JP3827110B2

JP3827110B2 - スタータ

Info

Publication number: JP3827110B2
Application number: JP21076997A
Authority: JP
Inventors: 正浩宗; 安藤　　和広; 由人高木; 剛志荒木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-08-06
Filing date: 1997-08-05
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2017-08-05
Also published as: JPH10103199A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明のスタータは、自動車等のエンジンを始動するスタータ（始動装置）の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭５０−５８０７号公報には、駆動軸のヘリカルスプラインとの嵌合により、ピニオンギヤがエンジンのリングギヤと噛み合う位置にまで、ピニオン移動体が押し出されるスタータが、従来技術として開示されている。
同スタータには、駆動軸が回転を始める際にピニオン移動体の回転を規制し、もってスプラインの推進作用を高める回転規制手段が装備されている。それゆえ、ドライブレバー等を介し、マグネットスイッチの力そのものでピニオン移動体をリングギヤ側へ移動させる必要がない。その結果、小型軽量なマグネットスイッチで十分であるから、その分スタータが小型軽量化され、コストダウンにもなるという効果を持っていた。
【０００３】
同スタータの起動時には、ピニオン移動体は、駆動軸が回転を始める時からスプラインの作用で急激に加速され、また、移動の途中で回転速度も上がりつつ、ピニオンギヤがリングギヤと噛み合う位置にまで突進する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来技術によるスタータでは、前述のように、スタータ休止時のピニオン移動体が最もリングギヤから離れている位置から、いきなりスプラインの作用で急激に加速される。また、駆動軸の回転により回転速度もあがっているので、ピニオンギヤは、相当の前進速度および回転速度をもってリングギヤと噛み合っていた。
【０００５】
すなわち、ピニオンギヤがリングギヤと噛み合い始める時点では、かなりの回転数でピニオン移動体およびスタータモータのアーマチャは回転しており、大きな噛み合い衝撃を生じていた。それゆえ、ピニオン移動体や駆動軸などの駆動系には大きな衝撃に耐えるだけの剛性強度が要求され、耐用寿命を満たすよう十分頑丈に作るためには、重量や容積が増加せざるを得なかった。
【０００６】
そこで本発明は、ピニオンギヤがエンジンのリングギヤと噛み合う際の噛み合い衝撃が小さく、より軽量なスタータを提供することを解決すべき課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するために、発明者らは以下の手段を発明した。なお、ここで参照されている請求項の番号は、出願時のものである。
（第１手段）
本発明の第１手段は、請求項１記載のスタータである。
本手段では、ピニオン移動手段の作用により、ピニオン移動体がリングギヤの端面の付近（端面直前でもすでに噛み合っていてもどちらでも良い）にまで移動する。その後、マグネットスイッチのメインスイッチが閉じてモータに通電される。モータの回転駆動力により駆動軸が回転を始めると、回転規制されているピニオン移動体は捩じれスプラインの作用によりさらに押し出され、モータの駆動力でピニオンギヤを介してエンジンを駆動できる位置まで移動し、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合ってリングギヤを回転駆動する。
【０００８】
すなわち、メインスイッチが閉じてモータに通電され、駆動軸が回転を始める時点には、すでにピニオン移動体はピニオン移動手段の作用でリングギヤの端面の付近の所定位置にまで移動している。それゆえ、駆動軸が回転を始めて捩じれスプラインの作用でピニオンギヤが移動を始めると、わずかの距離の移動でリングギヤを通常駆動できる噛み合い位置に到達する。駆動軸が回転を始めてからリングギヤと噛み合い始めるまでごく短時間しか経っていないので、モータのアーマチャおよびピニオン移動体の回転速度はまだ低い段階で、ピニオンギヤはリングギヤと噛み合う。
【０００９】
その結果、噛み合い衝撃は軽微になるので、モータからピニオンギヤに至るまでの駆動系にかかる衝撃荷重は小さくなり、この駆動系を構成している各部品の剛性強度に対する要求は大きく緩和される。それゆえ、スタータをより軽量に製造することが可能になり、部品の容積が小さくなる分、価格も安価になる。
したがって本手段によれば、噛み合い衝撃が小さくて、より軽量なスタータを安価に提供することが可能になるという効果がある。あわせて、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合い衝撃が小さいので、衝撃騒音が小さくなるばかりではなく、両ギヤの歯の一部が欠けるなどの破損も防止され、両ギヤの寿命が延びるという効果も生じる。また、スタータを支持している部分への衝撃荷重も減少し、いっそう軽量化を進めることができる。
【００１０】
（第２手段）
本発明の第２手段は、請求項２記載のスタータである。
本手段では、ピニオン移動手段はレバーであり、レバーの一端側でマグネットスイッチの可動鉄心に駆動されてレバーが支点回りに傾動すると、レバーは他端側でピニオン移動体に当接し、ピニオン移動体をリングギヤの方へ移動させる。可動鉄心の移動距離は一定であり、これによるレバーの傾動角度も一定であるので、レバーによるピニオン移動体の移動距離も所定距離に定まっている。それゆえ、レバーの一端側と他端側とでアーム長の比率を適正に設定することにより、メインスイッチが閉じて駆動軸が回転を始める時に、リングギヤとの噛み合い寸前の所定位置にピニオン移動体を移動させておくことができる。
【００１１】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、簡素な構成のピニオン移動手段により、最も適正な位置にピニオン移動体を移動させることができ、噛み合い衝撃を最小化できるという効果がある。また、ピニオン移動手段の構成が簡素で、しかもピニオン移動手段がアーム長を調整容易なレバーであるので、ピニオン移動体の設計が容易であるという効果もある。
【００１２】
（第３手段）
本発明の第３手段は、請求項３記載のスタータである。
本手段では、回転規制手段は、ピニオン移動体の回転を規制する第１突出部と、ピニオン移動手段のレバーの溝に係合している第２突出部とを有する、回転規制部材である。回転規制部材が可動鉄心の移動により駆動されると、第１突出部はピニオン移動体の凹凸部に係合して回転を規制する。一方、第２突出部は係合している溝に沿ってスライドしてレバーを傾動させ、レバーの他端でピニオン移動体を所定位置にまで押し出す。それゆえ、マグネットスイッチの可動鉄心が所定距離移動し、メインスイッチが閉じてモータに通電される時までには、回転規制手段によるピニオン移動体の回転規制と、ピニオン移動手段によるピニオン移動体の所定位置までの押し出しとが完了している。この状態からモータの回転駆動力で駆動軸が回転を始め、回転を規制されているピニオン移動体は、スプラインの作用でリングギヤとの噛み合い位置へと強力に押し出される。
【００１３】
