(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のヨークと前記ヨークの内側に設けられた電機子とを備え、前記電機子に回転トルクを発生させるモータと、
前記電機子に連結されたサンギヤ、前記サンギヤを取り囲む内周面に内歯歯車を備えたインターナルギヤ、および前記サンギヤと前記内歯歯車と噛合う遊星ギヤを備えた遊星ギヤ減速機構部と、
前記遊星ギヤ減速機構部を取り囲み、前記ヨークの端面と接して設けられたフロントブラケットと、
前記モータと前記遊星ギヤ減速機構部とを隔て、前記サンギヤが貫通する開口を中央に備えた円板状で金属製のセンタープレートと、を備えたスタータであって、
前記センタープレートは、
可撓性を有し、前記インターナルギヤを前記フロントブラケットに押圧するよう前記インターナルギヤの端面と接した弾性部と、
前記ヨークの端面と接した飛び出し部と、を外周に沿って複数備え、
前記弾性部は、前記センタープレートの外周に沿って切り欠いて構成され、かつ前記インターナルギヤに向けて湾曲させて形成されていることを特徴とするスタータ。
【請求項２】
前記ヨークと対向する前記フロントブラケットの端面の一部を前記フロントブラケットの内周側から外周側に切り欠いた切欠き部と前記飛び出し部とを嵌め合って、
前記センタープレートが前記フロントブラケットに配置されたことを特徴とする請求項１に記載のスタータ。
【請求項３】
前記インターナルギヤの端面から、前記インターナルギヤの端面に垂直な方向に前記インターナルギヤの端面の一部を切り欠いた溝部と、前記飛び出し部とを嵌め合って、
前記センタープレートが前記インターナルギヤに配置されたことを特徴とする請求項２に記載のスタータ。
【請求項４】
前記インターナルギヤの端面の外周側が、前記インターナルギヤの端面から前記モータの方向に突出していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスタータ。
【請求項５】
前記インターナルギヤの端面の内周側が、前記インターナルギヤの端面から前記モータの方向に突出していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスタータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、スタータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スタータは、自動車などに搭載され、エンジンを始動させるための装置である。一般に、エンジン用スタータとしての直流電動機は、電機子に回転トルクを発生させるモータと、電機子の回転軸に連結され、電機子の回転を減速する遊星ギヤ減速機構部とを備え、モータと遊星ギヤ減速機構部はセンタープレートで仕切られる。遊星ギヤ減速機構部に連結されたピニオンギヤの移動に起因して生じる軸方向の力がセンタープレートに伝達されるため、センタープレートがモータ側に移動しないように、ヨークの内壁に突起形状の部位を設けて、センタープレートを受け止めている。
【０００３】
遊星ギヤ減速機構部が備えたインターナルギヤのガタつきによる異常摩耗を防止するための部材を、インターナルギヤとセンタープレートとの間に設置した例が開示されている。この部材としては、例えば、金属製の皿ばね、ウエーブワッシャ、またはゴム、エラストマーによるシール部材である。これらのような弾性体を設けることで、インターナルギヤの軸方向の振動による異常摩耗を抑制することはできる。
【０００４】
しかしながら、センタープレートとは別の部材を設けるため、部品点数が増加し、組立工数が増えるといった課題が生じていた。一方、センタープレートとは別の部材を設けるのではなく、部品点数を削減するために、インターナルギヤに樹脂製のつば部を弾性部として設けたスタータが開示されている（例えば特許文献１参照）。つば部にセンタープレートを押し当てることで、モータ側と遊星ギヤ減速機構部側との間をシールし、かつインターナルギヤの振動による異常摩耗を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７７８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１においては、部品点数を削減して、組立工数を低減することはできる。しかしながら、インターナルギヤに設けた樹脂製のつば部でセンタープレートを押す構造では、樹脂はクリープ変形しやすいため、クリープ変形が生じることでつば部がセンタープレートを押す力が徐々に弱くなる。この押す力が弱まったとき、インターナルギヤの振動による異常摩耗が発生するという課題があった。また、センタープレートを受け止めるためにヨークの内壁に突起形状の部位を追加工により設けると、組立工数が増えるという課題、さらにはヨークのメッキが薄くなり突起形状の部分が錆やすくなるという課題もあった。
