(57)【要約】【課題】ピニオンチューブ６と出力軸５との相対回転を規制することで、当接面の摩耗を抑制して相対的に傾きを抑えることにより、長寿命化を図ることができる片持ち構造のスタータ１を提供する。【解決手段】スタータ１は、クランキングからエンジンが完爆してピニオンがエンジンによって回されると、クラッチ４がオーバラン状態となって、インナ４ｂからアウタ４ａへのトルク伝達が遮断される。この時、回転規制手段の働きによってピニオンチューブ６と出力軸５との相対回転が規制される。回転規制手段は、雄ヘリカルスプライン５ａの歯面と雌ヘリカルスプライン６ａの歯面とがピニオンチューブ６の回転方向に当接し、且つ、ヘリカルスプライン５ａ、６ａの作用によってピニオンチューブ６に働く後端側への戻し力をシフトレバー８により受け止めて、ピニオンチューブ６の後端側への移動を規制することで成立する。【選択図】図１
2013083176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクを発生するモータと、
このモータの回転軸と同一軸線上に配置され、且つ、外周面に雄ヘリカルスプラインが形成された出力軸と、
前記モータの発生トルクを前記出力軸に伝達する一方、前記出力軸側から前記モータ側へのトルク伝達を遮断する一方向クラッチと、
内周面に雌ヘリカルスプラインが形成され、この雌ヘリカルスプラインが前記雄ヘリカルスプラインに噛み合って前記出力軸の外周に嵌合するピニオンチューブと、
このピニオンチューブの軸方向反モータ側の端部に配設され、前記ピニオンチューブと一体に回転するピニオンと、
電磁石の吸引力によりシフトレバーを駆動し、このシフトレバーを介して、前記ピニオンチューブを前記ピニオンと一体に前記出力軸に対して反モータ方向へ押し出す電磁ソレノイドとを備え、
前記電磁ソレノイドの作動により、前記ピニオンチューブを前記出力軸に対し反モータ方向へ押し出して、前記ピニオンをエンジンのリングギヤに噛み合わせる方式のスタータであって、
前記一方向クラッチが前記出力軸側から前記モータ側へのトルク伝達を遮断するオーバラン状態の時に、前記ピニオンチューブと前記出力軸との相対的な回転を規制する回転規制手段を備え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、
前記回転規制手段は、前記雄ヘリカルスプラインの歯面と前記雌ヘリカルスプラインの歯面とが前記ピニオンチューブの回転方向に当接し、且つ、前記雄ヘリカルスプラインと前記雌ヘリカルスプラインとの噛み合いによって前記ピニオンチューブが受けるモータ方向への戻し力を前記シフトレバーで受け止めることにより成立す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、
前記ピニオンチューブは、前記円筒孔の軸方向のモータ側と反モータ側とで内径が異なり、モータ側の方が反モータ側より内径が大きく形成されて、そのモータ側の内周面に前記雌ヘリカルスプラインが形成され、
前記円筒孔の反モータ側では、前記円筒孔の内周面と前記出力軸の外周面とが当接して互いに摺動面を形成し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、出力軸の外周にスプライン嵌合するピニオンチューブを有し、このピニオンチューブを出力軸に対し反モータ方向へ押し出して、ピニオンチューブに支持されるピニオンをエンジンのリングギヤに噛み合わせる方式のスタータに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、片持ち構造と呼ばれるスタータが特許文献１に記載されている。
