(57)【要約】【課題】ピニオンシフト構造を採用するスタータにおいて、部品コストや加工コストを上げることなく、ホルダ１２の回転摺接による磨耗を低減する。【解決手段】ピニオン４とホルダ１２とによりワッシャ２２を軸方向に挟んで保持する。ここで、ワッシャ２２は、安価であるにもかかわらず平面精度が高い。そこで、ワッシャ２２をピニオン４とホルダ１２とにより軸方向に挟むことで、ホルダ側摺接面２４ｂに直接接触する接触面として、安価かつ平面精度が高いワッシャ２２の金属面２２ｂを利用することができる。さらに、ピニオン側摺接面１６ａにも、安価かつ平面精度が高いワッシャ２２の金属面２２ａを直接接触させることができる。これにより、ピニオンシフト構造を採用するスタータにおいて、部品コストや加工コストを上げることなく、ホルダ１２の回転摺接による磨耗を低減することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータ（２）のトルクを内燃機関のリングギヤ（８）に伝達するピニオン（４）を備え、電磁スイッチ（３）によりシフトレバー（５）を回転させて前記ピニオン（４）を前記リングギヤ（８）に噛み合わせるものであり、
前記ピニオン（４）は、前記リングギヤ（８）に噛み合う歯部（１５）、および、この歯部（１５）とは軸方向に関して前記リングギヤ（８）の反対側に伸びる筒部（１７）を有するスタータ（１）において、
軸方向に関して前記リングギヤ（８）の反対側で前記ピニオン（４）に相対回転可能に一体化され、前記シフトレバー（５）の一端（２３）を保持して前記ピニオン（４）とともに軸方向に移動する樹脂製のホルダ（１２）と、
前記ピニオン（４）と前記ホルダ（１２）とにより軸方向に挟まれ、前記筒部（１７）の外周面（１９ａ）との間に径方向の隙間（２７）を形成して保持されるワッシャ（２２）とを備えるスタータ（１）。
【請求項２】
請求項１に記載のスタータ（１）において、
前記ホルダ（１２）の表面の内、前記ワッシャ（２２）の一方の端面（２２ｂ）と軸方向に向かい合ったり接触したりする接触面（２４ｂ）は、前記ワッシャ（２２）の外周よりも小径であることを特徴とするスタータ（１）。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のスタータ（１）において、
前記ピニオン（４）の外周は、前記ワッシャ（２２）の外周よりも小径であることを特徴とするスタータ（１）。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の内のいずれか１つに記載のスタータ（１）において、
前記ワッシャ（２２）の内周は、前記筒部（１７）の外周よりも大径であることを特徴とするスタータ（１）。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４の内のいずれか１つに記載のスタータ（１）において、
前記ピニオン（４）は、軸方向に関して前記リングギヤ（８）の反対側で前記歯部(１５)に連続する歯底部（１６）を有し、
この歯底部（１６）の前記リングギヤ（８）の反対側の端面が前記ワッシャ（２２）の一方の端面（２２ａ）と軸方向に向かい合ったり接触したりする接触面（１６ａ）をなし、
前記筒部（１７）は、前記歯底部（１６）から軸方向に関して前記リングギヤ（８）の反対側に伸びており、
前記筒部（１７）の外周面（１９ａ）の内、前記接触面（１６ａ）から連続する軸方向の所定範囲は、前記接触面（１６ａ）に近いほど径大であり、かつ、内周側に凹をなすテーパ状の曲面（２０）であり、
前記ワッシャ（２２）の内周は、前記曲面（２０）の一部に接触して保持されていることを特徴とするスタータ（１）。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の内のいずれか１つに記載のスタータ（１）において、
前記ワッシャ（２２）の枚数は複数であることを特徴とするスタータ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関を始動するスタータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電動モータのトルクを内燃機関のリングギヤに伝達するピニオンを備え、電磁スイッチの推力によりシフトレバーを回転させてピニオンをリングギヤに噛み合わせるスタータが周知である。また、シフトレバーにより駆動される部材には、ピニオン以外に、シフトレバーの一端を保持するホルダ等が存在し、シフトレバーの一端がホルダを押し、さらに、ホルダがピニオンを押すことで、ピニオンおよびホルダ等が一体となって軸方向に駆動される（以下、シフトレバーにより駆動される部材群を一括してピニオン移動体と呼ぶことがある。）。なお、ホルダはシフトレバーに対して回転しない構造である。 
【０００３】
そして、電磁スイッチの推力は、ピニオン移動体の質量が大きいほど強くする必要がある。このため、ピニオン移動体に金属製のピニオンチューブを含めず、かつ、ホルダを樹脂製にして軽量にする構造（以下、ピニオンシフト構造と呼ぶ。）は、電磁スイッチを小型化できる点で有利である。
