JP3578184B2 - スタータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのリングギヤにピニオンを噛合させるとともに、ピニオンを回転駆動してエンジンを始動させるスタータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スタータに用いられるピニオンの軸方向の移動手段として、実開平１−１３１８７２号公報に示す技術が知られている。この公報に開示されるスタータは、それ以前のスタータにおいてピニオン、ピニオン軸（出力軸）および一方向クラッチを一体的にシフトしていたものを、ピニオン軸と一方向クラッチとを軸方向に相対的に移動可能に設け、ピニオン軸を駆動してピニオン軸とピニオンとをシフトするものである。このように設けることにより、シフトされる重量が小さくなり、マグネットスイッチが小型化できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ピニオン軸の重量は、ピニオンの５倍ほどある。このため、ピニオンのみをシフトして、ピニオンのシフトに要するエネルギーを低減する技術の開発が望まれている。
【０００４】
また、ピニオンをシフトすると、ピニオンとリングギヤとが噛合した状態を維持するためのシフト維持手段が必要となり、このシフト維持手段とピニオンとの磨耗を防ぐ技術や、シフト維持手段とピニオンとの間で回転ロスを低減するための技術も必要となる。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ピニオンを回転駆動する出力軸に対してピニオンを軸方向にシフトすることで、ピニオンのシフトに要するエネルギーを低減することのできるスタータの提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
請求項１を採用したスタータは、次の作用および効果を奏する。
モータの起動時に、ピニオンの回転が規制される、あるいはピニオン自身の慣性モーメントにより、出力軸とピニオンとに回転差が生じる。このように、回転差が生じると、出力軸とピニオンとはヘリカルスプラインで結合されているため、ヘリカルスプラインの作用でピニオンが出力軸に対して軸方向へ移動し、ピニオンがエンジンのリングギヤに噛合する。その後、ピニオンの軸方向の一端側に、スラスト軸受を介して戻り規制手段が配置され、ピニオンの軸方向への戻りが規制されて、ピニオンはリングギヤとの噛合状態から離脱せず、モータの回転トルクがリングギヤを介してエンジンに伝達される。
【０００７】
このように、ピニオンを回転駆動する出力軸に対してピニオンを軸方向に移動することができ、移動する部材の重量を従来に比較して小さくできる。このため、ピニオンを移動するためのエネルギーを、従来に比較して低減することができる。また、移動する部材の重量が従来に比較して小さくなるため、ピニオンがリングギヤに噛み合う際の衝撃を低減できる。
【０００８】
また、ピニオンと戻り規制手段との間には、ピニオンと戻り規制手段との回転差をスラスト軸受が吸収する。このため、ピニオンと戻り規制手段との間での磨耗、発熱、回転トルクロスを抑えることができる。さらに、ピニオンがリングギヤから回転を受け、ピニオンが軸方向へ戻る力を受けても、回転差をスラスト軸受が吸収するため、ピニオンと戻り規制手段との間での磨耗、発熱、回転トルクロスを抑えることができ、結果的に長期に亘ってスタータ性能を維持することができる。
【００１０】
〔請求項２の手段〕
請求項２を採用したスタータは、ピニオンを、ヘリカルインナスプラインを備えるピニオンインナと、ピニオンギヤを備えるピニオンアウタとを分けて設けることができるため、ヘリカルインナスプライン（内歯）およびピニオンギヤ（外歯）を、それぞれ最適な加工法で製造できる。
【００１１】
また、ピニオンギヤ（外歯）は、多種類の仕様が要求される。一方、ヘリカルインナスプライン（内歯）は、単種類あるいは少種類の仕様で済む。そして、ヘリカルインナスプラインを備えるピニオンインナと、ピニオンギヤを備えるピニオンアウタとを分けて設けることで、ピニオンインナとピニオンアウタとの組合せで、多種類のスタータに対応できる。この結果、ピニオンインナは量産効果が得られ、結果的にピニオンのコストを抑えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスタータを図に示す実施例に基づき説明する。
〔第１実施例の構成〕
図１ないし図１５は第１実施例を示すもので、図１はスタータの断面図である。
【００１８】
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や遊星歯車減速機構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２に示すように、ピニオン２００の外周には、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。このピニオン２００の内周には、出力軸２２０の外周に形成されたヘリカルアウタスプライン２２１に噛合するヘリカルインナスプライン２１１が形成されている。このように、ピニオン２００は、出力軸２２０にスプライン嵌合し、ピニオン２００は出力軸２２０に対して軸方向に移動可能に設けられるとともに、出力軸２２０がピニオン２００よりも速く回転すると、その回転差によって、ピニオン２００がリングギヤ１００側へ前進するように設けられている。