このスタータは、図３に示す様に、モータ（図示せず）に駆動される出力軸１００と、この出力軸１００の外周に軸受（すべり軸受）１１０を介して嵌合するピニオンチューブ１２０と、出力軸１００の回転をピニオンチューブ１２０に伝達するローラ式の一方向クラッチ１３０と、ピニオンチューブ１２０の軸方向反モータ側（図示左側）の端部に直スプライン嵌合するピニオン１４０と、クラッチ１３０とピニオン１４０との間に配置される軸受１５０を介してピニオンチューブ１２０を支持するハウジング１６０等より構成され、図示しない電磁スイッチの作動により、出力軸１００に対しピニオンチューブ１２０をクラッチ１３０と一体に反モータ方向（図示左方向）へ押し出して、ピニオン１４０をエンジンのリングギヤに噛み合わせる方式である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７７１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のスタータは、クランキングからエンジンが完爆してピニオン１４０がエンジンによって回されると、クラッチ１３０がオーバラン状態となって、インナ側からアウタ側へのトルク伝達が遮断される。この時、モータによって駆動される出力軸１００の回転速度より、エンジンによって回されるピニオン１４０およびピニオンチューブ１２０の回転速度の方が高く、両者の相対回転数が大きくなる。このため、ピニオンチューブ１２０と出力軸１００との間に軸受１１０を配置する必要がある。なお、軸受１１０は、ピニオンチューブ１２０の内周に圧入によって組み付けられ、軸受１１０の内周に出力軸１００が相対回転自在に挿入される。
【０００５】
近年、交差点での赤信号や渋滞等により車両が一時停止した際に、エンジンへの燃料噴射を停止してエンジンを自動的に停止させるアイドリングストップシステム（以下ＩＳＳと呼ぶ）を搭載した車両が増加している。このＩＳＳを搭載する車両では、ＩＳＳを搭載していない車両と比較して、エンジンの始動回数が大幅に増加するため、エンジンの始動を行うスタータの作動回数も大幅に増加する。このため、スタータの寿命向上（長寿命化）が求められている。
ところが、特許文献１に記載されたスタータは、ＩＳＳの搭載によって作動回数が大幅に増加すると、出力軸１００とピニオンチューブ１２０との当接面である軸受１１０の摩耗が促進されるため、出力軸１００とピニオンチューブ１２０との相対的な傾きが大きくなることが考えられる。なお、軸受１１０の摩耗が促進されるのは、ピニオン１４０がエンジンによって回されるオーバラン時であり、高速の相対回転かつ高負荷を受けるときである。
【０００６】
上記のように、出力軸１００とピニオンチューブ１２０との相対的な傾きが大きくなると、スプライン部の面圧が高くなり、歯面の凝着が生じる恐れがあり、長寿命化を実現する上で問題となる。
また、両スプラインの間には、径方向および周方向に隙間が存在するため、雌スプラインは雄スプラインに対して傾斜することがある。特に、イグニッションスイッチを一度ＯＮした後、エンジンが始動する前にイグニッションスイッチをＯＦＦして再度ＯＮした場合は、スタータモータの惰性回転により、ピニオン１４０が回転した状態のままリングギヤに噛み合うと、ピニオン１４０の回転は急激に停止されることになる。この場合、スプライン噛合部に過大衝撃が発生して雌スプラインと雄スプラインとが傾斜する。このように雌スプラインと雄スプラインとが相対的に傾斜すると、スプライン噛合部の局所的な接触による過大面圧により、両スプラインの歯面に凝着が発生する恐れがある。
【０００７】
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、ピニオンチューブと出力軸との相対回転を規制することで、当接面の摩耗を抑制して相対的な傾きを抑えることにより、長寿命化を図ることができる片持ち構造の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】
【０００８】
（請求項１の発明）
