(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転力を発生する始動モータと、
この始動モータに回転駆動される出力軸と、
エンジンのリングギヤと噛み合うピニオンギヤを具備し、前記出力軸上を軸方向に移動可能に設けられたピニオン移動体とを備え、
前記ピニオン移動体の移動範囲内で前記出力軸の外周面に周溝が設けられ、この周溝に撥水性を有するペーストが充填されているスタータにおいて、
前記ピニオン移動体の後端部に、前記出力軸の外周を覆い、且つ前記ピニオン移動体の移動に伴って軸方向に伸縮する伸縮部材を具備したことを特徴とするスタータ。
【請求項２】
前記出力軸は、中心部に孔を設け、且つこの孔と前記周溝とを連通する連通孔を設けて、前記中心部に設けた孔に前記ペーストが充填されていることを特徴とする請求項１に記載したスタータ。
【請求項３】
前記周溝に前記ペーストを吸収できるスポンジ部材を配設したことを特徴とする請求項１または２に記載したスタータ。
【請求項４】
前記ピニオン移動体の後端部に、前記ピニオン移動体の移動に伴って前記出力軸の外周面に摺接する刷毛を具備したことを特徴とする請求項１〜３に記載した何れかのスタータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンを始動するためのスタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、特開昭６０−８５９７号公報に開示されたスタータがある。
このスタータは、シャフトの外周面を摺動するピニオンブッシュの磨耗を防止するための軸受給油装置に関するもので、シャフトの中心部に油溜穴を設け、この油溜穴とピニオンブッシュの内周面との間に給油孔を設けている。これにより、油溜穴に充填されたグリースがシャフトの回転による遠心力で給油孔を通ってピニオンブッシュに徐々に供給され、ピニオンの移動とともにシャフトの外周面に塗布される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のスタータでは、車両走行中に泥水等の被水を受けた場合に、シャフト表面に塗布されたグリースに泥水に含まれるダストが付着し、その付着したダストがシャフト表面上に堆積すると、ピニオンの摺動不良に至る可能性があった。
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、出力軸の表面にダストの付着しにくいコーティング層を設けることでピニオン移動体の摺動不良を防止したスタータを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の手段によれば、ピニオン移動体の移動範囲内で出力軸の外周面に周溝が設けられ、この周溝に撥水性を有するペーストが充填されている。これにより、出力軸が回転すると、周溝に充填されているペーストが遠心力によって周溝から流出し、ピニオン移動体の移動に伴って出力軸の外周面に塗布されるため、出力軸の外周面上に撥水性の膜が形成される。その結果、出力軸が泥水等の被水を受けても水をはじくことができるため、被水による発錆やダストの付着が無くなり、ピニオン移動体の摺動不良を防止できる。
なお、予め出力軸の外周面に撥水性を有するペーストを塗布しておけば、更に効果的である。
また、ピニオン移動体の後端部に、出力軸の外周を覆い、且つピニオン移動体の移動に伴って軸方向に伸縮する伸縮部材を具備しているので、ピニオン移動体が出力軸上を前進（リングギヤ側へ移動する）して、それまでピニオン移動体と嵌合していた出力軸の外周面が露出しても、ピニオン移動体の後端部に具備された伸縮部材が出力軸の外周を覆っていることから、出力軸の外周面に塗布されていたペーストが出力軸の回転に伴って周囲へ飛散することを防止できる。
【０００５】
