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スタータ - 特開平9−53552 | j-tokkyo
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【発明の名称】 スタータ
【発明者】 【氏名】志賀 孜

【氏名】林 信行

【氏名】大見 正昇

【氏名】新美 正巳

【氏名】加藤 雅浩

【氏名】荒木 剛志

【目的】
【構成】
【特許請求の範囲】
【請求項1】 スタータモータに駆動される出力軸と、この出力軸に、ヘリカルスプラインによって係合され、かつエンジンのリングギアと噛み合うピニオンと、このピニオンに当接し、かつ回転を規制することで、出力軸の回転により、前記ピニオンをリングギア側に移動させるピニオン規制手段とを備え、このピニオン規制手段は、前記ピニオンが前記リングギアに当接した時に、出力軸の回転により、回転方向にたわんで、前記ピニオンを回動可能として、前記リングギアに噛み合わせることを特徴とするスタータ。
【請求項2】 請求項1に記載のスタータにおいて、前記ピニオンの回動可能量は、少なくともピニオンギアの1/2ピッチ以上であることを特徴とするスタータ。
【請求項3】 請求項1に記載のスタータにおいて、前記ピニオン規制手段は、前記ピニオンのギア数よりも多い溝数である、前記ピニオンの外周面に形成された軸方向溝部に係合されることを特徴とするスタータ。
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載のスタータにおいて、前記スタータモータへの通電を行うマグネットスイッチと、このマグネットスイッチの作動をピニオン規制手段に伝達する伝達手段とを有し、前記ピニオン規制手段は、前記マグネットスイッチによって、前記ピニオン側に移動され、かつ当接されることを特徴とするスタータ。
【請求項5】 請求項4のスタータにおいて、前記ピニオン規制手段は、前記ピニオンが前記リングギアに噛み合った後に、前記マグネットスイッチにより、さらに前記ピニオンのスタータモータ側後方に挿入され、前記ピニオンの戻り防止を行うことを特徴とするスタータ。
【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のスタータにおいて、前記ピニオン規制手段は、反ピニオン側への移動を付勢する付勢手段を一体に有し、前記マグネットスイッチをオフすることにより、前記付勢手段によって、前記ピニオン規制手段が前記ピニオンから離されることを特徴とするスタータ。
【請求項7】 請求項4ないし請求項6のいずれかに記載のスタータにおいて、前記マグネットスイッチは、前記ピニオンが前記リングギアに噛み合うまでは、前記スタータモータへの通電を制限する制限手段を有することを特徴とするスタータ。
【請求項8】 請求項7に記載のスタータにおいて、前記ピニオンが前記リングギヤに噛み合い、前記ピニオン規制手段が前記ピニオンのスタータモータ側後方に挿入された時、前記制限手段を解除することを特徴とするスタータ。
【請求項9】 請求項1ないし請求項8のいずれかに記載のスタータにおいて、前記ピニオン規制手段は、前記ピニオンの外周面に当接する、弾性を有し、軸方向にのびる棒状の規制部と、この規制部の先端は、前記ピニオンがリングギアにかみ合った時に前記ピニオンの端面と当接することを特徴とするスタータ。
【請求項10】 請求項9のスタータにおいて、前記ピニオンの端面には、前記規制部の先端が当接する、回動可能なワッシャが設けられていることを特徴とするスタータ。
【請求項11】 請求項10に記載のスタータにおいて、前記ワッシャは、所定の硬度を出すために、前記ピニオンを熱処理する際に、同時に熱処理されることを特徴とするスタータ。
【請求項12】 請求項6もしくは請求項9のいずれかに記載のスタータにおいて、前記ピニオン規制手段は、前記規制部の一端に設けられた弾性部を有し、この弾性部の一端を移動規制することで、前記マグネットスイッチのプランジャーの移動によって、前記弾性部を変形させつつ、前記規制部を前記ピニオンに当接させることを特徴とするスタータ。
【請求項13】 請求項1に記載のスタータにおいて、前記ピニオンの前記スタータモータ側端面に前記ピニオンとともに軸方向に移動するように配設され、かつ前記ピニオンに対して回転自在に設けられた回転部材を備え、前記ピニオン規制手段が前記ピニオンに当接し、前記ピニオンの回転を規制している間、前記回転部材と前記ピニオン規制部材との間に所定の隙間を有していることを特徴とするスタータ。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンを始動させるスタータに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のスタータでは、アメリカ特許第1,941,698号もしくは第2,342,632号に示す如く、モータの回転をピニオンを介してリングギアに伝えるものが記載されている。前者のものでは、ピニオンの外周部に規制部材を当接させることで、モータによるシャフトの回転により、規制部材とピニオンとの摩擦によって、ピニオンをリングギア側に前進させて、ピニオンとリングギアを噛み合わせるものが記載されている。また、後者のものでは、ピニオンの歯部に、規制部材のピンを係合させることで、ピニオンの回転を防止して、ピニオンをリングギア側に前進させて、ピニオンとリングギアを噛み合わせている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピニオンをリングギア側に噛み合わせる時に、ピニオンがリングギアに噛み合わずに、ピニオンの端面にリングギアが当接する場合に、従来のものでは、モータのさらなる回転力により、ピニオンと規制部材との摩擦力に勝って、ピニオンがわずかに回動して、リングギアにピニオンが噛み合うが、摩擦力を利用しているために、初期の摩擦力の設定や、摩耗粉が摺動面に付着して、耐久性に劣るとという問題点がある。
【0004】また、後者の従来技術においては、リングギヤの端面にピニオンが当接する場合に、ピニオンが規制部材を押し上げるようにして、ピニオンの歯部のピッチ分、急に移動することで、ピニオンとリングギアとの衝突が発生し、ピニオンやリングギヤの歯面を痛めることになり、ひいては歯欠けや駆動時の異音の発生があるという問題点がある。