本発明に係るスタータは、トルクを発生するモータと、このモータの回転軸と同一軸線上に配置され、且つ、外周面に雄ヘリカルスプラインが形成された出力軸と、モータの発生トルクを出力軸に伝達する一方、出力軸側からモータ側へのトルク伝達を遮断する一方向クラッチと、内周面に雌ヘリカルスプラインが形成された円筒孔を有し、この円筒孔の内周に出力軸の軸方向反モータ側を挿入して雄ヘリカルスプラインと雌ヘリカルスプラインとが噛み合わされるピニオンチューブと、このピニオンチューブの軸方向反モータ側の端部に配設され、ピニオンチューブと一体に回転するピニオンと、電磁石の吸引力によりシフトレバーを駆動し、このシフトレバーを介して、ピニオンチューブをピニオンと一体に出力軸に対して反モータ方向へ押し出す電磁ソレノイドとを備え、電磁ソレノイドの作動により、ピニオンチューブを出力軸に対し反モータ方向へ押し出して、ピニオンをエンジンのリングギヤに噛み合わせる方式のスタータであって、一方向クラッチが出力軸側からモータ側へのトルク伝達を遮断するオーバラン状態の時に、ピニオンチューブと出力軸との相対的な回転を規制する回転規制手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記の構成によれば、クランキングからエンジンが完爆してピニオンがエンジンによって回されると、一方向クラッチがオーバラン状態となって、出力軸側からモータ側へのトルク伝達が遮断される。この時、回転規制手段によってピニオンチューブと出力軸との相対的な回転が規制されるため、出力軸とピニオンチューブとの当接面の摩耗を抑制できる。これにより、出力軸とピニオンチューブとの間のクリアランスを小さくできるので、出力軸とピニオンチューブとの相対的な傾きを抑制できる。その結果、スプライン噛合部の面圧が局所的に高くなることを回避できるため、出力軸の雄リカルスプラインとピニオンチューブの雌ヘリカルスプラインとの歯面同士が凝着することを防止でき、スタータの長寿命化を図ることが出来る。
【００１０】
また、出力軸とピニオンチューブとが相対回転しないので、ピニオンチューブの内周に出力軸を支持する軸受を廃止することも可能であり、軸受を廃止することによって更に上記クリアランスを小さくすることが可能である。軸受を使用する場合でも、クラッチがオーバラン状態の時に出力軸とピニオンチューブとの相対回転が規制されるので、軸受の焼き付きを心配する必要はない。
さらに、軸受を廃止する場合は、部品点数を削減でき、且つ、軸受をピニオンチューブの内周に圧入して組み付けるための工程を省略できるので、コスト低減にも寄与する。
【００１１】
（請求項２の発明）
請求項１に記載したスタータにおいて、回転規制手段は、雄ヘリカルスプラインの歯面と雌ヘリカルスプラインの歯面とがピニオンチューブの回転方向に当接し、且つ、雄ヘリカルスプラインと雌ヘリカルスプラインとの噛み合いによってピニオンチューブが受ける軸方向モータ側への戻し力をシフトレバーで受け止めることにより成立することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るスタータは、ピニオンチューブと出力軸とがヘリカルスプライン嵌合によって連結されているため、クランキングからエンジンが完爆してピニオンがエンジンにより回されると、エンジンの回転トルクがヘリカルスプラインにより変換されて軸方向モータ側への推力が発生し、この推力が戻し力としてピニオンチューブに作用する。
これに対し、請求項２に係る発明では、ピニオンチューブに作用する戻し力をシフトレバーで受け止めることで、ピニオンチューブの軸方向移動（軸方向モータ側への移動）を規制すると共に、雄ヘリカルスプラインの歯面と雌ヘリカルスプラインの歯面とがピニオンチューブの回転方向に当接することにより、ピニオンチューブと出力軸との相対的な回転を規制することができる。
【００１３】