【００２０】
なお、出力軸２２０の後側にはテーパ部２２２が形成されており、このテーパ部２２２にピニオン２００のヘリカルインナスプライン２１１が当接することにより、ピニオン２００がテーパ部２２２より後方へ移動できないようになっている。また、出力軸２２０の前側には、ピニオン係止リング２５０が装着され、ピニオン２００がピニオン係止リング２５０より前方へ移動できないようになっている。
【００２１】
ピニオン２００の反リングギヤ１００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の歯数よりも多い凹凸２１４が形成されている。この凹凸２１４は、後述する回転規制部材２３０の戻り回転規制爪２３１が嵌まり合うためのものである。
【００２２】
フランジ２１３の後面には、ピニオン２００と戻り回転規制爪２３１との回転差を吸収するスラスト軸受２１５（吸収手段にも相当する）が設けられている。なお、本実施例では、アキシアル荷重を負荷することができる軸受を総じてスラスト軸受と呼ぶ。
本実施例のスラスト軸受２１５は、転がり軸受を採用したもので、戻り回転規制爪２３１の前端に当接する軌道輪２１６と、この軌道輪２１６とフランジ２１３の後面との間で回転する複数の球体２１７とからなり、この球体２１７の回転によって、ピニオン２００と戻り回転規制爪２３１との回転差が吸収される。使用される球体２１７は、鋼球でも良いが、セラミック球を用いることでさらに耐久性を向上することができる。
【００２３】
なお、スラスト軸受２１５は、フランジ２１３の後面に形成された凹部２１８内に配置された後、ピニオン２００の後端に形成した円環部２１９を外周側へ曲げ込まれ、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される。
【００２４】
このように、ピニオン２００のフランジ２１３の後面に、回転自在なスラスト軸受２１５を設けることにより、ピニオン２００の後側に、後述する回転規制部材２３０が落ち込んで配置された際、戻り回転規制爪２３１の前端がスラスト軸受２１５の軌道輪２１６に当たる。このため、ピニオン２００の回転がスラスト軸受２１５で吸収されて、ピニオン２００の回転トルクが戻り回転規制爪２３１へ伝わるのが抑えられ、結果的にピニオン２００と戻り回転規制爪２３１との間における磨耗、発熱、回転ロスの発生を抑えることができる。
【００２５】
また、ピニオン２００がリングギヤ１００によって駆動されて、ピニオン２００が出力軸２２０より速く回転し、その回転差でピニオン２００が後方へ戻る力を受けると、ピニオン２００と後述する戻り回転規制爪２３１との間に大きな荷重がかかるが、回転差をスラスト軸受２１５が吸収するため、ピニオン２００と戻り回転規制爪２３１との間での磨耗、発熱、回転ロスを抑えることができる。
【００２６】
一方、ピニオン２００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２００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２００を付勢する。
【００２７】
（回転規制部材２３０の説明）
回転規制部材２３０は、図２（ａ）、（ｂ）および図３に示すように、約３／２巻回した板バネ材で形成され、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。
【００２８】
規制部２３２の一端には、ピニオン２００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戻り回転規制爪２３１が設けられている。
この戻り回転規制爪２３１は、モータ５００の起動時に所定軸長に亘ってピニオン２００の回転を規制し、出力軸２２０とピニオン２００とに回転差を生じさせてピニオン２００を軸方向へ移動させる回転規制手段と、ピニオン２００が所定軸長前進し、ピニオン２００とリングギヤ１００とが噛合した状態で、ピニオン２００の軸方向の後端側に落ち込んで配置され、ピニオン２００が軸方向へ戻るのを規制する戻り規制手段との、２つの機能を果たす。そして、この戻り回転規制爪２３１は、ピニオン２００の凹凸２１４に嵌合するとともに、戻り回転規制爪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）。
【００２９】
規制部２３２は、戻り回転規制爪２３１を弾性変形可能に支持するもので、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の間で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、規制部２３２も上下方向へ移動する。
【００３０】
また、規制部２３２の戻り回転規制爪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。
【００３１】
