた場合、回転力の伝達が遮断される所謂トルクリミッタ機能も備えている。

クラッチアウタ１８の軸方向他方側（図１における右側）には、縮径されたスリーブ１８ａが一体成形されている。この内周面に、出力軸４のヘリカルスプライン１９に噛合するヘリカルスプライン１８ｂが形成されている。これにより、クラッチ機構５は、出力軸４に対し、軸方向にスライド移動可能になる。尚、出力軸４のヘリカルスプライン１９、及びクラッチアウタ１８のヘリカルスプライン１８ｂの傾斜角度は、軸方向に対して例えば１６°程度に設定されている。

クラッチアウタ１８の内周面におけるスリーブ１８ａの軸方向一方側には、段差部１８ｃが形成されている。段差部１８ｃの内周面は、スリーブ１８ａの内周面よりも大径に形成されており、段差部１８ｃの内周面と出力軸４の外周面との間には空間が形成される。この空間には、後述するリターンスプリング２１が配置されている。
クラッチアウタ１８の外周面１８ｄには、クラッチカバー６が、例えばカシメ等により固定されている。

クラッチインナ２２は、クラッチアウタ１８のスリーブ１８ａよりも拡径形成されており、クラッチインナ２２、段差部１８ｃの内周面、及び出力軸４との間に、空間が形成されている。この空間には、後述するリターンスプリング２１が配置されている。
クラッチインナ２２の外周面には、クラッチアウタ１８の軸方向一方側端面と径方向で対応した位置に、略円盤状のクラッチワッシャ６４が外嵌固定されている。

クラッチワッシャ６４の軸方向一方側（図１における左側）には、規制段差部２２ｂが形成されている。規制段差部２２ｂは、クラッチインナ２２の外周面が全周にわたって径方向外側に張り出して形成されている。規制段差部２２ｂは、ピニオンギヤ７４の軸方向他方側（図１における右側）に形成された延長筒部７４ｄと当接することにより、ピニオンギヤ７４の軸方向他方側へのスライド移動量を規制する第一規制部９７を構成している。

クラッチカバー６は、本体筒部６８と、本体筒部６８の軸方向一方側（図１における左側）の底壁６６とを有する有底筒状の部材であり、例えば鉄等の金属板材を絞り加工することにより形成されている。
本体筒部６８は、クラッチアウタ１８、及びクラッチワッシャ６４に外挿され、本体筒部６８の軸方向他方側の縁部をクラッチアウタ１８の軸方向他方側端面にカシメることにより、クラッチアウタ１８、及びクラッチワッシャ６４に固定される。

クラッチカバー６の底壁６６には、径方向略中央に、軸方向一方側と軸方向他方側とを貫通する開口が形成されており、ここに出力軸４が挿通されている。また、底壁６６の開口には、軸方向一方側に向かって延びる補強筒部６７が一体的に形成されている。補強筒部６７は、出力軸４と同心円状に形成されている。補強筒部６７の内径は、規制段差部２２ｂの外径よりも大きく設定されている。これにより、補強筒部６７は、規制段差部２２ｂと干渉することなく、規制段差部２２ｂの径方向外側に配置される。

出力軸４のヘリカルスプライン１９よりも一方側（図１における左側）には、移動規制部２０が設けられている。
移動規制部２０は、出力軸４に外嵌された略リング状の部材であり、サークリップ２０ａによって軸方向一方側への移動が規制された状態で設けられている。また、移動規制部２０は、この直径がクラッチアウタ１８に形成された段差部１８ｃと干渉可能なように、段差部１８ｃの内周面よりも大径に設定されている。

そして、クラッチ機構５が軸方向一方側にスライド移動したときには、クラッチアウタ１８の段差部１８ｃと移動規制部２０とが干渉するようになっている。これにより、クラッチ機構５、及びピニオンギヤ機構７０の軸方向一方側へのスライド移動量が規制される。

移動規制部２０とクラッチアウタ１８のスリーブ１８ａとの間であって、且つ段差部１８ｃの内周面と出力軸４の外周面との間には、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。これにより、クラッチアウタ１８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。
このように形成されたクラッチ機構５には、クラッチインナ２２の先端に、ピニオンギヤ機構７０が一体的に設けられている。

（ピニオンギヤ機構）
ピニオンギヤ機構７０は、クラッチインナ２２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、軸方向両側にそれぞれ出力軸４にピニオンインナ７１を摺動可能に支持するための２つの滑り軸受７２，７２が設けられている。

一方、ピニオンインナ７１の外周面には、クラッチ機構５とは反対側である先端側に、スプライン７３が形成されている。このスプライン７３には、不図示のエンジンのリングギヤ２３に噛合可能なピニオンギヤ７４がスプライン噛合されている。すなわち、ピニオンインナ７１の先端側に、スプライン７３が形成されている一方、ピニオンギヤ７４の内周面の先端側に、スプライン７３に噛合うスプライン７４ａが形成されている。これにより、ピニオンインナ７１とピニオンギヤ７４とは、互いに相対回転不能、且つ軸方向にスライド移動可能に設けられた状態になる。

ここで、リングギヤ２３、及びピニオンギヤ７４は、はすば歯車（ヘリカルギヤ）で構成されている。リングギヤ２３とピニオンギヤ７４との歯のねじれ方向は、ピニオンギヤ７４がリングギヤ２３を駆動する状態でピニオンギヤ７４に飛び込み方向のスラスト荷重が発生するように設定されている。
また、リングギヤ２３、及びピニオンギヤ７４は、スタータ１の通電状態において、最大噛み合い代Ｌ１（図１における下側参照）は、リングギヤ２３の軸方向の幅と略同一となるように設定されている。