（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、ピニオンチューブは、円筒孔の軸方向のモータ側と反モータ側とで内径が異なり、モータ側の方が反モータ側より内径が大きく形成されて、そのモータ側の内周面に雌ヘリカルスプラインが形成され、円筒孔の反モータ側では、円筒孔の内周面と出力軸の外周面とが当接して互いに摺動面を形成していることを特徴とする。
本発明に係るスタータは、一方向クラッチがオーバラン状態の時にピニオンチューブと出力軸との相対的な回転が規制されるので、ピニオンチューブと出力軸との間に軸受を配置する代わりに、円筒孔の内周面と出力軸の外周面とを当接させて、互いに摺動面を形成することができる。これにより、ピニオンチューブと出力軸との相対的な傾きを小さくできるので、モータの発生トルクを効率良くピニオンに伝達することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係るスタータの一部断面を含む全体図である。
【図２】（ａ）スタータ停止時のピニオンチューブ及びピニオンの位置を示す断面図、（ｂ）スタータ駆動時のピニオンチューブ及びピニオンの位置を示す断面図である。
【図３】従来技術（特許文献１）に係るスタータの要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
（実施例１）
スタータ１は、図１に示す様に、トルクを発生するモータ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の出力側にクラッチ４を介して連結される出力軸５と、この出力軸５の外周にスプライン嵌合するピニオンチューブ６と、このピニオンチューブ６の軸方向反モータ側（図示左側）の端部に組み付けられ、ピニオンチューブ６と一体に回転するピニオン７と、電磁石の吸引力によってシフトレバー８を駆動して、ピニオンチューブ６をピニオン７と一体に出力軸５に対して反モータ方向（図示左方向）へ押し出す働きを有すると共に、後述するメイン接点を開閉してモータ２の通電電流を断続する電磁スイッチ９等より構成される。なお、以下の説明では、軸方向反モータ側を前端側、軸方向モータ側（図示右側）を後端側と定義する。
【００１７】
モータ２は、例えば、フレームを兼ねるヨーク２ａの内周に複数の永久磁石または界磁コイルを配置して構成される界磁と、この界磁の内周に回転自在に配置される電機子軸２ｂを有し、この電機子軸２ｂの外周に整流子（図示せず）を備える電機子と、この電機子の回転に伴って整流子の外周上を摺動するブラシ（図示せず）等を有する直流整流子モータであり、電磁スイッチ９の作動によりメイン接点が閉成して電機子に通電されると、界磁との相互作用により電機子にトルクを発生する。
減速装置３は、図２（ａ）に示す様に、電機子軸２ｂの反整流子側（図示左側）に形成される太陽歯車３ａと、この太陽歯車３ａと同心に配置されるリング状の内歯車３ｂと、太陽歯車３ａと内歯車３ｂとに噛み合う複数（例えば３個）の遊星歯車３ｃとで構成され、太陽歯車３ａの回転に伴って、遊星歯車３ｃが自転運動と公転運動を行う周知の遊星歯車減速機である。
【００１８】
クラッチ４は、図２に示す様に、減速装置３の遊星歯車３ｃを回転自在に支持する歯車軸３ｄと一体に設けられ、内周面にくさび状のカム空間（図示せず）を形成するアウタ４ａと、このアウタ４ａの内周に相対回転可能に配置されるインナ４ｂと、アウタ４ａとインナ４ｂとの間でアウタ４ａのカム空間に配設されるローラ４ｃと、カム空間の狭小方向へローラ４ｃを付勢するスプリング（図示せず）等より構成される。このクラッチは、ローラ４ｃを介してアウタ４ａからインナ４ｂへ回転トルクを伝達する一方、インナ４ｂからアウタ４ａへのトルク伝達をローラ４ｃが空転することで遮断する一方向クラッチとして構成されている。
【００１９】
