(57)【要約】【課題】適切な潤滑を行える軸受を用いた始動装置を提供することにある。【解決手段】直流モータ１１と、直流モータ１１の回転トルクにより回転する駆動軸１３に固定され、エンジン回転軸に固定されたリングギヤ５０に噛み合い可能なピニオンギヤ２０と、円環状をなし、ハウジング３０において駆動軸１３を回転自在に支持する含油式の軸受４０と、を備えており、軸受４０は、駆動軸１３の回転時に駆動軸１３にかかる荷重方向の肉厚が厚くなるような偏肉形状になっている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ（１１）と、
前記モータの回転トルクにより回転する駆動軸（１３）に固定され、エンジン回転軸に固定されたリングギヤ（５０）に噛み合い可能なピニオンギヤ（２０）と、
円環状をなし、ハウジング（３０）において前記駆動軸を回転自在に支持する含油式の軸受（４０）と、を備えており、
前記軸受は、前記駆動軸の回転時に前記駆動軸にかかる荷重方向（Ｎ１、Ｎ２）の肉厚が厚くなるような偏肉形状になっている始動装置。
【請求項２】
前記軸受は、その内周円の中心位置（Ｏ１）に対してその外周円の中心位置（Ｏ２）がオフセットされていることで、偏肉形状になっている請求項１に記載の始動装置。
【請求項３】
前記軸受は、前記ピニオンギヤにより前記リングギヤが回転する駆動時に前記ピニオンギヤのギヤ歯（２１）が前記リングギヤとのギヤ歯（５１）を押圧する方向（Ｆ１）の反対向きとなる方向を前記荷重方向（Ｎ１）として、前記偏肉形状になっている請求項１又は請求項２に記載の始動装置。
【請求項４】
前記軸受は、前記リングギヤにより前記ピニオンギヤが回転するオーバーラン時に前記リングギヤのギヤ歯（５１）が前記ピニオンギヤのギヤ歯（２１）を押圧する方向（Ｆ２）を前記荷重方向（Ｎ２）として、前記偏肉形状になっている請求項１又は請求項２に記載の始動装置。
【請求項５】
前記軸受は、その外周円の中心位置が内周円の中心位置に対して反リングギヤ側にオフセットされており、反リングギヤ側がリングギヤ側よりも厚肉になる偏肉形状になっている請求項１又は請求項２に記載の始動装置。
【請求項６】
前記軸受は、前記ピニオンギヤにより前記リングギヤが回転する駆動時に前記ピニオンギヤのギヤ歯が前記リングギヤとのギヤ歯を押圧する方向（Ｆ１）の反対向きとなる方向を第１方向（Ｎ１）、前記リングギヤにより前記ピニオンギヤが回転するオーバーラン時に前記リングギヤのギヤ歯が前記ピニオンギヤのギヤ歯を押圧する方向（Ｆ２）を第２方向（Ｎ２）とした場合に、前記第１方向と前記第２方向との間の中間方向（Ｎ５）を前記荷重方向として、前記偏肉形状になっている請求項５に記載の始動装置。
【請求項７】
前記軸受は、前記ハウジングに設けられた軸受穴（３４）に挿入された状態で固定されており、
前記軸受は、その外周面に、凹状又は凸状をなし、前記軸受穴に対して回転方向の位置決めを行わせる位置決め部（４１Ａ，４２）を有している請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の始動装置。
【請求項８】
前記軸受は、前記軸受穴に圧入状態で固定されており、
前記軸受には、前記位置決め部として、肉厚が厚くなっている位置に、径方向内側に凹む凹部（４１Ａ）が設けられている請求項７に記載の始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを用いた始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを始動するための始動装置に用いられる駆動軸は、軸受に回転自在に支持されている。駆動軸を支持する軸受には、高速回転に伴う潤滑性、回転トルク伝達に伴う耐衝撃性、耐久性が求められている。例えば、特許文献１に記載の始動装置は、耐衝撃性を向上させるために、ハウジングに形成された軸受孔と、軸受孔に収容されて回転軸を回転自在に支持する軸受と、軸受孔と軸受の間に嵌入される緩衝部材とを備えている。この緩衝部材によって、軸受の耐衝撃性が向上させられている。また、この緩衝部材の内周面には、潤滑油充填用の浅溝が形成されており、軸受の潤滑油が流出した場合に浅溝に充填された潤滑油が徐々に軸受に浸透することで、軸受の潤滑不良を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２１４６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、軸受には、滑り軸受の一種である含油式の軸受がある。含油式の軸受では、予め軸受内に潤滑油を浸透させておくことで、荷重がかかると潤滑油がにじみ出て、潤滑油が補給される。このような含油式の軸受の耐久性を向上させるためには、軸受と軸の潤滑に用いられる潤滑油の容量を増やすことが求められる。潤滑油の容量を増やすためには、軸受の肉厚を増加し、潤滑油を浸透させることができる容量を増やすことが考えられる。しかしながら、軸受全体の肉厚を厚くすると、軸受の外径が大きくなり、軸受を固定するハウジングの大型化等に繋がるため好ましくない。
