(57)【要約】【課題】ワッシャ９とクラッチアウタ５ａとの相対回転を防止できる一方向クラッチ５を備えたスタータを提供する。【解決手段】クラッチインナ５ｂの抜け止めを行うワッシャ９は、クラッチカバー１０を組み付ける前の状態で、外径側がテーパ状に傾斜して皿ばね状に設けられており、クラッチカバー１０をクラッチアウタ５ａの肩部にかしめて締め付けることにより、クラッチアウタ５ａの端面とクラッチカバー１０との間に皿ばね部９ａが撓んで軸方向に圧縮された状態で固定される。これにより、ワッシャ９とクラッチアウタ５ａとの接触面に働く摩擦力が増加するため、クラッチインナ５ｂの回転速度がクラッチアウタ５ａの回転速度を上回った時に、クラッチインナ５ｂに対するワッシャ９の連れ回りを防止でき、クラッチアウタ５ａとワッシャ９との相対回転を防ぐことができる。【選択図】図１
2007218217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クラッチアウタからクラッチインナへのトルク伝達を許容し、前記クラッチインナから前記クラッチアウタへのトルク伝達を阻止する一方向クラッチを有し、この一方向クラッチを介してモータの駆動トルクをピニオンに伝達するスタータにおいて、
前記一方向クラッチは、前記クラッチアウタに対して前記クッチインナが軸方向に飛び出す（抜け出る）ことを防止するワッシャと、このワッシャを固定するクラッチカバーとを有し、
前記ワッシャは、前記クラッチアウタと前記クラッチカバーとの間に弾力を有して挟持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、
前記ワッシャは、前記クラッチカバーを組み付ける前の状態で、外径側がテーパ状に傾斜する皿ばね状に設けられており、前記クラッチカバーを組み付けた状態で、前記クラッチアウタと前記クラッチカバーとの間に前記ワッシャの外径側が撓んで軸方向に圧縮された状態で固定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、
前記ワッシャの外周端に一つ以上の切欠きが設けられ、この切欠きが前記クラッチカバーの内周に係合し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、
前記ピニオンは、歯部が形成されたピニオンアウタと、このピニオンアウタの内周に配置されるピニオンインナとに分割され、このピニオンインナが前記クラッチインナと一体に設けられ、前記ピニオンアウタが前記ピニオンインナの外周に相対回転不能に嵌合すると共に、前記ピニオンインナに対し軸方向に移動可能に設けられており、
前記ワッシャは、内径側がテーパ状に傾斜する皿ばね状に設けられており、エンジン始動時に前記ピニオンがエンジンのリングギヤに当接した後、前記ピニオンアウタと前記クラッチインナとの間に弾力を有して挟持されることで、前記ピニオンアウタに対し前進力を付与することを特徴するスタータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動トルクをピニオンギヤに伝達する一方向クラッチを備えたスタータに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載された一方向クラッチは、図８に示す様に、クラッチアウタ１００からクラッチインナ１１０へトルク伝達を行うもので、クラッチインナ１１０の抜け止めと、グリスの流出を防止するワッシャ１２０を備えている。
ワッシャ１２０は、クラッチアウタ１００の端面に当接する外周部がクラッチカバー１３０により固定され、内周部がクラッチインナ１１０の外周に形成された凹溝１４０に嵌合することにより、クラッチインナ１１０が図示左方向へ抜け出ることを規制すると共に、グリスの流出を防止している。
【特許文献１】特公平６−６５８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の一方向クラッチは、ピニオン１５０がエンジンにより回されると、そのピニオン１５０と一体に設けられているクラッチインナ１１０の回転速度がクラッチアウタ１００の回転速度を上回るため、クラッチインナ１１０とワッシャ１２０とが相対回転して、両者の摺動部に摩擦力が発生する。
ところが、スタータの使用が異常または過度である場合に、クラッチに使用されているグリスが抜けたり劣化すると、前記摩擦力が増加するため、ワッシャ１２０がクラッチインナ１１０に連れ回りして、クラッチアウタ１００との間に相対回転を生じる。
【０００４】
