(57)【要約】【課題】リングギヤに対するピニオンギヤの衝突音を好適に低減する。【解決手段】スタータは、外周にヘリカルスプライン３１が形成され、モータ１１の回転により回転する回転軸１２と、回転軸１２にヘリカルスプライン結合され、ヘリカルスプライン３１の歯面に沿って回転軸１２の軸方向に移動可能なピニオンギヤ１３と、ピニオンギヤ１３の軸方向端面に対向させて設けられ、シフトレバーによる軸方向の押し出し力を受けて移動し、その移動によりピニオンギヤ１３をリングギヤに噛み合わせるレバー受け部材２４と、ヘリカルスプライン３１の歯面に沿ってピニオンギヤ１３が移動する際にピニオンギヤ１３の回転方向の移動を規制する緩衝部材２７と、を備える。【選択図】      図２
2018084206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にヘリカルスプライン（３１）が形成され、モータ（１１）の回転により回転する回転軸（１２）と、
前記回転軸にヘリカルスプライン結合され、前記ヘリカルスプラインの歯面に沿って前記回転軸の軸方向に移動可能なピニオンギヤ（１３）と、
前記ピニオンギヤの軸方向端面に対向させて設けられ、押出部材（１４）による前記軸方向の押し出し力を受けて移動し、その移動により前記ピニオンギヤを内燃機関のリングギヤ（１００）に噛み合わせる受け部材（２４）と、
前記ヘリカルスプラインの歯面に沿って前記ピニオンギヤが移動する際に前記ピニオンギヤの回転方向の移動を規制する規制部（２７，５１）と、
を備える内燃機関の始動機。
【請求項２】
前記規制部は、前記ピニオンギヤの軸方向端面と前記受け部材との間に設けられ、前記受け部材の移動時に、摩擦力により前記ピニオンギヤと前記受け部材との相対回転を規制するものである請求項１に記載の内燃機関の始動機。
【請求項３】
前記規制部として、前記ピニオンギヤの軸方向端面と前記受け部材との間に、弾性を有する緩衝部材（２７）が設けられている請求項１又は２に記載の内燃機関の始動機。
【請求項４】
前記緩衝部材は、前記ピニオンギヤの軸方向端面及び前記受け部材の端面の少なくとも一方に対向する側が低摩擦面となっている請求項３に記載の内燃機関の始動機。
【請求項５】
前記緩衝部材は、前記受け部材が移動する移動状態では、移動していない状態に比べて、前記ピニオンギヤ及び前記受け部材の少なくとも一方に対する接触面積が大きくなるものである請求項３又は４に記載の内燃機関の始動機。
【請求項６】
前記ピニオンギヤの径方向中心部には、前記回転軸側のヘリカルスプラインに噛み合う前記ピニオンギヤ側のヘリカルスプライン（２３）が形成されており、
前記規制部として、前記回転軸側のヘリカルスプライン及び前記ピニオンギヤ側のヘリカルスプラインの少なくとも一方において前記ピニオンギヤの押し出し時に接触して力が伝達される歯面に、前記両ヘリカルスプラインが相互に摺動する際の抵抗となる摺動抵抗部（５１）が設けられている請求項１乃至５のいずれか１項に記載の内燃機関の始動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の始動機として、いわゆる飛び込み式スタータが知られており、このスタータでは、内燃機関の始動時においてピニオンギヤの押し出しによりピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせるようにしている。この場合、リングギヤに対するピニオンギヤの噛み合い時にはこれら両ギヤの衝突音が生じることから、その衝突音の低減が課題とされている。
【０００３】
始動機においてリングギヤに対するピニオンギヤの衝突音を低減する技術として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。かかる技術では、ピニオンギヤを相対回転不能に、かつ軸方向に摺動自在に保持するインナチューブを有し、ピニオンギヤとインナチューブとに、それら両者が軸方向に所定の間隔を有して対向するピニオンギヤ側のギヤ側受圧面とインナチューブ側のチューブ側受圧面とが形成され、それらギヤ側受圧面とチューブ側受圧面との間に緩衝部材が配設されるものとなっている。そして、緩衝部材により、リングギヤにピニオンギヤが衝突する際の衝撃力を低減し、ひいては衝突音の低減を図るようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５８４６２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リングギヤに対するピニオンギヤの衝突音は、ピニオンギヤがリングギヤに衝突する際のピニオンギヤの移動速度に依存すると考えられる。この点、上述した従来技術では、リングギヤにピニオンギヤが衝突する際の衝撃力が緩衝部材により吸収されるものの、ピニオンギヤが衝突するタイミングでのピニオンギヤの移動速度が大きいと、衝突音の低減効果が小さくなると考えられる。
【０００６】
なお、リングギヤに対するピニオンギヤの衝突音を低減するには、電磁スイッチの通電により押し出される押出部材（シフトレバー）の押出速度を小さくすることが考えられる。ただし、かかる構成では、例えばリングギヤからピニオンギヤを離脱させる際のピニオンギヤの移動速度が遅くなり、そのピニオンギヤの離脱が遅れることに起因する不都合の発生が懸念される。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、リングギヤに対するピニオンギヤの衝突音を好適に低減することができる内燃機関の始動機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について説明する。なお以下においては、理解の容易のため、発明の実施の形態において対応する構成の符号を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。
