JP3572742B2 - スタータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを始動させるスタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスタータでは、特開平１─９２５７３号公報に示す如く、モータと、モータの軸方向前方にて、回転自在に配設されると共に、モータにより駆動されるピニオンと、モータの後部に隣接して配設されるマグネットスイッチとを備える同軸形のスタータが記載されている。
【０００３】
このスタータでは、マグネットスイッチのプランジャは、モータの回転軸内を貫通して、モータ前方のピニオンを軸方向に付勢する同軸構造を採用している。
これによれば、モータの後方にマグネットスイッチが配設できるので、スタータの軸方向から見た必要面積を、従来のマグネットスイッチをスタータモータと並列に配置したスタータに比較して、格段に削減することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のものでは、軸方向から見た必要面積は、少なくすることができるものの、マグネットスイッチのプランジャをモータのシャフトと、同軸上に配置したため、プランジャの軸方向の移動のための距離を所定量、確保するためには、当然ながら軸方向の長さが、非常に長くなってしまうという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、軸方向からみた必要面積を少なくしつつ、かつ軸方向長も大幅に増加させることのないスタータを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の手段を採用することができる。この手段によると、マグネットスイッチをスタータモータの反ピニオン側の近傍で、スタータモータの軸に対してプランジャが直交し、かつプランジャの移動範囲がスタータモータ外周面より内側に配設され、さらに、マグネットスイッチは、アーマチャの軸の反ピニオン側の端部よりさらに反ピニオン側に配置され、かつアーマチャの軸の軸方向の延長線上に配置されたコイルを備えることにより、プランジャの移動は、スタータモータの直径分を有効に利用することができるので、スタータモータから径方向外周側に突出する部分をできる限り少なくして、スタ−タの全体の体格を押さえることができる。
【０００７】
また上記課題を解決するために請求項２記載の手段を採用することができる。この手段によると、マグネットスイッチの外周をスタータモータの外周と実質的に同一とすることができ、スタータモータから径方向外周側に突出する部分を極力少なくして、スタ−タの径方向の体格を小さくすることができる。
【０００８】
請求項３の手段によれば、プランジャの移動により、伝達手段を介して、前記ピニオン規制手段を前記ピニオン側に移動させ、ピニオンに当接させることで、ピニオンのリングギヤ側への移動を行うことができるので、ピニオンにピニオン規制手段を当接させるための伝達手段は、簡単な構成とすることができる。請求項４の手段によれば、伝達手段は、ピニオンにピニオン規制手段を当接させるためでよいことから、簡単な構成であるワイヤとすることができ、かつワイヤのために、取り回しも容易とすることができる。
【０００９】
請求項５の手段によれば、前記ピニオン規制手段は、前記ピニオンの溝部に係合する規制部を有し、この規制部により、前記ピニオンのみを移動させており、従って、マグネットスイッチは、ピニオン規制手段の規制部を移動させるための僅かの吸引力を必要とするのみであるので、マグネットスイッチの全体の大きさを最小限におさえることができ、スタータの全体の軸方向長を少なくすることができる。
【００１０】
請求項６の手段によれば、マグネットスイッチは、僅かの吸引力でよいために、１つのコイルのみで、このコイルへの電流供給により、前記プランジャを移動させることができるので、コイルの径方向の体格を小さくすることができ、全体として、マグネットスイッチの径方向長をおさえて、スタータ全体の軸方向長を少なくすることができる。
【００１１】
請求項７の手段によれば、前記マグネットスイッチのプランジャが、装着されるエンジンのピストン運動方向と略同じ方向に沿って配置されることで、エンジンのピストンによる振動方向と、プランジャの移動方向が一致することで、マグネットスイッチ内のプランジャを摺動させるためのコイル内周に設けられたスリーブへの振動を軽減させて、長期に安定したマグネットスイッチを提供することができる。なお、エンジンのピストンによる振動により、プランジャが振動されたとしても、プランジャを押圧するスプリングにより、この振動を押さえるようにすることができる。
【００１２】
請求項８の手段によれば、バッテリが接続される端子ボルトは、前記マグネットスイッチを覆うカバーに、反スタータモータ側に、略軸方向に突出するように装着することにより、バッテリを固定接点に接続するためのバッテリケーブルを、スタータモータの界磁極から離すことができ、スタータ作動時における、バッテリケーブル周囲の磁界により、界磁極の磁束を変化させ、スタータの出力を低下させることはなく、さらに、バッテリケーブルの取り付け面を、前記カバーの反スタータモータ側の端面より突出させることにより、バッテリケーブルを、周囲約３６０度方向から、固定端子に、容易に組付け可能であり、配線性に優れている。
【００１３】
請求項９の手段によれば、マグネットスイッチの外周に設けられた突起部を、マグネットスイッチを覆うカバー、もしくはスタータモータに給電するブラシを保持するブラシ保持体に係合させて固定するので、マグネットスイッチが位置ずれすることはなく、強固に固定でき、マグネットスイッチ耐振性が向上する。請求項１０の手段によれば、マグネットスイッチとブラシ保持体との間にマグネットスイッチを保持するマグネットスイッチ保持体を配設し、マグネットスイッチ保持体に凹部を設け、凹部にマグネットスイッチの外周を嵌着させるので、特に、垂直方向及び水平方向の振動に対して、耐振性が向上する。
【００１４】
請求項１１の手段によれば、マグネットスイッチの外周をブラシ保持体に固定された帯状係止部材で覆うので、マグネットスイッチを簡単に固定できるとともに、帯状係止部材でマグネットスイッチに加わる振動を吸収できる。請求項１２の手段によれば、マグネットスイッチとブラシ保持体との間に弾性部材を配設したので、マグネットスイッチに加わる振動が容易に吸収できる。
【００１５】
請求項１３の手段によれば、マグネットスイッチは、エンドフレ−ムが、スタ−タモ−タのヨ−クの開口端に取り付けられ、さらにマグネットスイッチは、アーマチャの軸の反ピニオン側の端部よりさらに反ピニオン側に配置され、かつアーマチャの軸の軸方向の延長線上に配置されたコイルを備えることで、スタータモータの反ピニオン側の近傍に設けられるので、マグネットスイッチの外周をスタータモータの外周と実質的に同一とすることができ、スタータモータから径方向外周側に突出する部分を極力少なくして、スタ−タの径方向の体格を小さくすることができる。
【００１６】
請求項１４の手段によれば、マグネットスイッチの非作動時において、プランジャがスタータモータ外周より径方向内側に配設されているので、マグネットスイッチ内の重量物であるプランジャの重心が、ア−マチャの軸の中心方向に位置しており、スタータをハウジングのみを介してエンジンに取り付けていても、エンジンの振動がプランジャによって増幅されることを少なくすることができ、エンジンへの取り付けをなすスタータのハウジングや、マグネットスイッチを収納するエンドフレ−ムに至るまでの筒体全体への応力を低減することができる。
【００１７】
また、請求項１５の手段によれば、マグネットスイッチの外周をスタータモータの外周と実質的に同一とすることができ、スタータモータから径方向外周側に突出する部分を極力少なくして、スタ−タの径方向の体格を小さくすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明装置スタータを、図１ないし図２２に示す一実施例に基づき説明する。
スタータは、エンジンに配設されたリングギヤ１００に噛み合うピニオン２００や遊星歯車機構３００を内包するハウジング４００と、モータ５００と、マグネットスイッチ６００を内包するエンドフレーム７００とに大別される。また、スタータの内部では、ハウジング４００とモータ５００との間がモータ隔壁８００によって区画され、モータ５００とエンドフレーム７００との間がブラシ保持部材９００によって区画されている。
【００１９】
（ピニオン２００の説明）
図１または図３に示すように、ピニオン２００には、エンジンのリングギヤ１００に噛合するピニオンギヤ２１０が形成されている。
ピニオンギヤ２１０の内周面には、出力軸２２０に形成されたヘリカルスプライン２２１に嵌まり合うピニオンヘリカルスプライン２１１が形成されている。
【００２０】
ピニオンギヤ２１０の反リングギヤ側には、ピニオンギヤ２１０の外径寸法よりも大径なフランジ２１３が環状に形成されている。このフランジ２１３の外周には、全周に亘ってピニオンギヤ２１０の外歯枚数よりも多い凹凸２１４が形成されている。この凹凸２１４は、後述するピニオン回転規制部材２３０の規制爪２３１が嵌まり合うためのものである。ワッシャ２１５は、ピニオンギヤ２１０の後端に形成した円環部２１６を外周側へ曲げ込むことにより、フランジ２１３の後面において回転自在で、且つ軸方向へ抜けない構造としている。
