(57)【要約】【課題】ピニオンギヤ５がリングギヤに衝突して噛み合うことにより発生するギヤ音を低減できると共に、ピニオンギヤ５の耐摩耗性を向上できるスタータを提供する。【解決手段】ピニオンギヤ５は、例えば、板厚ｔ＝２ｍｍの鋼板５０を複数枚積層して溶接等により軸方向に接合されている。各鋼板５０には、それぞれ外径側にピニオンギヤ５の歯形部が形成されている。また、各鋼板５０同士を接合する溶接部位は、ピニオンギヤ５の歯形部に掛からない位置、例えば、ピニオンギヤ５の歯形部より内径側に設定され、歯形部は接合されていない。これにより、ピニオンギヤ５がリングギヤに衝突した時に、各鋼板５０がそれぞれ微小量撓むことができ、鋼板５０同士の間に摩擦を生じる。その結果、ピニオンギヤ５とリングギヤとの衝突によって生じた衝撃力は、各鋼板５０間の摩擦作用によって緩和されるため、両ギヤが衝突した時に発生する衝突音を低減できる。【選択図】図１
2010144554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転力を発生するモータと、
このモータに駆動されて回転する出力軸と、
この出力軸の外周に保持され、前記出力軸を介して前記モータの回転力が伝達されるピニオンギヤと、
電磁力を発生し、この電磁力を利用して前記ピニオンギヤを軸方向の反モータ方向へ押し出す電磁スイッチとを備えたスタータにおいて、
前記ピニオンギヤは、外径側に前記ピニオンギヤの歯形部が形成された複数枚の鋼板を積層して構成され、且つ、前記複数枚の鋼板は、少なくとも、それぞれの歯形部が相互に撓むことができる様に、積層方向に隣接する鋼板同士が前記歯形部に掛からない位置で軸方向に接合されていることを特徴とするスタータ。
【請求項２】
請求項１に記載したスタータにおいて、
前記ピニオンギヤは、径方向の中央部を軸方向に貫通する中心孔を有し、
前記複数枚の鋼板は、それぞれ径方向の中央部に前記中心孔を形成する孔を有すると共に、この孔の内径より径方向の外側に向けて凹む複数の凹部が形成され、この複数の凹部の底辺がそれぞれ軸方向に接合されていることを特徴とするスタータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載したスタータにおいて、
前記接合手段は、溶接であることを特徴とするスタータ。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、
前記ピニオンギヤは、積層方向に隣接する各鋼板間に生じる隙間に油分が含浸されていることを特徴とするスタータ。
【請求項５】
請求項２に記載したスタータにおいて、
前記複数枚の鋼板に形成された各凹部にグリース等の油脂分が充填されていることを特徴とするスタータ。
【請求項６】
請求項１〜５に記載した何れかのスタータにおいて、
前記出力軸の外周にヘリカルスプライン嵌合するクラッチを有し、
前記ピニオンギヤは、前記クラッチのインナを反モータ方向へ延長したインナチューブの外周にスプライン結合されて前記インナチューブと一体に回転可能に設けられると共に、前記インナチューブに対し軸方向に所定距離移動可能に配設され、
前記ピニオンギヤと前記インナチューブとの間には、軸方向に対向する前記ピニオンギヤ側の端面（ギヤ側端面と呼ぶ）と、前記インナチューブ側の端面（チューブ側端面と呼ぶ）とが形成されると共に、前記ギヤ側端面と前記チューブ側端面との間に弾性体が配設されていることを特徴とするスタータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン始動用のスタータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化の問題に対処するため、内燃機関を利用した自動車においても、二酸化炭素（ＣＯ2 ）の削減目的で、停車時にエンジンを停止することにより、燃費を向上する所謂アイドルストップを導入する動きが加速している。しかし、アイドルストップにおいては、渋滞中の一般道で多数の車両がエンジン始動を一斉に行うケースが増加するため、エンジン始動時に発生する音による道路周辺の騒音問題が懸念される。従って、アイドルストップ普及のためには、エンジン始動時に発生する音の低減が課題になると考えられる。このエンジン始動時に発生する音には、スタータの作動音が含まれる。
