JP2017096223A - スタータ - Google Patents
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Abstract
【課題】リングギヤにピニオンが当たるときの衝撃を低減しながらリングギヤにピニオンをより確実に噛み合わせることができるとともに、製造を容易にすることができるスタータを得る。【解決手段】オーバーランニングクラッチ3のクラッチインナ32は、ピニオン軸321を有している。ピニオン軸321には、ピニオン4が軸線方向へ変位可能に設けられている。クラッチインナ32に設けられている受け部32aとピニオン4との間には、ピニオンスプリング6が介在している。ピニオン4とピニオンスプリング6との間には、ピニオン4と別部材の第1のホルダ8が設けられている。第1のホルダ8は、ピニオンスプリング6を受ける第1の受け座81と、ピニオンスプリング6の径方向外側で第1の受け座81からモータ21に向けて突出している第1の筒状壁82とを有している。【選択図】図2
Description
この発明は、内燃機関を始動させるスタータに関するものである。
従来、オーバーランニングクラッチのクラッチインナにピニオンギヤを取り付け、オーバーランニングクラッチをピニオンギヤとともに出力軸に対して軸線方向へ移動させることにより、ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせるようにしたスタータが知られている。このような従来のスタータでは、リングギヤにピニオンギヤが噛み合うときの衝撃を低減させるために、ピニオンギヤがクラッチインナに軸線方向へ摺動可能に取り付けられ、衝撃吸収用のピニオンスプリングがクラッチインナとピニオンギヤとの間に配置されている(例えば特許文献1参照)。
また、従来、ピニオンがリングギヤに噛み合うときの衝撃を低減させるために、オーバーランニングクラッチのクラッチインナをヘリカルスプライン結合によって出力軸に摺動可能に取り付けるとともに、ピニオンをスプライン結合によってクラッチインナに取り付け、ピニオンとクラッチインナとの間にピニオンスプリングを介在させたスタータも提案されている。このような従来のスタータでは、クラッチインナがヘリカルスプライン結合によって出力軸に取り付けられているため、ピニオンがリングギヤの端面に当たった状態で、オーバーランニングクラッチがピニオンスプリングを撓ませながら出力軸に対して前進することによりピニオンが回転し、ピニオンがリングギヤに噛み合う(例えば特許文献2参照)。
特許文献1及び2に示されている従来のスタータでは、ピニオンがリングギヤに当たると、ピニオンがピニオンスプリングを縮めながらクラッチインナに対して後退し、ピニオンがクラッチインナに対して後退した状態でピニオンが回転することにより、ピニオンがリングギヤと噛み合い可能な状態になる。ピニオンがリングギヤと噛み合い可能な状態になると、ピニオンスプリングの付勢力によってピニオンがリングギヤ側に押し込まれ、ピニオンとリングギヤとが噛み合う。
従って、ピニオンスプリングがクラッチインナに対して径方向へずれたり、ピニオンスプリングが遠心力によって径方向外側へ膨らんだりすると、ピニオンスプリングの付勢力がピニオンに効率良く伝達されにくくなり、ピニオンがリングギヤ側に素早く押し込まれにくくなる。これにより、ピニオンとリングギヤとの噛み合いが浅い状態でエンジンが始動されるおそれがあり、ピニオン及びリングギヤが損傷するおそれがある。ピニオンスプリングが径方向へずれること等を防止するためには、ピニオンスプリングの外周を囲む円筒壁をピニオンから突出させる必要がある。しかし、この場合、円筒壁及びピニオンを一体に加工することになり、ピニオンの製造に手間がかかってしまう。
また、ピニオンスプリングの付勢力が弱かったり、ピニオンの重量が大きかったりした場合も、ピニオンがリングギヤ側に素早く押し込まれにくくなり、ピニオンとリングギヤとの噛み合いが浅くなるおそれがある。
リングギヤにピニオンをより確実に噛み合わせるためには、ピニオンの小型化によりピニオンの軽量化を図ったり、ピニオンスプリングの大型化によりピニオンスプリングの付勢力の強化を図ったりして、ピニオンスプリングがピニオンをリングギヤ側に押し込む速度を増大させることが考えられる。
しかし、ピニオンの小型化及びピニオンスプリングの大型化によってピニオンスプリングの外径がピニオンの歯底径よりも大きくなると、ピニオンのピニオンスプリングが当たる面にピニオンの複数の歯の間の切欠きが存在することになり、ピニオンスプリングの圧縮及び復帰に伴う変形時にピニオンに対するピニオンスプリングの引っ掛かりが生じるおそれがある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、リングギヤにピニオンが当たるときの衝撃を低減しながらリングギヤにピニオンをより確実に噛み合わせることができるとともに、製造を容易にすることができるスタータを得ることを目的とする。
