(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転力を発生するモータと、
エンジン側に固定されるハウジングと、
前記モータのヨークと前記ハウジングとの間に挟持されるセンタケースと、
このセンタケースに軸受を介して回転自在に支持される円筒形状のインナチューブを有し、このインナチューブに前記モータの駆動トルクを伝達するクラッチと、
軸方向の一端側が前記インナチューブの内周にスプライン結合され、軸方向の他端側が前記ハウジングに回転自在且つ摺動自在に支持されるピニオン軸と、
このピニオン軸の他端側の端部に支持されるピニオンギヤとを備え、
前記ピニオン軸を反モータ方向へ移動させて、前記ピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせるスタータであって、
前記ハウジングは、前記センタケースが軸方向に組み合わされる筒状壁部を有すると共に、前記ピニオン軸の軸心方向と直交して前記筒状壁部を肉厚方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記センタケースは、前記軸受を保持する軸受部と、この軸受部より径方向の外側で前記軸受部の近傍に位置し、且つ、前記軸受部より前記ハウジング側へ軸方向に突き出る円筒状の突起部とが一体に設けられ、
前記貫通孔は、前記突起部の円筒外周面に対向して前記突起部の径方向外側に形成されてい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、
前記センタケースは、鉄製あるいは鉄より高い熱伝導率を有する金属部材によって形成されていることを特徴とするスタータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載したスタータにおいて、
前記突起部の肉厚は、前記センタケースの肉厚と略同等あるいは若干小さく形成されていることを特徴とするスタータ。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、
前記貫通孔は、前記スタータをエンジンに取り付けた状態で、前記筒状壁部の地方向に開口していることを特徴とするスタータ。
【請求項５】
請求項４に記載したスタータにおいて、
前記貫通孔には、水抜き部材が取り付けられていることを特徴とするスタータ。
【請求項６】
請求項５に記載したスタータにおいて、
前記水抜き部材は、前記貫通孔より前記筒状壁部の外側に取り付けられる排水部を有し、この排水部は、前記貫通孔に通じる排水孔を形成すると共に、前記貫通孔に対向する前記排水孔の端部を閉塞する端板部が設けられ、且つ、前記端板部と前記筒状壁部との間で前記排水部の周囲に前記排水孔の出口が形成されていることを特徴とするスタータ。
【請求項７】
請求項６に記載したスタータにおいて、
前記排水部は、前記端板部の外径が前記貫通孔の内径より大きく設けられ、且つ、前記端板部の外径より径方向内側に前記排水孔の出口が形成されてい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、エンジンを始動するためのスタータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、特許文献１に示されるスタータがある。
このスタータは、モータの駆動トルクをピニオン軸に伝達するクラッチを有し、このクラッチに対しピニオン軸が軸方向に移動可能に設けられ、そのピニオン軸の端部に取り付けられたピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせる構成である。
クラッチは、ボールベアリングを介してセンタケースに回転自在に支持されるインナチューブを有し、このインナチューブにモータの駆動トルクが伝達される。
【０００３】
ピニオン軸は、軸方向の一端側がインナチューブの内周にスプライン結合され、軸方向の他端側が軸受を介してハウジングに回転自在且つ摺動自在に支持されている。
ピニオンギヤは、軸受よりハウジングの外側へ突き出るピニオン軸の端部に支持されている。この構成では、ピニオンギヤが軸受よりハウジングの外側に取り出されているため、センタケースを挟んでハウジングとモータとの間に密閉空間が形成され、この密閉空間にクラッチが配置されている。