ピニオンギヤ７４の内周面には、スプライン７４ａの後端側に、段差部７４ｃを介して拡径された拡径部７５が形成されており、ピニオンインナ７１とピニオンギヤ７４との間に収納部７６が形成されている。
収納部７６のクラッチ機構５側に形成されている開口部は、クラッチインナ２２の基端側に設けられた段差部７１ａによって閉塞された状態になっている。すなわち、ピニオンギヤ７４は、ピニオンインナ７１によって軸方向に摺動可能に支持された状態になっている。これにより、ピニオンギヤ７４は、ピニオンインナ７１に対して大きくがたつくことなく軸方向にスライド移動する。

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ピニオンスプリング１１が収納されている。ピニオンスプリング１１は、収納部７６に収納された状態で、ピニオンギヤ７４の拡径部７５の段差部７４ｃと、ピニオンインナ７１の段差部７１ａとにより圧縮変形されている。これによりピニオンギヤ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。
ピニオンスプリング１１は、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３とが当接したときに軸方向に弾性変形することで衝撃を吸収する、ダンパ機構として機能している。これにより、ピニオンギヤ７４、及びリングギヤ２３の摩耗を抑制し、スタータ１の耐久性向上を図っている。

ピニオンギヤ７４の軸方向他方側（図１における右側）の端面には、軸方向他方側に向かって延びる延長筒部７４ｄが設けられている。延長筒部７４ｄは、出力軸４と同心円状に形成されている。延長筒部７４ｄは、ピニオンスプリング１１が弾性変形してピニオンギヤ７４が軸方向他方側（図１における右側）にスライド移動したとき、クラッチインナ２２の規制段差部２２ｂと当接するようになっている。

すなわち、ピニオンギヤ７４の延長筒部７４ｄ、及びクラッチインナ２２の規制段差部２２ｂは、互いに当接することでピニオンギヤ７４の軸方向他方側への移動を規制する第一規制部９７を構成している。
ここで、延長筒部７４ｄの外径は、クラッチカバー６の開口部６６ａの直径及び補強筒部６７の内径よりも小さく設定されている。これにより、ピニオンギヤ７４が軸方向他方側に移動しても、延長筒部７４ｄがクラッチカバー６と干渉することなく、規制段差部２２ｂと当接できる。

ここで、第一規制部９７を構成するピニオンギヤ７４の延長筒部７４ｄと、クラッチインナ２２の規制段差部２２ｂとの離間距離Ｌ２は、
Ｌ１＞Ｌ２・・・（１）
を満たすように設定されている。このように設定することで、リングギヤ２３から離間する方向にピニオンギヤ７４がピニオンスプリング１１の離間距離Ｌ２だけスライド移動しても、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３との噛合が外れることがない。

また、ピニオンインナ７１の軸方向一方側（図１における左側）には、出力軸４に外嵌固定された止め輪７７が設けられている。これにより、ピニオンインナ７１に対して出力軸４の一方側にピニオンギヤ７４が抜けるのが規制される。

（電磁装置）
ハウジング１７の内周面には、クラッチ機構５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。ヨーク２５は磁性材からなる有底筒状に形成されており、底部２５ａの径方向略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、磁性材からなる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の径方向内側には、軸方向他方側に向かって延出された円筒部２６ａが一体成形されている。これにより、後述するギヤプランジャ８０の鉄心８８との離間距離が狭くなるので、プランジャホルダ２６による鉄心８８の吸引力を上げることができる。

ヨーク２５、及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、コネクタを介してイグニションスイッチ（何れも不図示）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、プランジャ機構３７が励磁コイル２４に対して軸方向にスライド移動可能に設けられている。
プランジャ機構３７は、磁性材で形成された略円筒状のスイッチプランジャ２７と、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配置されたギヤプランジャ８０とを有している。これらスイッチプランジャ２７とギヤプランジャ８０とは、互いに同心円上に設けられ、軸方向に相対移動可能に設けられている。また、プランジャホルダ２６とスイッチプランジャ２７との間には、両者を離反方向に付勢する板ばね材からなるスイッチリターンスプリング２７ａが配設されている。

（スイッチシャフト）
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が一体的に成形されている。この外フランジ部２９の外周部側には、モータ部３のトッププレート１２を貫通するスイッチシャフト３０がホルダ部材３０ａを介して軸方向に沿って立設されている。スイッチシャフト３０は、基端側に配置されたプランジャ係合部１３１と、このプランジャ係合部１３１からブラシホルダ３３側に向かって突出する摺動軸１３２と、摺動軸１３２からさらにブラシホルダ３３側に向かって突出し、摺動軸１３２よりも段差により縮径形成された先端部１３３とが一体成形されたものである。

プランジャ係合部１３１は、スイッチプランジャ２７の外フランジ部２９にホルダ部材３０ａを介して係合可能に形成されている。これにより、スイッチプランジャ２７とスイッチシャフト３０とが一体化される。
摺動軸１３２は、ブラシホルダ３３のシャフト挿入部１１２に挿入され、このシャフト挿入部１１２内をスライド移動可能に摺動する。摺動軸１３２には、プランジャ係合部１３１側の端部から先端部１３３側の端部のやや手間に至る間に、軸方向に沿う３つの溝条部１３４が周方向に略等間隔に形成されている。

