(57)【要約】【課題】モータの出力軸に取り付けられるピニオンにつき、その軸方向における歯の寸法をより大きくして、このピニオンの損耗を防止できるようにし、かつ、出力軸へのピニオンの取り付け作業が容易にできるようにする。【解決手段】モータ１６の出力軸２８にスプライン３７，４２によりピニオン３４を外嵌して取り付ける。出力軸２８の基部２８ｂの外周面に周方向に延びる嵌合溝３８を形成する。この嵌合溝３８に嵌入され、その外周部が基部２８ｂの外周面から径方向外方に突出するＯリング形状の弾性体３９を設ける。弾性体３９の外周部と弾性的に係合可能とされる係合溝４３をピニオン３４の内周面に形成する。【選択図】図１
2009236072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの出力軸にスプラインによりピニオンを外嵌した電動式駆動装置において、
上記出力軸の基部の外周面に周方向に延びる嵌合溝を形成し、この嵌合溝に嵌入され、その外周部が上記基部の外周面から径方向外方に突出するＯリング形状の弾性体を設け、この弾性体の外周部と弾性的に係合可能とされる係合溝を上記ピニオンの内周面に形成したことを特徴とする電動式駆動装置。
【請求項２】
上記ピニオンをベベルギヤにしたことを特徴とする請求項１に記載の電動式駆動装置。
【請求項３】
上記出力軸の軸方向、かつ、この出力軸の突出端部側から基部側に向かう方向で、上記嵌合溝の底面が漸次深くなるよう形成したことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の電動式駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動用など、小型のモータを備えた電動式駆動装置に関し、より具体的には、モータの出力軸にＯリング形状の弾性体を取り付け、この弾性体により、上記出力軸にピニオンを取り付けるようにした電動式駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記電動式駆動装置には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものにおれば、電動式駆動装置は内燃機関の始動用として小型のモータを備え、このモータの出力軸にスプライン（セレーション）によりピニオンが外嵌されている。また、上記出力軸の突出端部にサークリップが外嵌されて取り付けられており、このサークリップにより、上記ピニオンは上記出力軸から抜け落ちることが阻止されて、この出力軸に取り付けられている。
【０００３】
上記モータを駆動させると、その駆動力が出力軸からピニオンを介して内燃機関のクランク軸に伝達され、クランキングが行われるようになっている。
【特許文献１】特開２００７−１６７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、内燃機関は、一般に、より小型にすることが求められると共に、上記駆動装置を含むその各構成部品は、極めてコンパクトに配置することが求められる。また、これに加えて、強度上の観点から、上記駆動装置のモータの出力軸を長くすることには限度がある。
【０００５】
一方、上記駆動装置のピニオンはモータにより高速回転させられてクランキングを行うものであり、このため、上記ピニオンの軸方向における歯の寸法をより大きくして、その損耗を防止することが求められる。
【０００６】
しかし、上記従来の技術では、出力軸の突出端部にサークリップが取り付けられていて、上記ピニオンとサークリップとはその軸方向で互いに並設されている。このため、上記のように出力軸の長さに限度が与えられた状況下で、上記サークリップを設けると、その分、上記ピニオンの歯の寸法は大きくし難くなる。
【０００７】
