(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ディスクに回転ディスクを押圧して両者間に摩擦力を発生させ、前記回転ディスクに所定トルク以上の衝撃力が加わった時に前記回転ディスクが回転することで衝撃力を吸収する緩衝装置であって、
前記回転ディスクは、前記固定ディスクと対向する表面に多数のディンプルがプレスにより形成され、
前記ディンプルは、前記回転ディスクの表面上の形状が四角形に形成され、
前記ディンプルの形成により、前記ディンプルの周囲に盛り上がって、四角形の前記ディンプルの四辺に突起が形成され、
この四辺の前記突起の高さが略均一になるように、四角形の四辺が、前記回転ディスクの素材の圧延方向に対しそれぞれ傾けて設けられていることを特徴とする緩衝装置。
【請求項２】
請求項１に記載した緩衝装置において、
前記ディンプルは、前記回転ディスクの表面上の形状が正方形に形成され、且つその正方形の四辺が前記素材の圧延方向に対しそれぞれ４５度傾けて設けられていることを特徴とする緩衝装置。
【請求項３】
固定ディスクに回転ディスクを押圧して両者間に摩擦力を発生させ、前記回転ディスクに所定トルク以上の衝撃力が加わった時に前記回転ディスクが回転することで衝撃力を吸収する緩衝装置であって、
前記固定ディスクは、前記回転ディスクと対向する表面に多数のディンプルがプレスにより形成され、
前記ディンプルは、前記固定ディスクの表面上の形状が四角形に形成され、
前記ディンプルの形成により、前記ディンプルの周囲に盛り上がって、四角形の前記ディンプルの四辺に突起が形成され、
この四辺の前記突起の高さが略均一になるように、四角形の四辺が、前記固定ディスクの素材の圧延方向に対しそれぞれ傾けて設けられていることを特徴とする緩衝装置。
【請求項４】
請求項３に記載した緩衝装置において、
前記ディンプルは、前記固定ディスクの表面上の形状が正方形に形成され、且つその正方形の四辺が前記素材の圧延方向に対しそれぞれ４５度傾けて設けられていることを特徴とする緩衝装置。
【請求項５】
請求項１〜４に記載した緩衝装置は、エンジンを始動するためのスタータに用いられることを特徴とする緩衝装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃力を吸収するための緩衝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、過大なトルク伝達を遮断するために緩衝装置を備えたスタータがある（特開昭６３−２７７８５９号公報参照）。このスタータに使用される緩衝装置は、回転ディスクを固定ディスクに押圧して両者間に摩擦力を発生させ、この摩擦力によって回転ディスクの回転が規制されることでトルク伝達を行い、回転ディスクに所定トルク以上の衝撃力が加わると、摩擦力に抗して回転ディスクが滑る（回転する）ことで衝撃力を吸収している。
回転ディスクは、摩擦面を形成するために、固定ディスクと対向する表面に多数のディンプル（凹部）をプレスにて形成し、そのディンプルの外周に約数十μの突起が盛り上がって形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
回転ディスクの表面に多数のディンプルを設ける場合、ディンプルに対応するパンチの形状を四角形（正方形）にすることで、プレス型を容易に製作することができる。ところが、四角形のディンプルを設けた場合、図５に示すように、ディンプル１００の配列方向が回転ディスク２００の素材の圧延方向と同一（平行または直交）であると、ディンプル１００の形状である四角形の各辺に沿って形成される突起の高さ（肉の盛り上がり量）が均一ではなく、圧延方向と平行する二辺１１０に沿って形成される肉の盛り上がりが少なく、圧延方向と直交する二辺１２０に沿って形成される肉の盛り上がりが多くなってしまう。
【０００４】
このため、四角形のディンプル１００を設けて突起を四角形に形成しても、固定ディスクに対し２ヵ所でしか当たらないため、４ヵ所で当たる場合と比較して突起の摩耗が早くなり、緩衝装置の耐久性が低下するという問題を生じる。
