(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転力を出力する出力軸と、
この出力軸に支持されるピニオンギヤと、
前記出力軸と平行に配設される中間軸と、
この中間軸に支持され、且つ前記ピニオンギヤに常時噛み合う中間歯車と、
前記ピニオンギヤと前記中間歯車との軸方向の相対移動を規制する繋留部材と、
前記中間歯車が回転停止しているスタータ停止時に、前記中間歯車を軸方向に付勢して、前記繋留部材に対する前記中間歯車の軸方向の移動を抑制する付勢手段とを有し、
エンジン始動時に、前記繋留部材を介して前記中間歯車を前記ピニオンギヤと共に軸方向に移動させて前記エンジンのリングギヤに噛み合わせる中間歯車付スタータであって、  前記中間歯車は、前記中間軸上を前記繋留部材の反リングギヤ側まで延設された円筒状のボス部を有し、このボス部の軸方向端部に前記繋留部材と軸方向に対向する鍔部が設けられ、
前記付勢手段は、前記鍔部に付勢力を付与して前記鍔部を前記繋留部材に押圧していることを特徴とする中間歯車付スタータ。
【請求項２】
請求項１に記載した中間歯車付スタータにおいて、
前記付勢手段は、前記鍔部に対し反リングギヤ側に配置されるコイルスプリングであり、前記中間歯車を前記中間軸上のリングギヤ方向に付勢していることを特徴とする中間歯車付スタータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピニオンギヤに常時噛み合う中間歯車を有し、この中間歯車を介してモータの回転力をリングギヤに伝達する中間歯車付スタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許第2555492 号公報に開示された中間歯車付始動電動機がある。この始動電動機は、ピニオンギヤを支持する出力軸と平行に中間軸を有し、その中間軸上に中間歯車が配置され、この中間歯車がピニオンギヤに常時噛み合わされている。また、ピニオンギヤと中間歯車は、両者が噛み合ったまま軸方向に移動できる様に、ピニオンギヤを具備する一方向クラッチと中間歯車とが繋留部材によって連結されている。
内燃機関の始動時には、繋留部材によって連結された一方向クラッチと中間歯車とを軸方向に移動させて、中間歯車を内燃機関のリングギヤに噛み合わせ、ピニオンギヤから中間歯車を介してリングギヤに回転力が伝達される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の繋留部材は、ピニオンギヤと中間歯車とが噛み合った状態を保持する（一方向クラッチと中間歯車との軸方向の相対移動を規制する）と同時に、中間歯車の回転を許容する必要があるため、中間歯車に対し軸方向に若干の隙間が確保されている。このため、車両走行時のエンジン振動等により、中間歯車が隙間分だけ軸方向にがたつくことがあり、繋留部材に衝突してガタツキ音が発生したり、繋留部材との間で共振摩耗を発生するといった問題がある。
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、中間歯車のガタツキを防止できる中間歯車付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の発明）
本発明の中間歯車付スタータは、中間歯車が回転停止しているスタータ停止時に、中間歯車を軸方向に付勢して、繋留部材に対する中間歯車の軸方向の移動を抑制する付勢手段を設けている。また、中間歯車は、中間軸上を繋留部材の反リングギヤ側まで延設された円筒状のボス部を有し、このボス部の軸方向端部に繋留部材と軸方向に対向する鍔部が設けられ、付勢手段は、鍔部に付勢力を付与して鍔部を繋留部材に押圧している。
