(57)【要約】【課題】はすば歯車を用いて構成される遊星ギヤ減速装置を備えると共に、シール部材２９の劣化による性能低下を抑制してグリスの流出を防止する。【解決手段】ギヤ室Ｇとモータ室Ｍとの間を仕切るプレート２７を有し、このプレート２７の外径部とヨーク１０の先端面との間に弾性体２８が配置され、プレート２７の外径部の反弾性体側にはシール部材２９が配置されている。シール部材２９は、プレート２７の外径部とセンタケースの段付部（円周溝１６ｂとインロー部１６ｄとの段差）との間を軸方向にシールすると同時に、インターナルギヤ１７の外周面とインロー部１６ｄの内周面との間を径方向にシールする。弾性体２８は、はすば歯車を用いる減速装置のインターナルギヤ１７に軸方向のスラスト力が作用した時に、そのスラスト力に抗して、インターナルギヤ１７およびプレート２７の軸方向の移動を阻止できる弾力を発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電機子に回転力を発生するモータと、
前記電機子の回転を伝達するサンギヤおよび内周に歯が形成されたインターナルギヤに噛み合う遊星ギヤを有し、この遊星ギヤの遊星運動によって前記電機子の回転を減速すると共に、前記サンギヤ、前記インターナルギヤ、前記遊星ギヤにそれぞれ、はすば歯車を使用して構成されるヘリカル遊星ギヤ減速装置と、
前記電機子が配置されるモータ室と前記減速装置が配置されるギヤ室との間を仕切るプレートと、
前記インターナルギヤに係合して前記インターナルギヤの回転を規制すると共に、前記プレートの径方向外側を通って前記モータ側へ突き出る延出部が設けられ、この延出部が前記モータの磁気回路を形成するヨークの外周側にインロー嵌合するケースと、
前記延出部の内側で前記プレートと前記ケースとの間に配置され、両者間をシールするシール部材と、
前記ヨークと前記プレートとの間に配置され、前記プレートを介して前記インターナルギヤを軸方向に押圧する弾性体とを備えたスタータであって、
前記弾性体は、前記インターナルギヤに作用する軸方向のスラスト力に抗して、前記インターナルギヤおよび前記プレートの軸方向の移動を阻止できる弾力を発生することを特徴とするスタータ。
【請求項２】
請求項１に記載したスタータにおいて、
前記シール部材は、前記プレートと前記ケースとの間を軸方向にシールすると共に、前記延出部の内周と前記インターナルギヤの外周との間を径方向にシールすることを特徴とするスタータ。
【請求項３】
電機子に回転力を発生するモータと、
前記電機子の回転を伝達するサンギヤおよび内周に歯が形成されたインターナルギヤに噛み合う遊星ギヤを有し、この遊星ギヤの遊星運動によって前記電機子の回転を減速すると共に、前記サンギヤ、前記インターナルギヤ、前記遊星ギヤにそれぞれ、はすば歯車を使用して構成されるヘリカル遊星ギヤ減速装置と、
前記電機子が配置されるモータ室と前記減速装置が配置されるギヤ室との間を仕切るプレートと、
前記インターナルギヤに係合して前記インターナルギヤの回転を規制すると共に、前記プレートの径方向外側を通って前記モータ側へ突き出る延出部が設けられ、この延出部が前記モータの磁気回路を形成するヨークの外周側にインロー嵌合するケースと、
前記プレートに当接する前記ヨークの端面の外周側に段付凹部が形成され、この段付凹部と前記延出部との間に配置されて、両者間をシールするシール部材と、
前記プレートと前記インターナルギヤとの間に配置され、前記インターナルギヤを軸方向に押圧する弾性体とを備えたスタータであって、
前記弾性体は、前記インターナルギヤに作用する軸方向のスラスト力に抗して、前記インターナルギヤおよび前記プレートの軸方向の移動を阻止できる弾力を発生することを特徴とするスタータ。
【請求項４】
請求項３に記載したスタータにおいて、
前記シール部材は、前記ヨークに設けられた段付凹部と前記延出部との間を径方向にシールすると共に、前記プレートと前記段付凹部との間を軸方向にシールすることを特徴とするスタータ。
【請求項５】
請求項１〜４に記載した何れかのスタータにおいて、