これら溝条部１３４は、摺動軸１３２とシャフト挿入部１１２との間に浸入する水を溝条部１３４内に局所的に誘導し、シャフト挿入部１１２に対する水の接触面積を小さくしたり、摺動軸１３２とシャフト挿入部１１２との間に、所定量以上の水溜まらないように排水したりするためのものである。このように構成することで、例え、摺動軸１３２とシャフト挿入部１１２との間に浸入した水が凍結した場合であっても、この氷着力を電磁装置９の磁力よりも小さくすることができる。

先端部１３３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、スイッチシャフト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、スイッチスプリング３２によって摺動軸１３２部側に付勢された状態で支持されている。

ここで、摺動軸１３２の先端部１３３側の端部は、可動接点板８を受ける座面１３５として機能する。摺動軸１３２に形成されている溝条部１３４は、先端部１３３側の端部のやや手間までしか形成されていないので、座面１３５の断面積は、摺動軸１３２の溝条部１３４が形成されている箇所の断面積よりも大きくなる。このため、座面１３５に対する可動接点板８の面圧を低減できると共に、座面１３５自体の剛性も高めることができる。よって、座面１３５の可動接点板８に対する耐摩耗性を向上させることができる。

このような構成のもと、可動接点板８は、ブラシホルダ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、当接・離間可能になる。すなわち、固定接点板３４を構成する第一固定接点板３４ａ、及び第二固定接点板３４ｂに、可動接点板８が跨るように当接する。可動接点板８が出力軸４に沿ってストロークし、第一固定接点板３４ａ、及び第二固定接点板３４ｂに当接することにより、第一固定接点板３４ａ及び第二固定接点板３４ｂがＯＮ状態となって電気的に接続される。

また、スイッチプランジャ２７の内周面には、ギヤプランジャ８０に対して当接・離間可能なリング部材２８が一体的に設けられている。リング部材２８は、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際、初期的にギヤプランジャ８０をリングギヤ２３側に向かって押圧するためのものである。

クラッチ機構５のクラッチアウタ１８は、リターンスプリング２１によりプランジャインナ８１へ向かって付勢されている。したがって、スタータ１の静止状態（図１における中心線より上側）において、クラッチ機構５は、ギヤプランジャ８０、及びリング部材２８を介して、スイッチプランジャ２７を軸方向他方側（図１における右側）に向かって押圧している。これにより、可動接点板８が軸方向他方側に向かって押圧され、固定接点板３４と離間したＯＦＦ状態となる。

ここで、スタータ１の静止状態（図１における中心線より上側）における可動接点板８と固定接点板３４との離間距離、すなわち可動接点板８がＯＦＦ状態からＯＮ状態になる際の可動接点板８の軸方向に沿ったストローク量をＬ３とし、リングギヤ２３とピニオンギヤ７４との最大離間距離をＬ４としたとき、ストローク量Ｌ３、及び最大離間距離Ｌ４は、
Ｌ３＞Ｌ４・・・（２）
を満たすように設定されている。したがって、電磁装置９がピニオンギヤ７４と可動接点板８とを軸方向一方側（図１における左側）にスライド移動させたときに、可動接点板８がＯＮ状態となる前に、ピニオンギヤ７４がリングギヤ２３に当接する。

スイッチプランジャ２７の径方向内側に配置されたギヤプランジャ８０は、径方向内側に配置されたプランジャインナ８１と、径方向外側に配置されたプランジャアウタ８５と、プランジャインナ８１とプランジャアウタ８５との間に配置されるプランジャスプリング９１とを備えている。
プランジャインナ８１は、樹脂等により略円筒形状に形成されている。プランジャインナ８１の内径は、出力軸４に外挿可能なように、出力軸４の外径よりも若干大きく設定されている。これにより、プランジャインナ８１は、出力軸４に対して軸方向にスライド移動可能に設けられている。

プランジャインナ８１の軸方向一方側端８１ａ（図１における左側端）には、径方向外側に張り出した外フランジ部８２が一体成形されている。プランジャインナ８１が軸方向一方側にスライド移動したとき、プランジャインナ８１の軸方向一方側端８１ａがクラッチアウタ１８の軸方向他方側端と当接し、クラッチ機構５、及びピニオンギヤ機構７０を軸方向一方側にスライド移動させている。
プランジャインナ８１の軸方向他方側端８１ｂ（図１における右側端）には、軸方向他方側から軸方向一方側に向かって漸次外径が大きくなる爪部８３が周方向に沿って複数形成されている。また、爪部８３の軸方向一方側（図１における左側）には、周方向に沿って溝部８４が形成されている。

プランジャアウタ８５は、プランジャインナ８１と同様に樹脂等により略円筒形状に形成されている。プランジャアウタ８５の内径は、プランジャインナ８１の外フランジ部８２の外径よりも若干大きく設定されており、プランジャインナ８１に外挿されている。
プランジャアウタ８５の軸方向他方側端８５ａ（図１における右側端）には、径方向内側に張り出した内フランジ部８６が一体的に形成されている。

内フランジ部８６の内径は、プランジャインナ８１の爪部８３の外径よりも小さく、且つプランジャインナ８１の溝部８４の底部の外径よりも大きくなるように設定されている。そして、プランジャインナ８１の溝部８４内にプランジャアウタ８５の内フランジ部８６を配置することで、プランジャインナ８１とプランジャアウタ８５とが一体化され、プランジャ機構３７が構成される。