【０００９】
第１の手段では、
外周にヘリカルスプライン（３１）が形成され、モータ（１１）の回転により回転する回転軸（１２）と、
前記回転軸にヘリカルスプライン結合され、前記ヘリカルスプラインの歯面に沿って前記回転軸の軸方向に移動可能なピニオンギヤ（１３）と、
前記ピニオンギヤの軸方向端面に対向させて設けられ、押出部材（１４）による前記軸方向の押し出し力を受けて移動し、その移動により前記ピニオンギヤを内燃機関のリングギヤ（１００）に噛み合わせる受け部材（２４）と、
前記ヘリカルスプラインの歯面に沿って前記ピニオンギヤが移動する際に前記ピニオンギヤの回転方向の移動を規制する規制部（２７，５１）と、
を備える。
【００１０】
内燃機関の始動時には、受け部材が、押出部材による軸方向の押し出し力を受けて移動し、その移動によりピニオンギヤがリングギヤに噛み合わされる。このとき、ピニオンギヤはヘリカルスプラインの歯面に沿って移動する。つまり、ピニオンギヤは、回転を伴いつつ軸方向に移動する。上記構成では特に、規制部によりピニオンギヤの回転が規制されるため、その回転規制に伴いピニオンギヤの軸方向の移動が規制されることとなる。これにより、ピニオンギヤの移動速度が制限され、ひいてはピニオンギヤがリングギヤに衝突する際に生じる衝突音の低減を図ることができる。
【００１１】
第２の手段では、前記規制部は、前記ピニオンギヤの軸方向端面と前記受け部材との間に設けられ、前記受け部材の移動時に、摩擦力により前記ピニオンギヤと前記受け部材との相対回転を規制するものである。
【００１２】
ピニオンギヤの軸方向端面と受け部材とは対向配置されており、受け部材は、押出部材による軸方向の押し出し力を受けて軸方向に移動する部材であるのに対し、ピニオンギヤは、受け部材の押し込みによる移動時にヘリカルスプラインによる回転を伴う部材となっている。つまり、ピニオンギヤと受け部材とは軸方向に一体で移動するが、ピニオンギヤは回転方向に力を受ける一方で、受け部材は回転方向に力を受けないため、回転方向における挙動が互いに異なることが考えられる。この場合、それら両者の間に摩擦力を生じさせれば、ピニオンギヤと受け部材との相対回転を規制し、ピニオンギヤの回転方向の移動を規制することが可能となる。この点、上記構成では、ピニオンギヤの軸方向端面と受け部材との間に規制部を設け、受け部材の移動時に規制部にて生じる摩擦力により、ピニオンギヤと受け部材との相対回転を規制するようにした。こうした相対回転の規制により、ピニオンギヤの動きが鈍くなり、ひいてはピニオンギヤの軸方向の移動速度が制限されることとなる。
【００１３】
第３の手段では、前記規制部として、前記ピニオンギヤの軸方向端面と前記受け部材との間に、弾性を有する緩衝部材（２７）が設けられている。
【００１４】
ピニオンギヤの軸方向端面と受け部材との間に規制部が設けられる場合、その規制部は、押出部材の押し出し力により受け部材が移動する際において軸方向に押圧力を受け、その移動が終わると押圧力が解除される。この場合、弾性を有する緩衝部材を規制部として用いれば、受け部材の移動時には、緩衝部材が圧縮されることにより摩擦力が増加し、ピニオンギヤと受け部材との相対回転が規制される。また、受け部材の移動が終わると、すなわちピニオンギヤの噛み合いが完了すると、緩衝部材の圧縮解除により摩擦力が低減され、ピニオンギヤと受け部材との相対回転の規制が解除される。相対回転の規制が解除されることにより、モータの回転時にピニオンギヤの回転が阻害されることを抑制できる。要するに、上記構成によれば、モータ回転時はピニオンギヤの回転を抑制せず、ピニオンギヤ押し出し時にのみピニオンギヤの回転を抑制してピニオンギヤの移動速度を抑制することが可能となる。
【００１５】
第４の手段では、前記緩衝部材は、前記ピニオンギヤの軸方向端面及び前記受け部材の端面の少なくとも一方に対向する側が低摩擦面となっている。
【００１６】
上記構成によれば、緩衝部材において、ピニオンギヤ側の面及び受け部材側の面の少なくとも一方が低摩擦面となっている。これにより、ピニオンギヤと受け部材との間に接触状態で緩衝部材が介在していても、受け部材の移動によるピニオンギヤの噛み合い状態下においてピニオンギヤや受け部材に対する緩衝部材の滑りが生じ易くなり、ピニオンギヤと受け部材との相対回転が規制されることを抑制できる。これにより、モータの回転時にピニオンギヤの回転が阻害されることを好適に抑制できる。
【００１７】
なお、緩衝部材を、弾性を有する弾性部材と、その外面に取り付けられ外表面に低摩擦面を有する低摩擦部材とにより構成することも可能である。
【００１８】
第５の手段では、前記緩衝部材は、前記受け部材が移動する移動状態では、移動していない状態に比べて、前記ピニオンギヤ及び前記受け部材の少なくとも一方に対する接触面積が大きくなるものである。
【００１９】