【０００５】
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、適切な潤滑を行える軸受を用いた始動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の手段は、モータ（１１）と、前記モータの回転トルクにより回転する駆動軸（１３）に固定され、エンジン回転軸に固定されたリングギヤ（５０）に噛み合い可能なピニオンギヤ（２０）と、円環状をなし、ハウジング（３０）において前記駆動軸を回転自在に支持する含油式の軸受（４０）と、を備えており、前記軸受は、前記駆動軸の回転時に前記駆動軸にかかる荷重方向（Ｎ１、Ｎ２）の肉厚が厚くなるような偏肉形状になっている。
【０００７】
始動装置に用いられる含油式の軸受では、リングギヤとピニオンギヤの噛み合いによって、駆動軸を介して特定方向に荷重がかかる。この場合、駆動軸に荷重が作用する荷重方向は、各ギヤのギヤ歯の力がかかる方向に依存し、回転トルクを生じさせる主体が同じであれば常に同じである。含油式の軸受では、特定方向に偏って潤滑油が用いられることになる。本手段では、この点に着目し、軸受を駆動軸にかかる荷重方向の肉厚が厚くなるような偏肉形状にしている。必要な個所である荷重方向の潤滑油の容量のみを大きくすることで、軸受全体の大型化を抑制しつつ、軸受の耐久性を向上できる。
【０００８】
第２の手段は、前記軸受は、その内周円の中心位置（Ｏ１）に対してその外周円の中心位置（Ｏ２）がオフセットされていることで、偏肉形状になっている。
【０００９】
外周円の中心位置を内周円の中心位置に対してオフセットさせることで、簡単に偏肉させることができる。また、オフセットさせて軸受を偏肉させることで、従来と同じ外形の軸受であっても、偏肉させることができる。
【００１０】
第３の手段は、前記軸受は、前記ピニオンギヤにより前記リングギヤが回転する駆動時に前記ピニオンギヤのギヤ歯（２１）が前記リングギヤとのギヤ歯（５１）を押圧する方向（Ｆ１）の反対向きとなる方向を前記荷重方向（Ｎ１）として、前記偏肉形状になっている。
【００１１】
モータの回転トルクによってピニオンギヤが回転し、そのピニオンギヤによりリングギヤが回転する始動装置の駆動時には、ピニオンギヤのギヤ歯によりリングギヤのギヤ歯が押圧される。これを考慮して、ピニオンギヤのギヤ歯がリングギヤのギヤ歯を押圧する力の反対向きとなる方向を荷重方向として、軸受が偏肉形状になっているとよい。このように、駆動時に荷重がかかる方向の軸受の肉厚が厚くなることで、高い荷重がかかる荷重方向の軸受摩耗に対して、耐久性を向上させることができる。
【００１２】
第４の手段は、前記軸受は、前記リングギヤにより前記ピニオンギヤが回転するオーバーラン時に前記リングギヤのギヤ歯（５１）が前記ピニオンギヤのギヤ歯（２１）を押圧する方向（Ｆ２）を前記荷重方向（Ｎ２）として、前記偏肉形状になっている。
【００１３】
例えば、エンジンの回転トルクや慣性の力によってリングギヤが回転し、そのリングギヤによりピニオンギヤが回転する始動装置のオーバーラン時には、リングギヤのギヤ歯によりピニオンギヤのギヤ歯が押圧される。これを考慮して、リングギヤのギヤ歯がピニオンギヤのギヤ歯を押圧する方向を荷重方向として、軸受が偏肉形状になっているとよい。このように、オーバーラン時に荷重がかかる方向の軸受の肉厚が厚くなることで、高い回転数となるオーバーラン時の荷重方向の軸受摩耗に対して、耐久性を向上させることができる。
【００１４】
第５の手段は、前記軸受は、その外周円の中心位置が内周円の中心位置に対して反リングギヤ側にオフセットされており、反リングギヤ側がリングギヤ側よりも厚肉になる偏肉形状になっている。
【００１５】
駆動時及びオーバーラン時に荷重がかかることを想定すると、荷重方向は駆動時とオーバーラン時とで異なる。ただし、各ギヤのギヤ歯の噛み合いの荷重方向を詳しく見ると、駆動時及びオーバーラン時には共に、駆動軸に対してリングギヤ側と反リングギヤ側とのうち反リングギヤ側に荷重が作用する。この点、反リングギヤ側がリングギヤ側よりも厚肉になる偏肉形状になっていることで、駆動時とオーバーラン時との両方を考慮した上で、駆動軸に係る荷重方向の肉厚を厚くした構成を実現できる。
【００１６】