【００２１】
一方、ピニオンギヤ２１０は、圧縮コイルバネよりなるリターンスプリング２４０により、常に出力軸２２０の後方へ付勢されている。リターンスプリング２４０は、直接ピニオンギヤ２１０を付勢するのではなく、本実施例では、ハウジング４００の開口部４１０を開閉する後述するシャッタ４２０のリング体４２１を介してピニオンギヤ２１０を付勢する。
【００２２】
（ピニオン回転規制部材２３０の説明）
ピニオン回転規制部材２３０は、図２および図３（ａ），（ｂ）に示すように、約３／２巻回した板バネ部材で、そのうち、約３／４巻回は、軸方向の板長の長い高いバネ定数の回転規制部２３２で、残りの約３／４巻回は、軸方向の板長の短い低いバネ定数の付勢手段をなす復帰バネ部２３３である。
【００２３】
回転規制部２３２の一端には、ピニオンギヤ２１０のフランジ２１３に形成された多数の凹凸２１４に嵌まり合う軸方向にのびる規制部をなす規制爪２３１が設けられている。この規制爪２３１は、ピニオンギヤ２１０の凹凸２１４に嵌合するとともに、規制爪２３１の剛性を向上するために、軸方向に長く形成されるとともに、径方向内側に折り曲げられ、断面Ｌ字状に形成されている。（棒状となっている）
回転規制部２３２は、上下方向へ伸びる直線部２３５を備える。この直線部２３５は、センターブラケット３６０の前面に突出して設けられた２本の支持腕３６１によって上下方向へ摺動自在に支持される。つまり、直線部２３５が上下方向へ移動することにより、回転規制部２３２も上下方向へ移動する。
【００２４】
また、回転規制部２３２の途中の曲率の下端（規制爪２３１の１８０°反対側の位置）には、後述するマグネットスイッチ６００の作動を伝える後述する紐状部材６８０（例えば、ワイヤ）の前端の球体６０１が係合されている。
復帰バネ部２３３の端部側は、巻の曲率が大きく設けられ、復帰バネ部２３３の一端部２３６がセンターブラケット３６０の下部前面に突出して設けられた規制棚３６２の上面に当たっている。
【００２５】
ピニオン回転規制部材２３０の作動を説明する。紐状部材６８０は、マグネットスイッチ６００の作動を規制爪２３１に伝達する伝達手段で、マグネットスイッチ６００の作動によって、回転規制部２３２を下方へ引き、規制爪２３１と、ピニオンギヤ２１０のフランジ２１３の凹凸２１４とを係合させる。その際、復帰バネ部２３３の一端部２３６が、位置の規制のための規制棚３６２に当接されており、復帰バネ部２３３がたわむこととなる。規制爪２３１がピニオンギヤ２１０の凹凸２１４に係合しているので、モータ５００のアーマチャシャフト５１０及び遊星減速機構３００を介して、ピニオンギヤ２１０を回転させようとすると、ピニオンギヤ２１０が出力軸２２０のヘリカルスプライン２２１に沿って、前進する。ピニオンギヤ２１０が、リングギヤ１００に当接し、ピニオンギヤ２１０の前進が防止されると、出力軸２１０の更なる回動力により、ピニオン回転規制部材２３０自身がたわんで、ピニオンギヤ２１０がわずかに回動し、リングギヤ１００に噛み合う。そして、ピニオンギヤ２１０が前進すると、規制爪２３１が凹凸２１４から外れ、規制爪２３１がピニオンギヤ２１０のフランジ２１３の後方に落ち込み、規制爪２３１の前端がワッシャ２１５の後面に当たり、ピニオンギヤ２１０がエンジンのリングギヤ１００の回転を受けて後退するのを防ぐ。
【００２６】
マグネットスイッチ６００の作動が停止し、紐状部材６８０が回転規制部２３２を下方へ引くのを停止すると同時に、復帰バネ部２３３の作用で、回転規制部２３２が元の位置に復帰する。
ピニオン回転規制部材２３０は、単にピニオンギヤ２１０の回転を規制するだけの少ない力で保持されればよいため、マグネットスイッチ６００により、紐状部材６８０を使用して、ピニオンギヤ２１０側に移動されることができ、これにより、マグネットスイッチ６００の配置の自由度を増すことができる。
【００２７】
（ピニオン係止リング２５０の説明）
ピニオン係止リング２５０は、出力軸２２０の周囲に形成された断面矩形の環状溝内に固定されている。このピニオン係止リング２５０は、断面矩形の鋼材を丸め加工して形成したもので、両端のそれぞれには、略Ｓ字状の凹凸２５１（係合手段の一例）が形成され、一方の凸部が他方の凹部に係合し、他方の凸部が一方の凹部に係合している。
【００２８】
（遊星歯車機構３００の説明）
遊星歯車機構３００は、図１に示すように、後述するモータ５００の回転数を減速して、モータ５００の出力トルクを増大する減速手段である。遊星歯車機構３００は、モータ５００のアーマチャシャフト５１０（後述する）の前側外周に形成されたサンギヤ３１０と、このサンギヤ３１０に噛合し、このサンギヤ３１０の周囲で回転する複数のプラネタリーギヤ３２０と、このプラネタリーギヤ３２０をサンギヤ３１０の周囲で回転自在に支持し、出力軸２２０と一体形成されたプラネットキャリア３３０と、プラネタリーギヤ３２０の外周においてプラネタリーギヤ３２０と噛合する筒状で、かつ樹脂からなるインターナルギヤ３４０とからなる。
【００２９】
（オーバーランニングクラッチ３５０の説明）
オーバーランニングクラッチ３５０は、インターナルギヤ３４０を、一方向のみ（エンジンの回転を受けて回転する方向のみ）回転可能に支持されている。オーバーランニングクラッチ３５０は、インターナルギヤ３４０の前側に一体形成された第１の円筒部をなすクラッチアウタ３５１と、遊星歯車機構３００の前方を覆う固定側をなすセンターブラケット３６０の後面に形成され、クラッチアウタ３５１の内周と対抗して配置された第２の円筒部をなす環状のクラッチインナ３５２と、クラッチアウタ３５１の内周面に傾斜して形成されたローラ収納部に収納されるローラ３５３とを有している。
【００３０】
オーバランニングクラッチ３５０は、出力軸２２０を軸受３７０を介して回転自在に支持するセンターブラケット３６０を利用しているので、軸方向長も長くすることをなし、小型化を計ることができる。
（センターブラケット３６０の説明）
センターブラケット３６０は、図４ないし図６に示すもので、ハウジング４００の後側の内部に配置されている。ハウジング４００とセンターブラケット３６０とは、一端がハウジング４００に係止され、他端がセンターブラケット３６０に係止されたリングバネ３９０によって連結され、オーバーランニングクラッチ３５０を構成するクラッチインナ３５２の受ける回転反力をリングバネ３９０で吸収し、反力が直接ハウジング４００に伝わらないように設けられている。
【００３１】
また、センターブラケット３６０の前面には、ピニオン回転規制部材２３０を保持する２本の支持腕３６１と、ピニオン回転規制部材２３０の下端が搭載される規制棚３６２が設けられている。さらに、センターブラケット３６０の周囲には、ハウジング４００の内側の凸部（図示しない）と嵌まり合う切欠部３６３が複数形成されている。なお、上側の切欠部３６３は、ハウジング４００内の空気をヨーク５０１内へ導くための空気通路としても利用される。また、センターブラケット３６０の下端には、紐状部材６８０（後述する）を軸方向に挿通する凹部３６４が形成されている。
【００３２】
プラネットキャリア３３０は、後端に、プラネタリーギヤ３２０を支持するために径方向に伸びるフランジ形突出部３３１を備える。このフランジ形突出部３３１には、後方に伸びるピン３３２が固定されており、このピン３３２がメタル軸受３３３を介してプラネタリーギヤ３２０を回転自在に支持している。
また、プラネットキャリア３３０は、前側端部がハウジング４００の前端内部に固定されたハウジング軸受４４０と、センターブラケット３６０の内周の内側筒部３６５内に固定されたセンターブラケット軸受３７０とによって、回転自在に支持されている。
【００３３】
このプラネットキャリア３３０は、内側筒部３６５の前端位置に環状溝３３４を備え、この環状溝３３４には、止め輪３３５が嵌め合わされている。この止め輪３３５と内側筒部３６５の前端との間には、プラネットキャリア３３０に対して回転自在に装着されたワッシャ３３６が設けられており、止め輪３３５がワッシャ３３６を介して内側筒部３６５の前端に当接することにより、プラネットキャリア３３０が後方に移動することが規制される。また、プラネットキャリア３３０の後側を支持するセンターブラケット軸受３７０の後端は、内側筒部３６５の後端と、フランジ形突出部３３１との間に挟まれるフランジ部３７１を備え、フランジ形突出部３３１がフランジ部３７１を介して内側筒部３６５の後端に当接することにより、プラネットキャリア３３０が前方に移動することが規制される。
【００３４】
なお、プラネットキャリア３３０の後面には、軸方向に伸びる凹部３３７を備え、この凹部３３７内に配置されるプラネットキャリア軸受３８０を介してアーマチャシャフト５２０の前端を回転自在に支持している。
（ハウジング４００の説明）
ハウジング４００は、ハウジング４００の前端内部に固定されたハウジング軸受４４０で出力軸２２０を軸支するとともに、開口部４１０からの雨水等の進入を極力低減するために、開口部４１０の下部においてハウジング４００とピニオンギヤ２１０の外径との隙間を極力小さくする遮水壁４６０を備えている。また、ハウジング４００の前端の下部には、軸方向に伸びる２つのスライド溝が設けられ、このスライド溝に後述するシャッタ４２０が配設される。そして、ハウジング４００の取り付け部４０１が、エンジンブロックに取り付けら、結果としてスタ−タがエンジンに固定されることになる。
