JP6239351B2 - スタータ - Google Patents

スタータ Download PDF

Info

Publication number
JP6239351B2
JP6239351B2 JP2013240935A JP2013240935A JP6239351B2 JP 6239351 B2 JP6239351 B2 JP 6239351B2 JP 2013240935 A JP2013240935 A JP 2013240935A JP 2013240935 A JP2013240935 A JP 2013240935A JP 6239351 B2 JP6239351 B2 JP 6239351B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output shaft
housing
pinion gear
ring gear
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013240935A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015007418A (ja
Inventor
朋彦 池守
朋彦 池守
正明 大屋
正明 大屋
木村 浩
浩 木村
昌貴 小田切
昌貴 小田切
成広 神戸
成広 神戸
宏樹 山田
宏樹 山田
界太郎 大嶋
界太郎 大嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Priority to JP2013240935A priority Critical patent/JP6239351B2/ja
Priority to EP14170553.3A priority patent/EP2811153A1/en
Publication of JP2015007418A publication Critical patent/JP2015007418A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6239351B2 publication Critical patent/JP6239351B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/066Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter being of the coaxial type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/062Starter drives
    • F02N15/063Starter drives with resilient shock absorbers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N11/00Starting of engines by means of electric motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F02N15/023Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the overrunning type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F02N15/026Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the centrifugal type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/043Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the gearing including a speed reducer
    • F02N15/046Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the gearing including a speed reducer of the planetary type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/04Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
    • F02N15/06Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
    • F02N15/067Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement the starter comprising an electro-magnetically actuated lever

