(57)【要約】【課題】ピニオン押出し用ソレノイド５とモータ通電用スイッチ７の作動を個々に独立して制御できるスタータ１であって、車両への搭載性を向上でき、且つ、部品点数を低減して作業性の改善を図ること。【解決手段】ピニオンギヤ１６をリングギヤ３０側へ押し出すためのピニオン押出し用ソレノイド５と、モータ接点を開閉するモータ通電用スイッチ７は、それぞれ通電によって電磁石を形成するソレノイドコイル１８とスイッチコイル１９を有し、このソレノイドコイル１８とスイッチコイル１９との間に、両者に共通して用いられる固定鉄心２０を配置すると共に、ピニオン押出し用ソレノイド５の外周を覆うソレノイドヨーク２１と、モータ通電用スイッチ７の外周を覆うスイッチヨーク２２とが軸方向に連続して形成され、一つの全体ヨークとして一体に設けられている。【選択図】図１
2010248999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により回転力を発生するモータと、
このモータの回転力が伝達されて回転する出力軸と、
前記モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に前記出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、
ソレノイドコイルへの通電によって電磁石を形成し、この電磁石の吸引力を利用して前記ピニオン移動体を軸方向に押し出す働きを有するピニオン押出し用ソレノイドと、
スイッチコイルへの通電によって電磁石を形成し、この電磁石の吸引力を利用して前記モータの通電電流をオン／オフするモータ通電用スイッチとを備え、
前記ピニオン押出し用ソレノイドの作動と前記モータ通電用スイッチの作動を個々に独立して制御できるスタータであって、
前記ピニオン押出し用ソレノイドと前記モータ通電用スイッチは、両者が軸方向に直列に配設されて、前記ソレノイドコイルと前記スイッチコイルとの間に、両者に共通の固定鉄心を配置すると共に、前記ピニオン押出し用ソレノイドの外周を覆うソレノイドヨークと、前記モータ通電用スイッチの外周を覆うスイッチヨークとが軸方向に連続して形成され、一つの全体ヨークとして一体に設けら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、
前記全体ヨークは、軸方向一端側の端部に円環状の底面を有し、他端側の端部が開口する有底の筒形状であり、軸方向の一端から他端まで外径が同一寸法を有し、且つ、前記ソレノイドヨークを形成する軸方向一端側より、前記スイッチヨークを形成する軸方向他端側の方が薄肉に設けられ、
前記モータ通電用スイッチは、前記モータの通電回路に接続される２本の端子ボルトを固定する樹脂カバーを有し、この樹脂カバーが、前記全体ヨークの薄肉に設けられた他端側の開口端部にかしめ固定されていることを特徴とするスタータ。
【請求項３】
請求項２に記載したスタータにおいて、
前記全体ヨークの薄肉に設けられた軸方向他端側の内周には、前記スイッチコイルの径方向外周側に磁路の一部を形成する円筒状の磁路形成部材が配置されていることを特徴とするスタータ。
【請求項４】
請求項２または３に記載したスタータにおいて、
前記全体ヨークの内周面には、前記ソレノイドヨークを形成する軸方向一端側と、前記スイッチヨークを形成する軸方向他端側との間に段差を有し、
前記固定鉄心は、前記全体ヨークの他端側に開口する開口端から前記スイッチヨークを形成する軸方向他端側の内部に挿入され、軸方向一端側の外周端面が前記段差に当接して軸方向に位置決めされ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、ピニオンギヤをリングギヤ側へ押し出すためのピニオン押出し用ソレノイドと、モータの通電電流をオン／オフするためのモータ通電用スイッチとを備えたスタータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の削減および燃費向上を目的として、エンジンの停止および再始動を自動制御するエンジン自動停止／再始動装置（以下、アイドルストップ装置と呼ぶ）を搭載する車両が増加するものと予測されている。このアイドルストップ装置は、車両が停止した状態（アイドリング状態）、あるいは、エンジンの減速期間中に所定の停止条件が成立すると、エンジンへの燃料供給をカットしてエンジンを自動的に停止させ、その後、ユーザにより発進操作（例えば、ブレーキの解除操作、ドライブレンジへのシフト操作等）が行われて始動条件が成立すると、スタータを自動的に作動させてエンジンを再始動するシステムである。