【００３５】
（シャッタ４２０の説明）
シャッタ４２０の作動は、スタータが起動してピニオンギヤ２１０が出力軸２２０に沿って前方へ移動すると、リング体４２１がピニオンギヤ２１０とともに前方へ移動する。すると、リング体４２１と一体の遮水部４２２が前方へ移動し、ハウジング４００の開口部４１０を開く。スタータの作動が停止してピニオンギヤ２１０が出力軸２２０に沿って後方へ移動すると、リング体４２１もピニオンギヤ２１０とともに後方へ移動する。すると、リング体４２１と一体の遮水部４２２も後方へ移動し、ハウジング４００の開口部４１０を閉じる。この結果、開閉手段をなすシャッタ４２０は、スタータの非作動時には、リングギヤ１００の遠心力等によって飛散する雨水等が遮水部４２２によってハウジング４００内に進入するのを防ぐ。
【００３６】
（シール部材４３０の説明）
シール部材４３０は、出力軸２２０の周囲をシールするもので、ハウジング４００の開口部４１０より進入した雨水や塵等が、ハウジング４００の前端のハウジング軸受４４０へ進入するのを阻止している。
（モータ５００の説明）
モータ５００は、ヨーク５０１、モータ隔壁８００、後述するブラシ保持部材９００に囲まれて構成される。なお、モータ隔壁８００は、センターブラケット３６０との間で遊星歯車機構３００を収納するもので、遊星歯車機構３００内の潤滑油がモータ５００に進入するのを防ぐ役目も果たす。
【００３７】
モータ５００は、図１に示すように、アーマチャシャフト５１０、このアーマチャシャフト５１０に固定されて一体に回転する電機子鉄心５２０および電機子コイル５３０から構成されるアーマチュア５４０と、アーマチュア５４０を回転させる固定磁極５５０とから構成され、固定磁極５５０はヨーク５０１の内周に固定される。
【００３８】
（アーマチャシャフト５１０の説明）
アーマチャシャフト５１０は、プラネットキャリア３３０の後内部のプラネットキャリア軸受３８０、およびブラシ保持部材９００の内周に固着されたブラシ保持部材軸受５６４によって回転自在に支持される。このアーマチャシャフト５１０の前端は、遊星歯車機構３００の内側に挿通されるとともに、上述のように、アーマチャシャフト５１０の前端外周には遊星歯車機構３００のサンギヤ３１０が形成されている。
【００３９】
（電機子コイル５３０の説明）
電機子コイル５３０は、本実施例では複数（例えば２５本）の上層コイルバー５３１と、この上層コイルバー５３１と同数の下層コイルバー５３２とを用い、それぞれの上層コイルバー５３１と下層コイルバー５３２とを径方向に積層した２層巻コイルを採用する。そして、各上層コイルバー５３１と各下層コイルバー５３２とを組み合わせ、各上層コイルバー５３１の端部と各下層コイルバー５３２の端部とを電気的に接続して環状のコイルを構成している。
【００４０】
（上層コイルバー５３１の説明）
上層コイルバー５３１は、電導性に優れた材質（例えば銅）よりなり、固定磁極５５０に対して平行に伸び、スロット５２４の外周側に保持される上層コイル辺５３３と、この上層コイル辺５３３の両端から内側に曲折され、アーマチャシャフト５１０の軸方向に対して垂直方向に伸びる２つの上層コイル端５３４とを備える。なお、上層コイル辺５３３および２つの上層コイル端５３４は、冷間鋳造によって一体成形したものであっても、プレスによってコ字状に曲折して形成したものであっても、別部品で形成した上層コイル辺５３３と２つの上層コイル端５３４とを溶接等の接合技術で接合して形成したものであっても良い。
【００４１】
上層コイル辺５３３は、図８ないし図１０に示すように、断面矩形の直線状の棒で、図１１に示すように、周囲が上層絶縁フィルム（例えばナイロン等の樹脂薄膜や紙）に覆われた状態で、後述する下層コイル辺５３６とともに、スロット５２４内に強固に収容される。
図１０に示す如く、２つの上層コイル端５３４のうち、一方の上層コイル端５３４は、回転方向に対して前進側に傾斜して設けられ、他方の上層コイル端５３４は、回転方向に対して後退側に傾斜して設けられている。２つの上層コイル端５３４の径方向に対する傾斜角は、上層コイル辺５３３に対して同一の傾斜角で、且つ２つの上層コイル端５３４は、同一の形状に設けられている。これによって、上層コイルバー５３１を中心に１８０°反転させても、上層コイルバー５３１は反転前と同一の形状となる。つまり、２つの上層コイル端５３４には区別がないため、上層コイルバー５３１を電機子鉄心５２０に組付ける際の作業性に優れる。
【００４２】
２つの上層コイル端５３４のうち、マグネットスイッチ６００側に位置する上層コイル端５３４は、後述するブラシ９１０と直接当接して電機子コイル８６を通電する。そのため、少なくともブラシ９１０が当接する上層コイル端５３４の表面は、平滑に処理されている。本実施例のスタータは、電機子コイル５３０を通電するための独立した整流子を設ける必要がない。つまり、独立した整流子が不要となるため、部品点数を低減することができるとともに、スタータの製造工程を少なくでき、製造コストを抑えることができる。また、独立した整流子をスタータ内に配置する必要がなくなることにより、スタータの軸方向の体格を小型化できる効果も生じる。
【００４３】
（下層コイルバー５３２の説明）
下層コイルバー５３２は、上層コイルバー５３１と同様、電導性に優れた材質（例えば銅）よりなり、固定磁極５５０に対して平行に伸び、スロット５２４の内側に保持される下層コイル辺５３６と、この下層コイル辺５３６の両端から内側に曲折され、シャフト５１０の軸方向に対して垂直方向に伸びる２つの下層コイル端５３７とを備える。なお、下層コイル辺５３６および２つの下層コイル端５３７は、上層コイルバー５３１と同様、冷間鋳造によって一体成形したものであっても、プレスによってコ字状に曲折して形成したものであっても、別部品で形成した下層コイル辺５３６と２つの下層コイル端５３７とを溶接等の接合技術で接合して形成したものであっても良い。
【００４４】
なお、各上層コイル端５３４と各下層コイル端５３７との絶縁は、絶縁スペーサ５６０によって確保され、各下層コイル端５３７と電機子鉄心５２０との絶縁は、樹脂製（例えばナイロンやフェノール樹脂）の絶縁リング５９０によって確保される。
下層コイル辺５３６は、図８および図１１に示すように、断面矩形の直線状の棒で、図７に示すように、上層コイル辺５３３とともに、スロット５２４内に強固に収容される。なお、下層コイル辺５３６は、上層絶縁フィルムで覆われた上層コイル辺５３３とともに、下層絶縁フィルム（例えばナイロンや紙）で覆われた状態で、スロット５２４内に収容される。
【００４５】
両端の下層コイル端５３７の内周端部には、軸方向に伸びる下層内部延長部５３９を備える。この下層内部延長部５３９の外周面は、絶縁スペーサ５６０の内周に形成された凹部５６２に嵌まり合うとともに、上層コイル端５３４の端部の上層内部延長部５３８の内周に重ね合わされ、溶接等の接合技術で電気的、且つ機械的に接続される。なお、下層内部延長部５３９の内周面は、アーマチャシャフト５１０に対して離れて絶縁配置される。
【００４６】
また、２つの上層コイル端５３４の内周端部には、軸方向に伸びる上層内部延長部５３８を備える。この上層内部延長部５３８の内周面は、前述した下層コイルバー５３２の内端に設けられた下層内部延長部５３９の外周に重ね合わされ、溶接等の接合技術で電気的、且つ機械的に接続される。また、上層内部延長部５３８の外周面は、アーマチャシャフト５１０に圧入固定された固定部材５７０の外周環状部５７１の内面に、絶縁キャップ５８０を介して当接する。
【００４７】
（絶縁スペーサ５６０の説明）
絶縁スペーサ５６０は、樹脂製（例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ナイロン）の薄板リングで、図１２に示すように、外周側に各上層コイル端５３４の突起５３４ａが嵌め合わされる複数の穴５６１が形成されている。また、絶縁スペーサ５６０の内周には、下層コイル端５３７の内側の下層内部延長部５３９が嵌め合わされる凹部５６２が形成されている。この絶縁スペーサ５６０の穴５６１および凹部５６２は、後述するように、電機子コイル５３０の位置決め、および固定に用いられる。
【００４８】
（固定部材５７０の説明）
固定部材５７０は、鉄製の環状体で、図１３に示すように、アーマチャシャフト５１０に圧入される内周環状部５７２と、上層コイル端５３４および下層コイル端５３７が軸方向に広がるのを阻止する軸方向に垂直に伸びる規制リング５７３と、上層コイル端５３４の上層内部延長部５３８を内包して、電機子コイル５３０の内径が、遠心力によって広がるのを防ぐ外周環状部５７１とから構成される。なお、この固定部材５７０は、上層コイル端５３４および下層コイル端５３７との絶縁を確保するために、上層コイル端５３４および下層コイル端５３７との間に、図１４に示す樹脂製（例えばナイロン）の円盤状の絶縁キャップ５８０を介在させている。
【００４９】
アーマチャ５４０においては、電機子コイル５３０を構成する上層コイルバー５３１の両端の上層コイル端５３４、および下層コイルバー５３２の両端の下層コイル端５３７が、それぞれアーマチャシャフト５１０の軸方向に対して、垂直に設けられているため、アーマチャ５４０の軸方向寸法を短くできるため、モータ５００の軸方向寸法も短くでき、この結果、スタータを従来に比較して小型化できる。
【００５０】
