JPH0942123A - スタータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピニオン２００の軸方向の移動に要するエネ
ルギーを低減する。 【解決手段】 モータ５００によって駆動される出力軸
２２０の外周には、ヘリカルアウタスプライン２２１が
形成されている。出力軸２２０の回転を受けてリングギ
ヤ１００を駆動するピニオン２００は、外周にリングギ
ヤ１００に歯合するピニオンギヤ２１０が形成され、内
周に出力軸２２０のスプラインに歯合するヘリカルイン
ナスプライン２１１が形成されている。スタータの始動
時、ピニオン２００は、戻り回転規制爪２３１に回転が
規制され、ピニオン２００がリングギヤ１００に噛合
後、ピニオン２００の後方に規制爪２３１が配置され、
ピニオン２００の戻りが規制される。ピニオン２００の
後面には、転がり軸受であるスラスト軸受２１５が設け
られ、規制爪２３１がピニオン２００の後方に配置され
た状態で、その回転差をスラスト軸受２１５が吸収す
る。このような構成によって、ピニオン２００のみが軸
方向へ移動でき、マグネットスイッチ６００を小型、計
量化できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、第１目的は、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
にあり、第２目的は、ピニオンをリングギアに噛み合っ
た状態に維持する手段と、ピニオンとの磨耗および回転
ロス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。

【０００９】〔請求項２の手段〕請求項２を採用したス
タータは、出力軸とピニオンとに回転差を生じさせる回
転規制手段と、ピニオンとリングギヤとの噛合状態を保
つ戻り規制手段とが共通部品で製作されるため、構造が
単純化でき、スタータを軽量、小型にできる。

【００１０】〔請求項３の手段〕請求項３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。

【００１２】〔請求項６の手段〕請求項６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、回転規制手段によってピニオン移動体の回転が規
制されると、ヘリカルスプラインの作用でピニオン移動
体が軸方向へ移動し、ピニオンがエンジンのリングギヤ
に噛合する。このようにピニオンがリングギヤに噛合す
ると、ピニオン移動体がリングギアから戻るのを戻り規
制手段が規制する。この結果、ピニオンはリングギヤか
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。

【００１３】ピニオン移動体がリングギアから戻るのを
戻り規制手段が規制する際、ピニオン移動体と戻り規制
手段との回転差を吸収手段が吸収する。このため、ピニ
オン移動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、ピニオン移動
体がリングギヤから回転を受け、ピニオン移動体が軸方
向へ戻る力を受けても、回転差を吸収手段が吸収するた
め、ピニオン移動体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。

【００１４】〔請求項８の手段〕請求項８を採用したス
タータは、出力軸とピニオンとに回転差を生じさせる回
転規制手段と、ピニオンとリングギヤとの噛合状態を保
つ戻り規制手段とが共通部品で製作されるため、構造が
単純化でき、スタータを軽量、小型にできる。

【００１５】〔請求項９の手段〕請求項９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、回転規制手段によってピニオン移動体の回転が規
制されると、ヘリカルスプラインの作用でピニオン移動
体が軸方向へ移動し、ピニオンがエンジンのリングギヤ
に噛合する。ピニオンがリングギヤに噛合すると、ピニ
オン移動体がリングギアから戻るのを戻り規制手段が規
制する。この結果、ピニオンはリングギヤから離脱せ
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。

【００１６】ピニオン移動体がリングギアから戻るのを
戻り規制手段が規制する際、ピニオン移動体と戻り規制
手段との回転差を、転がり軸受もしくは滑り軸受が吸収
する。このため、ピニオン移動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、ピニオン移動体がリングギヤから回転を受け、
ピニオン移動体が軸方向へ戻る力を受けても、回転差を
転がり軸受もしくは滑り軸受が吸収するため、ピニオン
移動体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。