【特許文献１】特開２００５−１２０８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のスタータは、クラッチが密閉空間に配置されているため、極めて高い温度条件の下でスタータ作動を繰り返し行うと、ボールベアリングの発熱が促進されて、ボールベアリングが損傷する恐れがある。
また、車両に搭載されるスタータは、洗車時や雨天走行等に被水することが多いため、スタータの内部と外部との温度差（負圧）が大きくなると、ハウジングとセンタケースとの嵌合部よりスタータの内部に浸水して、密閉空間に水が溜まることが懸念される。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、例えば、極めて高い温度条件の下でスタータ作動を繰り返し行った場合でも、クラッチのインナチューブを支持する軸受の発熱を抑制でき、耐環境性に優れたスタータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（請求項１の発明）
本発明は、回転力を発生するモータと、エンジン側に固定されるハウジングと、モータのヨークとハウジングとの間に挟持されるセンタケースと、このセンタケースに軸受を介して回転自在に支持される円筒形状のインナチューブを有し、このインナチューブにモータの駆動トルクを伝達するクラッチと、軸方向の一端側がインナチューブの内周にスプライン結合され、軸方向の他端側がハウジングに回転自在且つ摺動自在に支持されるピニオン軸と、このピニオン軸の他端側の端部に支持されるピニオンギヤとを備え、ピニオン軸を反モータ方向へ移動させて、ピニオンギヤをエンジンのリングギヤに噛み合わせるスタータであって、ハウジングは、センタケースが軸方向に組み合わされる筒状壁部を有すると共に、ピニオン軸の軸心方向と直交して筒状壁部を肉厚方向に貫通する貫通孔が形成され、センタケースは、軸受を保持する軸受部と、この軸受部より径方向の外側で軸受部の近傍に位置し、且つ、軸受部よりハウジング側へ軸方向に突き出る円筒状の突起部とが一体に設けられ、貫通孔は、突起部の円筒外周面に対向して突起部の径方向外側に形成されていることを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、例えば、極めて高い温度条件の下でスタータ作動を繰り返し行うことにより、軸受が発熱すると、軸受を保持するセンタケースの軸受部から突起部へ熱伝達され、その突起部から放出された熱が、ハウジングの筒状壁部に形成された貫通孔を通じて外部に放出される。つまり、センタケースに設けられた円筒状の突起部が放熱フィンの役目を果たし、その放熱フィンとして働く突起部が貫通孔に対向して配置されている、言い換えると、貫通孔が突起部の円筒外周面に対向して突起部の径方向外側に形成されているため、突起部から放出された熱が内部に閉じ込められることはなく、筒状壁部の貫通孔より外部に放出される。その結果、軸受が過度に温度上昇することはなく、発熱による軸受の損傷を抑制できる。
【０００７】
また、本発明のスタータは、筒状壁部に貫通孔が開口しているので、洗車時や雨天走行等でスタータに水が掛かると、貫通孔からスタータの内部への浸水が懸念される。これに対し、貫通孔が突起部の円筒外周面に対向して突起部の径方向外側に形成されているため、貫通孔に対向する突起部が防水壁として機能する。即ち、突起部が貫通孔を塞ぐ様に配置されることで、貫通孔よりスタータの内部へ入り込む水を抑制できる。
【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、センタケースは、鉄製あるいは鉄より高い熱伝導率を有する金属部材によって形成されていることを特徴とする。
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したスタータにおいて、突起部の肉厚は、センタケースの肉厚と略同等あるいは若干小さく形成されていることを特徴とする。
【０００９】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのスタータにおいて、貫通孔は、スタータをエンジンに取り付けた状態で、筒状壁部の地方向に開口していることを特徴とする。
本発明のスタータは、ハウジングの筒状壁部に形成された貫通孔を水抜き孔として利用できる。つまり、貫通孔が筒状壁部の地方向に開口しているので、スタータの外部からハウジングとセンタケースとの嵌合面を通じてスタータの内部に水が入り込んだ場合に、その水を貫通孔より外部に排出できる。
（請求項５の発明）
請求項４に記載したスタータにおいて、貫通孔には、水抜き部材が取り付けられていることを特徴とする。