【０００３】
スタータの作動音として主たるものは、ピニオンギヤがエンジンのリングギヤに衝突して噛み合うことにより発生するギヤ音と、電磁スイッチの作動音があり、これらのギヤ音および電磁スイッチの作動音の低減が、エンジン始動時に発生する音の発生源対策として重要である。このうち、ギヤに関する従来技術として、特許文献１および特許文献２が公知である。特許文献１には、外周に歯部を設けた多数の金属板を重ね合わせて積層構造体を形成し、この積層構造体の両側から椀状の金属体を押圧変形させて弾性作用を生じさせ、その弾性作用により積層構造体を挟持して一体化した積層型歯車が提案されている。
特許文献２には、外周に歯形部を形成した薄板を多数枚重ね合わせ、各薄板の歯底と歯先とで電子ビーム溶接により互いに溶接して形成した歯車が提案されている。
【特許文献１】実公昭４９−２７１４０号公報
【特許文献２】特開昭５９−６５６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ピニオンギヤとリングギヤとの間で発生するギヤ音には、ピニオンギヤの端面がリングギヤの端面に衝突した時に発生するギヤ端面衝突音と、ピニオンギヤがリングギアに噛み合って回転する際に発生するギヤ噛合音とがある。しかし、特許文献１および特許文献２に開示された歯車をピニオンギヤとして使用した場合、両文献１、２に示される歯車が積層体であることからギヤ噛合音を低減することは可能であるが、ギヤ端面衝突音を低減する効果までは期待できない。
【０００５】
すなわち、特許文献１に示される歯車は、上述した様に、積層構造体の両側から椀状の金属体を押圧変形させて弾性作用を生じさせ、その弾性作用により積層構造体を確固に挟持し、全体がリベット等により軸方向に固定されている。このため、積層された各金属板同士の密着性が極めて高く、積層構造体であっても、歯車全体が１個の剛体（例えば、鋼材から切削や冷間鍛造等で製造した１個のピニオンギヤ）と同等の剛性を有していると考えられる。この構造では、特許文献１に示される歯車をピニオンギヤとして使用した場合に、そのピニオンギヤがリングギヤに衝突した時に、ピニオンギヤを構成する各金属板同士（特に歯部）が相互に撓むことができないため、ギヤ端面衝突音を低減することは困難である。
【０００６】
また、特許文献２に示される歯車は、積層された各薄板に形成された歯形部の歯底と歯先とが電子ビーム溶接により互いに接合されているため、各薄板の歯形部が相互に撓むことは出来ない。このため、特許文献１の場合と同様に、特許文献２に示される歯車をピニオンギヤとして使用した場合でも、ピニオンギヤがリングギヤに衝突した時に発生するギヤ端面衝突音を低減することは困難である。
【０００７】
一方、アイドルストップを導入した場合、スタータの始動回数が飛躍的に増加するため、スタータの耐久性向上が必要となる。スタータにおける耐久性向上が特に必要な部位は、モータのブラシ、軸受、電磁スイッチの接点、および、ピニオンギヤ等である。このうち、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いにおいては、一般のギヤとは異なり、基本的に潤滑のような処置が困難なため、従来は無潤滑で実施されている。このため、上述したギヤ音の低減と共に、ピニオンギヤ並びにリングギヤの耐摩耗性向上がアイドルストップにおいては重要な課題になる。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ピニオンギヤがリングギヤに衝突して噛み合うことにより発生するギヤ音を低減できると共に、ピニオンギヤの耐摩耗性を向上できるスタータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（請求項１の発明）
