JP5966844B2 - スタータ - Google Patents

Description

本発明は、シフトレバーを介してピニオンをエンジン側へ押し出す方式のスタータに関する。

従来より、シフトレバーを介して、ピニオンを有するピニオン移動体を出力軸上で押し出すタイプのスタータが存在する。
スタータは、モータの駆動トルクが伝達される出力軸と、リングギヤに噛み合い可能なピニオンを有するとともに出力軸の外周に装着されて出力軸に対して軸方向に摺動自在に支持されるピニオン移動体と、ピニオン移動体に装着されシフトレバーが係合するレバー係合部材を備える。
そして、シフトレバーの駆動によってピニオン移動体が出力軸上で反モータ側に押し出される。

ここで、レバー係合部材はピニオン移動体の軸方向の所定箇所に固定され、レバー係合部材のピニオン移動体に対する軸方向移動が規制されている。
従来、レバー係合部材の固定方法として、ピニオン移動体の外周に設けられた周溝に、レバー係合部材に設けた爪部を嵌め込み、レバー係合部材の軸方向への移動を係止する方法がある（特許文献１参照）。すなわち、弾性を利用したスナップフィットによってレバー係合部材をピニオン移動体の外周に嵌合する方法である。しかしながら、この方法では、レバー係合部材を組み付ける際に、大きめの弾性変形が求められるため、レバー係合部材の剛性を高くすることができず、レバー係合部材の耐久性が低下するという問題がある。

そこで、図７に示すように、ピニオン移動体１０１の外周にカラー１０２（図７（ａ）参照）を圧入したり、サークリップ１０３（図７（ｂ）参照）を装着したりすることによってレバー係合部材１０４を軸方向に係止する方法が考えられる。すなわち、ピニオン移動体１０１に設けられた段部１０１ａとカラー１０２もしくはサークリップ１０３との間にレバー係合部材１０４を配することによりレバー係合部材１０４の軸方向の移動を規制する固定方法である。

特許第４５５２９２４号公報

ところで、カラー１０２を圧入する際に、カラー１０２の開口端面１０２ａを圧入工具１０８で押圧し、ピニオン移動体１０１の端面１０１ｂと面一になるまで圧入する方法をとる場合がある。この方法は、カラー１０２の押し込み過ぎによる不良の回避や、圧入設備の制御簡易化等のために採用されている。
この方法の場合、ピニオン移動体１０１の端面１０１ｂに対してカラー１０２の開口端面１０２ａが突出することがないようにするために、構成部品の寸法公差の積上げを考慮して、カラー１０２と段部１０１ａとの間の距離を、レバー係合部材１０４を挟むのに必要な間隔よりも大きくしておく必要がある。
その結果、圧入固定後に、ピニオン移動体１０１とレバー係合部材１０４との間に隙間Ｃが残ってしまい、ピニオン移動体１０１に対してレバー係合部材１０４が軸方向に隙間Ｃ分移動することが可能となってしまう。

また、サークリップ１０３によって固定する場合も、サークリップ１０３を固定する際の工具を挿入するスペースが軸方向に必要となるため、サークリップ１０３の軸方向前後に隙間が必要となり、サークリップ１０３による固定の場合も、ピニオン移動体１０１に対してレバー係合部材１０４が軸方向に隙間Ｃ分移動することが可能となってしまう。

このように、ピニオン移動体１０１に対してレバー係合部材１０４が軸方向に移動可能であると、スタータの振動等の影響でピニオン移動体１０１とレバー係合部材１０４との間で軸方向の相対移動が生じるため、レバー係合部材１０４が磨耗してしまう虞がある。

本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、シフトレバーを介してピニオンをエンジン側へ押し出す方式のスタータにおいて、ピニオン移動体とレバー係合部材とのの軸方向の相対移動を防止し、レバー係合部材の磨耗を抑制することにある。

本発明のスタータは、回転力を発生するモータと、このモータの回転軸と同一軸線上に配置されて、モータの駆動トルクが伝達される出力軸と、出力軸とともに回転するピニオンを有するとともに、出力軸の外周に装着され、出力軸に対して軸方向に摺動自在に支持されるピニオン移動体と、電磁石の吸引力によりシフトレバーを駆動し、このシフトレバーを介して、ピニオン移動体を出力軸に対して反モータ方向へ押し出す電磁ソレノイドと、ピニオン移動体の外周に組み付けられて、シフトレバーが係合するレバー係合部材と、レバー係合部材のピニオン移動体に対する軸方向モータ側への移動を規制する第１ストッパと、レバー係合部材のピニオン移動体に対する軸方向反モータ側への移動を規制する第２ストッパとを備える。

