(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転速度を減速する遊星歯車減速装置と、
この遊星歯車減速装置を介して前記モータの回転が伝達されるアウタ、このアウタの内周面に形成されたカム室に収容されるローラ、および前記ローラを介して前記アウタの回転が伝達されるインナを有する一方向クラッチとを備え、前記アウタに前記遊星歯車減速装置の遊星ギヤを軸支する支持軸が圧入されているスタータであって、
前記アウタは、前記支持軸が圧入される圧入孔を径方向に二分割する外側円筒部材と内側円筒部材から成り、その外側円筒部材と内側円筒部材とが圧入によって相互に固定されていることを特徴とするスタータ。
【請求項２】
前記支持軸は、前記ローラの径方向に少なくとも一部が重なるように前記圧入孔に圧入されていることを特徴とする請求項１記載のスタータ。
【請求項３】
前記外側円筒部材は、前記支持軸の軸方向に沿った前記カム室の一方側を閉塞する一方の壁部を有し、
前記内側円筒部材は、前記支持軸の軸方向に沿った前記カム室の他方側を閉塞する他方の壁部を有し、
前記ローラは、前記一方の壁部と前記他方の壁部とによって軸方向の移動が規制されていることを特徴とする請求項１または２記載のスタータ。
【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ためのスタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、遊星歯車減速装置と一方向クラッチを備えたスタータが公知である（実開昭５０−４５５２２号公報参照）。このスタータは、クラッチカバーを必要とすることから部品点数が増加し、それに伴う組付け工数も増加する。また、軸方向におけるローラの一方側だけでアウタの芯出しを行う構造であることから高速回転時にアウタのバランスが崩れやすい。更には、アウタに圧入されるピンの圧入長さを長く設定する必要性から軸方向の全長が長くなってしまう等の問題点があった。
【０００３】
そこで、本出願人は、上記問題点を解決するためのスタータ（特願平７−２３８１２７号）を出願した。このスタータは、遊星ギヤを支持するピンが、ローラの側方を通ってアウタに圧入されている。これにより、アウタとプラネットキャリアを同一部品とすることができるため、従来のスタータ（アウタとプラネットキャリアとが軸方向にずれた構造のスタータ）より軸方向の長さを短縮できる。また、アウタの端面には、ローラの軸方向の移動を規制する規制プレートが配されて、この規制プレートが前記ピンに圧入固定されている。このため、規制プレートを固定するためのクラッチカバーが不要となることから、部品点数及び組付け工数を低減できる。更に、アウタには規制プレートと共にローラの移動を規制する規制部が一体に設けられており、この規制部の内周面と規制プレートの内周面が、インナの外周面あるいは出力軸の外周面に当接することによって確実にアウタの芯出しを行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、先願のスタータでは、以下の問題が生じる。
▲１▼アウタにピンを圧入する際、アウタのカム面に引っ張り応力が生じ、その応力がアウタに残留するため、アウタの耐疲労強度を低下させていた。そのため、設計上、アウタのピン孔とカム面との肉厚を大きく取らなければならないという制約を受けていた。
▲２▼アウタにピンを圧入するための圧入孔を深孔加工によって形成する必要があるため、加工工数が大となってコストアップを招く。
▲３▼規制プレートに複数のピンを圧入することから、規制プレートに開ける各孔を高い精度で加工する必要が生じる。
▲４▼規制プレートが完全にアウタ端面に密着されないと、カム室内のグリースが抜けて、ローラの磨耗要因となる恐れがある。
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、上記問題点の解決を図ったスタータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、モータの回転速度を減速する遊星歯車減速装置と、この遊星歯車減速装置を介してモータの回転が伝達されるアウタ、このアウタの内周面に形成されたカム室に収容されるローラ、およびローラを介してアウタの回転が伝達されるインナを有する一方向クラッチとを備え、アウタに遊星歯車減速装置の遊星ギヤを軸支する支持軸が圧入されているスタータであって、アウタは、支持軸が圧入される圧入孔を径方向に二分割する外側円筒部材と内側円筒部材から成り、その外側円筒部材と内側円筒部材とが圧入によって相互に固定されている。従って、各円筒部材に断面半円形状に窪む溝を形成して、各溝を合わせることで圧入孔を形成することができる。この場合、圧入孔を形成するために従来の様な深孔加工が不要であり、各円筒部材の加工時にプレスや冷間鍛造等によって容易に溝を形成できるため、加工工数を低減してコストダウンを図ることができる。
