(57)【要約】ピニオン（１）が設けられたスタータヘッドと、ドライバー（２）と、前記ピニオンと前記ドライバー（２）とを結合するための円錐形クラッチとを備えた結合装置とを含み、前記円錐形クラッチ（７）が、前記ピニオンに固定された第１表面と称される第１切頭円錐形摩擦表面（８）、および前記ドライバーに固定され、前記第１表面に相補的な形状をした、第２表面と称される第２切頭円錐形摩擦表面（８’）とを備え、前記第１および第２表面の一方が、外側表面と称される前記第１および第２表面のうちの他方に進入しており、前記結合装置が、前記ピニオンおよびドライバーから成る要素の一方に軸方向に向いた環状スカート（１ａ）（１ｂ）として延びている底部を有する、一方の中空形状の結合部品と、前記ピニオンおよびドライバーから成る要素の一方に固定された第２ストッパーに作用するよう、前記結合部品に固定された第１ストッパーに当接する他方の軸方向に作用する弾性手段（１０）とを備えた、自動車用スタータである。この弾性手段は、軸方向に変形可能なタング（１０ｂ）を備え、円周方向に延びている。
2004521259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピニオン（１）が設けられたスタータヘッドと、ドライバー（２）と、前記ピニオン（１）と前記ドライバー（２）とを結合するための円錐形クラッチ（７）を備えた結合装置とを有し、前記円錐形クラッチ（７）が、前記ピニオン（１）に固定された第１表面と称される第１切頭円錐形摩擦表面（８）、および前記ドライバー（２）に固定され、前記第１表面（８）に相補的な形状をした、第２表面と称される第２切頭円錐形摩擦表面（８’）とを備え、前記第１および第２表面の一方が、外側表面と称される前記第２表面および第１表面のうちの他方に進入しており、前記結合装置が、前記ピニオン（１）およびドライバー（２）から成る要素の一方に軸方向を向く環状スカート（１ａ）（１ｂ）として延びている底部を有する、中空形状の結合部品と、前記ピニオン（１）およびドライバー（２）から成る要素の一方に固定された第２ストッパー（４’）に作用するよう、前記結合部品に固定された第１ストッパーに当接する他方の軸方向に作用する弾性手段（１０）とを備える、自動車用スタータにおいて、
前記軸方向に作用する弾性手段（１０）が、軸方向に変形可能なタング（１０ｂ）を備え、前記タングが、円周方向に延びていることを特徴とする、自動車用スタータ
【請求項２】
前記タング（１０ｂ）が、軸方向にカーブしていることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項３】
前記タング（１０ｂ）が、方向領域が変化している部分を有することを特徴とする、請求項２記載のスタータ。
【請求項４】
前記タング（１０）が、前記タング（１０ｂ）の自由端に接続された傾斜した領域を有することを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項５】
前記タング（１０ｂ）が、同じ軸方向に延びていることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項６】
前記タングの自由端が、前記第２ストッパーと局部的に接触するようカーブしていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のスタータ。
【請求項７】
前記軸方向に作用する弾性手段（１０）が、リング（１０ａ）を備え、前記タングが、前記リング（１０ａ）内で円周方向にカットされていることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項８】
前記弾性タング（１０ｂ）が、位置決め領域（１０ｄ）により前記リング（１０ａ）の内周部に接続されていることを特徴とする、請求項７記載のスタータ。
【請求項９】
前記タング（１０ｂ）が、位置決めリング（１０ｄ）の各側でカンチレバー状に円周方向に延びる回転角方向にセクターの形態をしたアームを含むことを特徴とする、請求項７記載のスタータ。
【請求項１０】
前記リング（１０ａ）が、スロット（１０ｇ）を有することを特徴とする、請求項７記載のスタータ。
【請求項１１】
前記スロット（１０ｇ）が、位置決め領域（１０ｄ）に対して対称的に影響するラジアルスロットであることを特徴とする、請求項９と組み合わせた請求項１０記載のスタータ。
【請求項１２】
前記リング（１０ａ）が、キャップを形成するように外周部において軸方向を向く部分として延びていることを特徴とする、請求項７記載のスタータ。
【請求項１３】
前記弾性手段（１０）が、前記結合部品のスカート（１ｂ）（２ｂ）によって支持されており、前記スカート（１ｂ）（２ｂ）が、内側に前記第１表面（８）および第２表面（８’）の一方を支持していることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項１４】
前記結合部品の前記スカート（１ｂ）（２ｂ）が、ピニオン（１）とスタータヘッド（２）とから成る要素の一方に固定され、この要素に関連する前記表面（８）（８’）を、内部に支持していることを特徴とする、請求項１３記載のスタータ。
【請求項１５】
径方向外側の摩擦表面（８）（８’）を支持する前記スカートの自由端によって、前記弾性手段（１０）が支持されていることを特徴とする、請求項１３記載のスタータ。
【請求項１６】
前記第１表面（８）と前記第２表面（８’）との接触平均直径のほうが、前記ピニオン（１）上の歯の先端円の直径よりも大きいことを特徴とする、請求項１４記載のスタータ。
【請求項１７】
前記スカート（１ｂ）（２ｂ）によって支持されている前記第１または第２表面（８）（８’）のほうが、他方の第２または第１表面（８’）（８）よりも軸方向に長くなっていることを特徴とする、請求項１３記載のスタータ。
【請求項１８】
前記弾性手段（１０）が、前記スカート（１ｂ）（２ｂ）の自由端によって支持されており、前記弾性手段（１０）が、前記他方の第２または第１表面（８’）（８）に対して軸方向に突出するように延びていることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項１９】
前記他方の表面（８’）（８）の最大直径の軸方向端部の境界が、結合部品のスカートの自由端によって支持された第２ストッパー（４’）と、第１ストッパーとの間に軸方向に作用する弾性手段（１０）を軸方向に圧縮しながら位置決めするための第２ストッパー（４’）を支持する横方向ショルダーによって境界が定められていることを特徴とする、請求項１８記載のスタータ。
【請求項２０】
前記横方向ショルダーの内周部が、ほぼ軸方向を向く環状表面（４”）として延びており、該環状表面が、前記ショルダーにより材料を除去した部分の境界を定め、前記軸方向に作用する弾性手段（１０）が、少なくとも部分的に嵌合されるようになっていることを特徴とする、請求項１８記載のスタータ。
【請求項２１】
前記軸方向に作用する弾性手段（１０）が、止め輪の形態をしており、前記スカートの自由端の内周部に形成された溝に嵌合されていることを特徴とする、請求項１０記載のスタータ。
【請求項２２】
前記軸方向に作用する弾性手段が、前記結合部品のスカートの自由端の内周部に弾性的に係合するようになっている爪（１０ｅ）を有することを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項２３】
前記爪（１０ｅ）が、盲スロット（１１０）により位置決め領域（１０ｄ）の外周部に形成されたタング（１１２）に属し、前記爪（１０ｅ）が、リング（１０ａ）に対して径方向に突出するように延びていることを特徴とする、請求項１と組み合わせた請求項２２記載のスタータ。
【請求項２４】
前記キャップが、外周部において、前記スカート（１ｂ）（２ｂ）の自由端に固定されていることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項２５】
前記結合部品の前記スカートが、切頭円錐形であることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項２６】
前記第１および第２摩擦表面（８）（８’）の一方が、それぞれの内周部および外周部に溝を有することを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項２７】
少なくとも第１および第２摩擦表面（８）（８’）が、摩擦ライニングを含むことを特徴とする、請求項２６記載のスタータ。
【請求項２８】
前記ピニオン（１）が、ほぼベル状をした結合部品と一体的な部品となっていることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項２９】
前記結合部品が、ピニオン（１０）に固定されていることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項３０】
前記結合部品が、スタータヘッド（２）に固定されていることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【請求項３１】
前記スタータが、その電動モータ（Ｍ）を制御する少なくとも１つの巻線（１２ａ）を有し、前記スタータヘッドを操作するための電子制御デバイスによって給電されるようになっていることを特徴とする、請求項１記載のスタータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、自動車用スタータに関し、より詳細には、かかるスタータが有するスタータヘッドに関する。