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の作動を規制部２３２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、規制部２３２を下方へ引き、戻り回転規制爪２３１と、ピニオン２００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。戻り回転規制爪２３１がピニオン２００の凹凸２１４に係合しているので、モータ５００のアーマチュアシャフト５１０および遊星歯車減速機構３００を介して、出力軸２２０を回転させると、ピニオン２００と出力軸２２０との間に回転差が生じ、ピニオン２００が出力軸２２０のヘリカルアウタスプライン２２１に沿って前進する。
【００３２】
ピニオン２００が前進し、ピニオン２００がリングギヤ１００に当接して、ピニオン２００の前進が防止されると、出力軸２２０の更なる回動力により、回転規制部材２３０自身が周方向にたわんで、ピニオン２００がわずかに回動し、ピニオンギヤ２１０がリングギヤ１００に噛み合う。この噛み合いによってピニオン２００がさらに前進すると、戻り回転規制爪２３１が凹凸２１４から外れ、戻り回転規制爪２３１がピニオン２００のフランジ２１３の後方に落ち込む。すると、戻り回転規制爪２３１の前端がスラスト軸受２１５の後面に当たり、ピニオン２００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。
【００３３】
マグネットスイッチ６００の作動が停止し、紐状部材６８０が規制部２３２を下方へ引くのを停止すると、復帰バネ部２３３の作用で、規制部２３２が元の位置に復帰する。
【００３４】
（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。
【００３５】
（遊星歯車減速機構３００の説明）
遊星歯車減速機構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。遊星歯車減速機構３００は、モータ５００のアーマチュアシャフト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。
【００３６】
（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、遊星歯車減速機構３００の前方を覆う固定側をなすセンターブラケット３６０（図４参照）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。クラッチインナ３５２の外周面には、周方向に複数個のローラ溝部３５５が形成されている。このローラ溝部３５５はスタータ駆動時にローラ３５３と係合する。
【００３７】
（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。
【００３８】
また、センターブラケット３６０の前面には、回転規制部材２３０を保持する２本の支持腕３６１と、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（後述の冷却空気通路で詳述する）。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。
【００３９】
（プラネットキャリア３３０の説明）
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
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を介してアーマチュアシャフト５１０の前端を回転自在に支持している。
【００４２】
（ハウジング４００の説明）
ハウジング４００は、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２００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。
【００４３】
（シャッタ４２０の説明）
シャッタ４２０は、樹脂性部材（例えばナイロン）からなり、出力軸２２０の周囲に装着され、リターンスプリング２４０とピニオン２００との間に挟持されるリング体４２１と、ハウジング４００の開口部４１０を開閉する遮水部４２２とからなり、リング体４２１とピニオン２００との間には、ワッシャ４８０が介在されている。
【００４４】
シャッタ４２０の作動は、スタータが起動してピニオン２００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２００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２００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２００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。
【００４５】
なお、ハウジング４００の内部前端には、シール部材４３０が配設され、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。また、ハウジング４００の外部前端には、ハウジング先端シール部材４７０が貼り付けられ、ハウジング４００の外部から雨水や塵等が、ハウジング軸受４４０へ進入するのを阻止している。
【００４６】
（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との間で遊星歯車減速機構３００を収納するもので、遊星歯車減速機構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。