すなわち、本手段では、スプラインによるピニオン移動体の押し出し作用が始まる時点で、簡素な構成の回転規制部材およびレバーにより、ピニオン移動体の回転規制および所定位置までの押し出しがなされている。
したがって本手段によれば、前述の第２手段の効果に加えて、簡素かつ安価に回転規制手段およびピニオン移動手段を製造することができ、いっそう軽量安価で信頼性が高いスタータを提供することができるという効果がある。
【００１４】
（第４手段）
本発明の第４手段は、請求項４記載のスタータである。
本手段では、回転規制部材がピニオン移動体に係合した時に、ピニオン移動体を駆動軸の反回転方向に相対回転させるように付勢するために、ピニオン移動体は、駆動軸の捩じれスプラインに沿って所定位置まで前進する。そして、駆動軸が回転すると、回転規制手段はそのままピニオン移動体を回転規制しているので、ピニオン移動体は駆動軸との相対回転によってさらに前進し、通常の噛み合い駆動位置に到達する。
【００１５】
したがって本手段によれば、特に別の部品を用意することなく、回転規制部材にピニオン移動体所定位置までの前進とピニオン移動体の回転規制という２つの機能を持たせることができる。その結果、部品点数の低減、さらなる小型軽量化、および大幅なコストダウンが図れるという効果がある。
（第５手段）
本発明の第５手段は、請求項５記載のスタータである。
【００１６】
本手段では、マグネットスイッチの可動鉄心が移動してメインスイッチが閉じ、モータに通電されて駆動軸が回転を始める際には、すでにピニオン移動手段および前記回転規制手段が作動している。すなわち、駆動軸が回転を始める際には、すでに、ピニオン移動手段によりピニオン移動体はリングギヤ寸前の適正な位置へ移動済みであり、また、回転規制手段によりピニオン移動体の回転は規制されていてスプラインの押し出し作用が強力に得られる。
【００１７】
しかも、ピニオン移動手段および回転規制手段の作動は、マグネットスイッチの可動鉄心の移動の一挙動によって行われている。それゆえ、ピニオン移動手段および回転規制手段を駆動する駆動手段は、マグネットスイッチ一つで事足り、構成が簡素になっている。
したがって本手段によれば、前述の各手段の効果に加えて、ピニオン移動手段および回転規制手段（さらにモータも）がマグネットスイッチの一挙動で作用し、構成が簡素であるから、スタータはよりいっそう安価になりその信頼性も向上するという効果がある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明のスタータの実施の形態については、当業者に実施可能な理解が得られるよう、以下の実施例等で明確かつ充分に説明する。
〔実施例１〕
（実施例１の構成）
本発明の実施例１としてのスタータ（エンジン始動装置）では、図１に示すように、構造部材が前方から、フロントケース（ハウジング）２、センタケース１７、ヨーク（継鉄）３、ブラシホルダ５、リヤケース１０の順で配設されている。フロントケース２とリヤケース１０との間に図示しないスルーボルトが渡されており、両ケース２，１０の間にセンタケース１７、ヨーク３およびブラシホルダ５が挟持され、互いに隣り合う部材と嵌合して固定されている。
【００１９】
ブラシホルダ５およびリヤケース１０は、それぞれ絶縁性の樹脂成形部材で軽量であるから、フロントケース２からの慣性モーメントが小さく、スタータが揺れ振動しにくい。なお、本実施例のスタータの前方・後方などの方向の表記については、各図中に付記された方向を示す矢印に従うものとする。
フロントケース２およびセンターケース１７の内部には、駆動軸としての出力軸２２が、軸方向に移動規制され軸回りに回転自在に軸支されている。すなわち、出力軸２２の先端部２２ｄは、フロントケース２の先端部に固定されている軸受け３１に支承されている。また、出力軸２２の後部２２ｅは、センタケース１７の有底部１７ａの中央の筒部１７ｂにおいて、略回転対称形状のセンタケース１７に対して同軸に固定されている軸受け３２に支承されている。
【００２０】
フロントケース２内部にある出力軸２２の中間部には、外周面の一部に捻れ（捩れまたはヘリカルとも）スプライン２２ｃが形成されている。出力軸２２のスプライン２２ｃには、ピニオン移動体２６の中央の貫通孔の内周面に形成されている捻れスプライン２６ｃが係合しており、ピニオン移動体２６は、出力軸２２のスプライン２２ｃに沿って軸方向に移動可能に保持されている。
【００２１】
ピニオン移動体２６の前部から中間部にかけては、エンジンの駆動軸（例えばクランク軸）に設けられているリングギヤ３４と噛み合うピニオンギヤ２６ａが、一体に形成されている。一方、ピニオン移動体２６の後端部には、ピニオンギヤ２６ａの外径よりも外径が大きく、外周面に周方向に複数の凹凸が配設されている凹凸部２６ｄが、同様に一体に形成されている。さらに、ピニオン移動体２６の後端面には、コロ３５で軸方向に支承され回転自在でありながら、軸方向にはピニオン移動体２６に対して移動が規制されているワッシャ３６が配設されている。すなわち、ピニオン移動体２６の後端面とコロ３５とワッシャ３６とで、スラスト軸受け状の構造が形成されている。また、ピニオン移動体２６は、その前端面に一端を当接している付勢スプリング（圧縮コイルばね）２９により、常時後方に押圧付勢されている。
【００２２】
センタケース１７の内部には、インターナルギヤ１８、遊星ギヤ１９およびサンギヤ８ｃを構成要素とする遊星減速装置５０が収容されている。すなわち、センタケース１７の内周面に接合してインターナルギヤ１８が固定されており、インターナルギヤ１８の内周面のギヤ部１８ａには、複数の遊星ギヤ１９が内接して噛み合っている。
【００２３】
各遊星ギヤ１９は、それぞれその軸心において軸受け２０を介してピン２１で回転自在に軸支されており、各ピン２１は、それぞれ出力軸２２の後端部を形成している鍔部２２ａに固定されている。それゆえ、出力軸２２の鍔部２２ａにより、各遊星ギヤ１９は出力軸２２回りに公転可能に保持されている。各遊星ギヤ１９の中心には、モータ１００の回転軸（電機子軸）８０の先端部付近に形成されているサンギヤ部８ｃが配設されており、全ての遊星ギヤ１９と噛み合っている。したがって、モータ１００の軸出力は、回転軸８０から遊星減速装置５０を介して回転数が数分の一程度に減速され、出力軸２２からピニオンギヤ２６ｃへと伝達される。
【００２４】
遊星減速装置５０とモータ１００とは、隔壁２３により仕切られている。なお、インターナルギヤ１８の前部内周にはカム室１８ｂが一体に形成されており、カム室１８ｂとセンタケース１７の中央筒部１７ｂの外周面と両者に介在している複数のローラ１０１とで、ワンウェイクラッチが形成されている。
モータ１００は、ヨーク３および固定磁極４とからなる固定子４０と、回転軸８０にサンギヤ８ｃが形成されている電機子（アーマチャ）８と、複数のブラシ６を保持しているブラシホルダ５とから構成されている。モータ１００の回転軸８０は、先端部８ｄで出力軸２２の後端面に開口している凹部（盲孔）２２ｂ内に固定されている軸受け３２により、後端部８ｂでブラシホルダ５の中央部の盲孔５ｂに固定されている軸受け３０により、回転自在に支承されている。
【００２５】
回転軸８０を中心に回転する電機子８の後部には、円筒状の整流子８ａが配設されている。一方、ブラシホルダ５の複数の箱状凹部５ａに保持された各ブラシ６は、それぞれスプリング７により中心方向へ付勢されており、所定の押圧力で整流子８ａと摺動可能に当接して、整流子８ａと電気的に導通している。
スタータの後端部分には、椀状のリヤケース１０がブラシホルダ５の後端部と嵌合して固定されている。リヤケース１０の内部には、マグネットスイッチ１２が軸心を上下方向に配設されて固定されている。マグネットスイッチ１２は、可動鉄心１４と可動鉄心１４を磁気吸引する電磁コイル１３とを有し、可動鉄心１４の上部には、可動接点１５が可動鉄心１４から上方へ突出しているロッドに固定保持されている。