前記弾性体は、金属製の皿ばね、またはウェーブワッシャであることを特徴とするスタータ。
【請求項６】
請求項１〜４に記載した何れかのスタータにおいて、
前記弾性体の材質は、ゴム、またはエラストマーであることを特徴とするスタータ。
【請求項７】
請求項１〜６に記載した何れかのスタータにおいて、
前記シール部材は、断面形状が多角形のリング部材、またはＯリング、またはＸリングであ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、モータの回転を減速してエンジンに伝達する減速型スタータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、非特許文献１に示される減速機付きスタータがある。このスタータは、図６に示す様に、モータ（図示せず）の回転を減速して出力軸１００に伝達する遊星ギヤ減速装置１１０と、この減速装置１１０とモータとの間を仕切るプレート１２０とを有している。プレート１２０の外周には、ゴム等のシール部材１３０が取り付けられ、このシール部材１３０がギヤ室を形成するセンタケース１４０の内周面に押圧されて、プレート１２０とセンタケース１４０との間をシールしている。これにより、遊星ギヤ減速装置１１０に使用されるグリスの流出を防ぐことができると共に、モータ内部で発生するブラシ粉がギヤ室へ侵入することを防止している。
【非特許文献１】日本電装公開技報  発行日：１９８７年３月１５日  整理番号５２−１３２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、減速装置にヘリカルギヤ（はすば歯車）を用いることで、平歯車を使用した場合と比較して、動力の伝達が滑らかであり、騒音を低減できることが知られている。しかし、上記の公知技術（非特許文献１）に示される遊星ギヤ減速装置１１０にヘリカルギヤを使用すると、エンジン始動時の回転変動によって軸方向にスラスト力が発生する。このスラスト力により、インターナルギヤ１５０が軸方向に繰り返し押圧されると、そのインターナルギヤ１５０を介してプレート１２０にスラスト力が加わる。その結果、プレート１２０の外周に取り付けられたシール部材１３０に応力が生じるため、シール部材１３０の永久歪み、あるいは破損等により、シール部材１３０の性能が劣化して、本来の目的が達せられない場合がある。
【０００４】
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、はすば歯車を用いて構成される遊星ギヤ減速装置を備えると共に、シール部材の劣化による性能低下を抑制して、減速装置に使用されるグリスの流出を防止できるスタータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（請求項１の発明）
本発明のスタータは、電機子に回転力を発生するモータと、電機子の回転を減速する減速装置と、電機子が配置されるモータ室と減速装置が配置されるギヤ室との間を仕切るプレートとを備えている。減速装置は、電機子の回転を伝達するサンギヤと、ケースに係合して回転規制されたインターナルギヤと、両ギヤに噛み合って遊星運動を行う遊星ギヤとを有し、この遊星ギヤとインターナルギヤおよびサンギヤにそれぞれ、はすば歯車が使用され、ヘリカル遊星ギヤ減速装置を構成している。
【０００６】
ケースには、プレートの径方向外側を通ってモータ側へ突き出る延出部が設けられ、この延出部がヨークの外周側にインロー嵌合している。
延出部の内側には、プレートとケースとの間に両者間をシールするシール部材が配置されている。また、ヨークとプレートとの間には、プレートを介してインターナルギヤを軸方向に押圧する弾性体が配置されている。この弾性体は、インターナルギヤに作用する軸方向のスラスト力に抗して、インターナルギヤおよびプレートの軸方向の移動を阻止できる弾力を発生する。
【０００７】