クラッチアウタ１００とワッシャ１２０との相対回転により、両者の摺動部が摩耗すると、クラッチカバー１３０に緩みが生じてワッシャ１２０にがたつきが発生するため、クラッチのカム室からグリスが流出し易くなり、クラッチ性能に悪影響を与える問題が発生する。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、クラッチインナの抜け止めを行うワッシャとクラッチアウタとの相対回転を防止できる一方向クラッチを備えたスタータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（請求項１の発明）
本発明は、クラッチアウタからクラッチインナへのトルク伝達を許容し、クラッチインナからクラッチアウタへのトルク伝達を阻止する一方向クラッチを有し、この一方向クラッチを介してモータの駆動トルクをピニオンに伝達するスタータにおいて、一方向クラッチは、クラッチアウタに対してクッチインナが軸方向に飛び出す（抜け出る）ことを防止するワッシャと、このワッシャを固定するクラッチカバーとを有し、ワッシャは、クラッチアウタとクラッチカバーとの間に弾力を有して挟持されていることを特徴とする。
【０００６】
上記の構成によれば、ワッシャとクラッチカバー及びクラッチアウタとの間に、それぞれ軸方向に押し付け合うバネ荷重が発生する。ここで、ワッシャとクラッチアウタとの相対回転トルクは、両者の接触面に働く摩擦力（摩擦係数×垂直効力）×等価半径で表されるが、バネ荷重により垂直効力が増加するため、それに伴い、摩擦力が増加して、相対回転トルクも増加する。その結果、クラッチインナの回転速度がクラッチアウタの回転速度を上回った状態でも、クラッチインナに対するワッシャの連れ回りを防止でき、クラッチアウタとワッシャとの相対回転を防ぐことができる。
【０００７】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、ワッシャは、クラッチカバーを組み付ける前の状態で、外径側がテーパ状に傾斜する皿ばね状に設けられており、クラッチカバーを組み付けた状態で、クラッチアウタとクラッチカバーとの間にワッシャの外径側が撓んで軸方向に圧縮された状態で固定されていることを特徴とする。
これにより、クラッチアウタとクラッチカバーとの間にワッシャが弾力を蓄えた状態で挟持されるため、ワッシャとクラッチアウタとの接触面に働く摩擦力が増加する。
【０００８】
（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、ワッシャの外周端に一つ以上の切欠きが設けられ、この切欠きがクラッチカバーの内周に係合していることを特徴とする。
この場合、ワッシャに設けられた切欠きがクラッチカバーのＲ部内周に引っ掛かることで、摩擦係数が増加するため、ワッシャとクラッチアウタとの相対回転トルクが更に増加して、相対回転しにくくなる。
【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、ピニオンは、歯部が形成されたピニオンアウタと、このピニオンアウタの内周に配置されるピニオンインナとに分割され、このピニオンインナがクラッチインナと一体に設けられ、ピニオンアウタがピニオンインナの外周に相対回転不能に嵌合すると共に、ピニオンインナに対し軸方向に移動可能に設けられており、ワッシャは、内径側がテーパ状に傾斜する皿ばね状に設けられており、エンジン始動時にピニオンがエンジンのリングギヤに当接した後、ピニオンアウタとクラッチインナとの間に弾力を有して挟持されることで、ピニオンアウタに対し前進力を付与することを特徴する。
【００１０】
上記の構成によれば、ピニオンがエンジンのリングギヤに当接した後、リングギヤに噛み合う時に、ワッシャから前進力を受けることで、ピニオンとリングギヤとの噛み合い性が向上する。この場合、クラッチインナの抜け止めに使用されるワッシャを利用してピニオンに前進力を付与できるので、既存のドライブスプリングを廃止することも可能であり、コストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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】
【００１２】
図１はクラッチ５の組み立て工程図、図２はスタータ１の半断面図である。
スタータ１は、図２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を介してモータ２の駆動トルクが伝達される出力軸４と、この出力軸４の外周にクラッチ５と一体化して配置されるピニオン６と、シフトレバー７を介してクラッチ５とピニオン６を反モータ方向（図２の左方向）へ押し出す働きを有すると共に、モータ２の通電回路に設けられるメイン接点（図示せず）を開閉する電磁スイッチ８等より構成される。