【０００４】
ところで、ピニオンシフト構造を採用した場合、ピニオンにおいて歯先の形成範囲の反リングギヤ側の端面はホルダの端面に軸方向に向かい合って接触している。このため、リングギヤが内燃機関の始動により高回転になり、さらにリングギヤに噛み合ったピニオンも同様に高回転になると、ピニオンは、回転が制限されているホルダに回転摺接する（例えば、特許文献１参照。なお、以下の説明では、ピニオン、ホルダのそれぞれにおいて、軸方向に他の面と向かい合って回転摺接する面を、「ピニオン側摺接面」、「ホルダ側摺接面」と呼ぶことがある。また、ピニオン側摺接面は金属面であり、ホルダ側摺接面は樹脂面である。）。
【０００５】
そして、金属製のピニオンと樹脂製のホルダとの間に回転数差が大きい回転摺接が発生すると、ホルダ側摺接面が磨耗してピニオンとリングギヤとの噛み合わせ距離が設定値からずれてしまう。このため、特許文献１ではホルダとピニオンとの間にベアリングを配置してホルダとピニオンとの間の回転摺接による摩擦トルクを小さくする構造が開示されている。また、ベアリングの配置以外にも、摩擦トルクを小さくしてホルダ側摺接面の磨耗を抑制する方法として、ピニオン側摺接面の平面精度を高めるとともに摺接面積を増やし、面圧を下げることも考えられる。しかし、ベアリングの配置は部品コストが上昇し、ピニオン側摺接面の平面精度の向上は加工コストが上昇する。
【０００６】
なお、ピニオン以外に金属製のピニオンチューブをピニオン移動体に含めるピニオンチューブシフト構造では、樹脂製のホルダとしてのカラーと金属面との摺動構造として、以下のような構造が提案されている。
すなわち、ピニオンチューブにピニオンよりも小径の鍔部を設けて鍔部の端面にワッシャを接触させ、さらに、鍔部とは反対側のワッシャの端面にカラーを接触させる。これにより、ピニオン側摺接面に替えて、ワッシャの端面をカラー（ホルダ）との接触面として利用する（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
この場合、鍔部の端面とワッシャとの間に回転数差が生じ、さらに、ワッシャとカラーとの間にも回転数差が生じることによって、カラーに作用する摩擦トルクは低減する。
しかし、そもそもピニオンチューブシフト構造は 、ピニオン移動体の質量が大きく、電磁スイッチを大型化する必要がある。また、特許文献２では、ワッシャの内周がピニオンチューブの外周に接触しワッシャの内周とピニオンチューブの外周との間にも摩擦トルクが発生するものであり、ワッシャの挿入による摩擦トルクの低減効果を損なう虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１１５７４３号公報
【特許文献２】特開２０１３−０８３１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ピニオンシフト構造を採用するスタータにおいて、部品コストや加工コストを上げることなく、ホルダの回転摺接による磨耗を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の第１発明によれば、スタータは、電動モータのトルクを内燃機関のリングギヤに伝達するピニオンを備え、電磁スイッチによりシフトレバーを回転させてピニオンをリングギヤに噛み合わせるものである。また、ピニオンは、リングギヤに噛み合う歯部、および、歯部とは軸方向に関してリングギヤの反対側に伸びる筒部を有する。
【００１１】
そして、スタータは、以下に説明するホルダとワッシャとを備える。
まず、ホルダは、軸方向に関してリングギヤの反対側でピニオンに相対回転可能に一体化され、シフトレバーの一端を保持してピニオンとともに軸方向に移動するものであり、樹脂製である。また、ワッシャは、ピニオンとホルダとにより軸方向に挟まれ、筒部の外周面との間に径方向の隙間を形成して保持される。
このような構造により、ピニオンシフト構造を採用するスタータにおいて、部品コストや加工コストを上げることなく、ホルダの回転摺接による磨耗を低減することができる。
【００１２】
すなわち、ワッシャは、安価であるにもかかわらず平面精度が高い。そこで、ワッシャをピニオンとホルダとにより軸方向に挟むことで、ホルダ側摺接面に直接接触する接触面として、安価かつ平面精度が高いワッシャの金属面を利用することができる。さらに、ピニオン側摺接面にも、安価かつ平面精度が高いワッシャの金属面を直接接触させることができる。
【００１３】
また、ワッシャがピニオンおよびホルダの両方に対して相対回転可能であることから、ピニオンとワッシャとの間に回転数差が生じ、さらに、ワッシャとホルダとの間にも回転数差が生じる。このため、ワッシャとホルダとの間の回転数差は、従来のピニオンシフト構造においてホルダ側摺接面とピニオン側摺接面との間に生じていた回転数差よりも小さくなる。この結果、ホルダ側摺接面が回転摺接により受ける摩擦トルクを低減することができる。