第６の手段は、前記軸受は、前記ピニオンギヤにより前記リングギヤが回転する駆動時に前記ピニオンギヤのギヤ歯が前記リングギヤとのギヤ歯を押圧する方向（Ｆ１）の反対向きとなる方向を第１方向（Ｎ１）、前記リングギヤにより前記ピニオンギヤが回転するオーバーラン時に前記リングギヤのギヤ歯が前記ピニオンギヤのギヤ歯を押圧する方向（Ｆ２）を第２方向（Ｎ２）とした場合に、前記第１方向と前記第２方向との間の中間方向（Ｎ５）を前記荷重方向として、前記偏肉形状になっている。
【００１７】
駆動時に、ピニオンギヤのギヤ歯がリングギヤとのギヤ歯を押圧する方向の反対向きとなる方向を第１方向とし、オーバーラン時に、リングギヤのギヤ歯がピニオンギヤのギヤ歯を押圧する方向を第２方向とする。軸受は、第１方向と第２方向との間の中間方向の肉厚が厚くなる偏肉形状になっている。中間方向の肉厚が厚くなると、第１方向と第２方向とも肉厚がリングギヤ側よりも厚くなるようになる。このように、駆動時とオーバーラン時に荷重がかかる方向の肉厚が厚くなることで、駆動時とオーバーラン時の荷重方向の軸受摩耗に対して、耐久性を向上させることができる。
【００１８】
第７の手段は、前記軸受は、前記ハウジングに設けられた軸受穴（３４）に挿入された状態で固定されており、前記軸受は、その外周面に、凹状又は凸状をなし、前記軸受穴に対して回転方向の位置決めを行わせる位置決め部（４１Ａ，４２）を有している。
【００１９】
軸受が偏肉形状になっているため、ハウジングの軸受穴に挿入して固定する際に、周方向のどの位置であるかが重要となる。そのため、軸受に位置決め部を設けることで、周方向の位置がわかりやすくなり、軸受を軸受穴に取り付けるのが容易になる。
【００２０】
第８の手段は、前記軸受は、前記軸受穴に圧入状態で固定されており、前記軸受には、前記位置決め部として、肉厚が厚くなっている位置に、径方向内側に凹む凹部（４１Ａ）が設けられている。
【００２１】
軸受は、軸受穴に圧入状態で固定されている。圧入によって固定すると、強度が不足しがちな肉厚が薄い部分が変形して、軸受の内周円の形状に歪みが生じるおそれがある。そこで、肉厚が厚くなっている位置に、径方向内側に凹む凹部を設けることで、圧入時に凹部の周縁部がつぶれて、肉厚が薄い部分の変形を抑制することができる。また、凹部が位置決め部の役割を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態のスタータの概略構成図
【図２】軸受の周辺構造を示す図
【図３】第２実施形態における軸受の周辺構造を示す図
【図４】第３実施形態における軸受の周辺構造を示す図
【図５】他の実施形態における軸受の正面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
以下、エンジン始動用の始動装置として具体化した構成について、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、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【００２４】
図１に示す始動装置としてのスタータ１０の概略構成図である。スタータ１０は、車載エンジン（内燃機関）を始動させるために用いられる。スタータ１０は、直流モータ１１と、直流モータ１１への電力の供給のスイッチとなるマグネットスイッチ１２とを備えている。
【００２５】
マグネットスイッチ１２は、励磁コイルと、励磁コイルの内周に摺動自在に設けられたプランジャとを備えている。励磁コイルは、例えばユーザのキー操作によってスタータスイッチがオン操作されることにより、スタータ１０の外部のバッテリから給電されて磁力を発生する。励磁コイルが発生する磁力によってプランジャが吸引されると、プランジャに設けられた可動接点が一組の固定接点に当接する。これにより、バッテリから直流モータ１１への通電回路が閉じられ、直流モータ１１に電力が供給され、直流モータ１１の回転力が伝達されて駆動軸１３が回転する。
【００２６】
直流モータ１１と駆動軸１３との間には、直流モータ１１の回転を減速して駆動軸１３に伝達する減速装置（例えば、遊星歯車減速機）が設けられている。直流モータ１１の回転軸は、減速装置を通じて駆動軸１３を減速駆動する。駆動軸１３の直流モータ１１側（図１における右側）の端部は、減速装置に支持されている。なお、減速装置を有さず、直流モータ１１の回転軸が、直流モータ１１の駆動軸１３として作用してもよい。
【００２７】
駆動軸１３には、その軸方向に移動可能な状態で、ピニオン移動体１４が取り付けられている。ピニオン移動体１４は、駆動軸１３の外周上にヘリカルスプライン結合するオーバーランニングクラッチ１５（以下、単にクラッチ１５と示す）と、エンジンのリングギヤ５０に噛み合い可能なピニオンギヤ２０とを備えている。クラッチ１５は、周知のカム式のワンウェイクラッチであって、駆動軸１３に取り付けられるアウタと、アウタの内部で回転可能に取り付けられるインナと、アウタとインタとの間で回転トルクを伝達あるいは遮断するクラッチローラとを備えている。
