(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ディスクに回転ディスクを押圧して両者間に摩擦力を発生させ、前記回転ディスクに所定トルク以上の衝撃力が加わった時に前記回転ディスクが回転することで衝撃力を吸収する緩衝装置であって、
前記回転ディスクには、グリスを溜めるための油溜穴が前記回転ディスクの板厚方向に貫通して設けられ、複数個の前記油溜穴が前記回転ディスクの周方向に略等間隔に配置されると共に、前記回転ディスクの中心に対し螺旋状に配置されて油溜穴群を構成し、
前記油溜穴群は、前記回転ディスクの全周に渡って複数箇所設けられ、且つ前記回転ディスクの円周上で、前記油溜穴群を構成する複数個の前記油溜穴が径方向に部分的に重なる様に配置されていることを特徴とする緩衝装置。
【請求項２】
請求項１に記載した緩衝装置は、エンジンを始動するためのスタータに用いられることを特徴とする緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃力を吸収するための緩衝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、過大なトルク伝達を遮断するために緩衝装置を備えたスタータがある（特開昭６３−２７７８５９号公報参照）。このスタータに使用される緩衝装置は、回転ディスクを固定ディスクに押圧して両者間に摩擦力を発生させ、この摩擦力によって回転ディスクの回転が規制されることでトルク伝達を行い、回転ディスクに所定トルク以上の衝撃力が加わると、摩擦力に抗して回転ディスクが滑る（回転する）ことで衝撃力を吸収している。
【０００３】
摩擦板である回転ディスクは、固定ディスクと対向する表面に多数のディンプル（凹部）を有し、そのディンプルをプレスにて形成することにより、ディンプルの外周に約数十μの突起が盛り上がって形成されている。また、固定ディスクと回転ディスクとの間には、回転ディスクの焼付きを防止するために、前記の突起が固定ディスクの表面に当接した状態で両ディスク間に形成される空間（ディンプル）にグリスが充填されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の緩衝装置は、回転ディスクの回転に伴って突起が摩耗してくると、グリスが充填されている空間が狭くなる（突起の先端からディンプルの底部までの深さが浅くなる）ため、必然的に前記空間に充填されるグリス量が減少してくる。その結果、回転ディスクが回転した時に、両ディスクの摺接面に十分なグリスが供給できなくなり、焼付きが発生して寿命が短くなるため、設定範囲に限りがある。
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、グリス量の減少を防止して耐久性を高めることにより、幅広い設定が可能な緩衝装置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の手段）
緩衝装置に使用される回転ディスクには、グリスを溜めるための油溜穴が回転ディスクの板厚方向に貫通して設けられ、複数個の油溜穴が回転ディスクの周方向に略等間隔に配置されると共に、回転ディスクの中心に対し螺旋状に配置されて油溜穴群を構成し、油溜穴群は、回転ディスクの全周に渡って複数箇所設けられ、且つ回転ディスクの円周上で、油溜穴群を構成する複数個の油溜穴が径方向に部分的に重なる様に配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、回転ディスクの摩擦面が多少摩耗しても、油溜穴が消滅することはないため、グリス量の減少を防止できる。従って、回転ディスクが回転した時は、油溜穴に充填されているグリスが確実に両ディスクの摺接面に供給されるため、回転ディスクの焼付きを防止できる。
また、回転ディスクが回転した時に、油溜穴の回転軌跡が回転ディスクの径方向に複数本形成され、且つその複数本の回転軌跡がそれぞれ部分的に重なって形成される。このため、回転ディスクの径方向において、複数の油溜穴が形成されている範囲では、グリスが途切れることがなく、回転ディスクの摩擦面に万遍なくグリスが供給される。