この場合、スタータの内部に入り込んだ水を水抜き部材より効果的に外部に排出できると共に、貫通孔が水抜き部材によって塞がれるため、スタータの外部からの水の浸入も抑制できる。
【００１０】
（請求項６の発明）
請求項５に記載したスタータにおいて、水抜き部材は、貫通孔より筒状壁部の外側に取り付けられる排水部を有し、この排水部は、貫通孔に通じる排水孔を形成すると共に、貫通孔に対向する排水孔の端部を閉塞する端板部が設けられ、且つ、端板部と筒状壁部との間で排水部の周囲に排水孔の出口が形成されていることを特徴とする。
この水抜き部材は、貫通孔に対向する排水孔の端部が端板部によって閉塞され、且つ、排水部の周囲に排水孔の出口が形成されているため、スタータの外部から水が入り難くなっている。例えば、筒状壁部の径方向外側から水が掛かった場合には、端板部に水が当たり、排水孔の出口よりスタータの内部へ水が入り込み難くなるため、スタータ内部への浸水を抑制できる。
【００１１】
（請求項７の発明）
請求項６に記載したスタータにおいて、排水部は、端板部の外径が貫通孔の内径より大きく設けられ、且つ、端板部の外径より径方向内側に排水孔の出口が形成されていることを特徴とする。
この場合、排水孔の出口が筒状壁部と端板部との間に隠れるため、排水孔の出口よりスタータの内部へ水が入り込む確率が低くなり、スタータ内部への浸水を更に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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】
【００１３】
図１はスタータ１の一部断面を含む側面図である。
本実施例のスタータ１は、図１に示す様に、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転を減速する減速装置３と、この減速装置３にクラッチ４を介して連結されるピニオン軸５と、このピニオン軸５の端部に支持されるピニオンギヤ６と、モータ２の通電回路に設けられるメイン接点（後述する）を開閉すると共に、シフトレバー（図示せず）を介してピニオン軸５を軸方向に移動させる働きを有する電磁スイッチ７と、この電磁スイッチ７及びモータ２が固定されるハウジング８等より構成される。
【００１４】
モータ２は、電磁スイッチ７によりメイン接点が閉操作されると、車載バッテリより電力の供給を受けて電磁力を発生し、その電磁力の働きで電機子（図示せず）に回転力を生じる周知の直流電動機である。
減速装置３は、電機子の回転軸（電機子軸９と呼ぶ）と同軸上で減速できる遊星歯車装置であり、図２に示す様に、電機子軸９に設けられる太陽歯車１０と、この太陽歯車１０と同心に配置され、且つセンタケース１１に回転規制されるリング状の内歯歯車１２と、両歯車１０、１２に噛み合う複数の遊星歯車１３とで構成され、この遊星歯車１３の公転運動がクラッチ４を介してピニオン軸５に伝達される。
【００１５】
クラッチ４は、図２に示す様に、減速装置３を介してモータ２の駆動トルクが伝達されるクラッチアウタ１４と、軸受１５を介してセンタケース１１に回転自在に支持される筒状のインナチューブ１６と、クラッチアウタ１４とインナチューブ１６との間に配置されるローラ１７等より構成され、このローラ１７を介してクラッチアウタ１４からインナチューブ１６へのトルク伝達を許容し、インナチューブ１６からクラッチアウタ１４へのトルク伝達を遮断する一方向クラッチとして構成されている。
軸受１５は、インナチューブ１６を内輪として利用するボールベアリングであり、インナチューブ１６の外周面に形成された転動溝と、外輪１５ａの内周面に形成された転動溝との間に複数のボール１５ｂが回転自在に保持されている。
【００１６】
センタケース１１は、熱伝導率の高い金属部材（例えばアルミニウムまたは鉄等）によって形成され、モータ２のヨーク２ａとハウジング８との間に挟持され、減速装置３とクラッチ４の外周を覆っている。このセンタケース１１は、軸受１５を保持する軸受部１１ａと、この軸受部１１ａの近傍に設けられる突起部１１ｂとを有している。この突起部１１ｂは、軸受部１１ａより径方向外側でハウジング側へ軸方向に突き出ており、センタケース１１と略同等あるいは若干小さい肉厚を有する円筒状に設けられている。
【００１７】
ピニオン軸５は、一端側がインナチューブ１６の内周に挿入されてヘリカルスプライン結合され、他端側が軸受（図示せず）を介してハウジング８に回転自在及び摺動自在に支持されている。
