(57)【要約】【課題】スタータのピニオン移送機構に二股構造のレバー部材を使い、手作業によりスタータの各部品を順次組み立てていく場合に、二股形状のレバー部材をスタータ内の狭い空間部で組み立てるに際して誤組みが発生するのを防止して、組み立て作業性を改善し、安価で信頼性に優れたスタータを提供する。【解決手段】ピニオンを出力軸上で軸方向に移動させるためにピニオン駆動手段の駆動部材の穴部と係合するレバー部材を有し、駆動部材の穴部と係合するレバー部材の一端部が二股構造のスタータにおいて、上記駆動部材の穴部周辺を構成する部材の板厚をＬ２とし、かつ上記駆動部材の穴部と係合するレバー部材の二股部の溝幅をＬ１としたとき、Ｌ１＜Ｌ２とする。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動力を発生させるモータと、出力軸上で軸方向の移動と回転が可能なピニオンと、ピニオンを出力軸上で軸方向に移動させるためのピニオン駆動手段と、ピニオンを出力軸上で軸方向に移動させるためにピニオン駆動手段の駆動部材の穴部と係合するレバー部材とを有し、駆動部材の穴部と係合するレバー部材の一端部が二股構造のスタータにおいて、
上記駆動部材の穴部周辺を構成する部材の板厚をＬ２とし、かつ上記駆動部材の穴部と係合するレバー部材の二股部の溝幅をＬ１としたとき、
Ｌ１＜Ｌ２
としたことを特徴とするスタータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスタータに係り、特に、ピニオンを出力軸上で軸方向に移動させるための動力源であるピニオン駆動手段の駆動部材の穴部周辺形状に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スタータは、回転駆動力を発生するモータ、モータの出力軸にスプライン係合されたローラクラッチ、このローラクラッチと一体に出力軸上を摺動可能に設けられたピニオン、モータへの通電を制御するとともに、シフトレバーとレバースプリング等で構成されるピニオン移送機構を介してローラクラッチと一体のピニオンをモータの出力回転軸上でエンジンのリングギヤ側に移動させるための動力源であるマグネティックスイッチ等から構成されている。
【０００３】
従来のスタータのピニオン移送機構は、例えば、特開平１０−１６９５３４号公報に記載のように、レバー部材の棒状の一端部をマグネティックスイッチの駆動部材であるプランジャーの角穴部に係合する構造としていた。
【０００４】
従来のスタータにおいて、鉄製レバー部材を用いたピニオン移送機構の場合、レバー部材は２枚の鉄板を溶接等によって張り合わせ、その張り合わされた棒状の一端部がマグネティックスイッチのプランジャーの角穴部に係合され、一方で、二股状となった他端はローラクラッチに係合されている。
【０００５】
そして、自動車のエンジン始動時に運転者がキースイッチを投入（ＯＮ）すると、マグネティックスイッチの電磁力によってプランジャーが引き込まれ、プランジャーの角穴部と係合したレバー部材が回動するとともにレバースプリングの力がレバー部材に作用して、レバー部材によってピニオンがリングギヤ方向に移送されて、このリングギヤと噛み合わされ、モータの回転駆動力によりエンジンを回転駆動して、エンジンが始動する。
【０００６】
次にエンジン始動後、運転者がキースイッチを開放（ＯＦＦ）すると、マグネティックスイッチのプランジャーは戻しバネのバネ力で元の位置に戻され、レバー部材を介してピニオンを元の位置に移送してリングギヤから離間させる。
【０００７】
なお、スタータのピニオン移送機構に関連する従来技術は、前掲公報以外に、例えば特開平５−２６１３６号、特開平５−２８０４５０号、特開平９−１７７６４５号、特開平９−２３６０７０号公報等を挙げることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ピニオンのリングギヤ方向への移送時、並びに、ピニオンをリングギヤから離間させるときには、上記レバー部材には曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントに対するレバー部材の剛性および強度が十分に確保されていない場合には、このレバー部材の動作応答能力が低下するばかりでなく、レバー部材の耐久性も低下する場合がある。