以上により、ピニオンシフト構造を採用するスタータにおいて、部品コストや加工コストを上げることなく、ホルダの回転摺接による磨耗を低減することができる。
【００１４】
本願の第１発明に従属する第２発明によれば、ホルダの表面の内、ワッシャの一方の端面と軸方向に向かい合ったり接触したりする接触面（ホルダ側摺接面）は、ワッシャの外周よりも小径である。
これにより、ワッシャの外周を径大にしてワッシャの慣性モーメントを高めることで、ピニオンの回転に伴うワッシャの連れ回りを抑制することができる。このため、ホルダ側摺接面とワッシャの金属面との回転摺接を緩和することができる。
【００１５】
この結果、ホルダの回転摺接による磨耗を更に低減することができる。
ここで、慣性モーメントは回転半径の２乗に比例して増加するので、ワッシャ外周の径大化によるワッシャの連れ回り抑制効果は、ホルダの磨耗低減効果を高める上で極めて有効である。
【００１６】
本願の第１、第２発明に従属する第３発明によれば、ピニオンの外周はワッシャの外周よりも小径である。
これにより、第２発明と同様に、ワッシャ外周の径大化によりワッシャの慣性モーメントを高めてワッシャの連れ回りを抑制することができるので、ホルダの磨耗低減効果を高めることができる。
【００１７】
なお、慣性モーメントは質量を増やすことでも高めることができるものの、ワッシャの質量を増やすとピニオン移動体の質量が増加して電磁スイッチに対する負荷が大きくなる。これに対し、ワッシャにおいて外周を径大にすることで、質量の増加を抑えながら慣性モーメントを高めることができるので、電磁スイッチに対する負荷の増加を抑えつつ、ワッシャの慣性モーメントを高めてホルダの磨耗低減効果を高めることができる。
【００１８】
本願の第１〜第３発明に従属する第４発明によれば、ワッシャの内周は筒部の外周よりも大径である。
これにより、ワッシャの内周に筒部の外周を接触させないようにすることができる。このため、ワッシャが筒部から摩擦トルクを受けるのを阻止することができる。
【００１９】
本願の第１〜第４発明に従属する第５発明によれば、ピニオンは、軸方向に関してリングギヤの反対側で歯部に連続する歯底部を有する。また、歯底部のリングギヤの反対側の端面がワッシャの一方の端面と軸方向に向かい合ったり接触したりする接触面（ピニオン側摺接面）をなし、筒部は、歯底部から軸方向に関してリングギヤの反対側に伸びている。
【００２０】
さらに、筒部の外周面の内、接触面から連続する軸方向の所定範囲は、接触面に近いほど径大であり、かつ、内周側に凹をなすテーパ状の曲面である。そして、ワッシャの内周は、曲面の一部に接触して保持されている。
これにより、ワッシャが筒部から受ける摩擦トルクを最小限に抑制しながら、曲面によりワッシャを径方向に保持することができる。
【００２１】
本願の第１〜第５発明に従属する第６発明によれば、ワッシャの枚数は複数である。
これにより、ワッシャの枚数を増減することで、ピニオン移動体の質量や軸方向の寸法を調節することができる。また、複数のワッシャの内、ホルダ側摺接面に接触するワッシャの回転数を調節することができるので、ホルダの磨耗をより効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】スタータの全体構成図である（実施例１）。
【図２】（ａ）はピニオン移動体の構成図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図であり、スタータの要部構成図である（実施例１）。
【図３】スタータの要部構成図である（実施例２）。
【図４】スタータの要部構成図である（実施例３）。
【図５】スタータの要部構成図である（実施例４）。
【図６】スタータの要部構成図である（実施例５）。
【図７】スタータの要部構成図である（実施例６）。
【図８】ピニオン移動体を押し出す前のスタータの要部構成図である（実施例７）。
【図９】ピニオン移動体を押し出した後のスタータの要部構成図である（実施例７）。
【図１０】スタータの要部構成図である（実施例８）。
【図１１】スタータの要部構成図である（変形例）。
【図１２】スタータの要部構成図である（変形例）。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ―ＸＩＩＩ断面図である（変形例）。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
実施形態のスタータを実施例に基づき説明する。
【実施例】
【００２４】
〔実施例１の構成〕
実施例１のスタータ１の構成を、図１を用いて説明する。
スタータ１は、車両（図示せず。）のエンジンルーム内に搭載されて内燃機関（図示せず。）を始動するものであり、電動モータ２、電磁スイッチ３、ピニオン４、シフトレバー５、ドライブシャフト６、ハウジング７および一方向クラッチ（図示せず。）等を備える。そして、スタータ１は、電磁スイッチ３によりシフトレバー５を回転させてピニオン４をリングギヤ８に噛み合わせるとともに、ピニオン４により電動モータ２のトルクを内燃機関のリングギヤ８に伝達して内燃機関を始動する。