【0005】そこで、本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ピニオン回転規制機構の耐久性を高めたスタータの提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するために請求項1記載の手段を採用することができる。この手段によると、ピニオン規制手段は、ピニオンに当接し、出力軸の回転により、ピニオンをリングギア側に移動させつつ、かつ、ピニオンがリングギアに当接した際には、それ自身がたわんで、ピニオンを徐々に回動させて、リングギアに噛み合わせることで、摩耗粉の発生や歯面の損傷もなく、かつピニオンのリングギヤへの確実な噛み合いと、歯部の耐久性向上ができる。
【0007】また、請求項2の手段によると、ピニオンがリングギヤと当接した場合、ピニオンとリンギギヤの両方に噛み合いを容易にするための面取りを設けたものでも、噛み合いを開始するためには、ピニオンは約1/2ピッチ回動しなければならず、面取りがないものではそれ以上である。この請求項2のスタータは、ピニオンの回動可能量を少なくとも1/2ピッチ以上とすることで、ピニオンがリングギヤに噛み合うまで、確実にピニオンの回転を規制することができる。
【0008】また、請求項3の手段によると、ピニオン移動手段が、ピニオンの外周面に形成された軸方向溝部に係合するので、摩擦により規制するのに比べ、容易にピニオンの回転を規制するとができる。また、軸方向溝がピニオンのギヤ数よりも多いので、容易に軸方向溝に係合することができる。また、請求項4の手段によると、ピニオン規制手段は、単にピニオンの回転を規制するだけの少ない力で保持されればよいため、マグネットスイッチにより、伝達手段を介して、ピニオン側に移動されることができ、マグネットスイッチの配置の自由度を増すことができる。
【0009】また、請求項5の手段によると、ピニオン規制手段自身が、ピニオンがリングギアにかみ合った時の、ピニオンの戻り防止とすることができ、部品点数を少なくして、かつ組み立てを簡素化することができる。また、請求項6の手段によると、ピニオン規制手段自身が、反ピニオン側への移動を付勢する、付勢手段を一体に有しているので、マグネットスイッチをオフすることにより、自動的に、ピニオン規制手段がピニオンから離れることになり、部品点数を少なくして、かつ組み立てを簡素化することができる。
【0010】また、請求項7の手段によると、ピニオンがリングギアに噛み合うまでは、制限手段により出力軸の回転をゆっくりさせ、ピニオンをリングギア側にゆっくりと移動させるので、ピニオン規制手段自身の剛性を強くする必要はなく、かつピニオンがリングギアに噛み合うときの衝撃を少なくすることができ、噛み合いが格段に向上する。
【0011】また、請求項8の手段によると、ピニオンとリングギヤの噛み合い動作が完了した後、直ちに、スタータモータへの通電の制限を解除して、従来通りのクランキングを開始するので、運転者に違和感を与えることなく、クランキングできる。また、請求項9の手段によると、ピニオン規制手段の一部を、弾性を有する棒状の規制部を有することで、規制部が確実にたわむことができる。
【0012】また、請求項10の手段によると、ワッシャを回動可能にピニオンの端面に保持することで、ピニオンがリングギアよりオーバーランされ、高速回転しても、ワッシャがピニオンに対して回転自在であるので、規制部の当接部分の摩耗が少なく、耐久性を高めることができる。また、請求項11の手段によると、ワッシャをピニオンと同時に熱処理するようにしているので、ワッシャの硬度を所定値以上にするための工程を省略することができる。
【0013】また、請求項12の手段によると、マグネットスイッチのプランジャーの移動によって、弾性部を変形させつつ、規制部を前記ピニオンに当接させることで、規制部をピニオンに当接させつつ、かつプランジャの戻りの際には、弾性部による弾性力によって、規制部をピニオンから確実に離すことができる。また、請求項13の手段によると、仮に、エンジン運転中に、スタータが操作(誤操作)されて、ピニオン規制手段がピニオンに断続的に当接を繰り返しても、ピニオンの回転を規制している間、ピニオン規制手段と回転部材との間に所定の隙間があるので、ピニオン規制手段が回転部材に当接することはないため、回転部材がピニオン規制手段によって直接衝撃を受けることがなく、損傷することがない。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明装置スタータを、図1ないし図15に示す一実施例に基づき説明する。スタータは、エンジンに配設されたリングギヤ100に噛み合うピニオン200や遊星歯車減速機構300を内包するハウジング400と、モータ500と、マグネットスイッチ600を内包するエンドフレーム700とに大別される。また、スタータの内部では、ハウジング400とモータ500との間がモータ隔壁800によって区画され、モータ500とエンドフレーム700との間がブラシ保持部材900によって区画されている。
【0015】(ピニオン200の説明)図1または図3に示すように、ピニオン200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。ピニオンギヤ210の内周面には、出力軸220に形成されたヘリカルスプライン221に嵌まり合うピニオンヘリカルスプライン211が形成されている。
【0016】ピニオンギヤ210の反リングギヤ側には、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の外歯枚数よりも多い凹凸214が形成されている。この凹凸214は、後述するピニオン回転規制部材230の規制爪231が嵌まり合うためのものである。ワッシャ215(本発明で言う回転部材)は、ピニオンギヤ210の後端に形成した円環部216を外周側へ曲げ込むことにより、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している。
【0017】なお、ワッシャ215の外径は、ピニオン回転規制部材230の規制爪231が、ピニオンギヤ210の凹凸214に嵌まりあった時に、規制爪231と所定の隙間を有するように設定されている。このように、ピニオンギヤ210のフランジ213の後面に、回転自在なワッシャ215を設けることにより、ピニオンギヤ210の後側に後述するピニオン回転規制部材230が落ち込んだ際、ピニオン回転規制部材230の規制爪231の前端がワッシャ215に当たる。このため、ピニオンギヤ210の回転が直接、ピニオン回転規制部材230の規制爪231に当たらず、ワッシャ215が相対回転してピニオンギヤ210がピニオン回転規制部材230の規制爪231によって磨耗するのを防ぐ。
