(57)【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ヤと噛み合うピニオンギヤと、
前記スタータモータに通電するとともに、前記ピニオンギヤを前記リングギヤ方向に移動させるマグネットスイッチであって、かつ前記スタータモータの反ピニオンギヤ側に配置されたエンドフレームに内包されて前記スタータモータの反ピニオンギヤ側近傍に配設されたマグネットスイッチと、を備えたスタータであって、
前記マグネットスイッチは、
通電されると起磁力を発生する絶縁被膜を有するコイルと、
非磁性体で金属薄板製のスリーブと、
このスリーブの内周に摺動自在に設けられた磁性体からなるプランジャとを備え、
前記コイルは、一端部が接地され、この一端部から前記スリーブの外周に直接巻装されることを特徴とするスタータ。
【請求項２】
底部を有する筒状の磁性体からなり、前記コイルが内周に配設されたマグネットスイッチヨークと、
このマグネットスイッチヨークの開口部を塞ぐ磁性体からなる固定子鉄心と、
を備え、
前記スリーブは、前記固定子鉄心もしくは前記マグネットスイッチヨークに当接することを特徴とする請求項１記載のスタータ。
【請求項３】
前記スリーブは、金属薄板を丸めて、スリーブ自体が径方向にスプリングバック作用による弾力性を有するように当接面同志を接続する継ぎ目を有することを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
【請求項４】
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ヤと噛み合うピニオンギヤを有するピニオン移動体と、
このピニオン移動体に当接し、回転を規制することで、前記出力軸の回転により、前記ピニオンギヤを前記リングギヤ側に移動させる回転規制手段と、
通電されることにより、前記回転規制手段を作動させるとともに、前記スタータモータに通電するマグネットスイッチであって、かつ前記スタータモータの反ピニオンギヤ側に配置されたエンドフレームに内包されて前記スタータモータの反ピニオンギヤ側近傍に配設されたマグネットスイッチと、を備えたスタータであって、
前記マグネットスイッチは、
通電されると起磁力を発生する絶縁被膜を有するコイルと、
非磁性体で金属薄板製のスリーブと、
このスリーブの内周に摺動自在に設けられるとともに、前記ピニオン回転規制手段を駆動させるための磁性体からなるプランジャとを備え、
前記コイルは、一端部が接地され、この一端部から前記スリーブの外周に直接巻装されることを特徴とするスタータ。
【請求項５】
底部を有する筒状の磁性体からなり、前記コイルが内周に配設されたマグネットスイッチヨークと、
このマグネットスイッチヨークの開口部を塞ぐ磁性体からなる固定子鉄心と、を備え、
前記スリーブは、前記固定子鉄心もしくは前記マグネットスイッチヨークに当接することを特徴とする請求項４記載のスタータ。
【請求項６】
前記スリーブは、金属薄板を丸めて、スリーブ自体が径方向にスプリングバック作用による弾力性を有するように当接面同志を接続する継ぎ目を有することを特徴とする請求項４に記載のスタータ。
【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スタータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスタータのマグネットスイッチの一例を図２６に示し、この図２６の電気回路図を図２７に示す。
１は底部を有する筒状のマグネットスイッチヨークであり、底部の中央部には、プランジャ１２が軸方向に移動可能に貫通穴が設けられている。２は樹脂からなるボビンであり、このボビン２の外周には、保持コイル４と吸引コイル５の２種類のコイルが巻装されている。保持コイル４は、一端がマグネットスイッチヨーク１より外部に引き出され、図２７に示されるキースイッチ２１の端子の負荷側に接続され、他端は、固定子鉄心７にアースされている。吸引コイル５は、一端が上記キースイッチ２１の端子の負荷側に接続され、他端が図２７に示されるモータ３０の端子の正側に接続されている。６は、ボビン２をマグネットスイッチヨーク１と固定子鉄心（ステーショナリコア）７との間に固定する皿バネである。８は樹脂製キャップであり、パッキン９を介してステーショナリコア７とともにマグネットスイッチカバー１の先端部１ａでかしめ固定されている。このキャップ８には、端子ボルト１０ａ、１０ｂが配設され、かしめワッシャ１１によりキャップ８にかしめ固定されている。また、キャップ８内側の端子ボルト１０ａ、１０ｂの端部には、可動接点１５と当接する固定接点１０ｃ、１０ｄが配設されている。なお、端子ボルト１０ａは、図２７に示されるバッテリ３１にケーブルにより電気接続され、端子ボルト１０ｂは、図２７に示されるモータ３０にケーブルにより電気接続されている。なお、保持コイル４と吸引コイル５との巻数はほぼ同一であり、吸引コイル５の上層に保持コイル４が巻装されている。
【０００３】
３は、ボビン２の内周に嵌着された非磁性体のスリーブである。プランジャ１２の一端には、図示されないスタータのシフトレバーと係合する係合部１３が設けられ、他端には、プランジャシャフト１４が設けられ、このプランジャシャフト１４上には可動接点１５が配設され、この可動接点１５をプランジャシャフト１４から絶縁すべく、可動接点１５の両端面に絶縁ワッシャ１６及び絶縁ワッシャ１９も配設されている。なお、可動接点１５は、絶縁ワッシャ１６及び絶縁ワッシャ１９とともに、摺動自在にプランジャシャフト１４上に遊嵌されている。１８は、プランジャシャフト１４の外周の溝に嵌着された止め輪であり、可動接点１５の軸方向の移動を規制するものである。１７は、可動接点１５を固定接点１０ｃ、１０ｄ方向に押圧する接点スプリングであり、プランジャシャフト１４の段部１４ａと絶縁ワッシャ１６との間に配設されている。２０は、可動接点１５を固定接点１０ｃ、１０ｄから遠ざけるプランジャリターンスプリングである。なお、前記シフトレバーの一端は、係合部１３と係合しているが、他端は、図示されないエンジンのリングギヤと噛み合うピニオンと係合しており、シフレバーが作動することにより、ピニオンが移動する。