【００２８】
クラッチ１５は、駆動軸１３が回転すると、アウタが駆動軸１３と一体で回転するとともに、反モータ側（図１における左側）に押し出される。そして、アウタが回転する際には、アウタの回転トルクは、クラッチローラを介してインナに伝達され、インナがアウタによって回転させられる。一方、インナがピニオンギヤ２０によって回転させられると、その回転トルクは、クラッチローラで遮断されて、アウタは回転せず、駆動軸１３も回転しない。つまり、クラッチ１５は、アウタからインナへの一方向のみ回転トルクを伝達する。
【００２９】
なお、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０とは、所定のギヤ比に設定されている。このため、直流モータ１１からリングギヤ５０に対して回転トルクが伝達されている状態では、リングギヤ５０の回転速度にギヤ比を乗じた変換回転速度がピニオンギヤ２０の回転速度と等しくなる。したがって、クラッチ１５は、変換回転速度よりピニオンギヤ２０の回転速度が速い場合（駆動時）に、直流モータ１１からリングギヤ５０に対して回転トルクの伝達を行う伝達状態（噛み合い状態）となる。一方、クラッチ１５は、リングギヤ５０の変換回転速度よりピニオンギヤ２０の回転速度が低い場合（オーバーラン時）に、リングギヤ５０から直流モータ１１に対する回転トルクの伝達を遮断する遮断状態（切り離し状態）となる。
【００３０】
ピニオンギヤ２０は、クラッチ１５と一体に駆動軸１３の外周上を軸方向（図１における左右方向）に移動可能に設けられており、クラッチ１５よりも反モータ側に取り付けられている。直流モータ１１の回転トルクにより、ピニオンギヤ２０は回転することになる。また、ピニオンギヤ２０にかかる荷重は、駆動軸１３に伝達される。なお、軸方向において、ピニオンギヤ２０が所定位置よりも反モータ側に移動しないように、飛び出し防止部材１６が取り付けられている。
【００３１】
そして、スタータスイッチがオン操作されると、マグネットスイッチ１２のプランジャの吸引動作により、シフトレバー１７がピニオン移動体１４を反モータ側に押し出すことで、エンジンのリングギヤ５０とピニオンギヤ２０とが噛み合い、エンジンを始動させる。一方、スタータスイッチがオフ状態になると、シフトレバー１７は、ピニオン移動体１４を軸方向において直流モータ１１側に移動させるように作動し、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０との噛み合いが解除される。
【００３２】
直流モータ１１及びマグネットスイッチ１２は、ハウジング３０に並んだ状態で固定されている。ハウジング３０は、直流モータ１１とマグネットスイッチ１２が固定され、シフトレバー１８を収容する基部３１と、基部３１から反モータ側に突出して、ピニオンギヤ２０を収容するピニオン収容部３２とを有している。ピニオン収容部３２は、先細りの円筒状であって、ピニオンギヤ２０をその内部に収容するフロントノーズタイプである。ピニオン収容部３２は、リングギヤ５０側が開口しており、リングギヤ５０の進入を許容している。ピニオン収容部３２の先端部３３（反モータ側の端部）は、リングギヤ５０用の開口が設けられていない等径の円筒状となっており、駆動軸１３を支持する軸受４０が挿入される軸受穴３４を有している。つまり、ピニオン収容部３２は、軸受４０を介して、駆動軸１３を支持している。なお、ピニオン収容部３２の先端には、軸受穴３４を塞ぐカバー３５が設けられているとよい。
【００３３】
次に、図２を用いて、直流モータ１１の回転トルクによって、ピニオンギヤ２０がリングギヤ５０を回転駆動させる場合のピニオンギヤ２０とリングギヤ５０の噛み合いと、その噛み合い時にかかる力を受ける構造について説明する。図２は、軸受４０の周辺構造を示す図であって、ピニオン収容部３２の先端部３３の断面図である。なお、図２において、接線Ｌ１は、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０のピッチ円の接線を示し、直線Ｌ２は、接線Ｌ１に平行で、自然状態での駆動軸１３の中心位置を通る線である。
【００３４】
ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０は、平歯車であって、互いのピッチ円が接する状態で噛み合っている。ピニオンギヤ２０は、８〜１５程度のギヤ歯２１を有している小径の歯車なのに対して、リングギヤ５０は、エンジンのフライホイールに固定された大径の歯車である。ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１とリングギヤ５０のギヤ歯５１の間には、ピニオンギヤ２０が軸線方向に移動した際に、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０との噛み合いが行いやすくなるように、所定のバックラッシュ（クリアランス）が設けられている。ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１は、それぞれリングギヤ５０に回転トルクを伝達する伝達面２２と、非伝達面２３とを有している。また、リングギヤ５０のギヤ歯５１は、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１に押圧される被押圧面５２と、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１を押圧する押圧面５３とを有している。なお、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０は、はすば歯車であってもよい。
【００３５】
直流モータ１１の回転トルクによってピニオンギヤ２０が回転し、そのピニオンギヤ２０の回転トルクによりリングギヤ５０が回転する駆動時（矢印Ａ１方向に回転する時）について考える。駆動時には、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１の伝達面２２がリングギヤ５０のギヤ歯５１の被押圧面５２を押圧方向Ｆ１に押圧し、駆動軸１３は、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１の押圧方向Ｆ１とは反対側の方向である第１方向Ｎ１に荷重を受けることになる。つまり、駆動軸１３は、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１がリングギヤ５０のギヤ歯５１を押圧する力に対する反作用の力の方向に荷重を受けることになる。そして、ピニオンギヤ２０の回転トルクによりリングギヤ５０が回転する駆動時には、駆動軸１３は常に第１方向Ｎ１に荷重を受けることになる。
【００３６】
なお、伝達面２２が被押圧面５２を押圧方向Ｆ１に押圧すると、伝達面２２と被押圧面５２の共通接線Ｌ３に対して垂直な噛み合い法線Ｎ３の方向にピニオンギヤ２０は反作用の力を受ける。そして、駆動軸１３は、自然状態での駆動軸１３の中心位置を起点として、噛み合い法線Ｎ３に平行な方向である第１方向Ｎ１に荷重を受けることになる。噛み合い法線Ｎ３は、伝達面２２と被押圧面５２の接触点を起点として、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０のピッチ円の接線Ｌ１に対して、圧力角αの大きさだけピニオンギヤ２０側に傾いている。そして、第１方向Ｎ１は、直線Ｌ２に対して、圧力角αの大きさだけ反リングギヤ側に傾いている。
【００３７】
駆動軸１３を回転自在に支持する軸受４０は、円環状の含油式の軸受であって、より詳細には、焼結含油軸受と呼ばれるすべり軸受けの一種である。軸受４０は、多孔質の金属体に潤滑油を含浸させることで、自己給油の状態で使用できる。軸受４０内の潤滑油は、駆動軸１３の回転に伴うポンプ作用及び発熱により、軸受４０内部から摺動面ににじみ出し、潤滑油膜を形成する。この際に、軸受４０にかかる荷重を受ける側の軸受４０の内部で潤滑油の循環が行われる。
【００３８】
軸受４０は、駆動軸１３が受ける荷重により、駆動軸１３が軸受４０の内周面を押圧することで、押圧された位置の近傍から潤滑油がにじみ出てくる。そこで、軸受４０の押圧される位置近傍の潤滑油の容量を局所的に大きくして潤滑油による潤滑能力を確保するようにしている。具体的には、駆動軸１３が受ける荷重方向、つまり軸受４０が駆動軸１３に押圧される位置が常に同じである点に着目し、軸受４０を荷重方向が厚肉な偏肉形状として、押圧される位置の潤滑油の浸漬容量を大きくして、耐久性を向上させている。
【００３９】
また、軸受４０は、その外周円及び内周円がともに真円となっており、軸受４０の内周円の中心位置Ｏ１が、駆動軸１３の自然状態での中心位置となっている。そして、軸受４０の内周円の中心位置Ｏ１に対して、その外周円の中心位置Ｏ２が第１方向Ｎ１にオフセットされていることで、偏肉形状となっている。このように、軸受４０の外周円の中心位置Ｏ２を内周円の中心位置Ｏ１に対してオフセットさせることで、簡単に偏肉させることができる。また、オフセットさせて軸受４０を偏肉させることで、従来と同じ外形の軸受４０であっても、偏肉させることができる。
【００４０】