この請求項１に示す構成によれば、エンジンの回転変動により、インターナルギヤに軸方向のスラスト力が作用しても、弾性体によってインターナルギヤおよびプレートの軸方向移動が阻止される。これにより、プレートとケースとの間に配置されるシール部材に繰り返し応力が発生することはなく、シール部材の劣化による性能低下を抑制できるため、減速装置に使用される潤滑用グリスの流出を防止できる。
また、はすば歯車を使用して遊星ギヤ減速装置を構成することにより、動力の伝達が滑らかに行われて、騒音の低いスタータを提供できる。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、シール部材は、プレートとケースとの間を軸方向にシールすると共に、延出部の内周とインターナルギヤの外周との間を径方向にシールすることを特徴とする。
シール部材が軸方向と径方向とを同時にシールすることで、グリスの流出をより確実に防止できる。
【０００９】
（請求項３の発明）
本発明のスタータは、電機子に回転力を発生するモータと、電機子の回転を減速する減速装置と、電機子が配置されるモータ室と減速装置が配置されるギヤ室との間を仕切るプレートとを備えている。減速装置は、電機子の回転を伝達するサンギヤと、ケースに係合して回転規制されたインターナルギヤと、両ギヤに噛み合って遊星運動を行う遊星ギヤとを有し、この遊星ギヤとインターナルギヤおよびサンギヤにそれぞれ、はすば歯車が使用され、ヘリカル遊星ギヤ減速装置を構成している。
【００１０】
ケースには、プレートの径方向外側を通ってモータ側へ突き出る延出部が設けられ、この延出部がヨークの外周側にインロー嵌合している。
プレートに当接するヨークの端面の外周側に段付凹部が形成され、この段付凹部とケースの延出部との間に両者間をシールするシール部材が配置されている。また、プレートとインターナルギヤとの間には、インターナルギヤを軸方向に押圧する弾性体が配置されている。この弾性体は、インターナルギヤに作用する軸方向のスラスト力に抗して、インターナルギヤおよびプレートの軸方向の移動を阻止できる弾力を発生する。
【００１１】
この請求項３に示す構成によれば、エンジンの回転変動により、インターナルギヤに軸方向のスラスト力が作用しても、弾性体によってインターナルギヤおよびプレートの軸方向移動が阻止される。これにより、ヨークの段付凹部とケースの延出部との間に配置されるシール部材に繰り返し応力が発生することはなく、シール部材の劣化による性能低下を抑制できるため、減速装置に使用される潤滑用グリスの流出を防止できる。
また、はすば歯車を使用して遊星ギヤ減速装置を構成することにより、動力の伝達が滑らかに行われて、騒音の低いスタータを提供できる。
【００１２】
（請求項４の発明）
請求項３に記載したスタータにおいて、シール部材は、ヨークに設けられた段付凹部と延出部との間を径方向にシールすると共に、プレートと段付凹部との間を軸方向にシールすることを特徴とする。
シール部材が軸方向と径方向とを同時にシールすることで、グリスの流出をより確実に防止できる。
【００１３】
（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかのスタータにおいて、弾性体は、一般的な金属製の皿ばね、またはウェーブワッシャを用いることができる。
【００１４】
（請求項６の発明）
請求項１〜４に記載した何れかのスタータにおいて、弾性体の材質は、市場性があり、且つ製造も容易なゴム、またはエラストマーを採用できる。
【００１５】
（請求項７の発明）
請求項１〜６に記載した何れかのスタータにおいて、シール部材は、断面形状が多角形のリング部材、または一般的なＯリングやＸリングを使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は本発明に係わるスタータ１の要部断面図、図３はスタータ１の半断面図である。  実施例１に示すスタータ１は、図３に示す様に、電機子２ａに回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転を減速して出力軸３に伝達する減速装置（後述する）と、出力軸３上にクラッチ４と共に配置されるピニオンギヤ５と、シフトレバー６を介してクラッチ４とピニオンギヤ５を反モータ方向（図３の左方向）へ押し出す働きを有すると共に、モータ２の通電回路に設けられるモータ接点（図示せず）を開閉する電磁スイッチ７等より構成される。