そして、軸方向において第２ストッパと第１ストッパとの間にレバー係合部材が配される。
レバー係合部材は、第２ストッパに向かって突出する凸部を有し、凸部は、軸方向に押し縮められるように変形した状態で第２ストッパ（２７）に当接している。
凸部は、変形後における第２ストッパとの接触面積が、ピニオン移動体にかかる回転抵抗力が所定値以下となる面積である。

これによれば、ピニオン移動体とレバー係合部材とを軸方向の隙間なく組み付けることができるため、ピニオン移動体とレバー係合部材との軸方向の相対移動が生じることがなく、レバー係合部材の磨耗を抑制することができる。

スタータの一部断面を含む全体図である（実施例１）。 レバー係合部材とピニオン移動体の固定態様を示す断面図である（実施例１）。 レバー係合部材の平面図である（実施例１）。 図３のIV−IV断面図である（実施例１）。 レバー係合部材の要部拡大図である（実施例２）。 スタータの一部断面を含む全体図である（実施例３）。 （ａ）、（ｂ）はレバー係合部材とピニオン移動体の固定態様を示す断面図である（従来例）。

本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。

〔実施例１〕
実施例１を図１〜図３を用いて説明する。
スタータ１は、図１に示す様に、回転力を発生するモータ２、このモータ２の回転を減速する減速装置３、この減速装置３の出力側にクラッチ４を介して連結される出力軸５、この出力軸５の外周にスプライン嵌合するとともにリングギヤに噛み合うピニオン６を有するピニオン移動体７、電磁石の吸引力によってシフトレバー８を駆動し、このシフトレバー８を介してピニオン移動体７を一体に出力軸５に対して押し出す働きを有すると共に、メイン接点を開閉してモータ２の通電電流を断続する電磁スイッチ９等より構成される。なお、以下の説明では、軸方向において、図示左側を前端側（反モータ側）と呼び、図示右側を後端側（モータ側）と呼ぶ。

モータ２は、電磁スイッチ９の作動によりメイン接点が閉成して電機子（図示せず）に通電されると、電機子にトルクを発生する周知の直流電動機である。

減速装置３は、モータ２の電機子軸２ａに形成される太陽歯車３ａと、この太陽歯車３ａと同心に配置されるリング状の内歯車３ｂと、太陽歯車３ａと内歯車３ｂとに噛み合う複数の遊星歯車３ｃとで構成され、太陽歯車３ａの回転に伴って、遊星歯車３ｃが自転運動と公転運動を行う遊星歯車減速機である。

クラッチ４は、減速装置３の遊星歯車３ｃを回転自在に支持する歯車軸３ｄと一体に設けられたアウタ４ａ、このアウタ４ａの内周に相対回転可能に配置されるインナ４ｂ、アウタ４ａとインナ４ｂとの間に配設されるローラ４ｃ等より構成され、このローラ４ｃを介してアウタ４ａからインナ４ｂへ回転トルクを伝達する一方、インナ４ｂからアウタ４ａへのトルク伝達をローラ４ｃが空転することで遮断する一方向クラッチである。

出力軸５は、電機子軸２ａと同一軸線上に配置されて、インナ４ｂと共に回転可能に設けられ、センタケース１２に回転自在に軸受けされている。
出力軸５には、図１に示す様に、外周面に雄ヘリカルスプライン５ａが形成されている。

ピニオン移動体７は、内周面に雌ヘリカルスプラインが形成された円筒孔を有する筒状を呈しており、前端側にギア歯が形成されたピニオン６を有している。また、ピニオン６の後端側はピニオン６より外径の小さい小径筒部１３となっている（図２参照）。
そして、ピニオン移動体７は、出力軸５の外周にヘリカルスプライン嵌合しており、出力軸５はピニオン移動体７を貫通し、先端がハウジング１４に軸受けされている。
すなわち、本実施例のスタータ１は、ピニオン６の軸方向両側で出力軸５が軸受けされる両持ちタイプである。

また、小径筒部１３の外周には、リング状のレバー係合部材２０がピニオン移動体７に対して相対回転自在に組みつけられている。
レバー係合部材２０は、樹脂により形成されており、図４に示すように、小径筒部１３の外周に装着されるカラー部２１と、カラー部２１と一体に樹脂成形されてシフトレバー８の端部が係合するレバー係合部２２とを有する。
カラー部２１は、小径筒部１３が貫通する貫通穴を有するリング部２３を有する。