上記の構成によれば、付勢手段の付勢力によって中間歯車の軸方向の移動が抑制されるので、車両走行時のエンジン振動等による中間歯車のガタツキを抑えることができ、ガタツキ音や共振摩耗の発生を防止できる。また、付勢手段の付勢力を受けて鍔部が繋留部材に押圧されることにより、中間歯車の軸方向の移動が抑制され、ガタツキを防止できる。
【０００６】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した中間歯車付スタータにおいて、
付勢手段は、鍔部に対し反リングギヤ側に配置されるコイルスプリングであり、中間歯車を中間軸上のリングギヤ方向に付勢している。
この構成では、コイルスプリングの付勢力が中間歯車をリングギヤ側へ押し出す方向に作用しているので、中間歯車をリングギヤに噛み合わせる際に、コイルスプリングの付勢力が抵抗として働くことがなく、むしろ、中間歯車の動き出しの慣性エネルギーを低減することができ、中間歯車とリングギヤとの噛み合いを良好に行わせることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は中間歯車付スタータ１の要部断面図である。
本実施例の中間歯車付スタータ１（以下スタータ１と略す）は、図１に示す様に、ピニオンギヤ２を支持する出力軸３と平行に中間軸４を有し、この中間軸４にピニオンギヤ２と噛み合う中間歯車５が配置され、この中間歯車５をピニオンギヤ２と共に軸方向に移動させてエンジンのリングギヤ６に噛み合わせる方式である。
【０００８】
出力軸３は、図示しない減速装置（例えば遊星歯車減速機構）を介してモータ７の回転軸（図示しない）と同軸に連結され、減速装置で減速された回転動力を出力する。
モータ７は、周知の直流電動機であり、モータ７に並設された電磁スイッチ８によりモータ７の通電回路（図示しない）が閉成されると、車載バッテリより給電されて、内蔵するアーマチャ（図示しない）に回転力を発生する。
【０００９】
電磁スイッチ８は、磁力を発生する励磁コイル８ａと、この励磁コイル８ａの磁力を受けて図示右方向に吸引されるプランジャ８ｂと、励磁コイル８ａの磁力が消滅した時にプランジャ８ｂを押し戻すリターンスプリング８ｃ等を有し、通電回路に設けられるモータ接点（図示しない）をON/OFF制御すると共に、プランジャ８ｂに連結されるレバー９を介して一方向クラッチ１０（下述する）を出力軸３上の反モータ側（図１の左方向）へ押し出す働きを有する。
【００１０】
一方向クラッチ１０は、出力軸３の外周にヘリカルスプライン嵌合するバレル部１０ａを有し、このバレル部１０ａと一体に回転するアウタ１０ｂ、このアウタ１０ｂの径方向内側に配置されるインナ１０ｃ、及びアウタ１０ｂとインナ１０ｃとの間でトルク伝達を断続するローラ１０ｄ等より構成される。
ピニオンギヤ２は、一方向クラッチ１０に対し出力軸３上の反モータ側に配置され、ピニオンギヤ２と一方向クラッチ１０のインナ１０ｃとの間に設けられる円筒部２ａと共にインナ１０ｃと一体に構成されている。
【００１１】
中間軸４は、自身の両端部がそれぞれハウジング１１に設けられた嵌合穴１１ａ、１１ｂに挿入され、ピン１２によりハウジング１１に固定されている。
ピン１２は、図１に示す様に、中間軸４の後端部（モータ側端部）を径方向に貫通してハウジング１１に支持され、ハウジング１１に対する中間軸４の移動を軸方向及び回転方向に規制している。
なお、中間軸４の後端側には、軸径を若干小さくする段差部４ａ（図３参照）が設けられて、この段差部４ａから中間軸４の後端まで同一外径を有する小径部４ｂとして形成され、この小径部４ｂがハウジング１１の嵌合穴１１ｂに挿入されている。
【００１２】