【００２５】
ここで、電動モータ２は、内燃機関を始動するトルクを発生するものであり、電機子、界磁、ブラシおよび整流子等を有する周知の直流電動機である。
また、電磁スイッチ３は、乗員のスイッチオン操作により、ピニオン４を軸方向に前進させ、リングギヤ８に当接させて噛み合わせるとともに、電動モータ２への通電をオンするものであり、コイル、可動接点および固定接点等を有する周知構造を呈する。
【００２６】
また、ピニオン４は、電動モータ２の出力軸と同軸に組み入れられたドライブシャフト６にヘリカルスプラインを介して嵌合している。すなわち、ピニオン４の内周、ドライブシャフト６の外周には、それぞれ、雌ヘリカルスプライン１０、雄ヘリカルスプライン１１が設けられており、雌、雄ヘリカルスプライン１０、１１が噛み合っている。
【００２７】
また、シフトレバー５は、支点部を中心として回転自在にハウジング７等により支持されている。そして、一端がピニオン４の側に保持され（後記するホルダ１２に保持され、）、他端が電磁スイッチ３の側に連結されている。これにより、シフトレバー５は、電磁スイッチ３が動作することでピニオン４を軸方向に前進させ、電磁スイッチ３が動作を停止することで、ピニオン４を軸方向に後退させる。
【００２８】
また、ドライブシャフト６は、例えば、遊星歯車式の減速機（図示せず。）を介して電動モータ２からトルクを伝達されて回転駆動されるものであり、電動モータ２の出力軸と同軸に組み入れられている。
さらに、ハウジング７は、ピニオン４やドライブシャフト６等を収容してスタータ１の外郭の一部をなす。また、ハウジング７の先端には、ドライブシャフト６の先端を回転自在に支持する軸受１３が収容されている。
【００２９】
なお、一方向クラッチは、電動モータ２のトルクがドライブシャフト６、ピニオン４を介してリングギヤ８に伝わるのを許容し、内燃機関の始動後、空転して内燃機関のトルクがドライブシャフト６から電動モータ２の出力軸に伝わるのを遮断する周知構造を有するものである。
【００３０】
以上の構成により、スタータ１では、乗員のスイッチオン操作により電磁スイッチ３が動作すると、シフトレバー５が回転駆動されてピニオン４およびホルダ１２が一体になって軸方向に前進するとともに電動モータ２への通電がオンされ電動モータ２がトルクの出力を開始する。これにより、ピニオン４がリングギヤ８に当接して噛み合うとともに、電動モータ２のトルクによりリングギヤ８が回されて内燃機関が始動される。
【００３１】
また、内燃機関の始動後、リングギヤ８が高速回転を開始するとピニオン４およびドライブシャフト６も高速回転して一方向クラッチが空転し、ドライブシャフト６と電動モータ２との間のトルクの伝達が遮断される。やがて、電磁スイッチ３が動作を停止すると、シフトレバー５がピニオン４の前進時とは逆の方向に回転駆動されてピニオン４が軸方向に後退し、ピニオン４がリングギヤ８から離脱する。また、電動モータ２への通電がオフされ電動モータ２がトルクの出力を停止する。
【００３２】
以下、スタータ１の特徴的な構成等を、図２を用いて説明する。
まず、ピニオン４は、歯先を有して実質的にリングギヤ８にかみ合う歯部１５を具備し、歯部１５は、冷鍛製造において軸方向一端側に型を抜くことで設けられている。また、歯部１５の軸方向他端側に連続するフランジ状の部分は、歯部１５の歯先を形成する冷鍛製造において打ち抜かれない部分であって歯底部１６をなす。
【００３３】
さらに、ピニオン４は、歯底部１６から軸方向他端側に軸方向に伸びる円筒状の筒部１７を有している。また、筒部１７は段を形成して縮径しており、段の軸方向他端側は軸方向一端側よりも小径である（以下、筒部１７において段の軸方向他端側、一端側の部分をそれぞれ小径部１８、大径部１９と呼ぶ。）。そして、筒部１７は、冷鍛製造において軸方向他端側に型を抜くことで設けられている。このため、大径部１９の外周面１９ａの内、歯底部１６の軸方向他端側の端面１６ａから連続する軸方向の所定範囲は、端面１６ａに近いほど径大であり、かつ、内周側に凹をなすテーパ状の曲面２０である。
【００３４】
そして、曲面２０は、曲面２０以外の外周面１９ａ、および、端面１６ａと滑らかに連続している。
なお、以下の説明では、曲面２０の軸方向一端（つまり、端面１６ａと曲面２０との接続部）を曲面一端２０ａと呼び、曲面２０の軸方向他端（つまり、曲面２０以外の外周面１９ａと曲面２０との接続部）を曲面他端２０ｂと呼ぶ。
【００３５】
そして、スタータ１は、特徴的な構成要素として以下のホルダ１２およびワッシャ２２を備える。