【００２６】
リヤケース１０の上部には、正極端子１１が外側に突出して固定されており、リヤケース１０の上部の内部には、正極端子１１と導通している固定接点１１ａが固定されている。リヤケース１０の内部には、固定接点１１ａと所定距離を空けて隣接している固定接点（図略）があり、ブラシ６の半数に図示しない被覆導線で導通している。
【００２７】
リヤケース１０の内部空間の上部には、可動接点１５、固定接点１１ａおよび他の上記固定接点（図略）からなるメインスイッチ６０が構成されている。電磁コイル１３に通電されて、可動鉄心１４が電磁コイル１３内に吸引されると、可動接点１５は可動鉄心１４とともに上方へ移動し、固定接点１１ａおよび他の上記固定接点（図略）とを導通させ、メインスイッチ６０が閉じてモータ１００に通電される。ここで、非通電時の可動接点１５と固定接点１１ａとの距離をＬ２と定義しておく。
【００２８】
可動鉄心１４の下端部１４ａには、ステンレス鋼の縒り線等からなるワイヤケーブル１６の一端（後端部）１６ａが接続されている。ワイヤケーブル１６は、この一端１６ａから下方に延在し、リヤケース１０に軸支されているシーブ１６ｃで前方に向きを変え、リヤケース１０の内部空間の下部に前後方向に形成されている溝を通って前方に延在している。ワイヤケーブル１６は、さらにブラシホルダ５、ヨーク３およびセンタケース１７の下面の外周面に沿って前方に延在し、フロントケース２の内部空間の下部に前後方向に形成され得ている溝に導入されている。ブラシホルダ５、ヨーク３およびセンタケース１７の下面の外周面には、ワイヤケーブル１６が露出しないように下方に凸の樋上のカバー３８が固定され、ワイヤケーブル１６を覆っている。
【００２９】
フロントケース２に導入されているワイヤケーブル１６は、フロントケース２に軸支されているシーブ１６ｄで上方に向きを変え、他端（前端部）１６ｂを略上方に延在させている。ワイヤケーブル１６の他端１６ｂは、その先端で回転規制部材としてのコイル状弾性部材２５の第２突出部としての下部突出部２５ｂに接合されている。ここで、シーブ１６ｃ，１６ｄは、溝が十分に深く、溝の外縁部がリヤケース１０およびフロントケース２の内壁面に近接しているので、ワイヤケーブル１６が緩んでもワイヤケーブル１６がシーブ１６ｃ，１６ｄから外れることはない。
【００３０】
コイル状弾性部材２５は、図２に示すように、ばね鋼等からなる線材を屈曲させて形成されている部材であり、回転規制手段の一部をなす回転規制部材である。コイル状弾性部材２５は、略コイル状の本体部分２５ｃの上端から直角に屈曲して前方に突出している第１突出部材としての棒状の上部突出部２５ａを有している。また、本体部分２５ｃの下端部からは、直角に屈曲した第２突出部としての棒状の下部突出部２５ｂが前方へ突出しており、下部突出部２５ｂの前端部２５ｄは右方へ直角に屈曲して、所定の長さの水平部分を形成している。
【００３１】
コイル状弾性部材２５の上部突出部２５ａの根本部分は、マグネットスイッチ１２が作動してワイヤケーブル１６が引かれると、貫通溝２４ｂに沿って下降する。すると、ピニオン移動体２６の外周の凹凸部２６ｄの凹部（図１および図３参照）に、はまり込んで、ピニオン移動体２６の回転を規制する。上部突出部２５ａの長さは、モータ１００作動時にピニオン移動体２６が所定距離前進しても、ピニオンギヤ２６ａがリングギヤ３４に十分な深さで噛み合うまで上記凹部に係合し、ピニオン移動体２６の回転を規制するだけの長さがある。なお、ピニオン移動体２６の凹凸部２６ｄの凸部と上部突出部２５ａとの間隔は、距離Ｌ１と定義する。
【００３２】
一方、コイル状弾性部材２５の下部突出部２５ｂは、中間部分または根本部分でワイヤケーブル１６の他端部１６ｂが巻き付けられて溶接されており、前端部２５ｄはレバー３７の溝３７ｃを貫通してレバー３７の下半部と係合している。コイル状弾性部材２５の上部突出部２５ａおよび下部突出部２５ｂは、再び図１に示すように、プレート２４の上半部および下半部に開けられている貫通溝２４ｂ，２４ｃをそれぞれ貫通して、フロントケース２の内部空間に突出している。それゆえ図３に示すように、コイル状弾性部材２５には貫通溝２４ｂ，２４ｃに沿って上下動可能に保持されている。
【００３３】
また、図３に示すように、一端がプレート２４の前面に固定されているスプリング（ねじりコイルばね）３３が、上部突出部２５ａを上方に押圧付勢しており、コイル状弾性部材２５は常時上方に付勢されている。それゆえ、マグネットスイッチ１２の作動時以外には、コイル状弾性部材２５は可動範囲の上端に位置している。なお、再び図１に示すように、コイル状弾性部材２５の本体部分２５ｃは、プレート２４とセンタケース１７の有底部１７ａとの間の間隙に収容されているので、コイル状弾性部材２５の各方向への傾動は規制されている。
【００３４】
レバー３７は、外形が「く」の字型の機能部材であり、鋼板打ち抜き加工によって形成されている。レバー３７は、プレート２４から切り起こされて前方へ突出している支柱２４ａに、レバー３７の形状が屈折している中央部のピボット３７ａで軸支されており、前後に傾動可能である。
レバー３７の下半部は下端部をやや前方に出す方向に傾いており、同下半部には貫通溝３７ｃが形成されている。この貫通溝３７ｃには、コイル状弾性部材２５の下部突出部２５ｂの前端部２５ｄが貫通して、貫通溝３７ｃに沿ってスライド可能に係合している。
【００３５】
それゆえ、マグネットスイッチ１２が作動してコイル状弾性部材２５が下方に移動すると、コイル状弾性部材２５の下部突出部２５ｂは貫通溝３７ｃをスライドし、レバー３７の下半部の傾きが減って上下方向に沿って立つ。すると、ピボット３７ａを挟んで反対側にあるレバー３７の上端部３７ｂは、レバー３７の傾動に伴って前方へ移動する。この上端部３７ａは、ピニオン移動体２６の後端面を形成しているワッシャ３６に当接しているので、ピニオン移動体２６はレバー３７の上端部３７ｂに押されて前方の所定位置まで押し出される。この所定位置は、図４に示すように、ピニオンギヤ２６ａがリングギヤ３４に噛み合う直前の位置である。
【００３６】
なお、前述のように、マグネットスイッチ１２が作動していない状態で、コイル状弾性部材２５の上部突出部２５ａとピニオン移動体２６の鍔部２６ｂとの間隔を距離Ｌ１とし、マグネットスイッチ１２のメインスイッチ６０の固定接点１１ａと可動接点１５との間隔を距離Ｌ２とする。すると、Ｌ２はＬ１と同等か、Ｌ１よりもやや長めに設定されている。それゆえ、マグネットスイッチ１２が作動して可動鉄心１４が吸引され、コイル状弾性部材２５がワイヤケーブル１６を介して引き下げられる際に、コイル状弾性部材２５の上部突出部２５ａがピニオン移動体２６の凹凸部２６ｄと係合するまでは、メインスイッチ６０が閉じることがない。
【００３７】
（実施例１の作用）
以上のように構成されている本実施例のスタータは、図示しないキースイッチ操作によりマグネットスイッチ１２の吸引コイル１３に通電されると、次のように作用する。
まず、可動鉄心１４が吸引コイル１３に磁気吸引されて上方へ移動し、それに連動してワイヤケーブル１６がマグネットスイッチ１２側へ引っ張られて、コイル状弾性部材２５がスプリング３３の付勢力に抗して引き下げられる。すると、コイル状弾性部材２５の下部突出部２５ｂの前端部２５ｄは、レバー３７の貫通溝３７ｃ内をスライドしてレバー３７を図１中で反時計回りに傾動させる。
【００３８】