そこで、上記ピニオンを出力軸に対し圧入により取り付け、これにより、上記サークリップを設けないで足りるようにすることが考えられる。しかし、この圧入の作業では、圧入のためにプレス機が必要になるなど、出力軸へのピニオンの取り付け作業が煩雑になるという他の問題点が生じてくる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、モータの出力軸に取り付けられるピニオンにつき、その軸方向における歯の寸法をより大きくして、このピニオンの損耗を防止できるようにし、かつ、上記出力軸へのピニオンの取り付け作業が容易にできるようにすることである。
【０００９】
請求項１の発明は、モータ１６の出力軸２８にスプライン３７，４２によりピニオン３４を外嵌した電動式駆動装置において、
上記出力軸２８の基部２８ｂの外周面に周方向に延びる嵌合溝３８を形成し、この嵌合溝３８に嵌入され、その外周部が上記基部２８ｂの外周面から径方向外方に突出するＯリング形状の弾性体３９を設け、この弾性体３９の外周部と弾性的に係合可能とされる係合溝４３を上記ピニオン３４の内周面に形成したことを特徴とする電動式駆動装置である。
【００１０】
請求項２の発明は、上記ピニオン３４をベベルギヤにしたことを特徴とする請求項１に記載の電動式駆動装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、上記出力軸２８の軸方向、かつ、この出力軸２８の突出端部２８ａ側から基部２８ｂ側に向かう方向で、上記嵌合溝３８の底面３８ａが漸次深くなるよう形成したことを特徴とする請求項１、もしくは２に記載の電動式駆動装置である。
【００１２】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１４】
請求項１の発明は、モータの出力軸にスプラインによりピニオンを外嵌した電動式駆動装置において、
上記出力軸の基部の外周面に周方向に延びる嵌合溝を形成し、この嵌合溝に嵌入され、その外周部が上記基部の外周面から径方向外方に突出するＯリング形状の弾性体を設け、この弾性体の外周部と弾性的に係合可能とされる係合溝を上記ピニオンの内周面に形成している。
【００１５】
このため、上記出力軸へのピニオンの取り付けは、上記出力軸へのピニオンのスプライン同士の嵌合に加え、上記出力軸に設定された弾性体と上記ピニオンに形成された係合溝との係合により達成される。
【００１６】
そして、この場合、弾性体と係合される係合溝は、ピニオンの内周面に形成されたものであって、従来の技術のサークリップのように、出力軸の長さに限度が与えられた状況下で、上記ピニオンと軸方向に並設される、というものではない。よって、その分、このピニオンの軸方向での歯の寸法をより大きく確保することができて、このピニオンの損耗を防止できる。
【００１７】
また、上記出力軸へのピニオンの取り付け作業は、上記したように出力軸に設定された弾性体を単に弾性変形させて、この弾性体に対し、上記ピニオンの内周面に形成された係合溝を係合させることにより達成される。このため、例えば、上記取り付け作業として、上記弾性体に対しピニオンを圧入させる、ということに比べて、上記取り付け作業は極めて容易にできる。
【００１８】
請求項２の発明は、上記ピニオンをベベルギヤにしている。
【００１９】
このため、上記ピニオンは、このピニオンと噛合する入力ギヤ側から外力を与えられて、上記出力軸に対する嵌合が進行する方向に付勢される。よって、上記出力軸へのピニオンの取り付けは、弾性体の弾性によるものであって、取り付け強度を十分に大きくはし難いものと考えられるが、上記ピニオンをベベルギヤにしたことにより、このピニオンの上記出力軸からの不意の脱落が防止されて、上記出力軸へのピニオンの取り付け状態は良好に維持される。
【００２０】
請求項３の発明は、上記出力軸の軸方向、かつ、この出力軸の突出端部側から基部側に向かう方向で、上記嵌合溝の底面が漸次深くなるよう形成している。
【００２１】
ここで、上記取り付け作業において、出力軸の突出端部側から基部側に向かうようピニオンの嵌合が進行させられ、このピニオンの内孔の開口縁部により上記弾性体が押動されるときには、この弾性体は上記嵌合溝のうち、上記軸方向での上記基部側の部分内に押し込まれがちとなる。
【００２２】
ところで、前記したように嵌合溝の底面は上記基部側がより深くなるよう形成されている。また、このように、より深い嵌合溝の部分内に、上記したように弾性体が押し込まれがちとなることから、この場合、この弾性体の弾性的な変形量は小さく抑制される。
【００２３】
このため、上記出力軸に対するピニオンの嵌合の進行は、上記弾性体から大きい反力を受けることなく円滑に達成される。よって、上記弾性体の外周部への上記ピニオンの係合溝の係合は円滑にでき、つまり、上記取り付け作業は容易にできる。
【００２４】
一方、上記出力軸からピニオンが離脱しようとするときには、このピニオンの係合溝の内面により上記弾性体が押動され、この弾性体は上記嵌合溝のうち、上上記軸方向での上記突出端部側の部分内に押し込まれがちとなる。
【００２５】
ところで、前記したように嵌合溝の底面は上記基部側がより深くなるよう形成されており、これを換言すれば、上記嵌合溝の底面は上記突出端部側がより浅くなるよう形成されている。また、このように、より浅い嵌合溝の部分内に、上記したように弾性体が押し込まれがちとなることから、この場合、この弾性体の弾性的な変形量は大きくなる。
【００２６】
このため、上記出力軸からのピニオンの離脱は上記弾性体からの大きい反力によって防止される。よって、上記出力軸からピニオンが不意に離脱することは、より確実に防止され、このピニオンはより強固に上記出力軸に取り付けられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の電動式駆動装置に関し、モータの出力軸に取り付けられるピニオンにつき、その軸方向における歯の寸法をより大きくして、このピニオンの損耗を防止できるようにし、かつ、上記出力軸へのピニオンの取り付け作業が容易にできるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。
【００２８】
即ち、モータの出力軸にスプラインによりピニオンを外嵌した電動式駆動装置において、上記出力軸の基部の外周面に周方向に延びる嵌合溝が形成される。この嵌合溝に嵌入され、その外周部が上記基部の外周面から径方向外方に突出するＯリング形状の弾性体が設けられる。この弾性体の外周部と弾性的に係合可能とされる係合溝が上記ピニオンの内周面に形成される。
【実施例１】
【００２９】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例１を添付の図１〜３に従って説明する。
【００３０】
図１〜３（１）（２）において、符号１は自動二輪車などの車両に搭載される内燃機関である。この内燃機関１は、その外殻を構成して車体に支持されるエンジンケース２と、このエンジンケース２に内有され、水平な軸心３回りに回転可能となるようこのエンジンケース２に支持されるクランク軸４と、内燃機関１の始動用として、上記クランク軸４をクランキング可能とする始動装置５とを備えている。
【００３１】
上記始動装置５は、上記エンジンケース２に締結具８により支持される円筒形状のブラケット９と、このブラケット９の軸心１０上に配置され、この軸心１０回りに回転可能となるよう上記ブラケット９に軸受１１により支持される駆動ギヤ１２と、上記クランク軸４に取り付けられてこのクランク軸４と共に回転し、上記駆動ギヤ１２に噛合する従動ギヤ１３と、上記駆動ギヤ１２を駆動させる駆動装置１４とを備えている。上記駆動ギヤ１２と従動ギヤ１３とはウォームギヤ組であって、上記駆動ギヤ１２はウォーム、従動ギヤ１３はウォームホイールとされている。
【００３２】
上記駆動装置１４は小型のスタータモータ１６を備えている。このモータ１６は、このモータ１６の外殻を構成し、軸方向の一端部が上記ブラケット９に嵌脱可能に嵌入されてこのブラケット９に取り付けられると共に、他端部が上記エンジンケース２に締結具１７により取り付けられるモータケース１８と、このモータケース１８に内有され、このモータケース１８の軸心１９回りに回転可能となるようこのモータケース１８に軸受２０により支持されるアーマチュア２１とを備えている。