中間歯車５は、中間軸４に軸受１３を介して回転自在及び軸方向に移動可能に支持され、常時ピニオンギヤ２に噛み合わされている。この中間歯車５は、自身の後部側（モータ側）に円筒状のボス部５ａが一体に設けられ、このボス部５ａが繋留部材１４（下述する）を介してピニオンギヤ２の円筒部２ａに連結されている。なお、ボス部５ａの軸方向後端（反リングギヤ６側端部）には、ボス部５ａより外径が大きい鍔部５ｂが設けられ、この鍔部５ｂに繋留部材１４の抜け止め機能を持たせている。
また、中間歯車５は、スタータ１の停止時に、コイルスプリング１５により中間軸４上をリングギヤ６方向（図１の左方向）へ付勢されている。
【００１３】
繋留部材１４は、ピニオンギヤ２の円筒部２ａと中間歯車５のボス部５ａとをそれぞれ回転可能に保持し、且つピニオンギヤ２と中間歯車５との軸方向の相対移動を規制している。
この繋留部材１４は、例えば樹脂製で軸方向に略一定の厚さを有し、図２に示す様に、ピニオンギヤ２の円筒部２ａに嵌合する第１の嵌合凹部１４ａと、中間歯車５のボス部５ａに嵌合する第２の嵌合凹部１４ｂ、及び第１の嵌合凹部１４ａにピニオンギヤ２の円筒部２ａを挿入するための開口部１４ｃを有している。
【００１４】
但し、第１の嵌合凹部１４ａが形成されるピニオンギヤ２側の軸方向の厚さは、円筒部２ａの軸方向長さ（ピニオンギヤ２と一方向クラッチ１０との間の軸方向間隔）より若干小さく設定されて、ピニオンギヤ２と一方向クラッチ１０との間に多少の隙間が確保されている。また、第２の嵌合凹部１４ｂが形成される中間歯車５側の軸方向の厚さは、ボス部５ａの軸方向長さ（中間歯車５の反リングギヤ６側に設けられる段差部４ａとボス部５ａの後端に設けられる鍔部５ｂとの間の軸方向間隔）より若干小さく設定されて、段差部４ａと鍔部５ｂとの間に多少の隙間が確保されている。
【００１５】
コイルスプリング１５は、図３に示す様に、中間軸４に設けられる小径部４ｂの外周に嵌合して、小径部４ｂが挿入されるハウジング１１の嵌合穴１１ｂに収容され、スタータ停止時（中間歯車５が回転停止している時）にワッシャ１６を介して中間歯車５（鍔部５ｂの後端面）を図示左方向へ付勢している。なお、コイルスプリング１５の初期荷重は、レバー９を介して一方向クラッチ１０をモータ側へ引き戻す力（電磁スイッチ８に内蔵されるリターンスプリング８ｃによって発生する）より小さく設定されている。
ハウジング１１の嵌合穴１１ｂは、コイルスプリング１５を収容する部分だけ内径が大きく形成され、コイルスプリング１５の後端を支持する支持面を有している（図３参照）。
【００１６】
ワッシャ１６は、中間軸４の小径部４ｂに嵌合して、コイルスプリング１５の付勢力を受けて鍔部５ｂの後端面に当接している。但し、ワッシャ１６は、中間軸４に設けられる段差部４ａによってリングギヤ６側（図示左側）への移動が規制される。即ち、エンジン始動時に中間歯車５がリングギヤ６側へ移動しても、ワッシャ１６は段差部４ａに当接する位置までしか移動できない（図４参照）。従って、鍔部５ｂの後端面がワッシャ１６から離れた後は、コイルスプリング１５の付勢力が中間歯車５に作用することはない。
【００１７】
次に、スタータ１の作動を説明する。
電磁スイッチ８の励磁コイル８ａに通電されてプランジャ８ｂが吸引されると、そのプランジャ８ｂに連結されたレバー９を介して一方向クラッチ１０が出力軸３上を反モータ側へ押し出される。この一方向クラッチ１０の移動により、繋留部材１４を介して中間歯車５がピニオンギヤ２に噛み合ったまま中間軸４上をリングギヤ６側へ移動する。この時、コイルスプリング１５に付勢されたワッシャ１６が中間歯車５と共に移動し、中間軸４の段差部４ａに当接して停止する。従って、コイルスプリング１５は、ワッシャ１６が停止した位置まで伸びて保持される。
【００１８】