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

この発明は、例えば自動車に搭載されるスタータに関するものである。
従来から、自動車の始動用に用いられるスタータとして、エンジン始動時にピニオンギヤをリングギヤ側に飛び込ませてリングギヤに噛み合わせ、ピニオンギヤによりリングギヤを駆動することによりクランクシャフトを回転させ、エンジンの始動を行う飛び込み式のスタータが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のスタータは、始動用モータのロータ軸に遊星歯車式減速機を介して駆動軸(出力軸)が連結されている。駆動軸は、軸方向の両端側がスタータのハウジングに回転自在に軸支されている。駆動軸には、マグネットスイッチ(電磁装置)によりレバーを介して軸方向に進退移動する可動子がスプライン係合されている。また、駆動軸には、ピニオンギヤがリングギヤに向けて軸方向に進退自在に設けられている。
リングギヤおよびピニオンギヤは、ヘリカルギヤ(はすば歯車)で構成されており、リングギヤおよびピニオンギヤの歯のねじれ方向は、ピニオンギヤがリングギヤを駆動する状態でピニオンギヤに飛び込み方向のスラスト荷重が作用するように設定されている。
特許文献1によれば、ピニオンギヤが一旦リングギヤに噛み合うと、両ギヤの歯のねじれ角によって発生するスラスト荷重を受けてピニオンギヤが飛び込み方向に自ら進行するようになり、ピニオンギヤのリングギヤに対する噛合性を向上させることができる。また、リングギヤとピニオンギヤとの噛合面積が増えて両者が噛合うことによって発生する作動音を低減することができる。
特開2002−130097号公報
ところで、上述の従来技術にあっては、ヘリカルギヤで発生するスラスト荷重を受けて可動子がリングギヤ側にスライド移動するとき、可動子と連結された出力軸にもスラスト荷重がかかる。これにより、出力軸がリングギヤ側にスライド移動するため、出力軸の一方側の端面とハウジングとが摺接する場合がある。
このような場合、出力軸がスライド移動してハウジングに当接する時の当接衝撃や、当接後の出力軸の回転力(摩擦力)がハウジングに加わることになるので、ハウジングの耐久性を向上させる必要がある。このため、ハウジングの材質を高品位のものに変えたり、ハウジングの肉厚を厚くしたりすることも考えられるが、スタータのコストアップや、スタータの大型化を招いてしまうという課題がある。
また、リングギヤとピニオンギヤとを噛み合わせてエンジンを始動させる途中においては、クランクシャフトが上死点および下死点を通過する際にリングギヤの回転速度とピニオンギヤの回転速度との速度差が逆転を繰り返すことになる。このような場合、リングギヤとピニオンギヤがヘリカルギヤで構成されていると、出力軸にかかるスラスト荷重の方向も逆転を繰り返す。
すなわち、ピニオンギヤの回転速度がリングギヤの回転速度を上回っているときは、ピニオンギヤおよび出力軸に飛び込み方向のスラスト荷重がかかる。一方、リングギヤの回転速度がピニオンギヤの回転速度を上回っているときは、ピニオンギヤおよび出力軸にリングギヤから離脱する方向のスラスト荷重がかかる。そして、これを繰り返すことにより、ハウジングに出力軸が何度も衝突し、スタータ駆動時の騒音が大きくなるという課題がある。
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、コストアップや大型化を招くことなく、ハウジングの耐久性を向上でき、かつ駆動時の騒音を低減できるスタータを提供するものである。
上記の課題を解決するために、本発明に係るスタータは、通電により回転力を発生するモータ部と、前記モータ部の回転力を受けて回転する出力軸と、前記出力軸の少なくとも一方側の端部外周面を回転自在に支持するハウジングと、前記出力軸上にスライド移動可能に設けられ、エンジンのリングギヤとヘリカル噛合可能なピニオンギヤと、前記出力軸と前記ピニオンギヤとの間に設けられ、前記出力軸の回転力を前記ピニオンギヤに伝達するクラッチ機構と、前記出力軸に設けられ、前記ピニオンギヤおよび前記クラッチ機構が前記一方側に所定値以上スライド移動するのを規制する移動規制部と、前記モータ部への通電、遮断を行うと共に、前記クラッチ機構を介して前記ピニオンギヤに、前記リングギヤ側に向かう押圧力を付勢する電磁装置とを備え、前記ハウジングと、前記出力軸の前記一方側の端との間に、前記出力軸から前記ハウジングへの軸方向の衝撃を緩和する緩衝手段を設け、前記緩衝手段は、前記出力軸の前記一方側の前記端面に当接する平ワッシャからなる荷重受部材と、この荷重受部材と前記ハウジングとの間に設けられた環状のゴム材からなる弾性部材と、からなり、前記ハウジングは、前記出力軸の前記一方側に、前記平ワッシャの一面が当接可能な状態で配置される底部を有しており、前記底部の前記平ワッシャの周縁部に対応する位置に、前記一方側に向かって凹むように逃げ部が形成され、前記逃げ部に、前記弾性部材を配置し、前記逃げ部の深さは、前記弾性部材の厚みの半分の深さに設定されていることを特徴とする。
このように構成することで、ピニオンギヤがリングギヤとヘリカル噛合してリングギヤ側に移動し、移動規制部を介して出力軸にスラスト荷重がかかる場合であっても、緩衝手段によって出力軸の移動を規制しつつ、出力軸からハウジングへの軸方向の衝撃を効果的に緩和することができる。また、出力軸の回転時には、出力軸の一方側の端と緩衝手段とが摺接するので、出力軸の一方側の端とハウジングとが直接摺接してしまうことを防止できる。このため、ハウジングのコストアップや大型化を抑制しつつ、耐久性に優れたスタータを提供することができる。また、スタータを駆動させた際の騒音を低減できる。
さらに、荷重受部材によって出力軸のスラスト荷重を確実に受けることができると共に、弾性部材によって、出力軸によるハウジングへの衝突音を確実に低減できる。
また、簡素な構造で緩衝手段を構成することができ、スタータのコストアップを確実に抑制することができる。
さらに、弾性部材の位置決めを行いつつ、弾性部材を容易に取り付けることができる。
本発明に係るスタータは、通電により回転力を発生するモータ部と、前記モータ部の回転力を受けて回転する出力軸と、前記出力軸の少なくとも一方側の端部外周面を回転自在に支持するハウジングと、前記出力軸上にスライド移動可能に設けられ、エンジンのリングギヤとヘリカル噛合可能なピニオンギヤと、前記出力軸と前記ピニオンギヤとの間に設けられ、前記出力軸の回転力を前記ピニオンギヤに伝達するクラッチ機構と、前記出力軸に設けられ、前記ピニオンギヤおよび前記クラッチ機構が前記一方側に所定値以上スライド移動するのを規制する移動規制部と、前記モータ部への通電、遮断を行うと共に、前記クラッチ機構を介して前記ピニオンギヤに、前記リングギヤ側に向かう押圧力を付勢する電磁装置とを備え、前記ハウジングと、前記出力軸の前記一方側の端面との間に、前記出力軸から前記ハウジングへの軸方向の衝撃を緩和する緩衝手段を設け、前記緩衝手段は、前記出力軸の前記一方側の前記端面に当接する平ワッシャからなる荷重受部材と、この荷重受部材と前記ハウジングとの間に設けられた円柱状のゴム材からなる弾性部材と、からなり、前記ハウジングは、前記出力軸の前記一方側に、前記平ワッシャの一面が当接可能な状態で配置される段部を有していると共に、前記出力軸の前記一方側に、底部を有しており、前記段部の前記平ワッシャの周縁部に対応する位置に、前記一方側に向かって凹むように凹部が形成され、前記底部と前記段部との間に、前記弾性部材を配置し、前記弾性部材の前記ハウジング側には環状の突起部が形成されていることを特徴とする。
本発明に係るスタータにおいて、前記ハウジングは、前記段部の前記モータ部側にラジアル軸受が配置される軸受配置段部をさらに有し、前記出力軸の少なくとも前記一方側の前記端部外周面は、前記ラジアル軸受を介して前記ハウジングに回転自在に支持されており、前記ラジアル軸受によって、前記荷重受部材の抜け方向の移動が規制されていることを特徴とする。
このように構成することで、荷重受部材と弾性部材とを容易かつ確実にハウジングに取り付けられると共に、荷重受部材と弾性部材の不用意な脱落を防止することができる。
また、平ワッシャを容易に形成することができると共に、平ワッシャの周縁部に形成されるバリによってハウジングが摩耗してしまうことを防止できる。
本発明に係るスタータは、前記電磁装置は、前記出力軸と同軸的に設けられていることを特徴とする。
このように構成することで、電磁装置と出力軸とが同軸的に設けられた、いわゆる一軸式のスタータに好適に採用できる。このため、一軸式のスタータにおいても、ハウジングのコストアップや大型化を抑制しつつ、耐久性に優れたスタータとすることができる。また、スタータを駆動させた際の騒音を低減できる。
本発明によれば、ピニオンギヤがリングギヤとヘリカル噛合してリングギヤ側に移動し、移動規制部を介して出力軸にスラスト荷重がかかる場合であっても、緩衝手段によって出力軸の移動を規制しつつ、出力軸からハウジングへの軸方向の衝撃を効果的に緩和することができる。また、出力軸の回転時には、出力軸の一方側の端部と緩衝手段とが摺接するので、出力軸の一方側の端部とハウジングとが直接摺接してしまうことを防止できる。このため、ハウジングのコストアップや大型化を抑制しつつ、耐久性に優れたスタータを提供することができる。また、スタータを駆動させた際の騒音を低減できる。
本発明の第1実施形態におけるスタータの断面図である。 本発明の第1実施形態におけるハウジングの底部の拡大図である。 本発明の第1実施形態におけるクラッチ機構およびピニオン機構の分解斜視図である。 本発明の第1実施形態におけるクラッチ機構およびピニオン機構の断面図である。 本発明の第1実施形態におけるクラッチ機構の平面図である。 本発明の第1実施形態におけるピニオンギヤの一部拡大図である。 本発明の第1実施形態における固定接点板に可動接点板が接触した際のスタータの断面図である。 本発明の第1実施形態におけるリングギヤにピニオンギヤが噛合うときの動作説明図である。 本発明の第2実施形態におけるハウジングの底部の拡大図である。
(第1実施形態)
(スタータ)
次に、この発明の第1実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。
図1は、スタータ1の断面図である。なお、図1では、中心線より上側にスタータ1の静止状態を示し、下側にスタータ1の通電状態(ピニオンギヤ74とリングギヤ23とが噛合う過程の状態)を示している。
同図に示すように、スタータ1は、不図示のエンジンの始動に必要な回転力を発生するためのものであって、モータ部3と、モータ部3の一方側(図1における左側)に連結されている出力軸4と、出力軸4上にスライド移動可能に設けられたクラッチ機構5およびピニオン機構70と、モータ部3に対する電源供給路を開閉するスイッチユニット7と、スイッチユニット7の可動接点板8およびピニオン機構70を軸方向に沿って移動させるための電磁装置9とを有している。
(モータ部)
モータ部3は、ブラシ付直流モータ51と、ブラシ付直流モータ51の回転軸52に連結され、この回転軸52の回転力を出力軸4に伝達するための遊星歯車機構2とにより構成されている。
ブラシ付直流モータ51は、略円筒状のモータヨーク53と、モータヨーク53の径方向内側に配置され、モータヨーク53に対して回転自在に設けられているアーマチュア54とを有している。モータヨーク53の内周面には、複数(本実施形態では6個)の永久磁石57が、周方向に磁極が交互となるように設けられている。
モータヨーク53の他方側(図1における右側)の端部には、モータヨーク53の開口部53aを閉塞するエンドプレート55が設けられている。エンドプレート55の径方向中央には、回転軸52の他方側端を回転自在に支持するための滑り軸受56aと、スラスト軸受56bとが設けられている。
アーマチュア54は、回転軸52と、回転軸52の永久磁石57に対応する位置に外嵌固定されているアーマチュアコア58と、回転軸52のアーマチュアコア58よりも遊星歯車機構2側(図1における左側)に外嵌固定されているコンミテータ61とにより構成されている。
アーマチュアコア58は、放射状に形成された複数のティース(不図示)と、周方向に隣接する各ティース間に形成された複数のスロット(何れも不図示)とを有している。周方向に所定間隔をあけた各スロット間には、コイル59が例えば波巻により巻装されている。コイル59の端末部は、コンミテータ61に向かって引き出されている。
コンミテータ61には、複数枚(例えば、この実施形態では26枚)のセグメント62が周方向に沿って、かつ互いに電気的に絶縁されるように所定間隔を空けた状態で設けられている。
各セグメント62のアーマチュアコア58側端には、折り返すように曲折形成されたライザ63が設けられている。ライザ63には、アーマチュアコア58に巻装されているコイル59の端末部が接続されている。
(遊星歯車機構)
モータヨーク53のエンドプレート55とは反対側には、有底筒状のトッププレート12が設けられている。トッププレート12には、アーマチュアコア58側の内面に、遊星歯車機構2が設けられている。
遊星歯車機構2は、回転軸52と一体成形されたサンギヤ13と、サンギヤ13に噛合され、サンギヤ13を中心に公転する複数のプラネタリギヤ14と、これらプラネタリギヤ14の外周側に設けられた環状の内歯リングギヤ15とにより構成されている。
複数のプラネタリギヤ14は、キャリアプレート16により連結されている。キャリアプレート16には、各プラネタリギヤ14に対応する位置に複数の支持シャフト16aが立設されており、ここにプラネタリギヤ14が回転自在に支持されている。また、キャリアプレート16の径方向中央には、出力軸4がセレーション係合により噛合っている。
内歯リングギヤ15は、トッププレート12のアーマチュアコア58側の内周面に一体成形されている。トッププレート12の内周面における径方向中央には、滑り軸受12aが設けられている。滑り軸受12aは、回転軸52と同軸上に配置されている出力軸4の他方側(図1における右側端)の端部104aを回転自在に支持している。
(ハウジング)