上記構成によれば、押出部材の押し出しによる受け部材の移動状態か非移動状態かに応じて、ピニオンギヤや受け部材に対する緩衝部材の接触面積が変化する。この場合、受け部材の移動状態では、接触面積を大きくすることにより、ピニオンギヤや受け部材に対する緩衝部材の摩擦力を大きくすることができる。これにより、ピニオンギヤ及び受け部材の移動時においてピニオンギヤと受け部材との相対回転を規制することができる。また、非移動状態で接触面積を小さくすることで、ピニオンギヤや受け部材に対する緩衝部材の摩擦力を小さくすることができる。これにより、ピニオンギヤ及び受け部材の非移動時においてピニオンギヤと受け部材との相対回転の規制を抑制することができる。
【００２０】
第６の手段では、前記ピニオンギヤの径方向中心部には、前記回転軸側のヘリカルスプラインに噛み合う前記ピニオンギヤ側のヘリカルスプライン（２３）が形成されており、前記規制部として、前記回転軸側のヘリカルスプライン及び前記ピニオンギヤ側のヘリカルスプラインの少なくとも一方において前記ピニオンギヤの押し出し時に接触して力が伝達される歯面に、前記両ヘリカルスプラインが相互に摺動する際の抵抗となる摺動抵抗部（５１）が設けられている。
【００２１】
押出部材の押し出しによりピニオンギヤと受け部材とが一体で移動する際には、ピニオンギヤは、ピニオンギヤ側のヘリカルスプライン（雌スプライン）が回転軸側のヘリカルスプライン（雄スプライン）の歯面に接触した状態で回転を伴いつつ移動する。この場合、回転軸側及びピニオンギヤ側の少なくともいずれかのヘリカルスプラインの歯面に摺動抵抗部が設けられていることにより、両ヘリカルスプラインが相互に摺動する際に摺動抵抗が付与される。そして、その摺動抵抗によって、ピニオンギヤの回転と軸方向の移動とが規制される。これにより、ピニオンギヤの移動速度が制限され、ひいてはピニオンギヤがリングギヤに衝突する際に生じる衝突音が低減される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】スタータを示す図。
【図２】スタータの主要部分を示す半断面図。
【図３】スタータの主要部分の分解斜視図。
【図４】（ａ）はピニオンギヤ押し出し時において回転軸側とピニオンギヤ側との間の力の伝達を示す図、（ｂ）はモータ回転時において回転軸側とピニオンギヤ側との間の力の伝達を示す図。
【図５】圧縮率と圧縮荷重との関係を示す図。
【図６】緩衝部材の構成を示す断面図。
【図７】緩衝部材の構成を示す図。
【図８】第２実施形態において回転軸とピニオンギヤとのヘリカルスプライン結合部分を示す図。
【図９】第２実施形態において摺動抵抗部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、実施形態における始動機について図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、内燃機関の始動機としてのスタータ１０を示す図であり、一部が断面図として示されている。スタータ１０は、自動車等の車両に搭載されており、車載エンジン（内燃機関）の始動時においてエンジンに初期回転を付与するために用いられる。スタータ１０は、通電により回転力を発生するモータ１１と、モータ１１により回転する回転軸１２と、回転軸１２に移動可能に取り付けられ、エンジンのリングギヤ１００に噛み合わされるピニオンギヤ１３と、ピニオンギヤ１３を回転軸１２の軸方向において反モータ１１側（図１において左側）に押し出すシフトレバー１４と、シフトレバー１４を回動動作させる電磁スイッチ１５とを備えている。なお、本実施形態では便宜上、回転軸１２の軸方向、すなわち図１の左右方向を単に「軸方向」とも称する。シフトレバー１４が「押出部材」に相当する。
【００２５】
本実施形態のスタータ１０は、いわゆる飛び込み式スタータである。スタータ１０の始動要求に伴い電磁スイッチ１５が通電されると、シフトレバー１４の動作によりピニオンギヤ１３が回転軸１２の先端側に押し出される。このとき、シフトレバー１４は支点部１４ａを中心に回動する。そして、シフトレバー１４による押し出しに伴いピニオンギヤ１３がリングギヤ１００に噛み合わされる。また、ピニオンギヤ１３の移動に応じてモータ１１への通電が開始され、モータ１１が回転する。このモータ１１の回転により回転軸１２と共にピニオンギヤ１３が回転し、ピニオンギヤ１３の回転がリングギヤ１００に伝達され、ひいてはエンジンのクランキングが行われる。
【００２６】
なお本実施形態では、ピニオンギヤ１３の押し出し駆動とモータ１１の回転駆動とに関する電気的な構成として、ピニオンギヤ１３の押し出し駆動に対して従属的にモータ１１の回転駆動が実施される構成、すなわちピニオンギヤ１３の押し出し駆動が先に実施され、それに引き続いてモータ１１が回転駆動される構成を用いている。ただし、ピニオンギヤ１３の押し出し駆動とモータ１１の回転駆動とが各々個別に実施される構成であってもよい。
【００２７】
次に、本実施形態におけるスタータ１０の主要部分の構成を詳しく説明する。図２及び図３に示すように、ピニオンギヤ１３は、複数のギヤ歯２１ａが設けられたギヤ部２１と、ギヤ部２１のモータ１１側に設けられた円柱状のボス部２２とを有している。ピニオンギヤ１３は軸方向に延びる中空部を有しており、その中空部の内周面側（径方向中心部）にはヘリカルスプライン２３が形成されている。
【００２８】
ピニオンギヤ１３には、軸方向におけるモータ１１側に、シフトレバー１４の回動先端側に係合し、その回動先端側の移動に合わせてピニオンギヤ１３を軸方向に移動させるレバー受け部材２４が組み付けられている。つまり、レバー受け部材２４は、ピニオンギヤ１３の軸方向端面に対向させて設けられ、シフトレバー１４による軸方向の押し出し力を受けて移動するものとなっている。レバー受け部材２４は、例えば合成樹脂材料により形成されており、ピニオンギヤ１３のモータ側端面に対向する円板状の対向部２５と、対向部２５において反ピニオン側（モータ側）に設けられる一対のレバー係合部２６とを有している。対向部２５には、ピニオンギヤ１３のボス部２２を挿通させる孔部２５ａが形成されている。