さらに、油溜穴群を構成する複数の油溜穴が回転ディスクの一部に偏って形成されることがなく、回転ディスクの周方向及び径方向に一様に分散して形成されるため、固定ディスクに対向する回転ディスク表面の平面度を確保でき、固定ディスクに対する偏当たりを防止できる。
【００１４】
（請求項２の手段）
請求項１に記載した緩衝装置は、エンジンを始動するためのスタータに用いることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の緩衝装置をスタータに適用した実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は緩衝装置に使用される回転ディスクの断面図（ａ）と平面図（ｂ）であり、図２はスタータの半断面図である。
本実施例のスタータ１は、図２に示すように、後述する始動モータの回転速度を減速して出力軸２に伝達する減速装置と、この減速装置に加わる過大トルク（衝撃力）を吸収するための緩衝装置とを備える。
【００１６】
始動モータは、アーマチャ３、固定磁極４、ヨーク５、及びブラシ６等から構成される周知の直流電動機であり、図示しないキースイッチがＯＮされてマグネットスイッチ７の内部接点（図示しない）が閉じると、ブラシ６を通じてアーマチャ３に給電されてアーマチャ３が回転する。
マグネットスイッチ７は、内蔵するプランジャ（図示しない）の移動に伴って前記内部接点の開閉を行うとともに、レバー８を介してピニオンギヤ９を一方向クラッチ１０とともに出力軸２上を前後移動させる。
【００１７】
ピニオンギヤ９は、出力軸２の外周に軸受１１を介して摺動自在に嵌合し、上記レバー８を介して一方向クラッチ１０と一体に出力軸２上を前方（図２の左側）へ押し出され、エンジンのリングギヤ１２と噛み合うことでリングギヤ１２に回転力を伝達する。
一方向クラッチ１０は、出力軸２の外周にヘリカルスプラインを介して嵌合し、出力軸２の回転をピニオンギヤ９へ伝達するとともに、エンジンの始動によってピニオンギヤ９の回転速度が出力軸２の回転速度を上回ると、出力軸２とピニオンギヤ９との間で動力伝達を遮断する。
【００１８】
減速装置は、図３に示すように、アーマチャシャフト３ａの外周に外歯を形成するサンギヤ１３と、このサンギヤ１３の径方向外周に内歯を形成するリング状のインターナルギヤ１４と、サンギヤ１３とインターナルギヤ１４との間に配されて、両ギヤ１３、１４に噛み合う遊星ギヤ１５より構成され、後述の緩衝装置とともにセンタケース１６に覆われている。
【００１９】
インターナルギヤ１４は、センタケース１６の外側円筒部１６ｃの内周面に回転可能に嵌合する円筒状の外周壁１４ａを有し、この外周壁１４ａの軸方向先端部で緩衝装置の回転ディスク２０と結合され、回転ディスク２０が静止した状態で回転規制されている。なお、外周壁１４ａの軸方向先端部の内周には、複数の切欠き部１４ｂ（図３参照）が等間隔に形成されている。
【００２０】
遊星ギヤ１５は、出力軸２の後端部に圧入されたピン１７に軸受１８を介して回転自在に支持されている。
この減速装置は、アーマチャ３の回転によってサンギヤ１３が回転すると、遊星ギヤ１５がサンギヤ１３とインターナルギヤ１４とに噛み合い、サンギヤ１３の外周を自転しながら公転することにより、その遊星ギヤ１５の公転がピン１７を介して出力軸２に伝達され、出力軸２を回転させる。
【００２１】
センタケース１６は、出力軸２に対し直交する円環形状の前端壁部１６ａと、この前端壁部１６ａの内周縁より軸方向後方へ円筒状に延びる内側円筒部１６ｂと、前端壁部１６ａの外周縁より軸方向後方へ円筒状に延びる前述の外側円筒部１６ｃとを有し、この外側円筒部１６ｃの後端部がヨーク５の前端部に連結され、内側円筒部１６ｂの内周に軸受１９を介して出力軸２を回転可能に支持している。また、内側円筒部１６ｂの外周面には雄ねじ１６ｄが形成されている。
【００２２】
緩衝装置は、図３に示すように、回転ディスク２０、固定ディスク２１、皿ばね２２、調節螺子２３等より構成される。なお、本発明の固定ディスクは、回転ディスク２０を挟持するセンタケース１６の前端壁部１６ａと固定ディスク２１とで構成されている。
回転ディスク２０は、金属板をプレス加工してリング状に形成されたもので（図１参照）、センタケース１６の前端壁部１６ａに密着して配され、且つ回転ディスク２０の外周に設けられた複数の爪部２０ａがインターナルギヤ１４の外周壁１４ａの先端部に設けられた切欠き部１４ｂに挿入されてインターナルギヤ１４と回転不能に結合されている。
