(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動モータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、この遊星歯車減速装置で減速された回転を出力軸に伝達する一方向クラッチとを有し、
前記一方向クラッチのアウタに前記遊星歯車減速装置の遊星ギヤを軸支するピンが固定されたスタータであって、
回転不能に設けられた固定部材と、前記遊星歯車減速装置のインターナルギヤに連結されて前記インターナルギヤと一体に回転可能に設けられた回転部材と、前記固定部材と前記回転部材とを摩擦係合させる摩擦係合手段とを有し、前記固定部材と前記回転部材との摩擦力により発生する静止トルクを越える過大トルクが加わった時に前記固定部材に対して前記回転部材が回転することで前記過大トルクを吸収する緩衝装置を備え、
前記インターナルギヤは、前記アウタに対して調芯されるように、前記回転部材に対して径方向に変位可能に設けられていることを特徴とするスタータ。
【請求項２】
前記固定部材は機枠であり、この機枠内に前記緩衝装置と前記一方向クラッチが配置され、前記緩衝装置が、前記一方向クラッチの外周に配置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】
前記緩衝装置は、前記インターナルギヤと前記回転部材との間に弾性体が介在され、その弾性体は、前記静止トルクより低い回転トルクで弾性変形して、前記インターナルギヤと前記回転部材との間に相対回転を発生させることを特徴とする請求項１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】
従来技術として実公昭５７−５５９７０号公報に開示されたスタータがある。このスタータは、始動モータの回転を減速する遊星歯車減速装置と、この遊星歯車減速装置で減速された回転を出力軸に伝達する一方向クラッチとを備え、遊星歯車減速装置の遊星ギヤを軸支するピンが一方向クラッチのアウタに圧入等により直接固定されている。即ち、一方向クラッチは、出力軸に対して移動不能に配置されており、ピニオンのみが出力軸上にヘリカルスプラインを介して進退可能に嵌合されている。これにより、一方向クラッチがピニオンと一体に出力軸上を移動する構造と比べて、ピニオンを移動させる移動力を小さくできるため、その移動力を発生するマグネットスイッチの小型化が可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記スタータのように、遊星ギヤを軸支するピンを直接アウタに固定すると、遊星歯車減速装置を構成する各ギヤ同士の関係によってアウタの芯が決定される。しかし、アウタは、一方向クラッチの構成部品であることから、インナとローラとの関係によってもアウタの芯が決定される。このため、減速装置側で決定される芯とクラッチ側で決定される芯とを一致させる必要があり、その精度によってクラッチ機能や減速装置の寿命が大きく左右される。その結果、減速装置およびクラッチを構成する各部品の高い寸法精度が要求されるためコストが高くなる。特に、小型化を追求すると更に寸法精度を上げる必要がある。
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、コストアップを招くことなく、減速装置側とクラッチ側との芯出しを行うことのできるスタータを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の手段によれば、インターナルギヤが、一方向クラッチのアウタに対して調芯されるように、回転部材に対して径方向に変位可能に設けられていることから、トルク伝達時にクラッチ側の芯と減速装置側の芯とが合うようにインターナルギヤが径方向に変位することができる。これにより、減速装置側と一方向クラッチ側との芯ずれが吸収されて、良好なクラッチ性能を得ることができる。
請求項２の手段によれば、緩衝装置が一方向クラッチの外周に設けられ、緩衝装置と一方向クラッチが機枠内に配置しているため、機枠内のあいたスペースに緩衝装置を配置できるので、スタータを小型化できる。