【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８
００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２
２０の外周に形成されたヘリカルアウタスプライン２２
１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２２
０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２
２２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２３
１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２０
０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２１
６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２１
７の回転によって、ピニオン２００と戻り回転規制爪２
３１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２
１３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２
１３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２
４０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２３
１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２３
１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２１
３の凹凸２１４とを係合させる。その際、復帰バネ部２
３３の一端部２３６が、位置の規制のための規制棚３６
２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２
１４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２
００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３４
０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３
９０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３６
２が設けられている。さらに、センターブラケット３６
０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３
２０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３３
２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３
３１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４
００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２
２０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４
２２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８
００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３０
０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５
１０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５４
０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３３
０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５
２０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５
２４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５
３４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５
３４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９
１０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５
５３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５１
０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６
４０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６
４２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６１
５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６
８０（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６
８３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６
８３へのねじ込み量を調節することにより、紐状部材６
８０の長さの調節も行うものである。なお、紐状部材６
８０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７０
０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７０
０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６
１２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９
１１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９１
２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９１
０の前端が電機子コイル５３０の後側の上層コイル端５
３４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９３
０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６０
０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９０
０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５
０１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６
８０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２
１４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３１
０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３４
０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４
２０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２３
１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５
３０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２１
０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２
００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３
５２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２
２２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６
４０→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５
４０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９１
０、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２０
０＋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６１
１、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２３
１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２０
０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２３
１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２１
５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２０
０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２１
５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２１
６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６
００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２０
０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２
１１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。

【０１０８】〔第５実施例〕図１９は第５実施例にかか
るもので、回転規制手段および戻り規制手段を別体で設
けた構造を示す側面断面図である。本実施例は、第１実
施例と主に戻り規制手段の構造が異なるもので、以下に
その点について説明する。

【０１０９】戻り規制部材２６０（戻り規制手段に相当
する）は、中央部に出力軸２２０を通す丸穴２６１が設
けられた円環状部２６２（図２０参照）、この円環状部
２６２の両側で円環状部２６２に対して直角に折り曲げ
られた側片部２６３、およびセンターブラケット３６０
に固定された支持ピン２７０に回転自在に支持される支
点部２６４等を有する。この戻り規制部材２６０は、支
点部２６４に設けられた穴２６５（図２１参照）を支持
ピン２７０に嵌め合わせるとともに、側片部２６３に設
けられた長穴２６６にスラストリング２８０に設けられ
た係合ピン２８１を嵌め込んで組付けられており、支持
ピン２７０を中心として回動可能に設けられている。

【０１１０】また、戻り規制部材２６０は、支持ピン２
７０に嵌め合わされたスプリング２７１によってプレー
ト２９０側へ押圧されている。即ち、スプリング２７１
は、戻り規制部材２６０を介してピニオン２００を後方
（プレート２９０側）へ押圧して静止状態を保持してい
るとともに、エンジン始動後のピニオン２００の飛び出
し防止を手助けしている。

【０１１１】一方、本実施例の回転規制部材２３０は、
図２１に示すように、棒状の金属材を巻回して構成され
て、両端部が径方向の対向位置で同一方向へ直角に曲げ
起こされている。曲げ起こされた一端部は、スタータの
作動初期にピニオン２００の凹凸２１４に係合すること
でピニオン２００の回転を規制する回転規制棒２３１ａ
であり、他端部２３１ｂには、紐状部材６８０の一端が
係合されて、その紐状部材６８０を介してマグネットス
イッチ６００の作動が伝えられる。また、回転規制棒２
３１ａは、ピニオン２００の前進移動に伴って戻り規制
部材２６０が軸方向に引き起こされた時に、図２２に示
すように、戻り規制部材２６０の円環状部２６２の後方
に入り込んで、円環状部２６２の端部を支持することに
より、戻り規制部材２６０の姿勢を保持する。

【０１１２】次に、本実施例の作動を説明する。第１実
施例と同様に、始動スイッチがオンされてマグネットス
イッチ６００が作動することにより、回転規制部材２３
０の回転規制棒２３１ａがピニオン２００の凹凸２１４
に係合することでピニオン２００の回転を規制する。一
方、スタータモータ５００の回転力を受けて出力軸２２
０が回転することにより、回転規制されたピニオン２０
０が出力軸２２０上をヘリカルスプラインに沿って前進
し、ピニオンギア２１０がリングギヤ１００と噛み合
い、エンジンを始動させる。

【０１１３】この時、戻り規制部材２６０は、図２２に
示すように、ピニオン２００の前進に伴って、スラスト
リング２８０に設けられた係合ピン２８１と側片部２６
３に設けられた長穴２６６とが係合しながら、支持ピン
２７０を中心として軸方向に引き起こされる。

【０１１４】一方、回転規制部材２３０は、ピニオン２
００が完全にリングギヤ１００に噛み合うことで、回転
規制棒２３１ａの先端がピニオン２００の凹凸２１４か
ら外れてスラストリング２８０の後端側に落ち込むこと
により、ピニオン２００の回転規制を解除すると同時
に、回転規制棒２３１ａの先端が戻り規制部材２６０の
後端を支持する。このため、スラストリング２８０に引
っ張られて軸方向に引き起こされた戻り規制部材２６０
の姿勢が保持される。