また、レバー係合部材２０は、後端側への移動を第１ストッパ２６によって規制され、前端側への移動を第２ストッパ２７によって規制されている。
第１ストッパ２６は、小径筒部１３の後端部に圧入嵌合されるカラー２９であり、第２ストッパ２７は、ピニオン６と小径筒部１３との間の段部３０である。第１ストッパ２６及び第２ストッパ２７はピニオン移動体７に対して回転不能となっている。なお、シフトレバー８によってレバー係合部材２０は段部３０に付勢されている。

小径筒部１３は、後端部がさらに小径に形成されて小径部１３ａをなしており、この小径部１３ａにカラー２９が圧入される。カラー２９は、前端部に外周へ向かって広がる鍔部２９ａを有し、鍔部２９ａがワッシャ３２を介して、レバー係合部材２０の軸方向移動を規制する。

電磁スイッチ９は、電磁石の吸引力によってプランジャを駆動する電磁ソレノイド（図示せず）等により構成される周知の構造を有しており、プランジャの動きがシフトレバー８に伝達される。
なお、電磁スイッチ９は、モータ２のメイン接点の開閉を行う電磁ソレノイドと、シフトレバー８を駆動する電磁ソレノイドとの２つの電磁ソレノイドを有するタンデムタイプでもよいし、１つの電磁ソレノイドによってモータ２のメイン接点の開閉とシフトレバーの駆動を行うタイプのものであってもよい。

〔本実施例の特徴〕
本実施例によれば、レバー係合部材２０は、第１ストッパ２６を組み付ける際に、第２ストッパ２７に当接して軸方向に押し縮められるように変形する凸部３５を有している。
図３及び図４に組み付け前のレバー係合部材２０を示す。レバー係合部材２０は、リング部２３の前端面２３ａに段部３０へ向かって突出する凸部３５を有している。

リング部２３の前端面２３ａには、グリースを保持するためのグリース溝２３ｂが周方向に連続する環状の溝として形成されている。
図４に示すように、凸部３５はグリース溝２３ｂの溝底から隆起して設けられており、図３に示すように、周方向等間隔で３箇所に設けられている。

ここで、レバー係合部材２０のピニオン移動体７への組み付け方法を説明する。
図２に示すように、レバー係合部材２０を小径筒部１３の外周に装着し、後端側からワッシャ３２を挿入し、さらにカラー２９を前端側へ向かって圧入する。
カラー２９の圧入工程の際、カラー２９の開口端面２９ｂを圧入工具で押圧し、ピニオン移動体７の端面７ａと面一になるまで圧入する。圧入工程の間、カラー２９が軸方向に押し込まれることに伴って、凸部３５が段部３０に当接して軸方向に押しつぶされながらレバー係合部材２０が前端側へ押圧される。
これにより、レバー係合部材２０は、小径筒部１３上で、段部３０とカラー２９との間に組み付けられる。

なお、凸部３５の形状は、変形後における段部３０との接触面積が、ピニオン移動体７がレバー係合部材２０に対して回転する際にピニオン移動体７にかかる回転抵抗力が所定値以下となる面積となるように設定されている。

〔本実施例の作用効果〕
本実施例によれば、レバー係合部材２０に軸方向への縮小変形が可能な凸部３５を設けることにより、カラー２９の開口端面２９ｂをピニオン移動体７の端面７ａと面一になるまで圧入する圧入方法を採用した場合でも、従来生じていた隙間Ｃ（図７参照）を凸部３５により埋めることができるため、ピニオン移動体７とレバー係合部材２０とを軸方向の隙間なく組み付けることができる。
このため、ピニオン移動体７とレバー係合部材２０との軸方向の相対移動が生じることがなく、レバー係合部材２０の磨耗を抑制することができる。

また、凸部３５がグリース溝２３ｂに設けられているため、凸部３５にグリースが供給されて凸部３５の磨耗を抑制することができる。
また、凸部３５を、ピニオン移動体７周りの周方向において等間隔で少なくとも３箇所に設けているため、ピニオン移動体７に対してレバー係合部材２０が傾いて装着されることがなく、偏磨耗を抑制することができる。

〔実施例２〕
実施例２を、実施例１とは異なる点を中心に、図５を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、凸部３５は、グリース溝２３ｂの開口縁にバリ状に形成されている。すなわち、凸部３５は、グリース溝２３ｂの溝壁面とリング部２３の前端面２３ａとの間の角部に形成されている。
本実施例においても、実施例１と同様の作用効果を奏する。
また、本実施例のように角部に凸部３５を形成する場合は、平面部に形成する場合と比べて、樹脂充填率がよく、型割を考慮しても型を作成しやすく、樹脂成形が容易となる。