この発明によるスタータは、モータと、モータの駆動力により回転する出力軸とを有するスタータ本体、ピニオン軸を持つクラッチインナを有し、出力軸に軸線方向へ変位可能に設けられているオーバーランニングクラッチ、ピニオン軸に軸線方向へ変位可能に設けられているピニオン、ピニオンよりもモータに近い位置でクラッチインナに設けられている受け部とピニオンとの間に介在し、モータから離れる方向へピニオンを付勢するピニオンスプリング、及びオーバーランニングクラッチを出力軸に対して軸線方向へ変位させるシフト装置を備え、ピニオン軸には、ピニオンスプリングによって付勢されているピニオンを受けるストッパが設けられ、ピニオンとピニオンスプリングとの間には、ピニオンと別部材の第1のホルダが設けられており、第1のホルダは、ピニオンスプリングを受ける第1の受け座と、ピニオンスプリングの径方向外側で第1の受け座からモータに向けて突出している第1の筒状壁とを有している。
この発明によるスタータによれば、リングギヤにピニオンが当たるときの衝撃をピニオンスプリングの弾性変形によって低減することができる。また、ピニオンにピニオンスプリングの付勢力をより確実に伝達させることができ、リングギヤにピニオンをより確実に噛み合わせることができる。さらに、ホルダをピニオンと別個に作製することができ、スタータの製造を容易にすることができる。
以下、この発明の好適な実施の形態について図面を参照して説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるスタータを示す一部破断断面図である。図において、スタータは、ハウジング1と、ハウジング1に支持されているスタータ本体2と、スタータ本体2に変位可能に取り付けられハウジング1を貫通しているオーバーランニングクラッチ3と、オーバーランニングクラッチ3の端部に取り付けられているピニオン4と、ハウジング1に支持されオーバーランニングクラッチ3をスタータ本体2に対して変位させるシフト装置5とを有している。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1によるスタータを示す一部破断断面図である。図において、スタータは、ハウジング1と、ハウジング1に支持されているスタータ本体2と、スタータ本体2に変位可能に取り付けられハウジング1を貫通しているオーバーランニングクラッチ3と、オーバーランニングクラッチ3の端部に取り付けられているピニオン4と、ハウジング1に支持されオーバーランニングクラッチ3をスタータ本体2に対して変位させるシフト装置5とを有している。
スタータ本体2は、回転力を発生するモータ21と、モータ21に取り付けられモータ21の回転力を減速する減速機構部22と、減速機構部22からハウジング1内に突出し減速機構部22で減速された回転力により回転する出力軸23とを有している。
オーバーランニングクラッチ3は、出力軸23に軸線方向へ変位可能に取り付けられている。これにより、オーバーランニングクラッチ3は、前進位置と、前進位置よりもモータ21に近い後退位置(図1)との間で変位可能になっている。また、オーバーランニングクラッチ3は、出力軸23に取り付けられている筒状のクラッチアウタ31と、クラッチアウタ31の内側に一部が挿入されている筒状のクラッチインナ32と、クラッチアウタ31の内周部とクラッチインナ32の外周部との間に介在している複数の円柱状のローラ33とを有している。
クラッチアウタ31は、出力軸23に対して軸線方向へ変位可能で、かつ出力軸23と一体に回転可能になるように出力軸23に取り付けられている。この例では、クラッチアウタ31がヘリカルスプライン結合(即ち、出力軸23の軸線に対して傾斜するらせん状のスプライン同士の結合)により出力軸23に取り付けられている。従って、この例では、出力軸23に対するクラッチアウタ31の軸線方向への変位により、クラッチアウタ31がスプラインの傾斜に沿って出力軸23に対して回転される。
クラッチアウタ31のモータ21側の端部には、フランジ部31aが設けられている。これにより、クラッチアウタ31の外周部には、クラッチアウタ31の周方向に沿った環状の係合溝34が設けられている。
クラッチインナ32は、出力軸23に対して軸線方向へ変位可能で、かつ出力軸23に対して回転自在になるように出力軸23に取り付けられている。また、クラッチインナ32は、軸受11を介してハウジング1に支持されている。クラッチインナ32は、出力軸23の軸線方向へ軸受11を摺動可能になっている。軸受11には、軸受11内を保護するダストシール12が設けられている。