【0018】一方、ピニオンギヤ210は、圧縮コイルバネよりなるリターンスプリング240により、常に出力軸220の後方へ付勢されている。リターンスプリング240は、直接ピニオンギヤ210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を介してピニオンギヤ210を付勢する。
【0019】また、仮に、エンジン運転中に、スタータが操作(誤操作)されて、ピニオン回転規制部材230の規制爪231がピニオンギヤ210に断続的に当接を繰り返しても、ピニオンギヤ210の回転を規制している間、規制爪231とワッシャ215との間に所定の隙間があるので、規制爪231がワッシャ215に当接することはないため、ワッシャ215が規制爪231によって直接衝撃を受けることがなく、損傷することがない。
【0020】(ピニオン回転規制部材230の説明)ピニオン回転規制部材230は、図2および図3(a),(b)に示すように、約3/2巻回した板バネ部材で、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回転規制部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。
【0021】回転規制部232の一端には、ピニオンギヤ210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規制爪231が設けられている。この規制爪231は、ピニオンギヤ210の凹凸214に嵌合するとともに、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)
回転規制部232は、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によって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、回転規制部232も上下方向へ移動する。
【0022】また、回転規制部232の回転方向の動きは、2本の支持腕361が規制しており、ピニオン回転規制部材230と2本の支持腕361は一体でピニオン規制手段をなす。また、回転規制部232の規制爪231の180°反対側の位置には、後述するマグネットスイッチ600の作動を伝える後述する紐状部材680(例えば、ワイヤ)の前端の球体601が係合されている。
【0023】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。ピニオン回転規制部材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の作動を規制爪231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、回転規制部232を下方へ引き、規制爪231と、ピニオンギヤ210のフランジ213の凹凸214とを係合させる。その際、復帰バネ部233の一端部236が、位置の規制のための規制棚362に当接されており、復帰バネ部233がたわむこととなる。規制爪231がピニオンギヤ210の凹凸214に係合しているので、モータ500のアーマチャシャフト510及び遊星歯車減速機構300を介して、ピニオンギヤ210を回転させようとすると、ピニオンギヤ210が出力軸220のヘリカルスプライン221に沿って、前進する。ピニオンギヤ210が、リングギヤ100に当接し、ピニオンギヤ210の前進が防止されると、出力軸210の更なる回動力により、ピニオン回転規制部材230自身がたわんで、ピニオンギヤ210がわずかに回動し、リングギヤ100に噛み合う。そして、ピニオンギヤ210が前進すると、規制爪231が凹凸214から外れ、規制爪231がピニオンギヤ210のフランジ213の後方に落ち込み、規制爪231の前端がワッシャ215の後面に当たり、ピニオンギヤ210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。
【0024】ピニオン回転規制部材230は、ピニオンの1/2ピッチ以上回動するまでたわめるように設定される。マグネットスイッチ600の作動が停止し、紐状部材680が回転規制部232を下方へ引くのを停止すると同時に、復帰バネ部233の作用で、回転規制部232が元の位置に復帰する。
【0025】このように、ピニオン回転規制部材230は、1つのバネ部材であるが、ピニオンギヤ210の回転の規制を行ってピニオンギヤ210を前進させる作用と、ピニオンギヤ210の後方に落ち込んでピニオンギヤ210の後退を防ぐ作用と、回転規制部232を復帰させる作用との3つの作用を果たす。つまり、1つの部品で複数の作用を奏するため、スタータの部品点数を減らし、且つ組付性を向上させることができる。
【0026】また、ピニオン回転規制部材230は、ピニオンギヤ210に当接し、出力軸220の回転により、ピニオンギヤ210をリングギヤ100側に移動させつつ、ピニオンギヤ210がリングギヤ100に当接した際には、それ自身がたわんで、ピニオンギヤ210を若干回動させて、リングギヤに噛み合わせることで、摩耗粉の発生もなく、かつ部品点数も少なく簡単な構成にできる。
【0027】また、ピニオン回転規制部材230は、ピニオンギヤ210の凹凸214の凸部が、ピニオンギヤ210の歯数よりも多いために、容易に凹凸214に係合することができる。また、ピニオン回転規制部材230は、単にピニオンギヤ210の回転を規制するだけの少ない力で保持されればよいため、マグネットスイッチ600により、紐状部材680を使用して、ピニオンギヤ210側に移動されることができ、これにより、マグネットスイッチ600の配置の自由度を増すことができる。
【0028】また、ピニオン回転規制部材230自身が、ピニオンギヤ210がリングギヤ100に噛み合った時の、ピニオンギヤ210の戻り防止とすることができ、部品点数を少なくして、かつ組み立てを簡素化することができる。さらに、ピニオン回転規制部材230自身が、反ピニオンギヤへの付勢する、付勢手段をなす復帰バネ部233を一体に有しているので、マグネットスイッチ600をオフすることにより、自動的に、ピニオン回転規制部材230がピニオンギヤ210から離れることになり、部品点数を少なくして、かつ組み立てを簡素化することができる。