そして、本実施例では、モータ５００の軸方向寸法の短縮スペースと、独立した整流子を廃止することによって生じた短縮スペースとに、マグネットスイッチ６００を配置したため、従来に比較してスタータの軸方向寸法は大して変わらないものの、従来ではモータ５００の上方に搭載されていたマグネットスイッチ６００のスペースが不要となるため、スタータの占める体積を、従来に比較して飛躍的に小さくすることができる。
【００５１】
（固定磁極５５０の説明）
固定磁極５５０は、本実施例では永久磁石を用いたもので、図１５に示すように、複数（例えば６つ）の主磁極５５１と、この主磁極５５１の各間に配置される極間磁極５５２とから構成される。なお、固定磁極５５０として永久磁石の代わりに通電によって磁力を発生するフィールドコイルを用いても良い。
【００５２】
主磁極５５１は、上述したヨーク５０１の凹溝５０２の内側の両端によって、位置決めがなされ、各主磁極５５１の間に極間磁極５５２を配置した状態で、固定磁極５５０の内周に配置される固定スリーブ５５３によって、ヨーク５０１の内部に固定される。
（マグネットスイッチ６００の説明）
マグネットスイッチ６００は、図１、図１６および図１７に示すように、後述するブラシ保持体９００に保持されて、後述するエンドフレーム７００内に配置され、アーマチャシャフト５１０に対して略垂直方向になるように固定されている。
【００５３】
マグネットスイッチ６００は、通電によって、プランジャ６１０を上方へ駆動し、プランジャ６１０と一体に移動する２つの接点（下側可動接点６１１と上側可動接点６１２）を、順次、端子ボルト６２０の頭部６２１および固定接点６３０の当接部６３１に当接させるものである。なお、端子ボルト６２０には、図示されないバッテリケーブルが接続されている。
【００５４】
マグネットスイッチ６００は、磁性体製（例えば鉄製）の有底筒状のマグネットスイッチカバー６４０の内側に構成されている。マグネットスイッチカバー６４０は例えば軟鋼板をカップ状にプレス成形したもので、マグネットスイッチカバー６４０の底の中央には、プランジャ６１０を上下方向に移動自在に挿通する穴６４１を備える。また、マグネットスイッチカバー６４０の上側開口は、磁性体製（例えば鉄製）のステーショナリコア６４２によって塞がれている。
ステーショナリコア６４２は、上側の大径部６４３と、下側の中径部６４４と、さらに下側の小径部６４５とからなり、大径部６４３の外周が、マグネットスイッチカバー６４０の上端を内側へカシメることによって、ステーショナリコア６４２がマグネットスイッチカバー６４０の上側開口内に固定されている。中径部６４４の周囲には、吸引コイル６５０の上端が装着されている。ステーショナリコア６４２の小径部６４５の外周には、プランジャ６１０を下方に付勢する圧縮コイルバネ６６０の上端が装着されている。
【００５５】
吸引コイル６５０は、通電を受けると磁力を発生して、プランジャ６１０を引きつける吸着手段で、吸引コイル６５０は、上端がステーショナリコア６４２の中径部６４４に装着され、プランジャ６１０を上下方向に摺動自在に覆うスリーブ６５１を備える。このスリーブ６５１は、非磁性体（例えば銅板、真鍮、ステンレス）の薄板を丸めて加工したもので、このスリーブ６５１の上端および下端には、樹脂等よりなる絶縁ワッシャ６５２が設けられている。この２つの絶縁ワッシャ６５２の間のスリーブ６５１の周囲には、薄い樹脂（例えばセロハン、ナイロンフィルム）や紙などよりなる絶縁フィルム（図示しない）が巻かれ、さらにその絶縁フィルムの周囲に細いエナメル線を所定回数、巻いて吸引コイル６５０が構成されている。図１、図１９、および図２１の図示から明らかに理解されるように、マグネットスイッチ６００が備える吸引コイル（コイル）６５０は、アーマチャ５４０のアーマチャシャフト（軸）５１０の反ピニオン側の端部よりさらに反ピニオン側に配置され、かつアーマチャ５４０のアーマチャシャフト（軸）５１０の軸方向の延長線上に配置されている。
【００５６】
プランジャ６１０は、磁性体製金属（例えば鉄）で、上側の小径部６１３と下側の大径部６１４とを備える略円柱形状を呈する。小径部６１３は、圧縮コイルバネ６６０の下端が装着され、比較的軸方向に長い大径部６１４は、スリーブ６５１内において上下方向に移動可能に保持される。
プランジャ６１０の上側には、プランジャ６１０の上方へ伸びるプランジャシャフト６１５が固定されている。このプランジャシャフト６１５は、ステーショナリコア６４２の中央に設けられた貫通穴から上方に突出している。このプランジャシャフト６１５のステーショナリコア６４２の上側には、上側可動接点６１２がプランジャシャフト６１５に沿って上下方向に摺動自在に挿通されている。この上側可動接点６１２は、図１６に示すように、プランジャシャフト６１５の上端に取り付けられた止め輪６１６によって、プランジャシャフト６１５の上端より上方に移動しないように規制されている。この結果、上側可動接点６１２は、止め輪６１６とステーショナリコア６４２の間においてプランジャシャフト６１５に沿って上下方向に摺動自在とされている。なお、上側可動接点６１２は、プランジャシャフト６１５に取り付けられた板バネよりなる接点圧スプリング６７０によって、常に上方へ付勢されている。
【００５７】
上側可動接点６１２は、銅など導電性に優れた金属よりなり、上側可動接点６１２の両端が上側に移動した際、固定接点６３０に設けられた２つの当接部６３１に当接する。また、上側可動接点６１２には、一対のブラシ９１０の各リード線９１０ａが、カシメや溶接等によって、電気的、且つ機械的に固定されている。さらに、上側可動接点６１２の溝部には、複数（本実施例では２つ）の制限手段をなす抵抗体６１７の端部が、挿入され、電気的、且つ機械的に固定されている。
【００５８】
なお、上側可動接点６１２には、ブラシ９１０の各リード線９１０ａが、カシメや溶接等によって電気的、且つ機械的に固定されているが、上側可動接点６１２とブラシ９１０の各リード線９１０ａとを一体形成しても良い。
抵抗体６１７は、スタータの起動初期時に、モータ５００の回転を低速回転させるためのもので、抵抗値の大きな金属線を複数巻いて構成されている。抵抗体６１７の他端には、端子ボルト６２０の頭部６２１の下側に位置する下側可動接点６１１がカシメ等によって固定されている。
【００５９】
下側可動接点６１１は、銅など導電性に優れた金属よりなり、マグネットスイッチ６００が停止して、プランジャ６１０が下方に位置する際にステーショナリコア６４２の上面に当接し、抵抗体６１７がプランジャシャフト６１５の移動に伴って上方に移動する際、上側可動接点６１２が固定接点６３０の当接部６３１に当接する前に、端子ボルト６２０の頭部６２１に当接するように設けられている。
【００６０】
プランジャ６１０の下面には、紐状部材６８０（例えば、ワイヤ）の後端に設けられた球体６８１を収容する凹部６８２を備える。この凹部６８２の内周壁には、雌ネジ６８３が形成されている。この雌ネジ６８３は、凹部６８２内に球体６８１を固定する固定ネジ６８４が螺合される。この固定ネジ６８４は、雌ネジ６８３へのねじ込み量を調節することにより、紐状部材６８０の長さの調節も行うものである。なお、紐状部材６８０の長さ調節は、プランジャシャフト６１５が上方へ移動して、下側可動接点６１１が端子ボルト６２０に当接する際に、ピニオン回転規制部材２３０の規制爪２３１が、ピニオンギヤ２１０の外周の凹凸２１４に嵌まり合うように調節される。なお、雌ネジ６８３と固定ネジ６８４は調整機構をなす。
【００６１】
このような構成にすれば、マグネットスイッチ６００のプランジャ６１０の移動に対し、紐状部材６８０を介して、ピニオン回転規制部材２３０をピニオンギヤ２１０側に移動させているので、従来のリンク機構及びレバー等を必要とせず、部品点数を少なくすることができ、さらに、ピニオン規制部材２３０がピニオンギヤ２１０の後方から移動できなくなったとしても、紐状部材６８０自身のたわみにより、プランジャ６１０が元の位置に戻り、上側可動接点６１２及び下側可動接点６１１が固定接点６３０から離れることができる。
【００６２】
また、ピニオン回転規制部材２３０の規制爪２３１を、ピニオンギヤ２１０に設けた凹凸２１４に係合させるのみでよいので、紐状部材６８０によって、確実にこの規制爪２３１を移動させることができる。
紐状部材６８０をワイヤとすることで、耐久性を高めることができる。
また、雌ネジ６８３と固定ネジ６８４からなる調整機構をプランジャ６１０と紐状部材６８０との間に配置し、固定ネジ６８４を雌ネジ６８３にねじ込むことにより、紐状部材６８０の長さを容易に決定することができる。
【００６３】
さらに、マグネットスイッチ６００のプランジャシャフト６１５が略垂直方向に配設されているので、マグネットスイッチ６００のプランジャシャフト６１５を軸方向に配設した場合に比較して、スタータの軸方向寸法を短縮することができるとともに、紐状部材６８０を引っ張るのに必要なプランジャシャフト６１５のストロークが小さく設定でき、さらなるマグネットスイッチ６００の小型化が図れる。
【００６４】
また、マグネットスイッチ６００は、プランジャシャフト６１５の軸方向に対し、直交して配置されているため、マグネットスイッチ６００の径方向長のみが、スタータ全体の軸方向長に加算されるのみで、スタータ全体の体格を大きくすることもない。
なお、上側可動接点６１２、及び下側可動接点６１１とプランジャ６１０との間にはステーショナリコア６４２が配設されているので、上側可動接点６１２、及び下側可動接点６１１が固定接点６３０に当接する時、即ち、接点開閉時、発生する接点粉がプランジャ６１０とスリーブ６５１との間に侵入することを防止して、プランジャ６１０の摺動性を良好に保ち、その結果、スタータの耐久性を向上させることができる。