【０００７】
本願は前記のような課題を解決するためになされたものであり、組立工程が単純で、異常摩耗が抑制された長寿命なスタータを得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願に開示されるスタータは、円筒状のヨークとヨークの内側に設けられた電機子とを備え、電機子に回転トルクを発生させるモータと、電機子に連結されたサンギヤ、サンギヤを取り囲む内周面に内歯歯車を備えたインターナルギヤ、およびサンギヤと内歯歯車と噛合う遊星ギヤを備えた遊星ギヤ減速機構部と、遊星ギヤ減速機構部を取り囲み、ヨークの端面と接して設けられたフロントブラケットと、モータと遊星ギヤ減速機構部とを隔て、サンギヤが貫通する開口を中央に備えた円板状で金属製のセンタープレートとを備えたスタータであって、センタープレートは、可撓性を有し、インターナルギヤをフロントブラケットに押圧するようインターナルギヤの端面と接した弾性部と、ヨークの端面と接した飛び出し部とを外周に沿って複数備え、前記弾性部は、前記センタープレートの外周に沿って切り欠いて構成され、かつ前記インターナルギヤに向けて湾曲させて形成されているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本願に開示されるスタータによれば、組立工程が単純で、長寿命で、異常摩耗が抑制されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係るスタータの構成を示す側面図である。
【図２】実施の形態１に係るスタータが備えたセンタープレートの外観を示す斜視図である。
【図３】図２の一点鎖線Ａ−Ａにおける断面を含むセンタープレートの一部の斜視図である。
【図４】実施の形態１に係るスタータのヨークを組み付ける前のセンタープレートの周囲を示す斜視図である。
【図５】実施の形態１に係るスタータのヨークを組み付けた後のセンタープレートの周囲を示す斜視図である。
【図６】実施の形態１に係るスタータのヨークを組み付ける前のセンタープレートの一部の側面図である。
【図７】実施の形態１に係るスタータのヨークを組み付けた後のセンタープレートの一部の側面図である。
【図８】実施の形態１に係るスタータのヨークを組み付けた後のセンタープレートの周囲の一部を拡大して示す斜視図である。
【図９】実施の形態２に係るスタータのセンタープレートとインターナルギヤを示す斜視図である。
【図１０】図９の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図１１】実施の形態２に係る別のスタータのセンタープレートの飛び出し部の位置での拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本願の実施の形態によるスタータを図に基づいて説明する。各図において同一、または相当部材、部位については同一符号を付して説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、スタータ１００の構成を示す側面図である。ただし筐体の一部を切り欠いて、スタータ１００の内部を示している。スタータ１００は、自動車などに搭載され、エンジンを始動させるための装置である。スタータ１００は、モータ２と、モータ２に電流を流すソレノイドスイッチ１と、モータ２に連結された遊星ギヤ減速機構部１２と、スタータ１００の筐体の一部であるフロントブラケット３、リヤブラケット４とを備える。フロントブラケット３は、遊星ギヤ減速機構部１２を取り囲み、モータ２の筐体であるヨーク６の端面と接して設けられる。通しボルト５は、フロントブラケット３とリヤブラケット４とを連結する。フロントブラケット３とリヤブラケット４の連結により、モータ２はフロントブラケット３とリヤブラケット４に挟持されて、固定される。
【００１３】
モータ２は、ヨーク６、磁石７、および電機子８を備える。円筒状のヨーク６は、内壁に磁石７を備え、磁気回路を形成する。ヨーク６の内側に設けられる電機子８は、電機子コイル（図示せず）を備え、ヨーク６からの磁束により回転トルクを発生する。ヨーク６は、一端側の開口部でリヤブラケット４に組み付けられ、他端側の開口部でフロントブラケット３に組み付けられる。電機子８が備える回転軸（図示せず）には、サンギヤ９が連結されている。