クラッチアウタ31の内側には、クラッチインナ32の筒状の後端部が挿入されている。これにより、クラッチアウタ31の内周部とクラッチインナ32の外周部との間には、複数のくさび状の空間が形成されている。また、クラッチインナ32は、出力軸23の軸線に沿ってハウジング1外へ突出するピニオン軸321を有している。ピニオン軸321は、出力軸23と同軸に配置されている。ピニオン軸321のハウジング1外への突出量は、オーバーランニングクラッチ3が後退位置にあるときよりも、オーバーランニングクラッチ3が前進位置にあるときのほうが大きくなっている。
複数のローラ33は、クラッチアウタ31の内周部とクラッチインナ32の外周部との間に形成された複数のくさび状の空間内にそれぞれ収容されている。各くさび状の空間には、ローラ33がオーバーランニングクラッチ3の周方向へ移動可能に収容されている。これにより、クラッチアウタ31の一方向の回転時にのみ、各ローラ33がクラッチアウタ31とクラッチインナ32との間に噛み込む。クラッチインナ32は、各ローラ33がクラッチアウタ31とクラッチインナ32との間に噛み込むことにより、クラッチアウタ31と一体に回転する。即ち、各ローラ33は、クラッチアウタ31の他方向の回転を伝達せず、クラッチアウタ31の一方向の回転のみをクラッチインナ32に伝達する。
ピニオン4は、ピニオン軸321に対して軸線方向へ変位可能で、かつピニオン軸321と一体に回転可能になるようにピニオン軸321に取り付けられている。この例では、ピニオン4がスプライン結合(即ち、ピニオン軸321の軸線に沿った直線状のスプライン同士の結合)によりピニオン軸321に取り付けられている。従って、この例では、ピニオン4がピニオン軸321に対して軸線方向へ変位されるときに、ピニオン4がピニオン軸321のスプラインに沿って回転せずに変位される。
ピニオン4は、ピニオン軸321に取り付けられた状態でハウジング1外に配置されている。また、ピニオン4は、ピニオン軸321の外周部に軸線方向へ摺動可能に嵌っている筒状部41と、筒状部41の外周部に設けられている複数の外歯42とを有している。従って、筒状部41の外周部がピニオン4の各外歯42間の各底部になっており、筒状部41の外径がピニオン4の歯底径と一致している。ピニオン4は、オーバーランニングクラッチ3が前進位置に変位されることにより、内燃機関に連動する図示しないリングギヤと噛み合い可能になり、オーバーランニングクラッチ3が後退位置に変位されることによりリングギヤから外れる。
クラッチインナ32には、段差部である受け部32aが設けられている。受け部32aは、ピニオン4よりもモータ21に近い位置でクラッチインナ32に設けられている。受け部32aとピニオン4との間には、ピニオンスプリング6が介在している。ピニオンスプリング6としては、例えばピニオン軸321を囲むコイルばね等が用いられている。ピニオンスプリング6は、受け部32aとピニオン4との間で弾性変形により縮まった状態で弾性復元力を発生している。これにより、ピニオンスプリング6は、モータ21から離れる方向へピニオン4を付勢している。
ピニオン軸321の端部には、ピニオンスプリング6によって付勢されているピニオン4を受けるリング状のストッパ7が固定されている。ピニオンスプリング6の付勢力に逆らう外力がピニオン4に加わっていない状態では、ストッパ7がピニオン4を受けた状態でピニオン4がピニオン軸321に保持されている。ピニオンスプリング6の付勢力に逆らう外力がピニオン4に加わると、ピニオンスプリング6を弾性変形させて縮めながらピニオン4が受け部32aに向けて後退してストッパ7から離れる。
オーバーランニングクラッチ3が後退位置から前進位置に変位される途中でピニオン4がリングギヤの端面に当たった場合、ピニオンスプリング6の付勢力に逆らう外力をピニオン4がリングギヤから受け、ピニオンスプリング6を縮めながらピニオン4が受け部32aに向けて後退する。この状態でピニオン4がリングギヤに対して回転すると、ピニオン4の外歯42の位置がリングギヤの複数の内歯間の隙間の位置と周方向について一致して、ピニオン4がピニオンスプリング6の付勢力によってリングギヤ側に押し込まれて前進し、ピニオン4がリングギヤと噛み合う。
ピニオン4とピニオンスプリング6との間には、筒状の第1のホルダ8が設けられている。第1のホルダ8は、ピニオン4と別部材になっている。第1のホルダ8は、ピニオン軸321の外周部に摺動可能に嵌められている。第1のホルダ8は、ピニオンスプリング6の付勢力によってピニオン4に押し付けられながら、ピニオン軸321に対してピニオン4とともに軸線方向へ変位可能になっている。