【０００９】
したがって、レバー部材の材質を鉄等の金属から縦弾性係数および引張強度が小さいプラスチックに変更したとき、プランジャーの角穴部と係合するレバー部材端部の剛性および強度を十分に確保することが難しいという課題があった。
【００１０】
このため、レバー部材を構成するプラスチックの材質を剛性および強度が高いもの、すなわち、縦弾性係数および引張強度が大きいものに変更することも考えられるが、高価格となるため、望ましくはない。
【００１１】
また、プランジャーの角穴部と係合するプラスチック製レバー部材端部の断面形状を大きくして剛性および強度を向上すると、プランジャーの角穴部の寸法を大きい形状に変更しなければならず、鉄等の金属製レバー部材とプラスチック製レバー部材の両方を使う場合に、プランジャーの共用化が出来なくなるため望ましくない。
【００１２】
そこで、プランジャーの角穴部と係合する金属製（２部材張合わせ構造）レバー部材の一端部が二股構造となるように構成し、２部材張合わせ構造の金属製レバー部材とプラスチック製レバー部材を使う場合に、プラスチック製レバー部材のプランジャー係合部の断面形状を大きく構成して剛性および強度を十分に確保するとともに、プランジャーを共用化することが考えられる。しかしながら、この方式では、手作業によりスタータの各部品を順次組み立てていく場合に、二股形状のレバー部材をスタータ内の狭い空間部で組み立てるに際して誤組みが発生する可能性があり、組み立て作業性に課題があった。
【００１３】
本発明の目的は、スタータのピニオン移送機構に二股構造のレバー部材を使い、手作業によりスタータの各部品を順次組み立てていく場合に、二股形状のレバー部材をスタータ内の狭い空間部で組み立てるに際して誤組みが発生するのを防止して、組み立て作業性を改善し、安価で信頼性に優れたスタータを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は次のように構成される。
【００１５】
回転駆動力を発生させるモータと、出力軸上で軸方向の移動と回転が可能なピニオンと、ピニオンを出力軸上で軸方向に移動させるためのピニオン駆動手段と、ピニオンを出力軸上で軸方向に移動させるためにピニオン駆動手段の駆動部材の穴部と係合するレバー部材とを有し、駆動部材の穴部と係合するレバー部材の一端部が二股構造のスタータにおいて、上記駆動部材の穴部周辺を構成する部材の板厚をＬ２とし、かつ上記駆動部材の穴部と係合するレバー部材の二股部の溝幅をＬ１としたとき、
Ｌ１＜Ｌ２
の関係を満たすように構成されている。
【００１６】
上記の構成とすれば、スタータのピニオン移送機構に二股構造のレバー部材を使い、手作業によりスタータの各部品を順次組み立てていく場合に、二股形状のレバー部材をスタータ内の狭い空間部で組み立てるに際して誤組みが発生するのを防止して、組み立て作業性を改善することが出来る。
【００１７】
これにより、安価で信頼性に優れたスタータを提供することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、スタータの概略断面図である。
【００２０】
図１において、スタータは、回転駆動力を発生するモータ１、モータ１の出力軸２にスプライン係合されたローラクラッチ６、このローラクラッチ６と一体に出力軸６上を摺動可能に設けられたピニオン７、モータ１への通電を制御するとともに、シフトレバー８とレバースプリング９等で構成されるピニオン移送機構を介してローラクラッチ６と一体のピニオン７をエンジンのリングギヤ２０側に移送する動力源であるマグネティックスイッチ３等から構成されている。
【００２１】
モータ１の出力軸２は、フロントブラケット４のノーズ部４ａに設けた軸受部４ｂとリヤブラケット５の軸受部５ａとに回転可能に支持される。
【００２２】
また、出力軸２には、ローラクラッチ６とピニオン７とがマグネティックスイッチ３の動力によりレバー部材８を介して摺動可能に支持されている。
【００２３】
そして、フロントブラケット４のインロー部４ｃは、エンジンのスタータ取付部に嵌合し、フロントブラケット４のフランジ部４ｄの取付け穴４ｅにボルトを通してエンジンにねじ止めすることにより、スタータをエンジンに装着している。
【００２４】