本発明は、回転力を発生するモータと、このモータに駆動されて回転する出力軸と、この出力軸の外周に保持され、出力軸を介してモータの回転力が伝達されるピニオンギヤと、電磁力を発生し、この電磁力を利用してピニオンギヤを軸方向の反モータ方向へ押し出す電磁スイッチとを備えたスタータにおいて、ピニオンギヤは、外径側にピニオンギヤの歯形部が形成された複数枚の鋼板を積層して構成され、且つ、複数枚の鋼板は、少なくとも、それぞれの歯形部が相互に撓むことができる様に、積層方向に隣接する鋼板同士が歯形部に掛からない位置で軸方向に接合されていることを特徴とする。
【０００９】
電磁スイッチの作動によりピニオンギヤが反モータ方向へ押し出されてリングギヤに衝突した時は、両ギヤの歯の端面同士の衝突となる。本発明のスタータにおいては、ピニオンギヤを構成する各々の鋼板の歯形部は接合されていないため、ピニオンギヤがリングギヤに衝突した時に、各鋼板の少なくとも歯形部がそれぞれ微小量撓むことにより、積層された鋼板の歯形部同士の間に摩擦を生じる。その結果、ピニオンギヤとリングギヤとの衝突によって生じた衝撃力は、隣接する各鋼板間の歯形部の相対変位に起因する摩擦作用によって緩和されるため、ピニオンギヤとリングギヤの歯面同士が衝突した時に発生する衝突音（ギヤ端面衝突音）を低減できる。
【００１０】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、ピニオンギヤは、径方向の中央部を軸方向に貫通する中心孔を有し、複数枚の鋼板は、それぞれ径方向の中央部に中心孔を形成する孔を有すると共に、この孔の内径より径方向の外側に向けて凹む複数の凹部が形成され、この複数の凹部の底辺がそれぞれ軸方向に接合されていることを特徴とする。
ピニオンギヤとリングギヤの衝突面は、両ギヤの歯の端面同士であるため、ピニオンギヤに使用される各鋼板の歯形部が軸方向に接合されていると、ピニオンギヤがリングギヤに衝突した時に、ピニオンギヤを構成する各鋼板が相対変位できなくなる、または、相対変位が小さくなる。
【００１１】
これに対し、本発明では、各鋼板の孔の内径より径方向の外側に向けて形成された凹部の底辺が軸方向に接合されている、つまり、各鋼板の外径側に形成される歯形部から離れた位置に接合部を設定できる。このため、ピニオンギヤとリングギヤとの衝突によって衝撃力が発生した時に、積層方向に隣接する各鋼板の撓み量が増加することになり、摩擦作用が増大するため、衝突音の低減効果が大きくなる。
また、接合部が、各鋼板の孔の内径より径方向の外側に向けて形成された凹部の底辺であるため、開口した中心孔側から接合作業を行うことができる。
【００１２】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したスタータにおいて、接合手段は、溶接であることを特徴とする。
ピニオンギヤは、強度上並びに摩耗低減の目的で、通常、浸炭焼入れ等の熱処理を実施する必要があるが、本発明では、積層された各鋼板を溶接によって接合する、つまり、鋼板自体の一部を溶融して接合するので、異種材料の組み合わせが生じない。このため、従来の熱処理条件から特別な変更を行うことなく各鋼板を強固に接合でき、ピニオンギヤの品質を確保できる。また、溶接以外の接合手段、例えば、ろう付け接合の場合では、ろう付け炉の設備を必要とするため、従来の製造工程を組み換える必要が生じる。これに対し、接合手段が溶接であれば、従来の製造工程を変更することなく、そのまま使用できるので、工程面でのコスト増加を回避できる。