【０００４】
次に、上記構成のスタータの作動を説明する。
保持コイル４と吸引コイル５に通電されると、プランジャ１２がステーショナリコア７側に吸引され、プランジャ１２の一端に設けられた係合部１３に係合された図示されないシフトレバーにより、ピニオンが押し出されリングギヤと当接する。そして、プランジャ１２はさらに、ステーショナリコア７側に吸引され、プランジャシャフト１４上の可動接点１５が、固定接点１０ｃ、１０ｄと当接し、モータ３０に給電され、モータ３０が回転し、その回転がオーバーランニングクラッチに伝達され、ピニオンがリングギヤに噛み合いエンジンを駆動させる。
【０００５】
この時、固定接点１０ｄの電位は、バッテリ３１の電圧とほぼ等しくなるため、吸引コイル５への通電がなくなり、プランジャ１２には保持コイル４のみの起電力でステーショナリコア７に吸着する。次に、エンジンが始動し、保持コイル４への通電がオフされるとプランジャ１２はプランジャリターンスプリング２０により固定接点１０ｃ、１０ｄ側から遠ざかり、シフトレバーによりピニオンがリングギヤから離脱し、同時に固定接点１５が固定接点１０ｃ、１０ｄより離脱し、モータは停止し、スタータの作動は止まる。
【０００６】
また、従来より、ピニオンを有するクラッチ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、規制部材とクラッチとの摩擦によって、ピニオンをリングギヤ側に移動させて、ピニオンとリングギヤを噛み合わせるスタータがイギリス特許第６１４２０１号に記載されており、このマグネットスイッチは、プランジャの先端部に設けられた規制部材をクラッチの外周に当接させるとともに、バッテリから給電されることにより、コイルが励磁され、この励磁により、プランジャが移動してプランジャに取付られた可動接点が固定接点に当接し、モータにバッテリ電流を給電するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者のものは、通常、マグネットスイッチがモータと並列に配設されており、後者のものは、マグネットスイッチがクラッチの径方向外周側近傍に配設されているため、スタータの径方向側の体格が大型化してしまいエンジンへのスタータの取付性が悪化してしまう。
【０００８】
そこで、発明者らは、スタータの径方向側の体格を小さくするため、マグネットスイッチをモータの反ピニオン側に配設することを考えた。
しかしながら、マグネットスイッチをモータの反ピニオン側近傍に配設すると、モータが通電されることにより発生する熱の影響を、マグネットスイッチ内に配置されたコイルが受けるとともに、コイルが通電されることによるコイル自体も発熱するため、コイルの抵抗が増加し、吸引力が低下する。
【０００９】
また、前者のものでは、ピニオンギヤをレバーを介してリングギヤに噛み合わせるのに大きな力が必要となるため、コイルを吸引コイルと保持コイルの２つのコイルで構成しなければならず、そのため、吸引コイルと保持コイルに流れる電流バランスを保つ必要があり、一層目に当たる吸引コイルが振動等により絶縁被膜が剥がれ、スリーブに短絡し、電流バランスが崩れないように、確実に吸引コイルをスリーブから絶縁しなければならない。よって、吸引コイルは樹脂製のボビンに巻装されるか、またはスリーブ外周の絶縁部材上（例えば、絶縁紙、絶縁テープ等）に巻きつけることで確実に絶縁する必要がある。ところが、ボビンまたは絶縁部材は伝熱性が悪いため、コイルで発熱した熱が逃げずコイル自体の温度が高くなり、コイルの抵抗が著しく増加してしまう。さらに、上述したように、マグネットスイッチをモータの反ピニオンギヤ側近傍に配設することによるモータのコイルへの熱伝導によって、コイル温度がさらに増加し、吸引力が著しく低下してしまう。
【００１０】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、スタータのエンジンへの取付性を良好にしつつ、吸引コイルの熱を出来る限り逃がすことに着目し、その熱を直接スリーブを介してプランジャに伝達させて逃がし、吸引力の低下を抑制することができるスタータを提供することを目的する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課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、絶縁被膜を有するコイルが、非磁性体で金属薄板製の伝熱性を有するスリーブに直接巻装されるので、スタータモータが通電されることにより発生する熱の影響及び、コイルが通電されることにより、コイルで発生する熱を、コイルから、非磁性体で金属薄板製の伝熱性を有するスリーブに当接しているプランジャに直接伝達し、熱を逃がすため、マグネットスイッチがスタータモータの反ピニオンギヤ側に配置されたエンドフレームに内包されていても、コイルの吸引力の低下が抑制できるとともに、マグネットスイッチがスタータモータの反ピニオン側近傍に配置されているので、スタータをエンジンに取り付ける際、スタータがエンジンに干渉することなく、取付が非常に容易となる。
【００１２】
請求項２の手段によると、底部を有する筒状の磁性体からなり、コイルが内周に配設されたマグネットスイッチヨークと、このマグネットスイッチヨークの開口部を塞ぐ磁性体からなる固定子鉄心とを有し、スリーブが、固定子鉄心もしくはマグネットスイッチヨークに当接しているため、モータが通電されることにより発生する熱の影響及び、コイルが通電されることにより、コイルで発生する熱を、コイルから、スリーブに当接しているプランジャに直接伝達するとともに、スリーブに当接しているマグネットスイッチヨークもしくは固定子鉄心にも伝達し、熱を効率良く逃がすため、コイルの吸引力の低下が抑制できる。