プランジャアウタ８５の内フランジ部８６の厚さは、プランジャインナ８１の溝部８４の幅よりも薄く形成されている。これにより、プランジャアウタ８５の内フランジ部８６とプランジャインナ８１の溝部８４との間にはクリアランスが設けられる。したがって、プランジャインナ８１とプランジャアウタ８５とは、プランジャアウタ８５の内フランジ部８６とプランジャインナ８１の溝部８４とのクリアランス分だけ、軸方向に相対的にスライド移動可能となっている。

プランジャアウタ８５の軸方向他方側端８５ａ（図１における右側端）には、径方向外側に張り出した外フランジ部８７が一体的に形成されている。外フランジ部８７は、スイッチプランジャ２７のリング部材２８と当接する当接部として機能している。
また、外フランジ部８７の軸方向一方側（図１における左側）であって、プランジャアウタ８５の外周面には、リング状の鉄心８８が設けられている。鉄心８８は、例えば樹脂モールドにより、プランジャアウタ８５と一体成型されている。鉄心８８は、励磁コイル２４に電流が供給されたときに発生する磁束により吸引される。

プランジャインナ８１の外フランジ部８２と、プランジャアウタ８５の内フランジ部８６との間には、収納部９０が形成されている。収納部９０には、プランジャインナ８１の外周面を取り囲むように形成されたプランジャスプリング９１が収納されている。
プランジャスプリング９１は、収納部９０に収納された状態で、プランジャインナ８１の外フランジ部８２と、プランジャアウタ８５の内フランジ部８６とにより圧縮変形させられている。そして、プランジャインナ８１は軸方向一方側（図１における左側）に向かって、プランジャアウタ８５は軸方向他方側（図１における右側）に向かって、互いに付勢された状態となっている。

これにより、図１に示すように、スタータ１の静止状態（図１における中心線より上側の状態）においては、プランジャスプリング９１により、プランジャインナ８１が軸方向一方側（図１における左側）に向かって付勢される。一方、プランジャアウタ８５が他方側（図１における右側）に向かって付勢される。
プランジャインナ８１の一方側端８１ａと、クラッチアウタ１８の他方側端は、互いに接触しておらず、これにより、クラッチアウタ１８は、リターンスプリング２１のばね荷重によって、ストッパ９４に押圧された状態になる。したがって、スタータ１の静止状態では、プランジャスプリング９１のばね荷重によって、クラッチ機構５を押出さない、つまり、ピニオンギヤ機構７０を不用意に押出さないように設定されていることになる。

また、スタータ１の通電状態（図１における中心線より下側の状態）において、ギヤプランジャ８０が軸方向一方側（図１における左側）に最大変位したとき、プランジャインナ８１の軸方向一方側端８１ａは、常にクラッチ機構５のクラッチアウタ１８の軸方向他方側端と当接した状態になる。
すなわち、プランジャスプリング９１は、クラッチ機構５とギヤプランジャ８０との間における軸方向の空隙の発生を防止し、クラッチ機構５のガタつきを吸収するガタ吸収機構を構成している。

（スタータの動作）
続いて、図１、図６〜図８に基づいて、スタータ１の動作について説明する。
図１における中心線の上側の状態に示すように、励磁コイル２４に電流を供給する前のスタータ１の静止状態では、リターンスプリング２１に付勢されたクラッチアウタ１８が、ピニオンギヤ７４と一体化されているクラッチインナ２２を引張った状態でモータ部３側（図１における右側）へ一杯に付勢されている。そして、クラッチ機構５のクラッチアウタ１８がストッパ９４に当接した位置で停止しており、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３とが最大離間距離Ｌ４を有した状態で結合が断たれている。

また、スタータ１の静止状態では、プランジャインナ８１の軸方向一方側端８１ａとクラッチアウタ１８の軸方向他方側端とは僅かにクリアランスをもった状態とされている。これにより、クラッチアウタ１８は、リターンスプリング２１のばね荷重によって、ストッパ９４に押圧された状態になっている。したがって、スタータ１の静止状態では、プランジャスプリング９１のばね荷重によって、クラッチ機構５を押圧しない、つまり、不用意にピニオンギヤ機構７０をリングギヤ２３側に押出さないように設定されていることになる。

さらに、スイッチプランジャ２７は、スイッチリターンスプリング２７ａにより押し戻され、モータ部３側（図１における右側）へ一杯に移動している。そして、スイッチプランジャ２７の外フランジ部２９がトッププレート１２に当接した状態で停止している。さらに、外フランジ部２９に立設されているスイッチシャフト３０の可動接点板８は、固定接点板３４に対して距離Ｌ３（すなわち可動接点板８のストローク量Ｌ３）だけ離間しており、電気的に切断されている。

図６は、スイッチプランジャ２７の移動直後の説明図であり、（ａ）は、スタータ１の動作を示し、（ｂ）は、ピニオンギヤ７４の動作を示す。尚、図６（ｂ）は、ピニオンギヤ７４及びリングギヤ２３を径方向から見たときの模式図となっている。また、図６（ｂ）において、移動前のピニオンギヤ７４を２点鎖線で図示している。
図６（ａ）に示すように、スイッチプランジャ２７の移動直後の状態から車両のイグニションスイッチ（不図示）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、スイッチプランジャ２７、及びギヤプランジャ８０を磁束が通る磁路が形成される。これにより、スイッチプランジャ２７、及びギヤプランジャ８０がリングギヤ２３側（図６（ａ）における左側）へ向かってスライド移動する。