【００１８】
モータ２は、磁束を発生する界磁と、この界磁の内周に配置される前記電機子２ａと、この電機子２ａに設けられる整流子８に摺接するブラシ９等を有する周知の直流電動機であり、電磁スイッチ７によりモータ接点が閉じられると、バッテリ（図示せず）から給電されて電機子２ａに回転力を発生する。
界磁は、磁気回路を形成するヨーク１０の内周に界磁巻線１１を配置して構成される。なお、界磁巻線１１の代りに永久磁石を用いることもできる。
電機子２ａは、モータ２の回転軸を成す電機子軸２ｂの一端側端部が軸受１２を介して出力軸３に相対回転可能に支持され、電機子軸２ｂの他端側端部が軸受１３を介してエンドフレーム１４に回転自在に支持されている。
【００１９】
減速装置（本発明のヘリカル遊星ギヤ減速装置）は、電機子軸２ｂに形成されたサンギヤ１５と、センタケース１６に係合して回転規制されたインターナルギヤ１７と、両ギヤ１５、１７に噛み合って遊星運動を行う複数の遊星ギヤ１８と、遊星ピン１９を介して遊星ギヤ１８を支持するキャリア２０等により遊星歯車機構を構成している。また、サンギヤ１５、インターナルギヤ１７、遊星ギヤ１８には、それぞれ、はすば歯車が使用されている。
この減速装置は、電機子２ａの回転がサンギヤ１５を介して遊星ギヤ１８に伝達されると、その遊星ギヤ１８が遊星運動する（サンギヤ１５に噛み合って自転しながらサンギヤ１５の周囲を公転する）ことで、電機子２ａの回転が遊星ギヤ１８の公転速度まで減速されてキャリア２０に伝達される。
【００２０】
出力軸３は、電機子軸２ｂと同軸線上に配置され、一端側端部が軸受２１を介してフロントハウジング２２に支持され、他端側が軸受２３を介してセンタケース１６に支持されている。出力軸３の他端側端部には、前記キャリア２０が一体に設けられ、減速装置の出力（遊星ギヤ１８の公転運動）が、キャリア２０を介して出力軸３に伝達される。
ピニオンギヤ５は、クラッチ４と一体に設けられ、出力軸３の回転がクラッチ４を介して伝達される。
【００２１】
クラッチ４は、出力軸３の外周にヘリカルスプライン嵌合して、出力軸３上を移動可能に設けられている。このクラッチ４は、エンジン始動時に出力軸３の回転をピニオンギヤ５に伝達すると共に、ピニオンギヤ５がエンジンのリングギヤ（図示せず）に噛み合ってエンジンにより高速で回された時、つまりピニオンギヤ５の回転速度が出力軸３の回転速度を上回った時に、ピニオンギヤ５の回転が出力軸３に伝わらない様に、回転動力の伝達を遮断する一方向クラッチ４として構成されている。
【００２２】
電磁スイッチ７は、例えば、運転者が手動操作する始動スイッチ（図示せず）の閉操作によってバッテリから通電される励磁コイルと、この励磁コイルが発生する磁力を受けて作動するプランジャと、このプランジャと一体に、またはプランジャの動きに連動して可動する可動接点と、２本の外部端子２４、２５（図３参照）を介してモータ２の通電回路に接続される一組の固定接点等を内蔵し、可動接点が一組の固定接点に当接して、両固定接点間を導通することでモータ接点が閉状態となり、可動接点が一組の固定接点から離れて、両固定接点間の導通が遮断されることでモータ接点が開状態となる。
シフトレバー６は、支点部６ａを中心に揺動可能に設けられ、プランジャの動き（図示左右方向の動き）をクラッチ４に伝達する。
【００２３】
前述のセンタケース１６は、ヨーク１０の一端側（反エンドフレーム側）に配置されて、ヨーク１０およびエンドフレーム１４と共に、スルーボルト２６によってフロントハウジング２２に固定されている。
センタケース１６とヨーク１０およびエンドフレーム１４は、電機子２ａと減速装置とを収容する共通のハウジングを形成し、そのハウジングの内部空間が、電機子２ａと減速装置との間に配置されるプレート２７によってモータ室Ｍ（電機子２ａが配置される空間）とギヤ室Ｇ（減速装置が配置される空間）とに区画されている（図１参照）。