請求項３の手段によれば、インターナルギヤと回転部材との間に介在された弾性体でも過大トルクを低減できるため、それに応じた衝撃に耐えうるクラッチにすればよいので、クラッチを小型にできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスタータを図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１はスタータ１の半断面図である。
本実施例のスタータ１は、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（後述する）、出力軸３の外周に嵌合するピニオンギヤ４、駆動系に加わる過大トルクを吸収する緩衝装置（後述する）、およびピニオンギヤ４を前進移動させる前進力を発生するとともに、始動モータ２の通電を制御するマグネットスイッチ５等より構成されている。
【０００６】
始動モータ２は、アーマチャ６、固定磁極７、ヨーク８等から構成された周知の直流電動機であり、図示しないキースイッチがＯＮ操作されてマグネットスイッチ５の内部に設けられたモータ接点（図示しない）が閉じると、バッテリから給電されてアーマチャ６が回転する。なお、アーマチャシャフト６ａは、先端が出力軸３の後端中央部に形成された凹部内で軸受９を介して回転自在に支持され、後端が図示しない軸受を介してエンドカバー１０に回転自在に支持されている。
【０００７】
減速装置は、アーマチャシャフト６ａの外周に形成されたサンギヤ１１、このサンギヤ１１に噛み合う複数の遊星ギヤ１２、各遊星ギヤ１２と噛み合うインターナルギヤ１３より構成される。この減速装置は、アーマチャシャフト６ａと一体にサンギヤ１１が回転すると、各遊星ギヤ１２がサンギヤ１１の外周を自転しながら公転することで、その公転力が一方向クラッチを通じて出力軸３に伝達される。
一方向クラッチは、出力軸３の後端に一体形成されたインナ１４、インナ１４の外周に対向して配置されたアウタ１５、このアウタ１５とインナ１４との間に形成される楔状のカム室（図示しない）に収容されるローラ１６、およびこのローラ１６をカム室の狭い方向へ付勢するスプリング（図示しない）等より構成される。この一方向クラッチは、軸受１７を介して遊星ギヤ１２を支持するピン１８がアウタ１５に圧入等によって固定されており、遊星ギヤ１２の公転とともにアウタ１５が回転する。
【０００８】
出力軸３は、アーマチャシャフト６ａの前方でアーマチャシャフト６ａと同軸に配されて、その先端部が軸受１９を介してフロントハウジング２０の先端部に回転自在に支持されて、後端部が軸受２１を介してセンタベアリング（機枠）２２の小径部に回転自在に支持されている。出力軸３の先端部には、ピニオンギヤ４の前進位置を規制するストップカラー２３が取り付けられている。そのストップカラー２３は、出力軸３の外周に形成された周溝３ａに嵌合するスナップリング２４に係合することで軸方向の移動が規制されている。
ピニオンギヤ４は、出力軸３にヘリカルスプライン２５を介して嵌合するスプラインチューブ２６と一体を成し、そのヘリカルスプライン２５に沿って出力軸３上を進退可能に設けられている。
【０００９】
マグネットスイッチ５は、キースイッチの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）、およ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が吸引されることでモータ接点を閉成するとともに、プランジャに連結されたジョイント２７を介してレバー２８を駆動する。
レバー２８は、一端がジョイント２７に連結されて、他端がスプラインチューブ２６の外周に連結され、フロントハウジング２０に設けられた支点２９を中心として揺動可能に設けられている。
【００１０】
緩衝装置は、図２に示すように、回転ディスク３０、固定ディスク３１、皿ばね３２、弾性体３３、連結部材３４等の部品から構成され、センタベアリング２２の内側で一方向クラッチの外周に配置されている。