図2は、図1のピニオン4を含む要部を示す拡大断面図である。第1のホルダ8は、ピニオンスプリング6を受ける環状の第1の受け座81と、ピニオンスプリング6の径方向外側で第1の受け座81からモータ21に向けて突出している円筒状の第1の筒状壁82とを有している。この例では、金属板に対するプレス加工により第1のホルダ8が形成されている。第1のホルダ8を構成する材料は、ピニオン4を構成する材料と同じであってもよいし異なっていてもよい。例えば、ピニオン4を構成する材料を鉄とし、第1のホルダ8を構成する材料を鉄よりも軽いアルミニウムとしてもよい。
第1の受け座81は、ピニオン4の筒状部41の端面に重なっている。また、第1の受け座81は、ピニオン4の筒状部41の端面とピニオンスプリング6との間に挟まった状態でピニオンスプリング6の付勢力によってピニオン4に押し付けられている。この例では、第1の受け座81の内径がピニオン軸321のスプラインの外径と同じになっており、第1の受け座81の外径がピニオン4の筒状部41の外径よりも小さくなっている。
第1の筒状壁82は、ピニオンスプリング6の軸線方向の一部を囲んでいる。これにより、ピニオンスプリング6がピニオン軸321に対して径方向へずれたり、ピニオンスプリング6がさらに縮んだときにピニオンスプリング6が径方向外側へ膨らんだりすることが防止される。この例では、第1の筒状壁82の内径が、ピニオンスプリング6の圧縮時の外径と同じになっている。
シフト装置5は、図1に示すように、ハウジング1に固定されている電磁スイッチ51と、電磁スイッチ51の駆動力をオーバーランニングクラッチ3に伝達するシフトレバー52とを有している。
電磁スイッチ51は、電磁スイッチ本体53と、電磁スイッチ本体53からハウジング1内に突出し、電磁スイッチ本体53に対する前進及び後退が可能なプランジャ54とを有している。
電磁スイッチ本体53は、電磁マグネット部と、スイッチ部とを有している。電磁スイッチ本体53は、電磁マグネット部のコイルに対する給電の制御によりプランジャ54を出力軸23と平行な方向へ変位させる。具体的には、電磁スイッチ本体53は、電磁マグネット部への給電によりプランジャ54を後退させ、電磁マグネット部への給電の停止によりプランジャ54を前進させる。また、電磁スイッチ本体53では、プランジャ54が前進することによりスイッチ部の接点が開き、プランジャ54が後退することによりスイッチ部の接点が閉じる。
プランジャ54は、出力軸23と平行に配置されている。電磁スイッチ本体53からのプランジャ54の突出量は、プランジャ54が電磁スイッチ本体53に対して前進することにより大きくなり、プランジャ54が電磁スイッチ本体53に対して後退することにより小さくなる。
シフトレバー52は、電磁スイッチ本体53に対して固定されているレバー軸52aを中心として回動可能になっている。レバー軸52aには、シフトレバー52の中間部が取り付けられている。シフトレバー52の一端部はプランジャ54に係合され、シフトレバー52の他端部はオーバーランニングクラッチ3の係合溝34に係合している。これにより、電磁スイッチ本体53に対するプランジャ54の変位と、出力軸23に対するオーバーランニングクラッチ3の変位とは、レバー軸52aを中心とするシフトレバー52の回動によって連動する。即ち、電磁スイッチ本体53に対してプランジャ54が前進するとオーバーランニングクラッチ3が後退位置へ変位され、電磁スイッチ本体53に対してプランジャ54が後退するとオーバーランニングクラッチ3が前進位置へ変位される。
次に、動作について説明する。まず、内燃機関であるエンジンの始動のために図示しないキースイッチがON操作されると、電磁スイッチ本体53の電磁マグネット部のコイルに電流が流れ、プランジャ54が後退する。これにより、シフトレバー52がレバー軸52aを中心として図1の反時計回りに回動して、オーバーランニングクラッチ3がリングギヤ側の前進位置に向けて出力軸23に対して変位される。
ピニオン4がリングギヤの端面に当たると、ピニオンスプリング6が縮みながらピニオン4がピニオン軸321に対して少し後退し、ピニオン4の衝撃がピニオンスプリング6に吸収される。また、ピニオン4がリングギヤの端面に当たると出力軸23に対するオーバーランニングクラッチ3の変位が止まるが、このとき、電磁スイッチ本体53のコイルを経由した弱い電流がモータ21に流れることにより、モータ21に回転力が発生している。これにより、モータ21の回転力が減速機構部22及び出力軸23を介してオーバーランニングクラッチ3に伝達され、オーバーランニングクラッチ3が前進位置に向けてシフトレバー52で押されながら回転する。
この後、オーバーランニングクラッチ3の回転により、ピニオン4の外歯42の位置がリングギヤの複数の内歯間の隙間の位置と周方向について一致すると、ピニオン4がリングギヤの端面から外れて、オーバーランニングクラッチ3が前進位置へ変位される。このとき、ピニオン4は、ピニオンスプリング6の弾性復元力によってピニオン軸321に対して前進しながらリングギヤ側に押し込まれる。これにより、ピニオン4がリングギヤと噛み合う。