【００４７】
モータ５００は、図１に示すように、アーマチュアシャフト５１０、このアーマチュアシャフト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、電機子コイル５３０の発生する磁力に作用してアーマチュア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。
【００４８】
（アーマチュアシャフト５１０の説明）
アーマチュアシャフト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。
【００４９】
（電機子鉄心５２０の説明）
電機子鉄心５２０は、図７に示すように、コアプレート５２１を多数積層して、中央の穴内にアーマチュアシャフト５１０を圧入固定したものである。コアプレート５２１は、薄い鋼板をプレス加工によって打ち抜いて形成されたもので、表面に絶縁処理が施されている。なお、コアプレート５２１の外周には、電機子コイル５３０を収納する複数（例えば２５個）のスロット５２４が形成されている。
【００５０】
（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。
【００５１】
（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、アーマチュアシャフト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、冷間鍛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。
【００５２】
（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、冷間鍛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。
【００５３】
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。また、上層コイル辺５３３および下層コイル辺５３６は、それぞれ図示しない絶縁フィルムで覆われて電機子鉄心５２０と絶縁されるとともに、図示しない絶縁フィルムによって上層コイル辺５３３と下層コイル辺５３６との絶縁が確保される。
【００５４】
また、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５３０に通電する。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。
【００５５】
一方、上層コイル端５３４の端部５３８と、下層コイル端５３７の端部５３９は、アーマチュアシャフト５１０に圧入固定された金属性のカラー５７０に、絶縁キャップ５８０を介して保持され、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とともに、電機子コイル５３０の内径が、遠心力によって広がるのを阻止している。
【００５６】
なお、スタータの前側に配置されたカラー５７０は、このカラー５７０の前方に隣接するモータ隔壁８００の後面に当接して、アーマチュア５４０の前方への移動を規制するスラスト受け部としても作用する。一方、スタータの後側に配置されたカラー５７０は、このカラー５７０の後方に隣接するブラシ保持部材９００の前面に当接して、アーマチュア５４０の後方への移動を規制するスラスト受け部としても作用する。
【００５７】
（ヨーク５０１の説明）
ヨーク５０１は、図８に示すように、鋼板を丸めて成形した筒状体で、周囲には、軸方向に伸びる内周に向かって凹んだ複数の凹溝５０２が形成されている。この凹溝５０２は、スルーボルトを配置するとともに、ヨーク５０１の内周において固定磁極５５０の位置決めに用いられる。
【００５８】
（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８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。
【００５９】
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。
【００６０】
（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に示すように、後述するブラシ保持部材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、アーマチュアシャフト５１０に対して略垂直方向になるように固定されている。
【００６１】
マグネットスイッチ６００は、図９および図１０に示すように、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
この上側可動接点６１２は、図９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。
【００６８】
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。
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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、規制部２３２の戻り回転規制爪２３１が、ピニオン２００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。