また、初期に固定ディスクに当たっている２ヵ所が摩耗して、残りの２ヵ所も固定ディスクに当たるようになると、摩擦係数が急変するため、トルク管理が極めて困難であるという問題もある。
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、回転ディスクの表面に四角形のディンプルを設けて形成される突起の高さ（肉の盛り上がり量）を略均一にできる緩衝装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の手段）
緩衝装置に使用される回転ディスクは、固定ディスクと対向する表面に多数のディンプルがプレスにより形成され、ディンプルは、回転ディスクの表面上の形状が四角形に形成され、ディンプルの形成により、ディンプルの周囲に盛り上がって、四角形のディンプルの四辺に突起が形成され、この四辺の突起の高さが略均一になるように、四角形の四辺が、回転ディスクの素材の圧延方向に対しそれぞれ傾けて設けられている。
この場合、ディンプルを形成する四角形の各辺のうち、素材の圧延方向と平行する辺が無く、且つ各辺がそれぞれ圧延方向に対し傾けて設けられるため、ディンプルの配列方向が素材の圧延方向と同一に設けられる場合と比較すると、四角形の各辺に沿って形成される肉の盛り上がり量の差を小さくできる。その結果、固定ディスクに対し突起の４ヵ所が当たるように設けることができる。
【０００６】
（請求項２の手段）
請求項１に記載した緩衝装置において、
ディンプルは、回転ディスクの表面上の形状が正方形に形成され、且つその正方形の四辺が素材の圧延方向に対しそれぞれ４５度傾けて設けられている。
この場合、素材の圧延方向に対する各辺の傾きが同一であるため、肉の盛り上がり量も略同一に形成できる。
【０００７】
（請求項３の手段）
緩衝装置に使用される固定ディスクは、回転ディスクと対向する表面に多数のディンプルがプレスにより形成され、ディンプルは、固定ディスクの表面上の形状が四角形に形成され、ディンプルの形成により、ディンプルの周囲に盛り上がって、四角形のディンプルの四辺に突起が形成され、この四辺の突起の高さが略均一になるように、四角形の四辺が、固定ディスクの素材の圧延方向に対しそれぞれ傾けて設けられている。
この場合、ディンプルを形成する四角形の各辺のうち、素材の圧延方向と平行する辺が無く、且つ各辺がそれぞれ圧延方向に対し傾けて設けられるため、ディンプルの配列方向が素材の圧延方向と同一に設けられる場合と比較すると、四角形の各辺に沿って形成される肉の盛り上がり量の差を小さくできる。その結果、固定ディスクに対し突起の４ヵ所が当たるように設けることができる。
【０００８】
（請求項４の手段）
請求項３に記載した緩衝装置において、
ディンプルは、固定ディスクの表面上の形状が正方形に形成され、且つその正方形の四辺が素材の圧延方向に対しそれぞれ４５度傾けて設けられている。
この場合、素材の圧延方向に対する各辺の傾きが同一であるため、肉の盛り上がり量も略同一に形成できる。
【０００９】
（請求項５の手段）
請求項１〜４に記載した緩衝装置は、エンジンを始動するためのスタータに用いることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の緩衝装置をスタータに適用した実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１（ａ）は緩衝装置に使用される回転ディスクの断面図、（ｂ）は平面図であり、図３はスタータの半断面図である。
本実施例のスタータ１は、図３に示すように、後述する始動モータの回転速度を減速して出力軸２に伝達する減速装置と、この減速装置に加わる過大トルク（衝撃力）を吸収するための緩衝装置とを備える。
【００１１】
始動モータは、アーマチャ３、固定磁極４、ヨーク５、及びブラシ６等から構成される周知の直流電動機であり、図示しないキースイッチがＯＮされてマグネットスイッチ７の内部接点（図示しない）が閉じると、ブラシ６を通じてアーマチャ３に給電されてアーマチャ３が回転する。
マグネットスイッチ７は、内蔵するプランジャ（図示しない）の移動に伴って前記内部接点の開閉を行うとともに、レバー８を介してピニオンギヤ９を一方向クラッチ１０とともに出力軸２上を前後移動させる。