レバー部材８は、その中間の支点部８ｃがレバースプリング９と係合し、レバースプリング９によってレバー部材８は支点部８ｃを中心に回動可能に支持されている。そして、レバー部材８のプランジャ係合部８ｂがマグネティックスイッチ３のプランジャー３ａの角穴部３ｂと係合し、レバー部材８の他端は、ローラクラッチ６と係合している。
【００２５】
マグネティックスイッチ３は、通電されて磁力を発生する励磁コイル３ｄ、この励磁コイル３ｄの外周を覆い磁気回路の一部を構成するコイルケース３ｅ、励磁コイル３ｄの内周の後端側に配置されて磁気回路の一部を構成するボス３ｆ、励磁コイル３ｄの内周に軸方向に摺動自在に配置された駆動部材であるプランジャー３ａ、プランジャー３ａの前端に設けられた角穴部３ｂ、ボス３ｆとプランジャー３ａとの間に配設されてプランジャー３ａを常時前方（図１の右側）へ付勢するプランジャー戻しバネ３ｃ、ボス３ｆの軸心位置に軸方向に摺動自在に配置された可動シャフト３ｇ、可動シャフト３ｇの後端に取り付けられてモータ１への通電回路を開閉する可動接点３ｈ、可動接点３ｈと相対して配置されてモータ１への通電回路を開閉するとともに、バッテリに繋がる外部配線との接続を行う一対の固定接点３ｊ等により構成されている。
【００２６】
次に、プランジャー３ａとレバー部材８の構成について図２により説明する。図２は、本発明の一実施形態によるプランジャー３ａとレバー部材８の斜視図である。
【００２７】
図２において、レバー部材は２枚の鉄板を溶接等によって張り合わせ、駆動部材であるプランジャー３ａと係合するレバー部材８の一端部が二股構造となっている。そして、レバー部材８の一端の二股部８ａがプランジャー３ａの角穴部３ｂに挿入され、係合される。また、二股状となった他端はローラクラッチに係合されている。
【００２８】
ここで、プランジャー３ａの角穴部３ｂを構成する角穴周辺部材３ｋの板厚をＬ２とし、レバー部材８の二股部８ａの溝幅をＬ１としたとき、
Ｌ１＜Ｌ２
の関係を満たすように構成されている。
【００２９】
次に、このように構成されたスタータの動作について説明する。
【００３０】
自動車等のエンジン始動時に、運転者が図示しないキースイッチを投入（ＯＮ）すると、図示しないバッテリーからマグネティックスイッチ３の励磁コイル３ｄに通電されて、プランジャー３ａが励磁コイル３ｄの発生する磁力を受けてボス３ｆに吸引される。プランジャー３ａは、プランジャー戻しバネ３ｃのバネ力に抗して後方（図１の左方向）に移動する。このプランジャー３ａの移動に伴って、レバー部材８はレバースプリング９によって支持された支点部８ｃを中心に反時計回りに回動する。このレバー部材８の回動によりローラクラッチ６とピニオン７とを出力軸２上をリングギヤ２０側に移送する。
【００３１】
このとき、ピニオン７とリングギヤ２０の歯の端面どうしが当接（衝突）しない場合には、ピニオン７はそのままリングギヤ２０と噛み合う。
【００３２】
ここで、ピニオン７とリングギヤ２０の歯の端面どうしが当接した場合には、ローラクラッチ６とピニオン７の軸方向の移動は止まるが、プランジャー３ａはレバースプリング９を撓ませながら（弾性変形させながら）さらに吸引されて移動し、可動シャフト３ｇを移動させる。そして、可動接点３ｈが固定接点３ｊに当接すると、モータ１に通電されてモータ１が回転する。この回転駆動力によって、レバースプリング９のバネ力でレバー部材８を介してリングギヤ２０側に押し付けられているローラクラッチ６とピニオン７が回転して、ピニオン７とリングギヤ２０の歯の端面どうしの当接状態が噛み合い可能な位置までずれると、レバースプリング９のバネ力でローラクラッチ６とピニオン７がリングギヤ２０側に押し出され、図３に示すようにピニオン７とリングギヤ２０が噛み合う。
【００３３】
そして、モータ１の回転駆動力は、ローラクラッチ６、ピニオン７及びリングギヤ２０を介してエンジンに伝達され、エンジンを回転駆動し、エンジンが始動される。
【００３４】
エンジン始動後、運転者が図示しないキースイッチを開放（ＯＦＦ）すると、プランジャー３ａが戻しバネ３ｃのバネ力で元の位置に戻される方向に力が作用し、プランジャー３ａが元の位置に戻る。このプランジャー３ａの動きに伴って可動シャフト３ｇも元の位置に戻り、可動接点３ｈが固定接点３ｊから離れてモータ１への通電が遮断され、モータ１の回転が停止する。一方で、プランジャー３ａと係合したレバー部材８は、レバースプリング９によって支持された支点部８ｃを中心に時計回りに回動して、ローラクラッチ６とピニオン７を、図１に示す元の位置に戻して、ピニオン７とリングギヤ２０とを離間させる（ピニオン７とリングギヤ２０との噛み合いを解除する）。