【００７２】
（エンドフレーム７００の説明）
エンドフレーム７００は、図１１に示す樹脂製（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、後述するブラシ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。
【００７３】
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。
なお、圧縮コイルバネ９１４は、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る。このため、圧縮コイルバネ９１４のバネ応力および荷重を容易に適性値に設定でき、圧縮コイルバネ９１４の寿命を大幅に向上させることができる。
【００７４】
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。
【００７５】
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。この固定接点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。
【００７６】
（ブラシ保持部材９００の説明）
ブラシ保持部材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ュアシャフト５１０の後端をブラシ保持部材軸受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、ブラシ保持部材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。
【００７７】
ブラシ保持部材９００は、図１２ないし図１４に示す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、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（正極のブラシに相当する）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１３は図１２のＡーＡ断面図であり、図１４は図１２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（負極のブラシに相当する）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。
【００７８】
このように、ブラシ保持部材９００によってブラシ９１０を保持させることによって、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て、組付工数を低減することができる。
なお、ブラシ９１０は、柱体を呈し、圧縮コイルバネ９１４によって前方へ付勢され、ブラシ９１０の前端が電機子コイル５３０の後側の上層コイル端５３４の後面に付勢される。
【００７９】
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、ブラシ保持部材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。
【００８０】
ブラシ保持部材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。
【００８１】
ブラシ保持部材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。
ブラシ保持部材９００の後面には、過熱保護用の温度スイッチ（図示しない）を保持する保持部９６０が設けられている。なお、温度スイッチは、所定温度に達すると、マグネットスイッチ６００をＯＦＦ し、モータへの通電を停止して、スタータを保護するものである。
【００８２】
一方、スタータには、電機子コイル５３０の後側の上層コイル端５３４の回転によって遠心風を生じさせ、ハウジング４００から吸い込んだ空気を、ブラシ保持部材９００の符号９８０に示した開口よりエンドフレーム７００内に吸引し、その後ブラシ保持部材９００の符号９７０に示した開口より電機子コイル５３０の後側へ導き、ブラシ９１０の摺接面およびその周辺を冷却した後、摺接面で発生したブラシ粉とともにヨーク５０１の下端に設けられた排出穴５０３を介してスタータの外部へ排出される空気通路が設けられている。
【００８３】
〔第１実施例の作動〕
次に、上記スタータの作動を図１５（ａ）ないし（ｃ）の電気回路図を用いて説明する。
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。
【００８４】
プランジャ６１０が上昇を開始すると、プランジャ６１０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、規制部２３２が下降する。規制部２３２の下降によって、戻り回転規制爪２３１がピニオン２００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１５（ａ）参照｝。
【００８５】