また、トッププレート12には、有底筒状のハウジング17の開口部17aが外嵌固定されている。ハウジング17は、アルミダイキャストにより形成されたものであって、出力軸4、クラッチ機構5、ピニオン機構70、電磁装置9等が内装されている。また、ハウジング17は、不図示のエンジンにスタータ1を固定する役割を有している。
ハウジング17の開口部17a側の外周面には、軸方向に沿うように雌ネジ部17bが刻設されている。また、モータヨーク53の他方側(図1における右端側)に配置されたエンドプレート55には、雌ネジ部17bに対応する位置にボルト孔55aが形成されている。このボルト孔55aにボルト95を挿入し、雌ネジ部17bにボルト95を螺入することによって、モータ部3とハウジング17とが一体化される。
ハウジング17の内壁には、後述するクラッチアウタ18のモータ部3側への変位を規制するリング状のストッパ94が設けられている。このストッパ94は、樹脂やゴム等により形成され、クラッチアウタ18が当接した際の衝撃を緩和できるようになっている。
図2は、ハウジング17の底部17cの拡大図であり、緩衝部50の説明図である。
ハウジング17の底部17cには、出力軸4と同軸上に断面略円形状の軸受凹部47が形成されている。軸受凹部47の内周面47aには、出力軸4の一方側(図1における左側)の端部104bを回転自在に支持するためのラジアル軸受としての滑り軸受17dが圧入固定されている。滑り軸受17dには所望の基油からなる潤滑油が含浸されており、その内周面に挿入される出力軸4を円滑に摺接させることができるようになっている。
また、滑り軸受17dの長さL1は、軸受凹部47の深さH1よりも短く設定されている。このため、滑り軸受17dの一方側(図2における左側)の端部と軸受凹部47の底部47bとの間に隙間S1が形成される。そして、この隙間S1に緩衝部50が配置される。緩衝部50は、出力軸4からハウジング17の底部17cに向かって作用するスラスト荷重による衝撃を緩和するためのものであって、緩衝手段として、また、荷重受部材としての平ワッシャ50aと、弾性部材としてのゴムダンパ50bとにより構成されている。
平ワッシャ50aは、硬度が出力軸4よりも高く耐摩耗性に優れた金属板にプレス加工を施すことにより、円環状に形成されたものである。平ワッシャ50aの具体的な材料としては、例えばSK85等の炭素工具鋼が用いられる。
また、平ワッシャ50aは、出力軸4の一方側の端部104bと、軸受凹部47の底部47bとの間に配置可能な厚さに形成されている。さらに、平ワッシャ50aの直径D4は、軸受凹部47の内周面47aの直径と略同一か、または若干小さくなる程度に設定されている。これにより、平ワッシャ50aは、隙間S1に配置可能となっている。また、平ワッシャ50aの直径D4は、滑り軸受17dの内径D5よりも大きく設定されている。これにより、ハウジング17に滑り軸受17dが圧入された状態において、ハウジング17から平ワッシャ50aとゴムダンパ50bが脱落することがないようになっている(詳細は後述する)。
このように形成された平ワッシャ50aは、プレス加工を施した際に生じるバリを軸受凹部47の底部47b側に向けた状態で配置されている。そして、平ワッシャ50aと軸受凹部47の底部47bとの間に、ゴムダンパ50bが配置されている。
ゴムダンパ50bは略リング状に形成されたものであって、その外径は、平ワッシャ50aの直径D4よりも若干小さくなるように設定されている。これにより、平ワッシャ50aのバリによってゴムダンパ50bが損傷してしまうことを防止できる。ゴムダンパ50bの材料としては、例えばアクリルゴムや二トリルゴム等を用いることが好ましい。
ここで、軸受凹部47の底部47bには、外周側に軸方向平面視略環状の第1逃げ溝47cが形成されている。換言すれば、軸受凹部47の底部47bには、平ワッシャ50aの外周縁部に対応する位置に、第1逃げ溝47cが形成されている。この第1逃げ溝47cは、ゴムダンパ50bを収納する収納部として機能する。第1逃げ溝47cを形成することにより、隙間S1の幅W1が無駄に大きくなってしまうことを防止できる。この第1逃げ溝47cの深さH2はゴムダンパ50bの厚みの約半分の深さに設定され、溝幅D6はゴムダンパ50bの厚みの約3倍程度に設定されている。
これにより、平ワッシャ50aが出力軸4のスラスト荷重を受けた際の撓み量を、軸受凹部47の底部47bによって規制することができる。すなわち、平ワッシャ50aが出力軸4のスラスト荷重を受けて撓んだ際、平ワッシャ50aの一面が軸受凹部47の底部47bに当接し、それによってゴムダンパ50bの圧縮による径方向内外側への膨張を許容するとともに、軸方向の圧縮量を規制しつつ、平ワッシャ50aが必要以上に撓んでしまうことを防止できる。
また、軸受凹部47の底部47bには、径方向略中央に平面視略円形状の第2逃げ溝47dが形成されている。換言すれば、軸受凹部47の底部47bには、平ワッシャ50aの内周縁部に対応する位置に、平面視略円形状の第2逃げ溝47dが形成されている。
第2逃げ溝47dを形成することにより、次段に示すようにグリスを貯留することが出来る。
また、隙間S1には、平ワッシャ50aと出力軸4の一方側の端部104bとの摺接時の摩擦を軽減するためのグリスが塗布される。このグリスに、滑り軸受17dに含浸される潤滑油と同種の基油を含むものが採用されているため、滑り軸受17dの潤滑油を長期間保持できる。
図1に示すように、出力軸4の他方側の端部104aには、回転軸52の一方側の端部52aを挿入可能な凹部4aが形成されている。凹部4aの内周面には、滑り軸受4bが圧入されており、出力軸4と回転軸52とが相対回転可能に連結されるようになっている。また、出力軸4の軸方向略中央には、ヘリカルスプライン19が形成されている。ヘリカルスプライン19には、後述するクラッチ機構5のクラッチアウタ18がヘリカル噛合されている。
(クラッチ機構)
図3は、クラッチ機構5およびピニオン機構70の分解斜視図、図4は、クラッチ機構5およびピニオン機構70の断面図、図5はクラッチ機構5の平面図である。
図3〜図5に示すように、クラッチ機構5は、有底筒状のクラッチアウタ18と、このクラッチアウタ18と同心円状に形成されたクラッチインナ22と、クラッチアウタ18の周壁18aとクラッチインナ22の外周面22aとの間に配置された円柱状のクラッチローラ111、およびコイルスプリング112と、クラッチアウタ18の開口部18b側に配置されたスラストプレート113と、このスラストプレート113とクラッチアウタ18とを外側から覆うクラッチカバー114とを備えている。
ここで、クラッチ機構5は、クラッチアウタ18側からの回転力はクラッチインナ22に動力を伝達するが、クラッチインナ22側からの回転力はクラッチアウタ18に伝達しない、いわゆる公知のワンウェイクラッチ機能を有している。これにより、エンジン始動時に、クラッチアウタ18よりもクラッチインナ22の方が速くなるオーバーラン状態になった際、不図示のエンジンのリングギヤ23側からの回転力を遮断するようになっている。
また、クラッチ機構5は、クラッチアウタ18とクラッチインナ22との間に生じるトルク差、および回転速度差が所定値以内の場合、互いに回転力を伝達する一方、トルク差および回転速度差が所定値を越えた場合、回転力の伝達が遮断されるいわゆるトルクリミッタ機能も備えている。
クラッチアウタ18の底壁18cには、径方向中央にスリーブ18dがモータ部3側に向かって突出形成されている。スリーブ18dは、クラッチアウタ18の周壁18aよりも縮径された形になっており、出力軸4に外嵌された状態になっている。そして、スリーブ18dの内周面には、出力軸4のヘリカルスプライン19に噛合うヘリカルスプライン18eが形成されている。
なお、出力軸4のヘリカルスプライン19およびクラッチアウタ18のヘリカルスプライン18eの傾斜角度は、軸方向に対して例えば16°程度に設定されている。
また、クラッチアウタ18の底壁18cにおける内面側には、スリーブ18dとの接続部に段差部18fが形成されている。この段差部18fには、後述の移動規制部20が当接するようになっている。
さらに、クラッチアウタ18の周壁18aには、内周面側に複数(この実施形態では5つ)の凹部115が周方向に等間隔で形成されている。凹部115は、ローラ収納部115aと、スプリング収納部115bとが連通形成されたものである。
ローラ収納部115aは、クラッチローラ111を収納するためのものであって、その深さがスプリング収納部115bとは反対方向、つまり、図5における反時計回り方向(図5における矢印CCW方向)に向かうに従って漸次浅くなるように形成されている。
一方、スプリング収納部115bは、コイルスプリング112を収納するためのものであって、コイルスプリング112を周方向に沿って配置可能なように形成されている。そして、コイルスプリング112は、クラッチローラ111を常時図5における反時計回り方向に向かって付勢している。
クラッチアウタ18の開口部18b側に配置されたスラストプレート113は、クラッチローラ111やコイルスプリング112にクラッチアウタ18からの抜け方向のスラスト荷重がかかった際、このスラスト荷重を受けてクラッチローラ111やコイルスプリング112の抜けを防止するためのものである。
スラストプレート113は、略円板状に形成されており、径方向中央にクラッチインナ22を挿通可能な挿通孔113aが形成されている。また、スラストプレート113の外周円には、4つの回り止め溝113bが周方向に等間隔で形成されている。これら回り止め溝113bは、後述するクラッチカバー114の回り止め凸部116と協働してスラストプレート113が周方向に回転してしまうことを防止するようになっている。
このように形成されたスラストプレート113と、クラッチアウタ18とを外側から覆うクラッチカバー114は、クラッチアウタ18の開口部18b側から取り付けられる。クラッチカバー114は有底筒状に形成されており、底壁114aをクラッチアウタ18の開口部18b側に向けた状態で、クラッチアウタ18に外嵌されている。そして、クラッチカバー114の周壁114bの先端(図4における右側端)をかしめることにより、クラッチアウタ18に固着される。
また、クラッチカバー114の底壁114aには、4つの回り止め凸部114cがスラストプレート113側に向かって突出形成されている。回り止め凸部114cは、底壁114aの外周側に周方向に等間隔で配置されている。また、回り止め凸部114cの直径は、スラストプレート113の回り止め溝113bに挿入可能な大きさに設定されている。これにより、回り止め凸部114cと回り止め溝113bとが協働し、スラストプレート113の周方向への回転が防止される。
また、クラッチカバー114の底壁114aには、径方向中央にクラッチインナ22を挿通可能な挿通孔114dが形成されている。挿通孔114dの周縁には、略円環状のリブ114eが軸方向外側に向かって立ち上がり形成されている。これにより、クラッチカバー114の底壁114aの剛性が確保される。
図4に詳示するように、クラッチインナ22は、クラッチアウタ18のスリーブ18dよりも拡径形成されており、クラッチインナ22と出力軸4との間に、空隙K1が形成されるようになっている。そして、出力軸4の空隙K1に対応する位置には、後述するリターンスプリング21が挿入されている。
また、クラッチインナ22のスラストプレート113に対応する箇所から先端側(一方側、図4における左側)には、外周面が段差により縮径された縮径部22bが一体成形されている。この縮径部22bの段差面22cに、スラストプレート113が当接する。また、クラッチアウタ18の底壁18cに、クラッチインナ22の縮径部22bとは反対側の端部が当接する。これにより、スラストプレート113とクラッチアウタ18の底壁18cとで、クラッチインナ22が軸方向で挟持された形になる。このため、クラッチアウタ18とクラッチインナ22の相対位置が決まる。
また、出力軸4の空隙K1に対応する位置において、ヘリカルスプライン19よりも一方側(図1における左側)には、略リング状の移動規制部20が外嵌されている。移動規制部20は、サークリップ20aによって軸方向一方側への移動が規制された状態になっている。
また、移動規制部20の外径は、クラッチアウタ18の段差部18fに当接可能な大きさに設定されている。これにより、クラッチ機構5が一方側にスライド移動したときには、クラッチアウタ18のスリーブ18dと移動規制部20とが干渉する。これにより、クラッチ機構5の一方側へのスライド移動量が規制される。
さらに、出力軸4に挿入されているリターンスプリング21は、移動規制部20とクラッチアウタ18のスリーブ18dとの間に圧縮変形した状態になっている。これにより、クラッチアウタ18は、常時モータ部3側へ向かって押し戻されるように付勢される。
このように構成されたクラッチ機構5には、クラッチインナ22の先端に、ピニオン機構70が一体的に設けられている。
(ピニオン機構)
ピニオン機構70は、クラッチインナ22の先端に一体成形された筒状のピニオンインナ71を有している。ピニオンインナ71の内周面には、軸方向両側にそれぞれ出力軸4にピニオンインナ71を摺動可能に支持するための2つの滑り軸受72,72が設けられている。
ここで、ピニオンインナ71からクラッチインナ22に亘って、その外周面は段差により徐々に拡径するように形成されている。すなわち、ピニオンインナ71は、一方側(図4における左側)に配置された第1筒部171と、この第1筒部171のクラッチインナ22側に一体成形され、外径が第1筒部171の外径よりも大きく設定された第2筒部172とにより構成されている。第2筒部172の外径は、クラッチインナ22の縮径部22bの外径と同一に設定されている。すなわち、第2筒部172の外周面と縮径部22bの外周面とは滑らかに接続された状態になっている。
また、第1筒部171の外周面には、ヘリカルスプライン73が形成されている。このヘリカルスプライン73に、エンジン(不図示)のリングギヤ23に噛合可能なピニオンギヤ74がヘリカルスプライン嵌合されている。
図6は、ピニオンギヤ74の一部拡大図である。