軸受４０は、ピニオンギヤ２０によりリングギヤ５０が回転する駆動時には、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１がリングギヤ５０とのギヤ歯５１を押圧する押圧方向Ｆ１の反対向きの方向である第１方向Ｎ１を荷重方向として、荷重方向の肉厚が最も厚くなる偏肉形状になっている。このように、駆動時に荷重がかかる方向の軸受４０の肉厚が厚くなることで、高い荷重がかかる荷重方向の軸受摩耗に対して、耐久性を向上させることができる。
【００４１】
なお、ハウジング３０の先端部３３の外周円の中心位置は、駆動軸１３の自然状態での中心位置と同じである一方、ハウジング３０の先端部３３の軸受穴３４の中心位置は、軸受４０の外周円の中心位置Ｏ２と同じ位置になっている。軸受４０の内周円の中心位置Ｏ１と外周円の中心位置Ｏ２のオフセット量と同じだけ、軸受穴３４の中心位置は、先端部３３の外周円の中心位置に対してオフセットされている。そのため、ハウジング３０の先端部３３も偏肉形状となっている。また、軸受穴３４の内径は、軸受４０の外径と同じか若干小さくなっており、軸受４０は、軸受穴３４に圧入されることで、固定されている。
【００４２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の作用及び効果が得られる。
【００４３】
スタータ１０に用いられる含油式の軸受４０では、リングギヤ５０とピニオンギヤ２０の噛み合いによって、駆動軸１３を介して特定方向に荷重がかかる。この場合、駆動軸１３に荷重が作用する荷重方向は、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０とのギヤ歯２１,５１の力がかかる方向に依存し、回転トルクを生じさせる主体が同じであれば、常に同じである。含油式の軸受４０では、特定方向に偏って潤滑油が用いられることになる。本実施形態では、この点に着目し、軸受４０を駆動軸１３にかかる荷重方向の肉厚が厚くなるような偏肉形状にしている。必要な個所である荷重方向の潤滑油の容量のみを大きくすることで、軸受４０全体の大型化を抑制しつつ、軸受４０の耐久性を向上できる。
【００４４】
軸受４０の外周円の中心位置Ｏ２を内周円の中心位置Ｏ１に対してオフセットさせることで、簡単に偏肉させることができる。また、オフセットさせて軸受４０を偏肉させることで、従来と同じ外形の軸受４０であっても、偏肉させることができる。
【００４５】
直流モータ１１の回転トルクによってピニオンギヤ２０が回転し、そのピニオンギヤ２０によりリングギヤ５０が回転するスタータ１０の駆動時には、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１によりリングギヤ５０とのギヤ歯５１が押圧方向Ｆ１に押圧される。これを考慮して、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１がリングギヤ５０のギヤ歯５１を押圧する力に対する反作用の力の方向を荷重方向として、軸受４０が偏肉形状になっている。このように、駆動時に荷重がかかる方向の軸受４０の肉厚が厚くなることで、高い荷重がかかる荷重方向の軸受摩耗に対して、耐久性を向上させることができる。
【００４６】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について、図３を参照して説明する。第２実施形態では、リングギヤ５０によりピニオンギヤ２０が回転するオーバーラン時に、リングギヤ５０のギヤ歯５１がピニオンギヤ２０のギヤ歯２１を押圧する方向を荷重方向として、軸受４０を偏肉形状としている。図３は、第２実施形態における軸受４０の周辺構造を示す図であって、ピニオン収容部３２の先端部３３の断面図である。なお、図３において、接線Ｌ１は、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０のピッチ円の接線を示し、直線Ｌ２は、接線Ｌ１に平行で、自然状態での駆動軸１３の中心位置を通る線である。
【００４７】
エンジンの回転トルクやフライホイールの慣性の力によってリングギヤ５０が回転しており、そのリングギヤ５０によりピニオンギヤ２０が回転するオーバーラン時（矢印Ａ２方向に回転する時）について考える。オーバーラン時には、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１の非伝達面２３がリングギヤ５０のギヤ歯５１の押圧面５３により押圧方向Ｆ２に押圧され、駆動軸１３は、リングギヤ５０のギヤ歯５１の押圧方向である第２方向Ｎ２に荷重を受けることになる。そして、リングギヤ５０の回転トルクによりピニオンギヤ２０が回転するオーバーラン時には、駆動軸１３は常に第２方向Ｎ２に荷重を受けることになる。
【００４８】