【００２３】
回転ディスク２０の両面には、それぞれ摩擦面を形成するために多数の突起（図示しない）が設けられている。この突起は、回転ディスク２０の表面に多数のディンプル（窪み／図示しない）をプレスにて形成することで、そのディンプルの周囲に盛り上がって形成される。
また、回転ディスク２０には、グリスを溜めるための油溜穴２４が板厚方向に貫通して設けられている。油溜穴２４は、回転ディスク２０の周方向に略等間隔に複数個設けられ、且つ周方向に連続する４個が回転ディスク２０の中心Ｏに対し螺旋状に配置されて、それぞれの径方向の位置が回転ディスク２０の円周上で部分的に重なるように設けられている。
【００２４】
具体的には、図１（ｂ）において螺旋状に配置される４個の油溜穴２４を内径側から外径側へ順に第１油溜穴２４ａ、第２油溜穴２４ｂ、第３油溜穴２４ｃ、第４油溜穴２４ｄとした場合、回転ディスク２０が回転した時に、第１油溜穴２４ａと第２油溜穴２４ｂ、第２油溜穴２４ｂと第３油溜穴２４ｃ、第３油溜穴２４ｃと第４油溜穴２４ｄとがそれぞれ回転ディスク２０の円周上で部分的に重なるように配置されている。
【００２５】
また、螺旋状に配置される４個の油溜穴２４を一組の油溜穴群２４Ａと呼称した場合、その油溜穴群２４Ａが回転ディスク２０の全周に渡って連続して設けられ、且つ周方向に隣合う油溜穴群２４Ａ同士の第１油溜穴２４ａと第４油溜穴２４ｄとが回転ディスク２０の径方向に重なる位置（周方向の略同位置）に設けられている。但し、径方向に重なる第１油溜穴２４ａと第４油溜穴２４ｄは、図１（ｂ）に示すように、回転ディスク２０の周方向において爪部２０ａが設けられている位置に形成することが望ましい。
この回転ディスク２０は、組付け時に両摩擦面にグリスが塗布され、且つ複数の油溜穴２４にもそれぞれグリスが充填される。
【００２６】
固定ディスク２１は、回転ディスク２０と同様に金属板をプレス加工してリング状に形成され、回転ディスク２０の摩擦面に密着して配される。この固定ディスク２１は、図３に示すように、周方向の複数箇所に穴２１ａが開けられ、この穴２１ａをセンタケース１６の前端壁部１６ａに突設された突起部１６ｅに嵌合させることで、センタケース１６に対し回転不能に保持されている。
皿ばね２２は、周知の弾性体で、固定ディスク２１を回転ディスク２０側へ押圧する手段として使用される。
調節螺子２３は、センタケース１６の内側円筒部１６ｂに形成された雄ねじ１６ｄに嵌合し、その螺子込み量に応じて皿ばね２２の初期荷重を調節することができる。
【００２７】
次に、スタータ１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７に内蔵されたコイル（図示しない）が通電されると、プランジャが図２の右方向へ吸引されることにより、レバー８を介してピニオンギヤ９が一方向クラッチ１０と一体に出力軸２上を前方へ押し出される。
また、プランジャの移動によってマグネットスイッチ７の内部接点が閉じると、アーマチャ３が通電されて回転し、そのアーマチャ３の回転が減速装置で減速されて出力軸２に伝達される。
【００２８】
出力軸２の回転は、一方向クラッチ１０を介してピニオンギヤ９に伝達され、ピニオンギヤ９がリングギヤ１２と噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤ１２に噛み合うと、ピニオンギヤ９の回転がリングギヤ１２に伝達されてエンジンを始動させる。
エンジン始動後、キースイッチのＯＦＦ操作により、コイルへの通電が停止すると、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ことにより、ピニオンギヤ９がリングギヤ１２から離脱して、一方向クラッチ１０と一体に出力軸２上を後退する。また、マグネットスイッチ７の内部接点が開くことにより、アーマチャ３への通電が停止して回転を停止する。
【００２９】
次に、緩衝装置の作用について説明する。