【０００３】
このアイドルストップ装置は、例えば、交差点での信号停止や、渋滞により一時停止する場合等の様に、道路上でエンジンを自動停止させる機会が多いため、始動条件が成立した時には、出来るだけ速やかに、且つ、確実にエンジンを再始動させることが要求される。そこで、スタータとしては、ピニオンギヤを押し出すための機能と、モータの通電電流をオン／オフする機能とを分離する必要が出てきた。これを実現できる従来技術として、特許文献１に記載されたスタータがある。このスタータは、シフトレバーを介してピニオンギヤをリングギヤ側へ押し出すための駆動力（電磁石の吸引力）を発生するピニオン押出し用ソレノイドと、モータの通電電流をオン／オフするためのモータ通電用スイッチとを備え、両者を分離して別体に構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公昭５６−４２４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンルーム内におけるスタータの搭載位置は、通常、エンジンの横に密接した部位であるが、多くの場合、エンジンの周囲には、吸気管を初めとするエンジン性能にとって優先度の高い機能部品が配置される。このため、エンジンの始動だけに使用されるスタータは、その外径寸法の制約を大きく受ける場合が多く、製品自体の市場競争力を確保するためには、小型化による搭載性向上が重要である。
しかし、特許文献１に記載されたスタータは、ピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチとが並列的に配設されている。つまり、ピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチがモータの周方向で異なる位置に配置されている。
【０００６】
上記の構成では、モータの径方向外側で二方向に寸法が増加するため、エンジンの周囲に近接して配置される機能部品との干渉を回避することは困難であり、搭載面で大きな寸法上のデメリットを生じる。
また、特許文献１に示されるピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチは、両者を完全に分離して別体に構成しているため、両者の間で部品を共通化することが出来ない。このため、従来のスタータ用電磁スイッチと比較すると、部品点数が多くなる問題がある。さらに、ピニオン押出し用ソレノイドおよびモータ通電用スイッチをそれぞれ組み立てる際に、ソレノイドヨークおよびスイッチヨークの端部をかしめる工程が必要である。この場合、ヨークの端部にかしめ部を設けるために、ヨークの内周面を切削して薄肉に加工する必要があるため、作業工数が多くなり、作業性も良くない。
【０００７】
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、ピニオンギヤを軸方向に押し出す機能を有するピニオン押出し用ソレノイドと、モータの通電電流をオン／オフする機能を有するモータ通電用スイッチを備え、両者の作動を個々に独立して制御できるスタータであって、車両への搭載性を向上でき、且つ、部品点数の低減を図ると共に、作業性を改善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、通電により回転力を発生するモータと、このモータの回転力が伝達されて回転する出力軸と、モータの回転力をエンジンのリングギヤに伝達するためのピニオンギヤを有し、このピニオンギヤと一体に出力軸の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体と、ソレノイドコイルへの通電によって電磁石を形成し、この電磁石の吸引力を利用してピニオン移動体を軸方向に押し出す働きを有するピニオン押出し用ソレノイドと、スイッチコイルへの通電によって電磁石を形成し、この電磁石の吸引力を利用してモータの通電電流をオン／オフするモータ通電用スイッチとを備え、ピニオン押出し用ソレノイドの作動とモータ通電用スイッチの作動を個々に独立して制御できるスタータであって、ピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチは、両者が軸方向に直列に配設されて、ソレノイドコイルとスイッチコイルとの間に、両者に共通の固定鉄心を配置すると共に、ピニオン押出し用ソレノイドの外周を覆うソレノイドヨークと、モータ通電用スイッチの外周を覆うスイッチヨークとが軸方向に連続して形成され、一つの全体ヨークとして一体に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のスタータは、ピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチとを軸方向に直列に配設しているので、モータの径方向外側で二方向に寸法が増加することはない。これにより、ピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチとをモータの周方向で異なる位置に配置した特許文献１のスタータと比較して、搭載面での寸法上の制約を小さくできるので、車両への搭載性が向上する。言い換えると、ピニオンギヤを押し出す働きと、モータの通電電流をオン／オフする働きとを一つの電磁スイッチで行う従来のスタータと同等の搭載性を確保できる。
また、ピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチは、ソレノイドコイルとスイッチコイルとの間に、両者に共通の固定鉄心を配置すると共に、ソレノイドヨークとスイッチヨークが一つの全体ヨークとして一体に設けられている。これにより、ピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチとを別体に構成した場合と比較して、部品点数を減らすことが出来、組み立て工数を低減できる。
【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、全体ヨークは、軸方向一端側の端部に円環状の底面を有し、他端側の端部が開口する有底の筒形状であり、軸方向の一端から他端まで外径が同一寸法を有し、且つ、ソレノイドヨークを形成する軸方向一端側より、スイッチヨークを形成する軸方向他端側の方が薄肉に設けられ、モータ通電用スイッチは、モータの通電回路に接続される２本の端子ボルトを固定する樹脂カバーを有し、この樹脂カバーが、全体ヨークの薄肉に設けられた他端側の開口端部にかしめ固定されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明のピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチは、ソレノイドヨークとスイッチヨークが一つの全体ヨークとして一体に設けられているので、ソレノイドヨークとスイッチヨークを個別にかしめる必要はなく、薄肉に設けられた全体ヨークの開口端部をかしめるだけで樹脂カバーを固定できる。これにより、ソレノイドヨークとスイッチヨークを個別にかしめる場合と比較すると、ヨークの端部にかしめ部を設けるために、ヨークの内周面を切削して薄肉に加工する工程を減らすことができ、且つ、かしめ工程も少なくできるので、作業工程の低減により、作業性の改善を図ることが出来る。
【００１２】
（請求項３の発明）
請求項２に記載したスタータにおいて、全体ヨークの薄肉に設けられた軸方向他端側の内周には、スイッチコイルの径方向外周側に磁路の一部を形成する円筒状の磁路形成部材が配置されていることを特徴とする。