【００２４】
センタケース１６は、図１に示す様に、ギヤ室Ｇの外周を形成する円筒壁部１６ａを有し、この円筒壁部１６ａの内周面にインターナルギヤ１７を配置するための円周溝１６ｂが形成されている。この円周溝１６ｂは、円筒壁部１６ａの内周面との間に段差を有して、インターナルギヤ１７の外径より僅かに大きい内径に形成されている。また、円筒壁部１６ａの内周面と円周溝１６ｂとの段差部には、インターナルギヤ１７を回転規制するための凹部１６ｃが周方向に複数か所形成されている。一方、インターナルギヤ１７の側面には、図２に示す様に、前記凹部１６ｃに嵌合する凸部１７ａが複数か所設けられ、両者の凹凸嵌合によってインターナルギヤ１７の回転が規制される。なお、円周溝１６ｂの幅（凹部１６ｃを除く軸方向の長さ）は、インターナルギヤ１７の幅（軸方向の長さ）より少し短く形成されている。従って、円周溝１６ｂに配置されるインターナルギヤ１７は、軸方向反凸部側の端部が、円周溝１６ｂから突き出ている（図１参照）。
【００２５】
センタケース１６とヨーク１０は、図１に示す様に、センタケース１６に設けられたインロー部１６ｄ（本発明の延出部）をヨーク１０の外周面に形成された外周溝１０ａに嵌合して組み合わされている。インロー部１６ｄは、円周溝１６ｂより先端側（ヨーク１０側）に設けられ、円周溝１６ｂより内径を拡大して肉厚が薄く形成されている。
また、インロー部１６ｄの軸方向長さは、ヨーク１０に形成された外周溝１０ａの軸方向長さより十分に長く形成されている。従って、センタケース１６のインロー部１６ｄがヨーク１０の外周溝１０ａに嵌合した状態で、ヨーク１０の先端面と円周溝１６ｂに配置されたインターナルギヤ１７の側面との間に所定の空間が確保されている。
【００２６】
前述のプレート２７は、径方向中央部に円筒孔が設けられ、この円筒孔に電機子軸２ｂの一端側が挿通されて、センタケース１６に設けられたインロー部１６ｄの内側に配置され、弾性体２８（例えば、金属製の皿ばね）により、プレート２７の外径部がインターナルギヤ１７の側面に押圧されている。このプレート２７は、外径がインロー部１６ｄの内径より僅かに小さく設けられ、プレート２７の外周がインロー部１６ｄの内周に当接することで、径方向に位置決めされている。
弾性体２８は、プレート２７の外径部とヨーク１０の先端面との間に配置され、プレート２７を介してインターナルギヤ１７を軸方向に押圧している。この弾性体２８は、はすば歯車を用いるインターナルギヤ１７に軸方向のスラスト力が作用した時に、そのスラスト力に抗して、インターナルギヤ１７およびプレート２７の軸方向の移動を阻止できる弾力を発生する。
【００２７】
プレート２７の外径部の反弾性体側には、シール部材２９（例えば、Ｏリング）が配置されている。このシール部材２９は、プレート２７の外径部と、センタケース１６の段付部（円周溝１６ｂとインロー部１６ｄとの段差）と、センタケース１６の円周溝１６ｂから突き出るインターナルギヤ１７の外周面と、インロー部１６ｄの内周面とで囲まれた空間に配置され、少なくとも、プレート２７の外径部とセンタケース１６の段付部との間を軸方向にシールする。また、軸方向のシールと同時に、インターナルギヤ１７の外周面とインロー部１６ｄの内周面との間を径方向にシールしても良い。
【００２８】
次に、スタータ１の作動を説明する。
電磁スイッチ７によりピニオンギヤ５の押し出しとモータ２への通電が行われると、ピニオンギヤ５がリングギヤに噛み合った後、出力軸３の回転がクラッチ４を介してピニオンギヤ５に伝達され、更にピニオンギヤ５からリングギヤに回転力が伝達されて、エンジンをクランキングさせる。このとき、エンジンに回転変動が生じると、はすば歯車を使用して構成される減速装置に軸方向のスラスト力が働く。このスラスト力をプレート２７を介して弾性体２８が受けることにより、インターナルギヤ１７およびプレート２７の軸方向移動が阻止される。
【００２９】
（実施例１の効果）
実施例１に記載したスタータ１は、はすば歯車を使用して減速装置を構成しているので、動力の伝達が滑らかに行われる。これにより、平歯車を使用する減速装置と比較して、歯車の噛み合いにより発生する騒音を低減できる。
