(57)【要約】【課題】スタータにおいて、ピニオンがリングギヤに衝突した際に生じる当接音をさらに低減することを目的とする。【解決手段】スタータは、ピニオン６が周方向に分割された複数のピース４０からなっており、複数のピース４０はそれぞれインナチューブ２６上を軸方向に摺動可能である。これによれば、ピニオン６がリングギヤＲに衝突した場合に、リングギヤＲにはピニオン６の全質量ではなく、衝突したピース４０Ａ分の質量のみが軸方向にかかる構造となる。このため、ピニオン６がリングギヤＲに衝突した場合にリングギヤＲに負荷される衝撃力が小さく、当接音も低減される。【選択図】図５
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【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（２）と、
このモータ（２）の回転力が伝達されて回転するピニオン軸（２６）と、
このピニオン軸（２６）の外周に支持されて、前記ピニオン軸（２６）と一体的に回転するとともに、エンジンのリングギヤ（Ｒ）に噛合可能なギヤ歯（６ａ）を有するピニオン（６）とを備え、
前記ピニオン（６）を前記リングギヤ（Ｒ）に向かって押し出すことで、もしくは前記ピニオン（６）と一体的に前記ピニオン軸（２６）を前記リングギヤ（Ｒ）に向かって押し出すことで、前記ピニオンが前記リングギヤ（Ｒ）に噛み合わされて、前記モータの回転力が前記ピニオン（６）から前記リングギヤ（Ｒ）に伝達されるスタータであって、
前記ピニオン（６）は周方向に少なくとも２つ以上に分割された複数のピース（４０）からなっており、
前記複数のピース（４０）はそれぞれ前記ピニオン軸（２６）上を軸方向に摺動可能であ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、
前記ピース（４０）は、隣接する前記ピース（４０）と周方向に当接し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に記載のスタータにおいて、
前記ピニオン（６）は、軸方向からみて放射状に少なくとも２つ以上に分割されており、分割線は前記ギヤ歯（６ａ）と前記ギヤ歯（６ａ）との間を通ることを特徴とするスタータ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のスタータにおいて、
前記ピニオン（６）とピニオン軸（２６）との間に配されて、前記ピニオン（６）を前記リングギヤ側に付勢する弾性部材（２９）を備えることを特徴とするスタータ。
【請求項５】
請求項４に記載のスタータにおいて、
前記弾性部材（２９）は、前記ピース毎に前記ピニオン（６）を前記リングギヤ側に付勢することを特徴とするスタータ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のスタータにおいて、
前記ピニオン（６）の外周に装着されて、前記ピース（４０）の径方向への移動を規制するリング部材（４２）を備えることを特徴とするスタータ。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載のスタータにおいて、
前記ピース（４０）は、隣接する前記ピース（４０）と凹凸係合する係合部（５０）を有し、
前記係合部（５０）は、前記ピース同士を径方向に相対移動不能に連結す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、エンジンを始動させるためのスタータに関する。
【背景技術】
【０００２】
スタータにおいて、リングギヤにピニオンを押し出した際に、ピニオンとリングギヤが軸方向端面同士で衝突した後に、ピニオンとリングギヤとの回転方向の相対位置が調整されて噛み合いが成立する場合がある。この場合、ピニオンとリングギヤとの衝突音が発生してしまう。
そこで、従来技術として、ピニオンに衝突緩和部材を設ける技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、スタータとして、交差点での信号停止あるいは渋滞等により車両が一時停止した際に、エンジンを自動的に停止させて、その後、ユーザからの再始動要求によってスタータを自動的に起動してエンジンを再始動させるアイドリングストップシステムに搭載されるアイドリングストップ対応スタータがある。
アイドリングストップ対応スタータでは、通常のスタータと比較してエンジン始動の頻度が高く、且つ、エンジン停止中の低騒音下でエンジンを始動させる必要がある。
【０００４】