【００６５】
なお、スタータがエンジンに取付けられた際、マグネットスイッチカバー６４０の底の中央に設けられた穴６４１、即ち、プランジャ６１０を上下方向に移動自在に挿通する穴６４１を、天方向側より少なくとも地方向側に向ければ、例え、プランジャ６１０とステーショナリコア６４２間に、接点粉、その他の異物が侵入したとしても、排出されやすい。
【００６６】
（エンドフレーム７００の説明）
エンドフレーム７００は、図１８に示すように、樹脂製（例えばフェノール樹脂）のマグネットスイッチカバーで、内部にマグネットスイッチ６００を収容する。エンドフレーム７００の後面には、ブラシ９１０を前方へ付勢する圧縮コイルバネ９１４を保持するバネ保持柱７１０が、ブラシ９１０の位置に応じて前方に突出して設けられている。
【００６７】
さらに、圧縮コイルバネ９１４は、図１に示すように、マグネットスイッチ６００のプランジャ６１０の軸方向に対し、径方向の外周側に配置されている。
端子ボルト６２０は、エンドフレーム７００の内部から挿入され、エンドフレーム７００の後方に突出する鉄製のボルトで、前側にはエンドフレーム７００の内面に当接する頭部６２１を備える。そして、エンドフレーム７００の後方に突出した端子ボルト６２０にカシメワッシャ６２２が取りつけられることによって、端子ボルト６２０がエンドフレーム７００に固定される。端子ボルト６２０の前端には、銅よりなる固定接点６３０がカシメによって固定されている。固定接点６３０は、エンドフレーム７００の内部上端に位置する１つまたは複数（本実施例では２つ）の当接部６３１を備え、この当接部６３１の下面は、マグネットスイッチ６００の作動によって上下する上側可動接点６１２の上面が当接可能に設けられている。
【００６８】
さらに、圧縮コイルバネ９１４のスプリング長が、マグネットスイッチ６００の径方向の長さ分まで利用することができ、適正なバネ応力および荷重を設定することができ、圧縮コイルバネ９１４の寿命を大幅に向上することができる。
さらに、圧縮コイルバネ９１４は、マグネットスイッチ６００の外周側のスペースを有効に利用しているので、圧縮コイルバネ９１４の長さが、スタータの軸方向長に付加されることなく、スタータ全体の短縮を図ることができる。
【００６９】
（ブラシ保持体９００の説明）
ブラシ保持体９００は、ヨーク５０１の内部とエンドフレーム７００の内部とを区画してアーマチャシャフト５１０の後端をブラシ保持体軸受５６４を介して回転自在に支持する役目のほか、ブラシホルダの役目、マグネットスイッチ６００を保持する役目、および紐状部材６８０を案内する滑車６９０を保持する役目を果たす。なお、ブラシ保持体９００には、紐状部材６８０が通る図示されない穴部を有している。
【００７０】
ブラシ保持体９００は、アルミニウム等の金属を鋳造技術によって成形した隔壁で、図１９ないし図２１に示すように、ブラシ９１０を軸方向に保持するブラシ保持穴９１１、９１２を複数（本実施例では上側に２つ、下側に２つ）備える。上側のブラシ保持穴９１１は、プラス電圧を受けるブラシ９１０を保持する穴で、この上側のブラシ保持穴９１１は、樹脂製（例えばナイロン、フェノール樹脂）の絶縁筒９１３を介してブラシ９１０を保持する（図２０は図１９のＡーＡ断面図であり、図２１は図１９のＢーＢ断面図である）。また、下側のブラシ保持穴９１２は、アース接地されるブラシ９１０を保持する穴で、この下側のブラシ保持穴９１２は、穴の内部で直接ブラシ９１０を保持する。
【００７１】
このように、ブラシ保持体９００によって、ブラシ９１０を保持させることにより、スタータに独立したブラシホルダを設ける必要がない。このため、スタータの部品点数を低減し、組付工数を低減することができる。
ブラシ９１０は、圧縮コイルバネ９１４によって、前端面が電機子コイル５３０の後側の上層コイル端５３４の後面に付勢される。
【００７２】
なお、上側のブラシ９１０のリード線９１０ａは、マグネットスイッチ６００によって移動する上側可動接点６１２に溶接やカシメ等の接合技術で電気的、且つ機械的に結合されている。また、下側のブラシ９１０のリード線９１０ａは、ブラシ保持体９００の後面に形成された凹部９２０内にカシメられて、電気的、且つ機械的に結合されている。なお、本実施例では、下側のブラシ９１０が１対設けられており、１本のリード線９１０ａに１対の下側のブラシ９１０が接合されており、リード線９１０ａの中央がブラシ保持体９００の後面の凹部９２０内にカシメられている。
【００７３】
ブラシ保持体９００の後面には、マグネットスイッチ６００の前面側が当接する２つの台座９３０と、マグネットスイッチ６００の周囲を抱え込む２本の固定柱９４０が形成されている。
台座９３０は、外径が円筒形状を呈するマグネットスイッチ６００と当接するために、マグネットスイッチ６００の外形形状と一致するように設けられている。また、２本の固定柱９４０は、マグネットスイッチ６００を台座９３０に当接した状態で、それぞれの後端を内側にカシメることで、マグネットスイッチ６００を保持している。
【００７４】
ブラシ保持体９００の後面の下側には、紐状部材６８０の移動方向を、マグネットスイッチ６００の上下方向から軸方向に変換する滑車６９０を保持する滑車保持部９５０が形成されている。
〔実施例の作動〕
次に、上記スタータの作動を図２２（ａ）ないし（ｃ）の電気回路図に従い、説明する。
【００７５】
乗員によって、キースイッチ１０がスタート位置に設定されると、バッテリ２０から、マグネットスイッチ６００の吸引コイル６５０に通電される。吸引コイル６５０が通電されると、吸引コイル６５０の発生する磁力にプランジャ６１０が引き寄せられ、プランジャ６１０が下方位置から上方へ上昇する。
プランジャ６１０が上昇を開始すると、プランジャシャフト６１５の上昇に伴って上側可動接点６１２および下側可動接点６１１が上昇するとともに、紐状部材６８０の後端も上方に上昇する。紐状部材６８０の後端が上昇すると、紐状部材６８０の前端は下方に引かれ、ピニオン回転規制部材２３０が下降する。ピニオン回転規制部材２３０の下降によって、規制爪２３１がピニオンギヤ２１０の外周の凹凸２１４に嵌まり合う時点で、下側可動接点６１１が端子ボルト６２０の頭部６２１に当接する（図２２（ａ）参照）。端子ボルト６２０には、バッテリ２０の電圧が印加されており、端子ボルト６２０の電圧が、下側可動接点６１１→抵抗体６１７→上側可動接点６１２→リード線９１０ａを介して上側のブラシ９１０に伝えられる。つまり、抵抗体６１７を介した低電圧が上側のブラシ９１０を介して電機子コイル５３０に伝えられる。そして、下側のブラシ９１０は、ブラシ保持体９００を介して常にアース接地されているため、各上層コイルバー５３１と各下層コイルバー５３２とを組み合わせてコイル状に構成された電機子コイル５３０が低電圧で通電される。すると、電機子コイル５３０が比較的弱い磁力を発生し、この磁力が固定磁極５５０の磁力に作用（吸着あるいは反発）して、アーマチャ５４０が低速回転する。
【００７６】
アーマチャシャフト５１０が回転すると、遊星歯車機構３００のプラネタリーギヤ３２０が、アーマチャシャフト５１０の前端のサンギヤ３１０によって回転駆動される。プラネタリーギヤ３２０がプラネットキャリア３３０を介してリングギヤ１００を回転駆動する方向の回転トルクをインターナルギヤ３４０に与える場合は、オーバーランニングクラッチ３５０の作動によって、インターナルギヤ３４０の回転が規制される。つまり、インターナルギヤ３４０は回転しないため、プラネタリーギヤ３２０の回転によって、プラネットキャリア３３０が減速回転する。プラネットキャリア３３０が回転すると、ピニオンギヤ２１０も回転しようとするが、ピニオンギヤ２１０はピニオン回転規制部材２３０によって回転が規制されているため、ピニオンギヤ２１０は出力軸２２０のヘリカルスプライン２２１に沿って前進する。
【００７７】
ピニオンギヤ２１０の前進に伴い、シャッタ４２０も前進し、ハウジング４００の開口部４１０を開く。そして、ピニオンギヤ２１０の前進によって、ピニオンギヤ２１０がエンジンのリングギヤ１００に完全に噛合し、その後、ピニオン係止リング２５０に当接する。また、ピニオンギヤ２１０が前進すると、規制爪２３１がピニオンギヤ２１０の凹凸２１４から外れ、その後、規制爪２３１の前端が、ピニオンギヤ２１０の後面に設けられたワッシャ２１５の後側に落ち込む。
【００７８】
一方、ピニオンギヤ２１０が前進した状態で、上側可動接点６１２が固定接点６３０の当接部６３１に当接する。すると、端子ボルト６２０のバッテリ電圧が、上側可動接点６１２→リード線９１０ａを介して直接上側のブラシ９１０に伝えられる。つまり、各上層コイルバー５３１および各下層コイルバー５３２よりなる電機子コイル５３０に高い電流が流れ、電機子コイル５３０が強い磁力を発生し、アーマチャ５４０を高速回転する。
【００７９】
アーマチャシャフト５１０の回転は、遊星歯車機構３００によって減速されて回転トルクが増大し、プラネットキャリア３３０を回転駆動する。このとき、ピニオンギヤ２１０は、前端がピニオン係止リング２５０に当接して、プラネットキャリア３３０と一体に回転する。そして、ピニオンギヤ２１０は、エンジンのリングギヤ１００に噛合しているため、ピニオンギヤ２１０は、リングギヤ１００を回転駆動して、エンジンの出力軸を回転駆動する。