出力軸５は、図１に示す様に、モータ２の電機子軸２ｂと同一軸線上に配置されて、後端側の端部がクラッチ４のインナ４ｂと一体に設けられ、外周面が軸受１０を介してセンタケース１１に回転自在に支持されている。なお、図１に示す軸受１０は、すべり軸受（平軸受）を図示しているが、すべり軸受に限定するものではなく、例えば、ボールベアリング、ニードルベアリング等を使用することもできる。
軸受１０の後端側には、軸受１０とインナ４ｂとの相対回転による摩耗を抑制するワッシャ１２が配設されている。
出力軸５には、図２に示す様に、軸受１０に支持される外周面より前端側の外周面に雄ヘリカルスプライン５ａが形成され、さらに、雄ヘリカルスプライン５ａより前端側には、ピニオンチューブ６の最大前進位置を規制する前進ストッパ５ｂが形成されている。
【００２０】
また、出力軸５の軸受１０に支持される外周面と雄ヘリカルスプライン５ａとの間には、全周に周溝５ｃが凹設され、この周溝５ｃにピニオンチューブ６の停止位置を規制するストッパ部材１３が取り付けられている。
ストッパ部材１３は、例えば、Ｅクリップであり、このＥクリップを周溝５ｃの外周に嵌め込んで使用される。なお、Ｅクリップは、複数枚重ねて使用することもできる。また、Ｅクリップの外周には、出力軸５の回転時に生じる遠心力によってＥクリップが周溝５ｃから外れないように、カバー１４を被せても良い。
【００２１】
ピニオンチューブ６は、図２（ａ）に示す様に、内周面に雌ヘリカルスプライン６ａが形成された円筒孔６ｂを有するチューブ本体６Ａと、このチューブ本体６Ａより前端側に設けられて、チューブ本体６Ａより外径が小さく形成され、且つ、外周面に直スプライン歯６ｃが軸方向に沿って形成されたピニオン摺動部６Ｂとを有する。
このピニオンチューブ６は、チューブ本体６Ａの外周面が軸受１５を介してハウジング１６に回転自在および軸方向に摺動自在に支持されると共に、円筒孔６ｂの内周に出力軸５が挿入されて、雄ヘリカルスプライン５ａと雌ヘリカルスプライン６ａとが噛み合うことにより、出力軸５に対し相対回転可能に、且つ、軸方向へ移動可能に組み付けられている。上述したピニオンチューブ６の最大前進位置は、雌ヘリカルスプライン６ａの前端面が前進ストッパ５ｂの後端面に当接することで規制される。なお、図１、図２では、軸受１５にボールベアリングを使用しているが、ボールベアリングに限定するものではなく、例えば、ニードルベアリング、すべり軸受（平軸受）等を使用することもできる。
【００２２】
チューブ本体６Ａの円筒孔６ｂは、軸方向の略中央部より前端側と後端側とで内径が異なり、後端側の方が前端側より内径が大きく形成され、その後端側の内周面に雌ヘリカルスプライン６ａが形成されている。なお、円筒孔６ｂの後端側の内径は、雌ヘリカルスプライン６ａの歯底径と略同一寸法に形成されている。
また、円筒孔６ｂの前端側では、円筒孔６ｂの内周面と出力軸５の外周面との間に生じる径方向のクリアランスが、雄ヘリカルスプライン５ａと雌ヘリカルスプライン６ａとの間に生じる径方向のクリアランスより小さく設定されて、円筒孔６ｂの内周面と出力軸５の外周面とが互いに摺動面を形成している。
【００２３】
さらに、上記の摺動面を形成する円筒孔６ｂの内周面または出力軸５の外周面には、図２（ａ）に示すスタータ停止時から図２（ｂ）に示すスタータ駆動時まで、出力軸５の先端面（前端側の端面）と円筒孔６ｂの軸方向底部との間に形成される空間Ｓと、円筒孔６ｂの後端側とを連通する連通溝１７が軸方向に沿って形成されている。
なお、「スタータ駆動時」とは、ピニオン７がエンジンのリングギヤＧ（図１参照）に噛み合って、モータ２の発生トルクをピニオン７からリングギヤＧに伝達してエンジンをクランキングしている状態を言う。
チューブ本体６Ａの外周には、外部からの異物の侵入を防止するシール部材１８が軸受１５の前端側に配設されている。このシール部材１８は、例えば、ゴム製のオイルシールであり、チューブ本体６Ａの外周面にリップ部が摺接した状態でハウジング１６に保持されている。
【００２４】