【００２９】
ピニオンギヤ１３の押し出し時には、シフトレバー１４が支点部１４ａを中心に図１の時計回り方向に回動し、それに伴いレバー先端でレバー受け部材２４の対向部２５が押される。これにより、レバー受け部材２４が軸方向左側に移動し、それに伴いピニオンギヤ１３が軸方向左側（すなわちリングギヤ１００側）に移動する。つまり、レバー受け部材２４の移動に伴いピニオンギヤ１３がリングギヤ１００に噛み合わされる。また、その後のピニオンギヤ１３の引き込み時には、シフトレバー１４が図１の反時計回り方向に回動することで、レバー先端でレバー受け部材２４のレバー係合部２６が押される。これにより、リングギヤ１００に対するピニオンギヤ１３の噛み合いが解除される。
【００３０】
ピニオンギヤ１３のギヤ部２１とレバー受け部材２４の対向部２５との間には、リング状の緩衝部材２７が設けられている。緩衝部材２７は、例えばゴム等の弾性材料により形成されており、ピニオンギヤ１３のボス部２２を挿通させた状態で設けられている。緩衝部材２７は「規制部」に相当するが、その詳細は後述する。
【００３１】
また、ピニオンギヤ１３のボス部２２には、ピニオンギヤ１３に対してレバー受け部材２４を固定する固定部材２８が組み付けられている。固定部材２８は、ピニオンギヤ１３のボス部２２を挿通させる孔部２８ａを有しており、ボス部２２に対して緩衝部材２７とレバー受け部材２４とを一体化した状態で、それらを固定すべくボス部２２に組み付けられている。図２に示すように、固定部材２８の組み付け状態では、ピニオンギヤ１３のギヤ部２１とレバー受け部材２４の対向部２５との間にそれらに挟まれた状態で緩衝部材２７が介在しており、緩衝部材２７はピニオンギヤ１３及びレバー受け部材２４の両方に接触した状態となっている。ただし、固定部材２８の組み付け状態において、緩衝部材２７がピニオンギヤ１３及びレバー受け部材２４の少なくともいずれかに非接触になっていてもよい。
【００３２】
ピニオンギヤ１３に対しては緩衝部材２７、レバー受け部材２４及び固定部材２８が一体に組み付けられ、その一体物が回転軸１２に取り付けられている。この場合、回転軸１２の外周部にはヘリカルスプライン３１（雄スプライン）が形成されており、そのヘリカルスプライン３１に対してピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３が嵌合されている。これにより、ピニオンギヤ１３が回転軸１２に対してヘリカルスプライン結合された状態となっている。ピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３が雌スプラインであり、回転軸１２側のヘリカルスプライン３１が雄スプラインである。
【００３３】
回転軸１２の先端部には、ピニオンギヤ１３等よりなる一体物が組み付けられた状態で、これらピニオンギヤ１３等の抜けを防止するための抜け防止部材３２が取り付けられている。この抜け防止部材３２は、ピニオンギヤ１３が軸方向に押し出される場合においてピニオンギヤ１３が回転軸１２から抜け落ちてしまうことを防止する部材であり、ピニオンギヤ１３が押し出されていない初期状態においてピニオンギヤ１３から離間した位置に設けられている。なお、抜け防止部材３２の内周側にはリング部材３３が嵌め込まれている。
【００３４】
その他、回転軸１２には、オーバーランニングクラッチ３５が取り付けられている。オーバーランニングクラッチ３５は、周知のとおりエンジンの回転上昇時においてモータ１１のオーバーランによる破損を防止するクラッチ（ワンウエイクラッチ）であり、アウタ３６や、クラッチローラ３７、図示しないバネ等を有している。
【００３５】
上記のとおり回転軸１２に対してピニオンギヤ１３がヘリカルスプライン結合された構成では、シフトレバー１４の回動に伴いレバー受け部材２４と共にピニオンギヤ１３が移動する際に、ピニオンギヤ１３は、回転軸１２のヘリカルスプライン３１の歯面に沿って軸方向に移動する。つまり、ピニオンギヤ１３は、ヘリカルスプライン３１の捻り角度に応じた回転を伴いつつ、回転軸１２に沿って移動する。
【００３６】
ここで、回転軸１２及びピニオンギヤ１３における力の伝達について説明する。図４は、ピニオンギヤ押し出し時とモータ回転時とについて、回転軸１２側とピニオンギヤ１３側との間の力の伝達を示す図である。なお、ピニオンギヤ押し出し時とモータ回転時とでは、ヘリカルスプライン３１における各スプライン歯３１ａの力伝達面が異なり、図４では便宜上、各スプライン歯３１ａの力伝達面にドットを付している。モータ１１の回転駆動時を想定すると、各スプライン歯３１ａにおける２つの歯面ｆ１，ｆ２のうち歯面ｆ１が駆動面、歯面ｆ２が非駆動面である。図４（ａ）では歯面ｆ２が力伝達面となり、図４（ｂ）では歯面ｆ１が力伝達面となっている。また、図４には、スプライン歯３１ａに噛み合う状態でピニオンギヤ１３のヘリカルスプライン２３の一部が示されている。
【００３７】
図４（ａ）に示すピニオンギヤ押し出し時には、回転軸１２の回転は停止しており、ピニオンギヤ１３が反モータ１１側（図の左側）に押し出されると、ピニオンギヤ１３のヘリカルスプライン２３が、ヘリカルスプライン３１の各スプライン歯３１ａにおける歯面ｆ２（非駆動面）に押し付けられる。そして、そのスプライン歯３１ａの歯面ｆ２に沿ってピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３が移動する。この場合、ピニオンギヤ１３は、回転を伴いつつ軸方向に移動する。