その結果、レバー３７の上端部３７ｂはピニオン移動体２６を後方から押して、前方へ所定距離だけ前進させる。その際、ピニオン移動体２６は、まだ回転を始めていない出力軸２２の捩れスプライン２２ｃに沿って螺旋状（ヘリカル）に回動しつつ前進する。ピニオン移動体２６の後端面を形成しているワッシャ３６は、コロ３６を介してモーメントフリーにピニオン移動体２６に取り付けられているので回動せず、レバー３７の上端部３７ｂに無理な横力を与えてこれを破損することがない。
【００３９】
マグネットスイッチ１２の可動鉄心１４に引かれたワイヤケーブル１６により傾動して、ピニオン移動体２６を前方の所定位置に押し出すレバー３７は、ピニオン移動手段を構成している。ピニオン移動手段の作動の結果、ピニオン移動体２６は、図４に示すように、ピニオンギヤ２６ａがリングギヤ３４の端面の付近に前進する。
【００４０】
一方、コイル状弾性部材２５の上部突出部２５ａは、再び図４に示すように、ピニオン移動体２６の凹凸部２６ｄの凹部にはまりこみ、ピニオン移動体２６の回転を規制するに至る。すなわち、ピニオン移動体２６の凹凸部２６ｄと係合しているコイル状弾性部材２５の上部突出部２５ａで、回転規制手段が構成されている。
【００４１】
次に、この状態で、メインスイッチ６０の可動接点１５が固定接点１１ａおよび図示しない固定接点に当接してメインスイッチ６０が閉じ、モータ１００に通電される。すると、電機子８が回転を始め、その回転軸８０からの軸出力が遊星減速装置５０で減速されて出力軸２２を回転駆動する。しかし、ピニオン移動体２６は上記回転規制手段により回転が規制されているので、回転を始めた出力軸２２のスプライン２２ｃは、ピニオン移動体２６を前方へ押し出し始める。
【００４２】
その結果、ピニオンギヤ２６ａがリングギヤ３４に噛み合い始め、図５に示すように、所定の噛み合い深さに達すると、コイル状弾性部材２５の上部突出部２５ａがピニオン移動体２６の凹凸部２６ｄから外れて回転規制が解かれる。すると、上部突出部２５ａは、コイル状弾性部材２５のばね弾性により下方へわずかに移動して、ピニオン移動体２６の後端面を形成しているワッシャ３６に対面し、ピニオン移動体２６の後退を規制する作用も果たす。
【００４３】
こうして上部突出部２５ａが凹凸部２６ｄから外れて回転規制が解かれると、ピニオン移動体２６は出力軸２２に駆動されて回転を始め、リングギヤ３４を回転駆動し始める。その際、出力軸２２からピニオン移動体２６にかかるトルクにより、スプライン２２ｃに沿ってピニオン移動体２６はモータ１００の駆動力で強力に前方へ押し出される。
【００４４】
そして、完全にピニオンギヤ２６ａがリングギヤ３４と噛み合う位置にまでピニオン移動体２６が前進すると、ピニオン移動体２６の前進は止まり、出力軸２２に対してピニオン移動体２６が滑ることなく、強力にリングギヤ３４を回転駆動するに至る。こうしてエンジンが始動される。
逆に、キースイッチ（図略）の操作により、マグネットスイッチ１２の吸引コイル１３への通電が停止すると、可動鉄心１４を上方へ吸引していた磁気力が消失する。すると、スプリング３３のバネ弾性力により、コイル状弾性部材２５が上方へ押し戻され、上部突出部２５ａがピニオン移動体２６の後方から外れて、ピニオン移動体２６の後退規制が解除される。
【００４５】
コイル状弾性部材２５の復帰に伴って、レバー３７も傾動して元の位置（図１参照）に復帰し、コイル状弾性部材２５も、下部突出部２５ｂがレバー３７の貫通溝３７ｃに沿ってスライドして、元の位置（図１参照）に復帰する。コイル状弾性部材２５の復帰に伴い、その下部突出部２５ｂに端部１６ｂが接合されているワイヤケーブル１６も前方へ引き出され、可動鉄心１４とともに元の位置（図１参照）に復帰する。
【００４６】
この際、可動鉄心１４とともに可動接点１５が下降するので、可動接点１５は固定接点１１ａとの接触が無くなり、メインスイッチ６０が開いてモータ１００への通電が遮断される。すると、ピニオン移動体２６は、逆にトルクがかかっているスプライン２２ｃとスプリング２９との作用により後方へ押し戻され、図１に示す元の位置へ復帰する。
【００４７】
このとき、仮にコイル状弾性部材２５およびレバー３７が復帰途上であっても、ピニオン移動体２６の元の位置への復帰に伴い、レバー３７の上端部３７ｂがピニオン移動体２６のワッシャ３６に押し戻される。それゆえ、レバー３７、コイル状弾性部材２５、ワイヤケーブル１６および可動鉄心１４は、完全に元の位置（図１参照）に復帰し、スタータの作用は終了する。
【００４８】
（実施例１の効果）
本実施例のスタータは、以上のように構成されており作用するので、次に述べる効果を発揮する。
第１に、スタータが軽量化される効果がある。
すなわち、メインスイッチ６０が閉じてモータ１００に通電され、出力軸２２が回転を始める時点では、すでにピニオン移動体２６はピニオン移動手段であるレバー３７に押し出され、リングギヤ３４と噛み合う直前の所定位置にまで移動している。それゆえ、出力軸２２が回転を始めて捩じれスプライン２２ｃの作用でピニオンギヤ２６ａが移動を始めると、わずかの距離の移動でリングギヤ３４と噛み合い始める。出力軸２２が回転を始めてからリングギヤ３４と噛み合い始めるまでごく短時間しか経っていないので、出力軸２２の回転速度はまだ低い段階にあり、ピニオンギヤ２６ａはリングギヤ３４と比較的ゆっくりと噛み合う。
【００４９】
その結果、噛み合い衝撃は軽微になるので、モータ１００からピニオンギヤ２６ａに至るまでの遊星減速装置５０を含む駆動系にかかる衝撃荷重は、大幅に小さくなる。その結果、この駆動系を構成している各部品の剛性強度に対する要求は大きく緩和される。それゆえ、スタータをより軽量に製造することが可能になるという効果がある。
【００５０】
第２に、前述のように軽量なスタータを、より安価に提供できるという効果がある。
すなわち、上記駆動系の剛性強度の要求が緩和され、各部品の容積が小さくて済む分、部品価格も安価になるので、スタータの価格を安価にすることが可能になる。
【００５１】
第３に、ピニオンギヤ２６ａとリングギヤ３４との噛み合い衝撃が小さいので、噛み合い時の衝撃騒音が小さくなるという効果がある。同時に、両ギヤ２６ａ，３４の歯の一部が欠けるなどの破損も防止され、両ギヤ２６ａ，３４の寿命が延びるという効果も生じる。また、スタータを支持している部分への衝撃荷重も減少し、スタータ全体およびエンジン側の取り付け部で、いっそう軽量化を進めることができるという効果もある。
【００５２】
第４に、信頼性も高いという効果がある。
すなわち、モータ１００に通電され出力軸２２が回転を始める際に、回転規制手段によりピニオン移動体２６の回転が規制されている。それゆえ、出力軸２２が回転を始めてしばらく、ピニオン移動体２６は回転しないので、スプライン嵌合の作用により、ピニオン移動体２６はリングギヤ３４と噛み合うまで強力に押し出される。
【００５３】
また、ピニオンギヤ２６ａがリングギヤ３４とある程度噛み合うと、回転規制手段のコイル状弾性部材２５の上部突出部２５ａが本体部分２５ｃの弾性で下降し、ピニオン移動体２６の後端面に対向する。それゆえ、ピニオン移動体２６の後退が規制される作用も生じており、噛み合いの信頼性は向上している。
さらに、ピニオン移動手段や回転規制手段を構成しているコイル状弾性部材２５およびレバー３７の構造が簡素であり、設計しやすく製造しやすい。また、コイル状弾性部材２５およびレバー３７の操作は、マグネットスイッチ１２の可動鉄心１４の一挙動で行われているので、信頼性が高い。
【００５４】
したがって、リングギヤへのピニオンギヤの噛み合いが、より速やかに、かつ確実に行われながら、信頼性もいっそう向上するという効果がある。
（実施例１の変形態様１）
リヤケース１０は、前述の実施例１ではモータ１００の後蓋を形成しているブラシホルダ５と同程度の直径の椀型の形状としている。しかし、マグネットスイッチ１２を格納して保持しているのが、リヤケース１０の主要な機能であるから、リヤケース１０を小型化した変形態様が可能である。