【0029】そして、ピニオン回転規制部材230の一部を弾性を有する棒状の規制部をなす規制爪231を有することで、ピニオン回転規制部材230自身が確実にたわむことができる。また、ピニオンギヤ210がリングギヤ100に噛み合った後、ピニオン回転規制部材230の規制爪231が出力軸220方向に移動して、ワッシャ215が規制爪231と当接しても、ワッシャ215がピニオンギヤ210に対して回転自在なので、ピニオンギヤ210がリングギヤ100よりオーバーランされ、高速回転しても、規制部をなす規制爪231の当接部分の摩耗が少なく、耐久性を高めることができる。
【0030】(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。
【0031】(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のアーマチャシャフト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する出力軸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。
【0032】(オーバーランニングクラッチ350の説明)オーバーランニングクラッチ350は、インターナルギヤ340を、一方向のみ(エンジンの回転を受けて回転する方向のみ)回転可能に支持されている。オーバーランニングクラッチ350は、インターナルギヤ340の前側に一体形成された第1の円筒部をなすクラッチアウタ351と、遊星歯車減速機構300の前方を覆う固定側をなすセンターブラケット360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351aに収納されるローラ353とを有している。
【0033】(センターブラケット360の説明)センターブラケット360は、図4ないし図6に示すもので、ハウジング400の後側の内部に配置されている。ハウジング400とセンターブラケット360とは、一端がハウジング400に係止され、他端がセンターブラケット360に係止されたリングバネ390によって連結され、オーバーランニングクラッチ350を構成するクラッチインナ352の受ける回転反力をリングバネ390で吸収し、反力が直接ハウジング400に伝わらないように設けられている。
【0034】また、センターブラケット360の前面には、ピニオン回転規制部材230を保持する2本の支持腕361と、ピニオン回転規制部材230の下端が搭載される規制棚362が設けられている。さらに、センターブラケット360の周囲には、ハウジング400の内側の凸部(図示しない)と嵌まり合う切欠部363が複数形成されている。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。
【0035】(プラネットキャリア330の説明)プラネットキャリア330は、後端に、プラネタリーギヤ320を支持するために径方向に伸びるフランジ形突出部331を備える。このフランジ形突出部331には、後方に伸びるピン332が固定されており、このピン332がメタル軸受333を介してプラネタリーギヤ320を回転自在に支持している。
【0036】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。
(ハウジング400の説明)ハウジング400は、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とピニオンギヤ210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450が設けられ、このスライド溝450に後述するシャッタ420が配設される。
【0037】(シャッタ420の説明)シャッタ420は、樹脂製部材(例えばナイロン)からなり、出力軸220の周囲に装着され、リターンスプリング240とピニオンギヤ210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とからなる。シャッタ420の作動は、スタータが起動してピニオンギヤ210が出力軸220に沿って前方へ移動すると、リング体421がピニオンギヤ210ともに前方へ移動する。すると、リング体421と一体の遮水部422が前方へ移動し、ハウジング400の開口部410を開く。スタータの作動が停止してピニオンギヤ210が出力軸220に沿って後方へ移動すると、リング体421もピニオンギヤ210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。
【0038】(モータ500の説明)モータ500は、ヨーク501、モータ隔壁800、後述するブラシ保持部材900に囲まれて構成される。なお、モータ隔壁800は、センターブラケット360との間で遊星歯車減速機構300を収納するもので、遊星歯車減速機構300内の潤滑油がモータ500に進入するのを防ぐ役目も果たす。
【0039】モータ500は、図1に示すように、アーマチャシャフト510、このアーマチャシャフト510に固定されて一体に回転する電機子鉄心520および電機子コイル530から構成されるアーマチャ540と、アーマチャ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。
【0040】(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。
【0041】(上層コイルバー531の説明)上層コイルバー531は、図7に示すように、電導性に優れた材質(例えば銅)よりなり、固定磁極550に対して平行に伸び、スロット524の外周側に保持される上層コイル辺533と、この上層コイル辺533の両端から内側に曲折され、アーマチャシャフト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、冷間鋳造によって一体成形したものであっても、プレスによってコ字状に曲折して形成したものであっても、別部品で形成した上層コイル辺533と2つの上層コイル端534とを溶接等の接合技術で接合して形成したものであっても良い。
【0042】(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、冷間鋳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。
【0043】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。