本発明の全体ヨークは、スイッチヨークを形成する軸方向他端側の肉厚が、ソレノイドヨークを形成する軸方向一端側の肉厚より薄く形成されるが、薄肉に設けられた軸方向他端側の内周に円筒状の磁路形成部材を配置することにより、スイッチコイルの径方向外周側に形成される磁路の断面積を大きく出来るので、磁気飽和によるモータ通電用スイッチの性能低下を防止でき、好適な性能を得ることができる。
【００１３】
（請求項４の発明）
請求項２または３に記載したスタータにおいて、全体ヨークの内周面には、ソレノイドヨークを形成する軸方向一端側と、スイッチヨークを形成する軸方向他端側との間に段差を有し、固定鉄心は、全体ヨークの他端側に開口する開口端からスイッチヨークを形成する軸方向他端側の内部に挿入され、軸方向一端側の外周端面が段差に当接して軸方向に位置決めされることを特徴とする。
上記の構成によれば、全体ヨークの内周面に形成される段差を利用して固定鉄心を軸方向に位置決めできるので、ピニオン押出し用ソレノイドに使用される各部品およびモータ通電用スイッチに使用される各部品を精度良く組み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】スタータの断面図である。
【図２】ピニオン押出し用ソレノイドとモータ通電用スイッチの断面図である。
【図３】スタータの電気回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１６】
本実施例のスタータ１は、エンジンの停止および再始動を自動制御するアイドルストップ装置に適用できる。このスタータ１は、図１に示す様に、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転力が伝達されて回転する出力軸３と、この出力軸３の外周上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体（後述する）と、シフトレバー４を介してピニオン移動体を反モータ方向（図１の左方向）へ押し出す働きを有するピニオン押出し用ソレノイド５と、バッテリ６（図３参照）からモータ２に電流を流すためのモータ回路に設けられるモータ接点を開閉するモータ通電用スイッチ７等より構成される。
【００１７】
モータ２は、ヨーク８の内周に複数の永久磁石９を配置して構成される界磁と、電機子軸１０ａの一方の端部に整流子１１を設けた電機子１０と、整流子１１の外周面（整流子面と呼ぶ）に当接して配置され、且つ、ブラシスプリング１２によって整流子面に押圧されるブラシ１３等を備える整流子電動機である。なお、モータ２の界磁は、永久磁石９の代わりに、界磁コイルによる電磁石界磁を用いることも出来る。
出力軸３は、減速装置１４を介して電機子軸１０ａと同一軸線上に配置され、モータ２の回転が減速装置１４で減速されて伝達される。
減速装置１４は、周知の遊星歯車減速装置であり、遊星歯車１４ａの公転運動を拾う遊星キャリア１４ｂが出力軸３と一体に設けられている。
【００１８】
ピニオン移動体は、クラッチ１５とピニオンギヤ１６とで構成される。
クラッチ１５は、出力軸３の外周にヘリカルスプライン嵌合するスプラインバレル１５ａと、このスプラインバレル１５ａと一体に設けられるアウタ１５ｂと、このアウタ１５ｂの内周に相対回転自在に配置されるインナ１５ｃと、アウタ１５ｂとインナ１５ｃとの間で回転力の伝達を断続するローラ１５ｄ等より構成され、そのローラ１５ｄを介してアウタ１５ｂからインナ１５ｃへの一方向のみ回転力を伝達する周知の一方向クラッチとして設けられている。
ピニオンギヤ１６は、クラッチ１５のインナ１５ｃと一体に設けられ、出力軸３の外周に軸受１７を介して相対回転自在に支持されている。
【００１９】