【００１３】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、ピニオンギヤは、積層方向に隣接する各鋼板間に生じる隙間に油分が含浸されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合って回転すると、各鋼板間の隙間に含浸されている油分が遠心力の作用により外周側へ移動する。外周に達した油分は、主として歯面から少しずつ外径へ滲み出る。滲み出た油分は、リングギヤと噛み合う歯面間の潤滑作用をするため、ピニオンギヤ及びリングギヤの耐摩耗性を向上できる。ここで、積層された各鋼板間の隙間は微小であるため、歯面から滲み出る油分は僅かずつであり、長期間に亘って耐摩耗性を維持できる。
【００１４】
（請求項５の発明）
請求項２に記載したスタータにおいて、複数枚の鋼板に形成された各凹部にグリース等の油脂分が充填されていることを特徴とする。
上記の構成によれば、ピニオンギヤが回転した時に、凹部に充填されている油脂分に遠心力が作用して、積層された各鋼板間の隙間から少しずつ油脂分が外周方向へ移動する。外周に達した油脂分は、主として歯面から少しずつ滲み出て、リングギヤと噛み合う歯面間の潤滑作用をするため、ピニオンギヤ及びリングギヤの耐摩耗性を向上できる。ここで、積層された各鋼板間の隙間は微小であるため、歯面から滲み出る油脂分は僅かずつであり、長期間に亘って耐摩耗性を維持できる。また、請求項４の発明と組み合わせることにより、更に長期間に亘って耐摩耗性を維持できる。
【００１５】
（請求項６の発明）
請求項１〜５に記載した何れかのスタータにおいて、出力軸の外周にヘリカルスプライン嵌合するクラッチを有し、ピニオンギヤは、クラッチのインナを反モータ方向へ延長したインナチューブの外周にスプライン結合されてインナチューブと一体に回転可能に設けられると共に、インナチューブに対し軸方向に所定距離移動可能に配設され、ピニオンギヤとインナチューブとの間には、軸方向に対向するピニオンギヤ側の端面（ギヤ側端面と呼ぶ）と、インナチューブ側の端面（チューブ側端面と呼ぶ）とが形成されると共に、ギヤ側端面とチューブ側端面との間に弾性体が配設されていることを特徴とする。
【００１６】
上記の構成によれば、ピニオンギヤとリングギヤとの衝突によって発生した衝撃力が、ピニオンギヤを構成する各鋼板間の相対変位に起因する摩擦作用によって低減され、さらに、ギヤ側端面とチューブ側端面との間に配設される弾性体（例えば、スプリング、ゴム等）により吸収される。その結果、衝撃力が出力軸に伝達されることを抑制できるので、ピニオンギヤとリングギヤとの衝突によって発生する衝突音が出力軸側へ伝播することが少なくなり、エンジン始動時の発生音を下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は本発明の実施例１に係るピニオンギヤ５の配置と構成を示す断面図、図４はスタータ１の側面図である。
本実施例のスタータ１は、図４に示す様に、回転力を発生するモータ２と、このモータ２に駆動されて回転する出力軸３と、この出力軸３の外周にクラッチ４と一体に配置されるピニオンギヤ５と、図示しないシフトレバーを介してクラッチ４とピニオンギヤ５を反モータ方向（図示左方向）へ押し出す働きを有すると共に、モータ回路に設けられるメイン接点（図示せず）を開閉する電磁スイッチ６等より構成され、この電磁スイッチ６の働きによって反モータ方向へ押し出されたピニオンギヤ５をエンジンのリングギヤ７に噛み合わせた後、モータ２の回転力をピニオンギヤ５からリングギヤ７に伝達してエンジンを始動させる周知の働きを有する。
【００１９】