オーバーランニングクラッチ3が前進位置に達すると、電磁スイッチ本体53のスイッチ部の接点が閉じて、図示しないバッテリからモータ21への給電が開始される。これにより、出力軸23及びオーバーランニングクラッチ3とともにピニオン4が高速回転され、ピニオン4の回転力がリングギヤを介してエンジンに伝達される。これにより、エンジンが始動する。
エンジンが始動し、キースイッチがOFF操作されると、電磁スイッチ本体53の電磁マグネット部への給電が停止され、プランジャ54が電磁スイッチ本体53に対して前進する。これにより、シフトレバー52がレバー軸52aを中心として図1の時計回りに回動して、オーバーランニングクラッチ3がモータ21側の後退位置へ変位され、スタータの復帰が完了する。
このようなスタータでは、ピニオン4と別部材の第1のホルダ8がピニオン4とピニオンスプリング6との間に設けられ、第1のホルダ8が、ピニオンスプリング6を受ける第1の受け座81と、ピニオンスプリング6の径方向外側で第1の受け座81からモータ21に向けて突出している第1の筒状壁82とを有しているので、ピニオン4がリングギヤの端面に当たったときに、ピニオンスプリング6を弾性変形させながらピニオン4を後退させることができる。これにより、ピニオン4がリングギヤに当たったときの衝撃を低減することができる。また、例えばピニオンスプリング6がピニオン軸321に対して径方向へずれたり、ピニオンスプリング6が径方向外側へ膨らんだりすることを、第1の筒状壁82によって防止することができる。これにより、ピニオン4にピニオンスプリング6の付勢力をより確実に伝達させることができ、ピニオン4がリングギヤの端面に当たってピニオン4がピニオン軸321に対して後退した場合であっても、ピニオンスプリング6の付勢力によってピニオン4を素早く前進させることができる。従って、リングギヤにピニオン4をより確実に噛み合わせることができる。さらに、第1のホルダ8をピニオン4とは別個に作製することができるので、第1のホルダ8及びピニオン4を容易に作製することができ、スタータの製造を容易にすることができる。
実施の形態2.
図3は、この発明の実施の形態2によるスタータのピニオン4を含む要部を示す断面図である。なお、図3は、実施の形態1での図2に対応する図である。本実施の形態では、第1の筒状壁82の軸線方向の長さが実施の形態1と異なっている。即ち、第1の筒状壁82の軸線方向の長さは、ストッパ7がピニオン4を受けている状態での第1の受け座81とクラッチインナ32の受け部32aとの間の距離よりも長くなっている。これにより、第1の筒状壁82は、ピニオンスプリング6の全長に亘ってピニオンスプリング6を囲んでいる。また、第1の筒状壁82の内径は、クラッチインナ32の受け部32aの外径と同じか、又は受け部32aの外径よりも大きくなっている。これにより、ピニオン4がピニオンスプリング6を縮ませながら受け部32aに向けて後退しても、第1の筒状壁82と受け部32aとの干渉が回避される。他の構成は実施の形態1と同様である。
図3は、この発明の実施の形態2によるスタータのピニオン4を含む要部を示す断面図である。なお、図3は、実施の形態1での図2に対応する図である。本実施の形態では、第1の筒状壁82の軸線方向の長さが実施の形態1と異なっている。即ち、第1の筒状壁82の軸線方向の長さは、ストッパ7がピニオン4を受けている状態での第1の受け座81とクラッチインナ32の受け部32aとの間の距離よりも長くなっている。これにより、第1の筒状壁82は、ピニオンスプリング6の全長に亘ってピニオンスプリング6を囲んでいる。また、第1の筒状壁82の内径は、クラッチインナ32の受け部32aの外径と同じか、又は受け部32aの外径よりも大きくなっている。これにより、ピニオン4がピニオンスプリング6を縮ませながら受け部32aに向けて後退しても、第1の筒状壁82と受け部32aとの干渉が回避される。他の構成は実施の形態1と同様である。
このようなスタータでは、第1の筒状壁82の軸線方向の長さが、ストッパ7がピニオン4を受けている状態での第1の受け座81と受け部32aとの間の距離よりも長くなっているので、ピニオンスプリング6の全長に亘ってピニオンスプリング6の外周を第1の筒状壁82で常に覆うことができる。これにより、クラッチインナ32の回転による遠心力によってピニオンスプリング6が径方向外側へ膨らむことをピニオンスプリング6の全長に亘って防止することができ、ピニオン4にピニオンスプリング6の付勢力をさらに確実に伝達させることができる。また、ピニオンスプリング6及びピニオン軸321のスプラインを第1の筒状壁82で覆うことによって、ピニオンスプリング6及びピニオン軸321のスプラインに異物が付着することをピニオンスプリング6の全長に亘って防止することもできる。
実施の形態3.