ピニオン押出し用ソレノイド５とモータ通電用スイッチ７は、それぞれ通電によって電磁石を形成するソレノイドコイル１８とスイッチコイル１９を有し、このソレノイドコイル１８とスイッチコイル１９との間に、両者に共通して用いられる固定鉄心２０を配置すると共に、ピニオン押出し用ソレノイド５の外周を覆うソレノイドヨーク２１と、モータ通電用スイッチ７の外周を覆うスイッチヨーク２２とが軸方向に連続して形成され、一つの全体ヨークとして一体に設けられている。すなわち、ピニオン押出し用ソレノイド５とモータ通電用スイッチ７は、図１に示す様に、両者が軸方向に直列に配設されて一体に構成され、モータ２と並列にスタータハウジング２３に固定されている。
【００２０】
全体ヨークは、図２に示す様に、軸方向一端側（図示左側）の端部に円環状の底面を有し、他端側の端部が開口する有底の筒形状であり、軸方向の一端から他端まで外径が同一寸法を有し、且つ、ソレノイドヨーク２１を形成する軸方向一端側より、スイッチヨーク２２を形成する軸方向他端側の方が肉径が大きく、肉厚が薄く設けられている。つまり、全体ヨークの内周面には、ソレノイドヨーク２１を形成する軸方向一端側と、スイッチヨーク２２を形成する軸方向他端側との間に段差２１ａが設けられている。
固定鉄心２０は、全体ヨークの他端側に開口する開口端（スイッチヨーク２２の開口端）からスイッチヨーク２２を形成する軸方向他端側の内部に挿入され、軸方向一端側の外周端面が、全体ヨークの内周面に設けられる段差２１ａに当接して軸方向に位置決めされる。
【００２１】
以下、全体ヨーク（ソレノイドヨーク２１、スイッチヨーク２２）と固定鉄心２０以外のピニオン押出し用ソレノイド５およびモータ通電用スイッチ７の構成について、図２および図３を参照して説明する。
ａ）ピニオン押出し用ソレノイド５は、ソレノイドヨーク２１を形成する全体ヨークの軸方向一端側の内周に配置される前記ソレノイドコイル１８と、固定鉄心２０に対向してソレノイドコイル１８の内周を軸心方向に可動するプランジャ２４と、このプランジャ２４の動きをシフトレバー４に伝達するジョイント２５等より構成される。
【００２２】
ソレノイドコイル１８は、一方の端部がコネクタ端子２６（図３参照）に接続され、他方の端部が、例えば、固定鉄心２０の表面に溶接等により固定されてアースされている。コネクタ端子２６には、スタータリレー２７に繋がる電気配線が接続される。
スタータリレー２７は、スタータ１の作動を制御するＥＣＵ２８（電子制御装置）によりオン／オフ制御され、このスタータリレー２７がオン制御されると、バッテリ６からスタータリレー２７を通じてソレノイドコイル１８に通電される。
【００２３】
プランジャ２４は、ソレノイドコイル１８への通電により固定鉄心２０が磁化されると、その固定鉄心２０との間に配設されるリターンスプリング２９の反力に抗して固定鉄心２０に吸着され、ソレノイドコイル１８への通電が停止すると、リターンスプリング２９の反力で反固定鉄心方向（図２の左方向）へ押し戻される。このプランジャ２４は、径方向の中央部に円筒孔を有する略円筒状に設けられ、その円筒孔は、プランジャ２４の軸方向一端側に開口して、他端側に底面を有している。
【００２４】
ジョイント２５は、ドライブスプリング（図示せず）と共にプランジャ２４の円筒孔に挿入されている。このジョイント２５は、棒状に設けられ、プランジャ２４の円筒孔から突き出る一端側の端部にシフトレバー４の一方の端部が係合する係合溝２５ａが形成され、他端側の端部にフランジ部が設けられている。フランジ部は、円筒孔の内周に摺動可能な外径を有し、ドライブスプリングの荷重を受けて円筒孔の底面に押し付けられている。  ドライブスプリングは、プランジャ２４の移動により、シフトレバー４を介して反モータ方向に押し出されたピニオンギヤ１６の端面が、エンジンのクランク軸に取り付けられるリングギヤ３０の端面に当接した後、プランジャ２４が固定鉄心２０に吸着されるまで移動する間に圧縮されて、ピニオンギヤ１６をリングギヤ３０に噛み込ませるための反力を蓄える。
【００２５】
ｂ）モータ通電用スイッチ７は、スイッチヨーク２２を形成する全体ヨークの軸方向他端側の内周に配置される前記スイッチコイル１９と、固定鉄心２０に対向してスイッチコイル１９の軸心方向に可動する可動鉄心３１と、全体ヨークの他端側に開口する開口部（スイッチヨーク２２の開口部）を塞いで組み付けられる樹脂製の接点カバー３２と、この接点カバー３２に固定される２本の端子ボルト３３、３４と、この２本の端子ボルト３３、３４に固定される一組の固定接点３５と、この一組の固定接点３５間を電気的に断続する可動接点３６等より構成される。