モータ２は、電磁スイッチ６によりメイン接点が閉操作されると、車載バッテリより電力の供給を受けて電機子軸（図示せず）に回転力を発生する周知の直流電動機である。
出力軸３は、反モータ側である一端側（図示左側）の端部が軸受８を介してハウジング９に回転自在に支持され、他端側の端部が電機子軸に連結されている。なお、電機子軸と出力軸３との間に減速装置（例えば遊星歯車減速機）を設けて、電機子軸の回転を減速装置で減速して出力軸３に伝達する構成でも良い。
クラッチ４は、出力軸３の外周にヘリカルスプライン嵌合して、出力軸３とピニオンギヤ５との間で動力の伝達を断続する働きを有する。つまり、エンジン始動時には、モータ２により出力軸３が駆動されて回転すると、その出力軸３の回転をピニオンギヤ５に伝達する。一方、エンジンの始動によりピニオンギヤ５がエンジンにより回される（ピニオンギヤ５の回転速度が出力軸３の回転速度を上回る）と、ピニオンギヤ５の回転が出力軸３に伝わらない様に、ピニオンギヤ５から出力軸３への動力伝達を遮断する。
【００２０】
ピニオンギヤ５は、クラッチ４のインナ４ａ（図４参照）を反モータ方向へ延長したインナチューブ１０の外周に直スプライン結合され、インナチューブ１０と一体に回転すると共に、インナチューブ１０に対し軸方向に所定距離移動可能に支持されている。なお、インナチューブ１０は、出力軸３の外周に軸受１１（図１参照）を介して相対回転自在に嵌合している。
また、ピニオンギヤ５は、図１に示す様に、インナチューブ１０に対してスプリング１２（またはゴム等の弾性体でも良い）によりインナチューブ１０の先端方向（図示左方向）へ付勢され、インナチューブ１０の先端部にスナップリング１３を介して配設されたピニオンストッパ１４により反モータ方向への移動位置が規制されている。スナップリング１３は、インナチューブ１０の外周面に凹設された周溝に嵌合して固定されている。
【００２１】
スプリング１２は、ピニオンギヤ５の内径側に形成されるギヤ側端面５ａと、インナチューブ１０の外径側に形成されるチューブ側端面１０ａとの間に所定の反力（初期荷重）を蓄えた状態で配設されている。
スプリング１２の一端を受けるギヤ側端面５ａは、ピニオンギヤ５の軸方向モータ側（図示右側）の内径側に設けられる空間部の軸方向端面によって形成される。
スプリング１２の他端を受けるチューブ側端面１０ａは、ピニオンギヤ５が直スプライン結合されるスプライン形成部１０ｂと、このスプライン形成部１０ｂより外径が大きく設定された径大部１０ｃとの間に設けられる段差によって形成され、ギヤ側端面５ａと軸方向に対向している。なお、インナチューブ１０に対しピニオンギヤ５が軸方向に移動できる様に、インナチューブ１０の径大部１０ｃの外径は、ピニオンギヤ５の空間部の内径より若干小さく設定されている。
【００２２】
電磁スイッチ６は、内蔵する電磁コイル（図示せず）への通電により電磁石を形成してプランジャ（図示せず）を吸引する周知のソレノイドを用いて構成され、プランジャの動きに連動してメイン接点を閉操作する。また、電磁コイルへの通電が停止して電磁力が消滅すると、図示しないリターンスプリングの反力によりプランジャが押し戻されてメイン接点を開操作する。
メイン接点は、電磁スイッチ６に固定される２本の端子ボルト１５、１６（図４参照）を介してモータ回路に接続される一組の固定接点と、電磁スイッチ６のプランジャと一体に可動して一組の固定接点の間を電気的に断続する可動接点とで形成される。
シフトレバーは、揺動中心となるレバー支点部より一端側のレバー端部がプランジャに組み込まれたシフト用ロッド（図示せず）に連結され、レバー支点部より他端側のレバー端部がクラッチ４に係合して、プランジャの動きをクラッチ４に伝達する。
【００２３】
次に、本発明に係るピニオンギヤ５の特徴について説明する。