請求項２の手段によれば、出力軸の中心部に孔を設け、且つこの孔と周溝とを連通する連通孔を設けて、中心部に設けた孔に撥水性を有するペーストが充填されている。これにより、出力軸が回転すると、遠心力の作用によって出力軸の孔に充填されたペーストが連通孔を通じて周溝に供給されるため、長期に渡って安定的に出力軸の外周面に撥水性の膜を形成することができる。
【０００６】
請求項３の手段によれば、周溝にペーストを吸収できるスポンジ部材が配設されている。この場合、ピニオン移動体の移動に伴って出力軸の外周面に塗布されたペースト以外の残ったペーストをスポンジ部材に吸収できるため、残ったペーストが遠心力によって周囲へ飛散するのを防止できる。また、スポンジ部材に吸収されたペーストは、ピニオン移動体が出力軸上を移動する際にスポンジ部材を押圧することでスポンジ部材より滲み出て出力軸の外周面を塗布するために使用できる。
【０００８】
請求項４の手段によれば、ピニオン移動体の後端部に、ピニオン移動体の移動に伴って出力軸の外周面に摺接する刷毛を具備している。これにより、回転軸の回転に伴って周溝から流出したペーストを刷毛により略均一に出力軸の外周面に塗布することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスタータを図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１はスタータの半断面図である。
本実施例のスタータ１は、回転力を発生する始動モータ２、この始動モータ２の回転を減速する減速装置（後述する）、この減速装置の回転出力を受けて回転する出力軸３、スタータ１の駆動系に加わる過大トルクを吸収する緩衝装置４、出力軸３に嵌合するピニオン移動体５、始動モータ２の通電制御を行う電磁スイッチ６、この電磁スイッチ６の吸引力を受けてピニオン移動体５を軸方向に移動させるレバー７等より構成されている。
【００１０】
始動モータ２は、電機子８、継鉄９、固定磁極１０、及びブラシ１１等より構成される。
電機子８は、両端部が軸受１２、１３を介して回転自在に支持された回転軸１４、この回転軸１４の外周に嵌合して回転軸１４と一体に回転する電機子鉄心１５、この電機子鉄心１５に具備された電機子コイル１６、この電機子コイル１６に接続されて回転軸１４の後端部外周に設けられた整流子１７から成る。なお、回転軸１４の先端部を支持する軸受１２は、始動モータ２と減速装置との間を隔てるカバー１８の内周側筒部に保持され、回転軸１４の後端部を支持する軸受１３は、始動モータ２の後部を覆うエンドフレーム１９に設けられた軸受保持部に保持されている。
【００１１】
継鉄９は、磁気枠を形成するもので円筒形状に成形され、一端側が減速装置と緩衝装置４の外周を覆うセンタケース２０の開口端部とインロー嵌合し、他端側がエンドフレーム１９の開口端部とインロー嵌合して組合わされている。
固定磁極１０は、ポールコア１０ａと、このポールコア１０ａに具備されたフィールドコイル１０ｂから成り、電機子８の外周面との間に僅かな隙間を保って継鉄９の内周面に固定されている。なお、固定磁極１０として複数の永久磁石を使用しても良い。
ブラシ１１は、整流子１７の外周に配されて、径方向の外径側からスプリング２１により整流子１７に押圧されている。
【００１２】
減速装置は、カバー１８より前方へ突出する回転軸１４の先端外周に形成されたサンギヤ２２、このサンギヤ２２の径方向外周に配されたインターナルギヤ２３、サンギヤ２２とインターナルギヤ２３との間に配されて両ギヤ２２、２３に噛み合う複数の遊星ギヤ２４から成る。
サンギヤ２２は、回転軸１４と一体に回転して遊星ギヤ２４を回転駆動する。
インターナルギヤ２３は、緩衝装置４の摩擦板２５と係合して、その摩擦板２５により回転規制されている。
遊星ギヤ２４は、出力軸３の後端部に設けられた鍔部にピン２６が圧入されて、そのピン２６に軸受２７を介して回転自在に支持され、サンギヤ２２の回転を受けてサンギヤ２２とインターナルギヤ２３とに噛み合いながらサンギヤ２２の外周を公転する。
【００１３】