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、ブラシ保持部材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、アーマチュア５４０が低速回転する。
【００８６】
アーマチュアシャフト５１０が回転すると、遊星歯車減速機構３００のプラネタリーギヤ３２０が、アーマチュアシャフト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。
【００８７】
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２００も回転しようとするが、ピニオン２００は戻り回転規制爪２３１によって回転が規制されているため、ピニオン２００は出力軸２２０のヘリカルアウタスプライン２２１に沿って前進する。
【００８８】
ピニオン２００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２００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２００が前進すると、戻り回転規制爪２３１がピニオン２００の凹凸２１４から外れ、その後、戻り回転規制爪２３１の前端が、ピニオン２００の後面に設けられたスラスト軸受２１５の後側に落ち込んで配置される。
【００８９】
一方、ピニオン２００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、アーマチュア５４０を高速回転する。
【００９０】
アーマチュアシャフト５１０の回転は、遊星歯車減速機構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２００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２００のピニオンギヤ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。
【００９１】
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２００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２００に後退力が生じる。しかるに、ピニオン２００の後方に配置された戻り回転規制爪２３１によって、ピニオン２００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１５（ｂ）参照｝。
【００９２】
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２００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２００が回転駆動される。すると、リングギヤ１００からピニオン２００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。このように、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のローラ溝部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。
【００９３】
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２００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ュア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。
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。
【００９４】
また、プランジャ６１０が下方に戻されると、回転規制部材２３０の復帰バネ部２３３の作用によって、戻り回転規制爪２３１が上方に復帰し、戻り回転規制爪２３１がピニオン２００の後方から離脱する。すると、ピニオン２００は、リターンスプリング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２００の後端が出力軸２２０のテーパ部２２２に当接する。つまり、ピニオン２００が、スタータの始動前に戻される｛図１５（ｃ）参照｝。
【００９５】
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９１０ａ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→ブラシ保持部材９００の順に導通する。つまり、上側のブラシ９１０（正極ブラシに相当する）と下側のブラシ９１０（負極ブラシに相当する）とが、ブラシ保持部材９００を介して短絡する。一方、アーマチュア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、ブラシ保持部材９００、下側のブラシ９１０を介して短絡するため、アーマチュア５４０の惰性回転に制動力が与えらえる。この結果、アーマチュア５４０は急速に停止する。
【００９６】
〔第１実施例の効果〕