ピニオンギヤ６は、軸受より反クラッチ方向（図１左方向）へ突き出るピニオン軸５の端部にスプライン結合されている。
電磁スイッチ７は、電磁石を形成してプランジャ（図示せず）を吸引するソレノイド７ａと、このソレノイド７ａにスクリュ１８によって固定される接点カバー７ｂとを有し、この接点カバー７ｂの内部にメイン接点を有している。
【００１８】
メイン接点は、２本の外部端子１９、２０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（図示せず）と、プランジャと一体に可動する可動接点（図示せず）とで形成され、この可動接点を介して一組の固定接点間が導通することでメイン接点が閉状態となり、一組の固定接点間の導通が遮断されることでメイン接点が開状態となる。
２本の外部端子１９、２０は、バッテリケーブル（図示せず）を介して車載バッテリに接続されるＢ端子１９と、モータ２から取り出されたターミナル２１が接続されるＭ端子２０であり、それぞれ接点カバー７ｂに取り付けられている。
【００１９】
ハウジング８は、エンジン（図示せず）に固定されるフランジ部８ａが設けられると共に、このフランジ部８ａより反エンジン側（図１右側）にセンタケース１１が軸方向に組み合わされる筒状壁部８ｂを有し、この筒状壁部８ｂに貫通孔８ｃ（図２参照）が１か所開けられている。この貫通孔８ｃは、センタケース１１に設けられた突起部１１ｂの径方向外側に位置し、且つスタータ１をエンジンに取り付けた時に、筒状壁部８ｂの地方向（図１の下側）に開口している。
また、貫通孔８ｃには、水抜き部材２２が取り付けられている。この水抜き部材２２が取り付けられる筒状壁部８ｂの外周面には、水抜き部材２２に対する取付け面を平坦にするために、貫通孔８ｃの周囲に座ぐり穴８ｄが形成されている（図２参照）。
【００２０】
水抜き部材２２は、例えば樹脂製であり、以下に説明する取付け部と排水部とを有している。
取付け部は、図３（ｃ）に示す様に、所定の間隔を開けて対向する一対の係止爪２２ａを有し、この係止爪２２ａが貫通孔８ｃより筒状壁部８ｂの内側に挿入されて、筒状壁部８ｂの内周面に係止される（図２参照）。
排水部は、図３に示す様に、一対の係止爪２２ａと一体に設けられ、且つ貫通孔８ｃに通じる排水孔２２ｂを形成する一対の固定壁２２ｃと、この一対の固定壁２２ｃに直交して配置される一対の防水壁２２ｄと、排水孔２２ｂの端部を閉塞する端板部２２ｅとを有し、固定壁２２ｃと防水壁２２ｄとの間に排水孔２２ｂの出口２２ｆが形成されている。なお、排水孔２２ｂの出口２２ｆは、図３（ｂ）に示す様に、端板部２２ｅの外径より径方向内側に形成されている。
【００２１】
次に、スタータ１の作動を説明する。
始動スイッチ（図示せず）の閉操作により、ソレノイド７ａに電磁石が形成されてプランジャが吸引されると、そのプランジャの動きがシフトレバーを介してピニオン軸５に伝達される。これにより、ピニオン軸５は、インナチューブ１６に対してヘリカルスプラインの作用で回転しながら反モータ方向（図１の左方向）へ移動し、ピニオンギヤ６の端面がリングギヤ（図示せず）の端面に当接して一旦停止する。
【００２２】
その後、プランジャが更に移動してメイン接点を閉じると、バッテリからモータ２に給電されて電機子に回転力が発生し、その電機子の回転が減速装置３で減速された後、クラッチ４を介してピニオン軸５に伝達される。これにより、ピニオン軸５が強制的に回されるため、ピニオンギヤ６がリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転した時点で、図示しないドライブスプリングに蓄えられた反力を受けてピニオン軸５が前進することにより、ピニオンギヤ６がリングギヤに噛み合わされる。その結果、減速装置３で増幅されたモータ２の駆動トルクがピニオンギヤ６からリングギヤに伝達されて、エンジンをクランキングする。
【００２３】
エンジン始動後、始動スイッチの開操作により、電磁石の吸引力が消滅すると、図示しないリターンスプリングの反力でプランジャが押し戻されるため、メイン接点が開いてバッテリからモータ２への給電が停止されることにより、電機子の回転が次第に減速して停止する。
一方、プランジャが押し戻されると、エンジン始動時と反対方向にシフトレバーが揺動するため、ピニオンギヤ６がリングギヤから離脱して、ピニオン軸５が所定の位置（図１に示す静止位置）まで後退して停止する。
【００２４】
（実施例１の効果）