【００３３】
また、上記アーマチュア２１は、上記軸心１９上に位置して、上記軸心１９回りに回転可能となるよう上記モータケース１８に支持される駆動軸２３と、この駆動軸２３の軸方向の中途部に固定されたコア２４に巻装されるコイル２５と、上記駆動軸２３の一端部側に固定されるコンミテータ２６と、上記モータケース１８に支持され、上記コンミテータ２６を摺接させるブラシ２７とを備えている。上記駆動軸２３の一端部は、上記モータケース１８の一端部から外部に突出し、この突出部が上記駆動装置１４の駆動力を出力する出力軸２８とされている。
【００３４】
上記駆動ギヤ１２の一端部には、その軸心１０上にボルト３１が形成され、このボルト３１の基部に入力ギヤ３２が外嵌されている。この入力ギヤ３２は、上記ボルト３１に螺合されたナット３３により、上記駆動ギヤ１２に固定されている。一方、上記出力軸２８にはピニオン３４が取り付けられている。
【００３５】
上記入力ギヤ３２の軸心１０とピニオン３４の軸心１９は互いに直交し、上記入力ギヤ３２とピニオン３４とは共にベベルギヤとされて、互いに噛合している。この場合、上記入力ギヤ３２は、駆動ギヤ１２の軸方向で、この駆動ギヤ１２の一端部の軸端側に向かうに従い径小となるベベル構造とされている。また、上記ピニオン３４は、出力軸２８の軸方向で、この出力軸２８の突出端側に向かうに従い径小となるベベル構造とされている。また、上記ナット３３とピニオン３４の軸方向端面とは互いに近接して、これら３３，３４は互いにコンパクトに配置されている。
【００３６】
上記出力軸２８へのピニオン３４の取り付け構造につき、具体的に説明する。
【００３７】
上記出力軸２８の突出端部２８ａの外周面にスプライン３７が形成されている。また、上記出力軸２８の基部２８ｂは、上記突出端部２８ａよりも少し径大とされ、上記基部２８ｂの外周面に、周方向の全周に延びる嵌合溝３８が形成されている。
【００３８】
上記出力軸２８の突出端部２８ａと基部２８ｂとの間の段差部には、径方向かつ周方向に平坦に延びる円環形状のストッパ面２８ｃが形成されている。上記出力軸２８の軸方向、かつ、この出力軸２８の突出端部２８ａ側から基部２８ｂ側に向かう方向で、上記嵌合溝３８の底面３８ａは漸次深くなる傾斜面とされている。上記嵌合溝３８に嵌入され、その外周部が上記基部２８ｂの外周面から径方向外方に突出するＯリング形状でゴム製の弾性体３９が設けられている。
【００３９】
上記ピニオン３４の内孔のうち、その軸方向におけるピニオン３４の径小側の一端部孔３４ａの内周面に上記出力軸２８のスプライン３７と嵌合するスプライン４２が形成されている。また、上記ピニオン３４の内孔の他端部孔３４ｂは、上記一端部孔３４ａよりも径大とされて上記出力軸２８の基部２８ｂに嵌合可能とされ、上記他端部孔３４ｂの内周面に周方向の全周に延びる係合溝４３が形成されている。
【００４０】
上記ピニオン３４の一端部孔３４ａと他端部孔３４ｂとの間の段差部には、径方向かつ周方向に平坦に延びる円環形状のストッパ面３４ｃが形成されている。また、上記ピニオン３４の軸方向、かつ、このピニオン３４の一端部孔３４ａから他端部孔３４ｂ側に向かう方向で、上記４３の底面４３ａは漸次浅くなる傾斜面とされている。
【００４１】
図３（２）のように、出力軸２８の軸方向の外方から、この出力軸２８にピニオン３４を取り付ける場合には、上記出力軸２８にピニオン３４を外嵌させて、まず、上記出力軸２８のスプライン３７とピニオン３４のスプライン４２とを嵌合させる。次に、上記出力軸２８の基部２８ｂにピニオン３４の他端部孔３４ｂを嵌合させる。また、これら嵌合を進行させると、このピニオン３４の他端部孔３４ｂの開口縁部が、一旦、上記弾性体３９を弾性的に圧縮する（図３（３））。更に、上記出力軸２８に対しピニオン３４を嵌合させると、上記弾性体３９の外周部は上記係合溝４３に嵌入して、形状が弾性的に復元し、この係合溝４３と係合し、この際、上記弾性体３９は上記嵌合溝３８と係合溝４３との各内面に圧接する。そして、上記両スプライン３７，４２嵌合と、上記弾性体３９と係合溝４３との係合とにより、上記出力軸２８にピニオン３４が取り付けられる。