【０００２】
（従来技術）
図１に示すように、自動車用スタータは、従来は、コンタクタ１２と電動モータＭとを備え、電動モータは、ピニオン１が設けられたスタータヘッドを支持する出力シャフト１０を、直接に、または減速ギアを介して間接的に駆動するようになっている。
【０００３】
ピニオン１は、自動車の内燃エンジンの始動リングＣ上のギアに協働するようになっており、このピニオンは、前記始動リングに対して係合が外れたアイドル位置と作動ストッパー６に当接しながら始動リングに噛合する前進位置との間で、出力シャフト上をスライドするようになっている。
【０００４】
コンタクタ１２は、電動モータＭの上方において、この電動モータＭと平行に延びており、巻線１２ａとソレノイドプランジャー１２ｂとを備えている。
【０００５】
コンタクタ１２は、開位置と閉位置との間で、可動接点１３を移動させることにより、電動モータＭへの給電を制御する。接点１３は、巻線１２ａが附勢された時に電動モータＭに対して軸方向に移動できるようになっている前記ソレノイドプランジャー１２ｂによって押圧される。
【０００６】
コンタクタ１２は、ピニオン１の移動をも制御する。このコンタクタのソレノイドプランジャー１２ｂは、この制御のために、全体が１４で示された機械式手段により、ピニオン１に接続されている。
【０００７】
この機械式手段は、フォーク状をした制御レバーを備え、このレバーの頂端部は、ソレノイドプランジャー１２ｂに結合され、底端部は、スタータヘッドにも属するドライバーに結合されている。
【０００８】
ドライバーには、フォークを受けるための溝を備える駆動ソケットが設けられている。このフォークは、スタータヘッドに従ってピニオンの前進した作動位置まで移動する。
【０００９】
スタータは、駆動ソケットとピニオン１との間に軸方向に挟持されたフライホイールも備えている。駆動ソケットの内側には、出力シャフトによって一部が支持された外側螺旋歯と相補的に係合する螺旋フルート溝が、内側に設けられており、出力シャフトは、電動モータＭに給電された時に電動モータＭによって駆動される。
【００１０】
フォークは、２つの端部の間において、ケーシングに枢着されている。ケーシングは、内側に機械式手段１４を有し、モータＭとコンタクタ１２とを支持している。ピニオン１を有するスタータヘッドは、始動リングに係合するように、フォークによって移動される際に、螺旋運動しながら駆動される。
【００１１】
このような運動は、イグニションキーを作動させた後に巻線１２ａに給電され、これによりソレノイドプランジャー１２ｂが移動し、プランジャーが巻線１２ａのための支持体の端部に取り付けられた固定コアの方向に引き寄せられることによって達成される。この支持体は、巻線１２ａを収容するように断面がＵ字形となっており、ベアリング１２ｃを構成する底部を備えている。従って、プランジャー１２ｂはアイドル位置と固定コアに当接する接触位置との間を移動するようになっており、磁気回路の閉鎖位置は、可動接点１３、従って電気回路を閉じた後に生じる。
【００１２】
機械式手段は、プランジャーをアイドル位置に復帰させるよう、プランジャー１２ｂのまわりに取り付けられたリターンスプリングと、可動接点１３ｂを開位置に復帰させるように、可動接点１３と連動するカットオフスプリングと、プランジャー１２ｂの内部に収容され、第１ロッドと係合する歯対歯スプリングとして知られるスプリング１５ｂをも備え、第１ロッドは、フォークをプランジャー１２ｂに結合するよう、フォークのＡ部端部にスピンドルによって接続されている。このスプリング１５ｂの方が、リターンスプリングよりも剛性が大きくなっている。
【００１３】
従って、フォークは、その頂端部において、プランジャー１２ｂとスプリングとの間に挟持されている。第１ロッドは、プランジャー１２ｂ内の盲孔内に取り付けられている。プランジャー１２ｂは、所定の距離だけ走行した後に、可動接点１３に固定された第２ロッドに係合する。第２ロッドは、固定コアの内部でスライドするように取り付けられている。接点１３は、閉位置において、固定接点に協働し、固定接点は、バッテリーの正のターミナルおよび電動モータＭにそれぞれ接続され、電動モータに給電できるようになっているスタッド状となっている。
【００１４】
これらスタッドは、絶縁材料から構成されたコンタクタ閉鎖キャップに固定されている。
【００１５】
図１には、これらすべての要素が示されているが、簡潔にするために、すべての要素に符号がついているわけではない。
【００１６】
こうして、ピニオン１は、リングＣに係合できるようになっている。すなわち可動接点が閉じられる前に、リングＣに噛合する位置に移動できる。
【００１７】
通常、ピニオンは、リングＣ内に進入する前に、リングＣ上の歯に軸方向に当接する。
【００１８】
従って、機械式手段１４は、ソレノイドプランジャー１２ｂとピニオン１との間に機械式に挟持されたスプリング１５を備え、このスプリング１５は、ピニオン１がエンジンのリングに噛合しない位置で、エンジンのリング上の歯に対して当接状態にロックされていても、固定コアに接触する前に、可動接点を閉位置に位置させるよう、ソレノイドプランジャー１２ｂが走行を続けることができるようになっている。
【００１９】
公知のように、ピニオン１とスタータヘッドのソケットとの間に挟持されたフライホイールは、自動車の内燃エンジンがスタートしている時に、電動モータを破壊しやすい過剰な高速度で、電動モータをピニオン１が駆動することを防止する主要な機能を有する。
【００２０】
フライホイールが有するローラは、周方向に作用するスプリングの作用を受け、これにより、駆動ソケットとピニオン１との間で伝えられるトルクの急激な振動をダンピングしている。
【００２１】
フライホイールの嵩、重量、およびコストを、その用途に対して低減するよう、フランス国特許公開第２７７２４３３号では、ピニオンをスタータヘッドに結合するために、ピニオンとドライバーとの間で、円錐タイプのクラッチを有する結合装置を使用することが提案されている。
【００２２】
実際には、ピニオンとドライバーは、第１切頭円錐形摩擦表面と第２切頭円錐形摩擦表面とを支持している。これら同心状摩擦表面は、相補的な形状、すなわち、切頭円錐形摩擦表面の一方が、他方の切頭円錐形摩擦表面（外側表面と称す）の内側に入るような形状となっている。これらの表面は、軸方向に作用する弾性手段により、所定の値の力で互いに強制的に接触されている。
【００２３】
弾性手段は、第１実施例（図３および図４）では、便宜的に結合部品と称す１つの部品に属すスカートの自由端に固定された第１ストッパーに当接している。結合部品は、ピニオンの回転速度がドライバーの回転速度よりも速くなった時に、ドライバーがスタータヘッドのピニオンに対して共に回転しながらスライドできるように、ドライバーに固定された第２ストッパーに作用するよう、形状が環状となっている。
【００２４】
第２実施例（図２および図５）の変形例では、弾性手段は、ピニオンに固定された第２ストッパーに作用するよう、ドライバーに属すフェルールにクリンプ留めされた結合部品に固定された第１ストッパーに当接している。
【００２５】
これら摩擦表面の平均直径は、スタータヘッドのピニオンの歯のピッチ円の直径とほぼ等しい。実際には、結合部品は、スタータヘッドキャップから成り、このヘッドキャップは、ドライバーに対して軸方向を向く環状スカートを外周部に有するとともに、円筒形状となっており、軸方向に向いている。
【００２６】
このキャップは、底部を有し、この底部は、第１実施例では、ピニオンの軸方向延長部上の突起に軸方向に当接してる。第２実施例では、結合部品の底部とピニオンの軸方向延長部との間に、軸方向に作用する弾性手段が挟持されている。
【００２７】
弾性手段は、一実施例では、コイル状スプリングから成り、別の実施例では、波形リングから成っている。
【００２８】
これら仕組みは、満足できるが、それにもかかわらず、円錐形クラッチを備えた結合装置の作動上の有効性および信頼性を、更に簡単かつ経済的に増すことが望ましい。
【００２９】
本発明の目的は、この要件を満たすことにある。
【００３０】
（発明の目的）
本発明による、上記タイプのスタータは、弾性手段が、軸方向に弾性的に変形可能なタングを備え、これらタングが、同じ方向に円周方向かつ軸方向に延びていることを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、弾性タングが、波形タイプの弾性リングによって発生される力よりも、摩耗に応じたより一定の力を発生するので、結合装置の有効性および信頼性を増すように、弾性手段が発生する力を、より良好に制御できる。
【００３２】
この理由から、波形リングを使用した場合、スタータヘッドの使用寿命の初期に、このタイプのリングによって発生される力が大きく、その後、次第に小さくなるよう、軸方向の力は摩耗行程に従って急速に変化する。
【００３３】
より詳細には、円錐形クラッチの切頭円錐形摩擦表面において、スタータの出力シャフトのフルート溝へのドライバーの螺合トルクよりも大きい摩擦トルクを発生し、よって、この条件を与えるスタータの摩耗終了時に最初の力が得られるように、弾性手段は、プリストレス力を受けた状態に取り付けられている。従って、波形リングを使用した場合、摩耗終了時にこの条件が得られるように、スタータヘッドの寿命の初期に力を大きくしなければならない。
【００３４】
ピニオンから、電動モータには、大きい残留トルクが伝えられるので、自動車のエンジンが始動し、スタータの電動モータを駆動するときのこの大きい力は、やっかいである。このような残留トルクの値が大きいことにより、過剰速度によるスタータの電動モータを破損する恐れが生じる。