【００３８】
また、図４（ｂ）に示すモータ回転時には、モータ１１の回転に伴いヘリカルスプライン３１の各スプライン歯３１ａにおける歯面ｆ１（駆動面）がピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３に押し付けられる。この場合、ピニオンギヤ１３は、歯面ｆ１から反モータ１１側（リングギヤ１００側、図の左側）への力を受けつつ、モータ１１の回転に伴い回転する。つまり、ヘリカルスプライン３１は、クランキング回転時にピニオンギヤ１３を反モータ１１側に移動させるような形状を有していると言える。
【００３９】
本実施形態では、ピニオンギヤ１３の押し出し時におけるピニオンギヤ１３とリングギヤ１００との衝突音を抑制すべく、ヘリカルスプライン３１の歯面に沿ってピニオンギヤ１３が移動する際に、緩衝部材２７によってピニオンギヤ１３の回転方向の移動を規制することとしている。以下に、衝突音抑制に関して説明する。
【００４０】
上述のとおりピニオンギヤ１３の軸方向端面とレバー受け部材２４との間には、規制部としての緩衝部材２７が設けられている。緩衝部材２７は弾性体よりなる。この緩衝部材２７は、レバー受け部材２４の移動時に、摩擦力によりピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転を規制するものである。
【００４１】
エンジン始動時には、レバー受け部材２４が、シフトレバー１４による軸方向の押し出し力を受けて移動し、その移動によりピニオンギヤ１３がリングギヤ１００に噛み合わされる。このとき、レバー受け部材２４は、シフトレバー１４の押し出し力により軸方向に移動するのに対し、ピニオンギヤ１３は、回転軸１２のヘリカルスプライン３１の歯面ｆ２（非駆動面）に沿って、回転を伴いつつ軸方向に移動する（図４（ａ）参照）。つまり、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４とは軸方向に一体で移動するが、ピニオンギヤ１３は回転方向に力を受ける一方で、レバー受け部材２４は回転方向に力を受けないため、回転方向における挙動が互いに異なることが考えられる。
【００４２】
この点、本実施形態では、弾性体よりなる緩衝部材２７がピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との間に設けられているため、その緩衝部材２７によりピニオンギヤ１３の回転が規制され、その回転規制に伴いピニオンギヤ１３の軸方向の移動が規制されることとなる。より詳しくは、レバー受け部材２４の移動時には、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との間で緩衝部材２７が圧縮されるため、その圧縮状態での摩擦力により、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転が規制される。つまり、シフトレバー１４が支点部１４ａを中心に回動することでレバー受け部材２４は軸方向に押し出される。このとき、ヘリカルスプラインの角度に応じてピニオンギヤ１３にはシフトレバー１４による押し出し方向と逆方向の軸方向力を受ける。そのため、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との間の緩衝部材２７は軸方向の圧縮力を受け、その界面の摩擦力が増加する。レバー受け部材２４は回転を規制されているために緩衝部材２７を挟んで取り付けられたピニオンギヤ１３の回転も規制される。こうした相対回転の規制により、ピニオンギヤ１３の軸方向の動きが鈍くなり、ひいてはピニオンギヤ１３の軸方向の移動速度が制限されることとなる。
【００４３】
言い換えれば、回転軸１２のヘリカルスプライン３１の歯面ｆ２（非駆動面）、ピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３の面、シフトレバー１４による軸方向の押し出し力で従来定まるピニオンギヤ１３の軸方向の移動速度が、緩衝部材２７の態様に応じて調整される。よって、使用環境に応じて軸方向の移動速度を調整可能である。
【００４４】
特に緩衝部材２７が弾性体であることを考えると、シフトレバー１４の押し出しによるレバー受け部材２４の移動に伴い、緩衝部材２７の圧縮率が大きくなり、それに応じて圧縮荷重が大きくなる。図５には、圧縮率と圧縮荷重との関係が示されている。この場合、緩衝部材２７において接触相手であるピニオンギヤ１３やレバー受け部材２４に対する摩擦力は、圧縮荷重に比例して大きくなる。そのため、レバー受け部材２４がピニオンギヤ１３側に押し付けられることで緩衝部材２７の圧縮荷重が増加すると、摩擦力が大きくなり、その摩擦力によりピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転が規制される。そして、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転の規制により、ピニオンギヤ１３の移動速度が制限され、ひいてはピニオンギヤ１３がリングギヤ１００に衝突する際に生じる衝突音が低減される。
【００４５】