【００５５】
すなわち、図６に示すように、リヤケース１０’の平面形状をスリム化した変形態様が可能である。本変形態様では、リヤケース１０’の内部空間は、ほとんどマグネットスイッチ１２を収容する空間のみである。リヤケース１０’は、上下左右をボルトでブラシホルダ５’に固定されているが、実施例１よりも容積がかなり減少し、エンジンルーム内の空間の占有率も減少している。そればかりではなく、軽量にもなっているのでスタータがいっそう軽量化されるという効果がある。また、スタータ取り付け部から最もモーメントアームが長い部分での重量軽減であるから、慣性モーメントの減少も大きく、スタータの揺れ振動がより少なくなるという効果もある。
【００５６】
（実施例１の変形態様２）
実施例１では、コイル状弾性部材２５を駆動するのに、ワイヤケーブル１６を使用していたが、ワイヤケーブル１６以外の手段でマグネットスイッチ１２の可動鉄心１４の移動を伝達する変形態様も可能である。
可動鉄心１４の駆動力の伝達手段としては、例えば、プッシュプルロッドによる伝達機構や、トルクロッドによる伝達機構、またはガイドチューブ内に挿置されているフレキシブルワイヤ等がある。いずれの伝達手段によっても、前述の実施例１の作用効果を得る設計が可能である。
【００５７】
［実施例２］
ここで、本実施例以下の各実施例では、前述の実施例１と符号が異なっていることをお断りしておく。
（実施例２の構成）
本実施例のスタータ１は、図７に示すように、回転力を発生する始動モータ２、始動モータ２の回転を減速する遊星歯車減速装置（後述）、この減速装置の回転出力を受けて回転する出力軸（駆動軸）３、出力軸３に嵌合するピニオン移動体４、始動モータ２への通電を制御する電磁スイッチ（マグネットスイッチ）５、始動モータ２が回転する前にピニオン移動体４の回転を規制する回転規制部材（回転規制手段）６（図８参照）、及びこの回転規制部材６によるピニオン移動体４の回転規制を解除させるためのプレート７（図１１参照）等から構成されている。
【００５８】
始動モータ２は、磁気枠を形成する円筒形状の継鉄８、この継鉄８の内周面に固着された固定磁極９（例えば複数の永久磁石）、固定磁極９の内周に回転自在に配されたアーマチャ１０、及びアーマチャ１０の後端面（図７の右端面）に設けられた整流子１１に摺接するブラシ１２等より構成される。
アーマチャ１０は、回転軸１３の一端が、アーマチャ１０と減速装置との間を隔てる隔壁板１４に保持された軸受１５を介して回転自在に支持され、回転軸１３の他端が、アーマチャ１０と電磁スイッチ５との間を隔てる隔壁板１６に保持された軸受１７を介して回転自在に支持されている。
【００５９】
上記の遊星歯車減速装置は、回転軸１３の一端側外周に形成されたサンギヤ１８（外歯）、サンギヤ１８の径方向外周に位置するインターナルギヤ１９（内歯）、サンギヤ１８とインターナルギヤ１９との間に配されて両ギヤ１８、１９に噛み合う複数の遊星ギヤ２０、及び遊星ギヤ２０を回転自在に支持するキャリア部２１より構成されている。
【００６０】
インターナルギヤ１９は、フロントハウジング２２の内周に回転規制されたギヤ構成部材２３の内周面に形成されている。遊星ギヤ２０は、キヤリア部２１に圧入されたピン２４の外周に嵌合する軸受２５を介して、回転自在に支持されている。キャリア部２１は、出力軸３の後端部外周に位置し、その出力軸３の後端部との間にローラ２６が介在されて、出力軸３の後端部及びローラ２６とともに一方向クラッチを構成している。その一方向クラッチは、減速装置の回転出力をローラ２６を介して出力軸３に伝達する。
【００６１】
出力軸３は、回転軸１３と同軸に配されて、一端がフロントハウジング２２に保持された軸受２７を介して回転自在に支持され、他端側がギヤ構成部材２３の内筒部２３ａに保持された軸受２８を介して回転自在に支持されている。出力軸３の両軸受２７、２８間の外周面にはヘリカルスプライン（捩じれスプライン）３ａが形成されて、そのヘリカルスプライン３ａにピニオン移動体４の内周に形成されたヘリカルスプライン４ａが嵌合している。
【００６２】
ピニオン移動体４は、エンジンの駆動軸に設けられたリングギヤ２９と噛み合うためのギヤ部（ピニオンギヤ）３０と、ピニオンギヤ３０の後端側（図７の右端側）に、ピニオンギヤ３０より外径が大きく外周に多数の凹凸部３１ａ（図８参照）が形成された鍔部３１を有し、この鍔部３１の後端面にコロ３２を介して回転自在に支持されたワッシャ３３（スラストベアリング）が配設されている。
【００６３】
このピニオン移動体４は、出力軸３のヘリカルスプライン３ａとピニオン移動体４のヘリカルスプライン４ａとが噛み合うことで、出力軸３上を軸方向に移動可能に設けられ、ピニオンギヤ３０の前方に配されたスプリング３４によって、常時スタータ１の後方側（反リングギヤ２９側）へ付勢されている。
電磁スイッチ５は、スタータ１の後端に配されて、碗状を成すリヤケース３５の内周に固定されている。
【００６４】
この電磁スイッチ５は、キースイッチ３６（図１２参照）が閉じて通電される吸引コイル３７と、この吸引コイル３７の内周を移動可能に配されたプランジャ（可動鉄心）３８とを具備し、そのプランジャ３８の移動に伴って始動モータ２の通電回路（図１２参照）に介在されたモータ接点（後述）を開閉する。なお、吸引コイル３７及びプランジャ３８は、プランジャ３８の移動方向がリヤケース３５の径方向（図７の上下方向）となる様に配設されている。
【００６５】
モータ接点は、図１２に示す様に、プランジャ３８の上端部に取り付けられた可動接点３９、リヤケース３５に固定されるバッテリ端子４０と一体に設けられたバッテリ側固定接点４１、およびブラシ１２（正極側）に接続されたモータ側固定接点４２から成り、プランジャ３８が吸引されて図７の上方へ移動した時に、可動接点３９が両固定接点４１、４２に当接することで両固定接点４１、４２が導通する。
【００６６】
回転規制部材６は、図８に示す様に、例えば金属製の棒状部材をループ状に巻回して、両端部６ａ、６ｂを略直角に同一方向へ折り曲げて形成されている。この回転規制部材６は、ループ状に巻回された部位が、ギヤ構成部材２３の前方に配されたプレート７とギヤ構成部材２３との間に形成される空間内で、ギヤ構成部材２３の内筒部２３ａ外周に配されて、同一方向へ折り曲げられた両端部６ａ、６ｂがプレート７より前方へ取り出され、プレート７に対して全体が図７の上下方向に移動可能に設けられている。
【００６７】
プレート７より前方へ取り出された一方の端部６ａ（以下、上部突出部６ａと言う）は、プレート７の径方向上部（ピニオン移動休４の鍔部３１の外周面より径方向外側）より取り出されて、その先端面がピニオン移動体４の鍔部３１より前方に位置している。また、他方の端部６ｂ（以下、下部突出部６ｂと言う）は、プレート７の径方向下部より取り出されて、その先端面がピニオン移動体４のワッシャ３３より後方に位置している。
【００６８】
図９及び図１０はピニオン移動体４の凹凸部３１ａと回転規制部材６の静止時と作動時の関係を、また、図１１は回転規制部材６とプレート７の関係を示しており、それぞれピニオン移動体の前進方向（リングギヤ側）から見た図である。回転規制部材６の下部突出部６ｂは、回転規制部材６の移動方向下方のほぼ中央に位置しており、上部突出部６ａは、ピニオン移動体４を挟んで反対側の移動方向上方から図中やや左方へ変位した位置に設けられている。回転規制部材６は、その弧状の両側部がプレート７の一部を折り曲げられて設けられたガイド壁７ｄによって摺接支持され、図中上下方向に摺動できるようになっている。
【００６９】