【００４２】
上記の場合、出力軸２８のストッパ面２８ｃとピニオン３４のストッパ面３４ｃとは互いに当接し、上記出力軸２８にピニオン３４がそれ以上に嵌合することが阻止される。また、上記弾性体３９が上記ピニオン３４の係合溝４３の底面４３ａに圧接して、上記両ストッパ面２８ｃ，３４ｃ同士を互いに圧接させる。これにより、上記出力軸２８からピニオン３４が抜け落ちることが弾性的に阻止されて、上記出力軸２８へのピニオン３４の取り付け状態が維持される。
【００４３】
上記始動装置５における駆動装置１４のモータ１６を駆動させると、その駆動力が上記出力軸２８からピニオン３４、入力ギヤ３２、駆動ギヤ１２、および従動ギヤ１３を順次介して内燃機関１のクランク軸４に伝達され、クランキングが行われるようになっている。
【００４４】
上記構成によれば、モータ１６の出力軸２８にスプライン３７，４２によりピニオン３４を外嵌した電動式駆動装置において、
上記出力軸２８の基部２８ｂの外周面に周方向に延びる嵌合溝３８を形成し、この嵌合溝３８に嵌入され、その外周部が上記基部２８ｂの外周面から径方向外方に突出するＯリング形状の弾性体３９を設け、この弾性体３９の外周部と弾性的に係合可能とされる係合溝４３を上記ピニオン３４の内周面に形成している。
【００４５】
このため、上記出力軸２８へのピニオン３４の取り付けは、上記出力軸２８へのピニオン３４のスプライン３７，４２同士の嵌合に加え、上記出力軸２８に設定された弾性体３９と上記ピニオン３４に形成された係合溝４３との係合により達成される。
【００４６】
そして、この場合、弾性体３９と係合される係合溝４３は、ピニオン３４の内周面に形成されたものであって、従来の技術のサークリップのように、出力軸２８の長さに限度が与えられた状況下で、上記ピニオン３４と軸方向に並設される、というものではない。よって、その分、このピニオン３４の軸方向での歯の寸法をより大きく確保することができて、このピニオン３４の損耗を防止できる。
【００４７】
また、上記出力軸２８へのピニオン３４の取り付け作業は、上記したように出力軸２８に設定された弾性体３９を単に弾性変形させて、この弾性体３９に対し、上記ピニオン３４の内周面に形成された係合溝４３を係合させることにより達成される。このため、例えば、上記取り付け作業として、上記弾性体３９に対しピニオン３４を圧入させる、ということに比べて、上記取り付け作業は極めて容易にできる。
【００４８】
また、前記したように、ピニオン３４をベベルギヤにしている。
【００４９】
このため、上記ピニオン３４は、このピニオン３４と噛合する入力ギヤ３２側から外力を与えられて、上記出力軸２８に対する嵌合が進行する方向に付勢され、これら出力軸２８とピニオン３４との両ストッパ面２８ｃ，３４ｃが互いに圧接した状態が維持される。よって、上記出力軸２８へのピニオン３４の取り付けは、弾性体３９の弾性によるものであって、取り付け強度を十分に大きくはし難いものと考えられるが、上記ピニオン３４をベベルギヤにしたことにより、このピニオン３４の上記出力軸２８からのピニオン３４の不意の脱落が防止されて、上記出力軸２８へのピニオン３４の取り付け状態は良好に維持される。
【００５０】
また、前記したように、出力軸２８の軸方向、かつ、この出力軸２８の突出端部２８ａ側から基部２８ｂ側に向かう方向で、上記嵌合溝３８の底面３８ａが漸次深くなるよう形成している。
【００５１】
ここで、上記取り付け作業において、出力軸２８の突出端部２８ａ側から基部２８ｂ側に向かうようピニオン３４の嵌合が進行させられ、このピニオン３４の内孔の開口縁部により上記弾性体３９が押動されるときには（図３（３））、この弾性体３９は上記嵌合溝３８のうち、上記軸方向での上記基部２８ｂ側の部分内に押し込まれがちとなる。
【００５２】
ところで、前記したように嵌合溝３８の底面３８ａは上記基部２８ｂ側がより深くなるよう形成されている。また、このように、より深い嵌合溝３８の部分内に、上記したように弾性体３９が押し込まれがちとなることから、この場合、この弾性体３９の弾性的な変形量は小さく抑制される。