ピニオンギヤ１３の押し出しが完了した後、すなわちリングギヤ１００に対する噛み合わせが完了した後は、モータ１１の回転によるピニオンギヤ１３の回転、すなわちクランキングが開始される。このとき、回転軸１２が回転すると、ピニオンギヤ１３は、ヘリカルスプライン３１の歯面ｆ１（駆動面）に押されることで回転する。この回転状態では、ピニオンギヤ１３に、回転力と共に、軸方向においてリングギヤ１００側への力が生じるため、ピニオンギヤ１３が軸方向においてリングギヤ１００側に移動する。これにより、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との間においては緩衝部材２７の圧縮が弱まり（すなわち緩衝部材２７の弾性変形が緩和され）、緩衝部材２７の外表面に生じる摩擦力が低減される。摩擦力の低減により、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転の規制が弱められる。つまり、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転が許容される状態となる。よって、モータ回転力がロスなくピニオンギヤ１３に伝えられ、クランキングが好適に行われる。
【００４６】
モータ回転時においてモータ回転力をロスなくピニオンギヤ１３に伝えるには、そのモータ回転時に緩衝部材２７による摩擦力を極力生じさせないことが望ましい。そのため本実施形態では、緩衝部材２７において、ピニオンギヤ１３の軸方向端面（詳しくはギヤ部２１の端面）及びレバー受け部材２４の端面の少なくとも一方に対向する側を低摩擦面としている。これにより、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との間に接触状態で緩衝部材２７が介在していても、レバー受け部材２４の移動によるピニオンギヤ１３の噛み合い状態下においてピニオンギヤ１３やレバー受け部材２４に対する緩衝部材２７の滑りが生じ易くなり、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転が規制されることを抑制できる。例えば、緩衝部材２７が接触するピニオンギヤ１３の軸方向端面及びレバー受け部材２４の端面との比較において、緩衝部材２７の表面が低摩擦面となっているとよい。
【００４７】
緩衝部材２７の表面に低摩擦面を設ける構成としては、弾性体よりなる緩衝部材２７において表面粗さを小さくする加工が施されていることが考えられる。また、緩衝部材２７を、弾性を有する弾性部材と、その外面に取り付けられ外表面に低摩擦面を有する低摩擦部材とにより構成することが考えられる。この場合、図６に示すように、緩衝部材２７は、弾性体２７ａと、その両側面に設けられ、弾性体２７ａよりも表面の摩擦係数の低い低摩擦シート２７ｂとにより構成されるとよい。例えば低摩擦シート２７ｂは、弾性体２７ａの側面に貼り付けられる。なお、低摩擦シート２７ｂは、弾性体２７ａの両側面にうち少なくとも一方に設けられればよい。
【００４８】
また、緩衝部材２７は、以下の構成を有するものであってもよい。すなわち、緩衝部材２７は、レバー受け部材２４が移動する移動状態では、移動していない状態に比べて、ピニオンギヤ１３及びレバー受け部材２４の少なくとも一方に対する接触面積が大きくなるものである。例えば図７（ａ）、（ｂ）に示す構成が考えられる。
【００４９】
図７（ａ）では、緩衝部材２７の側面に、周方向に並ぶようにして複数の凹部４１が設けられている。凹部４１は円形状をなし、その中央部が突起部４２となっている。この場合、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との間において緩衝部材２７が圧縮されると、凹部４１の内側及び外側の部分が弾性変形（潰れ変形）し、圧縮が解除されると、弾性変形が戻る。弾性変形した状態では、弾性変形していない状態に比べて、ピニオンギヤ１３やレバー受け部材２４に対する緩衝部材２７の接触面積が大きくなるようになっている。なお、凹部４１の形状は任意でよい。また、円柱状の凸部（突起部）を設ける構成であってもよい。凹部４１は、ピニオンギヤ１３側、レバー受け部材２４側のいずれに設けられていてもよく、両側に設けられていてもよい。
【００５０】
また、図７（ｂ）では、緩衝部材２７の側面に、周方向に連なるようにして凹凸が形成されている。なお、凹凸の形状は任意でよく、三角波状に形成される以外に、正弦波状、矩形波状、のこぎり波状のいずれかの形状であってもよい。この場合、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との間において緩衝部材２７が圧縮されると、凹凸の凸部が弾性変形（潰れ変形）し、圧縮が解除されると、弾性変形が戻る。弾性変形した状態では、弾性変形していない状態に比べて、ピニオンギヤ１３やレバー受け部材２４に対する緩衝部材２７の接触面積が大きくなるようになっている。なお、凹凸は、ピニオンギヤ１３側、レバー受け部材２４側のいずれに設けられていてもよく、両側に設けられていてもよい。
【００５１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００５２】
スタータ１０において、回転軸１２のヘリカルスプライン３１の歯面に沿ってピニオンギヤ１３が移動する際にピニオンギヤ１３の回転方向の移動を規制する規制部として、緩衝部材２７を設ける構成とした。この場合、緩衝部材２７によるピニオンギヤ１３の回転規制によりピニオンギヤ１３の軸方向の移動が規制される。これにより、ピニオンギヤ１３の移動速度が制限され、ひいてはピニオンギヤ１３がリングギヤ１００に衝突する際に生じる衝突音の低減を図ることができる。