【００３５】
このタイプの波形リングを使用した場合、スタータの信頼性の見地、およびスタータの電動モータの過剰速度によって生じるノイズの見地から、危険性が生じる。
【００３６】
スタータの始動時、および寿命終了時において、このタングにより、円錐形クラッチに加えられる力の変動はあまり大きくないので、このような欠点は、タングにより解消されている。
【００３７】
本発明に係わるこのような解決案により、過剰速度におけるノイズが小さくなるとともに、スタータの使用寿命が長くなり、信頼性が高くなっている。
【００３８】
螺旋スプリングを用いた場合、螺旋スプリングの軸方向の長さを長くし、その結果、スタータヘッドの軸方向長さを長くすることを条件に、力の変化を小さくすることができる。
【００３９】
本発明に係わるタングにより、軸方向にコンパクトにするという解決案が得られる。
【００４０】
弾性タングは、軸方向の寸法が小さく、組み立て後、曲げ力によって摩擦表面を互いに接触できるように、一実施例では、軸方向にカーブしている。
【００４１】
タングの円周方向の長さ、および肉厚方向に作用することにより、タングによって生じる負荷を制御している。タングは、軸方向に作用する弾性手段の弾性領域に属する。
【００４２】
この弾性領域は、結合部品のスカートに結合された、並進運動するスタータヘッドまたはピニオンを停止させるための領域に接続されている。この停止領域は、当該ストッパーに接触し、タングの自由端に対して、軸方向にオフセットされている。
【００４３】
一実施例では、この停止領域は、突起または溝を有するスカートに、例えばクリンプ留め、またはクリップ留めによって固定された環状キャップの形態となっている。変形例では、この停止領域は、簡単なリングに縮小されている。
【００４４】
このリングは、一実施例では、スカート内の溝に装着された止め輪のように働くよう、例えば径方向に開口している。
【００４５】
第２ストッパーから最も遠い溝の側面は、第１ストッパーを構成している。
【００４６】
この解決方法は、簡単で、かつ経済的である。その理由は、第１に溝が、例えば回転により簡単に製造でき、第２に、端部で組み立てるべき部品数が最少であり、最後に、弾性手段が、各々がサブアセンブリを構成するように、ピニオンとドライバーとのアセンブリをロックするからである。
【００４７】
変形例では、スカートに連動する第１ストッパーは、径方向内側に突出し、例えば溶着、接着、またはクリンプ留めにより、スカートの自由端に取り付けられた部品に属する。
【００４８】
変形例では、リングは、閉じており、このリングをスカートに取り付けるのに、バヨネットタイプのマウントが働く。
【００４９】
例えば、リングは、外周部に突出するラジアルラグを有し、各ラグは、一方でスカートの自由端にある開口する軸方向通路に係合し、他方で溝内に係合する。
【００５０】
このラグは、通路内に軸方向に係合され、次に溝内でラグが回転される。
【００５１】
変形例では、スカートに関連する第１ストッパーが、内側に向かって径方向に突出するように延びている場合、この第１ストッパーは、通路を形成するように環状セクターに分割されている。リングは、外周部に環状セクターを通過させ、リングの回転を可能にし、ラグ状をしたリングの外周部を、第１ストッパーに接触させるためのスカラップを外周部に有する。このセクターは、ラグが嵌合され、リングの回転をロックするための中空部を備えていることが好ましい。
【００５２】
当然ながら、変形例では、まず弾性手段を所定位置に置き、次に第１ストッパーを取り付ける。
【００５３】
一実施例では、タングは、リングから円周方向にカットされる。
【００５４】
変形例では、弾性領域は、リングにより囲まれ、位置決め領域により、このリングの内周部に接続される。
【００５５】
タングは、環状セクター状をしたアームとして製造されており、これによって、有利な弾性特性を得ながら、円周方向の長さを長くすることができる。
【００５６】
より詳細には、アームの円周方向の長さ、およびその断面によっては、アームの軸方向の屈曲に従って必要な力が得られる。
【００５７】
一実施例では、固定領域の各側において、円周方向を向いたアームが、カンチレバー状に円周方向に延びている。
【００５８】
停止領域に属するリングの内周部のほうが、アームの外周部の径よりも大きい径を有する。
【００５９】
従って、弾性領域は、停止領域の内周部の下方に位置する。
【００６０】
本発明に係わる弾性手段は、上記フランス国特許公開第２７７２４３３号の図５内のキャップとなるように一体化できる。それにもかかわらず、スタータヘッドの信頼性および性能を更に高めながら、スタータヘッドをより頑丈にし、更に簡略化することが望ましい。
【００６１】
従って、切頭円錐形摩擦表面のうちの１つを内部に支持する結合部品のスカートによって、弾性手段を支持することが望ましい。このスカートは、結合部品の底部を介してピニオン／スタータヘッド要素と一体化されている。この要素は、第１切頭円錐形摩擦表面と第２切頭円錐形摩擦表面との接触平均直径が、ピニオンの歯のピッチ円の直径よりも大となるように、スカートによって内部に支持された摩擦表面と関連している。
【００６２】
前記平均直径は、ピニオンの歯の先端円の直径よりも大きいことが好ましい。
【００６３】
この平均径は、ドライバーに対してピニオンが過剰速度となった場合に、平均摩擦直径となる。本発明に係わる円錐形クラッチは、始動リングを介してスタータの電動モータが自動車の内燃エンジンを駆動する際に、確実にロックされ、内燃エンジンがドライバーの回転速度よりも速い回転速度（過剰速度）でピニオンを駆動すると、解放されるようになっている。
【００６４】
これらの仕組みにより、スタータヘッドの効率、および信頼性が高くなっている。その理由は、第１または第２切頭円錐形摩擦表面は、ピニオンの先端円の直径よりも大きい直径にわたって位置している結合部品のスカートに属するので、第１または第２切頭円錐形摩擦表面の平均直径のほうが大きいからである。このように、第１切頭円錐形摩擦表面の平均直径は、ドライバーを支持するスタータの出力シャフト上のフルート溝の直径と比較して大きくなっている。
【００６５】
当然ながら、これら２つの切頭円錐形摩擦表面は、同心状であり、かつ相補的である。第２表面が第１表面に進入したり、またはこの逆に第１表面が第２表面に進入しているので、第２切頭円錐形摩擦表面の平均直径も大きくなっている。これら２つの切頭円錐形表面は、同じ円錐角を有する。
【００６６】
従って、本発明によれば、スタータヘッドの所定の直径の大きさに対して、第１摩擦表面と第２摩擦表面は、最大に可能な平均摩擦直径を有する。
【００６７】
スタータヘッドを簡略化し、より頑丈とするように、フランス国特許公開第２７７２４３３号の図２、図３および図５におけるフェルールを省略できることも理解できると思う。ピニオンも簡略化できる。
【００６８】
一般的には、ピニオンまたはドライバー内に、結合部品を一体化することによって、最後に組み立てるべき部品数を減らすことができる。この場合、弾性手段が全体をロックする。
【００６９】
切頭円錐形摩擦表面の一方は、他方の切頭円錐形摩擦表面よりも軸方向に長く、他方を完全に囲むことが好ましい。これによって、スタータヘッドの軸方向の嵩を更に縮小できる。
【００７０】
いずれのケースにおいても、結合部品は、一実施例において、ピニオンにシールされた状態で固定されている結合部品のスカート、更にその底部により、切頭円錐形摩擦表面を保護し、これら表面が、例えばオイルおよび水によって汚染されることを防止している。
【００７１】
こうして、このスタータヘッドの機能は、信頼でき、使用寿命が長くなっている。
【００７２】
結合部品は、例えばピニオンに一体化されているので、特にスタータヘッドの軸方向のサイズを縮小できる。その理由は、結合部品の底部が突出するように延びず、スタータヘッドの組み立ても簡略化できるからである。
【００７３】
スタータヘッドと結合部品、またはピニオンおよび結合部品は、取り扱いでき、運搬でき、かつ捕捉可能なサブアセンブリを構成する。このサブアセンブリと第２サブアセンブリとの組み立てが容易である。
【００７４】
更に、これらサブアセンブリを、単一部品または好ましくは機能を実行するのに適合した異なる材料から製造されたいくつかの部品で製造することができる。
【００７５】
スタータヘッドの重量およびコストが低減されることも、理解できると思う。
【００７６】
１つの特徴によれば、第２ストッパー表面は、第２または第１切頭円錐形摩擦表面の軸方向の境界を定める横方向ショルダーに固定されている。
【００７７】
このような構造によって、ドライバーまたはピニオンを更に簡略化し、これらの機械的強度を増すことができる。
【００７８】
このような構造により、プラスチック材料を成形することによって、ドライバーを製造することも可能となり、ドライバーを軽量化できる。
【００７９】
更に、軸方向に作用する弾性手段が、状況に応じて、第２または第１切頭円錐形摩擦表面の平均直径に近い平均直径で、ドライバーおよびピニオンにそれぞれ作用する。一実施例では、軸方向に作用する弾性手段の作用平均直径は、第２切頭円錐形摩擦表面の最小直径とほぼ等しい。
【００８０】
従って、ドライバーまたはピニオンに対する軸方向に作用する弾性手段の作用は、これらの厚い領域で生じる。このことは、特にこれらの位置決めに対して好ましい。
【００８１】
スタータヘッドのサイズおよび重量を更に低減するためには、スカートは、切頭円錐形となっていることが好ましい。