【００１４】
遊星ギヤ減速機構部１２は、サンギヤ９、インターナルギヤ１０、および遊星ギヤ１１を備え、電機子８の回転を減速する。遊星ギヤ減速機構部１２は、フロントブラケット３に接して設けられる。インターナルギヤ１０は、サンギヤ９を取り囲む内周面に内歯歯車１０ｂを備える。遊星ギヤ１１はサンギヤ９と内歯歯車１０ｂとの間に設けられ、サンギヤ９と内歯歯車１０ｂと噛合い、インターナルギヤ１０の内側で公転運動する。遊星ギヤ減速機構部１２とモータ２は、センタープレート１３で隔てられる。
【００１５】
伝達機構部１４は、遊星ギヤ減速機構部１２を介してモータ２に連結され、モータ２で発生する回転力をエンジン（図示せず）に伝達する。伝達機構部１４は、フロントブラケット３の内部に搭載される。伝達機構部１４は、出力軸１５、オーバランニングクラッチ１６、およびピニオンギヤ１７を備える。モータ２の駆動トルクは、出力軸１５に伝達される。ピニオンギヤ１７はオーバランニングクラッチ１６と一体化して設けられ、オーバランニングクラッチ１６は出力軸１５の外周に設けられる。オーバランニングクラッチ１６とピニオンギヤ１７は、シフトレバー１８を介して連結されたソレノイドスイッチ１の動作により、モータ２の側とは反対方向のエンジンの側に押し出される。
【００１６】
本願の要部であるセンタープレート１３について説明する。図２は実施の形態１に係るスタータ１００が備えたセンタープレート１３の外観を示す斜視図、図３は図２の一点鎖線Ａ−Ａにおける断面を含むセンタープレートの一部の斜視図、図４はヨーク６をフロントブラケット３に組み付ける前のセンタープレート１３の周囲を示す斜視図、図５はヨーク６をフロントブラケット３に組み付けた後のセンタープレート１３の周囲を示す斜視図である。図５は、ヨーク６を取り去って示している。なお、図１と図２以降では図の向きが異なり、図１ではＺの方向が図の左方向、図２以降ではＺの方向が図の上方向となっている。センタープレート１３は、Ｚ方向の側に配置されるモータ２と、−Ｚ方向の側に配置される遊星ギヤ減速機構部１２とを隔てる。センタープレート１３は、サンギヤ９が貫通する開口１３ａを中央に備えた円板状で、金属製である。センタープレート１３は、例えば厚さ１ｍｍ程度の鉄板をプレス加工することで作製されるが、材料および作製方法はこれに限るものではない。センタープレート１３は、弾性部１３ｂと飛び出し部１３ｃとを、センタープレート１３の外周に沿って備える。弾性部１３ｂと飛び出し部１３ｃは、交互にそれぞれ４カ所に設けられているが、これらを設置する位置と個数はこれに限るものではない。
【００１７】
飛び出し部１３ｃを含まない位置のセンタープレート１３の外径は、ヨーク６のフロントブラケット３の側の内径よりも小さい。そして、飛び出し部１３ｃを含む位置のセンタープレート１３の外径がヨーク６のフロントブラケット３の側の内径よりも大きくなるように、飛び出し部１３ｃはセンタープレート１３に設けられる。そのため、ヨーク６をフロントブラケット３に組み付けたとき、飛び出し部１３ｃはヨーク６のフロントブラケット３の側の端面と接する。図５にヨーク６を示していないが、図５にフロントブラケット３の端面３ａと接するヨーク６の端面の内径の一部を破線ＤＬで示す。ヨーク６のフロントブラケット３の側の端面は、フロントブラケット３の端面３ａと同等の厚みを備えている。飛び出し部１３ｃのうち、破線ＤＬから外側の部分がヨーク６の端面と接する。飛び出し部１３ｃは折り曲げ構造にて設けられているが、飛び出し部１３ｃの形状はこれに限るものではなく、折り曲げ構造とせずにセンタープレート１３の外側に向けて真っ直ぐ伸長させても構わない。飛び出し部１３ｃの形状は、センタープレート１３とヨーク６の位置関係により決定される。図１に示すように、ここではセンタープレート１３がヨーク６の中に位置するため、飛び出し部１３ｃは折り曲げ構造で設けられる。
【００１８】