なお、非伝達面２３が押圧面５３に押圧方向Ｆ２に押圧されると、非伝達面２３と押圧面５３の共通接線Ｌ４に対して垂直な噛み合い法線Ｎ４の方向にピニオンギヤ２０は力を受ける。そして、駆動軸１３は、自然状態での駆動軸１３の中心位置を起点として、噛み合い法線Ｎ４に平行な方向である第２方向Ｎ２に荷重を受けることになる。また、噛み合い法線Ｎ４は、非伝達面２３と押圧面５３の接触点を起点として、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０のピッチ円の接線Ｌ１に対して、圧力角αの大きさだけピニオンギヤ２０側に傾いている。第２方向Ｎ２は、直線Ｌ２に対して、圧力角αの大きさだけ反リングギヤ側に傾いている。
【００４９】
そして、軸受４０の内周円の中心位置Ｏ１に対して、その外周円の中心位置Ｏ２が第２方向Ｎ２にオフセットされていることで、偏肉形状となっている。リングギヤ５０によりピニオンギヤ２０が回転するオーバーラン時には、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１がリングギヤ５０のギヤ歯５１に押圧される押圧方向Ｆ２に押圧される。軸受４０は、押圧方向Ｆ２である第２方向Ｎ２を荷重方向として、荷重方向の肉厚が最も厚くなる偏肉形状になっている。このように、オーバーラン時に荷重がかかる方向の軸受の肉厚が厚くなることで、高い回転数となるオーバーラン時の荷重方向の軸受摩耗に対して、耐久性を向上させることができる。
【００５０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の作用及び効果が得られる。
【００５１】
エンジンからの回転や、慣性の力によってリングギヤ５０が回転しており、そのリングギヤ５０によりピニオンギヤ２０が回転するスタータ１０のオーバーラン時には、リングギヤ５０のギヤ歯５１によりピニオンギヤ２０のギヤ歯２１が押圧される。これを考慮して、リングギヤ５０のギヤ歯５１がピニオンギヤ２０のギヤ歯２１を押圧する第２方向Ｎ２を荷重方向として、軸受４０が偏肉形状になっている。このように、オーバーラン時に荷重がかかる方向の軸受４０の肉厚が厚くなることで、高い回転数となるオーバーラン時の荷重方向の軸受摩耗に対して、耐久性を向上させることができる。
【００５２】
＜第３実施形態＞
第３実施形態について、図４を参照して説明する。第３実施形態では、第１方向Ｎ１と第２方向Ｎ２との間の中間方向Ｎ５を荷重方向として、軸受４０を偏肉形状としている。図４は、第３実施形態における軸受４０の周辺構造を示す図であって、ピニオン収容部３２の先端部３３の断面図である。なお、図４において、接線Ｌ１は、ピニオンギヤ２０とリングギヤ５０のピッチ円の接線を示し、直線Ｌ２は、接線Ｌ１に平行で、自然状態での駆動軸１３の中心位置を通る線である。
【００５３】
軸受４０は、その外周円の中心位置Ｏ２が内周円の中心位置Ｏ１に対してリングギヤ５０から遠ざかる方向（反リングギヤ側）にオフセットされており、反リングギヤ側がリングギヤ側よりも厚肉になる偏肉形状になっている。スタータ１０の駆動時及びオーバーラン時の駆動軸１３の荷重方向は、互いに異なっているものの、どちらも駆動軸１３に対してリングギヤ側と反リングギヤ側とのうち反リングギヤ側に荷重が作用する。より具体的には、第１方向及び第２方向Ｎ２は、直線Ｌ２に対して、圧力角αだけ反リングギヤ側に傾いた方向となっている。そのため、反リングギヤ側がリングギヤ側よりも厚肉になる偏肉形状になっていると、第１方向Ｎ１及び第２方向Ｎ２において肉厚が厚くなっている。
【００５４】
また、軸受４０は、第１方向Ｎ１と第２方向Ｎ２との間の中間方向Ｎ５を荷重方向として、荷重方向の肉厚が最も厚くなる偏肉形状になっている。中間方向Ｎ５は、第１方向Ｎ１に対する角度θ１と第２方向Ｎ２に対する角度θ２とが同じになる方向であることが望ましい。また、軸受４０の内周円の中心位置Ｏ１に対して、その外周円の中心位置Ｏ２が中間方向Ｎ５にオフセットされていることで、中間方向Ｎ５が最も厚くなる偏肉形状となっている。中間方向Ｎ５の肉厚が最も厚くなると、第１方向Ｎ１の肉厚Ｄ１及び第２方向Ｎ２の肉厚Ｄ２がともにリングギヤ側の肉厚よりも厚くなっている。
【００５５】
なお、中間方向Ｎ５は、第１方向Ｎ１に対する角度θ１が第２方向Ｎ２に対する角度θ２よりも小さい方向であってもよい。つまり、第１方向Ｎ１の肉厚Ｄ１が、第２方向Ｎ２の肉厚Ｄ２よりも厚くなっていてもよい。この場合には、回転数の高いオーバーラン時にも潤滑油の供給が行えるようにしつつ、大きな力がかかる駆動時により潤滑油の供給を行いやすくなっている。
【００５６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の作用及び効果が得られる。
【００５７】