【００２６】
スイッチコイル１９は、一方の端部が外部端子３７（図３参照）に接続され、他方の端部が、例えば、固定鉄心２０の表面に溶接等により固定されてアースされている。外部端子３７は、接点カバー３２の端面より外部に突き出て設けられ、ＥＣＵ２８に繋がる電気配線が接続される。
スイッチコイル１９の径方向外周側と軸方向の反固定鉄心側には、それぞれ磁路の一部を形成する軸方向磁路部材３８と径方向磁路部材３９が配置されている。
軸方向磁路部材３８は、円筒形状を有し、スイッチヨーク２２の内周に略隙間無く挿入されて、軸方向一端側の端面が固定鉄心２０の外周表面に当接して軸方向に位置決めされている。
【００２７】
径方向磁路部材３９は、スイッチコイル１９の軸心方向に対し直交して配置され、軸方向一端側の外周端面が、軸方向磁路部材３８の軸方向端面に当接してコイル側の位置が規制されている。この径方向磁路部材３９は、可動鉄心３１が軸心方向へ移動できる様に、径方向の中央部に丸孔が開口している。
可動鉄心３１は、スイッチコイル１９への通電により固定鉄心２０が磁化されると、その固定鉄心２０との間に配設されるリターンスプリング４０の反力に抗して固定鉄心２０に吸着され、スイッチコイル１９への通電が停止すると、リターンスプリング４０の反力で反固定鉄心方向（図２の右方向）へ押し戻される。
【００２８】
接点カバー３２は、円筒状の脚部３２ａを有し、この脚部３２ａがスイッチヨーク２２を形成する全体ヨークの軸方向他端側の内周に挿入されて、脚部３２ａの端面が径方向磁路部材３９の表面に当接した状態で配置され、全体ヨークの開口端部にかしめ固定されている。
２本の端子ボルト３３、３４は、バッテリケーブル４１（図３参照）が接続されるＢ端子ボルト３３と、モータリード線４２（図１、３参照）が接続されるＭ端子ボルト３４である。
一組の固定接点３５は、２本の端子ボルト３３、３４と別体（一体でも可能）に設けられ、接点カバー３２の内側で２本の端子ボルト３３、３４に電気的に固定されている。
【００２９】
可動接点３６は、一組の固定接点３５より反可動鉄心側（図２の右側）に配置され、可動鉄心３１に固定された樹脂製のロッド４３の端面に接点圧スプリング４４の荷重を受けて押し付けられている。但し、接点圧スプリング４４の初期荷重よりリターンスプリング４０の初期荷重の方が大きく設定されるので、可動接点３６は、スイッチコイル１９が非通電の時に、接点圧スプリング４４を押し縮めた状態で接点カバー３２の内部座面３２ｂに着座している。
モータ接点は、固定接点３５と可動接点３６とで形成され、この可動接点３６が接点圧スプリング４４に付勢されて十分な押圧力で一組の固定接点３５に当接して、両固定接点３５間が導通することでモータ接点が閉成され、可動接点３６が一組の固定接点３５から離れて、両固定接点３５間の導通が遮断されることによりモータ接点が開成される。
【００３０】
次に、スタータ１の作動を説明する。
ａ）通常のエンジン始動を行う場合「エンジンが完全に停止している状態で、ユーザがイグニッションスイッチ（図示せず）をオン操作してエンジンを始動させる場合」。
イグニッションスイッチのオン操作によって発生するエンジン始動信号を受けてＥＣＵ２８がスタータリレー２７をオン制御する。これにより、バッテリ６からピニオン押出し用ソレノイド５のソレノイドコイル１８に通電され、磁化された固定鉄心２０にプランジャ２４が吸引されて移動する。このプランジャ２４の移動に伴い、シフトレバー４を介してピニオン移動体が反モータ方向へ押し出され、ピニオンギヤ１６の端面がリングギヤ３０の端面に当接して停止する。
【００３１】