回転ディスク３０は、図３に示すようにリング状を成し、センタベアリング２２に対して回転可能、且つ径方向に変位可能に組付けられている。回転ディスク３０の内周側には、連結部材３４と連結する複数の爪部３０ａが設けられている。
固定ディスク３１は、軸方向に回転ディスク３０と対面して配されて、センタベアリング２２に対して回転不能、且つ軸方向に変位可能に組付けられている。
皿ばね３２は、固定ディスク３１の反回転ディスク３０側に配されて、センタベアリング２２に対してサークリップ３５により位置決めされ、固定ディスク３１を回転ディスク３０側へ付勢している。
【００１１】
弾性体３３は、例えばゴム製で、図４に示すように、インターナルギヤ１３と一体に設けられた環状の連結凹部１３ａ内に組付けられている。
連結部材３４は、弾性体３３を介してインターナルギヤ１３と回転ディスク３０とを連結するもので、図５（ｂ）に示すように環状体を成し、その外周側にはインターナルギヤ１３の連結凹部１３ａ、１３ｃ内に収容される係合突起３４ａ、３４ｃが設けられている。係合突起３４ａは弾性体３３を介して連結凹部１３ａの周方向壁部１３ｄから回転力を受けるように、また、係合突起３４ｃはインターナルギヤ１３が連結部材３４に対し相対回転した場合に所定の回転角度（α）移動したら、直接インターナルギヤ１３の回転力が連結部材３４に伝達できるように、周方向壁部１３ｅから隙間を空けて配置してある。
また、係合突起３４ａ、３４ｃは、連結凹部１３ａ、１３ｃ内で径方向に若干の隙間を有して収容されている（図２参照）。従って、連結部材３４とインターナルギヤ１３とは、両者間の隙間分だけ径方向に相対変位できるように組付けられている。
【００１２】
連結部材３４の回転ディスク３０側には、図５（ａ）に示すように、回転ディスク３０の爪部３０ａと係合する複数の係合凹部３４ｂが形成されている。なお、この爪部３０ａと係合凹部３４ｂとの間にも若干の隙間を設けて、回転ディスク３０に対して連結部材３４が径方向に変位できる構成としても良い。
従って、連結部材３４及び弾性体３３を介して回転ディスク３０に連結されたインターナルギヤ１３は、センタベアリング２２に対して回転可能（但し、通常のトルク伝達時には回転規制されている）に設けられ、且つ径方向にも変位可能に設けられている。
【００１３】
この緩衝装置は、皿ばね３２に付勢された固定ディスク３１が回転ディスク３０と摩擦係合することで回転ディスク３０の回転を規制しているが、固定ディスク３１と回転ディスク３０との摩擦力により発生する静止トルクを越える過大トルクが駆動系に加わると、回転ディスク３０が固定ディスク３１に対して滑る（回転する）ことで過大トルクを吸収することができる。また、過大トルクより小さい衝撃的なトルクに対しては、固定ディスク３１に対して回転ディスク３０が滑ることはないが、連結凹部１３ａ内で弾性体３３が変形する（撓む）ことで衝撃的なトルクを吸収することができる。
【００１４】
次に、本実施例の作動を説明する。
キースイッチのＯＮ操作によりマグネットスイッチ５内のコイルが通電されてプランジャが吸引されると、ジョイント２７に連結されたレバー２８が支点２９を中心として揺動する。この結果、レバー２８の他端に連結されたスプラインチューブ２６が出力軸３上をヘリカルスプライン２５に沿って押し出されることにより、スプラインチューブ２６と一体に設けられたピニオンギヤ４が出力軸３上を前進する。
【００１５】
一方、マグネットスイッチ５内のモータ接点が閉じると、バッテリから始動モータ２に電流が流れてアーマチャ６に回転力が発生する。アーマチャ６の回転は、減速装置で減速された後、一方向クラッチを介して出力軸３に伝達される。これにより、ピニオンギヤ４は、出力軸３とともに回転してリングギヤ３６と噛み合い、始動モータ２の回転力をリングギヤ３６に伝達することによりエンジンを始動する。ここで、ピニオンギヤ４がリングギヤ３６と噛み合う時に生じる過大トルクは、緩衝装置の回転ディスク３０と固定ディスク３１との間で滑りが生じることで吸収される。また、エンジンの負荷変動等により生じる衝撃的なトルク（前記の過大トルクより小さい）は、連結凹部１３ａ内で弾性体３３が変形することで吸収される。