本実施例によれば、ピニオン２００を回転駆動する出力軸２２０に対して軸方向に移動させることができ、移動部材（ピニオン２００＋スラスト軸受２１５）の重量を、従来の移動部材（ピニオン＋ピニオン軸）の重量に比較して約１／５ほど小さくできる。また、モータ５００の回転力を利用してピニオン２００を軸方向へ移動しているため、マグネットスイッチ６００に要求される力は、可動接点６１１、６１２を作動させる力と、戻り回転規制爪２３１を作動させる力とで済み、マグネットスイッチ６００に要求される発生力は従来に比較してわずかで良い。このため、マグネットスイッチ６００を従来に比較して小型、軽量化できる。
【００９７】
また、移動部材の重量を、従来の移動部材の重量に比較して、約１／５ほど小さくできるため、ピニオン２００を移動するためのエネルギーを、従来に比較して低減することができる。このため、スタータの作動時に要するエネルギーが低減し、スタータを駆動する電源装置（鉛蓄電池、電気二層コンデンサ等）の負荷が低減する。この結果、電源装置を従来に比較して小型、長寿命化することができる。
さらに、移動部材の重量を、従来の移動部材の重量に比較して、約１／５ほど小さくできるため、ピニオン２００がリングギヤ１００に噛み合う際の衝撃を低減できる。
【００９８】
一方、ピニオン２００の後方に戻り回転規制爪２３１が配置されて、ピニオン２００の戻りが規制された状態では、ピニオン２００と戻り回転規制爪２３１との回転差をスラスト軸受２１５が吸収する。このように、ピニオン２００の回転がスラスト軸受２１５で吸収されて、ピニオン２００の回転トルクが戻り回転規制爪２３１へ伝わるのが抑えられ、結果的にピニオン２００と戻り回転規制爪２３１との間における磨耗、発熱、回転ロスの発生を抑えることができる。さらに、ピニオン２００がリングギヤ１００によって駆動されて、ピニオン２００が出力軸２２０より速く回転し、その回転差でピニオン２００が後方へ戻る力を受けると、ピニオン２００と後述する戻り回転規制爪２３１との間に大きな荷重がかかる。しかるに、回転差をスラスト軸受２１５が吸収するため、ピニオン２００と戻り回転規制爪２３１との間での磨耗、発熱、回転ロスを抑えることができるため、長期に亘ってスタータ性能を維持することができる。
【００９９】
さらに、本実施例では、スラスト軸受２１５を、軌道輪２１６と、この軌道輪２１６と複数の球体２１７とからなる転がり軸受を採用しているため、戻り回転規制爪２３１に伝えられる回転力が大変小さく抑えられる。このため、剛性の低い戻り回転規制爪２３１を使用しても、この戻り回転規制爪２３１がピニオン２００の回転に巻き込まれて破損する不具合が生じない。なお、戻り回転規制爪２３１の剛性を低くできるため、この戻り回転規制爪２３１を作動させるマグネットスイッチ６００の作動力を小さくでき、この結果からもマグネットスイッチ６００を小型軽量化できる。
【０１００】
なお、ピニオン２００にスラスト軸受２１５を組付けた後に、ピニオン２００を熱処理を施すように設けることにより、スラスト軸受２１５の軌道輪２１６を別途熱処理する必要がなく、軌道輪２１６の硬度を所定値以上にするための工程を省略することもできる。
また、戻り回転規制爪２３１は、マグネットスイッチ６００のプランジャー６１０の移動力によって、復帰バネ部２３３の拡張力に打ち勝ってピニオン２００の後方に配置している。このため、マグネットスイッチ６００がＯＦＦ されると、復帰バネ部２３３の拡張力によって、戻り回転規制爪２３１がピニオン２００の後方から確実に離脱することができる。
【０１０１】
〔第２実施例の構成〕
図１６は第２実施例を示すスタータの断面図である。
上記の実施例では、マグネットスイッチ６００をモータ５００の後方に配置するとともに、プランジャ６１０をモータ５００のアーマチュアシャフト５１０に直交方向に配置した例を示したが、本実施例のスタータは、マグネットスイッチ６００をモータ５００の下方に配置するとともに、プランジャ６１０をモータ５００のアーマチュアシャフト５１０に平行方向に配置したものである。
【０１０２】
〔第３実施例の構成〕
図１７は第３実施例を示すもので、スラスト軸受２１５が組み付けられたピニオン２００の断面図である。
上記の第１、第２実施例では、ピニオンギヤ２１０は、１つの部材の外周にピニオンギヤ２１０（外歯）が形成され、その部材の内周にヘリカルインナスプライン２１１（内歯）が形成されている例を示した。これに対して本実施例のピニオン２００は、内周にヘリカルインナスプライン２１１を備えるピニオンインナ２００ａと、外周にピニオンギヤ２１０を備えるピニオンアウタ２００ｂとを別々に設け、その後回転不能に結合したものである。なお、結合方法の一例としては、ピニオンインナ２００ａとピニオンアウタ２００ｂとの間に回り止め（例えばキー溝）を設けて圧入する圧入法や、溶接技術で結合する溶接法等がある。
【０１０３】
第１、第２実施例で示したように、１つの部材にピニオンギヤ２１０とヘリカルインナスプライン２１１の両方を冷間鍛造で形成するのは困難である。このため、第１、第２実施例は、外歯であるピニオンギヤ２１０は切削加工で形成することとなる。これに対して、本実施例では、ピニオンインナ２００ａとピニオンアウタ２００ｂとを、それぞれ冷間鍛造で形成でき、結果的に製造コストを低減できる。
【０１０４】