緩衝装置は、回転ディスク２０に所定トルク以上の衝撃力が加わると、それまで静止していた回転ディスク２０が回転することで衝撃力を吸収することができる。即ち、ピニオンギヤ９がリングギヤ１２に噛み合う時に生じる衝撃力が、出力軸２を介して減速装置のインターナルギヤ１４に伝わると、摩擦力により静止していた回転ディスク２０がセンタケース１６の前端壁部１６ａ及び固定ディスク２１に対し回転方向に滑ることで、回転ディスク２０に回転規制されていたインターナルギヤ１４が回動することができる。これにより、所定トルク以上の衝撃力がアーマチャ３からピニオンギヤ９までの動力伝達系に加わることを防止できる。
【００３０】
（第１実施例の効果）
本実施例の緩衝装置は、回転ディスク２０に油溜穴２４を形成し、その油溜穴２４にグリスを充填しているので、回転ディスク２０の摩擦面（突起）が摩耗して、表面に塗布されたグリスが減少しても、油溜穴２４が消滅することはないため、グリス量の大幅な減少を防止できる。従って、回転ディスク２０が回転した時は、油溜穴２４に充填されているグリスが確実に摩擦面に供給されるため、回転ディスク２０の焼付きを防止できる。その結果、緩衝装置の耐久性を向上でき、且つ幅広い設定が可能となる。
【００３１】
また、回転ディスク２０に設けられた一組の油溜穴群２４Ａは、第１油溜穴２４ａから第４油溜穴２４ｄまでの周方向位置及び径方向位置がそれぞれ異なり、且つそれぞれの径方向位置が回転ディスク２０の円周上で部分的に重なるように設けられている。この場合、回転ディスク２０が滑って回転した時に、油溜穴２４の回転軌跡が回転ディスク２０の径方向に複数本（本実施例では４本）形成され、且つその複数本の回転軌跡がそれぞれ部分的に重なるため、回転ディスク２０の径方向において、第１油溜穴２４ａから第４油溜穴２４ｄまでの範囲でグリスが途切れることがない。この結果、回転ディスク２０の摩擦面に万遍なくグリスが供給されるため、良好な滑りトルクを得ることができる。特に、油溜穴群２４Ａを構成する第１油溜穴２４ａ〜第４油溜穴２４ｄを回転ディスク２０の中心Ｏに対し螺旋状に配置したことにより、最小限の穴数で回転ディスク２０の摩擦面全体にグリスの供給を行うことができる。
【００３２】
更に、本実施例では、図１（ｂ）に示すように、複数の油溜穴２４が回転ディスク２０の一部に偏って形成されることがなく、回転ディスク２０の周方向及び径方向に一様に分散して形成されているため、回転ディスク２０の平面度を確保でき、センタケース１６の前端壁部１６ａ及び固定ディスク２１に対する偏当たりを防止できる。また、径方向に重なる第１油溜穴２４ａと第４油溜穴２４ｄを、回転ディスク２０の周方向において、爪部２０ａを有する位置に設けることにより、回転ディスク２０の強度低下を防止できる。
【００３３】
（第２実施例）
図４は回転ディスク２０の平面図である。
第１実施例では、回転ディスク２０の内周縁と外周縁との間に複数の油溜穴２４を形成しているが、例えば図４に示すように、回転ディスク２０の内周縁（または外周縁）に油溜穴２４（ここでは、第１油溜穴２４ａ）が切れていても良い。この場合でも、第１実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３４】
（第３実施例）
図５は緩衝装置の要部断面図である。
本実施例は、図５に示すように、回転ディスク２０の摩擦面に対向するセンタケース１６（前端壁部１６ａ）の表面及び固定ディスク２１の表面に、それぞれグリスを溜める油溜部２５、２６を設けた一例である。但し、前端壁部１６ａに形成する油溜部２５は、前端壁部１６ａを板厚方向に貫通する貫通穴にすると、センタケース１６の外側へグリスが洩れ出てしまうため、貫通穴ではなく、凹部形状であることが望ましい。また、固定ディスク２１に形成する油溜部２６も凹部形状である。
【００３５】
また、油溜部２５、２６は、回転ディスク２０に形成した油溜穴２４と同様の位置（周方向の位置及び径方向の位置がそれぞれ異なり、且つ径方向の位置が円周上で部分的に重なる位置）に設けることが望ましい。
これにより、回転ディスク２０に油溜穴２４を形成した場合と同様の効果を得ることができる。また、前端壁部１６ａと固定ディスク２１に油溜部２５、２６を設けることにより、回転ディスク２０に設ける油溜穴２４の数を少なくできる、または油溜穴２４を無くすことができるため、油溜穴２４を設けることによる回転ディスク２０の強度低下を抑えることができる。
【００３６】
（第４実施例）
図６は回転ディスク２０の断面図（ａ）と平面図（ｂ）である。