図4、図6に示すように、ピニオンギヤ74の内周面には、一方側(図4における左側)に、ヘリカルスプライン73に噛合うヘリカルスプライン74aが形成されている。これにより、ピニオンギヤ74は、ピニオンインナ71上を僅かに回転しながらスライド移動可能に設けられた状態になる。
また、ピニオンギヤ74は、複数のヘリカル歯174により構成されている。各ヘリカル歯174のリングギヤ23側の端面には、周方向両端に、それぞれ第1歯面取り部174aと第2歯面取り部174bとが形成されている。第1歯面取り部174aは、ピニオンギヤ74の回転方向(矢印Y1参照)前方に形成され、第2歯面取り部174bは、ピニオンギヤ74の回転方向後方に形成されている。
また、第1歯面取り部174aの面取り量よりも第2歯面取り部174bの面取り量が大きく設定されている。
複数のヘリカル歯174間には、歯溝174cが設けられ、ピニオンギヤ74の矢印Y1方向への回転により、リングギヤ23の各歯部は、第2歯面取り部174bを介して歯溝174cに滑り込む。これにより、ピニオンギヤ74とリングギヤ23とが噛合う際、第2歯面取り部174bがガイドとなって、スムーズに噛合う(詳細は後述する)。
また、ピニオンギヤ74の内周面には、ヘリカルスプライン74aの他方側(図4における右側)に、段差により拡径された拡径部75が形成されている。この拡径部75により、ピニオンインナ71の第1筒部171とピニオンギヤ74との間に収納部76が形成される。収納部76のクラッチ機構5側に形成されている開口部は、ピニオンインナ71の第2筒部172によって閉塞された状態になっている。
すなわち、ピニオンギヤ74は、一方側の端部が第1筒部171に摺動可能に支持されていると共に、他方側の端部が第2筒部172に摺動可能に支持されている。これにより、ピニオンギヤ74は、ピニオンインナ71に対して大きくがたつくことなく軸方向にスライド移動する。
収納部76には、第1筒部171の外周面を取り囲むように形成されたピニオンスプリング11が収納されている。ピニオンスプリング11は、収納部76に収納された状態で、ピニオンギヤ74に形成された拡径部75の段差面75aと、ピニオンインナ71の第2筒部172の端面172aとにより圧縮変形されている。これによりピニオンギヤ74は、ピニオンインナ71に対してリングギヤ23側に向かって付勢された状態になる。
また、ピニオンインナ71の一方側(図4における左側)の外周面には、止め輪77が設けられている。これにより、ピニオンインナ71に対して出力軸4の一方側にピニオンギヤ74が抜けてしまうことを防止できる。
一方、リングギヤ23も、ピニオンギヤ74と同様に複数のヘリカル歯123により構成されている。ここで、リングギヤ23とピニオンギヤ74との歯のねじれ方向は、ピニオンギヤ74がリングギヤ23を駆動する状態、つまり、リングギヤ23がピニオンギヤ74よりも高速回転しようとしている状態でピニオンギヤ74に飛び込み方向(図4における左方向)のスラスト荷重が作用するように設定されている。
(電磁装置)
図1に戻り、ハウジング17の内周面には、クラッチ機構5よりもモータ部3側に、電磁装置9を構成するヨーク25が内嵌固定されている。ヨーク25は磁性材からなる有底筒状に形成されており、底部25aの径方向中央の大部分が大きく開口されている。また、ヨーク25の底部25aとは反対側端には、磁性材からなる円環状のプランジャホルダ26が設けられている。
これらヨーク25、およびプランジャホルダ26によって径方向内側に形成される収納凹部25bに、略円筒状に形成された励磁コイル24が収納されている。励磁コイル24は、コネクタを介してイグニションスイッチ(何れも不図示)に電気的に接続されている。
励磁コイル24の内周面と出力軸4の外周面との間には、プランジャ機構37が励磁コイル24に対して軸方向にスライド移動可能に設けられている。
プランジャ機構37は、磁性材で形成された略円筒状のスイッチプランジャ27と、このスイッチプランジャ27と出力軸4の外周面との間に配置されたギヤプランジャ80とを有している。
これらスイッチプランジャ27とギヤプランジャ80とは、互いに同心円状に設けられ、軸方向に相対移動可能に設けられている。また、プランジャホルダ26とスイッチプランジャ27との間には、スイッチリターンスプリング27aが設けられている。このスイッチリターンスプリング27aは、板ばね材により形成されたものであって、プランジャホルダ26に対してスイッチプランジャ27をモータ部3側(図1における右側)に付勢するようになっている。
スイッチプランジャ27のモータ部3側端には、外フランジ部29が一体成形されている。この外フランジ部29の外周部側には、スイッチシャフト30がホルダ部材30aを介して軸方向に沿って立設されている。このスイッチシャフト30は、モータ部3のトッププレート12および後述するブラシホルダ33を貫通している。スイッチシャフト30のトッププレート12から突出した端部には、ブラシ付直流モータ51のコンミテータ61に隣接配置された、スイッチユニット7の可動接点板8が連結されている。
可動接点板8は、スイッチシャフト30に対して軸方向に沿ってスライド移動可能に取り付けられていると共に、スイッチスプリング32によって浮動的に支持されている。そして、可動接点板8は、後述のブラシホルダ33に固定されているスイッチユニット7の固定接点板34に対し、接近離反可能になっている。
固定接点板34は、スイッチシャフト30を挟んでコンミテータ61側である径方向内側に配置された第1固定接点板34aと、コンミテータ61とは反対側である径方向外側に配置された第2固定接点板34bとに分割構成されている。これら第1固定接点板34a、および第2固定接点板34bに、可動接点板8が跨るように当接するようになっている。可動接点板8が第1固定接点板34aおよび第2固定接点板34bに当接することにより、第1固定接点板34aおよび第2固定接点板34bが電気的に接続される。
また、スイッチプランジャ27の内周面には、後述するギヤプランジャ80と当接および離反するリング部材28が一体的に設けられている。リング部材28は、スイッチプランジャ27がリングギヤ23側へ向かって移動する際、初期的にギヤプランジャ80をリングギヤ23側に向かって押圧するためのものである。
ここで、クラッチ機構5のクラッチアウタ18は、リターンスプリング21によりギヤプランジャ80側に向かって付勢されている。したがって、スタータ1の静止状態(図1における中心線より上側)において、クラッチ機構5は、ギヤプランジャ80およびリング部材28を介して、スイッチプランジャ27を他方側(図1における右側)に押圧している。これにより、可動接点板8は他方側に押圧されて、固定接点板34と離反した状態となっている。
また、スタータ1の静止状態において、固定接点板34と可動接点板8との間の距離をL2とし、リングギヤ23とピニオンギヤ74との間の距離をL3としたとき、距離L2,L3は、
L2<L3・・・(1)
を満たすように設定されている。これにより、リングギヤ23とピニオンギヤ74とが噛合う直前にピニオンギヤ74が回転し始めることになり、リングギヤ23とピニオンギヤ74とが噛合い易くなる(詳細は後述する)。
このように構成されたスイッチプランジャ27の径方向内側に配置されたギヤプランジャ80は、径方向内側に配置されたプランジャインナ81と、径方向外側に配置されたプランジャアウタ85と、プランジャインナ81とプランジャアウタ85との間に配置されるプランジャスプリング91とを備えている。
プランジャインナ81は、樹脂等により略円筒状に形成されている。プランジャインナ81の内径は、出力軸4に外挿可能なように、出力軸4の外径よりも若干大きく形成されている。これにより、プランジャインナ81は、出力軸4に対して軸方向にスライド移動可能に設けられている。
プランジャインナ81のクラッチ機構5側の端部81aには、径方向外側に張り出した外フランジ部82が一体的に形成されている。そして、プランジャインナ81がクラッチ機構5側にスライド移動したとき、プランジャインナ81の端部81aがクラッチアウタ18のスリーブ18dに当接し、クラッチ機構5およびピニオン機構70をリングギヤ23側にスライド移動させるようになっている。
一方、プランジャインナ81のモータ部3側の端部81bには、径方向外側に向かって突出する爪部83が周方向に複数個所設けられている。また、プランジャインナ81には、爪部83のクラッチ機構5側に、周方向に沿って溝部84が形成されている。
プランジャアウタ85は、プランジャインナ81と同様に樹脂等により略円筒状に形成されている。プランジャアウタ85の内径は、プランジャインナ81の外フランジ部82の外径よりも若干大きく設定されており、プランジャインナ81に外挿されている。
プランジャアウタ85のモータ部3側の端部85aには、径方向内側に張り出した内フランジ部86が一体的に形成されている。内フランジ部86の内径は、プランジャインナ81の爪部83の外径よりも小さく、かつプランジャインナ81の溝部84の底部の外径よりも大きくなるように設定されている。そして、プランジャインナ81の溝部84内にプランジャアウタ85の内フランジ部86を配置することで、プランジャインナ81とプランジャアウタ85とが一体化される。
また、プランジャアウタ85の内フランジ部86の厚さは、プランジャインナ81の溝部84の幅よりも薄く設定されている。これにより、プランジャアウタ85の内フランジ部86とプランジャインナ81の溝部84との間に、クリアランスが設けられる。したがって、プランジャインナ81およびプランジャアウタ85は、プランジャアウタ85の内フランジ部86とプランジャインナ81の溝部84とのクリアランス分だけ、軸方向に相対的にスライド移動可能となっている。
また、プランジャアウタ85のモータ部3側の端部85aには、径方向外側に張り出した外フランジ部87が一体的に形成されている。外フランジ部87は、スイッチプランジャ27のリング部材28と当接する当接部として機能している。
また、プランジャアウタ85の外周面には、外フランジ部87のクラッチ機構5側に、リング状の鉄心88が設けられている。鉄心88は、例えば樹脂モールドにより、プランジャアウタ85と一体成形されている。鉄心88は、励磁コイル24に電流が供給されたときに発生する磁束により吸引されるようになっている。
プランジャインナ81の外フランジ部82と、プランジャアウタ85の内フランジ部86との間には、収納部90が形成されている。収納部90には、プランジャインナ81の外周面を取り囲むように形成されたプランジャスプリング91が収納されている。
プランジャスプリング91は、収納部90に収納された状態で、プランジャインナ81の外フランジ部82と、プランジャアウタ85の内フランジ部86とにより圧縮変形させられている。そして、プランジャインナ81はクラッチ機構5側に向かって、プランジャアウタ85はモータ部3側に向かって、それぞれ付勢された状態となっている。
また、図1に示すように、スタータ1の静止状態(図1における中心線より上側の状態)では、プランジャインナ81のクラッチ機構5側の端部81aと、クラッチアウタ18のスリーブ18dの端部は、接触しないようになっている。そして、クラッチアウタ18は、リターンスプリング21の付勢力によって、ストッパ94に押し付けられた状態となっている。これにより、スタータ1の静止状態では、プランジャスプリング91の付勢力によって、クラッチ機構5を押出さない、つまり、ピニオン機構70を不用意に押出さないようになっている。
一方、スタータ1の通電状態(図1における中心線より下側の状態)では、ギヤプランジャ80がクラッチ機構5側に最大変位したとき、プランジャインナ81のクラッチ機構5側の端部81aは、常にクラッチアウタ18のスリーブ18dと当接した状態になっている。
すなわち、プランジャスプリング91は、クラッチ機構5とギヤプランジャ80との間に軸方向の空隙が形成されてしまうことを防止し、クラッチ機構5のガタつきを吸収するように構成されている。
(ブラシホルダ)
また、遊星歯車機構2のモータ部3側には、ブラシホルダ33が設けられている。ここで、第2固定接点板34bの外周側には、軸方向に折曲して一体成形された切起し部34cが設けられている。この切起し部34cに形成されている挿通孔34dを介して、軸端子44aがブラシホルダ33の外壁33aを貫通し、さらにスタータ1の径方向外側に軸端子44aが突出するよう設けられている。
また、軸端子44aの突出側の先端には、不図示のバッテリの陽極が電気的に接続されるターミナルボルト44bが取付けられている。さらに、ブラシホルダ33には、固定接点板34やスイッチシャフト30の周囲を保護するカバー45が装着されている。ブラシホルダ33およびカバー45は、モータヨーク53およびハウジング17に挟持された状態で固定されている。ブラシホルダ33には、コンミテータ61の周囲に、4個のブラシ41が径方向に沿って進退可能に配置されている。
各ブラシ41の基端側には、ブラシスプリング42が設けられている。このブラシスプリング42によって、各ブラシ41がコンミテータ61側に向かって付勢され、各ブラシ41の先端がコンミテータ61のセグメント62に摺接するようになっている。
4個のブラシ41は、2個の陽極側ブラシと2個の陰極側ブラシとで構成され、このうち2個の陽極側ブラシが不図示のピグテールを介して固定接点板34の第1固定接点板34aに接続されている。一方、固定接点板34の第2固定接点板34bには、ターミナルボルト44bを介して不図示のバッテリの陽極が電気的に接続される。
すなわち、固定接点板34に可動接点板8が当接した際、ターミナルボルト44b、固定接点板34、ピグテール(不図示)を介し、4個のブラシ41のうちの2個の陽極側ブラシに電圧が印加され、コイル59に電流が供給されるようになっている。
また、4個のブラシ41のうち、2個の陰極側ブラシは、不図示のピグテールを介してリング状のセンタープレートに接続されている。そして、このセンタープレート、ハウジング17、および不図示の車体を介して、バッテリの陰極に4個のブラシ41のうちの2個の陰極側ブラシが電気的に接続されるようになっている。
(ハウジングの滑り軸受および緩衝部の組立手順)