【００８２】
一実施例では、第１ストッパーは、結合部品の自由端を構成する管状スカートの延長部によって支持されている。
【００８３】
管状延長部は、応用例、特に軸方向に作用する弾性手段の軸方向の厚さに応じて決まる軸方向の長さを有し、この管状延長部により、スタータヘッドの組み立てを容易にし、しかも、スタータヘッドの径方向のサイズを大きくしなくてもよいようにしている。
【００８４】
より詳細には、この管状延長部は、完全なスタータヘッドを保持し、閉じるためのシステムを固定するように働く。このシステムは、第１ストッパーと軸方向に作用する弾性手段とを備えている。
【００８５】
一実施例では、切頭円錐形摩擦表面の間の摩擦または接触のための平均径は、スカートの管状延長部の直径の７５％以上である。
【００８６】
添付図面を参照しながら、以下の詳細な説明を読めば、本発明の上記以外の特徴、目的および利点が明らかとなると思う。
【００８７】
（発明の好ましい詳細な説明）
図２〜図８において、最終的に組み立てるべきスタータヘッドの部品数を少なくし、スタータヘッドの機能の効率および信頼性を高めるために、本発明の１つの特徴として、図１のスタータヘッドは、ピニオン１が設けられたスタータヘッドと置換されている。
【００８８】
このスタータヘッドのピニオン１は、円錐形クラッチ（図２では符号７）を形成するように、ドライバー２によって支持された第２切頭円錐形摩擦表面８’と、相補的かつ同心状に協働する第１切頭円錐形摩擦表面８を支持しており、この円錐形クラッチのうちの第１切頭円錐形摩擦表面８が、第２切頭円錐形摩擦表面８’と接触する平均直径は、ピニオンの歯のピッチ円の直径よりも大きくなっている。前記平均接触直径は、ピニオンの歯の先端円の直径よりも大きく、ドライバーに対してピニオンが過剰な速度になった場合には、平均摩擦直径となる。
【００８９】
円錐形クラッチ、および形状が環状の結合スカートは、上記のように、ドライバー２とピニオン１との間で作用する結合デバイスに属し、ピニオンをドライバーに結合するようになっている。結合スカートは、ピニオン（図２、図３、図８）またはドライバー（図５、図６）に固定されており、これによって、端部において組み立てるべき部品数は少なくなり、かつ、これら部品は簡略化されている。表面８と８’とは、同じ円錐角を有する。
【００９０】
１つの重要な特徴によれば、切頭円錐形摩擦表面８、８’の内側に、スカートが当接している。別の重要な特徴によれば、スカートは、スカートによって支持されていない別の表面８、８’に対して軸方向に突出する、軸方向に作用する弾性手段を、自由端に支持している。
【００９１】
従って、図２、図３および図８における第１切頭円錐形摩擦表面８は、環状の中空結合部品のうちのスカート１ｂの内周部に当接しており、この結合部品の環状底部１ａは、可能な場合には、好ましくは固有の機能に適合した異なる材料から製造されたいくつかの部品から成る、スタータヘッドのピニオン１に固定されている。
【００９２】
ドライバー２は、図１のように、内周部に螺旋フルート溝を有し、この螺旋フルート溝は、シャフト１００の外周部によって支持された螺旋フルート溝と係合している。従って、シャフト１００とドライバー２との間では、螺旋フルート溝９は相補的に働く。
【００９３】
スカートの軸方向端部の一方（第１軸方向端部と呼ぶ）は、結合部品のほぼ横方向を向く底部の外周部に接続されている。図３では、この底部１ａは、切頭円錐形であるが、図８では、横方向に向いている。
【００９４】
第１実施例では、スカートは、図５に示すように中実であり、その外周部において、軸方向を向く環状形状となっている。従って、スカートの外側は、円筒形であり、内側が切頭円錐形であり、第１切頭円錐形摩擦表面を支持している。
【００９５】
図３および図８に示される別の実施例では、スタータヘッドを軽量化するために、スカートは、好ましくは一定の肉厚の切頭円錐形となっており、この結合部品は、ほぼベル形状となっている。この部品は、例えば板金をプレス加工することによって製造される。
【００９６】
１つの特徴によれば、スカートは、軸方向を向く環状端部領域（図３では１ｃ）が、第１切頭円錐形摩擦表面８’の最大直径（外径と称す）の軸方向端部を軸方向に越えて延びている。従って、この環状領域１ｃの内側は、ドライバーの方向に広がった形状のスカートの第１表面８の管状延長部を形成し、第２表面８’に対して、軸方向に突出するように延びている。
【００９７】
円筒形状のこの領域１ｃは、スカートの第２軸方向端部、すなわち、自由端部の境界を定め、径方向内側に、すなわち、スタータヘッドの軸方向対称軸線Ｘ−Ｘに対して横方向に延びる第１ストッパーを支持している。この第１横方向ストッパーは、端部で組み立てるべき部品数を少なくするために、スカートおよび結合部品の自由端部を構成するこの領域１ｃの内周部に製造された溝によって形成されている。第１ストッパーを構成するのは、ドライバー２から最も遠いこの溝の横方向側面である。
【００９８】
スプリングスチールから製造することが好ましい軸方向に作用する弾性手段１０は、スカート１ｃによって支持されており、ドライバー２に固定され、第２切頭円錐形摩擦表面８’をクランプしている第２の径方向の、すなわち横方向のストッパー４’に作用するための第１ストッパーに当接している。
【００９９】
第２切頭円錐形摩擦表面８’は、スカート、従ってスタータヘッドのピニオンに固定された第１切頭円錐形摩擦表面に、相補的かつ同心状に接触するドライバーに固定されている。第２切頭円錐形表面８’は凸状であるが、第１切頭円錐形表面８は凹状となっている。換言すれば、ドライバー２は、ピニオンによって支持された雌形コーンに、少なくとも一部が嵌合する雄形コーンを支持している。
【０１００】
図３に示すように、スカート１ｂによって支持された径方向外側摩擦表面を構成する第１表面８は、ドライバー２に支持された第２径方向内側摩擦表面８’を完全に囲んでいる。
【０１０１】
図５は、第２実施例を示し、この実施例では、スカート１ｂを支持するのはドライバー２であり、このスカート１ｂは、径方向外側摩擦表面８’を支持している。従って、本発明の有利に実施例によれば、弾性手段１０は、径方向外側摩擦表面８、８’を支持するスカートの自由端によって支持されている。
【０１０２】
この実施例は、フランス国特許第２、７７２、４４３号に記載されているような円錐形スターターヘッドの構造をかなり簡略化できるという利点を有する。前記フランス国特許には、弾性手段を支持するスカートは、径方向内側摩擦表面を支持するので、フェルールを製造しなければならない。
【０１０３】
表面８、８’は、ピニオン１の先端円の直径よりも大きい平均直径を有するので、これら２つの表面８、８’の平均摩擦直径すなわち接触直径は、ピニオンの歯の先端円よりも大きい。従って、スタータヘッドの機能の効率および信頼性が高くなっている。また、軸方向の寸法も縮小されている。
【０１０４】
更に、表面の摩耗も少ない。その理由は、１つの特徴として、第１表面８の方が、第２表面８’よりも軸方向に長いので、ドライバーは、ピニオンのより近くに接近でき、スタータヘッドの軸方向の寸法を更に縮小できるからである。従って、２つの摩擦表面８、８’の間の接触および摩擦平均直径は、弾性手段１０に隣接する軸方向端部の方が、他の小径の軸方向端部よりも直径が大きくなっている第２表面８’の平均直径と等しい。従って、この平均直径部は、第２表面８’の軸方向長さの中間に位置し、第１表面８は、第２表面８’の各側において軸方向に延びている。
【０１０５】
弾性手段１０は、結合装置にも属し、より詳細には、完全なスタータヘッドを保持し、閉じるためのシステムを、第１ストッパーと共に構成している。
【０１０６】
従って、まずピニオンと、第１表面８が設けられた結合部品とを備える第１サブアセンブリを製造し、次に、外周部に第２表面８’が設けられたドライバーから成る第２アセンブリを製造し、次に、第２表面を第１表面内にスリップ嵌合させることによって、第１サブアセンブリにドライバーを接近させ、最後に、全体をロックするように弾性手段１０を所定位置に挿入する。
【０１０７】
弾性手段１０は、第１ストッパーとここに支持された第２ストッパー４’との間に軸方向に圧縮された状態、すなわち、プリストレスが加えられた状態で位置決めされており、スタータヘッドの軸方向サイズを更に縮小している。
【０１０８】
１つの特徴によれば、ドライバーの横方向ショルダーにより、最大直径部分に第２表面８’の軸方向境界を定めている。このショルダーは、ドライバー本体の外周部にある材料を環状に除去することにより形成されるので、弾性手段１０の一部を、少なくとも部分的に収容することができる。このような材料を除去した部分は、横方向ショルダー４’およびショルダー４’の内周部に接続された、ほぼ軸方向を向く環状表面４”によって境界が定められる。
【０１０９】
ここで、弾性手段１０は、材料を除去した部分に全体が収納されており、ショルダー４’に直接当接するか、またはカバーを介して間接的に当接する。いずれのケースにおいても、ストッパー４’はショルダーによって支持されている。
【０１１０】
当然ながら、変形例では、径方向のサイズが問題とならない場合、第１表面８を延長させる領域によって第１ストッパーを支持し、これによって、第１ストッパーの径方向のサイズを大きくしなければならない。
【０１１１】
図４から判るように、弾性手段１０の開口部１０ｇは閉じられていない。従って、開放状態にあるリング１０ａを備えている。ここでは、放射状の開口部１０ｇは、リング１０ａに対して径方向の弾性をを与えている。このリングは、スロット状開口部１０ｇを閉じる延長部１ｃ内の上記溝内に挿入される止め輪として使用できる。このリング１０ａは、スプリングスチールから製造することが望ましい。変形例では、開口部１０ｇは傾斜している。