【００１３】
請求項３の手段によると、スリーブが、金属薄板を丸めて、スリーブ自体が径方向にスプリングバック作用による弾力性を有するように当接面同志を接続する継ぎ目部分で接続するので、スリーブ自体が径方向にスプリングバック作用による弾性力を有しているため、スリーブの外周に巻装されたコイルが緩みにくくなり、コイルとスリーブが密着して熱を効率的にスリーブに伝達することができる。
【００１４】
請求項４の手段によると、絶縁被膜を有するコイルが、非磁性体で金属薄板製の伝熱性を有するスリーブに直接巻装されるので、スタータモータが通電されることにより発生する熱の影響及び、コイルが通電されることにより、コイルで発生する熱を、コイルから、非磁性体で金属薄板製の伝熱性を有するスリーブに当接しているプランジャに直接伝達し、熱を逃がすため、マグネットスイッチがスタータモータの反ピニオンギヤ側に配置されたエンドフレームに内包されていても、コイルの吸引力の低下が抑制できるとともに、マグネットスイッチがスタータモータの反ピニオン側近傍に配置されているので、スタータをエンジンに取り付ける際、スタータがエンジンに干渉することなく、取付が非常に容易となる。
【００１５】
さらに、回転規制手段で規制してピニオンをリングギヤ側に移動させるスタータにおいては、従来のように、吸引コイルと保持コイルとの巻線を略同一に保って、コイル同志のバランスをとる必要がなく、１つのコイルでできるとともに、コイルの一端部が接地され、この一端部からスリーブに直接巻装したとしても、例えば、コイルの一層目がスリーブに短絡し、実質的にコイルの巻数が減少した場合、その分、抵抗値が減少して電流が増すため、電流×ターン数（コイルの巻数）である吸引力は大きく変わることはなく、言い換えれば、吸引性能も変わらなく、回転規制手段を作動させるのに十分であるので、コイルをスリーブの外周に巻装する時に、特別に絶縁処理をスリーブに施す必要はなく、コスト低減が図れる。
【００１６】
請求項５の手段によると、底部を有する筒状の磁性体からなり、コイルが内周に配設されたマグネットスイッチヨークと、このマグネットスイッチヨークの開口部を塞ぐ磁性体からなる固定子鉄心とを有し、スリーブが、固定子鉄心もしくはマグネットスイッチヨークに当接しているため、モータが通電されることにより発生する熱の影響及び、コイルが通電されることにより、コイルで発生する熱を、コイルから、スリーブに当接しているプランジャに直接伝達するとともに、スリーブに当接しているマグネットスイッチヨークもしくは固定子鉄心にも伝達し、熱を効率良く逃がすため、コイルの吸引力の低下が抑制できる。
【００１７】
請求項６の手段によると、スリーブが、金属薄板を丸めて、スリーブ自体が径方向にスプリングバック作用による弾力性を有するように当接面同志を接続する継ぎ目部分で接続するので、スリーブ自体が径方向にスプリングバック作用による弾性力を有しているため、スリーブの外周に巻装されたコイルが緩みにくくなり、コイルとスリーブが密着して熱を効率的にスリーブに伝達することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスタータを、図１ないし図２５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。
【００１９】
〔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（本発明でいうピニオン移動体）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。
【００２０】
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の外歯枚数以上の凹凸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。
【００２１】
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。
【００２２】
なお、本実施例では、ピニオン２００を本発明でいうピニオン移動体としているが、ピニオン２００を有する一方向性クラッチをピニオン移動体としてもよい。
〔回転規制部材２３０の説明〕
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。
【００２３】
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。
【００２４】
また、回転規制部２３２の途中の曲率の下端（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。
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。
【００２５】
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、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。
【００２６】
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。
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。
【００２７】
〔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。
【００２８】
〔遊星歯車機構３００の説明〕
遊星歯車機構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し、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。
【００２９】