【００５３】
軸方向に互いに対向するピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との間に摩擦力を生じさせれば、これら両者の相対回転を規制し、ピニオンギヤ１３の回転方向の移動を規制することが可能となる。この点、上記構成では、ピニオンギヤ１３の軸方向端面とレバー受け部材２４との間において緩衝部材２７にて生じる摩擦力により、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転を規制するようにした。こうした相対回転の規制により、ピニオンギヤ１３の動きが鈍くなり、ひいてはピニオンギヤ１３の軸方向の移動速度が制限されることとなる。
【００５４】
規制部として、弾性を有する緩衝部材２７を設ける構成とした。この場合、レバー受け部材２４の移動時には、緩衝部材２７が圧縮されることにより摩擦力が増加し、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転が規制される。また、レバー受け部材２４の移動が終わると、すなわちピニオンギヤ１３の噛み合いが完了すると、緩衝部材２７の圧縮解除により摩擦力が低減され、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転の規制が解除される。相対回転の規制が解除されることにより、モータ１１の回転時にピニオンギヤ１３の回転が阻害されることを抑制できる。要するに、上記構成によれば、モータ回転時はピニオンギヤ１３の回転を抑制せず、ピニオンギヤ押し出し時にのみピニオンギヤ１３の回転を抑制してピニオンギヤ１３の移動速度を抑制することができる。
【００５５】
緩衝部材２７において、ピニオンギヤ１３側の面及びレバー受け部材２４側の面の少なくとも一方を低摩擦面とした。これにより、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との間に接触状態で緩衝部材２７が介在していても、レバー受け部材２４の移動によるピニオンギヤ１３の噛み合い状態下において、ピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転が規制されることを抑制できる。ゆえに、モータ１１の回転時にピニオンギヤ１３の回転が阻害されることを好適に抑制できる。
【００５６】
緩衝部材２７が、レバー受け部材２４の移動状態では非移動状態に比べて、ピニオンギヤ１３及びレバー受け部材２４の少なくとも一方に対する接触面積が大きくなるものであるとした。この場合、レバー受け部材２４の移動状態では、接触面積を大きくすることにより、ピニオンギヤ１３やレバー受け部材２４に対する緩衝部材２７の摩擦力を大きくすることができる。これにより、ピニオンギヤ１３及びレバー受け部材２４の移動時（すなわち、ピニオンギヤ１３の押し出し時）においてピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転を規制することができる。また、非移動状態で接触面積を小さくすることで、ピニオンギヤ１３やレバー受け部材２４に対する緩衝部材２７の摩擦力を小さくすることができる。これにより、ピニオンギヤ１３及びレバー受け部材２４の非移動時（すなわち、ピニオンギヤ１３の噛み合わせ後）においてピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転の規制を抑制することができる。
【００５７】
本実施形態のスタータ１０は、ピニオンギヤ１３とオーバーランニングクラッチ３５とを分離させ、オーバーランニングクラッチ３５とは別体でピニオンギヤ１３を押し出し移動させる構成となっている（図２参照）。この場合、クラッチ一体でピニオンギヤ１３が押し出し移動される場合に比べてピニオンギヤ１３が軽量となるため、ピニオンギヤ押し出し時における移動速度が大きくなり、それに伴い衝突音が大きくなることが懸念される。かかる構成にあっても、上記のとおりピニオンギヤ１３の回転規制によって、ピニオンギヤ１３の移動速度を制限し、ひいてはピニオンギヤ１３がリングギヤ１００に衝突する際の衝突音を低減することができる。
【００５８】
（第２実施形態）
第２実施形態では、ピニオンギヤ１３が軸方向に移動する際にピニオンギヤ１３の回転方向の移動を規制する規制部として、回転軸１２側のヘリカルスプライン３１及びピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３の少なくとも一方においてピニオンギヤ１３の押し出し時に接触して力が伝達される歯面に、両ヘリカルスプライン３１，２３が相互に摺動する際の抵抗となる摺動抵抗部を設ける構成としている。なお本実施形態では、ヘリカルスプライン部分の構成以外は既述の構成をそのまま用いることとし、緩衝部材２７によるピニオンギヤ１３の回転規制の機能も具備するものとする。ただし、緩衝部材２７によるピニオンギヤ１３の回転規制の機能を具備しないものであってもよい。
【００５９】
図８は、回転軸１２とピニオンギヤ１３とのヘリカルスプライン結合部分を示す断面図であり、（ａ）はピニオンギヤ押し出し時を示し、（ｂ）はモータ回転時を示している。図４で説明したとおり、回転軸１２側のヘリカルスプライン３１のスプライン歯３１ａにおいて、歯面ｆ１が駆動面、歯面ｆ２が非駆動面である。
【００６０】