図4は、この発明の実施の形態3によるスタータのピニオン4を含む要部を示す断面図である。なお、図4は、実施の形態1での図2に対応する図である。ピニオン4のモータ21側の面には、ピニオン軸321を囲む筒状の突起部43が設けられている。従って、ピニオン4の筒状部41の面と突起部43の外周面とによって段差が形成されている。第1の受け座81の内周部は、突起部43の外周部に嵌っている。この例では、第1の受け座81の内径と突起部43の外径とが同じになっている。また、この例では、第1の受け座81の外径が、ピニオン4の筒状部41の外径、即ちピニオン4の歯底径よりも大きくなっている。
図4は、この発明の実施の形態3によるスタータのピニオン4を含む要部を示す断面図である。なお、図4は、実施の形態1での図2に対応する図である。ピニオン4のモータ21側の面には、ピニオン軸321を囲む筒状の突起部43が設けられている。従って、ピニオン4の筒状部41の面と突起部43の外周面とによって段差が形成されている。第1の受け座81の内周部は、突起部43の外周部に嵌っている。この例では、第1の受け座81の内径と突起部43の外径とが同じになっている。また、この例では、第1の受け座81の外径が、ピニオン4の筒状部41の外径、即ちピニオン4の歯底径よりも大きくなっている。
クラッチインナ32の受け部32aとピニオンスプリング6との間には、筒状の第2のホルダ9が設けられている。第2のホルダ9は、クラッチインナ32と別部材になっている。第2のホルダ9は、ピニオン軸321の受け部32a側の部分の外周部に摺動可能に嵌められている。第2のホルダ9は、ピニオンスプリング6の付勢力によって受け部32aに押し付けられている。
また、第2のホルダ9は、ピニオンスプリング6を受ける環状の第2の受け座91と、ピニオンスプリング6の径方向外側で第2の受け座91からピニオン4に向けて突出している円筒状の第2の筒状壁92とを有している。この例では、金属板に対するプレス加工により第2のホルダ9が形成されている。第2のホルダ9を構成する材料は、クラッチインナ32を構成する材料と同じであってもよいし異なっていてもよい。
第2の受け座91は、受け部32aのフランジ面とピニオンスプリング6との間に挟まった状態でピニオンスプリング6の付勢力によって受け部32aのフランジ面に押し付けられている。この例では、第2の受け座91の内径がピニオン軸321の外径と同じになっている。
第1の筒状壁82及び第2の筒状壁92のうち、一方の外径は、他方の内径よりも小さくなっている。また、第1の筒状壁82及び第2の筒状壁92のそれぞれの軸線方向の長さの合計は、ストッパ7がピニオン4を受けている状態での第1の受け座81と第2の受け座91との間の距離よりも長くなっている。さらに、第1の筒状壁82及び第2の筒状壁92のそれぞれの軸線方向の端部同士は、径方向について重なっている。これにより、第1の筒状壁82と第2の筒状壁92との互いの干渉を回避しながら、第1のホルダ8が第2のホルダ9に対して軸線方向へ変位可能になっている。また、これにより、ピニオンスプリング6は、ピニオンスプリング6の全長に亘って第1の筒状壁82及び第2の筒状壁92の少なくともいずれかで常に囲まれている。
この例では、第2の筒状壁92の外径が第1の筒状壁82の内径よりも小さくなっており、第2の筒状壁92の軸線方向の端部の外周面が第1の筒状壁82の軸線方向の端部の内周面に重なっている。また、この例では、第1の筒状壁82の軸線方向の長さと第2の筒状壁92の軸線方向の長さとが同じになっている。他の構成は実施の形態1と同様である。
このようなスタータでは、クラッチインナ32と別部材の第2のホルダ9が受け部32aとピニオンスプリング6との間に設けられており、第1の筒状壁82及び第2の筒状壁92のそれぞれの軸線方向の長さの合計が、ストッパ7がピニオン4を受けている状態での第1の受け座81と第2の受け座91との間の距離よりも長くなっているので、ピニオンスプリング6の全長に亘ってピニオンスプリング6の外周を第1の筒状壁82及び第2の筒状壁92の少なくともいずれかで常に覆うことができ、実施の形態2と同様の効果を得ることができる。また、第1の筒状壁82及び第2の筒状壁92のそれぞれの軸線方向の長さを実施の形態2の第1の筒状壁82よりも短くすることができるので、第1のホルダ8及び第2のホルダ9のそれぞれを、実施の形態2の第1の筒状壁82よりも製造しやすくすることができる。さらに、第1の筒状壁82の軸線方向の長さを短くすることができるので、オーバーランニングクラッチ3が後退位置にある状態で第1のホルダ8がピニオン軸321に対してモータ21に向けて後退した場合であっても、例えば軸受11のダストシール12等に第1の筒状壁82が干渉してしまうことを回避することができる。これにより、スタータの設計の自由度を高めることができる。