まず、ホルダ１２は、シフトレバー５の一端（図１参照。：以下、レバー端２３と呼ぶことがある。）を保持する樹脂製の部材であり、筒部１７の大径部１９に嵌合されてピニオン４に一体化している。なお、ホルダ１２は、ピニオン４に対し相対回転可能となるように嵌合されており、歯底部１６の軸方向他端側に位置する。また、ホルダ１２は、以下の一端側、他端側規制部２４、２５および回転規制部２６を有し、一端側、他端側規制部２４、２５および回転規制部２６により形成される領域にレバー端２３を収容している。
【００３６】
ここで、一端側、他端側規制部２４、２５は、レバー端２３に軸方向一端側、他端側それぞれの側で接触してレバー端２３の軸方向への移動を規制する部分であり、筒部１７が通る嵌合穴は一端側規制部２４に設けられている。また、回転規制部２６は、ホルダ１２自身の回転を規制するものであり、一端側、他端側規制部２４、２５を軸方向に架橋するように設けられ、レバー端２３の外周側に配置されている。そして、ホルダ１２全体が回転しようとすると回転規制部２６がレバー端２３に当たり、回転規制部２６がレバー端２３に当たることによってホルダ１２全体の回転が規制される。
【００３７】
次に、ワッシャ２２は、ピニオン４とホルダ１２との間に配置され、ピニオン４とホルダ１２とにより軸方向に挟まれて保持されている。
すなわち、ワッシャ２２の軸方向一端側の金属面２２ａは歯底部１６の端面１６ａに接触する。つまり、端面１６ａはワッシャ２２に接触する接触面をなす（以下、端面１６ａを金属面１６ａと呼ぶ。）。また、ワッシャ２２の軸方向他端側の金属面２２ｂは一端側規制部２４の軸方向一端面に接触している。つまり、一端側規制部２４の軸方向一端面は、ホルダ１２の表面の内、ワッシャ２２に軸方向に接触する接触面をなす（以下、一端側規制部２４の軸方向一端面を樹脂面２４ｂと呼ぶ。）。
【００３８】
そして、ワッシャ２２の内周には筒部１７の大径部１９が通っており、ワッシャ２２は、大径部１９に対して外周側に径方向の隙間２７を形成して保持される。また、ワッシャ２２の外周径は、金属面１６ａの外周径より大径であり、かつ、樹脂面２４ｂの外周径よりも大径である。
【００３９】
さらに、ワッシャ２２の内周は大径部１９の外周よりも大径であり、ワッシャ２２の内周径ｄは曲面一端２０ａの直径、すなわち、曲面２０の最大径Ｄよりも大きい。ここで、実施例１では、曲面一端２０ａと曲面他端２０ｂとの軸方向距離、すなわち、曲面２０の軸方向長さＬはワッシャ２２の厚さｔに等しい。そして、ワッシャ２２は、ピニオン４と同軸に組み込まれており、ワッシャ２２の内周面２２ｃと曲面一端２０ａとの径方向の距離は全周で等しくｄ／２−Ｄ／２に一致している。また、内周面２２ｃは、全範囲が曲面２０から外周側に離れて隙間２７を形成している。
【００４０】
なお、筒部１７の小径部１８には金属製の規制体２８が圧入により装着されている。ここで、規制体２８は、ホルダ１２およびワッシャ２２が筒部１７から軸方向他端側に外れるのを規制するものである。また、規制体２８は、小径部１８に対して圧入される円筒部２８ａと、円筒部２８ａの軸方向一端に設けられる鍔部２８ｂとを有する。そして、鍔部２８ｂと一端側規制部２４との間にもワッシャ２９が配置され、ワッシャ２９の内周面と小径部１８の外周面との間に隙間が形成されている。
【００４１】
以上により、ホルダ１２、ワッシャ２２、規制体２８およびワッシャ２９はピニオン４とともに、シフトレバー５により駆動されるピニオン移動体を構成する。このため、スタータ１は、ピニオン移動体に金属製のピニオンチューブを含めず、かつ、ホルダ１２を樹脂製にして軽量にするピニオンシフト構造となっている。
【００４２】
そして、電磁スイッチ３の動作により、シフトレバー５が回転駆動されると、レバー端２３がホルダ１２を軸方向一端側に押し、さらに、ホルダ１２がワッシャ２２を軸方向一端側に押すとともにワッシャ２２がピニオン４を軸方向一端側に押すことで、ピニオン移動体が一体となって軸方向に前進する。これにより、ピニオン４がリングギヤ８に当接して噛み合うとともに、電動モータ２のトルクによりリングギヤ８が回されて内燃機関が始動される。
【００４３】
また、内燃機関の始動後、電磁スイッチ３が動作を停止すると、シフトレバー５がピニオン移動体の前進時とは逆の方向に回転駆動される。これにより、レバー端２３がホルダ１２を軸方向他端側に押し、さらに、ホルダ１２がワッシャ２９を介して規制体２８を軸方向他端側に押すことで、ピニオン移動体が一体となって軸方向に後退する。これにより、ピニオン４がリングギヤ８から離脱する。
【００４４】
また、内燃機関の始動によりリングギヤ８が高速回転され、これに伴いピニオン４が高速で回転すると、金属面１６ａと金属面２２ａとの間、および、樹脂面２４ｂと金属面２２ｂとの間の両方またはいずれか一方で回転摺接が発生する。
すなわち、ピニオン４が回転すると、金属面１６ａがピニオン側摺接面となって金属面２２ａとの間で回転摺接したり、樹脂面２４ｂがホルダ側摺接面となって金属面２２ｂとの間で回転摺接したりする。
【００４５】