【００１３】
本実施例のクラッチ５は、図１（ｃ）に示す様に、クラッチアウタ５ａとクラッチインナ５ｂとの間にトルク伝達を断続するローラ５ｃを配置したローラ式クラッチである。
クラッチアウタ５ａは、出力軸４の外周にヘリカルスプライン嵌合するスプラインチューブ５ｄと一体に設けられ、エンジン始動時に出力軸４の回転が伝達されて回転する。
クラッチインナ５ｂは、ピニオン６と一体に設けられ、クラッチアウタ５ａからトルク伝達されてピニオン６と一体に回転する。
クラッチアウタ５ａの内周には、クラッチインナ５ｂとの間にくさび状のカム室が形成され、このカム室にローラ５ｃ及びスプリング５ｅ（図３参照）が配設されている。
【００１４】
ローラ５ｃは、出力軸４と共にクラッチアウタ５ａが回転すると、スプリング５ｅによってカム室の狭小方向へ付勢され、クラッチアウタ５ａとクラッチインナ５ｂとの間にロックされることで、クラッチアウタ５ａの回転をクラッチインナ５ｂへ伝達する。
また、ピニオン６がエンジンにより回されてクラッチインナ５ｂの回転速度がクラッチアウタ５ａの回転速度を上回ると、ローラ５ｃがスプリング５ｅの付勢力に抗してカム室の広大方向に移動し、クラッチアウタ５ａとクラッチインナ５ｂとの間で空転することにより、クラッチインナ５ｂからクラッチアウタ５ａへのトルク伝達を遮断する。
このクラッチ５は、クラッチインナ５ｂの抜け止めと、ローラ５ｃ及びスプリング５ｅの飛び出しを防止すると共に、グリスの流出を抑制するために、カム室の開放側にワッシャ９が配設され、このワッシャ９がクラッチカバー１０によって固定されている。
【００１５】
ワッシャ９は、クラッチ５に組み付ける前の状態（ワッシャ単品の状態）で、図１（ａ）の二点鎖線で示す様に、全体が略円錐形状に傾斜して設けられ、その外径側が更にテーパ状に傾斜して皿ばね状に設けられている。この略円錐形状を成すワッシャ９は、内径がクラッチインナ５ｂの外径より若干大きく形成されており、図１（ａ）に示すクラッチインナ５ｂの図示右側からクラッチインナ５ｂの外周を通ってクラッチインナ５ｂのピニオン６側まで挿入され、治具等を用いて略円錐形状から平面形状（図示実線で示す形状）に塑性変形される。平面形状に塑性変形されたワッシャ９は、その内径がクラッチインナ５ｂの外径より小さくなり、クラッチインナ５ｂから抜けることはない。
【００１６】
このワッシャ９は、略円錐形状から平面形状に塑性変形された時に、皿ばね状に設けられているワッシャ９の外径側（以下皿ばね部９ａと呼ぶ）まで平面形状に塑性変形されることはなく、クラッチカバー１０により固定されるまでは、図１（ｂ）に示す様に、皿ばね部９ａが残されている。
この後、図１（ｃ）に示す様に、クラッチカバー１０をクラッチアウタ５ａの外周に被せて、クラッチアウタ５ａの肩部にクラッチカバー１０の端部をかしめて締め付けることにより、クラッチアウタ５ａの端面とクラッチカバー１０との間にワッシャ９の皿ばね部９ａが撓んで軸方向に圧縮された状態で固定される。
【００１７】
（実施例１の効果）
本実施例のクラッチ５は、クラッチアウタ５ａの端面とクラッチカバー１０との間にワッシャ９の皿ばね部９ａが圧縮された状態で固定されるので、ワッシャ９とクラッチカバー１０及びクラッチアウタ５ａとの間に、それぞれ軸方向に押し付け合うバネ荷重が発生する。これにより、ワッシャ９とクラッチアウタ５ａとの接触面に働く摩擦力が増加するため、その摩擦力に抗してワッシャ９とクラッチアウタ５ａとが相対回転を生じるために必要な相対回転トルクも増加する。
【００１８】
上記の結果、エンジンの回転がピニオン６に伝達されて、クラッチインナ５ｂの回転速度がクラッチアウタ５ａの回転速度を上回った時に、クラッチインナ５ｂに対するワッシャ９の連れ回りを防止でき、クラッチアウタ５ａとワッシャ９との相対回転を防ぐことができる。即ち、ワッシャ９は、常にクラッチアウタ５ａと一体に回転するため、ワッシャ９とクラッチアウタ５ａとの接触面に摩耗が生じることは殆どなく、クラッチカバー１０に緩みが発生することもない。その結果、ワッシャ９のがたつきを防止でき、クラッチ５のカム室からグリスが流出することを抑制できる。
【実施例２】
【００１９】
図３はクラッチ５の分解斜視図、図４はクラッチ５の一部拡大断面図である。
この実施例２は、クラッチ５に使用されるワッシャ９の外周端に一つ以上の切欠き９ｂを設けた一例である。