【０１１２】
変形例では、リング１０ａは、図７および図９から判るように閉じており、外周部に、少なくとも２つのラジアルラグを有する。このラグは、径方向に対向していることが好ましく、各ラグは、バヨネットタイプのマウントをするための第１ストッパーを備えた上記溝内に開口する軸方向の通路を貫通するようになっている。
【０１１３】
変形例では、第１ストッパーは、低い高さにわたって、延長部の内周部に対して内側に向かって径方向に突出するように延びており、延長部１ｃに対して、溶着、クリンプ留め、またはリベット締めによって、あらかじめ取り付けることが好ましい。溶着は、レーザータイプとすることができる。クリンプ留めは、スカートが中実の場合、図６と同じように実施できる。
【０１１４】
変形例では、第１ストッパーは、外周部において、ラジアルラグを有するリングとなっている。各ラグは、スカートの自由端に製造された中空部に相補的に係合する。次に、クリンプ留めを実行するように、中空部の側方エッジを押し潰す。このスカートは、板金をプレス加工することによって製造することが望ましい。変形例として、この中空部の側方エッジに、ラグを溶着できる。
【０１１５】
変形例では、延長部１ｃの自由端の内側に向かって径方向に材料を折り曲げることによって、第１ストッパーを製造する。スロット状開口部１０ｇを閉じることによって、リング１０ａも取り付ける。
【０１１６】
いずれの組み合わせも可能であり、スタータヘッドは、２つのサブアセンブリと、本例では補足的な弾性手段１０とを備えている。この弾性手段１０は、このスタータヘッドの２つのサブアセンブリ１、２をロックするので、スタータヘッドを閉じるための部材となっている。
【０１１７】
より詳細には、弾性手段１０は、上記ストッパーの間でプリストレスが加えられた状態に取り付けられており、この弾性手段により、ドライバーの第２切頭円錐形表面８’を、ピニオン１に固定された第１切頭円錐形表面８に対して押圧された状態に維持することができる。第１ストッパー、すなわち、溝の平均直径は第２ストッパー４’の平均直径よりも大きくなっていることに留意すべきである。
【０１１８】
この弾性手段１０は、用途に応じて比較的値が小さく、時間に対して、ほぼ一定の所定の力を発生する。
【０１１９】
この初期圧力は、ドライバーとピニオンとの間に摩擦トルクを発生する。この摩擦トルクは、シャフト１００上でスタータヘッドをねじ込み、前進運動させるのに必要なトルクよりも構造によって常時大きくなっている。
【０１２０】
この条件により、始動リングを介して自動車のエンジンを駆動する始動段階において、作動ストッパー（図２では符号６がつけられている）に抗して、アイドル位置と前進位置との間でのスタータヘッドの移動を自動的に開始することが可能となっている。ピニオンがストッパー６に達すると、表面８、８’は、ロッキングにより互いに圧縮される。
【０１２１】
ピニオンとドライバーとの間のこのような運動ロックは、特に切頭円錐形摩擦表面の角度および直径に応じて決まる。
【０１２２】
図２から判るように、スタータの電動モータによる自動車の内燃エンジンの駆動中に、ドライバー２を支持する出力シャフト１００において、スタータによって発生され、ドライバー２とシャフト１００との間で作用する螺旋フルート溝９を有する装置によって変換されるトルクＣｄは、軸方向の力Ｆａを発生させる。
【０１２３】
この力Ｆａ自体は、直角の接触力Ｆｃを発生するように、切頭円錐形摩擦表面で分解される。接触力は、切頭円錐形表面８、８’の間の摩擦係数の関数で表される接線方向の力Ｆｔを切頭円錐形表面で発生する。この接線方向の力Ｆｔに切頭円錐形摩擦表面の接触平均半径を乗算した値は、円錐クラッチ７が伝達するトルクＣｅを決定する。
【０１２４】
従って、スライド運動が生じるようにピニオンを正常に駆動するには、常に関係Ｃｅ＞Ｃｄが成立することが必要である。
【０１２５】
ＣｄとＦａとの間の比例係数は、フルート溝９の傾斜角、これらフルート溝の平均半径および出力シャフト１００とドライバーとの間のスリップ係数に応じて決まる。これらは、いずれも応用例に応じて決まる。
【０１２６】
ＦａとＦｃとの間の比例係数は、２つの切頭円錐形摩擦表面の間の円錐角に応じて決まる。
【０１２７】
Ｆｔの値は、Ｆｃおよびクラッチ７の切頭円錐形摩擦表面の２つの材料の間の摩擦係数ｆｃに関係する。ロック状態を防止するには、（ａ）＞ｆ’ｃの接線方向の関係（ここで、ａは、切頭円錐形摩擦表面の間の接触円錐体の頂点における角度の半分の値であり、ｆ’ｃは、接着係数である）を保証しなければならない。
【０１２８】
これらすべての値は、それ自身既知の工学的公式に従って計算され、応用例に応じて決まる。
【０１２９】
これらの公式は、シャフトおよびドライバーのフルート溝の間の摩擦係数、フルート溝の平均半径、表面８、８’の円錐角、およびこれら表面の摩擦係数に関係する。これらはいずれもドライバー、スカート、およびピニオンの材料の選択に影響を与える。
【０１３０】
自動車のエンジンが始動し、ピストン１が出力シャフト１００よりも速く回転すると、これにより、スタータヘッドは、シャフト１００との螺合から外れる。これまで伝えられていた軸方向の力がなくなり、残っている力は、スタータの電動モータに伝えられた弾性手段１０による弱い残留トルクだけとなる。
【０１３１】
このような短時間で過剰速度となる段階の間で、クラッチは表面８と８’との間で回転運動するフライホイールのように働く。従って、２つの表面８と８’との間の接触平均直径は、過剰速度の場合の摩擦直径でもある。
【０１３２】
本発明の目的は、スタータヘッドの使用寿命全体にわたり、関係Ｃｅ＞Ｃｄを保ちながら、このような残留トルクを最小にすることにある。
【０１３３】
従って、本発明によれば、上記タイプのスターターは、弾性手段１０が軸方向に弾性変形可能なタング１０ｂを有し、このタングが、円周方向に延びることを特徴とする。
【０１３４】
本発明の１つの特徴によれば、タング１０ｂは、第２ストッパーに当接するように、同じ軸方向に延びている。
【０１３５】
これらによって生じた軸方向の力は、円周方向の長さ部分、およびタングの肉厚に作用することにより、良好に制御される。
【０１３６】
図４において、タング１０ｂは、開リング１０ａの内部で延びるアーム１０ｂの形態をしている。アーム１０ｂは、リング１０ａ上の固定領域１０ｄの各側において、カンチレバーとして円周方向に延びる環状セクター用となっている。領域１０ｄの一方は、ラジアルスロット１０ｇにより対称的な影響を受ける。これら２つの領域１０ｄは、アーム１０ｂが逆方向に向いて延びるように、径方向に対向している。
【０１３７】
同じ領域１０ｄに関連する２つのアーム１０ｂの内周部は、９０°よりも大きく広がる円弧の状態となっている。当然ながら、領域１０ｄおよびアーム１０ｃの数を増すこともできる。
【０１３８】
アーム１０ｃ状をしたこれらタングは、領域１０ｄも含む弾性手段１０の軸方向に作用する弾性領域に属する。
【０１３９】
この弾性領域１０ｂは、リング１０ａの下方で径方向に延び、よってリングは、アーム１０ｂの外周部の内径よりも大きい内径を有する。弾性手段１０は、２つのリング１０ａ、１０ｂ、すなわち円周方向を向くアーム状となっているタング１０ｂに分割された内側弾性領域と、開口し、径方向に弾性的なリング１０ａ状となっている、ピニオン１の並進運動を停止させるための外側領域１０ａとを備える。
【０１４０】
タング１０ｂの自由端は、応用例に従って、ストッパー領域に対して軸方向にずれている。
【０１４１】
これら領域１０ｄは、リング１０ａに接続するための領域である。
【０１４２】
別の特徴によれば、タングは、第２ストッパー４’に加える力をより良好に制御するよう、領域１０ｄにおける係止端部と自由端部との間で、方向が変化する領域を有する。一般的には、このタングは、表面８、８’を接触状態に維持するよう、ドライバー２の方向に軸方向にカーブしている。
【０１４３】
変形例では、タングは、係止領域１０ｄにおける端部から、第２ストッパー４’の方向に軸方向に傾斜している。変形例では、この傾斜領域は、領域１０ｄにおいて、タングの自由端を係止端部に接続している。この傾斜領域が折りたたみ部を形成することにより、タングの弾性を良好に制御し、タングの自由端が、第２ストッパーに対して平行に延びることができる。
【０１４４】
タングの自由端は、第２ストッパーとある点で接触できるようにカーブさせてもよい。
【０１４５】
一般的なタング１０ｂは、第２ストッパー４’の方向に、リング１０ａに対して軸方向にオフセットしている。
【０１４６】
この軸方向のオフセット量は、タングのプリストレス力を決定する。従って、応用例に応じて決まる。
【０１４７】
アーム１０ｂは、このアームによって生じる軸方向の力を制御することが好ましい長い円周方向の長さを有する。
【０１４８】
変形例では、このタングは、より広いリング１０ａにで円周方向にカットされている。
【０１４９】
従って、結合部分により、切頭円錐形摩擦表面を介して、ドライバーをピニオンに接続することが可能であり、この結合部品は、図１に示されたキャップの代わりとなる。この結合部品は、ピニオンに固定されているが、図２および図３では、ピニオンと一体的な部品となっている。変形例（図８）では、ピニオンに固定的に取り付けられている。
【０１５０】
結合部品の壁（その底部およびスカート）は、結合部品を透過できないように連続しており、結合部品の底部とピニオンとの間に開口部は存在しない。このことは、スタータヘッドの作動上の信頼性にとって好ましい。その理由は、表面８、８’は、オイル、水などの漏れによっては汚染されないからである。