回転規制部材６は、プレート７に固定されたスプリング４３が下部突出部６ｂに係合して、そのスプリング４３の付勢力によって常時図７の上方へ付勢されている。また、ロッド４４を通じて電磁スイッチ５の作動力（プランジャ３８の移動）が伝達されることにより、スプリング４３の付勢力に抗して図７の下方へ移動することができる。
【００７０】
ロッド４４は、再び図７に示すように、プランジャ３８に係合してプランジャ３８の移動に追従する移動部４４ａと、下部突出部６ｂに係合して下部突出部６ｂを作動させる作動部４４ｂと、移動部４４ａと作動部４４ｂとを繋ぐ棒状の連結部４４ｃとから成り、この連結部４４ｃがアーマチャ１０の径方向外側及び減速装置の外側を回転軸１３と略平行に延びている。このロッド４４においては、連結部４４ｃが２個の軸受（図示しない）によって回転自在に支持されており、移動部４４ａがプランジャ３８に追従して移動すると、その移動部４４ａの動きが連結部４４ｃの回転運動に変換されて、その連結部４４ｃと共に回転する作動部４４ｂが下部突出部６ｂを作動させることができる。
【００７１】
プレート７は、図１１に示す様に略円形に設けられており、外周縁に形成された２箇所の突起部７ａでフロントハウジング２２に対して回転規制されている。このプレート７には、上部突出部６ａが取り出される開口部７ｂと下部突出部６ｂが取り出される開口部７ｃとが設けられており、上部突出部６ａが取り出される開口部７ｂは、上部突出部６ａが鍔部３１の凹凸部３１ａに係合したままピニオン移動体４の回転に引きずられて移動できる様に、ピニオン移動体４の回転方向へ延びて形成されている。
【００７２】
また、この実施例において、出力軸３の回転方向は図７左方から見て右回転であり、出力軸３のヘリカルスプライン（捩じれスプライン）３ａの捩じれ方向は、ピニオン移動体４がリングギヤ２９に噛み合うように移動する方向に向かって右ねじの方向である。
（実施例２の作用）
次に、本実施例の作動を説明する。
【００７３】
図１２に示すように、キースイッチ３６を閉じると、バッテリ４５から電磁スイッチ５の吸引コイル３７に電流が流れて磁力が発生し、その磁力によりプランジャ３８が図７の上方へ吸引されて移動する。このプランジャ３８の移動により図１０に示すようにロッド４４がＡ方向に回動し、作動部４４ｂを介して回転規制部材６に伝達されて、荷重Ｆの力で回転規制部材６がスプリング４３（図１１参照）を撓ませながら図１０の下方へ移動する。
【００７４】
すると、回転規制部材６の上部突出部６ａがピニオン移動体４の鍔部３１の外周に設けられた凹凸部３１ａに係合するが、ピニオン移動体４に掛かる荷重Ｆがピニオン移動体４の中心Ｏｐに向かわず、左にずれて掛かるように係合するので、ピニオン移動体４には、中心Ｏｐに向かう荷重Ｆｃと周方向に働く荷重Ｆｓが分力として働く。すなわち、ピニオン移動体４は図１０中左回転方向に荷重Ｆｓの回転力を受けることになる。
【００７５】
ピニオン移動体４は出力軸３のヘリカルスプライン３ａに嵌合しており、そのヘリカルスプライン３ａはピニオン移動体４がリングギヤ２９に噛み合うように移動する方向に向かって右ねじの方向に捩じれているため、ピニオン移動体４は図１０の手前側に前進することになる。
回転規制部材６は、以上のようにピニオン移動体４がヘリカルスプライン３ａに沿って前進しながら僅かに回転するのを許容しているが、それは回転規制部材６の弾性変形の範囲のことであり、それ以上の回転は許容しないように回転規制することになる。そして、回転規制部材６は、上部突出部６ａがピニオン移動体４の凹凸部３１ａに係合したまま左回転方向に移動するとともに、ロッド４４のＡ方向への回動でさらに下部突出部６ｂが下方へ移動するように全体が弾性変形する。
【００７６】
一方、図１２に示すように、電磁スイッチ５では、プランジャ３８の移動により可動接点３９が両固定接点４１、４２に当接して両固定接点４１、４２間を閉じることにより、バッテリ４５からアーマチャ１０に電流が流れてアーマチャ１０が回転を開始する。再び図７に示すように、アーマチャ１０の回転は、減速装置で減速された後、出力軸３に伝達されて出力軸３が回転する。この出力軸３の回転によってピニオン移動体４も回転しようとするが、前述のようにピニオン移動体４が回転規制部材６によって回転規制されているため、出力軸３の回転がヘリカルスプライン３ａ、４ａの噛み合いによってピニオン移動体４に推力として作用する。これにより、ピニオン移動体４が出力軸３上をさらに前進して、ピニオン移動体４のピニオンギヤ３０の端面がリングギヤ２９の端面に当接する。
【００７７】
この時、鍔部３１の凹凸部３１ａに係合している上部突出部６ａは、ピニオン移動体４の回転方向に撓むことができるため、ピニオン移動体４が少なくともピニオンギヤ３０の１ピッチ分回転する間にピニオンギヤ３０の歯溝とリングギヤ２９の歯筋が合って噛み合い可能となり、再びピニオン移動体４が出力軸３上を前進してピニオンギヤ３０がリングギヤ２９と噛み合う。
【００７８】
ピニオン移動体４が充分に前進してピニオンギヤ３０とリングギヤ２９とが噛み合うと、それまで凹凸部３１ａに係合していた上部突出部６ａが凹凸部３１ａから外れてピニオン移動体４後端に設けられたワッシャ３３の後方に入り込むことで、ピニオン移動体４の後退を阻止する。
エンジンが始動した後は、キースイッチ３６（図１２参照）を開いて吸引コイル３７への通電を停止すると、電磁スイッチ５のプランジャ吸引力が消滅して、ロッド４４を介して回転規制部材６を図７の下方へ付勢していた荷重がなくなる。この結果、スプリング４３の反力によって回転規制部材６が図７の上方へ押し戻されるため、上部突出部６ａはピニオン移動体４後端面のワッシャ３３の後方から離れて、スタータ起動前の静止位置（図７に示す位置）へ復帰する。
【００７９】
（実施例２の効果）
本実施例によれば、電磁スイッチ５の接点が導通してアーマチャ１０に通電され始動モータが回転を始める時点で、既にピニオン移動体４のピニオンギヤ３０はリングギヤ２９の端面近くまで前進している。そこからアーマチャ１０が回転を始めても、アーマチャ１０や減速装置の慣性による回転エネルギーが高まらないうちにピニオンギヤ３０とリングギヤ２９の噛み合いが完了する。それゆえ、ピニオンギヤ３０やリングギヤ２９、及び駆動力伝達経路の各部に与える衝撃荷重は格段に低く抑えることができ、これらの損傷や破損を防止できる優れた効果がある。
【００８０】
また、ピニオン移動体４が回転規制された状態でアーマチャ１０が回転し、出力軸３との相対回転によってヘリカルスプライン３ａ、４ａの作用でピニオン移動体４が前進するということは、ピニオン移動体４の前進力が出力軸３の回転速度に比例するということ、すなわち、出力軸３が回転し始めてから所定の回転速度に到達するまでは時間とともに前進力が上がることを意味している。それゆえ、従来技術のようにピニオン移動体４の静止位置から出力軸３の回転が始まるものに比べ、本実施例では、ピニオンギヤ３０がリングギヤ２９の端面に到達する時点の前進力および回転力は低く抑えられることになり、ピニオンギヤ３０とリングギヤ２９の端面同士が当接した時のバウンスがほとんど発生しない。したがって、ギヤ同士の歯溝と歯筋の飛び越し（回転方向に最短距離で歯溝と歯筋が合うまでピニオンギヤ３０が回転しても噛み合い方向に前進せず、そのまま回転し続けてしまうこと）も発生することがないので、噛合性が高いスタータを提供することができる。
【００８１】
（実施例２の変形態様）
本実施例では、電磁スイッチ５の接点が導通して出力軸３が回転し始める時点でピニオンギヤ３０がリングギヤ２９の端面近傍まで前進しているものと設定して説明した。しかし、回転規制部材６の上部突出部６ａによる回転方向の付勢力によってピニオンギヤ３０がリングギヤ２９に少なからず噛み合い始めた時点で、始動モータへの通電が開始されるような寸法及び移動設定をした変形態様でも、上記の実施例２と同様の効果が得られることは明らかである。