エンジン始動信号の発生から所定時間経過後に、ＥＣＵ２８からモータ通電用スイッチ７のスイッチコイル１９に対してオン信号が出力される。これにより、スイッチコイル１９に通電されて可動鉄心３１が固定鉄心２０に吸着され、可動接点３６が一組の固定接点３５に当接して接点圧スプリング４４に付勢されることでモータ接点が閉成する。その結果、モータ２に通電されて電機子１０に回転力が発生し、その回転力が出力軸３に伝達され、さらに、出力軸３の回転がクラッチ１５を介してピニオンギヤ１６に伝達される。ピニオンギヤ１６がリングギヤ３０と噛み合い可能な位置まで回転すると、ドライブスプリングに蓄えられた反力によってピニオンギヤ１６がリングギヤ３０に噛み合わされ、ピニオンギヤ１６からリングギヤ３０に回転力が伝達されてエンジンをクランキングする。
【００３２】
エンジンが始動すると、ＥＣＵ２８から出力されるオフ信号により、ピニオン押出し用ソレノイド５のソレノイドコイル１８およびモータ通電用スイッチ７のスイッチコイル１９への通電が停止される。その結果、ピニオン押出し用ソレノイド５の吸引力が消滅してプランジャ２４が押し戻されるため、ピニオンギヤ１６がリングギヤ３０から離脱して、クラッチ１５と一体に出力軸３の外周上を静止位置（図１に示す位置）まで後退して停止する。また、モータ通電用スイッチ７の吸引力が消滅して可動鉄心３１が押し戻されることにより、モータ接点が開いてバッテリ６からモータ２への通電が停止され、電機子１０の回転が次第に減速して停止する。
【００３３】
ｂ）アイドリング状態からアイドルストップが実施された場合。
アイドリング状態からエンジンを自動停止させるための停止条件（例えば、車速が零であり、ブレーキペダルが踏まれている等）が成立すると、ＥＣＵ２８からエンジン停止信号が出力されて、エンジンへの燃料噴射および吸気の供給が停止される。これにより、エンジンは停止過程に入り、リングギヤ３０の回転が降下を開始する。リングギヤ３０の回転が予め設定された所定の回転数まで低下すると、ＥＣＵ２８からピニオン押出し用ソレノイド５のソレノイドコイル１８に対してオン信号が出力される。なお、ＥＣＵ２８には、図３に示す様に、リングギヤ３０の回転数を検出する回転数検出センサ４５からセンサ情報が入力される。
【００３４】
ピニオン押出し用ソレノイド５の作動により、ピニオン移動体が反モータ方向へ押し出されて、ピニオンギヤ１６の端面がリングギヤ３０の端面に当接した後、リングギヤ３０がピニオンギヤ１６と噛み合い可能な位置まで回転した時点で、両ギヤ１６、３０の噛み合いが成立する。
この後、リングギヤ３０が回転降下を続けて停止に至り、ピニオンギヤ１６は、リングギヤ３０に噛み合った状態を維持しながら、リングギヤ３０と一緒に回転停止に至る。この間、ピニオン押出し用ソレノイド５のソレノイドコイル１８には、ピニオンギヤ１６とリングギヤ３０との噛み合い状態を保持できる程度の保持電流が通電される。以下、エンジンが停止する過程で、リングギヤ３０の回転中にピニオン押出し用ソレノイド５を作動させて、ピニオンギヤ１６をリングギヤ３０に噛み合わせることをピニオンプリセットと呼ぶ。このピニオンプリセットを行う間、モータ通電用スイッチ７のスイッチコイル１９には通電されていない。
【００３５】
ｃ）ピニオンプリセット後のエンジン再始動。
次に、エンジンを再始動させるための再始動条件（例えば、ユーザによるブレーキの解除操作、ドライブレンジへのシフト操作等）が成立すると、ＥＣＵ２８からモータ通電用スイッチ７のスイッチコイル１９に対してオン信号が出力される。これにより、スイッチコイル１９に通電されて可動鉄心３１が固定鉄心２０に吸着され、可動接点３６が一組の固定接点３５に当接して接点圧スプリング４４に付勢されることでモータ接点が閉成する。その結果、バッテリ６からモータ２に通電されて電機子１０に回転力が発生する。この時、ピニオンギヤ１６は、既にリングギヤ３０に噛み合っているので、モータ２の回転力がピニオンギヤ１６からリングギヤ３０に伝達されてエンジンをクランキングする。
【００３６】
（実施例１の効果）