出力軸３は、回転軸１４と同軸に配されて、ハウジング２８の先端軸受部に保持された軸受２９とセンタケース２０の内周筒部に保持された軸受３０とを介して回転自在に支持されている。この出力軸３は、外周面の軸方向一部にヘリカルスプライン３ａ（図２参照）が形成され、そのヘリカルスプライン３ａより前方側外周面がピニオン移動体５の摺動面（以下、ピニオン摺動面と言う）となる。
出力軸３には、軸中心部に後端面から先端側へ向かって軸全長の約２／３まで長孔３１が形成されている。また、出力軸３の外周面には、ヘリカルスプライン３ａの軸方向前後にそれぞれ１か所ずつとヘリカルスプライン３ａより前方に１か所の合計３か所に周溝３２、３３、３４（図２参照）が形成され、更に、出力軸３のピニオン摺動面に形成された周溝３２、３３と長孔３１とを連通する連通孔３５、３６（図２参照）が設けられている。但し、連通孔３５、３６は、長孔３１に対して径方向上側に設けられている。
【００１４】
出力軸３の表面には、撥水性を有する油性ペーストが塗布されている。この油性ペーストは、無機質の球形微粒粉が含有された油性ペースト（例えば、ガラスの球形微粒粉を混入させたグリース）。
また、出力軸３の長孔３１、及びヘリカルスプライン３ａの後部に形成された周溝３４にも、出力軸３の表面に塗布された油性ペーストと同種もしくは異種の撥水性を有する油性ペーストが充填されている。
なお、出力軸３に設けられた長孔３１の開口部（出力軸３後端面の開口部）は、回転軸１４の先端面（図１の左端面）によって略閉塞されている。即ち、軸方向に出力軸３と回転軸１４とが近接して配置され、回転軸１４の先端面と出力軸３の後端面とが極僅かなギャップを介して対向している。これにより、長孔３１に充填された油性ペーストが長孔３１の開口部から漏れ出るのを防止している。
【００１５】
緩衝装置４は、前述の摩擦板２５、ワッシャ３７、皿ばね３８、及び調節螺子３９等より構成されている。
摩擦板２５は、ワッシャ３７を介して皿ばね３８の付勢力を受けてセンタケース２０の内側壁面に摩擦係合されている。調節螺子３９は、センタケース２０の内周筒部の外周に形成された雄螺子部に螺着して、摩擦板２５を付勢する皿ばね３８の付勢力を調節している。
この緩衝装置４は、センタケース２０と摩擦板２５との摩擦係合力により生じる静止トルクを上回る過大トルクが加わった機に、センタケース２０に対して摩擦板２５が回転してインターナルギヤ２３を回転させることにより過大トルクを吸収する。
【００１６】
ピニオン移動体５は、出力軸３の回転を伝達する一方向クラッチ（下述する）と、エンジンのリングギヤ４０と噛み合うピニオンギヤ４１とから成る。
一方向クラッチは、アウタ４２、ローラ４３、インナ４４等から成る周知のもので、アウタ４２と一体に設けられたスプラインチューブ４５の内周面にヘリカルスプライン４５ａ（図２参照）が形成され、このヘリカルスプライン４５ａが出力軸３のヘリカルスプライン３ａと噛み合って出力軸３上を軸方向に移動可能に設けられている。
【００１７】
ピニオンギヤ４１は、一方向クラッチの前方に位置してインナ４４と一体に設けられ、一方向クラッチを介して出力軸３の回転が伝達されて回転する。このピニオンギヤ４１は、ピニオンギヤ４１の内周面及びインナ４４の内周面に圧入された２個の軸受４６を介して出力軸３上（出力軸３のピニオン摺動面）を摺動自在に配され、一方向クラッチと一体に出力軸３上を所定量前進する（図１の左側へ移動する）ことでリングギヤ４０と噛み合うことができる。
なお、ピニオン移動体５の前進移動は、出力軸３上に具備されたストップカラー４７によって規制される（図２参照）。そのストップカラー４７は、出力軸３の外周に形成された溝４８に嵌合するスナップリング４９を介して軸方向前方への移動が規制されている。
【００１８】
電磁スイッチ６は、通電を受けて磁力を発生するコイル（図示しない）と、このコイルの内周を摺動自在に配されたプランジャ（図示しない）とを具備し、このプランジャの移動に伴ってモータ接点を開閉する。モータ接点は、始動モータ２の通電回路に介在された固定接点（図示しない）とプランジャと一体に移動する可動接点（図示しない）から成り、コイルの磁力を受けてプランジャが吸引されると可動接点が固定接点に当接してモータ接点を閉じ、コイルの磁力が消滅してプランジャが元の位置へ戻ると可動接点が固定接点から離れてモータ接点を開く。