次に、図1、図2に基づいてハウジング17の滑り軸受17dおよび緩衝部50の組立手順について説明する。
図1、図2に示すように、まず、ハウジング17の軸受凹部47内における第1逃げ溝にゴムダンパ50bを装着し、隙間S1にグリスを塗布する。この状態で、軸受凹部47内に平ワッシャ50aを挿入し、緩衝部50を組み付ける。
続いて、この緩衝部50を組み付けた状態で、ハウジング17の軸受凹部47内に滑り軸受17dを圧入固定するが、平ワッシャの直径D4は滑り軸受17dの内径D5より大きく設定されているため、組立てられた緩衝部50が不用意に脱落することがない。
(クラッチ機構およびピニオン機構の組立手順)
次に、図1、図3に基づいてクラッチ機構5およびピニオン機構70の組立手順について説明する。
図1、図3に示すように、まず出力軸4の一方側の端部104bにクラッチアウタ18のスリーブ18dを向け、一方側の端部104bからスリーブ18dを挿入する。そして、出力軸4に形成されているヘリカルスプライン19と、スリーブ18dに形成されているヘリカルスプライン18eとをヘリカルスプライン嵌合させる。
続いて、出力軸4の一方側の端部104b側から、リターンスプリング21、移動規制部20を、この順で挿入した後、出力軸4にサークリップ20aを取り付けて移動規制部20の出力軸4からの抜けを防止する。
次に、出力軸4の一方側の端部104bにクラッチインナ22の第2筒部172側を向け、一方側の端部104bからクラッチインナ22を挿入する。そして、クラッチアウタ18の底壁18cに第2筒部172を当接させた状態で、クラッチアウタ18のローラ収納部115aにクラッチローラ111を収納すると共に、スプリング収納部115bにコイルスプリング112を収納する。
次に、クラッチインナ22の第1筒部171側からスラストプレート113を挿入し、このスラストプレート113をクラッチインナ22の段差面22cに当接させる。そして、スラストプレート113によってクラッチアウタ18の開口部18bを閉塞する。
ここで、クラッチインナ22のスラストプレート113に対応する箇所から先端側(一方側、図1における左側)には、外周面が段差により縮径された縮径部22bが一体成形されている。また、クラッチインナ22の先端に一体成形されたピニオンインナ71は、一方側(図1における左側)に配置された第1筒部171と、この第1筒部171のクラッチインナ22側に一体成形され、外径が第1筒部171の外径よりも大きく設定された第2筒部172とにより構成されている。すなわち、クラッチインナ22およびピニオンインナ71は、先端側に向かって徐々に段差により縮径するように形成されている。このため、クラッチインナ22の第1筒部171側からスラストプレート113を挿入することが可能になっている。
続いて、クラッチアウタ18の開口部18b側からクラッチカバー114を取り付け、スラストプレート113にクラッチカバー114の底壁114aを当接させる。そして、この状態でクラッチカバー114の周壁114bの先端(図4における右側端)をかしめることにより、クラッチアウタ18にクラッチカバー114を固着する。これにより、クラッチ機構5の組立が完了する。
次に、ピニオンインナ71の第1筒部171にピニオンスプリング11、ピニオンギヤ74をこの順で挿入する。そして、ピニオンインナ71に形成されているヘリカルスプライン73と、ピニオンギヤ74に形成されているヘリカルスプライン74aとをヘリカルスプライン嵌合させる。そして、ピニオンインナ71の一方側(図4における左側)の外周面に止め輪77を取り付け、ピニオンギヤ74のピニオンインナ71からの抜けを防止する。これにより、ピニオン機構70の組立が完了する。
(スタータの動作)
次に、スタータ1の動作について説明する。
図1における中心線の上側の状態に示すように、励磁コイル24に電流を供給する前のスタータ1の静止状態にあっては、リターンスプリング21によって付勢されたクラッチアウタ18が、ピニオンギヤ74と一体化されているクラッチインナ22を引っ張った状態でモータ部3側(図1における右側)へ一杯に付勢されている。そして、クラッチ機構5のクラッチアウタ18がストッパ94に当接した位置で停止しており、ピニオンギヤ74とリングギヤ23との噛合いが断たれた状態になっている。
また、スタータ1の静止状態では、プランジャインナ81の一方側の端部81aとクラッチアウタ18のスリーブ18dとの間には、僅かにクリアランスが形成されている。このため、リターンスプリング21の付勢力によって、ストッパ94にクラッチアウタ18が押圧される。これにより、スタータ1の静止状態では、プランジャスプリング91の付勢力によって、クラッチ機構5を押圧しない、つまり、不用意にピニオン機構70をリングギヤ23側に押出さないようにすることができる。
また、スイッチプランジャ27は、スイッチリターンスプリング27aにより押し戻され、モータ部3側(図1における右側)へ一杯に移動している。そして、スイッチプランジャ27の外フランジ部29がトッププレート12に当接した状態で停止している。さらに、外フランジ部29に立設されているスイッチシャフト30の可動接点板8は、固定接点板34に対して離間しており、電気的に切断されている。
そして、この状態から車両のイグニションスイッチ(不図示)をオンすると、励磁コイル24に電流が供給されて励磁され、スイッチプランジャ27およびギヤプランジャ80に磁束が通る磁路が形成される。これにより、スイッチプランジャ27およびギヤプランジャ80がリングギヤ23側(図3における左側)へ向かってスライド移動する。
ここで、スタータ1の静止状態において、スイッチプランジャ27とプランジャホルダ26とのギャップ(軸方向クリアランス)は、ギヤプランジャ80の鉄心88とプランジャホルダ26とのギャップ(軸方向クリアランス)よりも小さく設定されている。このため、スイッチプランジャ27に発生する吸引力は、ギヤプランジャ80に発生する吸引力よりも大きいので、ギヤプランジャ80に先行してスイッチプランジャ27がスライド移動しようとする。
このとき、スイッチプランジャ27の内周面にリング部材28が一体的に設けられていることから、このリング部材28がギヤプランジャ80を押圧し、初期的にギヤプランジャ80をリングギヤ23側に向かって押圧することで、スイッチプランジャ27およびギヤプランジャ80が一体となってリングギヤ23側へ向かってスライド移動する。
また、クラッチアウタ18は、スリーブ18dが出力軸4にヘリカルスプライン嵌合されており、スリーブ18dがギヤプランジャ80のプランジャインナ81と当接している。ここで、出力軸4のヘリカルスプライン19およびクラッチアウタ18のヘリカルスプライン18eの傾斜角度は、軸方向に対して例えば16°程度に設定されている。
このため、クラッチアウタ18は、スイッチプランジャ27およびギヤプランジャ80がリングギヤ23側へスライド移動すると、出力軸4に対して、ヘリカルスプライン18eの傾斜角度分、若干相対回転しながら押出される。
また、ピニオン機構70も、クラッチ機構5を介してギヤプランジャ80のスライド移動に連動し、リングギヤ23側へ押出される。さらに、スイッチプランジャ27が吸引されてリングギヤ23側へ向かってスライド移動すると、固定接点板34に可動接点板8が接触する。ここで、可動接点板8は、スイッチシャフト30に対して軸方向に沿って変位可能なように浮動的に支持されているので、スイッチスプリング32の押圧力が可動接点板8および固定接点板34に加わることになる。
図7は、固定接点板34に可動接点板8が接触した際のスタータ1の断面図である。
ここで、図1に示すようなスタータ1の静止状態において、固定接点板34と可動接点板8との間の距離をL2とし、リングギヤ23とピニオンギヤ74との間の距離をL3としたとき、距離L2,L3は、式(1)を満たすように設定されている。このため、図7に示すように、固定接点板34に可動接点板8が接触した時点では、リングギヤ23にピニオンギヤ74が噛合されていない。
固定接点板34に可動接点板8が接触すると、4個のブラシ41のうちの2個の陽極側ブラシにバッテリ(不図示)の電圧が印加され、コンミテータ61のセグメント62を介してコイル59が通電される。
すると、アーマチュアコア58に磁界が発生し、この磁界とモータヨーク53に設けられている永久磁石57との間で磁気的な吸引力や反発力が生じる。これにより、アーマチュア54が回転し始める。そして、アーマチュア54が回転することにより、アーマチュア54の回転軸52の回転力が遊星歯車機構2を介して出力軸4に伝達され、出力軸4が回転し始める。
出力軸4が回転し始めることにより、ピニオンギヤ74が回転し始める。さらに、リングギヤ23側に向かってスイッチプランジャ27およびギヤプランジャ80がスライド移動することにより、ピニオンギヤ74が回転しながらリングギヤ23側へ押出される。
このとき、ピニオンギヤ74とリングギヤ23との噛合わせ位相がずれていると、リングギヤ23にピニオンギヤ74が歯当たりして噛合わない。この場合、ピニオン機構70の収納部76に収納されたピニオンスプリング11が圧縮変形し、ピニオンギヤ74のリングギヤ23に対する歯当たりの衝撃を吸収しつつ、ピニオンギヤ74に、リングギヤ23側に向かう付勢力を付与する。
すなわち、リングギヤ23にピニオンギヤ74が歯当たりして噛み合いに失敗しても、ピニオンギヤ74は、リングギヤ23に当接したままこのリングギヤ23側に向かう付勢力が付与された状態で回転し続ける。そして、リングギヤ23との噛合わせ位相が合ったところで、リングギヤ23にピニオンギヤ74が飛び込む。
このように、リングギヤ23にピニオンギヤ74が歯当たりした状態であっても、スイッチプランジャ27を所定の位置にまで押出すことができると共に、歯当たりによるリングギヤ23およびピニオンギヤ74の摩耗を抑制でき、スタータ1の耐久性向上を図ることができる。また、ピニオンギヤ74が回転しながらリングギヤ23側へ押出されるので、リングギヤ23にピニオンギヤ74が噛合い易くなる。
図8は、リングギヤ23にピニオンギヤ74が噛合うときの動作説明図である。なお、図8において、矢印Y2は、ピニオンギヤ74の回転方向を示し、矢印Y3は、リングギヤ23の回転方向を示す。また、図8に示すピニオンギヤ74の回転方向(矢印Y2)と、図6に示す矢印Y1の回転方向は互いに対応している。
同図に示すように、リングギヤ23とピニオンギヤ74との噛合わせ位相が合うと、リングギヤ23側にピニオンギヤ74が押し出される。このとき、ピニオンギヤ74のヘリカル歯174には、回転方向(図6におけるY1、図8における矢印Y2参照)後方に第2歯面取り部174bが形成されているので、この第2歯面取り部174bがガイドとなって、リングギヤ23にピニオンギヤ74がスムーズに噛合う。
また、ヘリカル歯174には、回転方向前方に第1歯面取り部174aが形成されているので、リングギヤ23にピニオンギヤ74が飛び込む際に、ピニオンギヤ74のヘリカル歯174の回転方向先端部とリングギヤ23のヘリカル歯123とが衝突した際の負荷を軽減し、各ヘリカル歯173,174の耐久性を向上することができる。
ここで、第1歯面取り部174aの面取り量よりも第2歯面取り部174bの面取り量が大きく設定されている。このため、第2歯面取り部174bを、ガイドとして十分機能させることができる一方、第1歯面取り部174aを小さくすることで、ピニオンギヤ74自体の耐久性を向上させることができる。
図1に戻り、リングギヤ23にピニオンギヤ74が噛合った後、出力軸4の回転速度が上昇すると、出力軸4のヘリカルスプライン19に噛合されたクラッチアウタ18に慣性力が作用する。このとき、ピニオンギヤ74とリングギヤ23とがヘリカル噛合していることから、ピニオンギヤ74にリングギヤ23方向(飛び込み方向)へのスラスト力が発生する。このため、このスラスト力によってピニオンギヤ74はヘリカルスプライン19に沿うように、リターンスプリング21の付勢力に抗してリングギヤ23側(図1における左側)へ向かって移動する。
また、クラッチアウタ18も、慣性力によってヘリカルスプライン19に沿うように、リターンスプリング21の付勢力に抗してリングギヤ23側(図1における左側)へ向かって押し出される。
このとき、ギヤプランジャ80には、リングギヤ23側へ向かう吸引力が作用している。このため、ギヤプランジャ80は、クラッチアウタ18のスライド移動に連動するように、クラッチアウタ18を押圧しつつリングギヤ23側へ向かってスライド移動する。これにより、ピニオンギヤ74とリングギヤ23とが所定の噛み合い位置で噛合される。
すると、出力軸4の回転力がピニオンギヤ74を介してリングギヤ23に伝達される。そして、リングギヤ23が不図示のクランクシャフトを回転させてエンジンを始動させる。
エンジンが始動し、ピニオンギヤ74の回転速度が出力軸4の回転速度を上回ると、クラッチ機構5のワンウェイクラッチ機能が作用してピニオンギヤ74が空転する。また、エンジンが始動に伴って励磁コイル24への通電を停止すると、クラッチアウタ18に対するリターンスプリング21の付勢力により、ピニオンギヤ74がリングギヤ23から離脱すると共に、可動接点板8が固定接点板34から離間してブラシ付直流モータ51が停止する。これにより、スタータ1の動作が完了する。
ここで、図1、図8に示すように、ピニオンギヤ74とリングギヤ23とはヘリカル噛合しているため、出力軸4の回転力をピニオンギヤ74からリングギヤ23に伝達すると、ピニオンギヤ74には飛び込み方向(図1、図8における左側)に向かってスラスト荷重がかかる(図1における矢印Y4、図8における矢印Y5参照)。
ピニオンギヤ74にかかるスラスト荷重は、ピニオンギヤ74の一方側(図1における左側)に設けられた止め輪77に伝達された後、ピニオンインナ71、クラッチインナ22、クラッチアウタ18および移動規制部20、サークリップ20aを介して、出力軸4に伝達される。このため、出力軸4には、ピニオンギヤ74の飛び込み方向(一方側)に向かってスラスト荷重がかかり、ピニオンギヤ74の飛び込み方向に出力軸4がスライド移動しようとする。