本実施例のスタータ１は、ピニオン押出し用ソレノイド５の作動と、モータ通電用スイッチ７の作動を、ＥＣＵ２８により個々に独立して制御できるので、アイドリング状態からエンジンを停止する際に、ピニオン押出し用ソレノイド５のみを作動させて、回転中のリングギヤ３０にピニオンギヤ１６を噛み合わせ、リングギヤ３０の回転が停止した後も、ピニオンギヤ１６とリングギヤ３０とが噛み合った状態を保持できる。この後、エンジンを再始動する時は、既にピニオンギヤ１６がリングギヤ３０に噛み合っているので、モータ通電用スイッチ７を作動させてモータ接点を閉じるだけで良い。すなわち、エンジンの再始動時にピニオン移動体を押し出す必要はなく、ピニオンギヤ１６をリングギヤ３０に噛み合わせるまでの時間を短縮できるので、エンジンの再始動を速やかに行うことができる。
【００３７】
本実施例のスタータ１は、ピニオン押出し用ソレノイド５とモータ通電用スイッチ７とを軸方向に直列に配設しているので、モータ２の径方向外側で二方向に寸法が増加することはない。これにより、ピニオン押出し用ソレノイド５とモータ通電用スイッチ７とをモータ２の周方向で異なる位置に配置した特許文献１のスタータと比較して、搭載面での寸法上の制約を小さくできるので、車両への搭載性が向上する。言い換えると、ピニオンギヤ１６を押し出す働きと、モータ２の通電電流をオン／オフする働きとを一つの電磁スイッチで行う従来のスタータと同等の搭載性を確保できる。
また、ピニオン押出し用ソレノイド５とモータ通電用スイッチ７は、ソレノイドコイル１８とスイッチコイル１９との間に、両者に共通の固定鉄心２０を配置すると共に、ソレノイドヨーク２１とスイッチヨーク２２が一つの全体ヨークとして一体に設けられている。これにより、ピニオン押出し用ソレノイド５とモータ通電用スイッチ７とを別体に構成した場合と比較して、部品点数を減らすことが出来、組み立て工数を低減できる。
【００３８】
さらに、ソレノイドヨーク２１とスイッチヨーク２２とを一つの全体ヨークとして一体に設けることで、ソレノイドヨーク２１とスイッチヨーク２２を個別にかしめる必要はなく、薄肉に設けられた全体ヨークの開口端部をかしめるだけで接点カバー３２を固定できる。これにより、ソレノイドヨーク２１とスイッチヨーク２２を個別にかしめる場合と比較すると、各ヨーク２１、２２の端部にかしめ部を設けるために、各ヨーク２１、２２の内周面を切削して薄肉に加工する工程を減らすことができ、且つ、かしめ工程も少なくできるので、作業工程の低減により、作業性の改善を図ることが出来る。
また、全体ヨークは、スイッチヨーク２２を形成する軸方向他端側の肉厚が、ソレノイドヨーク２１を形成する軸方向一端側の肉厚より薄く形成されるが、薄肉に設けられた軸方向他端側の内周に軸方向磁路部材３８を配置することにより、スイッチコイル１９の径方向外周側に形成される磁路の断面積を大きく出来るので、磁気飽和によるモータ通電用スイッチ７の性能低下を防止でき、好適な性能を得ることができる。
【００３９】
（変形例）
実施例１では、ピニオンプリセット後、リングギヤ３０の回転が完全に停止してから、エンジン再始動条件が成立した時にモータ通電用スイッチ７を作動させてモータ接点を閉成する一例を記載しているが、ピニオンプリセット後、リングギヤ３０の回転が停止する前にエンジン再始動条件が成立した時は、その時点で、モータ通電用スイッチ７を作動させてモータ接点を閉成することにより、リングギヤ３０が回転を停止する前に、エンジンを再始動させることも出来る。
【符号の説明】
【００４０】
１    スタータ
２    モータ
３    出力軸
５    ピニオン押出し用ソレノイド
７    モータ通電用スイッチ
１５    クラッチ（ピニオン移動体）
１６    ピニオンギヤ（ピニオン移動体）
１８    ソレノイドコイル
１９    スイッチコイル
２０    固定鉄心
２１    ソレノイドヨーク
２１ａ  全体ヨークの内周面に形成される段差
２２    スイッチヨーク
３０    リングギヤ
３２    接点カバー（樹脂カバー）
３３    Ｂ端子ボルト（端子ボルト）
３４    Ｍ端子ボルト（端子ボルト）
３８    軸方向磁路部材（磁路形成部材）
【図１】
2010248999.tif 000003
【図２】
2010248999.tif 000004
【図３】
2010248999.tif 000005