弾性部１３ｂは、図３に示すように、センタープレート１３の外周の内側を外周に沿って切り離し、−Ｚ方向に向けて湾曲させた箇所であり、Ｚ方向に可撓性を有する。弾性部１３ｂは、図４に示すように、インターナルギヤ１０をフロントブラケット３に押圧するようインターナルギヤ１０の端面１０ｄの一部である当接面１０ａと接する。ヨーク６をフロントブラケット３に組み付けたとき、図５に示すように、飛び出し部１３ｃが−Ｚ方向に押し込まれるため、弾性部１３ｂが撓むことで、弾性部１３ｂは当接面１０ａを押圧する。弾性部１３ｂが当接面１０ａと接して撓む様子を図６と図７に示す。図６は実施の形態１に係るスタータ１００のヨーク６をフロントブラケット３に組み付ける前のセンタープレート１３の一部の側面図、図７はスタータ１００のヨーク６をフロントブラケット３に組み付けた後のセンタープレート１３の一部の側面図である。弾性部１３ｂが撓むことにより、当接面１０ａは図７に示した矢印の方向に押圧される。インターナルギヤ１０の底面はフロントブラケット３の内側で支持されているため、当接面１０ａが押圧されることでインターナルギヤ１０はフロントブラケット３に固定される。弾性部１３ｂは金属製であるため、当接面１０ａを長期間継続して押圧する。
【００１９】
次に、センタープレート１３およびインターナルギヤ１０のフロントブラケット３に対する回り止め機構について説明する。図８は、実施の形態１に係るスタータ１００のヨーク６を組み付けた後のセンタープレート１３の周囲の一部を拡大して示す斜視図である。図８は、ヨーク６を取り去って示している。ヨーク６と対向するフロントブラケット３の端面３ａの一部には、フロントブラケット３の内周側から外周側に切り欠いた切欠き部３ｂが設けられる。切欠き部３ｂと飛び出し部１３ｃとを嵌め合って、センタープレート１３がフロントブラケット３に配置される。切欠き部３ｂの周方向の幅は、飛び出し部１３ｃと嵌め合える幅で設けられる。切欠き部３ｂと飛び出し部１３ｃとを嵌め合うことで、センタープレート１３のフロントブラケット３に対する回転が容易に防止される。
【００２０】
インターナルギヤ１０の端面１０ｄには、インターナルギヤ１０の端面１０ｄから、インターナルギヤ１０の端面１０ｄに垂直な方向にインターナルギヤ１０の端面１０ｄの一部を切り欠いた溝部１０ｃが設けられる。溝部１０ｃと飛び出し部１３ｃとを嵌め合って、センタープレート１３がインターナルギヤ１０に配置される。溝部１０ｃの周方向の幅は、飛び出し部１３ｃと嵌め合える幅で設けられる。溝部１０ｃと飛び出し部１３ｃとを嵌め合うことで、センタープレート１３のフロントブラケット３に対する回転が防止されるため、インターナルギヤ１０のフロントブラケット３に対する回転も容易に防止される。
【００２１】
以上のように、実施の形態１によるスタータ１００において、金属製のセンタープレート１３は、可撓性を有し、インターナルギヤ１０をフロントブラケット３に押圧するようインターナルギヤ１０の端面１０ｄと接した弾性部１３ｂを外周に沿って備えたため、組立工程が単純で、長寿命で、インターナルギヤ１０の振動による異常摩耗を抑制することができる。また、センタープレート１３はヨーク６の端面と接した飛び出し部１３ｃを外周に沿って備えたため、単純な組立工程で、スタータ１００の軸方向のセンタープレート１３に働く力はヨーク６の端面で受け止められてセンタープレート１３の移動は防止され、長寿命で、インターナルギヤ１０の振動による異常摩耗を抑制することができる。また、スタータ１００の軸方向のセンタープレート１３に働く力は飛び出し部１３ｃを介してヨーク６の端面で受け止められるため、軸方向のセンタープレート１３に働く力による弾性部１３ｂの破損を防止することができる。また、ヨーク６と対向するフロントブラケット３の端面３ａの一部をフロントブラケット３の内周側から外周側に切り欠いた切欠き部３ｂと飛び出し部１３ｃとを嵌め合ってセンタープレート１３がフロントブラケット３に配置された場合、単純な組立工程で、センタープレート１３のフロントブラケット３に対する回転を防止することができる。また、センタープレート１３の回転を防止することで、回転に起因したセンタープレート１３、およびセンタープレート１３の接触箇所の摩耗を抑制することができる。また、インターナルギヤ１０の端面１０ｄから、インターナルギヤ１０の端面１０ｄに垂直な方向にインターナルギヤ１０の端面１０ｄの一部を切り欠いた溝部１０ｃと飛び出し部１３ｃとを嵌め合って、センタープレート１３がインターナルギヤ１０に配置された場合、単純な組立工程で、インターナルギヤ１０のフロントブラケット３に対する回転を防止することができる。また、インターナルギヤ１０の回転を防止することで、回転に起因したインターナルギヤ１０、およびインターナルギヤ１０の接触箇所の摩耗を抑制することができる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２に係るスタータ１００について説明する。図９はスタータ１００のセンタープレート１３とインターナルギヤ１０を示す斜視図、図１０は図９の一点鎖線Ｂ−Ｂにおける断面図である。実施の形態２に係るスタータ１００は、インターナルギヤ１０の端面１０ｄが実施の形態１とは異なる構成になっている。