【０１５１】
スタータヘッドは、フランス国特許公開第２７７２４３３号の図３および図５に示す実施例とは異なり、外側フェルールを有しないので、このスタータヘッドも、簡略化されている。
【０１５２】
簡潔にするために、ピニオンと結合部品とから成るアセンブリを、ベル形ピニオンと呼ぶ。
【０１５３】
従って、図２および図３では、このベル形ピニオンは、単一部品であるか、単一または２つの材料から製造されているが、他方、変形例（図８）では、このベル形ピニオンは２つの部品から成っている。すなわち、ピニオンとベルとから成り、各部品は、実行すべき機能に従って、最適となるように選択される。
【０１５４】
図では、ベルピニオンは、一方のピニオン１を構成する歯付き部分と、他方の結合部品に属する切頭円錐形部品（図３では符号１ｂがつけられている）とを備えている。
【０１５５】
この歯付き部品は、管状であり、断面がほぼ台形にカーブした側面を備えた歯を有する。この歯は、自動車の内燃エンジンの始動リングに噛合するのに必要である。従って、ピニオンは、公知の態様で、先端円、ピッチ円、およびルート円によって構成された歯を有する。
【０１５６】
第１切頭円錐形摩擦表面を、直接または間接的に構成するのは、切頭円錐形部分の内周部である。その理由は、切頭円錐形部分１ｂの内周部が、ドライバーに属する第２切頭円錐形摩擦表面を直接擦るか、または第２切頭円錐形摩擦表面を間接的に擦るからである。これら２つの切頭円錐形摩擦表面の少なくとも一方には、例えば接着によって固定された摩擦ライニングのようなカバーが設けられている。これによって、上記力Ｆｔを制御することが可能となっている。
【０１５７】
摩擦または擦りライニングとして、熱硬化性樹脂で含浸されたファイバーの膜を含む、ヨーロッパ特許公開第０８１６７０７号に記載されているタイプのライニングを使用することができる。このファイバーは、カーディングウェブを形成するようにカーディング処理され、少なくとも４０ｍｍの長さを有することが好ましい。このマットには、例えばガラスが混入される。
【０１５８】
より詳しい情報を望む場合には、上記欧州特許を参照されたい。このタイプのライニングを用いると、材料の摩擦係数の著しい安定性が得られるだけでなく、摩耗も少なくなる。
【０１５９】
従って、第１切頭円錐形摩擦表面は、結合部品のスカートの内周部に属するか、または前記内周部に取り付けられる。
【０１６０】
第２切頭円錐形摩擦表面にも、同じことが言える。この第２切頭円錐形摩擦表面は、ドライバー２に属する切頭円錐形表面の外周部によって直接形成されるか、または、外周部の前記表面に取り付けられる。
【０１６１】
いずれのケースにおいても、２つの切頭円錐形表面８、８’の少なくとも一方は、当該切頭円錐形表面の一方の軸方向端部から、他方の軸方向端部まで、直線状またはカーブして延びる溝を有する。変形例では、円周方向に溝が延びている。
【０１６２】
円周方向および直線状、またはカーブした交差する溝のネットワークを製造できる。このネットワークは、直線状または曲線状に延びる固有の溝により、当該切頭円錐形表面の軸方向端部に接続された円周方向の溝を含むことができる。いずれの組み合わせも可能である。例えば第２表面の外周部に溝を設けるか、または変形例として、第２表面の内周部に溝を設けることができる。
【０１６３】
これらの溝により、ゴミが放出され、２つの表面の互いの離脱が、特に過剰速度で促進される。
【０１６４】
従来のスタータヘッドのピニオン上の場合と同じように、歯付き部品１上の歯には、図１におけるＣで表示されている始動リング内へのピニオンの進入を促進するためのベベルが、ドライバー２と反対側にある自由端に設けられていることが好ましい。
【０１６５】
図２および図３では、切頭円錐形底部１ａは、図３および図８に示されたスタータヘッドの軸方向対称軸線Ｘ−Ｘに対して傾斜して延びているので、この切頭円錐形底部１ａは、ほぼ横方向を向いている。この軸線は、同時にシャフト１００の対称軸線でもある。
【０１６６】
図８の変形例では、底部は、軸線Ｘ−Ｘに対して垂直に延びている。実際には、ドライバーを標準化することができ、ピニオンのラジアル方向および軸方向のサイズに従って、底部１ａを多少傾斜させたり、底部を横方向にすることが可能である。いずれも、応用例に応じて決まる。
【０１６７】
図３では、ピニオン１はドライバー２に向いた端部において、傾斜した延長部１ａを有し、この延長部は、ベル状をした結合部品の底部を形成すると共に、部品１、１ｂを一体に接続している。
【０１６８】
ベル形ピニオンは、例えば鋳製によって得られる。このベル形ピニオンは、焼結によって得ることが好ましいが、１種類の材料、または好ましくは２つの材料から製造される。
【０１６９】
２種類の材料を使って焼結を行うことが極めて望ましい。その理由は、始動リングと噛合するための条件（機械式強度、耐摩耗性、低ノイズ発生特性など）に特に適したグレードの材料の歯付き部品に対する選択をする一方、切頭円錐形部品は、クラッチ７の条件（耐摩耗性、摩擦係数値など）に特に適合するように選択されるからである。
【０１７０】
歯付き部品１は、例えば押し出し成形、焼結、バー切断加工、またはプレス加工によって得られる。この歯付き部品１は、変形例では、ベル形と異なっており、シャフト１００が通過するための中心孔を備え、ベルの底部を構成するプレートを有する。このプレート１ａは、外周部が切頭円錐形スカート１ｂとして延びており、このスカート１ｂ自身は、管状延長部１ｃとして延びている。第１切頭円錐形表面８は、スカート１ｂの内周部から成っている。
【０１７１】
変形例では、図８から判るように、プレート１ａの内周部は、溶接によってピニオンに取り付けられており、このピニオンは、この取り付けのために管状延長部１ｄを有し、延長部１ｄは、軸方向の射影図において、ドライバー側に延び、プレート１ａをその内周部にセンタリングすることができるようにしている。このプレートは、ピニオンの歯の隣接する軸方向端部により一方の軸方向に固定され、延長部の自由端で実行される溶接により、他方向に固定されている。
【０１７２】
一実施例では、この溶接は、連続的に実行され、変形例では、不連続的に実行される。この溶接は、レーザータイプ、摩擦溶接タイプ、またはアーク溶接タイプである。
【０１７３】
変形例では、この固定は、クリンプ留めによって実行される。すなわち、上記管状延長部の自由端は、ピニオン１の歯に当接するプレート１ａ自身に接触した状態で折りたたまれる。このケースでは、回転しないようにプレートをロックするのに、例えばポリゴンタイプの接続を活用できる。
【０１７４】
ピニオン上でのベルの回転ロックは、一般に形状を協働させることによって実行される。この固定を行うのに、ピニオンの歯を活用することができる。例えばピニオンの２つの連続する歯の間に、相補的に進入する少なくとも１つの突起を形成するように、プレート１ａを局部的に皿状に加工する。
【０１７５】
変形例では、少なくともピニオンの歯の端部が相補的に進入する少なくとも１つの中空部を形成するように、プレートを反対方向に皿状に加工する。このピニオンの歯は、中空部の側方エッジと協働することができる。突起および中空部の数は、応用例に応じて決まる。
【０１７６】
変形例では、収縮嵌めにより、接続を行うことができる。
【０１７７】
いずれのケースにおいても、ピニオン、すなわち固定部に対して、ベルは軸方向かつ回転角方向に動かないようにされている。
【０１７８】
変形例では、ピニオン１は、焼結材料から製造されている。中実金属から製造されたベルはわずかにクランプするだけで、ピニオン１の突出する管状延長部１に、プレートによって取り付けられている。このベルは、こうして形成されたアセンブリの取り扱い中に、ピニオンに正しく位置決めすることができ、その後、ピニオンの焼結をするための炉をベルが通過させられる。このような炉の通過中、ピニオンの金属は膨張し、よって焼結による冶金学的な接続に加えて、これら２つの部品の一定の固定が行われる。
【０１７９】
これら２つの部品の間の回転接続に寄与するように、形状の協働による上記接続、例えば多角形の入れ子嵌合を行うことができる。
【０１８０】
変形例では、良好な摩擦特性を得るように、ベルは、好ましくはピニオンの材料と異なる焼結材料からも製造できる。次に、これら部品を焼結炉に通す前にあらかじめ組み立てる。ピニオンの膨張係数は、これら部品間の密な接触を保ち、かつ強力な冶金学的接続部の形成を助けるために、ベルの膨張係数と少なくとも同じ程度に大きい。焼結後、当該領域に従い、異なる機械的特性を有する単一部品の組立体を焼結する。
【０１８１】
一実施例では、一方で、シャフト１００に沿った良好なスライド特性を得ながら、他方で、始動リングとの噛合のための良好な特性が得られるように、２つの材料を焼結することによって歯付き部品を得る。
【０１８２】
この歯付き部品自身は、２部品、すなわち、シャフト１００に沿って良好にスライドできる材料から製造された内側スリーブと、スリーブの外周部に取り付けられ、始動リングと噛合するための良好な特性を呈する材料を有するピニオンとから、この歯付き部品自身を構成することができる。管状延長部１では、スリーブの軸方向端部の一方を構成している。
【０１８３】
この作業は、ベルとピニオンとの組み立てと同じように、行うことができる。例えばこれら部品の少なくとも一方を焼結する作業を行う前に、スリーブの延長部１ｄに歯付き部品をクランプ取り付けする。これら２つの部品を焼結する際、スリーブの膨張係数は、少なくとも歯付き部品の膨張係数に等しい。変形例では、収縮嵌めによる接続を行う。