また、ピニオン４が回転すると、規制体２８が小径部１８に対して圧入されていることから、鍔部２８ｂとワッシャ２９との間、および、一端側規制部２４とワッシャ２９との間の両方または一方で回転摺接が発生する。なお、ワッシャ２９の内周面は小径部１８の外周面との間に隙間を形成しているので、ワッシャ２９の内周面と小径部１８の外周面との間に回転摺接は発生しない。そして、ピニオン４、ワッシャ２２およびホルダ１２の３つの間の摩擦トルクの大きさは、規制体２８の小径部１８に対する圧入により設定される。
【００４６】
〔実施例１の効果〕
実施例１のスタータ１によれば、ホルダ１２は、樹脂製であり、ピニオン４の軸方向他端側でピニオン４に相対回転可能に一体化され、シフトレバー５のレバー端２３を保持してピニオン４とともに軸方向に移動する。また、ワッシャ２２は、ピニオン４とホルダ１２とにより軸方向に挟まれ、筒部１７の外周面１９ａとの間に径方向の隙間２７を形成して保持される。
このような構造により、ピニオンシフト構造を採用するスタータ１において、部品コストや加工コストを上げることなく、ホルダ１２の回転摺接による磨耗を低減することができる。
【００４７】
すなわち、ワッシャ２２は、安価であるにもかかわらず平面精度が高い。そこで、ワッシャ２２をピニオン４とホルダ１２とにより軸方向に挟むことで、ホルダ側摺接面である樹脂面２４ｂに直接接触する接触面として、平面精度が高いワッシャ２２の金属面２２ｂを利用することができる。さらに、ピニオン側摺接面である金属面１６ａにも、平面精度が高いワッシャ２２の金属面２２ａを直接接触させることができる。
【００４８】
また、ワッシャ２２がピニオン４およびホルダ１２の両方に対して相対回転可能であることから、ピニオン４とワッシャ２２との間に回転数差が生じ、さらに、ワッシャ２２とホルダ１２との間にも回転数差が生じる。このため、ワッシャ２２とホルダ１２との間の回転数差は、従来のピニオンシフト構造においてホルダ側摺接面とピニオン側摺接面との間に生じていた回転数差よりも小さくなる。この結果、ホルダ側摺接面である樹脂面２４ｂが回転摺接により受ける摩擦トルクを低減することができる。
【００４９】
以上により、ピニオンシフト構造を採用するスタータ１において、部品コストや加工コストを上げることなく、ホルダ１２の回転摺接による磨耗を低減することができる。
例えば、ピニオン側摺接面（金属面１６ａ）に関し、平面精度を高める加工を施さずに鍛造面のままピニオン４をスタータ１に組み込むことで、加工コストを上げることなく、ホルダ１２の回転摺接による磨耗を低減することができる。
【００５０】
また、ホルダ側摺接面（樹脂面２４ｂ）は、ワッシャ２２の外周よりも小径であり、ピニオン４の外周はワッシャ２２の外周よりも小径である。
これにより、ワッシャ２２の外周を径大にしてワッシャ２２の慣性モーメントを高めることで、ピニオン４の回転に伴うワッシャ２２の連れ回りを抑制することができる。このため、樹脂面２４ｂと金属面２２ｂとの回転摺接が緩和される。この結果、ホルダ１２の回転摺接による磨耗を更に低減することができる。
【００５１】
ここで、慣性モーメントは回転半径の２乗に比例して増加するので、ワッシャ２２の外周の径大化によるワッシャ２２の連れ回り抑制効果は、ホルダ１２の磨耗低減効果を高める上で極めて有効である。
【００５２】
なお、慣性モーメントは質量を増やすことによっても高めることができるものの、ワッシャ２２の質量を増やすとピニオン移動体の質量が増加して電磁スイッチ３に対する負荷が大きくなる。これに対し、ワッシャ２２において外周を径大にすることで、質量の増加を抑えながら慣性モーメントを高めることができるので、電磁スイッチ３に対する負荷の増加を抑えつつ、ワッシャ２２の慣性モーメントを高めてホルダ１２の磨耗低減効果を高めることができる。
【００５３】
また、ワッシャ２２の内周は筒部１７の外周（曲面１９）よりも大径である。
これにより、ワッシャ２２の内周に筒部１７の外周を接触させないようにすることができる。このため、ワッシャ２２が筒部１７から摩擦トルクを受けるのを阻止することができる。
【００５４】
〔実施例２〕
実施例２のスタータ１によれば、図３に示すように、実施例１のスタータ１に対し、ワッシャ２２の内周径ｄが大きく、内周面２２ｃは更に曲面２０から外周側に離れており、隙間２７が拡大している。すなわち、実施例２のスタータ１では、ワッシャ２２において内周径ｄを拡大することで、慣性モーメントの低下を抑えつつ質量を減らし、ピニオン移動体の質量を減少させて電磁スイッチ３の負荷を低減している。
【００５５】
〔実施例３〕
実施例３のスタータ１によれば、図４に示すように、ワッシャ２２の内周径ｄが曲面２０の最大径Ｄよりも小さい。また、内周面２２ｃの内、軸方向一端を含む角近傍の部分は、軸方向一端側ほど径大、かつ、内周側に凸をなす曲面３１として設けられている。さらに、曲面３１は、金属面２２ａと滑らかに連続している。
なお、以下の説明では、曲面３１の軸方向一端（つまり、金属面２２ａと曲面３１との接続部）を曲面一端３１ａと呼び、曲面３１の軸方向他端を曲面他端３１ｂと呼ぶ。
【００５６】
そして、曲面一端３１ａは、ワッシャ２２を組み付けた状態において、曲面一端２０ａに一致している。