【００２３】
インターナルギヤ１０の端面１０ｄの外周側の一部がインターナルギヤ１０の端面１０ｄからモータ２の方向に突出して、突出部１０ｅがインターナルギヤ１０の端面１０ｄに設けられる。突出部１０ｅは、図９に示すように、弾性部１３ｂを取り囲んで設けられる。突出部１０ｅは、図１０に示すように、センタープレート１３よりも高く設けられ、突出部１０ｅとセンタープレート１３とでラビリンス構造が形成される。ラビリンス構造を設けることで、遊星ギヤ１１の回転または振動によるインターナルギヤ１０内部のグリスの遊星ギヤ減速機構部１２外部への流出が抑制される。
【００２４】
突出部１０ｅの形成は、インターナルギヤ１０の端面１０ｄの外周側に限るものではなく、内周側に設けても構わない。図１１は、実施の形態２に係る別のスタータ１００のヨーク６をフロントブラケット３に組み付ける前のセンタープレート１３の飛び出し部１３ｃの位置での拡大断面図である。インターナルギヤ１０の端面１０ｄの内周側の一部がインターナルギヤ１０の端面１０ｄからモータ２の方向に突出して、突出部１０ｅがインターナルギヤ１０の端面１０ｄに設けられる。突出部１０ｅは、飛び出し部１３ｃよりも高く設けられ、飛び出し部１３ｃの折り曲げ構造と突出部１０ｅとでラビリンス構造が形成される。飛び出し部１３ｃを折り曲げ構造とすることで、インターナルギヤ１０の端面１０ｄの内周側に突出部１０ｅを設けることができる。内周側の突出部１０ｅは、インターナルギヤ１０の端面１０ｄの全周に設けることが可能である。内周側にも突出部１０ｅを設けることで、インターナルギヤ１０内部のグリスの遊星ギヤ減速機構部１２外部への流出はさらに抑制される。
【００２５】
以上のように、実施の形態２によるスタータ１００において、インターナルギヤ１０の端面１０ｄの外周側の一部が、インターナルギヤ１０の端面１０ｄからモータ２の方向に突出して突出部１０ｅが設けられ、突出部１０ｅとセンタープレート１３とでラビリンス構造が形成されているため、インターナルギヤ１０内部のグリスの遊星ギヤ減速機構部１２外部への流出を抑制することができる。また、インターナルギヤ１０の端面１０ｄの内周側がモータ２の方向に伸長されて突出部１０ｅが設けられ、飛び出し部１３ｃの折り曲げ構造と突出部１０ｅとでラビリンス構造が形成された場合、インターナルギヤ１０内部のグリスの遊星ギヤ減速機構部１２外部への流出をさらに抑制することができる。
【００２６】
また本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
【符号の説明】
【００２７】
１  ソレノイドスイッチ、２  モータ、３  フロントブラケット、３ａ  端面、３ｂ  切欠き部、４  リヤブラケット、５  通しボルト、６  ヨーク、７  磁石、８  電機子、９  サンギヤ、１０  インターナルギヤ、１０ａ  当接面、１０ｂ  内歯歯車、１０ｃ  溝部、１０ｄ  端面、１０ｅ  突出部、１１  遊星ギヤ、１２  遊星ギヤ減速機構部、１３  センタープレート、１３ａ  開口、１３ｂ  弾性部、１３ｃ  飛び出し部、１４  伝達機構部、１５  出力軸、１６  オーバランニングクラッチ、１７  ピニオンギヤ、１８  シフトレバー、１００  スタータ、ＤＬ  破線
【要約】      （修正有）【課題】組立工程が単純で、異常摩耗が抑制された長寿命なスタータを得ること。【解決手段】円筒状のヨークと電機子とを備え、回転トルクを発生させるモータと、電機子に連結されたサンギヤ、サンギヤの内周面に内歯歯車１０ｂを備えたインターナルギヤ１０、およびサンギヤと内歯歯車１０ｂと噛合う遊星ギヤを備えた遊星ギヤ減速機構部と、これをを取り囲み、ヨークの端面と接して設けられたフロントブラケット３と、モータと遊星ギヤ減速機構部とを隔て、サンギヤが貫通する開口を中央に備えた円板状で金属製のセンタープレート１３と、を備えたスタータであって、センタープレート１３は、可撓性を有し、インターナルギヤ１０をフロントブラケット３に押圧するようインターナルギヤ１０の端面と接した弾性部１３ｂと、ヨークの端面１０ｄと接した飛び出し部１３ｃと、を外周に沿って備えている。【選択図】図４【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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