また、リングギヤ23にピニオンギヤ74を噛み合わせてエンジンを始動させる途中においては、不図示のクランクシャフトが上死点および下死点を通過する際にリングギヤの回転速度とピニオンギヤの回転速度との速度差が逆転を繰り返す。このような場合、出力軸4にかかるスラスト荷重の向きも逆転を繰り返す。
すなわち、リングギヤ23の回転速度よりもピニオンギヤ74の回転速度が上回っているときは、上述のように、出力軸4には一方側に向かってスラスト荷重がかかり、一方側に出力軸4がスライド移動しようとする。
一方、ピニオンギヤ74の回転速度よりもリングギヤ23の回転速度が上回っているときは、ピニオンギヤ74にリングギヤ23から離脱する方向に向かってスラスト荷重がかかる(図1における矢印Y6参照、図8における矢印Y7参照)。
ピニオンギヤ74にかかるスラスト荷重は、ピニオンスプリング11、ピニオンインナ71、クラッチインナ22、およびクラッチアウタ18を介して、出力軸4に伝達される。このため、出力軸4には、ピニオンギヤ74の離脱方向(他方側)に向かってスラスト荷重がかかり、ピニオンギヤ74の離脱方向に出力軸4がスライド移動しようとする。そして、これを繰り返すことにより、ハウジング17の底部17cに出力軸4のスラスト荷重が繰り返しかかる。
しかしながら、図2に示すように、ハウジング17の底部17cには、平ワッシャ50aとゴムダンパ50bからなる緩衝部50が設けられているので、平ワッシャ50aが出力軸4のスラスト荷重を受け、出力軸4の移動を規制する。また、ゴムダンパ50bにより、平ワッシャ50aに出力軸4の一方側の端部104bが当接した際の衝撃が緩和される。
(効果)
したがって、上述の第1実施形態によれば、リングギヤ23とピニオンギヤ74とがヘリカル噛合する場合であっても、ハウジング17の底部17cに設けられた緩衝部50によって出力軸4の移動を規制しつつ、出力軸4からハウジング17への軸方向の衝撃を効果的に緩和することができる。また、出力軸4の一方側の端部104bとハウジング17の底部17cとが直接摺接してしまうことを防止できる。このため、ハウジング17のコストアップや大型化を抑制しつつ、耐久性に優れたスタータ1を提供することができる。また、ゴムダンパ50bにより、スタータ1を駆動させた際の騒音を確実に低減できる。
さらに、緩衝部50を平ワッシャ50aとゴムダンパ50bとで構成することにより、緩衝部50を簡素な構造とすることができる。
また、ハウジング17の底部17cに軸受凹部47を形成し、この軸受凹部47の内周面47aに滑り軸受17dを圧入固定し、さらに、滑り軸受17dの一方側(図2における左側)の端部と軸受凹部47の底部47bとの間に形成された隙間S1に緩衝部50を配置している。そして、平ワッシャ50aの直径D4を、軸受凹部47の内周面47aの内径D5より大きくなる程度に設定している。このため、滑り軸受17dにより、平ワッシャ50aの底部17cからの脱落が防止できる。このように、簡素な構造で、ハウジング17の底部17cに緩衝部50を固定することができる。
そして、平ワッシャ50aを、金属板にプレス加工を施すことにより形成しているので、平ワッシャ50aを容易に形成することができる。
また、軸受凹部47の底部47bには、平ワッシャ50aの外周縁部に対応する位置に、第1逃げ溝47cが形成されている。このため、隙間S1の幅W1(図1参照)が無駄に大きくなってしまうことを防止できる。さらに、平ワッシャ50aが出力軸4のスラスト荷重を受けて撓んだ際、平ワッシャ50aの一面が軸受凹部47の底部47bに当接し、平ワッシャ50aが必要以上に撓んでしまうことを防止できる。そして、平ワッシャ50aの外周縁部に形成されるバリによって、底部47bが摩耗してしまうことを防止できる。
また、軸受凹部47の第1逃げ溝47cを、ゴムダンパ50bを収納する収納部として機能させている。このため、ゴムダンパ50bの位置決めを行いつつ、ゴムダンパ50bを容易に取り付けることができる。さらに、第1逃げ溝47cを形成することにより、隙間S1の幅W1が無駄に大きくなってしまうことを防止できる。
また、軸受凹部47の底部47bには、平ワッシャ50aの内周縁部に対応する位置に、平面視略円形状の第2逃げ溝47dが形成されている。このため、平ワッシャ50aが撓んだ際に、この平ワッシャ50aと軸受凹部47の底部47bとを面接触させることができる。この結果、平ワッシャ50aによって、出力軸4のスラスト荷重を確実に受けることが可能になる。さらに、平ワッシャ50aの内周縁部に形成されるバリによって、底部47bが摩耗してしまうことを防止できる。
さらに、スタータ1の静止状態において、固定接点板34と可動接点板8との間の距離をL2とし、リングギヤ23とピニオンギヤ74との間の距離をL3としたとき、距離L2,L3は、式(1)を満たすように設定されている。このため、リングギヤ23とピニオンギヤ74とが噛合う前に、ピニオンギヤ74を回転させることができる。よって、リングギヤ23とピニオンギヤ74との噛合わせを容易に行うことが可能になる。
また、ピニオンギヤ74のヘリカル歯174には、回転方向(図6におけるY1、図8における矢印Y2参照)後方に第2歯面取り部174bが形成されているので、この第2歯面取り部174bがガイドとなって、リングギヤ23にピニオンギヤ74をさらにスムーズに噛合わせることができる。
また、ピニオンギヤ74のヘリカル歯174には、回転方向前方に第1歯面取り部174aが形成されている。このため、リングギヤ23にピニオンギヤ74が飛び込む際に、ピニオンギヤ74のヘリカル歯174の回転方向先端部とリングギヤ23とが衝突した際の負荷を軽減し、各ヘリカル歯173,174の耐久性を向上させることができる。
(第2実施形態)
次に、この発明の第2実施形態を図9に基づいて説明する。なお、第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
図9は、第2実施形態におけるハウジング117の底部117cの拡大図であり、図2に対応している。
図9に示すように、第2実施形態においても、前述の第1実施形態と同様に、ハウジング117の底部117cには、出力軸4と同軸上に、断面略円形状の軸受凹部147が形成されている。また、軸受凹部147の第1内周面147aには、底部117c側に、第1内周面147aよりも段差により縮径形成された第2内周面147bが設けられている。そして、第1内周面147aと第2内周面147bとの間には、第1段部147cが形成されている。この第1段部147cに一端側が当接するように、第1内周面147aに滑り軸受17dが圧入固定されている。この滑り軸受17dは、出力軸4の一方側(図1における左側)の端部104bを回転自在に支持するためのラジアル軸受である。なお、滑り軸受17dの構成や機能は前述の第1実施形態と共通となっている。
一方、第2内周面147bにおけるハウジング117の底部117c側には、第2内周面147bよりもさらに段差により縮径形成された第3内周面147dが形成されている。そして、第2内周面147bと第3内周面147dとの間に、環状突起からなる第2段部147eが形成される。さらに、第3内周面147dの底部側(ハウジング117の底部117c側)が、軸受凹部147の底部147gとして構成される。
また、滑り軸受17dの長さL1は、軸受凹部147の深さH3よりも短く設定されている。換言すれば、軸受凹部147の開口縁から第1段部147cに至る間の深さ(L1)は、軸受凹部147の深さH3よりも短く設定されている。このため、滑り軸受17dの一方側(図2における左側)の端部と軸受凹部147の底部147gとの間に隙間S2が形成される。そして、この隙間S2に緩衝部150が配置されている。
緩衝部150は、出力軸4からハウジング117の底部117cに向かって作用するスラスト荷重による衝撃を緩和するためのものである。緩衝部150は、緩衝手段および荷重受部材として機能する平ワッシャ150aと、弾性部材として機能するゴムダンパ150bとにより構成されている。
なお、平ワッシャ150aの構造は、前述の第1実施形態と共通なので、その詳細な説明は省略するが、平ワッシャ150aは、出力軸4の一方側の端部104bと、軸受凹部147の第2段部147eとの間に配置可能な厚さに形成されている。また、平ワッシャ150aの直径D7は、軸受凹部147の第2内周面147bの直径と略同一か、または若干小さくなる程度に設定されている。これにより、平ワッシャ150aは、隙間S2に配置可能となっている。さらに、平ワッシャ150aの直径D7は、滑り軸受17dの内径D5よりも大きく設定されている。これにより、ハウジング17の第1内周面147aに滑り軸受17dが圧入された状態において、ハウジング17から平ワッシャ150aとゴムダンパ150bが脱落することがないようになっている。
このように形成された平ワッシャ150aは、プレス加工を施した際に生じるバリを軸受凹部147の第2段部147e側に向けた状態で配置されている。
ここで、第2段部147eの外径側、つまり、第2内周面147bと第2段部147eとの接続部には、環状凹部147fが形成されている。このため、この環状凹部147fに平ワッシャ50aのバリが受容されることにより、このバリによってハウジング117の軸受凹部147が損傷してしまうことを防止できる。
そして、平ワッシャ150aと軸受凹部147の底部147gとの間に、ゴムダンパ150bが配置されている。ゴムダンパ150bは、金型内にゴム材料を流し込んで成形されたものであって、略円柱状に形成されている。ゴムダンパ150bの底面150eには、径方向略中央に、型成形時にゴム材料を流し込んだ際にできるゲート痕が存在している。なお、ゴムダンパ150bの材料としては、前述の第1実施形態と同様であることが好ましい。
ゴムダンパ150bの外周面150cは、第3内周面147dの内径よりも若干小さくなるように設定されている。
また、ゴムダンパ150bの外周面150cには、ハウジング117の底部117c側に、環状の突起部150dが形成されている。この突起部150dが、第3内周面147dに軽圧入されることにより、軸受凹部147内にゴムダンパ150bが装着される。そして、ゴムダンパ150bの外周面150cに突起部150dを形成することにより、ゴムダンパ150bが組み付け時に脱落してしまうことが防止される。
ここで、軸受凹部147の第3内周面147dとゴムダンパ150bの外周面150cとの間には、第3逃げ溝147hが形成されている。この第3逃げ溝147hは、ゴムダンパ150bを収納する収納部として機能する。また、第3逃げ溝147hを形成することにより、第3内周面147dにゴムダンパ150bを組み込み易くすることができる。
このような構成のもと、ゴムダンパ150bと軸受凹部147の第2段部147eによって、平ワッシャ150aが出力軸4のスラスト荷重を受けた際の撓み量を、抑制することができる。すなわち、平ワッシャ150aが出力軸4のスラスト荷重を受けて撓んだ際、平ワッシャ150aの一面が軸受凹部147の第2段部147eに当接し、それによってゴムダンパ150bの圧縮による径方向外側への膨張を第3逃げ溝147hの空間が許容すると共に、軸方向の圧縮量を規制する。これにより、平ワッシャ150aが必要以上に撓んでしまうことを防止できる。
また、軸受凹部147の底部147gには、径方向略中央に平面視略円形状の第4逃げ溝147iが形成されている。換言すれば、軸受凹部147の底部147gには、ゴムダンパ150bの中央部に対応する位置に、平面視略円形状の第4逃げ溝147iが形成されている。
第4逃げ溝147iを形成することにより、前述の第1実施形態と同様にグリスを貯留することができる。また、第4逃げ溝147iは、先に説明したゴムダンパ150bの底面150eにあるゲート痕を受容する受容部としても機能する。
また、隙間S2には、平ワッシャ150aと出力軸4の一方側の端部104bとの摺接時の摩擦を軽減するためのグリスが塗布される。本第2実施形態においても、このグリスに、滑り軸受17dに含浸される潤滑油と同種の基油を含むものが採用されているため、滑り軸受17dの潤滑油を長期間保持できる。
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述のスタータ1は、自動車の始動用や自動二輪車等に適用することができる。
また、上述の第1実施形態では、緩衝部50を平ワッシャ50aとゴムダンパ50bとで構成した場合について説明した。また、上述の第2実施形態では、緩衝部150は、平ワッシャ150aと、ゴムダンパ150bとで構成した場合について説明した。しかしながら、これらに限られるものではなく、出力軸4のスラスト荷重を受けて出力軸4の移動を規制しつつ、出力軸4からハウジング17への軸方向の衝撃を緩和できる構成であればよい。例えば、ゴムダンパ50b,150bに代わってスポンジを用いてもよい。
さらに、上述の実施形態では、スタータ1の静止状態において、固定接点板34と可動接点板8との間の距離をL2とし、リングギヤ23とピニオンギヤ74との間の距離をL3としたとき、距離L2,L3を、L2<L3となるよう設定した場合について説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、スタータ1の静止状態において、固定接点板34と可動接点板8との間の距離をL2とし、リングギヤ23とピニオンギヤ74との間の距離をL3としたとき、距離L2,L3を、L2>L3となるように設定し、ピニオンギヤ74がリングギヤに当接した後でピニオンギヤ74を回転させるものであってもよい。
1 スタータ
3 モータ部
4 出力軸
5 クラッチ機構
9 電磁装置
17,117 ハウジング
17c,117c 底部
17d 滑り軸受(ラジアル軸受)
20 移動規制部
23 リングギヤ
47 軸受凹部
47b 底部
47c 第1逃げ溝(逃げ部)
47d 第2逃げ溝(逃げ部)
50 緩衝部(緩衝手段)
50a,150a 平ワッシャ
50b,150b ゴムダンパ(弾性部材)
70 ピニオン機構
74 ピニオンギヤ
104a 他方側の端部
104b 一方側の端部(一方側の端面)
147c 第1段部(軸受配置段部)
147e 第2段部(段部)
147f 環状凹部(凹部)
150d 突起部