【００１６】
エンジン始動後、キースイッチのＯＦＦ操作によりマグネットスイッチ５の作動が停止して、それまで吸引されていたプランジャが初期位置へ復帰すると、ジョイント２７に連結されたレバー２８がエンジン始動時と反対側へ揺動する。この結果、レバー２８の他端に連結されたスプラインチューブ２６が出力軸３上をヘリカルスプライン２５に沿って後退させられるため、ピニオンギヤ４はリングギヤ３６から離脱して出力軸３上を後退し、静止位置へ復帰する。また、プランジャの復帰によってマグネットスイッチ５内のモータ接点が開き、始動モータ２への通電が停止することでアーマチャ６の回転が停止する。
【００１７】
（本実施例の効果）
本実施例では、インターナルギヤ１３が回転ディスク３０に対して径方向に変位可能であるため、通常始動時に、減速装置側とクラッチ側との芯が一致するようにインターナルギヤ１３が回転ディスク３０に対して径方向に変位することができる。これにより、減速装置側と一方向クラッチ側との芯ずれが吸収されて、良好なクラッチ性能を得ることができる。また、小型化したスタータ１では、各部品のより高い寸法精度が要求されるが、本実施例では、インターナルギヤ１３の径方向の変位によって芯出しを行うことができるため、減速装置および一方向クラッチを構成する各部品の寸法精度も現行品と同程度で良く、コストアップを防止できる。
【００１８】
また、緩衝装置を用いることにより、噛合性向上（移動質量減）により増加する衝撃を抑制し、小型化された一方向クラッチの外周にその緩衝装置を配置したことで、センタベアリング２２をわざわざ一方向クラッチの外形に沿って絞り込むことなく（製造工数を上げることなく）センタベアリング２２内の不要空間を小さくできる。これにより、水路走行等によりスタータが急冷されてもセンタベアリング２２内に発生する負圧が小さくなるため、その負圧に伴うセンタベアリング２２内への浸水を防止でき、小型化により減少するクラッチ内のグリースも水により流出することもなく環境性に優れたスタータ１を提供できる。また、スタータ全体として小型化も達成できる。
【００１９】
（第２実施例）
図６（ａ）は緩衝装置の側面断面図、図６（ｂ）は緩衝装置の正面図である。
本実施例は、緩衝装置の回転ディスク３０と連結部材３４とを一体に設けた一例を示すものである。
この回転ディスク３０と連結部材３４は、例えば、金属製のプレートをプレス加工で所定の形状（回転ディスク３０の内周に複数の連結部材３４を有する形状）に打ち抜いた後、回転ディスク３０に対して各連結部材３４を略直角に曲げ起こし、更に各連結部材３４の係合突起３４ａを所定角度（図６（ｂ）参照）だけ曲げ起こして形成することができる。
なお、本実施例においても、連結部材３４の係合突起３４ａがインターナルギヤ１３の連結凹部１３ａ内で径方向に若干の隙間を有して収容されており、連結部材３４とインターナルギヤ１３とが径方向に相対変位できるように組付けられている。即ち、インターナルギヤ１３が回転ディスク３０に対して径方向に変位できるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】スタータの半断面図である。
【図２】緩衝装置の断面図である。
【図３】回転ディスクの正面図である。
【図４】弾性体の組付け状態を示す正面図である。
【図５】連結部材の側面図（ａ）と正面図（ｂ）である。
【図６】緩衝装置の側面断面図（ａ）、緩衝装置の正面図（ｂ）である。
【符号の説明】
１  スタータ
２  始動モータ
３  出力軸
１２  遊星ギヤ
１３  インターナルギヤ
１８  ピン
３０  回転ディスク（回転部材）
３１  固定ディスク（固定部材）
３２  皿ばね（摩擦係合手段）
３３  弾性体
【図１】
0003603508.tif 000002
【図２】
0003603508.tif 000003
【図３】
0003603508.tif 000004
【図４】
0003603508.tif 000005
【図５】
0003603508.tif 000006
【図６】
0003603508.tif 000007