ワッシャ９は、図３に示す様に、実施例１と同じく外径側に皿ばね部９ａが設けられており、更に、皿ばね部９ａの外周端に、例えば矩形状に切り取られた切欠き９ｂが複数箇所設けられている。このワッシャ９をクラッチカバー１０により固定すると、図４に示す様に、クラッチカバー１０のＲ部内周に切欠き９ｂの角部が引っ掛かる、あるいは食い込むため、摩擦係数が増加して相対回転トルクが更に大きくなる。その結果、ワッシャ９とクラッチアウタ５ａとの相対回転を防ぐことができる。
【実施例３】
【００２０】
図５はクラッチ５の分解斜視図、図６はクラッチ５とピニオン６の分解断面図である。  この実施例３に示すピニオン６は、図６に示す様に、ピニオンインナ６ａとピニオンアウタ６ｂとに分割されている。
ピニオンインナ６ａは、軸方向に所定の長さを有する円筒形状に設けられ、クラッチインナ５ｂと一体に形成されている。このピニオンインナ６ａの先端部には、周溝６ｃが形成され、その周溝６ｃに嵌合するスナップリング１１を介してストップカラー１２が取り付けられる（図７参照）。
ピニオンアウタ６ｂは、ピニオンインナ６ａの外周にスプライン結合されて、ピニオンインナ６ａに対し軸方向に移動可能に設けられ、反クラッチ側への移動がストップカラー１２によって規制される。このピニオンアウタ６ｂには、エンジンのリングギヤ（図示せず）に噛み合うための歯部６ｄが形成され、この歯部６ｄの内径側が歯部６ｄの後端よりクラッチ５側（図示右側）へ突出して設けられている。
【００２１】
ワッシャ９は、図５に示す様に、外径側に皿ばね部９ａが設けられ、更に、内径側にもテーパ状に傾斜する皿ばね部９ｃが設けられている。このワッシャ９は、実施例１と同じく、外径側の皿ばね部９ａがクラッチアウタ５ａの端面とクラッチカバー１０との間に圧縮された状態で固定されることで、ワッシャ９とクラッチアウタ５ａとの相対回転を防止している。
また、ワッシャ９の内径側に設けられる皿ばね部９ｃは、ピニオンアウタ６ｂの前端がストップカラー１２に当接している状態（図７に示す状態）で、ピニオンアウタ６ｂの後端との間に若干のスラスト隙間を有して配置されている。
【００２２】
本実施例のワッシャ９は、エンジン始動時にクラッチ５が出力軸４上を前進してピニオン６がリングギヤに当接した後、更にクラッチ５が前進すると、ピニオンアウタ６ｂが相対的に後退することにより、内径側の皿ばね部９ｃがピニオンアウタ６ｂとクラッチインナ５ｂとの間に圧縮された状態、すなわち弾力を蓄えた状態で保持される。
その後、ピニオン６がリングギヤに噛み合い可能な位置まで回転すると、内径側の皿ばね部９ｃに蓄えられた弾力を受けてピニオンアウタ６ｂが前進することにより、ピニオン６とリングギヤとの噛み合いが行われる。
【００２３】
上記の様に、本実施例では、１枚のワッシャ９によってクラッチアウタ５ａとの相対回転を防止できると共に、ピニオン６に前進力を与えることで、リングギヤとの噛み合い性を向上できる。このため、既存のドライブスプリングを廃止することも可能であり、コストダウンを図ることができる。
【００２４】
（変形例）
実施例１に示すクラッチ５は、クラッチインナ５ｂがピニオン６と一体に設けられているが、実施例３と同様に、クラッチインナ５ｂとピニオン６とが別体であっても良い。
また、実施例１〜実施例３に記載したワッシャ９は、リング形状であるが、径方向に二分割した半割れワッシャを使用することもできる。
更に、実施例１では、ローラ式クラッチの一例を記載したが、ローラ５ｃの代わりにカムやスプラグ等を使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】クラッチの組み立て工程図である（実施例１）。
【図２】スタータの半断面図である。
【図３】クラッチの分解斜視図である（実施例２）。
【図４】クラッチの一部拡大断面図である（実施例２）。
【図５】クラッチの分解斜視図である（実施例３）。
【図６】クラッチとピニオンの分解断面図である（実施例３）。
【図７】クラッチとピニオンの断面図である（実施例３）。
【図８】クラッチとピニオンの断面図である（従来技術）。
【符号の説明】
【００２６】
１    スタータ
２    モータ
５    一方向クラッチ
５ａ  クラッチアウタ
５ｂ  クラッチインナ
６    ピニオン
６ａ  ピニオンインナ
６ｂ  ピニオンアウタ
６ｄ  歯部
９    ワッシャ
９ｂ  切欠き
１０    クラッチカバー
【図１】
2007218217.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2007218217.tif 000008
【図７】
2007218217.tif 000009
【図８】
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