〔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に収納されるローラ３５３とを有している。
【００３０】
オーバランニングクラッチ３５０は、出力軸２２０を軸受３７０を介して回転自在に支持するセンターブラケット３６０を利用しているので、軸方向長も長くすることをなし、小型化を計ることができる。
〔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。
【００３１】
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。なお、上側の切欠部３６３は、ハウジング４００内の空気をヨーク５０１内へ導くための空気通路としても利用される。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。
【００３２】
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。
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。
【００３３】
このプラネットキャリア３３０は、内側筒部３６５の前端位置に環状溝３３４を備え、この環状溝３３４には、止め輪３３５が嵌め合わされている。この止め輪３３５と内側筒部３６５の前端との間には、プラネットキャリア３３０に対して回転自在に装着されたワッシャ３３６が設けられており、止め輪３３５がワッシャ３３６を介して内側筒部３６５の前端に当接することにより、プラネットキャリア３３０が後方に移動することが規制される。また、プラネットキャリア３３０の後側を支持するセンターブラケット軸受３７０の後端は、内側筒部３６５の後端と、フランジ形突出部３３１との間に挟まれるフランジ部３７１を備え、フランジ形突出部３３１がフランジ部３７１を介して内側筒部３６５の後端に当接することにより、プラネットキャリア３３０が前方に移動することが規制される。
【００３４】
なお、プラネットキャリア３３０の後面には、軸方向に伸びる凹部３３７を備え、この凹部３３７内に配置されるプラネットキャリア軸受３８０を介してアーマチャシャフト５２０の前端を回転自在に支持している。
〔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。
【００３５】
〔シャッタ４２０の説明〕
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。
【００３６】
〔シール部材４３０の説明〕
シール部材４３０は、出力軸２２０の周囲をシールするもので、ハウジング４００の開口部４１０より進入した雨水や塵等が、ハウジング４００の前端のハウジング軸受４４０へ進入するのを阻止している。
〔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との間で遊星歯車機構３００を収納するもので、遊星歯車機構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。
【００３７】
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ュア５４０と、アーマチュア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。
【００３８】
〔アーマチャシャフト５１０の説明〕
アーマチャシャフト５１０は、プラネットキャリア３３０の後内部のプラネットキャリア軸受３８０、およびブラシ保持部材９００の内周に固着されたブラシ保持部材軸受５６４によって回転自在に支持される。このアーマチャシャフト５１０の前端は、遊星歯車機構３００の内側に挿通されるとともに、上述のように、アーマチャシャフト５１０の前端外周には遊星歯車機構３００のサンギヤ３１０が形成されている。
【００３９】
〔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。
【００４０】
〔上層コイルバー５３１の説明〕
上層コイルバー５３１は、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。
【００４１】
上層コイル辺５３３は、図８ないし図１０に示すように、断面矩形の直線状の棒で、図１１に示すように、周囲が上層絶縁フィルム（例えばナイロン等の樹脂薄膜や紙）に覆われた状態で、後述する下層コイル辺５３６とともに、スロット５２４内に強固に収容される。
図１０に示す如く、２つの上層コイル端５３４のうち、一方の上層コイル端５３４は、回転方向に対して前進側に傾斜して設けられ、他方の上層コイル端５３４は、回転方向に対して後退側に傾斜して設けられている。２つの上層コイル端５３４の径方向に対する傾斜角は、上層コイル辺５３３に対して同一の傾斜角で、且つ２つの上層コイル端５３４は、同一の形状に設けられている。これによって、上層コイルバー５３１を中心に１８０°反転させても、上層コイルバー５３１は反転前と同一の形状となる。つまり、２つの上層コイル端５３４には区別がないため、上層コイルバー５３１を電機子鉄心５２０に組付ける際の作業性に優れる。
【００４２】
２つの上層コイル端５３４のうち、マグネットスイッチ６００側に位置する上層コイル端５３４は、後述するブラシ９１０と直接当接して電機子コイル８６を通電する。そのため、少なくともブラシ９１０が当接する上層コイル端５３４の表面は、平滑に処理されている。本実施例のスタータは、電機子コイル５３０を通電するための独立した整流子を設ける必要がない。つまり、独立した整流子が不要となるため、部品点数を低減することができるとともに、スタータの製造工程を少なくでき、製造コストを抑えることができる。また、独立した整流子をスタータ内に配置する必要がなくなることにより、スタータの軸方向の体格を小型化できる効果も生じる。
【００４３】