(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。
(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29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。
【0044】主磁極551は、上述したヨーク501の凹溝502の内側の両端によって、位置決めがなされ、各主磁極551の間に極間磁極552を配置した状態で、固定磁極550の内周に配置される固定スリーブ553によって、ヨーク501の内部に固定される。
(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、図9および図10に示すように、後述するブラシ保持体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、アーマチャシャフト510に対して略垂直方向になるように固定されている。
【0045】マグネットスイッチ600は、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。
【0046】マグネットスイッチ600は、磁性体製(例えば鉄製)の有底筒状のマグネットスイッチカバー640の内側に構成されている。マグネットスイッチカバー640は例えば軟鋼板をカップ状にプレス成形したもので、マグネットスイッチカバー640の底の中央には、プランジャ610を上下方向に移動自在に挿通する穴641を備える。また、マグネットスイッチカバー640の上側開口は、磁性体製(例えば鉄製)のステーショナリコア642によって塞がれている。
【0047】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。
【0048】吸引コイル650は、通電を受けると磁力を発生して、プランジャ610を引きつける吸着手段で、吸引コイル650は、上端がステーショナリコア642の中径部644に装着され、プランジャ610を上下方向に摺動自在に覆うスリーブ651を備える。このスリーブ651は、非磁性体(例えば銅板、真鍮、ステンレス)の薄板を丸めて加工したもので、このスリーブ651の上端および下端には、樹脂等よりなる絶縁ワッシャ652が設けられている。この2つの絶縁ワッシャ652の間のスリーブ651の周囲には、薄い樹脂(例えばセロハン、ナイロンフィルム)や紙などよりなる絶縁フィルム(図示しない)が巻かれ、さらにその絶縁フィルムの周囲に細いエナメル線を所定回数、巻いて吸引コイル650が構成されている。
【0049】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。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。この上側可動接点612は、図9に示すように、プランジャシャフト615の上端に取り付けられた止め輪616によって、プランジャシャフト615の上端より上方に移動しないように規制されている。この結果、上側可動接点612は、止め輪616とステーショナリコア642の間においてプランジャシャフト615に沿って上下方向に摺動自在とされている。なお、上側可動接点612は、プランジャシャフト615に取り付けられた板バネよりなる接点圧スプリング670によって、常に上方へ付勢されている。
【0050】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911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。
【0051】なお、上側可動接点612には、ブラシ910の各リード線911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911とを一体形成しても良い。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。
【0052】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。
【0053】プランジャ610の下面には、紐状部材680の後端に設けられた球体681を収容する凹部682を備える。この凹部682の内周壁には、雌ネジ683が形成されている。この雌ネジ683は、凹部682内に球体681を固定する固定ネジ684が螺合される。この固定ネジ684は、雌ネジ683へのねじ込み量を調節することにより、紐状部材680の長さの調節も行うものである。なお、紐状部材680の長さ調節は、プランジャシャフト615が上方へ移動して、下側可動接点611が端子ボルト620に当接し、かつ、上側可動接点612が固定接点630の当接部631が当接しない状態で、ピニオン回転規制部材230の規制爪231が、ピニオンギヤ210の外周の凹凸214に嵌まり合うように調整される。なお、雌ネジ683と固定ネジ684は調整機構をなす。
【0054】このような構成にすれば、マグネットスイッチ600のプランジャ610の移動に対し、紐状部材680を介して、ピニオン回転規制部材230をピニオンギヤ210側に移動させているので、何らかの原因で、ピニオン回転規制部材230の規制爪231がピニオンギヤ210の後方に落ち込んだまま復帰できなくなくても、紐状部材680自身のたわみにより、プランジャ610が元の位置に戻り、上側可動接点612が固定接点630から離れることができ、モータ等の焼損等を防ぐ。
【0055】また、ピニオン回転規制部材230の規制爪231を、ピニオンギヤ210に設けた凹凸214に係合させるのみでよいので、紐状部材680によって、確実にこの規制爪231を移動させることができる。また、紐状部材680をワイヤとすることで、耐久性を高めることができる。また、雌ネジ683と固定ネジ684からなる調整機構をプランジャ610と紐状部材680との間に配置し、固定ネジ684を雌ネジ683にねじ込むことにより、紐状部材680の長さを容易に調整することができる。
【0056】さらに、上側可動接点612にブラシ910の各リード線910aが直接接続されているため、ブラシ910で発生する発熱をリード線910a、上側可動接点612、端子ボルト620を介して、この端子ボルト620に接続され、スタータ外部に位置するバッテリーケーブルから効率的に放熱がなされ、ブラシ910の寿命向上が図れる。