また、ピニオンインナ２００ａに対して、多種類のピニオンアウタ２００ｂを種々結合できる。このため、ピニオンアウタ２００ｂのみを多種類設けることで、多種類のピニオン２００を製造できる。つまり、ピニオンギヤ２１０は、エンジンの仕様等に応じて多種類の仕様が要求されるが、ヘリカルインナスプライン２１１は、単種類あるいは少種類の仕様で済む。そして、本実施例のように、ピニオンインナ２００ａとピニオンアウタ２００ｂとを分けて設けることで、ピニオンインナ２００ａとピニオンアウタ２００ｂとの組合せで、多種類のピニオン２００が製造でき、多種類のエンジンに対応したスタータを製造できる。また、ピニオンインナ２００ａは量産効果が得られ、結果的にピニオン２００のコストを抑えることができる。
【０１０５】
なお、本実施例のピニオン２００は、ピニオンアウタ２００ｂの冷間ダレ部２１０ａにより、第１、第２実施例に比較して重量が増すが、従来の移動部材の重量に比較すれば、本実施例のピニオン２００の重量の方が十分に軽量であり、第１実施例と同様な作用効果を奏する。
【０１０６】
〔第４実施例〕
図１８は第４実施例を示すもので、ピニオン２００および回転規制部材２３０の側面断面図である。
上記の第１実施例では、スラスト軸受２１５の一例として転がり軸受を例に示したが、本実施例のスラスト軸受２１５は滑り軸受を用いたものである。
本実施例のスラスト軸受は、例えばセラミック製のリング体で、ピニオン２００の後面に当接する面が摩擦係数が小さくなるように平滑に仕上げられ、逆に戻り回転規制爪２３１が当接する面が戻り回転規制爪２３１との間で回転が生じないように凹凸状（あるいはザラツキ状）に設けられている。
【０１０７】
そして、戻り回転規制爪２３１がスラスト軸受２１５の後方に当接した状態では、ピニオン２００の後面とスラスト軸受２１５（セラミック製のリング体）の前面との間で滑りが生じて、ピニオン２００とスラスト軸受２１５との間の回転差を吸収するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明スタータの実施例を示す側面断面図である（第１実施例）。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、回転規制部材をピニオン部に組付けた際の正面図および一部断面側面図である（第１実施例）。
【図３】回転規制部材の斜視図である（第１実施例）。
【図４】センターブラケットの後面図である（第１実施例）。
【図５】センターブラケットの側面断面図である（第１実施例）。
【図６】センターブラケットの正面図である（第１実施例）。
【図７】アーマチュアの側面断面図である（第１実施例）。
【図８】ヨークの正面図である（第１実施例）。
【図９】マグネットスイッチのプランジャおよび固定接点の分解斜視図である（第１実施例）。
【図１０】マグネットスイッチを示す斜視図である（第１実施例）。
【図１１】エンドフレームおよび圧縮コイルバネを示す断面図である（第１実施例）。
【図１２】ブラシ保持部材を示す後面図である（第１実施例）。
【図１３】図１２のＡ−Ａ線に沿う断面図である（第１実施例）。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である（第１実施例）。
【図１５】（ａ）、（ｂ）および（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（第１実施例）。
【図１６】スタータの断面図である（第２実施例）。
【図１７】ピニオンの断面図である（第３実施例）。
【図１８】ピニオンおよび回転規制部材の側面図である（第４実施例）。
【符号の説明】
１００ リングギヤ
２００ ピニオン
２１０ ピニオンギヤ
２１１ ヘリカルインナスプライン
２１５ スラスト軸受（吸収手段）
２２０ 出力軸
２２１ ヘリカルアウタスプライン
２３１ 戻り回転規制爪（戻り規制手段および回転規制手段）
３００ 遊星歯車減速機構
５００ モータ
２００ａ ピニオンインナ
２００ｂ ピニオンアウタ

Claims (4)

1. ヘリカルアウタスプラインを外周に備え、回転駆動される出力軸と、
   前記ヘリカルアウタスプラインに噛合した状態で、前記出力軸の軸方向に移動可能に装着されるヘリカルインナスプラインを内周に備えるとともに、外周にエンジンのリングギヤに噛合可能なピニオンギヤを備えるピニオンと、
   通電により回転動力を発生し、前記出力軸を駆動するモータとを備え、
   前記モータの起動時に前記出力軸と前記ピニオンとに回転差を生じさせて前記ピニオンを軸方向へ移動させ、前記ピニオンと前記リングギヤとを噛合させるスタータであって、
   さらに、前記ピニオンと前記リングギヤとが噛合した状態で、前記ピニオンの軸方向の一端側に配置可能に設けられ、前記ピニオンの軸方向の戻りを規制する戻り規制手段と、
   前記ピニオンと前記戻り規制手段との間に配置され、前記ピニオンと前記戻り規制手段との回転差を吸収するスラスト軸受と
   を備えることを特徴とするスタータ。
2. 請求項１のスタータにおいて、
   前記ピニオンは、前記ヘリカルインナスプラインを備えるピニオンインナと、
   このピニオンインナと一体的に回転する前記ピニオンギヤを備えるピニオンアウタとを備える
   ことを特徴とするスタータ。
3. 請求項１または請求項２のスタータにおいて、
   前記スラスト軸受は、転がり軸受を用いた
   ことを特徴とするスタータ。
4. 請求項１または請求項２のスタータにおいて、
   前記スラスト軸受は、滑り軸受を用いた
   ことを特徴とするスタータ。

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