〔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。
【００４４】
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。
下層コイル辺５３６は、図８および図１１に示すように、断面矩形の直線状の棒で、図７に示すように、上層コイル辺５３３とともに、スロット５２４内に強固に収容される。なお、下層コイル辺５３６は、上層絶縁フィルムで覆われた上層コイル辺５３３とともに、下層絶縁フィルム（例えばナイロンや紙）で覆われた状態で、スロット５２４内に収容される。
【００４５】
両端の下層コイル端５３７の内周端部には、軸方向に伸びる下層内部延長部５３９を備える。この下層内部延長部５３９の外周面は、絶縁スペーサ５６０の内周に形成された凹部５６１に嵌まり合うとともに、上層コイル端５３４の端部の上層内部延長部５３８の内周に重ね合わされ、溶接等の接合技術で電気的、且つ機械的に接続される。なお、下層内部延長部５３９の内周面は、アーマチャシャフト５１０に対して離れて絶縁配置される。
【００４６】
また、２つの上層コイル端５３４の内周端部には、軸方向に伸びる上層内部延長部５３８を備える。この上層内部延長部５３８の内周面は、前述した下層コイルバー５３２の内端に設けられた下層内部延長部５３９の外周に重ね合わされ、溶接等の接合技術で電気的、且つ機械的に接続される。また、上層内部延長部５３８の外周面は、アーマチャシャフト５１０に圧入固定された固定部材５７０の外周環状部５７１の内面に、絶縁キャップ５８０を介して当接する。
【００４７】
〔絶縁スペーサ５６０の説明〕
絶縁スペーサ５６０は、樹脂製（例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ナイロン）の薄板リングで、図１２に示すように、外周側に各上層コイル端５３４の突起５３４ａが嵌め合わされる複数の穴５６１が形成されている。また、絶縁スペーサ５６０の内周には、下層コイル端５３７の内側の下層内部延長部５３９が嵌め合わされる凹部５６２が形成されている。この絶縁スペーサ５６０の穴５６１および凹部５６２は、後述するように、電機子コイル５３０の位置決め、および固定に用いられる。
【００４８】
〔固定部材５７０の説明〕
固定部材５７０は、鉄製の環状体で、図１３に示すように、アーマチャシャフト５１０に圧入される内周環状部５７２と、上層コイル端５３４および下層コイル端５３７が軸方向に広がるのを阻止する軸方向に垂直に伸びる規制リング５７３と、上層コイル端５３４の上層内部延長部５３８を内包して、電機子コイル５３０の内径が、遠心力によって広がるのを防ぐ外周環状部５７１とから構成される。なお、この固定部材５７０は、上層コイル端５３４および下層コイル端５３７との絶縁を確保するために、上層コイル端５３４および下層コイル端５３７との間に、図１４に示す樹脂製（例えばナイロン）の円盤状の絶縁キャップ５８０を介在させている。
【００４９】
アーマチャ５４０においては、電機子コイル５３０を構成する上層コイルバー５３１の両端の上層コイル端５３４、および下層コイルバー５３２の両端の下層コイル端５３７が、それぞれアーマチャシャフト５１０の軸方向に対して、垂直に設けられているため、アーマチャ５４０の軸方向寸法を短くできるため、モータ５００の軸方向寸法も短くでき、この結果、スタータを従来に比較して小型化できる。
【００５０】
そして、本実施例では、モータ５００の軸方向寸法の短縮スペースと、独立した整流子を廃止することによって生じた短縮スペースとに、マグネットスイッチ６００を配置したため、従来に比較してスタータの軸方向寸法は対して変わらないものの、従来ではモータ５００の上方に搭載されていたマグネットスイッチ６００のスペースが不要となるため、スタータの占める体積を、従来に比較して飛躍的に小さくすることができる。
【００５１】
〔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１５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。
【００５２】
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１６および図１７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。即ち、マグネットスイッチ６００は、モータ５００の反ピニオンギヤ２１０側近傍に配設されている。
【００５３】
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。
【００５４】
マグネットスイッチ６００は、伝熱性のよい磁性体製（例えば鉄製）の底部を有する筒状のマグネットスイッチヨーク６４０の内側に構成されている。マグネットスイッチヨーク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ヨーク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ヨーク６４０の上側開口は、伝熱性のよい磁性体製（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。
【００５５】
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ヨーク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ヨーク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。
【００５６】
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、伝熱性に優れる非磁性体（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６５２ａ、６５２ｂが設けられている。