【0057】さらに、マグネットスイッチ600のプランジャシャフト615がモータ軸に対し略垂直方向に配設されているので、マグネットスイッチ600のプランジャシャフト615を軸方向に配設した場合に比較して、スタータの軸方向寸法を短縮することができるとともに、紐状部材680を引っ張るのに必要なプランジャシャフト615のストロークが小さく設定でき、さらなるマグネットスイッチ600の小型化が図れる。
【0058】さらに、マグネットスイッチ600は、プランジャシャフト615が、アーマチャシャフト510に軸方向に対し、直交して配置されているため、マグネットスイッチ600の径方向長のみが、スタータ全体の軸方向長に加算されるのみで、スタータ全体の体格を大きくすることもない。さらに、マグネットスイッチ600は、エンドフレーム700内に収納されているため、ハウジング400の開口部410から浸入した水等の被害を受けにくくなる。
【0059】(エンドフレーム700の説明)エンドフレーム700は、図11に示すように、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、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。
【0060】さらに、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。端子ボルト620は、エンドフレーム700の内部から挿入され、エンドフレーム700の後方に突出する鉄製のボルトで、前側にはエンドフレーム700の内面に当接する頭部621を備える。そして、エンドフレーム700の後方に突出した端子ボルト620にカシメワッシャ622が取りつけられることによって、端子ボルト620がエンドフレーム700に固定される。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。固定接点630は、エンドフレーム700の内部上端に位置する1つまたは複数(本実施例では2つ)の当接部631を備え、この当接部631の下面は、マグネットスイッチ600の作動によって上下する上側可動接点612の上面が当接可能に設けられている。
【0061】さらに、圧縮コイルバネ914のスプリング長が、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、適正なバネ応力および荷重を設定することができ、圧縮コイルバネ914の寿命を大幅に向上することができる。
(ブラシ保持体900の説明)ブラシ保持体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ャシャフト510の後端をブラシ保持体軸受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、ブラシ保持体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。
【0062】ブラシ保持体900は、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属を鋳造技術によって成形した隔壁で、図12ないし図14に示すように、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を保持する穴で、この上側のブラシ保持穴911は、樹脂製(例えばナイロン、フェノール樹脂)の絶縁筒913を介してブラシ910を保持する(図13は図12のAーA断面図であり、図14は図12のBーB断面図である)。また、下側のブラシ保持穴912は、アース接地されるブラシ910を保持する穴で、この下側のブラシ保持穴912は、穴の内部で直接ブラシ910を保持する。
【0063】このように、ブラシ保持体900によって、ブラシ910を保持させることにより、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、組付工数を低減することができる。また、ブラシ910は、圧縮コイルバネ914によって、前端面が電機子コイル530の後側の上層コイル端534の後面に付勢される。
【0064】なお、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、ブラシ保持体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。なお、本実施例では、下側のブラシ910が1対設けられており、1本のリード線910aに1対の下側のブラシ910が接合されており、リード線910aの中央がブラシ保持体900の後面の凹部920内にカシメられている。
【0065】ブラシ保持体900の後面には、マグネットスイッチ600の前面側が当接する2つの台座930と、マグネットスイッチ600の周囲を抱え込む2本の固定柱940が形成されている。台座930は、外径が円筒形状を呈するマグネットスイッチ600と当接するために、マグネットスイッチ600の外形形状と一致するように設けられている。また、2本の固定柱940は、マグネットスイッチ600を台座930に当接した状態で、それぞれの後端を内側にカシメることで、マグネットスイッチ600を保持している。
【0066】ブラシ保持体900の後面の下側には、紐状部材680の移動方向を、マグネットスイッチ600の上下方向から軸方向に変換する滑車690を保持する滑車保持部950が形成されている。
〔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)の電気回路図に従い、説明する。
【0067】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。プランジャ610が上昇を開始すると、プランジャシャフト615の上昇に伴って上側可動接点612および下側可動接点611が上昇するとともに、紐状部材680の後端も上方に上昇する。紐状部材680の後端が上昇すると、紐状部材680の前端は下方に引かれ、ピニオン回転規制部材230が下降する。ピニオン回転規制部材230の下降によって、規制爪231がピニオンギヤ210の外周の凹凸214に嵌まり合う時点で、下側可動接点611が端子ボルト620の頭部621に当接する(図15(a)参照)。この時、規制爪231が凹凸214に嵌まっているので、ピニオン回転規制部材230はそれ以上下降できない。また、ピニオン回転規制部材230と紐状部材680で連結されているプランジャ610も上昇できず、上側可動接点612は固定接点630の当接部631に当接しない。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、ブラシ保持体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、アーマチャ540が低速回転する。