また、実施例３のスタータ１によれば、ワッシャ２２の外周径は、金属面１６ａの外周径より小径であり、かつ、樹脂面２４ｂの外周径よりも小径である。
【００５７】
〔実施例４〕
実施例４のスタータ１によれば、図５に示すように、ワッシャ２２の厚さｔが曲面２０の軸方向長さＬよりも大きい。このため、隙間２７は、実施例１に比べて軸方向他端側に拡大しており、内周面２２ｃは、曲面２０以外の外周面１９ａとの間にも隙間２７を形成する。また、ワッシャ２２の慣性モーメントは、厚さｔを大きくして質量を増加させることで実施例１よりも高くなっている。
なお、ワッシャ２２の内周径ｄは曲面２０の最大径Ｄよりも大きい。また、ワッシャ２２の外周径は、金属面１６ａの外周径より大径であり、かつ、樹脂面２４ｂの外周径よりも大径である。
【００５８】
〔実施例５〕
実施例５のスタータ１によれば、図６に示すように、ワッシャ２２の厚さｔが曲面２０の軸方向長さＬよりも小さい。このため、ピニオン４の軸よりも鉛直上方では、内周面２２ｃの軸方向の一端（以下、内周一端２２ｃａと呼ぶ。）が曲面２０に接触しており、ピニオン４の軸よりも鉛直下方では、内周面２２ｃの全体が曲面２０から離れている。
【００５９】
また、金属面１６ａと金属面２２ａとの間に軸方向の隙間３３が形成されている。
そして、電磁スイッチ３の動作により、シフトレバー５が回転駆動されると、レバー端２３がホルダ１２を軸方向一端側に押し、さらに、ホルダ１２がワッシャ２２を軸方向一端側に押す。
【００６０】
これにより、隙間３３が縮まり、ワッシャ２２は、曲面２０に乗り上げながら、動けなくなる位置まで軸方向に前進する。この間、ワッシャ２２は、内周一端２２ｃａの曲面２０への接触を通じてピニオン４を軸方向一端側に押す。その後、ピニオン４が回転すると、ピニオン４とワッシャ２２との間の回転摺接は、内周一端２２ｃａと曲面２０との間でのみ発生するので、ワッシャ２２がピニオン４から受ける摩擦トルクは大幅に低減する。
【００６１】
なお、実施例５では、ワッシャ２２の厚さｔが曲面２０の軸方向長さＬよりも小さいので、ワッシャ２２の質量が小さくなる。このため、ピニオン移動体の質量が小さくなるので、電磁スイッチ３を小型化する上で有利である。
【００６２】
〔実施例６〕
実施例６のスタータ１によれば、図７に示すように、ワッシャ２２の厚さｔが曲面２０の軸方向長さＬよりも小さい。また、ワッシャ２２の内周径ｄは曲面２０の最大径Ｄよりも小さい。このため、金属面１６ａと金属面２２ａとの間に軸方向の隙間３３が形成されている。
【００６３】
また、実施例６のスタータ１によれば、実施例５のスタータ１と異なり、ピニオン４の軸の鉛直上方、下方ともに、内周一端２２ｃａが曲面２０に接触している。これにより、電磁スイッチ３が動作しても、隙間３３は詰まらず、ピニオン４は、内周一端２２ｃａと曲面２０との接触により、ワッシャ２２によって軸方向一端側に押され、軸方向に前進する。また、ピニオン４が回転すると、ピニオン４とワッシャ２２との間の回転摺接は、内周一端２２ｃａと曲面２０との間でのみ発生するので、ワッシャ２２がピニオン４から受ける摩擦トルクは大幅に低減する。
【００６４】
〔実施例７〕
実施例７のスタータ１によれば、図８に示すように、ワッシャ２２の厚さｔが曲面２０の軸方向長さＬよりも小さい。また、ワッシャ２２の内周面２２ｃは、全体が曲面３１であり円筒状の部分を有さず、金属面２２ａと滑らかに連続しており、曲面他端３１ｂは金属面２２ｂの内周縁に一致している。そして、ワッシャ２２は、ピニオン４の軸よりも鉛直上方において、曲面他端３１ｂにより曲面２０以外の外周面１９ａに接触しており、ピニオン４の軸よりも鉛直下方では、内周面２２ｃ（曲面３１）の全体が内周面１９ａから離れている。
【００６５】
また、ワッシャ２２の内周径ｄは曲面他端３１ｂの直径であり、内周径ｄは曲面２０の最大径Ｄよりも小さい。また、曲面一端３１ａの直径は最大径Ｄよりも大きく、曲面一端３１ａは、ピニオン４の軸よりも鉛直上方において、曲面一端２０ａよりも外周側に位置している。さらに、内周面２２ｃ（曲面３１）の曲率半径は、鉛直方向に平行、かつ、ピニオン４の軸を含む断面において、曲面２０の曲率半径よりも大きい。
【００６６】
そして、電磁スイッチ３の動作によりシフトレバー５が回転駆動されると、ホルダ１２がワッシャ２２を軸方向一端側に押すことで、図９に示すように、隙間３３が詰まって金属面２２ａが金属面１６ａに当たる。また、ワッシャ２２は、金属面２２ａが金属面１６ａに当たるまでの間、曲面他端３１ｂが曲面２０に乗り上げながら軸方向に前進する。
なお、ホルダ１２において、一端側規制部２４に設けられた嵌合穴は、軸方向一端近傍が他の部分よりも僅かに拡大しており、樹脂面２４ａは、曲面他端２２ｂよりも軸方向一端側に移動することができる。
【００６７】