【０００６】
請求項２の発明では、支持軸の少なくとも一部がローラの径方向に重なるように圧入孔に圧入されている。この場合、ローラの径方向に重なる内側円筒部材の内周にカム面（カム室の内壁面）が形成されるため、その内側円筒部材には、圧入孔に支持軸を圧入する際に生じる引っ張り応力、及びトルク伝達時にローラから押し拡げられる様に押圧されることで生じる引っ張り応力が加わる。この引っ張り応力に対して、内側円筒部材には外側円筒部材との圧入によって圧縮応力が付与されて、その圧縮応力が内側円筒部材の耐疲労強度を向上させる様に働く。その結果、従来よりアウタ（内側円筒部材）の肉厚を薄くできるため、小型軽量化を図ることができる。
【０００７】
請求項３では、外側円筒部材の一方の壁部と内側円筒部材の他方の壁部とによってローラの軸方向の移動を規制することができる。このため、外側円筒部材と内側円筒部材の他に、ローラの移動を規制するための規制プレートを必要としないため、規制プレートの高精度な加工（複数の支持軸を圧入するための孔の加工）が不要となり、コストダウンを図ることができる。
また、圧入孔を形成する部位で外側円筒部材と内側円筒部材が径方向に重なり合っているため、アウタの内周面から外周面までの径方向全体に亘って外側円筒部材と内側円筒部材とが軸方向に当接する箇所が生じない。即ち、カム室から直接アウタの外周面まで径方向に伸びる隙間が生じることはなく、カム室内のグリースに対する確実な保油構造を提供できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスタータの実施例を説明する。
（第１実施例）
スタータ１は、図３に示す様に、通電を受けて回転力を発生する始動モータ２、この始動モータ２の回転力が伝達されて回転する出力軸３、この出力軸３の外周に嵌合するピニオンギヤ４、始動モータ２の回転速度を減速する遊星歯車減速装置（後述する）、この減速装置で減速された回転を出力軸３に伝達する一方向クラッチ５（図１及び図２参照）、始動モータ２への通電を制御するとともに、ピニオンギヤ４を出力軸３上で移動させる力を発生するマグネットスイッチ６等より構成されている。
【０００９】
始動モータ２は、シャフト７の両端部が軸受８を介して回転自在に支持されたアーマチャ９、このアーマチャ９の外周に配置された固定磁極１０、この固定磁極１０を内周に保持する円筒状のヨーク１１、およびシャフト７の他方（図３の右方）の端部に設けられたコンミテータ（図示しない）に摺接するブラシ（図示しない）等より構成される周知の直流電動機であり、図示しないスタータスイッチがＯＮ操作されてマグネットスイッチ６に内蔵されたモータ接点（図示しない）が閉じると、車両に搭載されたバッテリ（図示しない）よりブラシを通じて給電される。
【００１０】
出力軸３は、一方の端部が軸受１２を介してハウジング１３の端部に回転自在に支持されて、他方の端部が軸受１４を介してセンタケース１５に回転自在に支持されている。出力軸３の他方の端部には、軸方向に沿った中空筒状の凹部３ａが形成されており、この凹部３ａ内に前記の軸受８を配置してシャフト７の一方の端部を回転自在に支持している。出力軸３の外周にはヘリカルスプライン３ｂが形成されて、そのヘリカルスプライン３ｂにピニオンギヤ４と一体に設けられたスプラインチューブ１６が嵌合している。
センタケース１５は、減速装置と一方向クラッチ５の外周を覆って、ハウジング１３とヨーク１１との間に挟持されている。
【００１１】
ピニオンギヤ４は、エンジンのリングギヤ１７と噛み合って始動モータ２の回転力をリングギヤ１７に伝達するもので、スプラインチューブ１６と一体に出力軸３上をヘリカルスプライン３ｂに沿って進退可能に設けられている。但し、ピニオンギヤ４の前進移動（図３で左方向への移動）は、出力軸３の外周に取り付けられたストップカラー１８に当接して規制される。ストップカラー１８は、出力軸３の外周に形成された周溝３ｃに嵌合するスナップリング１９を介して軸方向の移動が規制されている。
【００１２】
減速装置は、シャフト７の外周に形成されたサンギヤ２０、このサンギヤ２０に噛み合う複数の遊星ギヤ２１、及び各遊星ギヤ２１と噛み合うインターナルギヤ２２より構成されている。
サンギヤ２０は、シャフト７と一体に回転することでシャフト７の回転を各遊星ギヤ２１に伝達する。遊星ギヤ２１は、一方向クラッチ５のアウタ２３に圧入されたピン２４（本発明の支持軸）の外周に軸受２５を介して回転自在に支持され、サンギヤ２０及びインターナルギヤ２２と噛み合って自転しながらサンギヤ２０の外周を公転する。インターナルギヤ２２は、前記センタケース１５に形成されている。