このため、アイドリングストップ対応スタータでは、上述のようなピニオンとリングギヤの衝突時に生じる当接音を低減させ、始動時の静粛性向上が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２３６７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ピニオンがリングギヤに衝突した際に生じる当接音をさらに低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のスタータは、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ピニオン軸と、このピニオン軸の外周に支持されて、ピニオン軸と一体的に回転するとともに、エンジンのリングギヤに噛合可能なギヤ歯を有するピニオンとを備える。
【０００８】
そして、ピニオンをリングギヤに向かって押し出すことで、もしくはピニオンと一体的にピニオン軸をリングギヤに向かって押し出すことで、ピニオンがリングギヤに噛み合わされて、モータの回転力がピニオンからリングギヤに伝達される。
【０００９】
そして、ピニオンは周方向に少なくとも２つ以上に分割された複数のピースからなっており、複数のピースはそれぞれピニオン軸上を軸方向に摺動可能である。
【００１０】
これによれば、ピニオンがリングギヤに衝突した場合に、リングギヤにはピニオンの全質量ではなく、衝突したピース分の質量のみがかかる構造となる。
このため、ピニオンがリングギヤに衝突した場合にリングギヤに負荷される衝撃力が小さく、当接音も低減される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】スタータの断面図である（実施例１）。
【図２】スタータの要部拡大図である（実施例１）。
【図３】（ａ）はピニオンをリングギヤ側からみた平面図であり、（ｂ）はピニオンを反リングギヤ側からみた平面図である（実施例１）。
【図４】スタータの要部拡大図である（実施例１）。
【図５】スタータの要部拡大図である（実施例１）。
【図６】スタータの要部拡大図である（実施例１）。
【図７】スタータの要部拡大図である（実施例２）。
【図８】（ａ）はピニオンをリングギヤ側からみた平面図であり、（ｂ）はピニオンを反リングギヤ側からみた平面図である（実施例２）。
【図９】スタータの要部拡大図である（実施例３）。
【図１０】（ａ）はピニオンをリングギヤ側からみた平面図であり、（ｂ）はピニオンを反リングギヤ側からみた平面図である（実施例３）。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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】
【００１３】
〔実施例１〕
〔実施例１の構成〕
実施例１を図１〜７を用いて説明する。
スタータ１は、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転が減速装置３を介して伝達される出力軸４と、この出力軸４上に配される一方向クラッチ５とピニオン６と、シフトレバー７を介してクラッチ５とピニオン６をリングギヤ側（図１の左方向）へ押し出す機能及びモータ２への通電を断続する機能を有する電磁スイッチ８等より構成される。
【００１４】
モータ２は、磁束を発生する界磁と、整流子９を有する電機子１０、および整流子９に摺接するブラシ１１等を備える周知の直流電動機であり、電磁スイッチ８によりモータ接点が閉じると、バッテリ（図示せず）から給電されて電機子１０に回転力を発生する。
界磁は、磁気回路を形成するヨーク１２の内周に複数個の永久磁石１３を配置して構成される。なお、永久磁石１３の代りに界磁巻線を用いることもできる。
電機子１０は、電機子軸１４の一端側端部が軸受１５を介して出力軸４に相対回転可能に支持され、電機子軸１４の他端側端部が軸受１６を介してエンドフレーム１７に回転自在に支持されている。
【００１５】
減速装置３は、電機子軸１４に形成された太陽歯車１８に噛み合う複数の遊星歯車１９を有し、この遊星歯車１９が自転しながら太陽歯車１８の周囲を公転する周知の遊星歯車減速機である。
出力軸４は、減速装置３を介して電機子軸１４と同軸線上に配置され、反モータ側の端部が軸受２０を介してフロントハウジング２１に回転自在に支持されている。
【００１６】
一方向クラッチ５は、出力軸４の外周に設けられたヘリカルスプライン部４ａと嵌合するアウタ５ａ、このアウタ５ａの内周に相対回転自在に配置されるインナ５ｂ、アウタ５ａとインナ５ｂとの間で回転力の伝達を断続するローラ５ｃ等を有している。ローラ５ｃを介してアウタ５ａからインナ５ｂへ一方向のみ回転力を伝達する。
インナ５ｂは、外周にローラ５ｃが配される径大部２４と、径大部２４の軸方向反モータ側に段差を介して径小に設けられたインナチューブ２６とを有する。
【００１７】
ピニオン６は、リングギヤＲに噛み合うギヤ歯６ａを有する回転体である。例えば、筒体を呈して外周にギヤ歯６ａを有するギヤ部６ｂと、ギヤ部６ｂより径小な筒体を呈してギヤ部６ｂの反リングギヤ側に延びるボス部６ｃとからなっている。