〔実施例３〕
実施例３を、実施例１とは異なる点を中心に、図６を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例のスタータ１は、片持ちタイプであり、ピニオン移動体７が、出力軸５の外周にスプライン嵌合するチューブ体３７と、チューブ体３７と別体のピニオン６とから構成されており、チューブ体３７が軸受３８を介してハウジング１４に支持されている。
ピニオン移動体７は、軸受３８に支持される位置よりも前端側にピニオン６を有している。

チューブ体３７は前端部に直スプライン歯が形成されたピニオン摺動部３７ａを有しており、ピニオン摺動部３７ａの外周にピニオン６が軸方向摺動可能に組み付けられている。なお、ピニオン６は、チューブ体３７とピニオン６との間に設けられたピニオンスプリング３９によって、前端側へ付勢されている。

レバー係合部材２０は、チューブ体３７の外周に装着されている。
また、本実施例においても実施例１と同様に、レバー係合部材２０の後端側への移動はカラー２９によって規制されている。そして、レバー係合部材２０の前端側への移動は、チューブ体３７の外周に形成された鍔部４０によって規制されている。
そして、実施例１と同様に、レバー係合部材２０には第２ストッパ２７である鍔部４０に向かって突出する凸部３５が設けられている。なお、図６に示すように、鍔部４０とレバー係合部材２０との間にワッシャ４１を設けてもよい。
本実施例においても、実施例１と同様の作用効果を奏する。

〔変形例〕
実施例１〜３では、第１ストッパ２６がカラー２９であったが、これに限らず、例えば、サークリップであってもよい。サークリップの場合でも、サークリップを組み付ける際に、凸部３５を変形させながら組み付けることにより、実施例と同様の作用効果を得ることができる。

また、第２ストッパ２７は、ピニオン移動体７と一体に形成された段部３０や鍔部４０であったが、ピニオン移動体７と別体に形成されており、固定されている態様であってもよい。

１ スタータ、２ モータ、５ 出力軸、６ ピニオン、７ ピニオン移動体、８ シフトレバー、９ 電磁スイッチ、２０ レバー係合部材、２６ 第１ストッパ、２７ 第２ストッパ、３５ 凸部

Claims (4)

1. 回転力を発生するモータ（２）と、
   このモータ（２）の回転軸と同一軸線上に配置されて、前記モータ（２）の駆動トルクが伝達される出力軸（５）と、
   前記出力軸（５）とともに回転するピニオン（６）を有するとともに、前記出力軸（５）の外周に装着され、前記出力軸（５）に対して軸方向に摺動自在に支持されるピニオン移動体（７）と、
   電磁石の吸引力によりシフトレバー（８）を駆動し、このシフトレバー（８）を介して、前記ピニオン移動体（７）を前記出力軸（５）に対して反モータ方向へ押し出す電磁ソレノイド（９）と、
   前記ピニオン移動体（７）の外周に組み付けられて、前記シフトレバー（８）が係合するレバー係合部材（２０）と、
   前記レバー係合部材（２０）の前記ピニオン移動体（７）に対する軸方向モータ側への移動を規制する第１ストッパ（２６）と、
   前記レバー係合部材（２０）の前記ピニオン移動体（７）に対する軸方向反モータ側への移動を規制する第２ストッパ（２７）とを備え、
   軸方向において前記第２ストッパ（２７）と前記第１ストッパ（２６）との間に前記レバー係合部材（２０）が配されるスタータであって、
   前記レバー係合部材（２０）は、前記第２ストッパ（２７）に向かって突出する凸部（３５）を有し、
   前記凸部（３５）は、軸方向に押し縮められるように変形した状態で前記第２ストッパ（２７）に当接しており、
   前記凸部（３５）は、変形後における前記第２ストッパ（２７）との接触面積が、前記ピニオン移動体（７）にかかる回転抵抗力が所定値以下となる面積である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、
   前記第１ストッパ（２６）は、前記ピニオン移動体（７）の外周に圧入嵌合されるカラー（２９）であり、
   前記第２ストッパ（２７）は、前記ピニオン移動体（７）に設けられた段部（３０）であり、
   前記カラー（２９）は、前記凸部（３５）が前記段部（３０）に押し付けられて変形した状態で前記ピニオン移動体（７）の外周に圧入嵌合されていることを特徴とするスタータ。
3. 請求項１または２に記載のスタータにおいて、
   前記レバー係合部材（２０）は、前記第２ストッパ（２７）に対向する側の面にグリースを保持するためのグリース溝（２３ｂ）を有し、
   前記凸部（３５）は、前記グリース溝（２３ｂ）近傍に形成されていることを特徴とするスタータ。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載のスタータにおいて、
   前記凸部（３５）は、前記ピニオン移動体（７）周りの周方向において等間隔で少なくとも３箇所に設けられていることを特徴とするスタータ。

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