【００１３】
一方向クラッチ５は、図２に示す様に、アウタ２３、インナ２６、ローラ２７、及びスプリング２８等より構成されている。
アウタ２３は、図１及び図２に示す様に、径方向に二分割された外側円筒部材２３Ａと内側円筒部材２３Ｂから成り、その外側円筒部材２３Ａと内側円筒部材２３Ｂとが圧入によって相互に固定されている。外側円筒部材２３Ａと内側円筒部材２３Ｂの互いの圧入面には、それぞれ断面半円形に窪む溝２９ａ、２９ｂが周方向に複数箇所形成されており、両円筒部材２３Ａ、２３Ｂが圧入によって固定された時に、両円筒部材２３Ａ、２３Ｂに形成された溝２９ａ、２９ｂ同士によってピン２４を圧入するための圧入孔２９が形成される。なお、外側円筒部材２３Ａ及び内側円筒部材２３Ｂに形成される各溝２９ａ、２９ｂは、プレスや冷間鍛造等の加工によって容易に形成することができる。
【００１４】
内側円筒部材２３Ｂの内周側には、図２に示す様に、ローラ２７を収容するくさび状のカム室３０と、スプリング２８を収容するスプリング室３１とが隣接して形成されている。但し、カム室３０とスプリング室３１は、それぞれ内側円筒部材２３Ｂの周方向に等間隔をおいて複数箇所形成されている。また、外側円筒部材２３Ａは、ピン２４の軸方向（図１の左右方向）に沿ったカム室３０及びスプリング室３１の一方側を閉塞する一方の壁部２３ａを有し、内側円筒部材２３Ｂは、ピン２４の軸方向に沿ったカム室３０及びスプリング室３１の他方側を閉塞する他方の壁部２３ｂを有する。従って、カム室３０及びスプリング室３１は、内側円筒部材２３Ｂの内周面と、インナ２６の外周面と、外側円筒部材２３Ａの一方の壁部２３ａと、内側円筒部材２３Ｂの他方の壁部２３ｂとによって略密閉された空間を形成している。また、図１に示す様に、一方の壁部２３ａの内周面が出力軸３の外周面に摺接し、他方の壁部２３ｂの内周面がインナ２６の外周面に摺接することでアウタ２３と出力軸３の芯出しが行われている。
【００１５】
インナ２６は、アウタ２３の内周で出力軸３の他方の端部に一体に設けられており、出力軸３と一体に回転する。ローラ２７は、カム室３０に収容されて、外側円筒部材２３Ａの一方の壁部２３ａと内側円筒部材２３Ｂの他方の壁部２３ｂとによって軸方向の移動が規制されている。スプリング２８は、スプリング室３１に収納されて、ローラ２７をカム室３０の狭い方（図２の反時計回転方向）へ付勢している。
【００１６】
マグネットスイッチ６は、スタータスイッチのＯＮ操作により通電されるコイル（図示しない）、このコイルの中空内部を摺動自在に配されたプランジャ（図示しない）、及び前述のモータ接点等を有し、コイルの磁力によりプランジャを吸引することでモータ接点を閉じるとともに、プランジャに連結されたジョイント３２を介してレバー３３を駆動する。
レバー３３は、一端がジョイント３２に係合し、他端がスプラインチューブ１６の外周に係合して、ハウジング１３に設けられた支点１３ａを中心として揺動可能に設けられている。
【００１７】
次に、本実施例の作動を説明する。
スタータスイッチがＯＮ操作されると、マグネットスイッチ６内のモータ接点が閉じてアーマチャ９が通電されることによりアーマチャ９に回転力が発生する。これにより、シャフト７とともにサンギヤ２０が回転することで、各遊星ギヤ２１がピン２４を中心に自転しながらサンギヤ２０の外周を公転する。このサンギヤ２０の公転力は、ピン２４を介してアウタ２３に伝達され、さらにアウタ２３からローラ２７を介してインナ２６へ伝達されることにより出力軸３が回転駆動する。
【００１８】
一方、マグネットスイッチ６のプランジャ吸引力がレバー３３を介してスプラインチューブ１６に伝達されると、スプラインチューブ１６とピニオンギヤ４が出力軸３上をリングギヤ１７側へ移動し、ピニオンギヤ４がリングギヤ１７と噛み合うことで始動モータ２の回転力がリングギヤ１７に伝達されてエンジンを始動する。
エンジン始動後、ピニオンギヤ４が高速回転してインナ２６の回転がアウタ２３の回転より速くなると、ローラ２７がスプリング２８の付勢力に抗してカム室３０の広い方へ移動するため、インナ２６とアウタ２３との連結状態が解除されてインナ２６からアウタ２３へのトルク伝達が遮断されることにより、アーマチャ９のオーバランを防止できる。
【００１９】
（本実施例の効果）