中間歯車５がリングギヤ６に当接した後、更にプランジャ８ｂが吸引されてモータ接点が閉じると、車載バッテリからモータ７に給電されてアーマチャに回転力が発生し、出力軸３が回転する。これにより、出力軸３の回転が一方向クラッチ１０を介してピニオンギヤ２に伝達されると、ピニオンギヤ２と噛み合っている中間歯車５がリングギヤ６と噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤ６に噛み合い、モータ７の回転力が中間歯車５からリングギヤ６に伝達されてエンジンをクランキングさせる。この時、中間歯車５は、コイルスプリング１５の付勢力を受けていないので、繋留部材１４との相対回転に必要な隙間が与えられ、繋留部材１４に対して摩擦を発生することなく回転することができる。
【００１９】
エンジン始動後、電磁スイッチ８への通電が停止して励磁コイル８ａの磁力が消滅すると、リターンスプリング８ｃによりプランジャ８ｂが押し戻され、そのプランジャ８ｂの移動（図１の左側へ移動する）に連動して、一方向クラッチ１０が出力軸３上を停止位置（図１に示す位置）まで引き戻される。この一方向クラッチ１０の移動と共に、繋留部材１４を介して中間歯車５がピニオンギヤ２に噛み合ったまま中間軸４上を反リングギヤ６側へ移動し、一方向クラッチ１０と共に停止する。この停止位置では、図４に示す様に、コイルスプリング１５の付勢力がワッシャ１６を介して中間歯車５に作用し、中間歯車５のボス部５ａに設けられた鍔部５ｂが繋留部材１４に押圧される。
【００２０】
（本実施例の効果）
本実施例のスタータ１は、中間歯車５が停止位置にいるスタータ停止時において、コイルスプリング１５の付勢力がワッシャ１６を介して中間歯車５に作用し、中間歯車５を中間軸４上のリングギヤ６方向へ付勢している。これにより、中間歯車５のボス部５ａに設けられた鍔部５ｂが繋留部材１４に押圧されるので、中間歯車５の軸方向の移動が抑制される。その結果、車両走行時のエンジン振動等による中間歯車５のガタツキを抑えることができ、ガタツキ音や共振による摩耗の発生を防止できる。
【００２１】
また、エンジン始動後、一方向クラッチ１０と共に中間歯車５が停止位置まで戻る時に、中間歯車５がコイルスプリング１５の付勢力を受けて繋留部材１４に押圧されることにより、中間歯車５の惰性回転が抑制される。このため、ドライバーの誤操作により、スタータ１を再始動させた場合の飛込回転数（中間歯車５がリングギヤ６に当たる時の回転数）を低減でき、リングギヤ６及び中間歯車５の破損を防止できる。
【００２２】
更に、本実施例のスタータ１は、コイルスプリング１５の付勢力が中間歯車５をリングギヤ６側へ押し出す方向に作用しているので、中間歯車５をリングギヤ６に噛み合わせる際に、コイルスプリング１５の付勢力が抵抗として働くことがなく、むしろ、中間歯車５の動き出しの慣性エネルギーを低減することができ、中間歯車５とリングギヤ６との噛み合いを良好に行わせることができる。  また、中間歯車５を付勢する付勢手段としてコイルスプリング１５を使用しているので、組み付けが容易（中間軸４の小径部４ｂに嵌合してハウジング１１の嵌合穴１１ｂに挿入するだけで良い）であり、且つ皿バネ等の付勢手段と比較して安定した付勢力を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ピニオンギヤ及び中間歯車の周辺構造を示すスタータ断面図である。
【図２】繋留部材の正面図である。
【図３】本発明に係わる要部断面図である（スタータ停止時）。
【図４】本発明に係わる要部断面図である（スタータ作動時）。
【符号の説明】
１    中間歯車付スタータ
２    ピニオンギヤ
３    出力軸
４    中間軸
５    中間歯車
５ａ  ボス部
５ｂ  鍔部
６    リングギヤ
７    モータ
１４    繋留部材
１５    コイルスプリング（付勢手段）
【図１】
0003823841.tif 000002
【図２】
0003823841.tif 000003
【図３】
0003823841.tif 000004
【図４】
0003823841.tif 000005