本実施例のピニオンギヤ５は、図１に示す様に、例えば板厚ｔ＝２ｍｍの薄い鋼板５０を複数枚（例えば１０枚）積層して構成される。複数枚の鋼板５０は、図３（ａ）、（ｂ）に示す様に、外径側にピニオンギヤ５の歯形部５０ａが等ピッチに複数形成されている。また、複数枚のうち、例えば５枚の鋼板５０（以下、第１の鋼板５０Ａと呼ぶ）は、内径側にスプライン歯５０ｂを有する嵌合孔５０ｃが形成され、さらに、嵌合孔５０ｃの周囲には、嵌合孔５０ｃの内径より外径側へ凹む複数の凹部５０ｄが形成されている。残り５枚の鋼板５０（以下、第２の鋼板５０Ｂと呼ぶ）は、図３（ｂ）に示す様に、内径側にスプライン歯の無い円形の嵌合孔５０ｅが形成されている。なお、本発明の請求項２に記載したピニオンギヤ５の中心孔は、第１の鋼板５０Ａに形成された嵌合孔５０ｃと、第２の鋼板５０Ｂに形成された嵌合孔５０ｅとで形成される。
【００２４】
但し、第２の鋼板５０Ｂに形成された嵌合孔５０ｅは、第１の鋼板５０Ａに形成された嵌合孔５０ｃより内径が大きく設定され、第１の鋼板５０Ａに形成された嵌合孔５０ｃの中心から凹部５０ｄの底辺までの距離と、第２の鋼板５０Ｂに形成された嵌合孔５０ｅの半径とが同一寸法である。
積層された複数枚の鋼板５０は、積層方向に隣接する鋼板５０同士が接合手段により軸方向（積層方向）に接合されて一体化される。接合手段は、例えば、図２に示す様に、第１の鋼板５０Ａに形成された各凹部５０ｄの底辺と、第２の鋼板５０Ｂに形成された嵌合孔５０ｅの内周（第１の鋼板５０Ａに形成された各凹部５０ｄの底辺に対応する位置）とを、例えば、溶接によって接合する。
なお、複数枚の鋼板５０は、溶接等により接合して一体化された後、浸炭焼入れ等の熱処理が実施される。このため、各鋼板５０の板厚ｔは、熱処理深さを勘案して増減することが出来る。
【００２５】
また、ピニオンギヤ５は、リングギヤ７との噛み合い性を向上するために、角部に面取りを設けることがあるが、本実施例では、複数枚の鋼板５０を積層して溶接等により接合して一体化した後、機械加工により面取りを設けることができ、更に、機械加工後に熱処理を実施することができる。
なお、上述したスプリング１２を配設するための空間部は、図１に示される右側５枚の第２の鋼板５０Ｂに形成される嵌合孔５０ｅによって形成される。また、図１に示す左から５枚目の第１の鋼板５０Ａに形成される凹部５０ｄと凹部５０ｄとの間の周方向の板表面（第２の鋼板５０Ｂに形成される嵌合孔５０ｅの内周側に出ている部分）がギヤ側端面５ａとなる。
【００２６】
次に、スタータ１の作動および効果を説明する。
電磁スイッチ６の作動により、シフトレバーを介してクラッチ４と一体にピニオンギヤ５が反モータ方向へ押し出され、ピニオンギヤ５の端面がリングギヤ７の端面に衝突した後、モータ回路のメイン接点が閉じることにより、バッテリからモータ２に通電されて電機子軸に回転力が発生する。この回転力が出力軸３に伝達されて出力軸３が回転し、さらに、出力軸３の回転がクラッチ４を介してピニオンギヤ５に伝達される。その結果、ピニオンギヤ５がリングギヤ７に噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤ７に噛み合い、モータ２の駆動トルクがピニオンギヤ５からリングギヤ７に伝達されて、エンジンをクランキングする。
【００２７】
本実施例のピニオンギヤ５は、複数枚の鋼板５０を積層して溶接等により接合されるが、その溶接部位が、ピニオンギヤ５の歯形部５０ａに掛からない位置、つまり、ピニオンギヤ５の歯形部５０ａより内径側に設定され、歯形部５０ａは接合されていない。このため、ピニオンギヤ５の端面がリングギヤ７の端面に衝突した時に、ピニオンギヤ５を構成する各鋼板５０の歯形部５０ａがそれぞれ微小量撓むことができ、それにより、積層方向に隣合う鋼板５０同士の歯形部５０ａと歯形部５０との間に摩擦を生じる。その結果、ピニオンギヤ５とリングギヤ７との衝突によって生じた衝撃力は、各鋼板５０の歯形部５０ａ同士の相対変位に起因する摩擦作用によって緩和されるため、ピニオンギヤ５がリングギヤ７に衝突した時に発生する衝突音（ギヤ端面衝突音）を低減できる。