【００８２】
［実施例３］
（実施例３の構成）
図１３及び図１４は、実施例３におけるピニオン移動体４の凹凸部３１ａと、回転規制部材６及びプレート７のガイド壁７ｄ、開口部７ｃとの静止時および作動時の関係を示す、リングギヤ２９側から見た正面図である。
【００８３】
本実施例は、実施例２に対し、回転規制部材６及びプレート７のガイド壁７ｄの位置と、回転規制部材６の移動方向とが異なるものである。
回転規制部材６は両側の弧状部の中心をほぼ軸対称とした形状であり、上部突出部６ａと下部突出部６ｂは、その軸上のほぼ上下に位置して形成されている。そして、巻回の回数および両突出部６ａ，６ｂの突出方向等は、実施例２と同様である。
【００８４】
プレート７のガイド壁７ｄは、図中右上から左下に向けて傾斜して設けられており、これは回転規制部材６の下部突出部６ｂが貫通する開口部７ｃの長手方向に対しても傾斜している。
（実施例３の作用）
本実施例の作動のうち実施例２と異なる部分を中心に詳述する。
【００８５】
電磁スイッチ５の作動により、ロッド４４の作動部４４ｂが回転規制部材６の下部突出部６ｂを下方に移動させると、回転規制部材６はプレート７のガイド壁７ｄに沿って移動させられることとなる。ここで、開口部７ｃに対してガイド壁７ｄが傾斜しているため、下部突出部６ｂは開口部７ｃ内で下方に移動するのみであるが、回転規制部材６はガイド壁７ｄの作用で左方に回動しながら下方へ移動することになる。つまり、静止時には上部突出部６ａはピニオン移動体４の回転軸中心Ｏｐを挟んで下部突出部６ｂのほぼ反対側に位置しているが、スタータが作動すると、上部突出部６ａは凹凸部３１ａに対し、図１４中右側のガイド壁７ｄ上を転がるように回転規制部材６が回動する。それゆえ、回転規制部材６が斜め左下方向に移動してきて係合することになり、上部突出部６ａが凹凸部３１ａに係合した状態で付勢する荷重の方向は、図１４のＦ’の方向となる。この荷重Ｆ’の方向とピニオン移動体４の中心Ｏｐとの関係は、ほぼ実施例２の関係と同様となる。従って、ピニオン移動体４の上部突出部６ａ係合部に、ピニオン移動体４を左方に回転させる力Ｆｓ’も実施例２と同様に発生する。
【００８６】
（第３実施例の効果）
このことにより、実施例２と同様に電磁スイッチ５の接点が閉じ、アーマチャ１０に通電されて回転し始めるまでに、ピニオン移動体４のピニオンギヤ３０はリングギヤ２９に近接することになる。それゆえ、アーマチャ１０や減速装置の慣性による回転エネルギーが高まらないうちに、ピニオンギヤ３０とリングギヤ２９の噛み合いを完了させることができる。その結果、ピニオンギヤ３０やリングギヤ２９、及び駆動力伝達経路の各部に与える衝撃荷重が格段に低く抑えられ、これら部品の損傷や破損を防止できる優れた効果がある。
【００８７】
［実施例４］
（実施例４の構成）
図１５〜図１８はいずれも、実施例４におけるピニオン移動体４、回転規制部材６、プレート７のガイド壁７ｄ及びピニオン移動体４がリングギヤ２９に噛み合ってエンジンを駆動している際にピニオン移動体４の後方端面に当接する後退規制部材１０６及びロッド４４の作動を後退規制部材１０６に伝達する作動ばね１０７の関係を示す図である。図１５および図１６は、スタータ休止時の状態、図１７および図１８は、回転規制部材６の上部突出部６ａがピニオン移動体４の凹凸部３１ａに係合した状態である。図１５〜図１８は、それぞれリングギヤ２９側から見た要部正面図と一部軸方向断面を表す要部側面図とである。
【００８８】
本実施例は、実施例２および実施例３に対し、新たに後退規制部材１０６と作動ばね１０７とを追加したものである。それゆえ、実施例２および実施例３に対し、形状、構成の異なる部分のみ詳述し、他の共通の部分の説明は省略する。
回転規制部材６は、実施例３のそれとほぼ同様の形状をしており、両側の弧状部の中心をほぼ軸対称とした形状に金属製の棒状部材をループ状に巻回して形成されている。
【００８９】
プレート７のガイド壁７ｄは、実施例２と同様に、図中上下方向に縦長で平行に形成されており、回転規制部材６が図中上下方向に摺動可能なように外形を摺接支持している。
後退規制部材１０６は、図中下方に２本の足部１０６ａを備え、プレート７に設けられた支持部７ｅによって出力軸３の軸に垂直な軸を中心に回動可能に支持されている。足部１０６ａの一方には腕部１０６ｂが設けられ、端部には渦巻き状に形成された作動ばね１０７が嵌着保持されている。また図１６に示すように、足部１０６ａの支点を中心として回動する端部１０６ｃは、ピニオン移動体４の後端面をほぼ覆う様に延設されており、出力軸３を挟んだ両側で『く』字状に屈曲して凸状部側がピニオン移動体４の後端面に当接している。
【００９０】
渦巻き状に形成された作動ばね１０７は、外周側に位置する端部１０７ａが外形の接線方向に延設され、ロッド４４の作動部４４ｂに当接している。この状態で作動ばね１０７は若干撓んでおり、端部１０６ｃがピニオン移動体４の後端面を前進方向に付勢するようになっている。この作動ばね１０７による荷重は、スプリング３４（図７参照）を撓ませてピニオン移動体４を前進させるほどの値には設定していない。
【００９１】
（実施例４の作用）
実施例４の作動を次に説明する。
電磁スイッチ５（図７参照）が作動すると、図１７および図１８に示すように、ロッド４４が回動し作動部４４ｂが回転規制部材６の下部突出部６ｂを図中下方へ押し下げるとともに、作動ばね１０７の端部１０７ａをさらに撓ませる。作動ばね１０７の荷重が上がると、作動ばね１０７は、後退規制部材１０６を足部１０６ａの支点部を中心に前進方向へ付勢し、ピニオン移動体４をさらに前進方向へ付勢する。この荷重がスプリング３４の荷重を越えて、ピニオン移動体４を前進させる。
【００９２】
ピニオン移動体４がある程度（所定位置まで）前進すると、回転規制部材６の上部突出部６ａがピニオン移動体４の凹凸部３１ａに係合する。一方、回転規制部材６は、上部突出部６ａが凹凸部３１ａに係合しても、下部突出部６ｂが電磁スイッチ５の作動でさらに撓み、ロッド４４がさらに回動と電磁スイッチ５の接点が閉じ、始動モータ１への通電が開始されてアーマチャ１０が回転し、出力軸３を駆動する。すると、回転規制されたピニオン移動体４と出力軸３との間に相対回転が生じて、ピニオン移動体４がリングギヤ２９を駆動できる位置まで前進することになる。
【００９３】
ピニオン移動体４が充分に前進すると、回転規制部材６の上部突出部６ａが、ピニオン移動体４の後端面に追従してきた後退規制部材１０６の端部１０６ｃの後方に入り込み、後退規制部材１０６と共同してピニオン移動体４のエンジン駆動時の後退を規制する。
エンジンが始動した後は、再び図１５および図１６に示すように、電磁スイッチ５のプランジャが復帰してロッド４４、回転規制部材６、後退規制部材１０６はそれぞれスタータ休止時の位置に戻る。
【００９４】
本実施例によれば、実施例２および実施例３と同様に、電磁スイッチ５の接点が閉じて、アーマチャ１０が回転し、出力軸３が回転を始める時点で、既にピニオン移動体４の所定位置までの前進と回転規制部材６によるピニオン移動体４の回転規制が行われている。それゆえ、実施例２および実施例３と同様に、噛み合い時の衝撃の発生が低く抑えられ、ギヤ類や駆動伝達経路の各部の損傷、破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１としてのスタータの構成を示す側断面図
【図２】実施例１の回転規制部材の形状を示す斜視図
【図３】実施例１の要部の構成を示す要部正面図
【図４】実施例１の作用を電磁スイッチ作動時の状態で示す側断面図