【００３５】
上述したように、レバー部材８がローラクラッチ６とピニオン７とをリングギヤ２０側に移送する時、及び、元の位置に戻す時には、レバー部材８には、曲げモーメントが作用する。このとき、レバー部材８の剛性及び強度が十分に確保されておらず、レバー部材８に過大な曲げモーメントが作用して変形が大きくなると、ピニオン７のリングギヤ２０への噛み合わせ動作の応答性が不十分となったり、レバー部材８の耐久性が低下する場合もある。
【００３６】
このため、レバー部材８には、剛性、強度および耐久性（信頼性）とが要求される。
【００３７】
本実施例では、レバー部材８の二股部８ａが挿入されるプランジャーの角穴部３ｂは大きな角穴で構成されているので、プラスチック製のレバー部材を使う場合に、プラスチック製レバー部材のプランジャー係合部の断面形状を大きくして剛性および強度を確保しながら、鉄製のレバー部材８とプラスチックのレバー部材の両方を使用する場合に、プランジャー３ａを共用化することが出来る。
【００３８】
以上のように、駆動部材であるプランジャーと係合する２部材張合わせ鉄製レバー部材の一端部を二股構造とすることで、プラスチック製のレバー部材を使う場合でも剛性および強度を十分に確保しながら、プランジャーを共用化することが出来るので、スタータの耐久性、信頼性が向上するとともにコスト低減することができる。
【００３９】
そして、プランジャー３ａとレバー部材８を組み立てる際には、プランジャー３ａの角穴部３ｂを構成する角穴周辺部材３ｋの板厚Ｌ２が、レバー部材８の二股部８ａの溝幅Ｌ１よりも小さい（薄い）と、図４に示すような誤組みが発生する可能性があるのに対し、本実施例では、図２に示すように、プランジャー３ａの角穴部３ｂを構成する角穴周辺部材３ｋの板厚Ｌ２が、レバー部材８の二股部８ａの溝幅Ｌ１よりも大きい（厚い）ので誤組みが発生することはなく、組み立て作業性を改善することができる。
【００４０】
また本実施例のように構成すると、プラスチック製のレバー部材を使う場合でも、プラスチック製レバー部材のプランジャー係合部の断面形状を大きくして剛性および強度が確保されるので、低グレードのプラスチック材料の採用、リサイクル材の使用率向上が可能となり、さらに、成形条件の管理値の緩和等により生産性を向上してプラスチック製レバー部材の更なるコスト低減が可能になるという効果もある。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、スタータのピニオン移送機構に二股構造のレバー部材を使い、手作業によりスタータの各部品を順次組み立てていく場合に、二股形状のレバー部材をスタータ内の狭い空間部で組み立てるに際して誤組みが発生するのを防止して、組み立て作業性を改善し、安価で信頼性に優れたスタータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例であるピニオンの移送機構を適用したスタータの概略断面図である。
【図２】本発明の一実施例におけるプランジャー（駆動部材）およびレバー部材の形状を示す斜視図である。
【図３】本実施例のピニオンの移送機構を適用したスタータの動作説明図である。
【図４】プランジャーとレバー部材の誤組み状態の説明図である。
【符号の説明】
１…モータ、２…出力軸、３…マグネティックスイッチ、３ａ…プランジャー（駆動部材）、３ｂ…角穴部、３ｋ…角穴周辺部材、４…フロントブラケット、４ａ…ノーズ部、４ｂ…軸受部、４ｃ…インロー部、４ｄ…フランジ部、４ｅ…取付け穴、５…リヤブラケット、５ａ…軸受部、６…ローラクラッチ、７…ピニオン、８…レバー部材、８ａ…プランジャー（駆動部材）側の係合部、９…レバースプリング、２０…リングギヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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