【００１８】
ピニオン６は、インナチューブ２６の外周にインナチューブ２６と一体に回転可能に支持されている。すなわち、インナチューブ２６は、ピニオン６を支持するピニオン軸となる。
また、ピニオン６は、インナチューブ２６上を軸方向に移動可能に配されている。例えば、本実施例ではピニオン６の内周に形成された直スプライン６ｄとインナチューブ２６の外周に形成される直スプラインとの嵌合により、インナチューブ２６はピニオン６を一体に回転可能且つ軸方向に摺動可能に支持している。
【００１９】
インナチューブ２６の先端部には、ピニオン６のインナチューブ２６上での軸方向反モータ側への移動を規制するピニオンストッパ２７が設けられており、ピニオン６はスプリング２９によってリングギヤ側（押出方向）に付勢され、ピニオンストッパ２７にピニオン６の先端面が当接している。
【００２０】
スプリング２９は、ボス部６ｃの内側でインナチューブ２６の外周に装着される圧縮コイルスプリングであって、軸方向におけるピニオン６の一方向クラッチ側の端面に形成されたバネ座６ｅと、インナチューブ２６に形成されたバネ座２６ａとの間に配設されている。
【００２１】
電磁スイッチ８は、励磁コイルが発生する磁力を利用してスタータのピニオンを軸方向に押し出す第１ソレノイド３１と、コイルの励磁／非励磁に応じてモータ２に流れる電流を断続するためのメインスイッチを開閉する第２ソレノイド（図示せず）とを備える。
【００２２】
第１ソレノイド３１は、励磁コイルが発生する磁力によって軸方向に移動するプランジャ３２を有し、プランジャ３２には、プランジャ３２の動きをシフトレバー７に伝達するためのジョイント３２ａが設けられている。
シフトレバー７は、一端がジョイント３２ａに、他端が一方向クラッチ５に接続され、一端と他端との間に設けられた支点部７ａを中心に揺動する。これにより、プランジャ３２の移動が、一方向クラッチ５に伝達されて、一方向クラッチ５が軸方向に移動する。
【００２３】
〔本実施例の特徴〕
本実施例のスタータ１によれば、ピニオン６は周方向に分割された複数のピース４０からなっており、複数のピース４０はそれぞれインナチューブ２６上を軸方向に摺動可能である。
ピニオン６は、軸方向からみて放射状に分割されており、分割線はギヤ歯６ａとギヤ歯６ａとの間を通る。ピース４０は、隣接するピース４０と周方向に当接している。
【００２４】
本実施例では、１つのピース４０に１つのギヤ歯６ａが含まれるように、ピニオン６はギヤ歯６ａ同士の間で分割されている。
【００２５】
そして、ピニオン６の外周に、ピース４０の径方向への移動を規制するリング部材４２が装着されている。
本実施例では、ピニオン６のボス部６ｃの外周にリング部材４２が装着されている。このリング部材４２は、各ピース４０の軸方向への移動を許容しつつ、径方向への移動を規制するように、複数のピース４０を束ねている。
なお、ボス部６ｃの反リングギヤ側には、ピース４０に対するリング部材４２の軸方向反リングギヤ側への移動を規制してリング部材４２の脱落を防ぐストッパ４４が設けられている。
【００２６】
本実施例のスタータ１の作動を図２、図４、図５、及び図６を用いて説明する。
ａ）図２は、ピニオン６が押し出される前の初期状態を示す。このとき、ピニオン６は、スプリング２９によってピニオンストッパ２７に押し付けられた状態となっている。
【００２７】
ｂ）図２の状態から、プランジャ３２の移動によりシフトレバー７を介して一方向クラッチ５がリングギヤ側へ押し出される。そして、図４に示すように、ピニオン６のギヤ歯６ａが、リングギヤＲの軸方向端面に当接する。このとき、リングギヤＲには当接したピース４０（当接ピース４０と呼ぶ）の質量がかかる。
【００２８】
そして、リングギヤＲと当接ピース４０との衝突荷重はスプリング２９が緩衝材となって、撓むことで吸収される。なお、当接ピース４０がインナチューブ２６上を後退してスプリング２９が撓む際に、リング部材４２も当接ピース４０のギヤ部６ｂに押されて後退するが、他のピース４０のストッパ４４によってリング部材４２の脱落が防止されている。
【００２９】
ｃ）そして、当接ピース４０がリングギヤＲの端面に当接した後、さらにスプリング２９を撓ませながら一方向クラッチ５が出力軸上を前進する。この時、ピニオン６は、インナチューブ２６上を相対的に後退しながら、ヘリカルスプライン部４ａによってリングギヤＲに噛み合い可能な位置まで回転する。
そして、リングギヤＲに噛み合い可能な位置まで回転すると、スプリング２９の付勢力によってリングギヤＲに押し込まれる（図６参照）。
【００３０】
ｄ）図６の状態で、第２のソレノイドによってメインスイッチを閉じ、モータ２への通電を開始する。これにより、モータ２の回転力がピニオン６からリングギヤＲに伝達されて、エンジンを駆動する。
【００３１】
〔本実施例の効果〕