【００１２】
ピニオンギヤ９は、出力軸２の外周に軸受１１を介して摺動自在に嵌合し、上記レバー８を介して一方向クラッチ１０と一体に出力軸２上を前方（図３の左側）へ押し出され、エンジンのリングギヤ１２と噛み合うことでリングギヤ１２に回転力を伝達する。
一方向クラッチ１０は、出力軸２の外周にヘリカルスプラインを介して嵌合し、出力軸２の回転をピニオンギヤ９へ伝達するとともに、エンジンの始動によってピニオンギヤ９の回転速度が出力軸２の回転速度を上回ると、出力軸２とピニオンギヤ９との間で動力伝達を遮断する。
【００１３】
減速装置は、図４に示すように、アーマチャシャフト３ａの外周に外歯を形成するサンギヤ１３と、このサンギヤ１３の径方向外周に内歯を形成するリング状のインターナルギヤ１４と、サンギヤ１３とインターナルギヤ１４との間に配されて、両ギヤ１３、１４に噛み合う遊星ギヤ１５より構成され、後述の緩衝装置とともにセンタケース１６に覆われている。
インターナルギヤ１４は、センタケース１６の外側円筒部１６ｃの内周面に回転可能に嵌合する円筒状の外周壁１４ａを有し、この外周壁１４ａの軸方向先端部で緩衝装置の回転ディスク２０と結合され、回転ディスク２０が静止した状態で回転規制されている。なお、外周壁１４ａの軸方向先端部の内周には、複数の切欠き部１４ｂ（図４参照）が等間隔に形成されている。
【００１４】
遊星ギヤ１５は、出力軸２の後端部に圧入されたピン１７に軸受１８を介して回転自在に支持されている。
この減速装置は、アーマチャ３の回転によってサンギヤ１３が回転すると、遊星ギヤ１５がサンギヤ１３とインターナルギヤ１４とに噛み合い、サンギヤ１３の外周を自転しながら公転することにより、その遊星ギヤ１５の公転がピン１７を介して出力軸２に伝達され、出力軸２を回転させる。
【００１５】
センタケース１６は、出力軸２に対し直交する円環形状の前端壁部１６ａと、この前端壁部１６ａの内周縁より軸方向後方へ円筒状に延びる内側円筒部１６ｂと、前端壁部１６ａの外周縁より軸方向後方へ円筒状に延びる前述の外側円筒部１６ｃとを有し、この外側円筒部１６ｃの後端部がヨーク５の前端部に連結され、内側円筒部１６ｂの内周に軸受１９を介して出力軸２を回転可能に支持している。また、内側円筒部１６ｂの外周面には雄ねじ１６ｄが形成されている。
【００１６】
緩衝装置は、図４に示すように、回転ディスク２０、固定ディスク２１、皿ばね２２、調節螺子２３等より構成される。
回転ディスク２０は、金属板をプレス加工してリング状に形成されたもので（図１参照）、センタケース１６の前端壁部１６ａに密着して配され、且つ回転ディスク２０の外周に設けられた複数の爪部２０ａがインターナルギヤ１４の外周壁１４ａの先端部に設けられた切欠き部１４ｂに挿入されてインターナルギヤ１４と回転不能に結合されている。
【００１７】
回転ディスク２０の両面には、それぞれ摩擦面を形成するために多数の突起２４（図２（ｂ）参照）が設けられている。この突起２４は、図２に示すように、回転ディスク２０の表面に多数のディンプル２５（窪み）をプレスにより形成することで、そのディンプル２５の周囲に盛り上がって形成される。
但し、ディンプル２５は、四角柱のパンチ（図示しない）を使用して形成されるため、図２（ａ）に示すように、回転ディスク２０の表面上に形成される形状が正方形であり、且つ正方形の四辺が回転ディスク２０の素材の圧延方向に対し４５度傾いて設けられている。
【００１８】
固定ディスク２１は、回転ディスク２０と同様に金属板をプレス加工してリング状に形成され、回転ディスク２０の摩擦面に密着して配される。この固定ディスク２１は、周方向の複数箇所に穴２１ａが開けられ、この穴２１ａをセンタケース１６の前端壁部１６ａに突設された突起部１６ｅに嵌合させることで、センタケース１６に対し回転不能に保持されている。
皿ばね２２は、周知の弾性体で、固定ディスク２１を回転ディスク２０側へ押圧する手段として使用される。
調節螺子２３は、センタケース１６の内側円筒部１６ｂに形成された雄ねじ１６ｄに嵌合し、その螺子込み量に応じて皿ばね２２の初期荷重を調節することができる。
【００１９】
次に、スタータ１の作動を説明する。