【００５３】
このため、上記出力軸２８に対するピニオン３４の嵌合の進行は、上記弾性体３９から大きい反力を受けることなく円滑に達成される。よって、上記弾性体３９の外周部への上記ピニオン３４の係合溝４３の係合は円滑にでき、つまり、上記取り付け作業は容易にできる。
【００５４】
一方、上記出力軸２８からピニオン３４が離脱しようとするときには、このピニオン３４の係合溝４３の内面のうち、特に底面４３ａにより上記弾性体３９が押動され、この弾性体３９は上記嵌合溝３８のうち、上記軸方向での上記突出端部２８ａ側の部分内に押し込まれがちとなる。
【００５５】
ところで、前記したように嵌合溝３８の底面３８ａは上記基部２８ｂ側がより深くなるよう形成されており、これを換言すれば、上記嵌合溝３８の底面３８ａは上記突出端部２８ａ側がより浅くなるよう形成されている。また、このように、より浅い嵌合溝３８の部分内に、上記したように弾性体３９が押し込まれがちとなることから、この場合、この弾性体３９の弾性的な変形量は大きくなる。
【００５６】
このため、上記出力軸２８からのピニオン３４の離脱は上記弾性体３９からの大きい反力によって防止される。よって、上記出力軸２８からピニオン３４が不意に離脱することは、より確実に防止され、このピニオン３４はより強固に上記出力軸２８に取り付けられる。
【００５７】
なお、以上は図示の例によるが、上記出力軸２８の突出端部２８ａと基部２８ｂとを互いに同径として、この基部２８ｂにもスプライン３７を形成してもよい。また、上記弾性体３９は厳密にＯリング形でなくてもよく、その一部が切断されたＣ形状であってもよい。また、この場合、弾性体３９は金属製ばね材で形成してもよい。
【００５８】
以下の図４は、実施例２を示している。この実施例２は、前記実施例１と構成、作用効果において多くの点で共通している。そこで、これら共通するものについては、図面に共通の符号を付してその重複した説明を省略し、異なる点につき主に説明する。また、これら実施例における各部分の構成を、本発明の目的、作用効果に照らして種々組み合せてもよい。
【実施例２】
【００５９】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例２を添付の図４に従って説明する。
【００６０】
図４において、上記ピニオン３４は平歯車とされている。また、上記出力軸２８の突出端部２８ａと基部２８ｂとは互いに同径とされている。このため、上記出力軸２８とピニオン３４とには、前記各ストッパ面２８ｃ，３４ｃは形成されていない。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１を示し、始動装置の正面断面図である。
【図２】実施例１を示し、始動装置の側面断面図である。
【図３】（１）は実施例１を示し、図１の部分拡大断面図、（２）は実施例１を示し、（１）で示したものの展開図、（３）は実施例１を示し、出力軸へのピニオンの取り付け作業を説明する図である。
【図４】実施例２を示し、図３に相当する図である。
【符号の説明】
【００６２】
１    内燃機関
２    エンジンケース
４    クランク軸
５    始動装置
１０  軸心
１２  駆動ギヤ
１３  従動ギヤ
１４  駆動装置
１６  モータ
１８  モータケース
１９  軸心
２８  出力軸
２８ａ  突出端部
２８ｂ  基部
２８ｃ  ストッパ面
３１  ボルト
３２  入力ギヤ
３３  ナット
３４  ピニオン
３４ａ  一端部孔
３４ｂ  他端部孔
３４ｃ  ストッパ面
３７  スプライン
３８  嵌合溝
３８ａ  底面
３９  弾性体
４２  スプライン
４３  係合溝
４３ａ  底面
【図１】
2009236072.tif 000003
【図２】
2009236072.tif 000004
【図３】
2009236072.tif 000005
【図４】
2009236072.tif 000006