Claims (4)

  1. 通電により回転力を発生するモータ部と、
    前記モータ部の回転力を受けて回転する出力軸と、
    前記出力軸の少なくとも一方側の端部外周面を回転自在に支持するハウジングと、
    前記出力軸上にスライド移動可能に設けられ、エンジンのリングギヤとヘリカル噛合可能なピニオンギヤと、
    前記出力軸と前記ピニオンギヤとの間に設けられ、前記出力軸の回転力を前記ピニオンギヤに伝達するクラッチ機構と、
    前記出力軸に設けられ、前記ピニオンギヤおよび前記クラッチ機構が前記一方側に所定値以上スライド移動するのを規制する移動規制部と、
    前記モータ部への通電、遮断を行うと共に、前記クラッチ機構を介して前記ピニオンギヤに、前記リングギヤ側に向かう押圧力を付勢する電磁装置とを備え、
    前記ハウジングと、前記出力軸の前記一方側の端との間に、前記出力軸から前記ハウジングへの軸方向の衝撃を緩和する緩衝手段を設け
    前記緩衝手段は、前記出力軸の前記一方側の前記端面に当接する平ワッシャからなる荷重受部材と、この荷重受部材と前記ハウジングとの間に設けられた環状のゴム材からなる弾性部材と、からなり、
    前記ハウジングは、前記出力軸の前記一方側に、前記平ワッシャの一面が当接可能な状態で配置される底部を有しており、
    前記底部の前記平ワッシャの周縁部に対応する位置に、前記一方側に向かって凹むように逃げ部が形成され、
    前記逃げ部に、前記弾性部材を配置し、
    前記逃げ部の深さは、前記弾性部材の厚みの半分の深さに設定されていることを特徴とするスタータ。
  2. 通電により回転力を発生するモータ部と、
    前記モータ部の回転力を受けて回転する出力軸と、
    前記出力軸の少なくとも一方側の端部外周面を回転自在に支持するハウジングと、
    前記出力軸上にスライド移動可能に設けられ、エンジンのリングギヤとヘリカル噛合可能なピニオンギヤと、
    前記出力軸と前記ピニオンギヤとの間に設けられ、前記出力軸の回転力を前記ピニオンギヤに伝達するクラッチ機構と、
    前記出力軸に設けられ、前記ピニオンギヤおよび前記クラッチ機構が前記一方側に所定値以上スライド移動するのを規制する移動規制部と、
    前記モータ部への通電、遮断を行うと共に、前記クラッチ機構を介して前記ピニオンギヤに、前記リングギヤ側に向かう押圧力を付勢する電磁装置とを備え、
    前記ハウジングと、前記出力軸の前記一方側の端面との間に、前記出力軸から前記ハウジングへの軸方向の衝撃を緩和する緩衝手段を設け、
    前記緩衝手段は、前記出力軸の前記一方側の前記端面に当接する平ワッシャからなる荷重受部材と、この荷重受部材と前記ハウジングとの間に設けられた円柱状のゴム材からなる弾性部材と、からなり、
    前記ハウジングは、前記出力軸の前記一方側に、前記平ワッシャの一面が当接可能な状態で配置される段部を有していると共に、前記出力軸の前記一方側に、底部を有しており、
    前記段部の前記平ワッシャの周縁部に対応する位置に、前記一方側に向かって凹むように凹部が形成され、
    前記底部と前記段部との間に、前記弾性部材を配置し、
    前記弾性部材の前記ハウジング側には環状の突起部が形成されていることを特徴とするスタータ。
  3. 前記ハウジングは、前記段部の前記モータ部側にラジアル軸受が配置される軸受配置段部をさらに有し、
    前記出力軸の少なくとも前記一方側の前記端部外周面は、前記ラジアル軸受を介して前記ハウジングに回転自在に支持されており、
    前記ラジアル軸受によって、前記荷重受部材の抜け方向の移動が規制されていることを特徴とする請求項2に記載のスタータ。
  4. 前記電磁装置は、前記出力軸と同軸的に設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項の何れか1項に記載のスタータ。
JP2013240935A 2013-05-31 2013-11-21 スタータ Active JP6239351B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013240935A JP6239351B2 (ja) 2013-05-31 2013-11-21 スタータ
EP14170553.3A EP2811153A1 (en) 2013-05-31 2014-05-30 Starter