本実施例によれば、ピニオン６が周方向に分割された複数のピース４０からなっており、複数のピース４０はそれぞれインナチューブ２６上を軸方向に摺動可能である。
【００３２】
これによれば、ピニオン６がリングギヤＲに衝突した場合に、リングギヤＲにはピニオン６の全質量ではなく、衝突したピース分の質量のみが軸方向にかかる構造となる。
このため、ピニオン６がリングギヤＲに衝突した場合にリングギヤＲに負荷される衝撃力が小さく、当接音も低減される。
【００３３】
また、本実施例では、隣接するピース４０同士が周方向に当接している。隣接するピース同士が周方向に当接しておらず、各々がインナチューブ２６（ピニオン軸）のみと嵌合しているのみであるならば、リングギヤＲに噛み合っているギヤ歯６ａにかかる回転力をインナチューブ２６に嵌合している部分だけで受けるため、ギヤ歯６ａにかかる荷重が集中してしまう。隣接するピース４０同士が周方向に当接している場合には、インナチューブ２６との係合部位だけでなく隣接するピース４０でも回転力を受けることができ、ギヤ歯６ａにかかる荷重を分散することができる。
【００３４】
また、本実施例では、ピニオン６は、軸方向からみて放射状に分割されており、分割線はギヤ歯６ａとギヤ歯６ａとの間を通る。すなわち、分割線がギヤ歯６ａを通らないようにしている。
これによれば、各ギヤ歯６ａが分割されないので、リングギヤＲとの噛み合い性能を維持することができる。
【００３５】
また、スプリング２９を備えることにより、スプリング２９が緩衝材として機能して、ピース４０がリングギヤＲに当接した際の衝撃が緩和され、当接音がより小さくなる。
【００３６】
〔実施例２〕
実施例２を、実施例１とは異なる点を中心に、図７及び図８を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、スプリング２９に代えて、ピース４０毎にピニオン６をリングギヤ側に付勢するスプリング２９Ａを有する。例えば、スプリング２９はそれぞれ圧縮コイルスプリングであって、ボス部６ｃの内側に形成される空間に、ピース毎に配されている。
【００３７】
本実施例によっても実施例１と同様の作用効果を奏する。
また、本実施例によれば、当接ピニオンに作用するスプリング２９Ａのみが撓んで、その他のピース４０に作用するスプリング２９Ａは変形しないため、その他のピース４０を確実にリングギヤ側へ付勢して押し出した状態とできる。このため、回転し始めの噛み合い深さをより確保することができる。
【００３８】
〔実施例３〕
実施例３を、実施例１とは異なる点を中心に、図９、１０を用いて説明する。
なお、実施例１と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
本実施例では、リング部材４２の代わりに、隣接するピース４０同士を凹凸係合する係合部５０を設けることによって、ピース同士を径方向に相対移動不能に連結する。
【００３９】
係合部５０は、ピース４０同士の周方向当接面において、一方に凸部５１、他方に凹部５２を設けることで構成されている。
なお、本実施例では、例えば、凸部５１及び凹部５２を円弧状とし、凸部５１をかぎ爪５３で保持することによって、より強固に連結している。
本実施例によっても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００４０】
〔変形例〕
実施例１〜５のスタータ１の電磁スイッチ８は、励磁コイルが発生する磁力を利用してピニオン６を軸方向に押し出す第１ソレノイド３１と、モータの通電電流をオン／オフするための第２ソレノイドとの２つのソレノイドを備えるタンデムタイプであった。しかし、１つのソレノイドからなる電磁スイッチ８であってもよい。すなわち、１つのソレノイドのプランジャの軸方向移動によって、シフトレバー７を動かすとともに、モータ２のメインスイッチのオン／オフを切り替えるタイプのものであってもよい。
【００４１】
また、実施例１〜５のスタータ１は、ピニオン６と一方向クラッチ５とをともにシフトレバー７で押し出すタイプであったが、ピニオン６のみを押し出すタイプであってもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  スタータ、２  モータ、４  出力軸、５  一方向クラッチ、６  ピニオン、６ａ  ギヤ歯、２６  インナチューブ（ピニオン軸）、２９  スプリング（弾性部材）、４０  ピース、５０  係合部、Ｒ  リングギヤ
【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】
2014231756.tif 000007
【図６】
2014231756.tif 000008
【図７】
2014231756.tif 000009
【図８】
2014231756.tif 000010
【図９】
2014231756.tif 000011
【図１０】
2014231756.tif 000012