【０１８４】
変形例では、スリーブはベルに固定される一方、このベルと一体的な、またはベルに固定された一体部品となっている。取り付けスリーブによる解決方法が好ましい。その理由は、所定のシャフトサイズ１００に対しては、必要であれば、ベルと共にスリーブを標準化し、スリーブの外周部に取り付けられたピニオンを、各応用例に対し、特にその長さに関して適応させることが可能である。
【０１８５】
また、歯付き部品よりも軸方向の長さが大きいスリーブに対して必要なように、歯付き部品を軸方向に位置決めすることも可能である。
【０１８６】
従って、ベル形ピニオンは、１部品、２部品、または３部品タイプとなる。ベルの底部は、丸い領域または切頭円錐形領域のいずれかにより、ベルのスカートに接続される。
【０１８７】
ドライバー２に対しても、同じようにすることができる。従って、ドライバー２は、１つ以上の部品から構成し、各部品は、固有の機能を最良に満たすように、異なる材料から製造される。
【０１８８】
例えばフランス国特許公開第２７７２４３３号に記載されているように、ドライバーは、金属部品、例えば図１の機械式手段１４のフォークと協働するように、スタータヘッドの本体に取り付けられた少なくとも１つのカラーが設けられたリングを有することができる。上記リングは、一実施例では、フォークが嵌合されるＵ字形横断面を有するように、２つのカラーを備えている。
【０１８９】
図から判るように、ドライバーは、３つの部分のうちの１つ、すなわち外周部に第２切頭円錐形表面を有する第１部分を備えている。この第１部分は、第２部分に対して軸方向かつ径方向に突出するように延び、第２部分は、ドライバーのスリーブを構成すると共に、シャフト１００上の螺旋フルート溝に相補的に協働するようになっている螺旋フルート溝を内部に有する。第２部分の外周部には、図１の機械式手段１４のフォークが嵌合される環状溝が設けられている。
【０１９０】
機械式手段１４のフォークと協働するようになっている２つの横方向側面によって境界が定められたこの溝は、ドライバー部分の第３部分に属し、第１部分に対して、軸方向にオフセットしている。この溝は、第２部分のフルート溝から径方向外側に延びると共に、軸方向により短くなっている。
【０１９１】
上記のように、溝が設けられた第２切頭円錐形表面は、溝に対して径方向に突出するように延び、弾性手段１０を収容するよう、第１部分で行われた材料４’、４”を除去することにより、溝に接続されている。
【０１９２】
ドライバーの材料の量を少なくするために、第２切頭円錐形表面の小径端部に対して、切頭円錐形表面が第２部分の対応する端部を接続しており、ドライバーは、ここではファイバー、例えばグラスファイバーで補強することが好ましい成形可能なプラスチック材料から製造されている。
【０１９３】
変形例では、機械式手段１４のフォークが金属製である場合に、溝の境界を定める２つの側面の一方に、摩耗防止カバーが設けられている。このカバーは、例えば金属リングから構成され、この金属リングは、成形によって溝の側面に固定されている。
【０１９４】
変形例では、このカバーは、溝の側面にスナップ嵌合により固定された半リング、またはＵ字形部品から構成されている。変形例では、ピニオンと最も遠い溝の側面は、取り付けられたリングにより形成されるが、すべての組み合わせも可能である。
【０１９５】
第２摩擦表面は、カバー、例えば上記摩擦ライニングによっても形成できるので、ドライバーの本体、従ってその第２部分は、シャフト１００上のフルート溝と協働するように、必要とされる品質の材料から製造することが好ましい。
【０１９６】
変形例としてのドライバー２は、単一材料を焼結することによって得られるし、また別の変形例では、ピニオンと同じように、いくつかの材料を焼結することによっても得られる。ベルまたはドライバーが焼結材料から製造される場合、表面８、８’に対する好ましい摩擦係数が得られるように、この材料内に必要な充填剤を混入することができる。例えばこれらの表面は、銅の粉体、例えばグラファイト状のカーボン、シリカ、およびモリブデンを含むことができる。
【０１９７】
ドライバーにおける被覆現象を制限し、ノイズを低減するために、機械式手段１４のフォークは、プラスチック材料から製造することが望ましい。変形例では、溝、従ってドライバーの第２部分は、第２表面８’および結合部品のスカートより、径方向外側に延びることができる。
【０１９８】
当然ながら、上記構造を逆にすることも可能である。すなわち環状で、かつ中空の結合部品がドライバー２に属するようにすることも可能である。
【０１９９】
この場合、結合部品のスカート２ｂの自由端は、第１表面８に対して、軸方向に突出するように延び、弾性手段１０を支持する。
【０２００】
従って、図５では、ベル状をした結合部品のスカート２およびプレート２ａは、ドライバー２に属し、ドライバー２は、外周部に雌形コーンを支持し、この雌形コーンに、ピニオンによって支持された雄形コーンが嵌合している。第２切頭円錐形摩擦表面８’は、第１切頭円錐形摩擦表面を囲んでおり、第１切頭円錐形摩擦表面よりも軸方向に長くなっている。ピニオンの歯に軸方向に向いた環状スカート２ｂが設けられたベルを支持するのは、ドライバー２である。
【０２０１】
このスカートの肉厚は、一定ではなく、外周部の境界は、軸方向を向いた環状の壁、すなわち円筒形の壁によって定められ、内周部の境界は、第２凹状表面８’によって定められており、第１相補的表面８は凸状となっている。スカートは、横方向プレート２ａにより、ドライバー２の上記第２部分に接続されている。
【０２０２】
ベルは、ドライバー２の第１部分に属している。図３および図４におけるリングの取り付け溝は、スカートの自由端に属し、一方、図３および図４における実施例のドライバーの第１部分に、均等なピニオン１の相補的部品内に弾性手段１０を収容する材料を除いた部分が形成されている。従って、図３および図５に対して、同じリングを使用することが可能である。
【０２０３】
ピニオンの相補的部分は、ピニオン１の歯に対して、径方向かつ軸方向に突出して延びる延長部を構成している。平均直径が、表面８、８’の平均接触直径を構成している第１表面８を支持しているのは、この延長部の外周部である。この平均直径は、ピニオン１の歯付き部分の先端円の直径よりも大きい。
【０２０４】
図３および図５では、第１表面８の最小直径は、ピニオン１の歯付き部分の先端円の直径よりも大きい。ここで延長部は、ピニオン１と一体的となるように鋳製されたものである。
【０２０５】
第１表面８に対する第２表面８’の突出部分内のスカート２ｂの自由端に、溝が形成されるように、スカート２ｂは中実となっている。本例では、横方向または変形例では、切頭円錐形のプレート２ａおよびスカート２ｂは、ドライバー２と一体的な部品となっている。
【０２０６】
変形例では、例えば図８のアセンブリと同じように、ドライバーにベルが取り付けられている。このケースでは、ドライバーの第２部分は、プレート２ａの一方向に軸方向固定部を取り付けるためにショルダー状となっている突出する管状延長部を内部に有する。上記すべての形態のアセンブリは、この構造態様で転換可能であり、更にこの組み立て形態で、構造態様を転換することも可能である。
【０２０７】
プレート２ａは、機械式手段１４のフォークの嵌合溝の側面の１つを形成している。
【０２０８】
当然ながら、変形例（図６および図７）では、リング１０ａは連続的であり、外周部は、管状部分１０ｆとして延びていてもよい。この管状部分１０ｆの自由端には、ラグ１０ｃが設けられ、ラグ１０ｃは、外周部が径方向に突出するよう、スカート２ａが有する環状突起２ｅに属す傾斜面２ｄに接触するように折りたたまれている。この突起は、スカートの自由端の横方向面に接続され、管状部分１０ｆに対する円筒形センタリング表面２ｆを有する。
【０２０９】
従って、弾性手段は、スカートによって支持された環状のキャップ状をした、ピニオンの並進運動を行うための領域を備えている。
【０２１０】
スカートの自由端の横方向面は、第１ストッパーを構成している。
【０２１１】
傾斜面２ｄには、ラグ１０ｃと中空部の側方エッジとの協働により、キャップの回転をロックするための中空部を設けることができる。このキャップは、面２ｄおよびスカートの自由端の面により、軸方向に移動しないようにされている。
【０２１２】
これまでの図では、溝内にリング１０ａを取り付けることにより、若干の間隙をもって、このような軸方向に移動することが防止されている。
【０２１３】
変形例では、表面２ｆに溝が形成されており、この溝に、管状部分１０ｆが局部的に圧入されている。クリンプ用ラグ１０ｃは、省略される。
【０２１４】
変形例では、管状部分１０ｆを内側に向けて前進させることによって、局部的に圧入し、部分１０ｆの溝内に部分１０ｆの圧入領域をスナップ嵌合することによって、表面２ｆへの管状部分１０ｆの取り付けを行う。
【０２１５】
変形例では、リング１０ａは、その外周部に軸方向ラグを有し、軸方向ラグの各自由端には、スカートの外周部から突出する相補的スタッドにスナップ嵌合することによって取り付けるための孔が設けられている。このようにするために、各孔は、例えばアコーディオン状の折りたたみにより形成された弾性領域に属する。
【０２１６】
変形例では、軸方向ラグの自由端には、スタッドにスナップ嵌合によって係合するようになっている爪を形成するための、弾性変形可能な傾斜した突起が設けられている。
【０２１７】
変形例では、図９および図１０から判るように、固定領域１０ｄにより、爪が形成されている。この爪１０ｅは、スカートの自由端を構成するスカートの延長部１ｃまたは２ｃの内周部に弾性係合する。