【００８０】
次に、エンジンが始動し、エンジンのリングギヤ１００がピニオンギヤ２１０の回転よりも速く回転すると、ヘリカルスプラインの作用によって、ピニオンギヤ２１０に後退力が生じる。しかるに、ピニオンギヤ２１０の後方に落ち込んだ回転規制爪２３１によって、ピニオンギヤ２１０の後退が阻止され、ピニオンギヤ２１０の早期離脱を防止して、エンジンを確実に始動することができる（図２２（ｂ）参照）。
【００８１】
また、エンジンの始動によって、エンジンのリングギヤ１００がピニオンギヤ２１０の回転よりも速く回転されると、リングギヤ１００の回転によってピニオンギヤ２１０が回転駆動される。すると、リングギヤ１００からピニオンギヤ２１０に伝えられた回転トルクは、プラネットキャリア３３０を介してプラネタリーギヤ３２０を支持するピン３３２に伝えられる。つまり、プラネットキャリア３３０によってプラネタリーギヤ３２０が駆動される。すると、インターナルギヤ３４０には、エンジン始動時とは逆回転のトルクがかかるため、オーバーランニングクラッチ３５０がリングギヤ１００の回転を許す。つまり、インターナルギヤ３４０にエンジン始動時とは逆回転のトルクがかかると、オーバーランニングクラッチ３５０のローラ３５３が、クラッチインナ３５２の凹部３５５の外側へ離脱し、インターナルギヤ３４０の回転が可能になる。
【００８２】
つまり、エンジンが始動して、エンジンのリングギヤ１００がピニオンギヤ２１０を回転駆動する相対回転は、オーバーランニングクラッチ３５０で吸収され、エンジンによってアーマチャ５４０が回転駆動されることがない。
エンジンが始動すると、乗員によってキースイッチ１０がスタート位置から外され、マグネットスイッチ６００の吸引コイル６５０への通電が停止される。吸引コイル６５０の通電が停止されると、プランジャ６１０が圧縮コイルバネ６６０の作用によって、下方に戻される。
【００８３】
すると、上側可動接点６１２が固定接点６３０の当接部６３１から離れるとともに、その後下側可動接点６１１も端子ボルト６２０の頭部６２１から離れ、上側のブラシ９１０への通電が停止する。
また、プランジャ６１０が下方に戻されると、ピニオン回転規制部材２３０の復帰バネ部２３６の作用によって、ピニオン回転規制部材２３０が上方に復帰し、規制爪２３１がピニオンギヤ２１０の後方から離脱する。すると、ピニオンギヤ２１０は、戻しバネ２４０の作用によって後方に戻され、ピニオンギヤ２１０とエンジンのリングギヤ１００との噛み合いが外れるとともに、ピニオンギヤ２１０の後端が出力軸２２０のフランジ形突出部２２２に当接する。つまり、ピニオンギヤ２１０が、スタータの始動前に戻される（図２２（ｃ）参照）。
【００８４】
さらに、プランジャ６１０が下方に戻されることにより、下側可動接点６１１が、マグネットスイッチ６００のステーショナリコア６４２の上面に当接し、上側のブラシ９１０のリード線が、上側可動接点６１２→抵抗体６１７→下側可動接点６１１→ステーショナリコア６４２→マグネットスイッチカバー６４０→ブラシ保持体９００の順に導通する。つまり、上側のブラシ９１０と下側のブラシ９１０とが、ブラシ保持体９００を介して短絡する。一方、アーマチャ５４０の惰性回転により電機子コイル５３０には、起電力が生じる。そして、この起電力が、上側のブラシ９１０、ブラシ保持体９００、下側のブラシ９１０を介して短絡するため、アーマチャ５４０の惰性回転に制動力が与えらえる。この結果、アーマチャ５４０は急速に停止する。
（実施例の効果）
本実施例のスタータは、マグネットスイッチ６００を、スタータモータ５００の反ピニオンギヤ２１０側の近傍で、かつスタータモータ５００のアーマチャシャフト５１０に対してプランジャ６１０を直交して配置することにより、プランジャ６１０の移動について、スタータモータ５００の直径分を有効に利用することができ、スタータモータ５００の直径内で収納することができる。それによって、スタータモータ５００からのマグネットスイッチ６００の径方向への突出量を著しく低減することができ、スタ−タ全体の径方向の体格を最小限に押さえることができる。また、スタ−タの軸方向長は、マグネットスイッチ６００の直径のみでよく、スタータ全体の軸方向長も少なくすることができる。
【００８５】
そして、マグネットスイッチ６００のプランジャ６１０自身の重心が、スタータモータ５００の中心方向に位置しているため、エンジンからの振動がスタ−タに加わったときでも、エンジンの振動がプランジャ６１０、しいてはマグネットスイッチ６００によって増幅されることを押さえることができ、エンジンへの取り付けをなすスタータのハウジング４００の取り付け部４０１への応力を低減することができる。
【００８６】
また、ピニオンギヤ２１０をリングギア１００側に移動させるワイヤ６８０の一部を、モータの界磁極５５０間で軸方向に延びて配置することにより、構造が簡単で、かつ径方向への体格の広がりを防止することができる。
なお、本実施例では、上述したように、ワイヤ６８０の一部をモータの界磁極５５０間に配置したが、ヨーク５０１の外側、例えば、凹溝５０２の溝内に軸方向に延びて配置しても良く、同様な効果が得られる。
【００８７】
さらに、プランジャ６１０の移動により、ワイヤ６８０を介して、ピニオン回転規制部材２３０をピニオンギヤ２１０側に移動させることで、ワイヤ６８０を利用する簡単な構成でピニオン回転規制部材２３０を移動させることができ、かつワイヤ６８０の取り回しも容易とすることができる。
また、ピニオン回転規制部材２３０は、ピニオンギヤ２１０の溝部２１３に係合する規制爪２３１を有し、この規制爪２３１により、ピニオンギヤ２１０のみを移動させていることで、マグネットスイッチ６００の吸引力は、僅かで済み、そのために、吸引コイル６５０のターン数をおさえることができ、マグネットスイッチ６００の径方向の大きさを最小限におさえることができ、スタータの全体の軸方向長を少なくすることができる。
【００８８】
さらに、１つの吸引コイル６５０のみで、このコイル６５０への電流供給により、プランジャ６１０を移動させているので、コイルの直径を小さくすることができ、全体として、マグネットスイッチの径方向長をおさえて、スタータ全体の軸方向長を少なくすることができる。
そして、マグネットスイッチ６００のプランジャ６１０が、装着されるエンジンのピストン方向と略同じ方向に沿って配置されることで、エンジンのピストンによる振動方向と、プランジャ６１０の移動方向が一致することで、マグネットスイッチ６００内のプランジャ６１０を摺動させるためのコイル内周に設けられたスリーブ６５１への振動を軽減させて、長期に安定したマグネットスイッチを提供することができる。
【００８９】
また、バッテリが接続される端子ボルト６２０は、マグネットスイッチ６００を覆うカバー７００に、反スタータモータ５００側に、略軸方向に突出するように装着することにより、バッテリを端子ボルト６２０に接続するためのバッテリケーブルを、スタータモータ５００の界磁極５５０から離すことができ、スタータ作動時における、バッテリケーブル周囲の磁界により、界磁極５５０の磁束を変化させ、スタータの出力を低下させることはない。
【００９０】
さらに、端子ボルト６２０を略軸方向に突出させることで、バッテリケーブルの取り付け面を、カバー７００の反スタータモータ側の端面より突出させることができ、バッテリケーブルを、周囲約３６０度方向から、固定端子に、容易に組付け可能であり、配線性に優れている。
（他の実施例）
図２３、図２４は、実施例２であり、図２３は実施例２を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す正面図であり、図２４は、図２３のＸＸＩＶーＸＸＩＶ矢視断面図である。
【００９１】
実施例２では、マグネットスイッチ６００の外周に係合溝６００ａを設け、この係合溝６００ａに固定柱９４０を係合させ、固定柱９４０の先端部９４０ａをマグネットスイッチ６００の係合溝６００ａ方向に割りかしめすることにより、マグネットスイッチ６００がブラシ保持体９００に固定させている。
次に、図２５、図２６は、実施例３であり、図２５は実施例３を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す正面図であり、図２６は、図２５のＸＸＶＩーＸＸＶＩ矢視断面図である。
【００９２】
実施例３では、マグネットスイッチ６００は、ブラシ保持体９００の台座９３０に抱きかかえられるとともに、帯状係止部材１０００により固定されている。この帯状係止部材１０００は、帯状係止部材１０００の側面から内周方向内側に向かって突出する位置決め突起１０００ａが設けられており、この位置決め突起１０００ａが、マグネットスイッチ６００の外周に設けられたマグネットスイッチ位置決め係合溝６００ｂに係合し、帯状係止部材１０００（例えば、小径な鉄）のそれぞれの先端部１０００ｂが台座９３０に設けたそれぞれの貫通穴９３０ａに挿入され、内側に折り曲げてかしめられ、マグネットスイッチ６００が帯状係止部材１０００により固定されている。
【００９３】
この構成によれば、マグネットスイッチ６００の外周をブラシ保持体９００
固定された帯状係止部材１０００で巻装しているので、マグネットスイッチ６００を簡単に固定できるとともに、帯状係止部材１０００でマグネットスイッチ６００に加わる振動を吸収できる。