また、ピニオン4のモータ21側の面には、ピニオン軸321を囲む筒状の突起部43が設けられ、第1の受け座81が突起部43の外周部に嵌っているので、第1のホルダ8がピニオン軸321から離れた状態でピニオン4とともに第1のホルダ8をピニオン軸321に対して変位させることができる。これにより、第1のホルダ8がピニオン軸321を摺動することによる第1のホルダ8の摩耗等の不具合を防止することができ、第1のホルダ8の長寿命化を図ることができる。また、第1のホルダ8がピニオン4に対して径方向へずれることも防止することができ、例えばピニオン4に対するピニオンスプリング6の径方向へのずれ等の不具合もより確実に防止することができる。
また、第1のホルダ8の第1の受け座81の外径は、ピニオン4の筒状部41の外径よりも大きくなっているので、ピニオンスプリング6の外径をピニオン4の筒状部41の外径よりも大きくすることができる。これにより、ピニオン4を小型化してピニオン4の軽量化を図ったり、ピニオンスプリング6を大型化してピニオン4に対するピニオンスプリング6の付勢力の強化を図ったりすることができ、リングギヤ側へのピニオン4の前進速度を増大させることができる。従って、リングギヤにピニオン4をさらに確実に噛み合わせることができる。さらに、ピニオンスプリング6の外径が筒状部41の外径即ちピニオン4の歯底径に対して大きくなっても、ピニオンスプリング6の端面を第1の受け座81の平面で受けるようにすることができる。これにより、ピニオンスプリング6の圧縮及び復帰に伴う弾性変形時に、ピニオンスプリング6の端部がピニオン4の複数の外歯42間の切欠きに引っ掛かることを防止することができる。
なお、上記の例では、第2の筒状壁92の外径が第1の筒状壁82の内径よりも小さくなっているが、これに限定されず、第1の筒状壁82の外径を第2の筒状壁92の内径よりも小さくしてもよい。
また、上記の例では、ピニオン4のモータ21側の面に突起部43が設けられ、第1の受け座81が突起部43の外周部に嵌っているが、実施の形態1及び2と同様に、ピニオン4に突起部43を無くして、ピニオン軸321の外周部に第1の受け座81を摺動可能に嵌めてもよい。
また、ピニオン4のモータ21側の面に設けられた突起部43の外周部に第1の受け座81が嵌っている上記の構成を、実施の形態1又は2のピニオン4及び第1のホルダ8に適用してもよい。
実施の形態4.
図5は、この発明の実施の形態4によるスタータの第1のホルダを示す断面図である。第1のホルダ8の第1の筒状壁82には、複数の貫通孔83が設けられている。複数の貫通孔83は、第1の筒状壁82の周方向について互いに間隔をおいて設けられている。この例では、複数の貫通孔83が第1の筒状壁82の周方向について等間隔に設けられている。また、この例では、各貫通孔83が第1の筒状壁82の軸線方向の範囲の中央の位置に設けられている。他の構成は実施の形態3と同様である。
図5は、この発明の実施の形態4によるスタータの第1のホルダを示す断面図である。第1のホルダ8の第1の筒状壁82には、複数の貫通孔83が設けられている。複数の貫通孔83は、第1の筒状壁82の周方向について互いに間隔をおいて設けられている。この例では、複数の貫通孔83が第1の筒状壁82の周方向について等間隔に設けられている。また、この例では、各貫通孔83が第1の筒状壁82の軸線方向の範囲の中央の位置に設けられている。他の構成は実施の形態3と同様である。
このようなスタータでは、第1の筒状壁82に貫通孔83が設けられているので、第1のホルダ8の内側に例えば結露等によって溜まった水分を、貫通孔83を通して外部へ排出することができる。この場合、エンジン始動時にクラッチインナ32が回転すると、第1のホルダ8の内側に存在する水分に遠心力が生じて第1のホルダ8外へ水分が積極的に排出されるため、貫通孔83を大きくする必要はない。これにより、外部から第1のホルダ8の内側への異物の侵入を防止する効果も保たれる。
なお、上記の例では、実施の形態3の第1の筒状壁82に貫通孔83が設けられているが、実施の形態1又は2の第1の筒状壁82に貫通孔83を設けてもよい。
また、上記の例では、実施の形態3の第1の筒状壁82にのみ貫通孔83が設けられているが、第2の筒状壁92にも貫通孔83を設けてもよい。さらに、実施の形態3の第1の筒状壁82に貫通孔83を設けず、第2の筒状壁92にのみ貫通孔83を設けてもよい。このようにしても、第1のホルダ8及び第2のホルダ9のそれぞれの内側に存在する水分を、貫通孔83を通して外部へ排出することができる。