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013115484 2013-05-31
JP2013115484 2013-05-31
JP2013240935A JP6239351B2 (ja) 2013-05-31 2013-11-21 スタータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015007418A JP2015007418A (ja) 2015-01-15
JP6239351B2 true JP6239351B2 (ja) 2017-11-29

Family

ID=51178629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013240935A Active JP6239351B2 (ja) 2013-05-31 2013-11-21 スタータ

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP2811153A1 (ja)
JP (1) JP6239351B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2624778C1 (ru) * 2016-04-12 2017-07-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Пятиступенчатый электростартер

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6141466Y2 (ja) * 1981-06-18 1986-11-26
JPS6015980U (ja) * 1983-07-11 1985-02-02 三菱電機株式会社 スタ−タ
JPS6247771U (ja) * 1985-09-10 1987-03-24
JP3231193B2 (ja) * 1994-09-29 2001-11-19 三菱電機株式会社 スタータ装置
JP3680401B2 (ja) * 1996-01-17 2005-08-10 株式会社デンソー スタータ
ES2197344T3 (es) * 1996-05-03 2004-01-01 Arvinmeritor Light Vehicle Systems-France Motorreductor particularmente para el arrastre de equipos de vehiculos.
JP2002130097A (ja) 2000-10-20 2002-05-09 Honda Motor Co Ltd 飛び込み式エンジン始動装置
FR2830381B1 (fr) * 2001-09-28 2004-10-15 Valeo Equip Electr Moteur Moteur a rotor decale pour un demarreur de vehicule automobile
JP5373166B2 (ja) * 2011-11-29 2013-12-18 株式会社ミツバ スタータ

Also Published As

Publication number Publication date
EP2811153A1 (en) 2014-12-10
JP2015007418A (ja) 2015-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5373166B2 (ja) スタータ
JP5965268B2 (ja) スタータ
JP6239351B2 (ja) スタータ
JP5957071B2 (ja) スタータ
JP5941277B2 (ja) スタータ
JP6302719B2 (ja) スタータ
JP6154669B2 (ja) スタータ
JP6316080B2 (ja) スタータ
JP2013139764A (ja) スタータ
US20090167102A1 (en) Starter motor
JP6047356B2 (ja) スタータ
JP2015001174A (ja) スタータ
JP2007270819A (ja) アイドルギヤ付始動電動機
JP2001187925A (ja) 緩衝装置
JP6251923B2 (ja) スタータ
JP6027379B2 (ja) スタータ
JP2017002738A (ja) 電動モータ装置およびスタータ
JP2017223200A (ja) 動力伝達装置およびスタータ
JP6251922B2 (ja) スタータおよびスタータの組み付け方法
JP6239426B2 (ja) スタータおよびスタータの組み付け方法
JP2021014808A (ja) スタータ
WO2019244371A1 (ja) スタータ
JP6257414B2 (ja) スタータ
JP5873758B2 (ja) スタータ
JP2013132096A (ja) ブラシホルダ固定構造、及びスタータ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160916

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170516

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170518

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170718

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171017

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171101

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6239351

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150