【図５】実施例１の作用をモータ作動時の状態で示す側断面図
【図６】実施例１の変形態様１のリヤケースの形状を示す平面図
【図７】実施例２としてのスタータの構成を示す側断面図
【図８】実施例２のスタータの要部構成を示す斜視図
【図９】実施例２のスタータの要部構成を示す正面図
【図１０】実施例２のスタータの要部の作用を示す正面図
【図１１】実施例２のスタータの要部構成を示す背面図
【図１２】実施例２のスタータの通電回路図
【図１３】実施例３のスタータの要部構成を示す正面図
【図１４】実施例３のスタータの要部の作用を示す正面図
【図１５】実施例４のスタータの要部構成を示す正面図
【図１６】実施例４のスタータの要部構成を示す側面図
【図１７】実施例４のスタータの要部の作用を示す正面図
【図１８】実施例４のスタータの要部の作用を示す側面図
【符号の説明】
［実施例１］
２：フロントケース３：ヨーク（継鉄）４：固定磁極
５，５’：ブラシホルダ５ａ：箱状凹部５ｂ：盲孔
６：ブラシ７：スプリング
８：電機子（アーマチャ）８０：回転軸（モータ軸または電機子軸）
８ａ：整流子（コンミテータまたはコミュニテータ）
８ｂ：後端部８ｃ：サンギヤ部８ｄ：先端部
９：後部プレート
１０，１０’：リヤケース
１１：正極端子１１ａ，１１ｂ：固定接点１１ｃ：被覆導線
１２：マグネットスイッチ（電磁スイッチ）
１３：吸引コイル（電磁コイルとして）
１４：可動鉄心１４ａ：下端部１５：可動接点
１６：ワイヤケーブル（ステンレスの縒線ワイヤからなる紐状部材）
１６ａ：一端１６ｂ：他端１６ｃ，１６ｄ：シーブ（滑車）
１７：センタケース１７ａ：有底部１７ｂ：筒部
１８：インターナルギヤ１８ａ：ギヤ部
１９：遊星ギヤ２０：軸受け２１：ピン
２２：出力軸（駆動軸として）２２ａ：鍔部２２ｂ：凹部（盲孔）
２２ｃ：捻れスプライン部（ヘリカルスプライン、捩れスプラインとして）
２２ｄ：先端部２２ｅ：後部
２３：隔壁
２４：プレート２４ａ：支柱（切り起こしによる突出部）
２４ｂ，２４ｃ：貫通溝２４ｄ：切り起こし後の開口部
２５：コイル状弾性部材（回転規制部材として）
２５ａ：上部突出部（第１突出部として）
２５ｂ：下部突出部（第２突出部として）
２５ｃ：コイル状の本体部部分２５ｄ：前端部
２６：ピニオン移動体２６ａ：ピニオンギヤ２６ｂ：鍔部
２６ｃ：捻れスプライン部２６ｄ：凹凸部
２９：付勢スプリング（圧縮コイルばね）
３１，３２：軸受け３３：スプリング（ねじりコイルばね）
３４：リングギヤ３５：コロ３６：ワッシャ
３７：レバー３７ａ：支点（ピボット）
３７ｂ：上端部（他端側として）
３７ｃ：貫通溝（一端側の溝として）
３８：カバー
４０：固定子５０：遊星減速装置６０：メインスイッチ
１００：モータ１０１：ローラ（ワンウェイクラッチの）
［実施例２〜４］
１：スタータ
２：始動モータ
８：継鉄９：固定磁極１０：アーマチャ
１１：整流子１２：ブラシ１３：回転軸
１４：隔壁板１５，１７：軸受
３：出力軸（駆動軸）３ａ：ヘリカルスプライン（捩じれスプライン）
４：ピニオン移動体４ａ：ヘリカルスプライン（捩じれスプライン）
５：電磁スイッチ（マグネットスイッチ）
３７：吸引コイル３８：プランジャ（可動鉄心）
３９：可動接点４１，４２：固定接点
６：回転規制部材（回転規制手段）
６ａ：上部突出部（端部）６ｂ：下部突出部（端部）
７：プレート
７ａ：突起部７ｂ，７ｃ：開口部７ｄ：ガイド壁
７ｅ：支持部
１８：サンギヤ１９：インターナルギヤ
２０：遊星ギヤ２１：キャリア部
２２：フロントハウジング２３：ギヤ構成部材２４：ピン
２５，２７，２８：軸受２６：ローラ
３０：ピニオンギヤ（ギヤ部）
３１：鍔部３１ａ：凹凸部
３２：コロ３３：ワッシャ（スラストベアリング）
３４：スプリング
３５：リヤケース４０：バッテリ端子
４３：スプリング
４４：ロッド
４４ａ：移動部４４ｂ：作動部４４ｃ：連結部
１０６：後退規制部材
１０６ａ：足部１０６ｂ：腕部１０６ｃ：端部
１０７：作動ばね
２９：リングギヤ（エンジン側）
３６：キースイッチ４５：バッテリ

Claims

通電により回転駆動力を生じるモータと、
外周面に捩じれスプラインが形成されており、このモータに駆動される駆動軸と、
エンジン側のリングギヤと噛み合うピニオンギアを含み、スプライン嵌合によりこの駆動軸に軸方向に移動可能に保持されているピニオン移動体と、
電磁コイルと可動鉄心とメインスイッチとを含み、この電磁コイルへの通電によりこの可動鉄心を吸引し、このメインスイッチを閉じて前記モータへ通電するマグネットスイッチと、
前記ピニオン移動体を前記リングギヤの方向へ所定距離移動させるピニオン移動手段と、
前記ピニオン移動体に係合しこのピニオン移動体を回転規制する回転規制手段と、
を有し、
このピニオン移動手段による前記ピニオン移動体の移動後に前記メインスイッチが閉じて前記モータに通電され、前記駆動軸が回転を始めると、この回転規制手段により回転規制されたこのピニオン移動体が、前記捩じれスプラインの作用で、前記モータの駆動力で前記ピニオンギヤを介して前記エンジンを駆動できる位置にまで押し出されるスタータにおいて、
前記ピニオン移動手段は、支点回りに傾動自在に軸支されており、一端側で前記可動鉄心の移動に伴う駆動力を受けて傾けられ、他端側で前記ピニオン移動体と当接してこのピニオン移動体を所定位置にまで押し出すレバーであり、
前記回転規制手段は、前記ピニオン移動体の外周面に周方向に交互に形成されている凹凸部と、この凹凸部に係合してこのピニオン移動体の回転を規制する棒状の第１突出部を有する回転規制部材とからなり、
前記レバーの前記一端側には溝が形成されており、この溝に係合してスライドする第２突出部をこの回転規制部材は有し、
この回転規制部材が前記可動鉄心の移動により駆動されることにより、この第１突出部はこの凹凸部に係合し、この第２突出部はこの溝に沿ってスライドしてこのレバーを傾動させ前記ピニオン移動体を所定位置にまで押し出すことを特徴とする、
スタータ。
前記モータに通電され前記駆動軸が回転を始める際に、すでに前記可動鉄心の前記移動の一挙動により、前記ピニオン移動手段および前記回転規制手段が作動している、
請求項１記載のスタータ。
通電により回転駆動力を生じるモータと、
外周面に捩じれスプラインが形成されており、このモータに駆動される駆動軸と、
エンジン側のリングギヤと噛み合うピニオンギアを含み、スプライン嵌合によりこの駆動軸に軸方向に移動可能に保持されているピニオン移動体と、
電磁コイルと可動鉄心とメインスイッチとを含み、この電磁コイルへの通電によりこの可動鉄心を吸引し、このメインスイッチを閉じて前記モータへ通電するマグネットスイッチと、
前記ピニオン移動体を前記リングギヤの方向へ所定距離移動させるピニオン移動手段と、
前記ピニオン移動体に係合しこのピニオン移動体を回転規制する回転規制手段と、
を有し、
このピニオン移動手段による前記ピニオン移動体の移動後に前記メインスイッチが閉じて前記モータに通電され、前記駆動軸が回転を始めると、この回転規制手段により回転規制されたこのピニオン移動体が、前記捩じれスプラインの作用で、前記モータの駆動力で前記ピニオンギヤを介して前記エンジンを駆動できる位置にまで押し出されるスタータにおいて、
前記回転規制手段は、前記ピニオン移動体に係合して前記駆動軸の反回転方向に付勢することにより、前記ピニオン移動体を前記駆動軸に対して相対回転せしめ、前記捩じれスプラインに沿って所定位置まで前進させるとともに、その後は前記ピニオン移動体を回転規制することを特徴とする、
スタータ。
前記モータに通電され前記駆動軸が回転を始める際に、すでに前記可動鉄心の前記移動の一挙動により、前記ピニオン移動手段および前記回転規制手段が作動している、
請求項３記載のスタータ。