【0068】アーマチャシャフト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、アーマチャシャフト510の前端のサンギヤ310によって回転駆動される。プラネタリーギヤ320がプラネットキャリア330を介してリングギヤ100を回転駆動する方向の回転トルクをインターナルギヤ340に与える場合は、オーバーランニングクラッチ350の作動によって、インターナルギヤ340の回転が規制される。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、ピニオンギヤ210も回転しようとするが、ピニオンギヤ210はピニオン回転規制部材230によって回転が規制されているため、ピニオンギヤ210は出力軸220のヘリカルスプライン221に沿って前進する。
【0069】ピニオンギヤ210の前進に伴い、シャッタ420も前進し、ハウジング400の開口部410を開く。そして、ピニオンギヤ210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、ピニオンギヤ210が前進すると、規制爪231がピニオンギヤ210の凹凸214から外れ、さらに、ワッシャ210からも外れ、プランジャ610が再び上昇を開始し、ピニオン回転規制部材230は下降し、規制爪231の前端が、ピニオンギヤ210の後面に設けられたワッシャ215の後側に落ち込む。
【0070】一方、プランジャ610が上昇を開始すると、プランジャシャフト615の上昇に伴い上側可動接点612も上昇し、上側可動接点612が固定接点630の当接部631に当接する(図15(b)参照)。すると、端子ボルト620のバッテリ電圧が、上側可動接点612→リード線910aを介して直接上側のブラシ910に伝えられる。つまり、各上層コイルバー531および各下層コイルバー532よりなる電機子コイル530に高い電流が流れ、電機子コイル530が強い磁力を発生し、アーマチャ540を高速回転する。
【0071】アーマチャシャフト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、ピニオンギヤ210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、ピニオンギヤ210は、エンジンのリングギヤ100に噛合しているため、ピニオンギヤ210は、リングギヤ100を回転駆動して、エンジンの出力軸を回転駆動する。
【0072】次に、エンジンが始動し、エンジンのリングギヤ100がピニオンギヤ210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、ピニオンギヤ210に後退力が生じる。しかるに、ピニオンギヤ210の後方に落ち込んだ回転規制爪231によって、ピニオンギヤ210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)。
【0073】また、エンジンの始動によって、エンジンのリングギヤ100がピニオンギヤ210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ギヤ210が回転駆動される。すると、リングギヤ100からピニオンギヤ210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。つまり、インターナルギヤ340にエンジン始動時とは逆回転のトルクがかかると、オーバーランニングクラッチ350のローラ353が、クラッチインナ352の凹部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。
【0074】つまり、エンジンが始動して、エンジンのリングギヤ100がピニオンギヤ210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ャ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。
【0075】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。また、プランジャ610が下方に戻されると、ピニオン回転規制部材230の復帰バネ部236の作用によって、ピニオン回転規制部材230が上方に復帰し、規制爪231がピニオンギヤ210の後方から離脱する。すると、ピニオンギヤ210は、戻しバネ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、ピニオンギヤ210の後端が出力軸220のフランジ形突出部222に当接する。つまり、ピニオンギヤ210が、スタータの始動前に戻される(図15(c)参照)。
【0076】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のリード線が、上側可動接点612→抵抗体617→下側可動接点611→ステーショナリコア642→マグネットスイッチカバー640→ブラシ保持体900の順に導通する。つまり、上側のブラシ910と下側のブラシ910とが、ブラシ保持体900を介して短絡する。一方、アーマチャ540の惰性回転により電機子コイル530には、起電力が生じる。そして、この起電力が、上側のブラシ910、ブラシ保持体900、下側のブラシ910を介して短絡するため、アーマチャ540の惰性回転に制動力が与えらえる。この結果、アーマチャ540は急速に停止する。
【0077】(実施例の効果)本実施例のスタータは、ピニオン規制手段をなすピニオン回転規制部材230は、ピニオン200に当接し、出力軸220の回転により、ピニオンギヤ210をリングギヤ100側に移動させつつ、かつ、ピニオンギヤ210がリングギヤ100に当接した際には、それ自身がたわんで、ピニオンギヤ210を徐々に回動させて、リングギヤ100に噛み合わせることで、摩耗粉や歯面の損傷の発生もなく、かつピニオンのリングギヤへの確実な噛み合いと、歯部の耐久性の向上できるとともに、部品点数も少ない簡単な構成にすることができる。
【0078】また、ピニオンギヤ210が1/2ピッチ以上回動するまで、ピニオン回転規制部材230がピニオンギヤ210を規制するので、ピニオンギヤ210をリングギヤ100に確実に噛み合わすことができる。さらに、ピニオン回転規制部材230の規制爪231が、軸方向溝213に係合するので、容易にピニオンギヤ210の回転を規制できる。