キースイッチのＯＮ操作により、マグネットスイッチ７に内蔵されたコイル（図示しない）が通電されると、プランジャが図３の右方向へ吸引されることにより、レバー８を介してピニオンギヤ９が一方向クラッチ１０と一体に出力軸２上を前方へ押し出される。
また、プランジャの移動によってマグネットスイッチ７の内部接点が閉じると、アーマチャ３が通電されて回転し、そのアーマチャ３の回転が減速装置で減速されて出力軸２に伝達される。
【００２０】
出力軸２の回転は、一方向クラッチ１０を介してピニオンギヤ９に伝達され、ピニオンギヤ９がリングギヤ１２と噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤ１２に噛み合うと、ピニオンギヤ９の回転がリングギヤ１２に伝達されてエンジンを始動させる。
エンジン始動後、キースイッチのＯＦＦ操作により、コイルへの通電が停止すると、それまで吸引されていたプランジャが初期位置へ復帰することにより、ピニオンギヤ９がリングギヤ１２から離脱して、一方向クラッチ１０と一体に出力軸２上を後退する。また、マグネットスイッチ７の内部接点が開くことにより、アーマチャ３への通電が停止して回転を停止する。
【００２１】
次に、緩衝装置の作用について説明する。
緩衝装置は、回転ディスク２０に所定トルク以上の衝撃力が加わると、それまで静止していた回転ディスク２０が回転することで衝撃力を吸収することができる。即ち、ピニオンギヤ９がリングギヤ１２に噛み合う時に生じる衝撃力が、出力軸２を介して減速装置のインターナルギヤ１４に伝わると、摩擦力により静止していた回転ディスク２０がセンタケース１６の前端壁部１６ａ及び固定ディスク２１に対し回転方向に滑ることで、回転ディスク２０に回転規制されていたインターナルギヤ１４が回動することができる。これにより、所定トルク以上の衝撃力がアーマチャ３からピニオンギヤ９までの動力伝達系に加わることを防止できる。
【００２２】
（第１実施例の効果）
本実施例の緩衝装置は、回転ディスク２０の表面にプレスにより形成されるディンプル２５の形状が正方形であり、且つ正方形の四辺が素材の圧延方向に対し４５度傾いて設けられている。この場合、ディンプル２５の形状である正方形の各辺のうち、素材の圧延方向と平行する辺が無く、且つ各辺がそれぞれ圧延方向に対し均等に傾いて設けられるため、正方形の各辺に沿って形成される肉の盛り上がり量を突起２４の全体で略均一に設けることができる。
【００２３】
上記の結果、固定ディスク２１に対して突起２４の４ヵ所が均一に当たるため、従来技術で説明した２ヵ所しか当たらない場合と比較すると、突起２４の摩耗を低減でき、その分、緩衝装置の耐久性を高めることができる。また、固定ディスク２１に対して最初から突起２４の４ヵ所が均一に当たるため、使用途中で摩擦係数が急変することがなく、トルク管理を容易にできる効果がある。
【００２４】
（変形例）
上記実施例では、回転ディスク２０にディンプル２５を形成しているが、固定ディスク２１に本発明のディンプル２５を形成しても良い。
また、図２（ａ）に示したディンプル２５は、その角部がピン角に図示されているが、必ずしも角部がピン角である必要はなく、Ｒ（曲面）で面取りされた形状でも良い。
上記実施例では、本発明の緩衝装置をスタータに適用したが、スタータ以外の駆動装置に適用することもできる。
本発明の緩衝装置は、その機能上、ブレーキ装置やクラッチ装置としても使用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転ディスクの断面図（ａ）と平面図（ｂ）である（第１実施例）。
【図２】ディンプルの配列を示す平面図（ａ）とディンプルの断面図（ｂ）である。
【図３】スタータの半断面図である。
【図４】減速装置と緩衝装置の構成を示す断面図である。
【図５】ディンプルの配列を示す平面図である（従来技術の説明）。
【符号の説明】
１  スタータ
２０  回転ディスク
２１  固定ディスク
２５  ディンプル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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