次に、図２７、図２８は、実施例４であり、図２７は実施例４を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す側面図であり、図２８は、図２７のマグネットスイッチ６００の固定状態を示す断面図である。
【００９４】
実施例４では、マグネットスイッチ６００は、エンドフレーム７００の内面に設けられたエンドフレーム位置決め係合溝７００ａ（この場合４つの係合溝）に、マグネットスイッチ６００の外周に設けられた第１の突起部６００ｄを係合するとともに、マグネットスイッチ６００の外形形状と一致するように形成したエンドフレーム台座７００ｂにより固定され、さらに、マグネットスイッチ６００とブラシ保持体９００との間に弾性部材１１００（例えば、ゴム）を配設することにより、強固にマグネットスイッチ６００が固定される。
【００９５】
マグネットスイッチ６００とブラシ保持体９００との間に弾性部材１１００を配設したので、マグネットスイッチ６００に加わる振動が容易に吸収できる。
次に、図２９、図３０は、実施例５であり、図２９は実施例５を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す正面図であり、図３０は、図２９のＸＸＸーＸＸＸ矢視断面図である。
【００９６】
実施例５では、マグネットスイッチ６００は、ブラシ保持体９００の台座９３０に抱きかかえられるとともに、マグネットスイッチ６００の外周に設けられた第１の突起部６００ｄが台座９３０の貫通穴９３０ａに係合し、さらに、エンドフレーム７００側のマグネットスイッチ６００の外周の一部が、エンドフレーム７００側に向かって突出する第２の突起部６００ｅ（この場合、２つの第２の突起部）がエンドフレーム７００の内面に当接し、第２の突起部６００ｅ自身の弾性により、マグネットスイッチ６００が強固に固定されている。なお、この第２の突起部６００ｅは、マグネットスイッチ６００をエンドフレーム７００に固定する際、各部材の寸法公差を吸収するものである。
【００９７】
次に、図３１ないし図３３は、実施例６であり、図３１は実施例６を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す側面図であり、図３２は、図３１のマグネットスイッチ６００の固定状態を表す正面図であり、図３３は、図３２のＸＸＸＩＩＩ ーＸＸＸＩＩＩ 矢視断面図である。
実施例６では、エンドフレーム７００側のマグネットスイッチ６００の外周には、実施例５と同様にエンドフレーム７００側に向かって突出する第２の突起部６００ｅが設けられ、また、ブラシ保持体７００側のマグネットスイッチ６００の外周には、マグネットスイッチ保持体１２００に設けられた溝部１２００ｂと係合する第１の突起部６００ｄ（この実施例では、４つの第１の突起部）が配設されている。
マグネットスイッチ保持体１２００は、ブラシ保持体７００の環状部７００ｃの外周に圧入固定されている。マグネットスイッチ６００の外周はマグネットスイッチ保持体１２００の凹部１２００ｃに嵌合されている。
【００９８】
マグネットスイッチ６００は、マグネットスイッチ保持体１２００に抱きかかえられ、マグネットスイッチ６００の第１の突起部６００ｄがマグネットスイッチ保持体１２００の溝部１２００ｂと係合するとともに、マグネットスイッチ６００の第２の突起部６００ｅがエンドフレーム７００の内面に当接することにより、マグネットスイッチ７００が強固に固定される。
【００９９】
この構成によれば、マグネットスイッチ６００とブラシ保持体９００との間にマグネットスイッチ保持体１２００を配設し、マグネットスイッチ６００の外周をマグネットスイッチ保持体１２００の凹部１２００ｃで嵌着したので、特に、垂直方向及び水平方向の振動に対して、耐振性が向上する。
なお、この実施例では、マグネットスイッチ６００に第２の突起部６００ｅを設けたが、この第２の突起部６００ｅのかわりに、マグネットスイッチ６００とエンドフレーム７００との間に、弾性部材を配設してもよい。
【０１００】
上記実施例２ないし６のような構成にすることにより、マグネットスイッチ６００が上記各種の部材に確実に固定されるので、マグネットスイッチ６００の耐振性が大幅に向上できる効果がある。
（変形例）
上述した実施例１ないし６のように、マグネットスイッチ６００の近傍には、モータ５００に給電するブラシ９１０が配設され、このブラシ９１０とマグネットスイッチ６００とを覆うエンドフレーム７００（本発明で言うカバー）の内周面に向かって、ブラシ９１０に接続されたリード線９１０ａが延びており、このリード線９１０ａは、マグネットスイッチ６００とエンドフレーム７００の内周面との間のあいたスペースに配設されている。また、ブラシ９１０は、略矩形形状を有しており、リード線９１０ａも含めた状態ですべて同一形状であり、リード線９１０ａは、エンドフレーム７００の径方向内周面に対向するブラシ９１０の端面に接続固定されている。
【０１０１】
上記構成により、マグネットスイッチ６００の近傍には、モータ５００に給電するブラシ９１０が配設され、このブラシ９１０とマグネットスイッチ６００とを覆うエンドフレーム７００の内周面に向かって、ブラシ９１０に接続されたリード線９１０ａが延びているので、リード線９１０ａがマグネットスイッチ６００に干渉することなく、組み付けが容易である。
【０１０２】
さらに、リード線９１０ａは、マグネットスイッチ６００とエンドフレーム７００の内周面との間のあいたスペースに配設されているので、このあいたスペースを有効に利用でき、カバーの径方向の体格も小型にできる。
また、ブラシ９００はリード線９１０ａも含めた状態ですべて同一形状であるので、正極、負極側によってブラシの形状を変更する必要はない。
【０１０３】
なお、上述した実施例においては、スタ−タモ−タ５００のヨ−ク５０１と、マグネットスイッチ６００のエンドフレーム７００と同じ径としているが、マグネットスイッチ６００の非作動時に、プランジャ６１０がスタ−タモ−タ５００のヨ−ク５０１の外周よりも内側に配置されていれば、マグネットスイッチ６００のプランジャ６１０自身の重心が、スタータモータ５００の中心方向に位置することになり、エンジンからの振動がスタ−タに加わったときでも、エンジンの振動がプランジャ６１０、しいてはマグネットスイッチ６００によって増幅されることを押さえることができ、エンジンへの取り付けをなすスタータのハウジング４００の取り付け部４０１への応力を低減することができる。
【０１０４】
また、移動量の大きいプランジャ６１０の作動範囲が、スタ−タモ−タ５００のヨ−ク５０１の外周よりも内側に配置されていれば、プランジャ６１０の移動はヨ−ク５０１の径を有効に利用することができ、よってマグネットスイッチ６００の一部もしくはエンドフレーム７００が、スタ−タモ−タ５００のヨ−ク５０１から突出したとしても、突出する量をできる限り押さえることができる。
【０１０５】
さらに、上述した実施例においては、スタ−タモ−タ５００のア−マチャシャフト５１０に対してプランジャ６１０が直交して配置されていたが、プランジャ６１０とア−マチャシャフト５１０とが、必ずしも交わる位置関係で配置されている必要はなく、ア−マチャシャフト５１０の軸方向の延長線から、プランジャ６１０がはずれて設けられてもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明スタータの実施例１を示す側面断面図である。
【図２】ピニオン回転規制部材の斜視図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、ピニオン回転規制部材をピニオン部に組付けた際の正面図及び一部断面側面図である。
【図４】センターブラケットの後面図である。
【図５】センターブラケットの側面断面図である。
【図６】センターブラケットの正面図である。
【図７】アーマチャの側面断面図である。
【図８】上層コイルバーの側面図である。
【図９】上層コイルバーの正面図である。
【図１０】上層コイルバーおよび下層コイルバーの配置状態を示す概略斜視図である。
【図１１】スロット内に収容される上層コイル辺および下層コイル辺の断面図である。
【図１２】絶縁スペーサの正面図である。
【図１３】固定部材の側面断面図である。
【図１４】絶縁キャップの正面図である。
【図１５】ヨークの側面断面図である。
【図１６】マグネットスイッチのプランジャーおよび固定接点の分解斜視図である。
【図１７】マグネットスイッチのプランジャーを示す斜視図である。
【図１８】エンドフレームおよびブラシスプリングを示す断面図である。
【図１９】ブラシ保持体を示す正面図である。
【図２０】図１９のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２１】図１９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２２】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、ピニオンの作動状態を示してある、電気回路図である。
【図２３】実施例２を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す正面図である。
【図２４】図２３のＸＸＩＶーＸＸＩＶ矢視断面図である。
【図２５】実施例３を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す正面図である。