チューブ本体６Ａの後端側には、電磁スイッチ９の作動によりシフトレバー８を介して受ける反モータ方向への押し出し力をピニオンチューブ６に伝達する押出力伝達手段が取付けられている。この押出力伝達手段は、図２（ａ）に示す様に、チューブ本体６Ａの外周に相対回転自在に嵌合する樹脂製のリング状カラー１９と、このカラー１９と一体に樹脂成形されてシフトレバー８の端部に係合するレバー係合部２０（図１参照）と、カラー１９の軸方向ピニオン側（前端側）への移動を規制するピニオン側規制部２１と、カラー１９の軸方向反ピニオン側（後端側）への移動を規制するモータ側規制部２２とで構成される。
ピニオン側規制部２１は、ピニオンチューブ６と一体に設けられ、ピニオンチューブ６の全周に鍔状に突設されている。モータ側規制部２２は、周方向に連続した環状体（例えばワッシャ）によってピニオンチューブ６と別体に設けられ、ピニオンチューブ６の外周に圧入等によって固定される。なお、ピニオン側規制部２１は、モータ側規制部２２と同様に、周方向に連続した環状体（例えばワッシャ）によってピニオンチューブ６と別体に設けて、ピニオンチューブ６の外周に圧入等によって固定することもできる。
【００２５】
ピニオン７は、ピニオンチューブ６と別体に設けられて、ピニオン摺動部６Ｂに対し軸方向に移動可能に組み付けられ、且つ、ピニオンスプリング２３によってピニオン摺動部６Ｂの反モータ方向へ付勢され、ピニオン摺動部６Ｂの前端側の端部に取り付けられたピニオンストッパ２４によって反モータ方向への移動が規制されている。
また、ピニオン７は、図２（ａ）に示す様に、前端側の内周に開口して内周面に直スプライン溝７ａが軸方向に沿って形成された摺動孔７ｂと、この摺動孔７ｂに連通して後端側の内周に開口すると共に、摺動孔７ｂより内径が大きく形成された大径孔７ｃとを有している。
【００２６】
このピニオン７は、大径孔７ｃの内周を通って摺動孔７ｂの内周にピニオン摺動部６Ｂが挿入され、直スプライン歯６ｃと直スプライン溝７ａとが噛み合うことで、ピニオン摺動部６Ｂに対し軸方向に移動可能に組み付けられている。また、ピニオン７は、大径孔７ｃの後端側端部の内周にチューブ本体６Ａの前端側端部の外周が嵌合している。
ピニオンスプリング２３は、ピニオンチューブ６のチューブ本体６Ａとピニオン摺動部６Ｂとの間に形成される径方向の段差面と、ピニオン７の大径孔７ｃと摺動孔７ｂとの間に形成される径方向の段差面との間に配設されている。
【００２７】
電磁スイッチ９は、図１に示す様に、電磁石の吸引力によってプランジャ２５を駆動するソレノイドＳＬと、内部にメイン接点を配置する樹脂カバー２６とを有し、この樹脂カバー２６がソレノイドＳＬの磁気回路を兼ねるフレームの開口端部にかしめ固定されている。ソレノイドＳＬは、通電によって電磁石を形成する励磁コイル２７と、この励磁コイル２７の内周を軸方向に移動可能に配置される上記プランジャ２５と、励磁コイル２７への通電が停止して電磁石の吸引力が消滅した時にプランジャ２５を押し戻すためのリターンスプリング２８と、ピニオン７をエンジンのリングギヤＧに噛み合わせるための反力を蓄えるドライブスプリング２９と、このドライブスプリング２９を介してプランジャ２５の動きをシフトレバー８に伝達するジョイント３０等より構成される。
【００２８】
メイン接点は、樹脂カバー２６に固定される２本の端子ボルト３１、３２を介してモータ２の電源ラインに接続される一組の固定接点（図示せず）と、プランジャ２５の動きに連動して一組の固定接点間を電気的に断続する可動接点（図示せず）とで構成される。
このメイン接点は、プランジャ２５が電磁石に吸引されて図１の右方向へ移動する時に、可動接点が一組の固定接点に当接して両固接点間を導通することで閉成し、電磁石の吸引力が消滅してプランジャ２５がリターンスプリング２８によって押し戻される時に、可動接点が一組の固定接点から離れて両固接点間の導通を遮断することで開成する。