図１に示すように、スタータ１の静止状態において、スイッチプランジャ２７とプランジャホルダ２６とのギャップ（軸方向クリアランス）は、ギヤプランジャ８０の鉄心８８とプランジャホルダ２６とのギャップ（軸方向クリアランス）よりも小さく設定されている。このため、スイッチプランジャ２７に発生する吸引力は、ギヤプランジャ８０に発生する吸引力よりも大きいので、ギヤプランジャ８０に先行してスイッチプランジャ２７がスライド移動しようとする。

このとき、スイッチプランジャ２７の内周面にリング部材２８が一体的に設けられていることから、このリング部材２８がギヤプランジャ８０を押圧し、初期的にギヤプランジャ８０をリングギヤ２３側に向かって押圧することで、スイッチプランジャ２７、及びギヤプランジャ８０が一体となってリングギヤ２３側へ向かってスライド移動する。

また、クラッチアウタ１８は、出力軸４にヘリカルスプライン噛合されており、スリーブ１８ａがギヤプランジャ８０のプランジャインナ８１と当接している。ここで、出力軸４のヘリカルスプライン１９、及びクラッチアウタ１８のヘリカルスプライン１８ｂの傾斜角度は、軸方向に対して例えば１６°程度に設定されている。

したがって、図６（ａ）に示すように、スイッチプランジャ２７、及びギヤプランジャ８０がリングギヤ２３側へスライド移動すると、クラッチアウタ１８が、出力軸４に対してヘリカルスプライン１８ｂの傾斜角度分、若干相対回転しながら押出される。さらに、ピニオンギヤ機構７０も、クラッチ機構５を介してギヤプランジャ８０のスライド移動に連動し、リングギヤ２３側へ押出される。

このとき、図６（ｂ）に示すように、リングギヤ２３側にリングギヤ２３とピニオンギヤ７４との最大離間距離Ｌ４だけピニオンギヤ７４が軸方向一方側（図６（ｂ）における左側）に移動する。そして、ピニオンギヤ７４の軸方向一方側端面７４ｂと、リングギヤ２３の軸方向他方側（図６（ｂ）における右側）端面２３ａとが当接するか、又は両者間の軸方向寸法距離がゼロの状態になる。
また、このとき、スイッチプランジャ２７は、ギヤプランジャ８０と一体となってリングギヤ２３側へ向かってスライド移動するため、スイッチプランジャ２７、及びこれと連動する可動接点板８も、最大離間距離Ｌ４だけ軸方向一方側（図６（ｂ）における左側）に移動する。

ここで、可動接点板８のストローク量Ｌ３、及びリングギヤ２３とピニオンギヤ７４との最大離間距離Ｌ４は、
Ｌ３＞Ｌ４・・・（４）
を満たすように設定されている。したがって、ピニオンギヤ７４との最大離間距離Ｌ４だけ軸方向一方側（図６（ａ）における左側）に移動したときであっても、可動接点板８と固定接点板３４との間に、ストローク量Ｌ３と最大離間距離Ｌ４との差に等しいクリアランスＣを有した状態で、可動接点板８がＯＦＦ状態となっている。すなわち、可動接点板８がＯＮ状態となる前に、ピニオンギヤ７４の軸方向一方側端面７４ｂとリングギヤ２３の軸方向他方側（図６（ｂ）における右側）端面２３ａとが当接するか、又は両者間の軸方向寸法距離がゼロの状態となる。

図７は、可動接点板８と固定接点板３４とが当接したときの説明図であり、（ａ）は、スタータ１の動作を示し、（ｂ）は、ピニオンギヤ７４の動作を示す。
図７（ａ）に示すように、スイッチプランジャ２７が吸引され、さらにリングギヤ２３側へ向かってスライド移動すると、可動接点板８のストローク量Ｌ３が最大になり、固定接点板３４に接触する。可動接点板８は、スイッチシャフト３０に対して軸方向に変位可能なように浮動支持されているので、スイッチスプリング３２の押圧力が可動接点板８、及び固定接点板３４に加わることになる。

このとき、ピニオンギヤ７４の軸方向一方側端面７４ｂと、リングギヤ２３の軸方向他方側端面２３ａとは、互いに当接するか、又は両者間の軸方向寸法距離がゼロの状態になる（図６（ｂ）参照）。このため、ピニオンギヤ７４の軸方向一方側端面７４ｂと、リングギヤ２３の軸方向他方側端面２３ａとが互いに当接していた場合、スイッチプランジャ２７によってピニオンギヤ機構７０がさらに押出されると、ピニオンスプリング１１が縮む。これにより、ピニオンギヤ７４の軸方向一方側端面７４ｂは、リングギヤ２３の軸方向他方側端面２３ａに向かって付勢される。

すなわち、ピニオンスプリング１１は、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３とが当接したときのスラスト荷重を吸収するダンパ機構として機能している。したがって、ピニオンギヤ７４の軸方向一方側端面７４ｂと、リングギヤ２３の軸方向他方側端面２３ａとが互いに当接していた状態であっても、スイッチプランジャ２７を所定の位置にまで押出すことができると共に、ピニオンギヤ７４の軸方向一方側端面７４ｂ、及びリングギヤ２３の軸方向他方側端面２３ａの摩耗を抑制でき、スタータ１の耐久性向上を図ることができる。