駆動時に、ピニオンギヤ２０のギヤ歯２１がリングギヤ５０とのギヤ歯５１を押圧する押圧方向Ｆ１の反対向きとなる方向を第１方向Ｎ１とし、オーバーラン時に、リングギヤ５０のギヤ歯５１がピニオンギヤ２０のギヤ歯２１を押圧する方向を第２方向Ｎ２とする。軸受４０は、第１方向Ｎ１と第２方向Ｎ２との間の中間方向Ｎ５の肉厚が厚くなっている。中間方向Ｎ５の肉厚が厚くなると、第１方向Ｎ１と第２方向Ｎ２とも肉厚がリングギヤ側よりも厚くなるようになる。このように、駆動時とオーバーラン時に荷重がかかる方向の肉厚が厚くなることで、駆動時とオーバーラン時の荷重方向の軸受摩耗に対して、耐久性を向上させることができる。
【００５８】
第１方向Ｎ１に対する角度θ１と第２方向Ｎ２に対する角度θ２が同じになる方向が中間方向Ｎ５となっていることで、駆動時の荷重方向とオーバーラン時の荷重方向との肉厚Ｄ１，Ｄ２が同じになっている。そのため、駆動時とオーバーラン時のどちらにも同じように潤滑油の供給が行えるようになっている。
【００５９】
＜他の実施形態＞
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。ちなみに、以下の別例の構成を、上記実施形態の構成に対して、個別に適用してもよく、また、任意に組み合わせて適用してもよい。
【００６０】
・図５（ａ）に示すように、軸受４０には、周方向において肉厚が厚くなっている位置に、径方向内側に凹む凹部４１が設けられていてもよい。このように、凹部４１を設けることで、軸受４０を軸受穴３４に圧入する際に、凹部４１の周縁部がつぶれて、軸受４０の肉厚が薄い部分の変形を抑制することができる。そのため、強度が不足しがちな肉厚の薄い部分が変形して、軸受４０の内周円の形状に歪みが生じることを抑制できる。なお、凹部４１は、複数であることが望ましいが、１つであってもよい。
【００６１】
また、この凹部４１のうちの１つを、軸受穴３４側に設けられた凸部３４Ａと組み合わせて、軸受穴３４に対して回転方向に位置決めする位置決め部４１Ａとしてもよい。軸受４０が偏肉形状になっているため、ハウジング３０の軸受穴３４に挿入して固定する際に、周方向のどの位置であるかが重要となる。そのため、軸受４０に位置決め部４１Ａを設けることで、周方向の位置がわかりやすくなり、軸受４０を軸受穴３４に取り付けるのが容易になる。
【００６２】
なお、図５（ｂ）に示すように、軸受４０には、周方向において、肉厚が薄くなっている位置に、その外周円が径方向外側に突出する突部４２が設けられていてもよい。突部４２が設けられていることで、軸受穴３４に対して回転方向に位置決めする位置決め部となっている。
【００６３】
・軸受４０の外周円は、真円でなくて、楕円状や卵型等であってもよい。そして、楕円の長軸側が荷重方向になることで、荷重方向の肉厚が厚くなるような偏肉形状になっていてもよい。
【００６４】
・上記第１実施形態及び第２実施形態では、荷重方向（図２のＮ１、図３のＮ２）の肉厚が最も厚くなるようにして軸受４０を偏肉構造としたが、これを変更してもよく、荷重方向（図２のＮ１、図３のＮ２）が厚肉になっている偏肉構造であれば、荷重方向（図２のＮ１、図３のＮ２）以外の部位の肉厚が最も厚くなる構成であってもよい。例えば、図２に示す軸受４０において、中心点Ｐ１を通る直線Ｌ２上の部位（第１方向Ｎ１を僅かに時計回り方向にずらした部位）の肉厚が最も厚くなる構成としてもよい。また、図３に示す軸受４０において、中心点Ｐ１を通る直線Ｌ２上の部位（第２方向Ｎ２を僅かに反時計回り方向にずらした部位）の肉厚が最も厚くなる構成としてもよい。
【００６５】
・ピニオンギヤのギヤ歯とリングギヤのギヤ歯との噛み合いにおいて、回転主体側のギヤの回転方向及びその反対方向のいずれを荷重方向とし、その荷重方向に応じて軸受４０を偏肉構造としてもよい。例えば、ピニオンギヤ側が回転主体となる図２では、図の右向きの方向を荷重方向として偏肉構造になっていればよく、リングギヤ側が回転主体となる図３では、図の左向きの方向を荷重方向として偏肉構造になっていればよい。
【００６６】
・軸受４０は、ピニオンギヤ２０よりもモータ側に設けられていてもよい。例えば、ピニオンギヤ２０がハウジング３０の外側に露出している始動装置に用いられていてもよいし、ハウジング３０内の先端部３３以外の位置で駆動軸１３を支持している軸受に用いてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０…スタータ、１１…直流モータ、１３…駆動軸、２０…ピニオンギヤ、２１…ギヤ歯、３０…ハウジング、３３…先端部、３４…軸受穴、４０…軸受、４１…凹部、４１Ａ…位置決め部、５０…リングギヤ、５１…ギヤ歯。
【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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