【００２８】
また、本実施例のスタータ１は、軸方向に対向するピニオンギヤ５のギヤ側端面５ａと、インナチューブ１０のチューブ側端面１０ａとの間にスプリング１２が配設されているため、ピニオンギヤ５とリングギヤ７との衝突によって発生した衝撃力は、ピニオンギヤ５を構成する各鋼板５０間の相対変位に起因する摩擦作用によって低減され、さらに、ギヤ側端面５ａとチューブ側端面１０ａとの間でスプリング１２が撓むことにより吸収される。その結果、衝撃力が出力軸３に伝達されることを抑制できるので、ピニオンギヤ５とリングギヤ７との衝突によって発生する衝突音が出力軸３側へ伝播することが少なくなり、エンジン始動時の発生音を下げることができる。
なお、本実施例では、弾性体の一例としてスプリング１２を使用しているが、スプリング１２の代わりに、衝撃の減衰作用を有するゴム等の弾性体を用いることにより、更に発生音の低減を図ることも可能である。
【００２９】
また、ピニオンギヤ５がリングギヤ７に噛み合って回転した時に、エンジン負荷に起因する変動トルクがピニオンギヤ５に作用した場合にも、ピニオンギヤ５を構成する各鋼板５０間の摩擦作用により、エンジン側のトルク変動によって発生する周方向の衝撃が低減され、ギヤ噛合音を低減できる。
本発明者は、ピニオンギヤ５がリングギヤ７に衝突して噛み合うことにより発生するギヤ音（ギヤ端面衝突音およびギヤ噛合音）の低減効果を確認するために、従来のピニオンギヤ（一体の鋼材から切削あるいは冷間鍛造等で形成されたピニオンギヤ）を使用した場合と、複数枚の鋼板５０を積層して構成される本実施例のピニオンギヤ５を使用した場合とで、音圧レベルの測定試験を行った。
【００３０】
上記の試験結果によると、図５に示す様に、従来のピニオンギヤ（図中の従来品）に比べ、本実施例のピニオンギヤ５（図中の本発明）の方が、スタータ１から１５ｃｍ離れた距離において、４ｄＢの音圧レベルの低減効果を得られた。また、音質的にも金属同士の衝突に起因する残響音が減少して、耳障り感がなくなることが確認された。
以上の結果、本発明のピニオンギヤ５をスタータ１に使用することにより、スタータ１によるエンジン始動時の発生音を低減できるので、道路上でのエンジン始動に関わる騒音環境の向上を図ることができる。特に、アイドルストップを導入する車両が多くなる程、その効果（騒音環境の向上）は大きくなる。
【００３１】
また、本実施例では、積層された各鋼板５０同士を溶接によって接合することにより、以下の効果を得ることができる。
ピニオンギヤ５は、強度上並びに摩耗低減の目的で、通常、浸炭焼入れ等の熱処理を実施する必要があるが、各鋼板５０を溶接によって接合する、つまり、鋼板５０自体の一部を溶融して接合するため、異種材料の組み合わせが生じない。このため、従来の熱処理条件から特別な変更を行うことなく各鋼板５０を強固に接合できるので、ピニオンギヤ５の品質を確保できる。また、溶接以外の接合手段、例えば、ろう付け接合では、ろう付け炉の設備を必要とするため、従来の製造工程を組み換える必要が生じる。これに対し、接合手段が溶接であれば、従来の製造工程を変更することなく、そのまま使用できるので、工程面でのコスト増加を回避できる。
【実施例２】
【００３２】
図６は本発明の実施例２に係るピニオンギヤ５の配置と構成を示す断面図である。
本実施例のピニオンギヤ５は、実施例１と同じく、複数枚の鋼板５０を積層して溶接等により軸方向に接合して一体化したものであり、且つ、図６に示す様に、積層方向に隣接する各鋼板５０間に生じる微小な隙間に油分が含浸されている。