上記のスタータ１は、例えば、極めて高い温度条件の下でスタータ作動を繰り返し行うことにより、軸受１５が発熱すると、軸受１５を保持するセンタケース１１の軸受部１１ａから突起部１１ｂへ熱伝達され、その突起部１１ｂから放出された熱が、貫通孔８ｃに取り付けられた水抜き部材２２の排水孔２２ｂを通じて外部に放出される。つまり、センタケース１１に設けられた突起部１１ｂが放熱フィンの役目を果たし、その放熱フィンとして働く突起部１１ｂが貫通孔８ｃに対向して配置されているため、突起部１１ｂから放出された熱がスタータ１の内部に閉じ込められることはなく、水抜き部材２２の排水孔２２ｂより外部に放出される。その結果、軸受１５が過度に温度上昇することはなく、発熱による軸受１５の損傷を抑制できる。
【００２５】
また、センタケース１１は、熱伝導率の高い金属部材（アルミニウムまたは鉄等）により形成されているので、軸受１５の発熱に対し、センタケース１１に設けられる突起部１１ｂが放熱フィンとして効果的に機能する。つまり、放熱フィンとしての性能（放熱性能）を向上できるため、軸受１５の発熱による損傷を抑制できる効果が大きくなる。
さらに、貫通孔８ｃに水抜き部材２２が取り付けられているので、スタータ１の内部に入り込んだ水を水抜き部材２２より外部に排出できると共に、貫通孔８ｃが水抜き部材２２によって塞がれるため、スタータ１の外部からの水の浸入も抑制できる。
【００２６】
また、水抜き部材２２は、貫通孔８ｃに対向する排水孔２２ｂの端部が端板部２２ｅによって閉塞され、且つ端板部２２ｅの外径より径方向内側に排水孔２２ｂの出口２２ｆが形成されているため、スタータ１の外部から水が入り難くなっている。例えば、筒状壁部８ｂの径方向外側（図２の下側）から水が掛かった場合には、端板部２２ｅに水が当たり、排水孔２２ｂの出口２２ｆよりスタータ１の内部へ水が入り込み難くなるため、スタータ内部への浸水を抑制できる。
【実施例２】
【００２７】
図４は実施例２に係るスタータ１の要部断面図である。
この実施例２は、上記の実施例１に記載した水抜き部材２２を廃止した一例である。
つまり、ハウジング８の筒状壁部８ｂには、センタケース１１に設けられた突起部１１ｂに対向する位置に貫通孔８ｃが形成されているが、この貫通孔８ｃには水抜き部材２２が取り付けられていない。
この構成においても、軸受１５が発熱した時に、その軸受１５を保持するセンタケース１１の軸受部１１ａから突起部１１ｂへ熱伝達され、その突起部１１ｂから放出された熱が、貫通孔８ｃを通じて外部に放出されるので、軸受１５が過度に温度上昇することはなく、発熱による軸受１５の損傷を抑制できる。また、実施例１に記載した様に、センタケース１１が熱伝導率の高い金属部材（アルミニウムまたは鉄等）によって形成されることで、突起部１１ｂの放熱フィンとしての性能（放熱性能）が向上するため、軸受１５の発熱による損傷を抑制できる効果が大きくなる。
【００２８】
更に、スタータ１をエンジンに取り付けた時に、筒状壁部８ｂの地方向（図４の下側）に貫通孔８ｃを形成することで、その貫通孔８ｃを水抜き孔として利用できる。つまり、スタータ１の外部からハウジング８とセンタケース１１との嵌合面を通じてスタータ１の内部に水が入り込んだ場合に、その水を貫通孔８ｃより外部に排出できる。
また、洗車時や雨天走行等でスタータ１に水が掛かると、筒状壁部８ｂに開口する貫通孔８ｃからスタータ１の内部への浸水が懸念されるが、貫通孔８ｃに対向する突起部１１ｂが防水壁として機能する、つまり、突起部１１ｂが貫通孔８ｃに近接して配置されることで、貫通孔８ｃよりスタータ１の内部へ入り込む水を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】スタータの一部断面を含む側面図である（実施例１）。
【図２】スタータの要部断面図である（実施例１）。
【図３】（ａ）水抜き部材の側面図、（ｂ）同平面図、（ｃ）同断面図である。
【図４】スタータの要部断面図である（実施例２）。
【符号の説明】
【００３０】
１    スタータ
２    モータ
２ａ  モータのヨーク
４    クラッチ
５    ピニオン軸
６    ピニオンギヤ
８    ハウジング
８ｂ  筒状壁部
８ｃ  貫通孔
１１    センタケース
１１ａ  軸受部
１１ｂ  突起部
１５    軸受
１６    インナチューブ
２２    水抜き部材
２２ｂ  排水孔
２２ｅ  端板部
２２ｆ  排水孔の出口
【図１】
0004508119.tif 000002
【図２】
0004508119.tif 000003
【図３】
0004508119.tif 000004
【図４】
0004508119.tif 000005