【００５７】
なお、この実施例中の吸引コイル６５０は、従来、吸引コイルと保持コイルとによって構成されていた励磁コイルを吸引コイルのみの１コイルにしたものである。
ここで、図１に示されるスタータ、特に、マグネットスイッチ６００の要部を図２３に示し、これについて説明する。
マグネットスイッチヨーク６４０の上側開口部６４０ａは、ステーショナリコア６４２の外周にかしめ固定されている。スリーブ６５１の上側端部には、吸引コイル６５０の一端部と係合する突出係合部６５１ａが設けられている。この係合部６５１ａはスリーブ６５１の外周より径方向に向かって突出したものである。スリーブ６５１の突出係合部６５１ａと係合する吸引コイル６５０の一端部は、スリーブ６５１の外周に吸引コイル６５０を巻装する際、吸引コイル６５０の一端部をスリーブ６５１の突出係合部６５１ａに例えば、引っかけて、吸引コイルを所定の回数だけスリーブ６５１の外周に直接巻装させた後、吸引コイルの他端部はマグネットスイッチ６００より引き出され、図示しないキースイッチの負荷側の端子に接続される。なお、吸引コイル６５０は銅線の外周が絶縁被膜で覆われたものである。
【００５８】
吸引コイル６５０は巻装後、絶縁ワッシャ６５２ａ、６５２ｂを介してマグネットスイッチヨーク６４０とステーショナリコア６４２との間に狭持され、上述の如くマグネットスイッチヨーク６４０は、ステーショナリコア６４２とかしめ固定される。
なお、図２４（ａ）、（ｂ）は、スリーブ６５１の突出係合部６５１ａと吸引コイル６５０との係合状態を示している。図２４（ａ）に示される突出係合部６５１ａはスリーブ６５１の上側開口部を径方向に切り起こし、ほぼ中央に貫通穴を設けている。この貫通穴に吸引コイル６５０の一端部を挿入し、スリーブ６５１の周方向に引張力を加えて巻装すると弾性を有する突出係合部６５１ａによって、吸引コイル６５０が貫通穴の内周に引っ掛かり、吸引コイル６５０の絶縁被膜が剥がれ、突出係合部６５１ａと係合し、電気的に導通が確保される。
【００５９】
図２４（ｂ）に示される突出係合部６５１ａは、スリーブ６５１の上側開口部を軸方向にスリットを入れるとともに、径方向に切り起こしたものである。このスリットに吸引コイル６５０の一端部を挿入し、スリーブ６５１の周方向に引張力を加えて巻装するとスリットのエッジに吸引コイルが引っ掛かり、吸引コイル６５０の絶縁被膜が剥がれ、突出係合部６５１ａと係合し、電気的に導通が確保される。
【００６０】
なお、吸引コイル６５０はスリーブ６５１に巻装後、吸引コイル６５０の長手方向の長さは、マグネットスイッチヨーク６４０の内面とマグネットスイッチヨーク６４０の開口部を塞ぐステーショナリコア６４２の内面とで形成される長さより、長く設定され、マグネットスイッチヨーク６４０をステーショナリコア６４２にかしめ固定後に吸引コイル６５０が強固に固定されるように、吸引コイル６５０の長手方向の長さには、締め代を設けてある。
【００６１】
なお、吸引コイル６５０の絶縁被膜を予め剥離し、スリーブ６５１の突出係合部６５１ａと係合させてもよい。
なお、本実施例では、吸引コイル６５０の一端部をスリーブ６５１の突出係合部６５１ａに係合させて、スリーブ６５１に直接巻装させているが、例えば、ステーショナリコア６４２、マグネットスイッチカバー６４０等のスリーブ６５１以外の部材と係合させてスリーブ６５１に直接巻装させてもよい。
【００６２】
次に、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、図示されないプランジャシャフト６１５の上端に取り付けられた止め輪によって、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。
【００６３】
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９１０ａ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。
【００６４】
なお、上側可動接点６１２には、ブラシ９１０の各リード線９１０ａ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９１０ａ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。
【００６５】
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。
【００６６】
プランジャ６１０の下面には、紐状部材６８０（例えば、ワイヤ）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に当接する際に、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節される。なお、雌ネジ６８３と固定ネジ６８４は調整機構をなす。
【００６７】
このような構成にすれば、絶縁被膜を有する吸引コイル６５０が、非磁性体で伝熱性を有するスリーブ６５１に直接巻装され、マグネットスイッチヨーク６４０の底部もしくはステーショナリコア６４２がスリーブ６５１に当接しているので、モータ５００が通電されることにより発生する熱の影響及び、吸引コイル６５０が通電されることにより、吸引コイル６５０で発生する熱を、吸引コイル６５０から、伝熱性を有するスリーブ６５１に当接しているプランジャ６１０に直接伝達するとともに、マグネットスイッチヨーク６４０もしくはステーショナリコア６４２にも伝達し、熱を逃がすため、吸引コイル６５０の吸引力の低下が抑制できるとともに、マグネットスイッチ６００がモータ５００の反ピニオンギヤ２１０側近傍に配置されているので、スタータをエンジンに取り付ける際、スタータがエンジンに干渉することなく、取付が非常に容易となる。
【００６８】