ピニオンギヤ５がリングギヤ７に噛み合って回転すると、各鋼板５０間の隙間に含浸されている油分は遠心力の作用により外周側へ移動する。外周に達した油分は、主として歯面から少しずつ外径へ滲み出る。滲み出た油分は、リングギヤ７と噛み合う歯面間の潤滑作用をするため、ピニオンギヤ５及びリングギヤ７の耐摩耗性を向上できる。ここで、積層された各鋼板５０間の隙間は微小であるため、歯面から滲み出る油分は僅かずつであり、長期間に亘って耐摩耗性を維持できるので、例えば、アイドルストップを導入した車両にも好適である。
【実施例３】
【００３３】
図７は本発明の実施例３に係るピニオンギヤ５の平面図である。
本実施例のピニオンギヤ５は、実施例１と同じく、複数枚の鋼板５０を積層して溶接等により軸方向に接合して一体化したものであり、且つ、図７に示す様に、第１の鋼板５０Ａに形成された凹部５０ｄにグリース等の油脂分１７が充填されている。
凹部５０ｄに充填された油脂分１７は、ピニオンギヤ５が回転した時に遠心力が作用して、積層された各鋼板５０間の隙間から少しずつ外周方向へ移動する。外周に達した油脂分は、主として歯面から少しずつ滲み出て、リングギヤ７と噛み合う歯面間の潤滑作用をするため、ピニオンギヤ５及びリングギヤ７の耐摩耗性を向上できる。ここで、積層された各鋼板５０間の隙間は微小であるため、歯面から滲み出る油脂分は僅かずつであり、長期間に亘って耐摩耗性を維持できる。また、実施例３の発明と組み合わせることにより、更に長期間に亘って耐摩耗性を維持できるので、例えば、アイドルストップを導入した車両にも好適である。
【００３４】
（変形例）
実施例１に記載したピニオンギヤ５は、内径側にスプリング１２（本発明の弾性体）を配設するために、第１の鋼板５０Ａと第２の鋼板５０Ｂとを組み合わせて構成している。つまり、第１の鋼板５０Ａに形成される嵌合孔５０ｃの内径より、第２の鋼板５０Ｂに形成される嵌合孔５０ｅの内径の方を大きく設定して、その嵌合孔５０ｅの内周にスプリング１２を配置できる空間を確保している。これに対し、第１の鋼板５０Ａと第２の鋼板５０Ｂとを分けることなく、ピニオンギヤ５を構成する複数枚（実施例１では１０枚）の鋼板５０を全て同一形状（嵌合孔の内径が同一）として、例えば、図１に示されるピニオンギヤ５の最も右側に配置される鋼板５０の内径側端面と、インナチューブ１０のチューブ側端面１０ａとの間にスプリング１２等の弾性体を配置することもできる。あるいは、弾性体を使用しない構成でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ピニオンギヤの配置と構成を示す断面図である（実施例１）。
【図２】各鋼板の接合箇所を示すピニオンギヤの平面図である（実施例１）。
【図３】（ａ）第１の鋼板の平面図、（ｂ）第２の鋼板の平面図である。
【図４】スタータの側面図である。
【図５】始動時の発生音の音圧レベルを測定した試験結果を示す図である。
【図６】ピニオンギヤの配置と構成を示す断面図である（実施例２）。
【図７】複数枚の鋼板を積層したピニオンギヤの平面図である（実施例３）。
【符号の説明】
【００３６】
１    スタータ
２    モータ
３    出力軸
４    クラッチ
５    ピニオンギヤ
５ａ  ギヤ側端面
６    電磁スイッチ
７    リングギヤ
１０    インナチューブ
１０ａ  チューブ側端面
１２    スプリング（弾性体）
１７    グリース（油脂分）
５０    鋼板
５０Ａ  第１の鋼板
５０Ｂ  第２の鋼板
５０ａ  鋼板に形成されたピニオンギヤの歯形部
５０ｃ  第１の鋼板に形成された嵌合孔（ピニオンギヤの中心孔を形成する孔）
５０ｄ  第１の鋼板に形成された凹部
５０ｅ  第２の鋼板に形成された嵌合孔（ピニオンギヤの中心孔を形成する孔）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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