さらに、このとき、ピニオンギヤ７４とクラッチ機構５は、ピニオンスプリング１１が縮むことにより、相対的に近接するようにスライド移動する。そして、ピニオンギヤ７４がピニオンスプリング１１の離間距離Ｌ２だけ軸方向他方側にスライド移動すると、ピニオンギヤ７４の延長筒部７４ｄと、クラッチインナ２２の規制段差部２２ｂとが当接して第一規制部９７が機能する。これにより、ピニオンギヤ７４とクラッチ機構５との相対スライド移動量が規制される。

ここで、クラッチカバー６の補強筒部６７は、第一規制部９７を構成する延長筒部７４ｄ及び規制段差部２２ｂよりも径方向外側に配置されている。したがって、クラッチカバー６の補強筒部６７と第一規制部９７とが干渉することなく、ピニオンスプリング１１によるダンパ機構が機能できる。

続いて、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不図示の外部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、この磁界とモータヨーク５３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が回転し始める。そして、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機構２を介して出力軸４に伝達され、出力軸４が回転し始める。

出力軸４が回転し始めると、ピニオンギヤ７４の軸方向一方側端面７４ｂとリングギヤ２３の軸方向他方側端面２３ａとが当接していた場合には、その当接状態（図６（ｂ）参照）が解除される。そして、図７（ｂ）に示すように、ピニオンスプリング１１の付勢力により、ピニオンギヤ７４がリングギヤ２３側に押出され、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３とが噛合し始める。

図８は、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３とが噛合したときの説明図であり、（ａ）は、スタータ１の動作を示し、（ｂ）は、ピニオンギヤ７４の動作を示す。
図８（ａ）に示すように、出力軸４の回転速度が上昇すると、出力軸４のヘリカルスプライン１９に噛合されたクラッチアウタ１８に慣性力が作用する。このとき、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３とがヘリカル噛合していることから、ピニオンギヤ７４にリングギヤ２３方向（飛び込み方向）へのスラスト荷重が発生する。

そして、このスラスト荷重によってピニオンギヤ７４はヘリカルスプライン１９に沿うように、リターンスプリング２１の付勢力に抗してリングギヤ２３側（図８（ａ）における左側）へ向かって移動する。また、クラッチアウタ１８も、慣性力によってヘリカルスプライン１９に沿うように、リターンスプリング２１の付勢力に抗してリングギヤ２３側（図８における左側）へ向かって押し出される。

このとき、ギヤプランジャ８０には、リングギヤ２３側へ向かう吸引力Ｆ３が作用している。したがって、ギヤプランジャ８０は、クラッチアウタ１８のスライド移動に連動するように、クラッチアウタ１８を押圧しつつリングギヤ２３側へ向かってスライド移動する。これにより、図８（ｂ）に示すように、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３とが所定の噛み合い位置で噛合する。

ここで、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３とはヘリカル噛合しているため、出力軸４の回転力をピニオンギヤ７４からリングギヤ２３に伝達すると、ピニオンギヤ７４には軸方向一方側（図８（ａ）における左側）に向かってスラスト荷重が発生する。ピニオンギヤ７４に発生したスラスト荷重は、ピニオンギヤ７４の一方側に設けられた止め輪７７に伝達された後、ピニオンインナ７１、クラッチインナ２２、クラッチアウタ１８、移動規制部２０、及びサークリップ２０ａを介し、出力軸４に伝達される。このため、出力軸４には一方側（図８（ａ）における左側）に向かってスラスト荷重が発生し、一方側に向かってスライド移動する。

しかしながら、ハウジング１７の底部１７ｃには、荷重受部材５０が設けられているので、この荷重受部材５０に出力軸４の一方側端面４ｃが当接し、出力軸４の軸方向一方側（図８（ａ）における左側）へのスライド移動が規制される。これにより、出力軸４に加わるスラスト荷重を効果的に受けることができる。
一方、ピニオンギヤ７４とリングギヤ２３との噛合後、エンジン始動時におけるクランキングの際には、リングギヤ２３の回転速度に変動が生じる。これにより、ピニオンギヤ７４には軸方向一方側（図８（ａ）における左側）、及び軸方向他方側（図８（ａ）における右側）に向かってスラスト荷重が発生する。

具体的には、リングギヤ２３の回転速度がピニオンギヤ７４の回転速度よりも低いときには、ピニオンギヤ７４にはリングギヤ２３に接近する方向（図８（ａ）における左側）にスラスト荷重が発生する。また、リングギヤ２３の回転速度がピニオンギヤ７４の回転速度よりも高いときには、ピニオンギヤ７４にはリングギヤ２３から離間する方向（図８（ａ）における右側）にスラスト荷重Ｆ２が発生する。
特に、アイドルストップ機能を備えた車両においては、エンジンの停止／始動が頻繁に行われ、一般のスタータよりも使用頻度が高まるため、上述のようなスラスト荷重が頻繁に発生する。

ピニオンギヤ７４に発生したスラスト荷重は、ピニオンギヤ７４の軸方向一方側に設けられた止め輪７７に伝達された後、ピニオンインナ７１、クラッチインナ２２、及びクラッチワッシャ６４を介し、クラッチカバー６の底壁６６に伝達される。しかしながら、底壁６６には補強筒部６７が形成されているので、クラッチカバー６の軸方向への変形が抑制される。