さらに、回転規制部材２３０の規制爪２３１をピニオンギヤ２１０の凹凸２１４に係合させ、回転を規制し、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、リングギヤ１００に噛み合わせるスタータにおいては、従来のように、吸引コイルと保持コイルとの巻線を略同一に保って、コイル同志のバランスをとる必要がなく、１つのコイルでできるとともに、吸引コイル６５０の一端部が接地され、この一端部からスリーブ６５１に直接巻装したとしても、例えば、吸引コイル６５０の一層目がスリーブ６５１に短絡し、実質的に吸引コイル６５０の巻数が減少した場合でも、その分、抵抗値が減少して電流が増すため、電流×ターン数（吸引コイルの巻数）である吸引力は大きく変わることはなく、言い換えれば、吸引性能も変わらなく、回転規制部材２３０を作動させるのに十分であるので、吸引コイル６５０をスリーブ６５１の外周に巻装する時に、特別に絶縁処理をスリーブ６５１に施す必要はなく、コスト低減が図れる。
【００６９】
また、樹脂製ボビンを廃止したので、マグネットスイッチ６００の耐熱性、耐振性が著しく向上できる。
また、吸引コイル６５０が底部を有する筒状に形成されるマグネットスイッチヨーク６４０とマグネットスイッチヨーク６４０の開口部を塞ぐステーショナリコア６４２との間に狭持されているので、吸引コイル６５０が強固に固定され、耐振性が格段に向上する。
【００７０】
また、吸引コイル６５０の先端部をスリーブ６５１の先端部に設けられた突出係合部６５１ａに係合させて巻装するので、吸引コイル６５０がスリーブ６５１に容易に巻装でき、巻線工程の作業時間が短縮できる。
〔エンドフレーム７００の説明〕
エンドフレーム７００は、図１８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。
【００７１】
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。
【００７２】
〔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。
【００７３】
ブラシ保持体９００は、アルミニウム等の金属を鋳造技術によって成形した隔壁で、図１９ないし図２１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２０は図１９のＡーＡ断面図であり、図２１は図１９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。
【００７４】
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。
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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２２（ａ）ないし（ｃ）の電気回路図に従い、説明する。
【００７７】
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、回転規制部材２３０が下降する。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２２（ａ）参照）。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。
【００７８】
アーマチャシャフト５１０が回転すると、遊星歯車機構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。
【００７９】
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、その後、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。
【００８０】
一方、ピニオンギヤ２１０が前進した状態で、上側可動接点６１２が固定接点６３０の当接部６３１に当接する。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。
【００８１】
アーマチャシャフト５１０の回転は、遊星歯車機構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。
【００８２】
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２２（ｂ）参照）。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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、回転規制部材２３０の復帰バネ部２３６の作用によって、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２２（ｃ）参照）。
【００８６】
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。
【００８７】
〔他の実施例〕
図２５は、本発明の他の実施例であり、スリーブ６５１を非磁性体金属板を丸めて、当接面同志を接続する継ぎ目６５１ｂを有しているものである。
この構成によれば、スリーブ６５１は、金属板を丸めて、当接面同志を接続する継ぎ目６５１ｂ部分で接続するので、スリーブ６５１自体が径方向にスプリングバック作用による弾力性を有しているため、スリーブ６５１の外周に直接巻装された吸引コイル６５０が緩みにくくなり、吸引コイル６５０とスリーブ６５１が密着して熱を効率的にスリーブ６５１に伝達することができる効果がある。
【００８８】
〔実施例の効果〕