また、上記実施の形態1及び2では、第1のホルダ8の第1の受け座81の外径がピニオン4の筒状部41の外径よりも小さくなっているが、第1のホルダ8の第1の受け座81の外径をピニオン4の筒状部41の外径よりも大きくしてもよい。このようにすれば、ピニオンスプリング6の外径をピニオン4の筒状部41の外径よりも大きくすることができ、リングギヤ側へのピニオン4の前進速度を増大させることができる。また、ピニオンスプリング6の外径が筒状部41の外径に対して大きくなっても、ピニオンスプリング6の端面を第1の受け座81の平面で受けるようにすることができる。従って、ピニオン4の複数の外歯42間の切欠きにピニオンスプリング6の端部が引っ掛かることを防止しながら、リングギヤにピニオン4をさらに確実に噛み合わせることができる。
また、各上記実施の形態では、ピニオン4がリングギヤ側に突出した、いわゆるO/Hタイプのスタータにこの発明が適用されているが、出力軸23がオーバーランニングクラッチ3を貫通してピニオン4よりも前方の軸受で出力軸23が支持されるF/Nタイプのスタータにこの発明を適用してもよい。
2 スタータ本体、3 オーバーランニングクラッチ、4 ピニオン、5 シフト装置、6 ピニオンスプリング、7 ストッパ、8 第1のホルダ、9 第2のホルダ、21 モータ、23 出力軸、32 クラッチインナ、32a 受け部、43 突起部、81 第1の受け座、82 第1の筒状壁、83 貫通孔、91 第2の受け座、92 第2の筒状壁。
Claims (6)
- モータと、前記モータの駆動力により回転する出力軸とを有するスタータ本体、
ピニオン軸を持つクラッチインナを有し、前記出力軸に軸線方向へ変位可能に設けられているオーバーランニングクラッチ、
前記ピニオン軸に軸線方向へ変位可能に設けられているピニオン、
前記ピニオンよりも前記モータに近い位置で前記クラッチインナに設けられている受け部と前記ピニオンとの間に介在し、前記モータから離れる方向へ前記ピニオンを付勢するピニオンスプリング、及び
前記オーバーランニングクラッチを前記出力軸に対して軸線方向へ変位させるシフト装置
を備え、
前記ピニオン軸には、前記ピニオンスプリングによって付勢されている前記ピニオンを受けるストッパが設けられ、
前記ピニオンと前記ピニオンスプリングとの間には、前記ピニオンと別部材の第1のホルダが設けられており、
前記第1のホルダは、前記ピニオンスプリングを受ける第1の受け座と、前記ピニオンスプリングの径方向外側で前記第1の受け座から前記モータに向けて突出している第1の筒状壁とを有しているスタータ。 - 前記第1の筒状壁の軸線方向の長さは、前記ストッパが前記ピニオンを受けている状態での前記第1の受け座と前記受け部との間の距離よりも長くなっている請求項1に記載のスタータ。
- 前記受け部と前記ピニオンスプリングとの間には、前記クラッチインナと別部材の第2のホルダが設けられており、
前記第2のホルダは、前記ピニオンスプリングを受ける第2の受け座と、前記ピニオンスプリングの径方向外側で前記第2の受け座から前記ピニオンに向けて突出している第2の筒状壁とを有し、
前記第1の筒状壁及び前記第2の筒状壁のうち、一方の外径は、他方の内径よりも小さくなっており、
前記第1の筒状壁及び前記第2の筒状壁のそれぞれの軸線方向の長さの合計は、前記ストッパが前記ピニオンを受けている状態での前記第1の受け座と前記第2の受け座との間の距離よりも長くなっている請求項1に記載のスタータ。 - 前記第2の筒状壁には、貫通孔が設けられている請求項3に記載のスタータ。
- 前記ピニオンの前記モータ側の面には、前記ピニオン軸を囲む筒状の突起部が設けられており、
前記第1の受け座は、前記突起部の外周部に嵌っている請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のスタータ。 - 前記第1の筒状壁には、貫通孔が設けられている請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載のスタータ。
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- 2015-11-27 JP JP2015231560A patent/JP2017096223A/ja active Pending
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
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