【0079】また、軸方向溝213がピニオンギヤ210のギヤ数よりも多いため、容易に係合できる。さらに、ピニオン回転規制部材230は、単にピニオンギヤ210の回転を規制するだけの少ない力で保持されればよいため、マグネットスイッチ600により、紐状部材680を介して、ピニオンギヤ210側に移動されることができ、マグネットスイッチ600の配置の自由度を増すことができる。
【0080】また、ピニオン回転規制部材230の規制爪231自身が、ピニオンギヤ210がリングギヤ100にかみ合った時の、ピニオンギヤ210の戻り防止とすることができ、部品点数を少なくして、かつ組み立てを簡素化することができる。さらに、ピニオン回転規制部材230が、反ピニオンギヤ210側への移動を付勢する、付勢手段をなす復帰バネ部233を一体に有しているので、マグネットスイッチ600をオフすることにより、バネ部233により、ピニオン回転規制部材230がピニオンギヤ210から離れることになり、部品点数を少なくして、かつ組み立てを簡素化することができる。
【0081】そして、ピニオンギヤ210がリングギヤ100に当接するまでは、制限手段をなす抵抗体617により出力軸220の回転をゆっくりとして、ピニオンギヤ210をリングギヤ100側にゆっくりと移動させているので、ピニオン回転規制部材230の剛性を強くする必要はなく、かつピニオンギヤ210がリングギヤ100に当接したときの衝撃を少なくすることができ、噛み合いが格段に向上する。
【0082】さらに、ピニオンギヤ210がリングギヤ100に噛み合った後、直ちに上側可動接点612が固定接点630に当接し、アーマチャ540に高い電流が流れ、従来通りのクランキングを行うので、運転者に違和感を与えることがない。また、ピニオン回転規制部材23の一端に軸方向に延びる規制爪231を設けることで、回転規制部232が確実にたわむことができる。
【0083】また、ワッシャ215を回動可能にピニオンギヤ210の端面に保持することで、ピニオンギヤ210がリングギヤ100によりオーバーランされ、高速回転しても、ワッシャ215がピニオギヤ210に対して回転自在であるので、ピニオン回転規制部材230の規制爪231の当接部分の摩耗が少なく、耐久性を高めることができる。
【0084】さらに、ワッシャ215をピニオンギヤ210と同時に熱処理するようにしているので、ワッシャ215の硬度を所定値以上にするための工程を省略することができる。また、マグネットスイッチ600のプランジャー610の移動によって、付勢手段をなす復帰バネ部233を移動させつつ、規制爪231をピニオンギヤ210側に当接させているので、復帰バネ部233による圧縮力によって、規制爪231をピニオンギヤ210側から確実に離すことができる。
【0085】さらに、仮に、スタータが誤操作されて、ピニオン回転規制部材230の規制爪231がピニオンギヤ210に断続的に当接を繰り返しても、ピニオンギヤ210の回転を規制している間、規制爪231とワッシャ215との間に所定の隙間があるので、規制爪231がワッシャ215に当接することはないため、ワッシャ215が規制爪231によって直接衝撃を受けることがなく、損傷することがなく、また、ピニオンギヤ210がリングギヤ100に噛み合った後、ピニオン回転規制部材230の規制爪231が出力軸220方向に移動して、ワッシャ215が規制爪231と当接しても、ワッシャ215がピニオンギヤ210に対して回転自在なので、ピニオンギヤ210がリングギヤ100よりオーバーランされ、高速回転しても、規制部をなす規制爪231の当接部分の摩耗が少なく、耐久性を高めることができる。
【0086】本実施例では、ピニオン回転規則部材230は規制爪231(弾性部)と一体に形成され、この規制爪231で、ピニオンギヤ210を回転規制し、この規制爪231自身がたわんで、ピニオンギヤ210がリングギヤ100に確実に噛み合うが、この規制爪231自身がたわまなくても、この規制爪231以外のピニオン回転規制部材230の一部(例えば、回転規制部232等)がたわんでもよい。
【0087】また、ピニオンギヤ210の回転を規制する規制爪231をスタータ筐体に径方向に移動可能とし、かつ規制爪231とは別部材で構成し、ピニオン210がリングギヤ100に当接した時に、シャフト510の回転により、回転方向にたわむ弾性部材を配設してもよく、この場合には、規制爪231と弾性部材とで本発明で言うピニオン規制手段をなす。
【0088】(実施例2)第16図に示す、第2実施例においては、実施例1におけるマグネットスイッチ600を、モータ500と平行に配置したものである。
(実施例3)第3実施例を図17に基づいて説明する。この実施例3では、ピニオン1が、一方向性クラッチを備えた構成であり、この一方向性クラッチは、内周に楔状空間を有するアウタ3と、この楔空間内に配設されるローラ4及び、ピニオンギヤ2と一体形成されたインナ5と、このローラ4をインナ5方向に押圧するスプリング(不図示)とから構成されている。半割れワッシャ6は、2枚であり、アウタ3の径方向よりアウタ3の端面に組み付けられており、この半割れワッシャ6がカバー7によって、アウタ3とともに、かしめ固定されている。なお、ローラ4及び、インナ5は、半割れワッシャ6によって、軸方向の移動規制されている。
【0089】アウタ3の外周には、全周にわたってピニオンギヤ2の外歯枚数よりも多い凹凸3aが形成されている。この凹凸3aは、上述した実施例1と同様なピニオン回転規制部材230の規制爪231が嵌まり合うためのものである。ワッシャ10は、アウタ3の後端に形成した円環部3bを外周側へ曲げ込むことにより、アウタ3の後端面において回転自在で、且つ軸方向へ抜けない構造としている。
【0090】なお、アウタ3の内周面には、出力軸220に形成されたヘリカルスプライン221に嵌まり合うアウタヘリカルスプライン211が形成されており、ピニオン1が出力軸220上を摺動するものである。
【出願人】 【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
【出願日】 平成7年(1995)9月19日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】碓氷 裕彦
【公開番号】 特開平9−53552
【公開日】 平成9年(1997)2月25日
【出願番号】 特願平7−239885