エンジンが始動し、ピニオンギヤ７４の回転速度が出力軸４の回転速度を上回ると、クラッチ機構５のワンウェイクラッチ機能が作用してピニオンギヤ７４が空転する。また、エンジンが始動に伴って励磁コイル２４への通電を停止すると、クラッチアウタ１８に対するリターンスプリング２１の付勢力により、ピニオンギヤ７４がリングギヤ２３から離脱すると共に、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。

（ブラシホルダの組み立て方法）
次に、図１〜図５に基づいて、ブラシホルダ３３の組み立て方法について説明する。
図１〜図５に示すように、ブラシホルダ３３にブラシ４１、スイッチシャフト３０、固定接点板３４、軸端子４４ａ、ターミナルボルト４４ｂ等を組み付けた後、モータヨーク５３にブラシホルダ３３を取り付ける。

モータヨーク５３にブラシホルダ３３を取り付けるにあたって、まず、ブラシホルダ３３の向きを、本体ベース部１０３、及び電源ベース部１０９がモータヨーク５３とは反対側を向くようにする。そして、モータヨーク５３の凹部１１５に、凹部１１５の軸方向開口側からブラシホルダ３３の電源端子接続部１０２を挿入するようにして、モータヨーク５３の開口部５３ａに、ブラシホルダ３３のホルダ本体１０１を内嵌させる。このとき、モータヨーク５３の凹部１１５に、電源端子接続部１０２の括れ部１１３が嵌まり込み、凹部１１５に括れ部１１３が係合する。

ここで、括れ部１１３の周方向外側面１１３ａは、２段の傾斜面１１４ａ，１１４ｂにより、軸方向他方側に向かうに従って末広がりとなるように形成されている。換言すれば、括れ部１１３の周方向外側面１１３ａは、モータヨーク５３の凹部１１５への挿入方向に向かって先細りになっている（図５における２点鎖線参照）。
一方、モータヨーク５３の凹部１１５には傾斜辺１１６が形成されており、この傾斜辺１１６が開口部５３ａの周縁に向かうに従って末広がりになっている。このため、凹部１１５への電源端子接続部１０２の挿入作業をスムーズに行うことができる。

モータヨーク５３にブラシホルダ３３を取り付けた後、出力軸４、クラッチ機構５、ピニオンギヤ機構７０、電磁装置９等を組み付け、ハウジング１７を装着する。ハウジング１７を装着することにより、ブラシホルダ３３の電源端子接続部１０２は、モータヨーク５３とハウジング１７とにより挟持された状態で固定される。
続いて、電源端子接続部１０２から露出しているターミナルボルト４４ｂに、外部バッテリから延びるハーネス（何れも不図示）の端子を挿入し、不図示のナットを用いてターミナルボルト４４ｂに端子を締結固定する。

このとき、例えばトルクレンチ等の工具を用いてナットを締め付けることになる。そして、電源端子接続部１０２にナットを締め付ける締め付け力が伝達される。
ここで、電源端子接続部１０２には括れ部１１３が形成されており、この括れ部１１３をモータヨーク５３の凹部１１５に挿入して嵌め込むことにより、モータヨーク５３と電源端子接続部１０２とを係合させている。括れ部１１３は、電源端子接続部１０２を構成する側壁１１０に凹部を形成して成るので、括れ部１１３にナットを締め付けることによる応力が集中し易く、括れ部１１３の剛性が低下し易くなるという課題がある。

しかしながら、括れ部１１３は、の周方向外側面１１３ａは、２段の傾斜面１１４ａ，１１４ｂにより、軸方向他方側に向かうに従って末広がりとなるように形成されており、その肉厚は、軸方向他方側に向かうに従って漸次厚肉となるように設定されている。このため、括れ部１１３の剛性が高まるので、括れ部１１３にナットを締め付けることによる応力が集中した場合であっても括れ部１１３の剛性の低下が抑制される。

（効果）
したがって、上述の実施形態によれば、ブラシホルダ３３の電源端子接続部１０２に形成されている括れ部１１３の周方向外側面１１３ａを、２つの傾斜面１１４ａ，１１４ｂにより構成することにより、従来と比較して括れ部１１３に薄肉部分が形成されてしまうことを防止でき、括れ部の剛性の低下を抑制できる。また、無駄に括れ部１１３の肉厚を厚肉に設定する必要がなくなり、電源端子接続部１０２内の空間が小さくなって部品のレイアウト性が悪化したり、電源端子接続部１０２内の空間を基準にした場合にブラシホルダ３３自体が大型化してしまうのを抑制することができる。さらに、モータヨーク５３の凹部１１５に電源端子接続部１０２の括れ部１１３を軸方向開口側から嵌め込むことにより、モータヨーク５３への電源端子接続部１０２の組み付け性を向上させることができる。

また、モータヨーク５３の凹部１１５には傾斜辺１１６が形成されており、この傾斜辺１１６が開口部５３ａの周縁に向かうに従って末広がりになっているので、凹部１１５への電源端子接続部１０２の挿入作業をスムーズに行うことができる。このため、さらにモータヨーク５３への電源端子接続部１０２の組み付け性を向上させることができる。
さらに、電源端子接続部１０２を構成する前壁１１１が、この全体の肉厚（一対の側壁１１０，１１０の間）が略均一となるように形成されているので、無駄に厚肉化されてしまう部分がなく、この結果、ブラシホルダ３３の大型化を防止できる。