【００１９】
レバー７は、上端部がプランジャに連結されたジョイント５０に係合し、下端部がスプラインチューブ４５の外周に係合して、ハウジング２８に設けられた支点５１を中心として揺動可能に設けられている。従って、このレバー７は、プランジャが吸引される（図１の右方向へ移動する）と、支点５１を中心としてジョイント５０に係合する上端部が後方（図１の右方向）へ移動し、スプラインチューブ４５に係合する下端部が前方（図１の左方向）へ移動する。その結果、下端部の移動に伴ってピニオン移動体５が出力軸３上をヘリカルスプライン３ａに沿って前進する。また、プランジャが元の位置へ押し戻される（図１の左方向へ移動する）と、支点５１を中心としてジョイント５０に係合する上端部が前方へ移動し、スプラインチューブ４５に係合する下端部が後方へ移動する。その結果、下端部の移動に伴ってピニオン移動体５が出力軸３上をヘリカルスプライン３ａに沿って後退する。
【００２０】
次に、本実施例の作動を説明する。
キースイッチ（図示しない）を閉じて電磁スイッチ６のコイルに電流が流れると、コイルの発生する磁力を受けてプランジャが吸引される。これにより、レバー７を通じてピニオン移動体５が出力軸３上を前方へ押し出され、ピニオンギヤ４１の端面がリングギヤ４０の端面に当接して停止する。
一方、電磁スイッチ６内のモータ接点が閉じると、バッテリから始動モータ２に電流が流れて電機子８が回転し、その電機子８の回転が減速装置で減速されて出力軸３に伝達される。
出力軸３の回転は、一方向クラッチを介してピニオンギヤ４１に伝達され、ピニオンギヤ４１がリングギヤ４０と噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤ４０に噛み合うと、ピニオンギヤ４１によりリングギヤ４０が回転してエンジンが始動する。
【００２１】
エンジン始動後、キースイッチを開くと、コイルへの電流が断たれてプランジャを吸引する力（コイルの磁力）が消滅するため、それまで吸引されていたプランジャが元の位置へ戻る。これに伴い、電磁スイッチ６内のモータ接点が開いて始動モータ２への電流が断たれることにより電機子８の回転が停止する。また、プランジャが元の位置へ戻ることで、レバー７を通じてピニオン移動体５に後退力が作用するため、ピニオンギヤ４１がリングギヤ４０から離脱してピニオン移動体５が出力軸３上を後退し静止位置へ戻る。
【００２２】
（本実施例の効果）
本実施例によれば、予め出力軸３の外周面に油性ペーストが塗布され、その油性ペーストによって出力軸３の外周面上に撥水性の膜（コーティング層）が形成されている。これにより、出力軸３が泥水等の被水を受けても、コーティング層が水をはじくため、被水による発錆やダストの付着が無くなり、ピニオン移動体５の摺動不良を防止できる。
また、出力軸３が回転すると、遠心力によって出力軸３の長孔３１に充填されている油性ペーストが連通孔３５、３６を通って周溝３２、３３に供給され、更に周溝３２、３３から出力軸３の外周面上に流出し、その流出した油性ペーストがピニオン移動体５の移動に伴って出力軸３のピニオン摺動面に塗布される。更に、ヘリカルスプライン３ａの後端側に形成された周溝３４に充填されている油性ペーストも出力軸３の回転に伴って周溝３４から流出し、ピニオン移動体５の移動に伴ってヘリカルスプライン３ａの歯面等に塗布される。これにより、長期に渡って安定的に出力軸３の外周面にコーティング層を形成することができる。
【００２３】
（第２実施例）
図３は出力軸３とピニオン移動体５の半断面図である。
本実施例では、ヘリカルスプライン３ａの後端側に形成された周溝３４にスポンジ部材５２を配設した一例を示すものである。