【図２６】図２５のＸＸＶＩーＸＸＶＩＩＶ矢視断面図である。
【図２７】実施例４を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す側面図である。
【図２８】図２７のマグネットスイッチ６００の固定状態を示す断面図である。
【図２９】実施例５を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す正面図である。
【図３０】図２９のＸＸＸーＸＸＸ矢視断面図である。
【図３１】実施例６を示すマグネットスイッチ６００の固定状態を表す側面図である。
【図３２】図３１のマグネットスイッチ６００の固定状態を表す正面図である。
【図３３】図３２のＸＸＸＩＩＩ ーＸＸＸＩＩＩ 矢視断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ モータ
３ ピニオン
５ マグネットスイッチ
６ リンク機構
７ リターンスプリング
２４ 回転軸
５１ａ プランジャー
６４ アーム
１００ リングギア
２１０ ピニオン
２１４ 凹凸部
２２０ 出力軸
２３０ ピニオン回転規制部材
２３１ 規制爪
２３３ 復帰バネ部
４００ ハウジング
５００ モータ部
５１０ シャフト
５５０ 固定磁極
６００ マグネットスイッチ
６００ 第１の突起部（突起部）
６００ａ 第２の突起部（突起部）
６１０ プランジャー
６８０ ワイヤ
６８２ 凹部
６８４ 固定ネジ
７００ エンドフレーム（カバー）
９００ ブラシ保持体
９１０ ブラシ
１０００ 帯状係止部材
１１００ 弾性部材
１２００ マグネットスイッチ保持体
１２００ｃ 凹部

Claims (15)

1. 複数の界磁極と、これら界磁極の内周に回転自在に設けられたスタータモータのアーマチャと、
   このスタータモータのアーマチャの回転を伝えられる出力軸と、
   この出力軸上に設けられ、エンジンのリングギアと噛み合うピニオンと、
   固定接点と、この固定接点に当接する可動接点を有するプランジャとを有し、このプランジャの移動より、前記可動接点を前記固定接点に当接させて、前記スタータモータのアーマチャヘの通電を行うマグネットスイッチとを備え、
   前記マグネットスイッチは、前記スタータモータの反ピニオン側の近傍で、前記スタータモータのアーマチャの軸に対して前記プランジャが直交し、かつ前記プランジャが前記スタータモータ外周より径方向内側において移動自在に配設され、さらに、
   前記マグネットスイッチは、前記アーマチャの前記軸の前記反ピニオン側の端部よりさらに前記反ピニオン側に配置され、かつ前記アーマチャの前記軸の軸方向の延長線上に配置されたコイルを備えた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、
   前記マグネットスイッチが前記スタータモータ外周面より内側に配設されていることを特徴とするスタータ。
3. 請求項１もしくは２に記載のスタータにおいて、
   前記移動機構は、前記出力軸にヘリカルスプライン結合された前記ピニオンに当接し、前記ピニオンの回動を規制することで、前記出力軸の回転により、前記ピニオンを前記リングギア側に移動させるためのピニオン規制手段と、前記プランジャと前記ピニオン規制手段との間に設けられた伝達手段とを有し、前記プランジャの移動により、前記伝達手段を介して、前記ピニオン規制手段を前記ピニオン側に移動させることを特徴とするスタータ。
4. 請求項３に記載のスタータにおいて、
   前記伝達手段は、ワイヤであることを特徴とするスタータ。
5. 請求項３に記載のスタータにおいて、
   前記ピニオン規制手段は、前記ピニオンの溝部に係合する規制部を有し、この規制部により、前記ピニオンのみを移動させることを特徴とするスタータ。
6. 請求項３ないし５のいずれかに記載のスタータにおいて、
   前記マグネットスイッチには、前記プランジャの外周に配置された１つのコイルを有し、前記ピニオン規制手段を移動させるために、このコイルヘの電流供給により、前記プランジャを移動させ、前記可動接点を前記固定接点に当接させることを特徴とするスタータ。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のスタータにおいて、
   前記マグネットスイッチのプランジャは、装着されるエンジンのピストン運動方向と略同じ方向に沿って配置されることを特徴とするスタータ。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載のスタータにおいて、
   前記固定接点を備えた、前記バッテリが電気的に接続される端子ボルトを有し、この端子ボルトは、前記エンドフレームの前記スタータモータの反ピニオン側に設けられていることを特徴とするスタータ。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載のスタータにおいて、
   前記マグネットスイッチの外周に設けられた突起部を、前記マグネットスイッチを覆うカバー、もしくは前記スタータモータに給電するブラシを保持するブラシ保持体に係合させて固定することを特徴とするスタータ。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載のスタータにおいて、
    前記マグネットスイッチと前記ブラシ保持体との間に前記マグネットスイッチを保持するマグネットスイッチ保持体を配設し、前記マグネットスイッチ保持体に凹部を設け、前記凹部に前記マグネットスイッチの外周を嵌着させることを特徴とするスタータ。
11. 請求項１ないし９のいずれかに記載のスタータにおいて、
    前記マグネットスイッチの外周を前記ブラシ保持体に固定された帯状係止部材で覆うことを特徴とするスタータ。
12. 請求項１ないし９のいずれかに記載のスタータにおいて、
    前記マグネットスイッチと前記ブラシ保持体との間に弾性部材を配設したことを特徴とするスタータ。
13. 筒状のヨークと、このヨークの内周に設けられた複数の界磁極と、
    これら界磁極の内周に回転自在に設けられたアーマチャとを有するスタータモータと、
    このスタータモータのアーマチャの回転を伝えられる出力軸と、
    この出力軸上に設けられ、エンジンのリングギアと噛み合うピニオンと、
    励磁コイルと、この励磁コイルの内周に移動自在に設けられると共に、前記スタータモータの反ピニオン側の近傍で前記スタータモータのアーマチャの軸に対して直交して設けられたプランジャと、このプランジャに設けられた可動接点と、バッテリと接続された固定接点と、前記可動接点が当接する位置に前記固定接点が設けられると共に、前記励磁コイル、前記プランジャ、前記可動接点を収納するエンドフレームとを有するマグネットスイッチとを備え、
    前記マグネットスイッチは、前記エンドフレームが、前記スタータモータのヨークの開口端に取り付けられることで、前記スタータモータの反ピニオン側の近傍に設けられると共に、前記プランジャの移動により、前記可動接点を前記固定接点に当接させて、前記バッテリから前記スタータモータのアーマチャヘの通電を行うように構成され、さらに、
    前記マグネットスイッチは、前記アーマチャの軸の前記反ピニオン側の端部よりさらに前記反ピニオン側に配置され、かつ前記アーマチャの前記軸の軸方向の延長線上に配置されたコイルを備えることを特徴とするスタータ。
14. 筒状のヨークと、このヨークの内周に設けられた複数の界磁極と、これら界磁極の内周に回転自在に設けられたアーマチャとを有するスタータモータと、
    このスタータモータのアーマチャの回転を伝えられる出力軸と、
    この出力軸上に設けられ、エンジンのリングギアと噛み合うピニオンと、
    前記出力軸を回転自在に支持すると共に、前記ピニオンが前記リングギアと噛み合うための開口部と、前記エンジンに取り付けるための取り付け部とを有し、かつ前記スタータモータのヨークの開口端に取り付けられるハウジングと、
    固定接点と、この固定接点に当接する可動接点を有するプランジャとを有し、このプランジャの移動より、前記可動接点を前記固定接点に当接させて、前記スタータモータのアーマチャヘの通電を行うマグネットスイッチとを備え、
    前記マグネットスイッチは、前記スタータモータの反ピニオン側の近傍で、前記スタータモータのアーマチャの軸に対して前記プランジャが直交し、かつ前記マグネットスイッチの非作動時において、前記プランジャが前記スタータモータ外周より径方向内側に配設され、さらに、
    前記マグネットスイッチは、前記アーマチャの前記軸の前記反ピニオン側の端部よりさらに前記反ピニオン側に配置され、かつ前記アーマチャの前記軸の軸方向の延長線上に配置されたコイルを備えたことを特徴とするスタータ。
15. 請求項１４に記載のスタータにおいて、
    前記マグネットスイッチは、前記プランジャの可動接点が当接する位置に前記固定接点が設けられると共に、前記プランジャ、前記可動接点を収納するエンドフレームとを有し、
    前記マグネットスイッチは、前記エンドフレームが、前記スタータモータのヨークの開口端に取り付けられることで、前記スタータモータの反ピニオン側の近傍に設けられることを特徴とするスタータ。

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