そして、電磁装置９のスイッチシャフト３０を構成する摺動軸１３２は、溝条部１３４を、先端部１３３側の端部のやや手間まで形成することにより、可動接点板８を受ける座面１３５を有している。このため、摺動軸１３２とシャフト挿入部１１２との間に浸入した水が凍結した場合であっても、この氷着力を電磁装置９の磁力よりも小さくすることができると共に、座面１３５の可動接点板８に対する耐摩耗性を向上させることができる。

尚、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、自動車の始動用に用いられるスタータ１を例に挙げて説明をしているが、スタータ１の適用は自動車に限定されることはなく、例えば自動二輪車等に適用してもよい。

また、上述の実施形態では、電源端子接続部１０２に形成されている括れ部１１３の周方向外側面１１３ａを、２つの傾斜面１１４ａ，１１４ｂにより構成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、括れ部１１３の周方向外側面１１３ａを、２段以上の複数段の傾斜面により構成し、且つ軸方向他方側（図４における下側）に向かうに従って末広がりとなるように形成されていればよい。さらに、周方向外側面１１３ａを複数段の傾斜面により構成することにより、周方向外側面１１３ａ全体が湾曲した面に近似した状態になった場合も、本発明に含まれることはいうまでもない。

さらに、上述の実施形態では、括れ部１１３の周方向外側面１１３ａが末広がりになるように形成されていると共に、モータヨーク５３の凹部１１５に傾斜辺１１６を形成し、凹部１１５全体として、モータヨーク５３における開口部５３ａの周縁に向かうに従って末広がりとなるように形成した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、少なくとも、括れ部１１３に傾斜面が形成されていればよく、凹部１１５が末広がり状に形成されていなくてもよい。

１ スタータ
９ 電磁装置
２３ リングギヤ
３３ ブラシホルダ
４１ ブラシ
４４ａ 軸端子（電源端子）
４４ｂ ターミナル（電源端子）
５３ モータヨーク（ヨーク）
５３ａ 開口部
５４ アーマチュア
５７ 永久磁石（磁極）
６１ コンミテータ
７０ ピニオンギヤ機構
１０１ ホルダ本体
１０２ 電源端子接続部
１０３ 本体ベース部
１１０ 側壁
１１１ 前壁
１１３ 括れ部
１１３ａ 周方向外側面（外側壁面）
１１４ａ，１１４ｂ 傾斜面
１１５ 凹部
１１５ａ 側辺
１１５ｂ 底辺
１１６ 傾斜辺

Claims (5)

1. 磁極を有する筒状のヨークの内側に回転自在に支持されるアーマチュアのコンミテータに摺接するブラシを保持するホルダ本体と、
   前記ホルダ本体の径方向外側に一体成形され、前記ブラシに電力を供給するための外部電源と接続可能な電源端子を収納可能な電源端子接続部とを備えたブラシホルダを、前記ヨークに固定するためのブラシホルダ固定構造であって、
   前記電源端子接続部は、
   軸方向一方と径方向内側とがそれぞれ開口するように形成された箱状になっており、
   前記ホルダ本体から径方向外側に向かって突出する一対の側壁と、
   これら一対の側壁の先端同士に跨るように形成された前壁とを有し、
   前記一対の側壁には、それぞれ前記ヨークの開口部周縁に形成された凹部に、この凹部の軸方向開口側から挿入されて前記凹部と係合可能な括れ部が形成されており、
   この括れ部の外側壁面は、前記軸方向開口側に向かうに従って末広がりになるように、複数段の傾斜面から成ることを特徴とするブラシホルダ固定構造。
2. 前記ヨークの前記凹部は、前記開口部周縁から軸方向開口側とは反対側に向けて延出する一対の側辺と、これら一対の側辺に跨る底辺とから成り、
   前記一対の側辺は、前記開口部周縁に向かうに従って末広がりとなるように傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のブラシホルダ固定構造。
3. 前記電源端子接続部の前記前壁の肉厚は、この前壁の全体に亘って略均一に設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブラシホルダ固定構造。
4. 前記ブラシホルダは、車両用スタータモータに用いられることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のブラシホルダ固定構造。
5. 磁極を有する筒状のヨークと、
   前記ヨークの内側に回転自在に支持されるアーマチュアと、
   前記アーマチュアのコンミテータに摺接するブラシと、
   前記ブラシを保持すると共に、このブラシに電力を供給するためのブラシホルダとを有するモータ部と、
   前記アーマチュアの回転力を受けてエンジンのリングギヤと係合するピニオンギヤ機構とを備えたスタータであって、
   前記ブラシホルダは、
   前記ブラシを保持するホルダ本体と、
   前記ホルダ本体の径方向外側に一体成形され、前記ブラシに電力を供給するための外部電源と接続可能な電源端子を収納可能な電源端子接続部とを備え、
   前記電源端子接続部は、
   軸方向一方と径方向内側とがそれぞれ開口するように形成された箱状になっており、
   前記ホルダ本体から径方向外側に向かって突出する一対の側壁と、
   これら一対の側壁の先端同士に跨るように形成された前壁とを有し、
   前記ヨークの開口部周縁に凹部を形成すると共に、前記一対の側壁に、前記凹部の軸方向開口側から挿入されて前記凹部と係合可能な括れ部を形成し、
   この括れ部の外側壁面は、前記軸方向開口側に向かうに従って末広がりになるように、複数段の傾斜面から成ることを特徴とするスタータ。

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