本実施例では、ピン２４を圧入するための圧入孔２９を径方向に二分割する外側円筒部材２３Ａと内側円筒部材２３Ｂとが圧入によって相互に固定されている。これにより、カム面を形成する内側円筒部材２３Ｂには、外側円筒部材２３Ａとの圧入によって圧縮応力が付与される。そして、この圧縮応力は、圧入孔２９にピン２４を圧入する際に生じる引っ張り応力、及びトルク伝達時にローラ２７から押し拡げられる様に押圧されることで生じる引っ張り応力に対して内側円筒部材２３Ｂの耐疲労強度を向上させる様に働く。この結果、カム面から圧入孔２９までの肉厚（つまり内側円筒部材２３Ｂの肉厚）を薄くできるため、一方向クラッチ５の小型軽量化を図ることができる。
【００２０】
また、外側円筒部材２３Ａと内側円筒部材２３Ｂとを圧入する際に、両円筒部材２３Ａ、２３Ｂに形成された溝２９ａ、２９ｂ同士を周方向に合わせることで圧入孔２９を形成することができる。この場合、圧入孔２９を形成するために従来の様な深孔加工が不要であり、各円筒部材２３Ａ、２３Ｂの加工時にプレスや冷間鍛造等によって容易に溝２９ａ、２９ｂを形成できるため、加工工数を低減してコストダウンを図ることができる。
【００２１】
更に、外側円筒部材２３Ａの一方の壁部２３ａと内側円筒部材２３Ｂの他方の壁部２３ｂとによってローラ２７の軸方向の移動を規制することができる。このため、外側円筒部材２３Ａと内側円筒部材２３Ｂの他に、ローラ２７の移動を規制するための規制プレートを必要としないため、規制プレートの高精度な加工（複数のピン２４を圧入するための孔の加工）が不要となり、コストダウンを図ることができる。
また、圧入孔２９を形成する部位で外側円筒部材２３Ａと内側円筒部材２３Ｂが径方向に重なり合っているため、アウタ２３の内周面から外周面までの径方向全体に亘って外側円筒部材２３Ａと内側円筒部材２３Ｂとが軸方向に当接する箇所が生じない。即ち、カム室３０から直接アウタ２３（外側円筒部材２３Ａ）の外周面まで径方向に伸びる隙間が生じることはなく、カム室３０内のグリースに対する確実な保油構造を提供できる。
【００２２】
また、カム面を形成する内側円筒部材２３Ｂは、その外周に外側円筒部材２３Ａが圧入されて、且つローラ２７を挟んで他方の壁部２３ｂと反対側に外側円筒部材２３Ａの一方の壁部２３ａが配置されるため、トルク伝達時にカム面がローラ２７から押圧されても口開きすることはない。これにより、内側円筒部材２３Ｂのカム面とローラ２７との間で均一な圧力を加えることができるため、ローラ２７から圧力を受けるインナ２６の早期剥離を防止でき、一方向クラッチ５の長寿命化を図ることができる。
【００２３】
（第２実施例）
図４は一方向クラッチ５の軸方向に沿った断面図である。
本実施例は、遊星ギヤ２１を軸支するピン２４が一方向クラッチ５のローラ２７の径方向に重ならない場合の一例を示すものである。この場合、内側円筒部材２３Ｂにカム面を形成する必要がないため、圧入孔２９の半径方向の位置を第１実施例の場合より内周側へ移動することができる。その結果、外側円筒部材２３Ａを薄肉化して一方向クラッチ５の小径化を図ることができる。また、本実施例によれば、第１実施例と同様に、圧入孔２９を深孔加工で形成する必要がなく加工工数を低減できるとともに、ローラ２７の移動を規制するための規制プレートを必要としないため、規制プレートの高精度な加工が不要となることから、コストダウンを図ることができる。また、カム室３０から直接アウタ２３（外側円筒部材２３Ａ）の外周面まで径方向に伸びる隙間が生じることもないため、カム室３０内のグリースに対する確実な保油構造を提供できる
【００２４】
（変形例）
第１実施例では、遊星ギヤ２１を軸支するピン２４がローラ２７全体と重なる位置まで圧入孔２９に圧入された場合を示したが、図５に示す様に、ピン２４とローラ２７の径方向に一部だけ重なる構造としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】一方向クラッチの軸方向に沿った断面図である。
【図２】一方向クラッチの径方向に沿った断面図である。
【図３】スタータの全体図である。
【図４】一方向クラッチの軸方向に沿った断面図である（第２実施例）。
【図５】一方向クラッチの軸方向に沿った断面図である（変形例）。
【符号の説明】
１    スタータ
５    一方向クラッチ
２１    遊星ギヤ
２３    アウタ
２３Ａ  外側円筒部材
２３Ｂ  内側円筒部材
２３ａ  一方の壁部
２３ｂ  他方の壁部
２４    ピン（支持軸）
２７    ローラ
２９    圧入孔
３０    カム室
【図１】
0003713800.tif 000002
【図２】
0003713800.tif 000003
【図３】
0003713800.tif 000004
【図４】
0003713800.tif 000005
【図５】
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