また、エンジンの回転変動により、インターナルギヤ１７に軸方向のスラスト力が作用しても、弾性体２８によってインターナルギヤ１７およびプレート２７の軸方向移動を阻止できる。これにより、プレート２７の外径部とセンタケース１６の段付部との間に配置されるシール部材２９に繰り返し応力が発生することはなく、シール部材２９の劣化による性能低下を抑制できる。その結果、減速装置に使用される潤滑用グリスがギヤ室Ｇより流出することを防止できると共に、モータ室Ｍで発生するブラシ粉等の異物がギヤ室Ｇへ侵入することも防止できる。
【実施例２】
【００３０】
図４はシール部材２９の変形例を示すスタータ１の要部断面図である。
実施例１では、シール部材２９の一例としてＯリングを記載したが、Ｏリング以外にも、例えば、図４に示すように、Ｘリングを用いることもできる。あるいは、断面形状が多角形のリング部材を用いても良い。
【実施例３】
【００３１】
図５は弾性体２８とシール部材２９の配置に係わるスタータ１の要部断面図である。
この実施例３は、実施例１に記載した弾性体２８とシール部材２９の位置を変更した一例である。すなわち、図５に示すように、ヨーク１０の先端外周側に段付凹部１０ｂが形成され、この段付凹部１０ｂとセンタケース１６のインロー部１６ｄとの間にシール部材２９を配置し、プレート２７の外径部とインターナルギヤ１７の側面との間に弾性体２８を配置している。
【００３２】
また、弾性体２８は、実施例１と同様に、例えば、金属製の皿ばねを使用することができ、インターナルギヤ１７に軸方向のスラスト力が作用した時に、そのスラスト力に抗して、インターナルギヤ１７およびプレート２７の軸方向の移動を阻止できる弾力を発生する。なお、シール部材２９は、段付凹部１０ｂとインロー部１６ｄとの間を径方向にシールするだけでなく、径方向のシールと同時に、プレート２７の外径部と段付凹部１０ｂとの間を軸方向にシールしても良い。
【００３３】
（変形例）
実施例１および実施例２では、弾性体２８の一例として皿ばねを記載したが、皿ばね以外にも、例えば、金属製のウェーブワッシャでも良い。また、弾性体２８の材質として、ゴムあるいはエラストマーを採用することもできる。
また、実施例１では、インターナルギヤ１７の回転を規制する手段として、センタケース１６に設けられた凹部１６ｃと、インターナルギヤ１７に設けられた凸部１７ａとを凹凸嵌合させる例を記載したが、これ以外にも、例えば、インターナルギヤ１７の外周形状を多角形あるいは異形にして、そのインターナルギヤ１７が配置されるセンタケース１６の内周に回り止めされる構成でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】弾性体とシール部材の配置に係わるスタータの要部断面図である（実施例１）。
【図２】インターナルギヤの外周から見た正面図である。
【図３】スタータの半断面図である。
【図４】シール部材の変形例を示すスタータの要部断面図である（実施例２）。
【図５】弾性体とシール部材の配置に係わるスタータの要部断面図である（実施例３）。
【図６】従来技術に係わるスタータの要部断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    スタータ
２    モータ
２ａ  電機子
１０    ヨーク
１０ｂ  ヨークの段付凹部
１５    サンギヤ
１６    センタケース（ケース）
１６ｄ  インロー部（延出部）
１７    インターナルギヤ
１８    遊星ギヤ
２７    プレート
２８    弾性体
２９    シール部材
Ｇ    ギヤ室
Ｍ    モータ室
【図１】
2006125325.tif 000003
【図２】
2006125325.tif 000004
【図３】
2006125325.tif 000005
【図４】
2006125325.tif 000006
【図５】
2006125325.tif 000007
【図６】
2006125325.tif 000008