シフトレバー８は、ハウジング１６に回動自在に支持されるレバー支点部８ａを有し、このレバー支点部８ａより一端側のレバー端部が電磁スイッチ９のジョイント３０に連結され、レバー支点部８ａより他端側のレバー端部が前述のレバー係合部２０に係合している。
【００２９】
次に、スタータ１の作動を説明する。
ユーザにより始動スイッチ（図示せず）が閉操作されると、バッテリより電磁スイッチ９の励磁コイル２７に通電されて電磁石が形成され、その電磁石に吸引されてプランジャ２５が移動する。このプランジャ２５の動きがシフトレバー８を介してピニオンチューブ６に伝達されることで、ピニオンチューブ６がピニオン７と一体に反モータ方向へ押し出される。この時、ピニオン７がリングギヤＧに噛み合わず、ピニオン７の端面がリングギヤＧの端面に当接すると、ピニオン７の移動は停止し、ピニオンスプリング２３を押し縮めながらピニオンチューブ６のみ押し出される。
【００３０】
この後、ドライブスプリング２９に反力を蓄えながらプランジャ２５が更に移動してメイン接点が閉じると、バッテリより電力の供給を受けてモータ２にトルクが発生する。モータ２の発生トルクは、減速装置３で増幅された後、クラッチ４を介して出力軸５に伝達され、さらに、出力軸５からピニオンチューブ６に伝達されることで、ピニオンチューブ６が回転する。ピニオンチューブ６の回転により、ピニオン７がリングギヤＧと噛み合い可能な位置まで回転すると、ドライブスプリング２９に蓄えられた反力と、モータ２の発生トルクがヘリカルスプライン５ａ、６ａにより変換されて発生する軸方向の推力（前進力）とでピニオンチューブ６が押し出され、さらに、ピニオンスプリング２３の反力でピニオン７が押し出されることで、ピニオン７とリングギヤＧとの噛み合いが成立する。これにより、モータ２の発生トルクがピニオン７からリングギヤＧに伝達されて、エンジンをクランキングする。
【００３１】
クランキングからエンジンが完爆した後、ユーザにより始動スイッチが開操作されると、励磁コイル２７への通電が停止して電磁石の吸引力が消滅するため、リターンスプリング２８の反力でプランジャ２５が押し戻される。その結果、メイン接点が開いてバッテリからモータ２への通電が停止され、電機子の回転が次第に減速して停止する。
また、プランジャ２５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８が揺動してピニオンチューブ６がモータ方向へ戻されることにより、ピニオン７がリングギヤＧから離脱して、図２（ａ）に示すスタータ停止位置までピニオンチューブ６と一体に後退する。
【００３２】
（実施例１の作用および効果）
実施例１に示すスタータ１は、軸受１５を介してハウジング１６に支持されるピニオンチューブ６の前端側の端部にピニオン摺動部６Ｂが設けられ、このピニオン摺動部６Ｂの外周にピニオン７が直スプライン嵌合して組み付けられている。言い換えると、ピニオン７より前端側にピニオンチューブ６を支持する軸受を持たない片持ち構造のスタータ１である。このスタータ１は、クランキングからエンジンが完爆してピニオン７がエンジンによって回されると、クラッチ４がオーバラン状態となって、インナ４ｂからアウタ４ａへのトルク伝達が遮断される。この時、本発明に係る回転規制手段の働きによって、出力軸５とピニオンチューブ６との相対的な回転が規制される。
【００３３】
回転規制手段は、出力軸５に形成される雄ヘリカルスプライン５ａの歯面と、ピニオンチューブ６に形成される雌ヘリカルスプライン６ａの歯面とがピニオンチューブ６の回転方向に当接し、且つ、ヘリカルスプライン５ａ、６ａの作用によってピニオンチューブ６に働くモータ方向への戻し力をシフトレバー８により受け止めて、ピニオンチューブ６のモータ方向への移動を規制することで成立する。