図８（ａ）に示すピニオンギヤ押し出し時には、ヘリカルスプライン３１のスプライン歯３１ａの歯面ｆ２（非駆動面）に、ピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３が押し付けられる。この場合、ヘリカルスプライン３１のスプライン歯３１ａの歯面ｆ２（非駆動面）に対して、ピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３が摺動することで、ピニオンギヤ１３が回転を伴いつつ軸方向に移動する。本実施形態では、ヘリカルスプライン３１のスプライン歯３１ａにおいてピニオンギヤ１３側との摺動面である歯面ｆ２（非駆動面）に、摺動抵抗部５１を設けることとしている。
【００６１】
ヘリカルスプライン３１の歯面ｆ２に摺動抵抗部５１が設けられていることにより、両ヘリカルスプライン２３，３１が相互に摺動する際において摺動抵抗が付与される。そして、その摺動抵抗によって、ピニオンギヤ１３の回転と軸方向の移動とが規制される。これにより、ピニオンギヤ１３の移動速度が制限され、ひいてはピニオンギヤ１３がリングギヤ１００に衝突する際に生じる衝突音が低減される。
【００６２】
摺動抵抗部５１は、ヘリカルスプライン３１の歯面ｆ２に摺動抵抗を付与できる構成であれば任意の構成を適用できる。例えば図９（ａ）に示す構成では、スプライン歯３１ａの延びる方向に並ぶようにして、表面粗さを粗くした複数の粗面部５２が設けられており、その複数の粗面部５２により摺動抵抗部５１が形成されている。また、図９（ｂ）に示す構成では、スプライン歯３１ａの高さ方向に並ぶようにして複数の粗面部５２が設けられており、その複数の粗面部５２により摺動抵抗部５１が形成されている。なお、図９（ａ）、（ｂ）では、複数の粗面部５２を等間隔に設けているが、その間隔は均等でなくてもよい。スプライン歯３１ａの歯面ｆ２（非駆動面）の全体を摺動抵抗部５１とすることも可能である。またその他に、スプライン歯３１ａの歯面ｆ２にメッキ、塗装、ショットブラスト等を施したり、溝を形成したりすることにより、摺動抵抗を付与することも可能である。合成樹脂、弾性体等の別の部材を摺動抵抗部５１として用い、これをコーティングや貼り付け等により歯面ｆ２に取り付ける構成でもよい。
【００６３】
摺動抵抗部５１は、回転軸１２側のヘリカルスプライン３１及びピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３の少なくとも一方に設けられていればよく、上記図９の構成に代えて、ピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３に摺動抵抗部５１が設けられていてもよいし、両ヘリカルスプライン２３，３１にそれぞれ摺動抵抗部５１が設けられていてもよい。
【００６４】
なお、図８（ｂ）に示すモータ回転時には、両ヘリカルスプライン２３，３１における力の伝達面がピニオンギヤ押し出し時とは逆になり、ヘリカルスプライン３１のスプライン歯３１ａの歯面ｆ１（駆動面）が、ピニオンギヤ１３側のヘリカルスプライン２３に押し付けられる。これにより、モータ１１の回転に応じてピニオンギヤ１３が回転する。
【００６５】
以上第２実施形態によれば、回転軸１２側及びピニオンギヤ１３側の少なくともいずれかのヘリカルスプライン３１，２３の歯面に摺動抵抗部５１が設けられていることにより、両ヘリカルスプライン３１，２３が相互に摺動する際に摺動抵抗が付与される。そして、その摺動抵抗によって、ピニオンギヤ１３の回転と軸方向の移動とが規制される。これにより、ピニオンギヤ１３の移動速度が制限され、ひいてはピニオンギヤ１３がリングギヤ１００に衝突する際に生じる衝突音が低減される。
【００６６】
（他の実施形態）
上記実施形態を例えば次のように変更してもよい。
【００６７】
・ピニオンギヤ１３の軸方向端面とレバー受け部材２４との間に規制部（緩衝部材２７）を設ける構成を、以下のように変更してもよい。例えば、ピニオンギヤ１３の軸方向端面、及びレバー受け部材２４の端面（詳しくは対向部２５の端面）の少なくともいずれかに、その端面から突出するように緩衝部材を取り付けてもよい。つまり、ピニオンギヤ１３側、レバー受け部材２４の少なくともいずれかに緩衝部材を直接取り付ける構成とする。この場合、緩衝部材は必ずしも円環状でなくてもよく、周方向に点在させるように、すなわち複数の緩衝部材を周方向に互いに離間させた状態で設けてもよい。
【００６８】
・規制部として、弾性を有していない規制部材を設ける構成であってもよい。この場合、規制部材が、ピニオンギヤ１３の軸方向端面とレバー受け部材２４との間に設けられ、レバー受け部材２４の移動時に、摩擦力によりピニオンギヤ１３とレバー受け部材２４との相対回転を規制するものであればよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０…スタータ（始動機）、１１…モータ、１２…回転軸、１３…ピニオンギヤ、１４…シフトレバー（押出部材）、２４…レバー受け部材、２７…緩衝部材（規制部）、５１…摺動抵抗部（規制部）、１００…リングギヤ。
【図１】
2018084206.tif 000003
【図２】
2018084206.tif 000004
【図３】
2018084206.tif 000005
【図４】
2018084206.tif 000006
【図５】
2018084206.tif 000007
【図６】
2018084206.tif 000008
【図７】
2018084206.tif 000009
【図８】
2018084206.tif 000010
【図９】
2018084206.tif 000011