本実施例は、図６（ｂ）に示すように、回転ディスク２０に油溜溝２７を設けた場合の一例である。その油溜溝２７は、第１実施例に示した油溜穴２４と同様にグリスを溜めるもので、回転ディスク２０の板厚方向に貫通して設けられ、且つ回転ディスク２０の径方向に沿って細長く溝状に形成されている。
油溜溝２７は、回転ディスク２０の外周縁に開口する複数の第１の油溜溝２７ａと、回転ディスク２０の内周縁に開口する複数の第２の油溜溝２７ｂとを有し、その第１の油溜溝２７ａと第２の油溜溝２７ｂとが周方向に交互に設けられている。但し、第１の油溜溝２７ａと第２の油溜溝２７ｂは、両者を周方向に重ね合わせた時に、両者の先端部側（閉じている側）が径方向に重なることができる長さに設けられている。つまり、第１の油溜溝２７ａは、内径方向の先端が、回転ディスク２０の幅方向の中央線（図６の一点鎖線）を超えて内径側まで形成され、第２の油溜溝２７ｂは、外径方向の先端が、回転ディスク２０の幅方向の中央線を超えて外径側まで形成されている。
【００３７】
上記の構成によれば、回転ディスク２０が回転した時に、第１の油溜溝２７ａの回転軌跡と第２の油溜溝２７ｂの回転軌跡とが部分的に重なるため、回転ディスク２０の幅方向でグリスが途切れることがなく、回転ディスク２０の摩擦面に万遍なくグリスが供給される。また、第１の油溜溝２７ａは、回転ディスク２０の外周縁に開口し、第２の油溜溝２７ｂは、回転ディスク２０の内周縁に開口しているので、油溜溝２７の代わりに、回転ディスク２０の外周縁及び内周縁に開口していない油溜穴を設けた場合と比較すると、回転ディスク２０の剛性が小さくなり、回転ディスク２０が固定ディスクに沿って変形し易くなる。その結果、回転ディスク２０の面圧が均一化されて摩耗が一様に進行するので、回転ディスク２０の寿命が長くなる。
【００３８】
（第５実施例）
図７は回転ディスク２０の断面図（ａ）と平面図（ｂ）である。
本実施例は、第３実施例と同様に、回転ディスク２０に油溜溝２７（第１の油溜溝２７ａと第２の油溜溝２７ｂ）を設けた他の例であり、第１の油溜溝２７ａと第２の油溜溝２７ｂは、図７（ｂ）に示すように、回転ディスク２０の径方向に対して、それぞれ回転ディスク２０の回転方向に傾斜して設けられている。
この場合、回転ディスク２０が回転した時に、回転ディスク２０の外周側に満たされているグリスが第１の油溜溝２７ａの開口部から第１の油溜溝２７ａの内部へ入り込んでくる。同様に、回転ディスク２０の内周側に満たされているグリスが第２の油溜溝２７ｂの開口部から第２の油溜溝２７ｂの内部へ入り込んでくる。つまり、外部のグリスを積極的に第１の油溜溝２７ａ及び第２の油溜溝２７ｂに取り込むことができる。これにより、第１の油溜溝２７ａ及び第２の油溜溝２７ｂには常にグリスが満たされ、第１の油溜溝２７ａ及び第２の油溜溝２７ｂから安定して回転ディスク２０の摩擦面にグリスが供給されるため、信頼性の高い緩衝装置を提供できる。
【００３９】
（変形例）
上記の実施例では、本発明の緩衝装置をスタータに適用したが、スタータ以外の駆動装置に適用することもできる。
また、本発明の緩衝装置は、その機能上、ブレーキ装置やクラッチ装置としても使用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転ディスクの断面図（ａ）と平面図（ｂ）である（第１実施例）。
【図２】スタータの半断面図である。
【図３】減速装置と緩衝装置の構成を示す断面図である。
【図４】回転ディスクの平面図である（第２実施例）。
【図５】緩衝装置の要部断面図である（第３実施例）。
【図６】回転ディスクの断面図（ａ）と平面図（ｂ）である（第４実施例）。
【図７】回転ディスクの断面図（ａ）と平面図（ｂ）である（第５実施例）。
【符号の説明】
１    スタータ
１６ａ  センタケースの前端壁部（本発明の固定ディスク）
２０    回転ディスク
２１    固定ディスク（本発明の固定ディスク）
２４    油溜穴
２４Ａ  油溜穴群
【図１】
0003555539.tif 000002
【図２】
0003555539.tif 000003
【図３】
0003555539.tif 000004
【図４】
0003555539.tif 000005
【図５】
0003555539.tif 000006
【図６】
0003555539.tif 000007
【図７】
0003555539.tif 000008