【０２１８】
図１０では、点線にて１ｃの延長部分を示している。このケースでは、リング１０ａは連続的であり、図７のように、４つのアーム１０ｂと、２つの固定領域１０ｄとを有する。領域１０ｄの外周部における円周方向の境界は、２つの盲スロット１１０によって定められている。
【０２１９】
各スロットは、リング１０ａへの外周部に対して、径方向に突出するように延びた爪１０ｅに接続されている。この爪の高さは、本例ではわずかである。この爪１０ｅは、固定領域１０ｄの外周部の境界を定める平らな部分１１１によって、互いに接続されている。
【０２２０】
各爪の境界は、スロット１１０のエッジ、爪１０ｅの外周部を構成する直線状部分、および平らな部分１１１に接続するための傾斜部分とによって定められている。
【０２２１】
従って、各固定領域１０ｄは、この領域よりも円周方向の幅が狭いタング１１２を外周部に有する。
【０２２２】
各タング１１２は、両端に爪１０ｅを有する。このタング１１２は、軸方向に屈曲できる。
【０２２３】
爪１０ｅの外径部は、延長部１０ｃの内径よりも若干大きいので、延長部１０ｃ内に、軸方向に弾性手段が嵌合されると、図１０から判るように、爪が圧力を受けて、内側延長部１ｃの内側ボアに係合したままとなるよう、タングが軸方向に屈曲する。
【０２２４】
弾性手段１０が、弾性手段の嵌合と反対方向に作用する力を受けると、弾性手段は、支柱によりロックされる。タング１１２は、爪１０ｅによって形成された２つの耳を有する猫の頭部の形状とほぼ類似した形状となっている。
【０２２５】
図３および図５における溝は、省略できる。変形例では、弾性手段１０の軸方向のロックを改良するのに、溝が設けられる。
【０２２６】
変形例では、この溝は、爪１０ｅが嵌合される中空部と置換される。
【０２２７】
爪１０ｅは、振動に伴う移動を防止するように、圧力を加えた状態で、溝または中空部内に取り付けることが好ましい。
【０２２８】
これまでの説明および図面から明らかなように、所定の直径サイズに対して、平均摩擦直径を大きくすることにより、スタータヘッドのトルク伝達容量を増すことができる。スタータヘッドの軸方向かつ径方向のサイズと共に、部品数も低減できる。
【０２２９】
ベルにより、ピニオンに向かうオイル、または水のはね返りに対する良好なシールが得られる。１つの材料が、ピニオンの必要とする機械的特性に適合し、他方の材料が、円錐クラッチの摩擦および耐摩耗性の条件に良好に適合するように、異なる材料を選択できる可能性がある。
【０２３０】
変形例では、図７および図８のキャップは、フランス国特許公開第２７７２４３３号の図５のキャップの代わりとなり得る。これにより、部品数を少なくできる。
【０２３１】
円錐形クラッチのフライホイールの作動段階の時間を短縮し、ドライバーの反作用時間と無関係となるように、スタータの巻線１２ａおよび電動モータに対する給電をするための電子制御デバイスを使用することが好ましい。例えばこの電子デバイスは、フランスにおけるパルス幅変調（ＰＷＭ）タイプの矩形波電圧に従い、トランジスタにより、巻線１２ａに給電するフランス国特許公開第２７９５８８４号に記載されているタイプのものである。
【０２３２】
より詳細には、巻線１２ａを流れる実効電流は、可動接点１３を閉じ、電動モータＭに給電するように、コア１２ｂが接触位置に向かって移動する間、変えられる。
【０２３３】
この移動中、位相は次のようになる。
−コア１２ｂを移動するのに、実効電流が充分大きい第１駆動位相。
−実効電流が小さい第２駆動位相。
−第２位相の間で所定時間経過した後に、実効電流を連続的に増加させる位相。
より詳細な情報については、上記フランス国公開特許出願を参照されたい。
【０２３４】
電子デバイスによる過剰速度の位相時、従って、２つの表面の間で、スライドが生じる位相時は良好に制御されるので、摩擦表面８、８’のために貴重でない摩擦材料を選択することができる。これによって、コストを削減することができる。
【０２３５】
円錐形クラッチのスタータヘッドを改良するために、スタータヘッドに関連する変形例では、研修方向に作用する弾性手段またはトルク制限器を備えたトーションダンパーが設けられる。
【０２３６】
従って、第１実施例では、トーションダンパーおよびトルク制限器は、図１のエピサイクルギアトレインを備えた減速ギアに連動し、このエピサイクルギアトレインは、電動モータとドライバー２が装着された出力シャフト１００との間に挟持される。
【０２３７】
この目的のためには、１９９９年１２月３０日に出願されたフランス国特許願第９９１６７２６号に記載されている解決案を採用することができる。この場合、減速ギアのルールと内部にリングが回転できるように装着されたハウジングのプレートとの間に、軸方向にトルク制限器が挟持される。
【０２３８】
弾性手段は、例えば少なくとも１つの弾性変形可能なダンパーブロックから成り、このダンパーブロックは、例えばエラストマーから製造され、ハウジングに対してトルク制限器に属すディスクを回転接続する。
【０２３９】
変形例では、始動リングは自動車のギアボックスに接続されたダンピングフライホイールの第２質量部材に属する。この第２質量部材は、例えばフランス国特許公開第２５９８４７５号に記載されているように、自動車のクランクシャフトに接続された第１フライホイールにトーションダンパー、およびトルク制限器を介して接続される。
【０２４０】
変形例では、２つのトルク制限器、またはトーションダンパー装置のうちの一方しか設けられない。
【０２４１】
変形例として、上記２つの装置を設けることができる。
【０２４２】
フォークを設けることは必須ではない。スタータは、出力シャフトがスタータヘッドに作用する減速ギアによる解決方法について述べているヨーロッパ特許公開第０８６７６１３号に記載されている構造にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術に係わる自動車のスタータを示す。
【図２】
スタータが自動車の内燃エンジンを駆動する際に、本発明に係わるスタータ内で作用する力を略図で示す。
【図３】
本発明の第１実施例のためのスタータヘッドの軸方向断面図である。
【図４】
図３の弾性リングの正面図である。
【図５】
本発明の第２実施例の、図３に類似した図である。
【図６】
本発明の第３実施例の、図３に類似した図である。
【図７】
本発明の第３実施例の、図４に類似した図である。
【図８】
本発明の第４実施例の、図３および５に類似した、一部切り欠き図である。
【図９】
図７の変形例の正面図である。
【図１０】
図７の変形例の側面図である。
【符号の説明】
１      ピニオン
１ａ    環状底部
１ｂ    スカート
１ｃ    環状領域
２      ドライバー
２ｄ    傾斜面
２ｅ    環状突起
４’    ストッパー
６      ストッパー
７      円錐形クラッチ
８      第１切頭円錐形摩擦表面
８’    第２切頭円錐形摩擦表面
９      フルート溝
１０    弾性手段
１０ａ  リング
１０ｂ  タング
１０ｃ  ラグ
１０ｅ  爪
１０ｆ  管状部分
１０ｇ  開口部
１４    機械式手段
２０    ベル
２０ｄ  中空部
１００  出力シャフト
【国際公開パンフレット】
2004521259.tif 000003
2004521259.tif 000004
2004521259.tif 000005
2004521259.tif 000006
2004521259.tif 000007
2004521259.tif 000008
2004521259.tif 000009
2004521259.tif 000010
2004521259.tif 000011
2004521259.tif 000012
2004521259.tif 000013
2004521259.tif 000014
2004521259.tif 000015
2004521259.tif 000016
2004521259.tif 000017
2004521259.tif 000018
2004521259.tif 000019
2004521259.tif 000020
2004521259.tif 000021
2004521259.tif 000022
2004521259.tif 000023
2004521259.tif 000024
2004521259.tif 000025
2004521259.tif 000026
2004521259.tif 000027
2004521259.tif 000028
2004521259.tif 000029
2004521259.tif 000030
2004521259.tif 000031
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2004521259.tif 000033
2004521259.tif 000034
2004521259.tif 000035
2004521259.tif 000036
2004521259.tif 000037
2004521259.tif 000038
2004521259.tif 000039
2004521259.tif 000040
2004521259.tif 000041
2004521259.tif 000042
【国際調査報告】
2004521259.tif 000043
2004521259.tif 000044
2004521259.tif 000045
2004521259.tif 000046