これにより、クラッチ４がオーバラン状態の時に、出力軸５とピニオンチューブ６との相対的な回転が規制される。すなわち、出力軸５とピニオンチューブ６とが相対回転しないので、例えば、ＩＳＳの搭載によってスタータ１の作動回数が大幅に増加する場合でも、出力軸５とチューブ本体６Ａとの当接面（実施例１では互いの摺動面）の摩耗を抑制できる。これにより、出力軸５とチューブ本体６Ａとの間のクリアランスをより小さくできるので、出力軸５とピニオンチューブ６との相対的な傾きを抑制できる。
【００３４】
上記のように、出力軸５とピニオンチューブ６との相対的な傾きが抑制されることで、スプライン噛合部の面圧が局所的に高くなることを回避できるため、雄ヘリカルスプライン５ａと雌ヘリカルスプライン６ａとの歯面同士が凝着することを防止でき、スタータ１の長寿命化を図ることが出来る。
また、出力軸５とピニオンチューブ６とが相対回転しないので、ピニオンチューブ６の内周に出力軸５を支持するための軸受を廃止することも可能であり、軸受を廃止することによって更に上記クリアランスを小さくすることが可能である。また、軸受を使用する場合でも、クラッチ４がオーバラン状態の時に出力軸５とピニオンチューブ６との相対回転が規制されるので、軸受の焼き付きを心配する必要はない。さらに、軸受を廃止する場合は、部品点数を削減でき、且つ、軸受をピニオンチューブ６の内周に圧入して組み付けるための工程を省略できるので、コスト低減にも寄与する。
【００３５】
（変形例）
実施例１に記載したクラッチ４は、アウタ４ａとインナ４ｂとの間にローラ４ｃを配設するローラ式クラッチの一例を記載したが、ローラ４ｃに替えてスプラグを用いるスプラグ式クラッチ、あるいは、カムを用いるカム式クラッチ等でも良い。
本発明のスタータに使用されるモータは、実施例１に記載した直流整流子モータ２に限定されるものではなく、例えば、交流モータを使用することも出来る。
実施例１では、ピニオン７がピニオンチューブ６と別体に設けられ、ピニオン摺動部６Ｂの外周に直スプライン嵌合する構成を記載したが、ピニオン７とピニオンチューブ６とを一体に設けることも出来る。
【００３６】
実施例１に記載した電磁スイッチ９は、電磁石によって吸引されたプランジャ２５が移動することで、シフトレバー８を駆動すると共に、メイン接点を閉成する構成であるが、シフトレバー８を駆動してピニオンチューブ６を反モータ方向へ押し出す働きと、メイン接点を開閉する働きとを別々のソレノイドで行う構成でも良い。すなわち、シフトレバー８を駆動してピニオンチューブ６を反モータ方向へ押し出すためのピニオン押し出し用ソレノイド（本発明に係る電磁ソレノイド）と、メイン接点を開閉してモータ２の通電電流を断続するモータ通電用ソレノイドとを備えるタンデム構造の電磁スイッチとすることも出来る。
【００３７】
さらに、ピニオン押し出し用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドは、両者を共通のフレームに収容して一つの電磁スイッチとして構成することもできるが、両ソレノイドをそれぞれ専用のフレームに収容して独立した構成とすることもできる。
このタンデム構造の電磁スイッチは、ピニオン押し出し用ソレノイドとモータ通電用ソレノイドの作動を電子制御装置であるＥＣＵによって独立に制御することが可能であり、近年、車両への搭載が進んでいるＩＳＳ（アイドリングストップシステム）に対して好適に採用することが出来る。
【符号の説明】
【００３８】
１    スタータ
２    モータ
２ｂ  電機子軸（モータの回転軸）
４    クラッチ（一方向クラッチ）
５    出力軸
５ａ  雄ヘリカルスプライン
６    ピニオンチューブ
６ａ  雌ヘリカルスプライン
６ｂ  ピニオンチューブの円筒孔
７    ピニオン
８    シフトレバー
９    電磁スイッチ
Ｇ    リングギヤ
ＳＬ    ソレノイド（電磁ソレノイド）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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