絶縁被膜を有する吸引コイル６５０が、非磁性体で伝熱性を有するスリーブ６５１に直接巻装され、マグネットスイッチヨーク６４０の底部もしくはステーショナリコア６４２がスリーブ６５１に当接しているので、モータ５００が通電されることにより発生する熱の影響及び、吸引コイル６５０が通電されることにより、吸引コイル６５０で発生する熱を、吸引コイル６５０から、伝熱性を有するスリーブ６５１に当接しているプランジャ６１０に直接伝達するとともに、マグネットスイッチヨーク６４０もしくはステーショナリコア６４２にも伝達し、熱を逃がすため、吸引コイル６５０の吸引力の低下が抑制できるとともに、マグネットスイッチ６００がモータ５００の反ピニオンギヤ２１０側近傍に配置されているので、スタータをエンジンに取り付ける際、スタータがエンジンに干渉することなく、取付が非常に容易となる。
【００８９】
さらに、回転規制部材２３０の規制爪２３１をピニオンギヤ２１０の凹凸２１４に係合させ、回転を規制し、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、リングギヤ１００に噛み合わせるスタータにおいては、従来のように、吸引コイルと保持コイルとの巻線を略同一に保って、コイル同志のバランスをとる必要がなく、１つのコイルでできるとともに、吸引コイル６５０の一端部が接地され、この一端部からスリーブ６５１に直接巻装したとしても、例えば、吸引コイル６５０の一層目がスリーブ６５１に短絡し、実質的に吸引コイル６５０の巻数が減少した場合でも、その分、抵抗値が減少して電流が増すため、電流×ターン数（吸引コイルの巻数）である吸引力は大きく変わることはなく、言い換えれば、吸引性能も変わらなく、回転規制部材２３０を作動させるのに十分であるので、吸引コイル６５０をスリーブ６５１の外周に巻装する時に、特別に絶縁処理をスリーブ６５１に施す必要はなく、コスト低減が図れる。
【００９０】
また、樹脂製ボビンを廃止したので、マグネットスイッチ６００の耐熱性、耐振性が著しく向上できる。
また、吸引コイル６５０が底部を有する筒状に形成されるマグネットスイッチヨーク６４０とマグネットスイッチカバー６４０の開口部を塞ぐステーショナリコア６４２との間に狭持されているので、吸引コイル６５０が強固に固定され、耐振性が格段に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスタータを示す側面断面図である。
【図２】回転規制部材の斜視図である。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、回転規制部材をピニオン部に組付けた際の正面図及び一部断面側面図である。
【図４】センターブラケットの後面図である。
【図５】センターブラケットの側面断面図である。
【図６】センターブラケットの正面図である。
【図７】アーマチャの側面断面図である。
【図８】上層コイルバーの側面図である。
【図９】上層コイルバーの正面図である。
【図１０】上層コイルバーおよび下層コイルバーの配置状態を示す概略斜視図である。
【図１１】スロット内に収容される上層コイル辺および下層コイル辺の断面図である。
【図１２】絶縁スペーサの正面図である。
【図１３】固定部材の側面断面図である。
【図１４】絶縁キャップの正面図である。
【図１５】ヨークの側面断面図である。
【図１６】マグネットスイッチのプランジャーおよび固定接点の分解斜視図である。
【図１７】マグネットスイッチのプランジャーを示す斜視図である。
【図１８】エンドフレームおよびブラシスプリングを示す断面図である。
【図１９】ブラシ保持体を示す正面図である。
【図２０】図１９のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図２１】図１９のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図２２】（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、ピニオンの作動状態を示してある、電気回路図である。
【図２３】図１に示す本発明のスタータのマグネットスイッチの要部断面図である。
【図２４】図２３に示すスリーブと吸引コイルとの接続状態を示す矢視図である。
【図２５】本発明のスタータに対する他の実施例を示す要部断面図である。
【図２６】従来のスタータのマグネットスイッチを示す断面図である。
【図２７】図２６で示されるスタータの電気回路図である。
【符号の説明】
２００  ピニオン
２１０  出力軸
２１１  ピニオンヘリカルスプライン
２２１  ヘリカルスプライン
２３０  回転規制部材（回転規制手段）
５００  モータ（スタータモータ）
６００  マグネットスイッチ
６１０  プランジャ
６４０  マグネットスイッチヨーク
６４２  ステーショナリコア
６５０  吸引コイル（コイル）
６５１  スリーブ
６５１ａ  突出係合部
６５１ｂ  継ぎ目
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003562072.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003562072.tif 000016
【図１６】
0003562072.tif 000017
【図１７】
0003562072.tif 000018
【図１８】
0003562072.tif 000019
【図１９】
0003562072.tif 000020
【図２０】
0003562072.tif 000021
【図２１】
0003562072.tif 000022
【図２２】
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【図２３】
0003562072.tif 000024
【図２４】
0003562072.tif 000025
【図２５】
0003562072.tif 000026
【図２６】
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【図２７】
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