ヘリカルスプライン３ａの後端側に形成された周溝３４には、ピニオン移動体５の前進時に出力軸３のヘリカルスプライン３ａを塗布するための油性ペーストが収納されているが、ピニオン移動体５の前進時に周溝３４に油性ペーストが残っていると、遠心力によって油性ペーストが周囲に飛散してしまう。そこで、周溝３４にスポンジ部材５２を配設して、周溝３４に残った油性ペーストをスポンジ部材５２に吸収させることにより、油性ペーストの飛散を防止できる。
また、スタータ１の停止時（ピニオン移動体５が静止位置にある時）には、スプラインチューブ４５の後端部がスポンジ部材５２を押圧することで、スポンジ部材５２に吸収されていた油性ペーストが滲み出てくるため、ピニオン移動体５の前進時に効率良く出力軸３の外周面（特にヘリカルスプライン３ａ）を塗布することができる。
【００２４】
（第３実施例）
図４は出力軸３とピニオン移動体５の半断面図である。
本実施例ではヘリカルスプライン３ａの後端側に形成された周溝３４と長孔３１とを連通する連通孔５３を設けた一例を示すものである。
この場合、出力軸３の回転に伴って長孔３１から連通孔５３を通じて直接周溝３４に油性ペーストが供給されるため、ピニオン移動体５の前進時における塗布量が増加する。その結果、塗布ムラ等が生じることなく、確実に出力軸３の外周面（特にヘリカルスプライン３ａ）を塗布することができる。
【００２５】
（第４実施例）
図５は出力軸３とピニオン移動体５の半断面図である。
本実施例では、ピニオン移動体５の後端部に、出力軸３の外周を覆うゴム製のブーツ５４（本発明の伸縮部材）を具備した一例を示すものである。
ブーツ５４は、図５に示す様に、軸方向の一端がスプラインチューブ４５の後端に結合され、他端がセンタケース２０に結合されて、ピニオン移動体５の移動に伴って伸縮自在に設けられている。このブーツ５４により、出力軸３のヘリカルスプライン３ａに塗布されて歯面等に残った油性ペーストが出力軸３の回転に伴って外部に飛散するのを防止できる。
また、ブーツ５４の内周面を出力軸３に沿わせて配設すれば、ブーツ５４の内周面に付着した油性ペーストを再び出力軸３のヘリカルスプライン３ａに塗布することも可能である。
【００２６】
（第５実施例）
図６は出力軸３とピニオン移動体５の半断面図である。
本実施例では、ピニオン移動体５の後端部に刷毛５５を具備した一例を示すものである。刷毛５５は、例えばゴム等の弾性体から成り、図６に示す様に、スプラインチューブ４５の後端内周に取り付けられて、ピニオン移動体５の移動に伴って出力軸３の外周面に摺接することができる。これにより、回転軸１４の回転に伴って周溝３４から流出した油性ペーストを刷毛５５により略均一に出力軸３の外周面に塗布することが可能となる。
また、刷毛５５の形をスプラインチューブ４５のヘリカルスプライン４５ａの歯形と同形状とすれば、出力軸３のヘリカルスプライン３ａの歯面全体を略均一に塗布することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】スタータの半断面図である。
【図２】出力軸とピニオン移動体の半断面図である（第１実施例）。
【図３】出力軸とピニオン移動体の半断面図である（第２実施例）。
【図４】出力軸とピニオン移動体の半断面図である（第３実施例）。
【図５】出力軸とピニオン移動体の半断面図である（第４実施例）。
【図６】出力軸とピニオン移動体の半断面図である（第５実施例）。
【符号の説明】
１  スタータ
２  始動モータ
３  出力軸
５  ピニオン移動体
３１  長孔（孔）
３２  周溝
３３  周溝
３４  周溝
３５  連通孔
３６  連通孔
４０  リングギヤ
４１  ピニオンギヤ
５１  スポンジ部材
５３  連通孔
５４  ブーツ（伸縮部材）
５５  刷毛
【図１】
0003794077.tif 000002
【図２】
0003794077.tif 000003
【図３】
0003794077.tif 000004
【図４】
0003794077.tif 000005
【図５】
0003794077.tif 000006
【図６】
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