そして、ピニオン４が回転すると、金属面１６ａは金属面２２ａに回転摺接し、内周面２２は、曲面他端３１ｂにおいてのみ曲面２０の回転摺接を受ける。このため、ワッシャ２２は、軸方向以外に径方向にピニオン４から摩擦トルクを受けるものの、径方向に受ける摩擦トルクは曲面他端３１ｂにおいて受けるものに限定され、さほど大きくならない。
【００６８】
また、実施例７のスタータ１によれば、内周面２２ｃの全体を曲面３１にするとともに内周面２２ｃ（曲面３１）の曲率半径を曲面２０の曲率半径よりも大きくし、さらに、曲面他端３１ｂにおいてのみ内周面２２ｃを外周面１９ａに接触させている。
これにより、曲面２０への乗り上げが生じる場合に、曲面２０に乗り上げる部分の磨耗を抑制することができる。このため、曲面２０への乗り上げが生じる場合でも、シフトレバー５によるピニオン４の押出し量（軸方向への前進幅）の変動を抑制することができる。
【００６９】
なお、ワッシャ２２の厚さｔが小さくてもワッシャ２２の曲面２０への乗り上げを防止するべく、厚さｔに合わせて曲面２０の曲率半径低減を指向することも考えられる。しかし、切削により曲率半径を低減する場合、刃具が磨耗しやすく、加工速度を下げる必要がある。また、冷鍛製造の場合、曲率半径が小さいほど加工荷重を高める必要があり、型寿命が短くなってしまう。
このため、ワッシャ２２の曲面２０への乗り上げ防止を意図して曲面２０の曲率半径を低減することは好ましくない。
【００７０】
〔実施例８〕
実施例８のスタータ１によれば、図１０に示すように、ピニオン４において金属面１６ａと外周面１９ａとの間が内周側にえぐり取られて窪み３５が設けられ、曲面２０が存在しない。また、ワッシャ２２は内周面２２ｃに曲面３１が設けられておらず内周一端２２ｃａは、窪み３５に突出している。さらに、ワッシャ２２の内周径ｄは大径部１９の外周径に等しく、ワッシャ２２は、窪み３５近傍の大径部１９の外周面１９ａに接触して保持されている。このため、ピニオン４が回転すると、ワッシャ２２は大径部１９から径方向に摩擦トルクを受けるものの、径方向に受ける摩擦トルクは、窪み３５近傍の大径部１９の外周面１９ａにおいて受けるものに限定され、さほど大きくならない。
【００７１】
〔変形例〕
スタータ１の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
例えば、実施例のスタータ１によれば、ワッシャ２２の枚数は１であったが、複数にしてもよい。
これにより、ワッシャ２２の枚数を増減することで、ピニオン移動体の軸方向の寸法、質量を調節することができる。また、複数のワッシャ２２の内、樹脂面２４ｂに接触するワッシャ２２の回転数を調節することができるので、ホルダ１２の磨耗をより効果的に抑制することができる。
【００７２】
また、内径や外径が異なる複数のリング状の円板を軸方向に重ねて接合することで１つのワッシャ２２を設けてもよい。例えば、図１１に示すように、外径が同じで内径が異なる２枚の円板２２Ａ、２２Ｂを軸方向に重ねて接合することでワッシャ２２を設けてもよい。
図１１によれば、軸方向一端側の円板２２Ａの内周面２２Ａｃの直径は曲面２０の最大径Ｄより大きく、大径部１９の外周面１９ａとの間に隙間２７が形成されている。また、円板２２Ｂは筒部１７に対し隙間嵌めされている。なお、円板２２Ａ、２２Ｂの接合の態様は溶接やはんだ付け等である。また、円板２２Ａ、２２Ｂを接合せず、それぞれ個別のワッシャ２２として組み入れてもよい。
【００７３】
さらに、図１２、図１３に示すように、異なる２つの内径、外径を有する２つのリング状の円板２２Ｃ、２２Ｄを径方向に連結することで１つのワッシャ２２を設けてもよい。この場合、金属面２２ａの範囲を径方向外周側、内周側それぞれの側に限定できるので、金属面２２ａが金属面１６ａから軸方向に受ける摩擦トルクを抑制することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１  スタータ  ２  電動モータ  ３  電磁スイッチ  ４  ピニオン  ５  シフトレバー
８  リングギヤ  １２  ホルダ  １５  歯部  １７筒部  １９ａ  外周面  ２２  ワッシャ  ２３  レバー端（一端）  ２７  隙間
【図１】
2015137602.tif 000003
【図２】
2015137602.tif 000004
【図３】
2015137602.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015137602.tif 000007
【図６】
2015137602.tif 000008
【図７】
2015137602.tif 000009
【図８】
2015137602.tif 000010
【図９】
2015137602.tif 000011
【図１０】
2015137602.tif 000012
【図１１】
2015137602.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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