【０１１５】これにより、ピニオン２００がリングギヤ
１００により回転されてピニオン２００に後退力が働い
ても、戻り規制部材２６０と回転規制部材２３０との協
同によってピニオン２００の後退を阻止することができ
る。その後、始動スイッチがオフされると、回転規制部
材２３０がリターンスプリングのバネ力によって初期位
置へ復帰することにより、回転規制棒２３１ａの先端が
戻り規制部材２６０の後端から外れるため、戻り規制部
材２６０とともにピニオン２００が静止状態（図１９に
示す状態）に戻される。

【０１１６】本実施例では、ピニオン２００に対して戻
り規制部材２６０がスラストリング２８０を介して回転
自在に組付けられており、その戻り規制部材２６０の後
端を支持する回転規制棒２３１ａにはピニオン２００の
回転力が加わらないため、回転規制棒２３１ａが曲げら
れたり、磨耗する様なことはない。また、スラストリン
グ２８０の後端面に戻り規制部材２６０の側片部２６３
が径方向の両側２か所で当接するため、ピニオン２００
は２点で支持されることになる。これにより、ピニオン
２００が出力軸２２０に対して傾くことはなく、信頼性
の高い装置となる。

【０１１７】〔変形例〕上記の各実施例では、ピニオン
２００のみが出力軸２２０のヘリカルアウタスプライン
２２１に係合する例を示したが、ピニオン２００に別部
機能部品（例えば、一方向クラッチ等）を加えたピニオ
ン移動体を設け、別部機能部品を出力軸２２０のヘリカ
ルアウタスプライン２２１に係合させた構造のスタータ
としても良い。

【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）。

【図１９】回転規制部材および戻り規制部材を示す側面
図である（第５実施例）。

【図２０】図１９の正面図である（第５実施例）。

【図２１】図１９の分解図である（第６実施例）。

【図２２】戻り規制部材の作動説明図である（第５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） ２３１ａ 回転規制棒（回転規制手段） ２６０ 戻り規制部材（戻り規制手段） 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大見 正昇 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 新美 正巳 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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２】請求項１のスタータは、 前記ピニオンに当接して前記ピニオンの回転を規制する
   回転規制手段を備え、 この回転規制手段は、前記ピニオンが所定量前進した
   時、前記ピニオンの後端に入り込み、前記戻り規制手段
   として作用することを特徴とするスタータ。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２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。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３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。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項３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。
6. 【請求項６】ヘリカルスプラインを有する出力軸と、 外周にエンジンのリングギヤに噛み合うピニオンを有す
   るとともに、前記出力軸のヘリカルスプラインに係合
   し、かつ軸方向に移動可能に装着されたピニオン移動体
   と、 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ピニオン移動体の回転を規制
   することで、前記ピニオンを前記リングギヤ側に移動さ
   せ噛み合わせるための回転規制手段と、 前記ピニオンと前記リングギヤとが噛み合った時に、前
   記ピニオンの前記リングギアから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吸
   収手段とを備えることを特徴とするスタータ。
7. 【請求項７】請求項６のスタータにおいて、 前記吸収手段は、前記ピニオン移動体に設けられた転が
   り軸受、もしくは滑り軸受であることを特徴とするスタ
   ータ。
8. 【請求項８】請求項６または請求項７のスタータにおい
   て、 前記回転規制手段は、前記ピニオンが所定量、前記リン
   グギア側に移動した時に、前記ピニオンの反リングギア
   側に入り込み、前記戻り規制手段として作用することを
   特徴とするスタータ。
9. 【請求項９】ヘリカルスプラインを有する出力軸と、 外周にエンジンのリングギヤに噛み合うピニオンを有す
   るとともに、前記出力軸のヘリカルスプラインに係合
   し、かつ軸方向に移動可能に装着されたピニオン移動体
   と、 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ピニオン移動体の回転を規制
   することで、前記ピニオンを前記リングギヤ側に移動さ
   せ、噛み合わせるための回転規制手段と、 前記ピニオンと前記リングギヤとが噛み合った時に、前
   記ピニオンの前記リングギアからの戻りを規制する戻り
   規制手段と、 前記前記ピニオン移動体に設けられ、前記戻り規制手段
   が当接する転がり軸受もしくは滑り軸受とを備えること
   を特徴とするスタータ。