(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転力が伝達されて回転するシャフトと、
ハウジングに対して前記シャフトを回転自在に支持する転がり軸受と、
軸方向に前記転がり軸受の外輪と前記ハウジングの内壁面との間に密着保持される固定部と、前記シャフトの外周面に摺接して前記シャフトとの間をシールするリップ部とを有し、前記固定部から前記リップ部までの全体が弾性材で一体に設けられているシール部材とを備えたスタータであって、
前記シール部材は、前記固定部の径方向内側に前記転がり軸受との軸方向間隔を拡大すると共に、前記転がり軸受側に向かって開口する第１の凹部が形成され、前記リップ部の径方向外側に反転がり軸受側に向かって開口する第２の凹部が形成されて、前記固定部から前記リップ部までの径方向の断面形状が略Ｓ字状に設けられ、前記ハウジングの内周面に圧入状態で組付けられていることを特徴とするスタータ。
【請求項２】
請求項１に記載したスタータにおいて、
前記転がり軸受は、ボールベアリングであることを特徴とするスタータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載したスタータにおいて、
前記転がり軸受に支持された前記シャフトの先端部にピニオンを有する片持ち構造であることを特徴とするスタータ。
【請求項４】
請求項３に記載したスタータにおいて、
前記転がり軸受の反ピニオン側に配置される第２のシール部材を有し、
この第２のシール部材は、前記ハウジングの内周面に圧入状態で組み付けられる固定部と、前記シャフトの外周面に摺接して前記シャフトとの間をシールするリップ部とを有し、前記固定部から前記リップ部までの全体が一体に設けられ、且つ、前記固定部の径方向内側に前記転がり軸受との軸方向間隔を拡大すると共に、前記転がり軸受側に向かって開口する第１の凹部が形成され、前記リップ部の径方向外側に反転がり軸受側に向かって開口する第２の凹部が形成されて、前記固定部から前記リップ部までの径方向の断面形状が略Ｓ字状に設けられていることを特徴とするスタータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャフトを回転自在に支持する転がり軸受に隣接してシール部材を有するスタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ピニオンをハウジングに固定された軸受より外側に配置した片持ち構造のスタータが知られている。例えば、実開平２−９６４７１号公報に記載されたスタータは、図４に示す様に、ハウジング100 に固定された転がり軸受110 を介して回転可能及び軸方向に摺動可能に支持されたピニオン駆動軸120 を有し、このピニオン駆動軸120 の先端部にピニオン130 が形成されている。また、転がり軸受110 の軸方向外側（ピニオン130 側）には、水分や異物等の侵入を防止するためのオイルシール140 が配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に記載されたスタータでは、オイルシール140 と転がり軸受110 との間に隙間を有しているため、ハウジング100 に対するオイルシール140 の固定が不十分の場合、オイルシール140 が軸方向（転がり軸受110 側）に移動して、オイルシール140 の軸方向端部が転がり軸受110 の内輪111 と外輪112 との間に配設されたシール板113 にぶつかり、このシール板113 を介してボール114 を押圧することにより、転がり軸受110 の機能を阻害するおそれがある。
【０００４】
さらに、オイルシール140 とハウジング100 との間に隙間ができ、この隙間より外部から異物が侵入する可能性があり、十分なシール性が得られないおそれもあった。
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、転がり軸受の機能を阻害することなく、且つ十分なシール性を得ることのできるシール部材の組付け構造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）
本発明のスタータは、軸方向に転がり軸受の外輪とハウジングの内壁面との間に密着保持される固定部と、シャフトの外周面に摺接してシャフトとの間をシールするリップ部とを有し、固定部からリップ部までの全体が弾性材で一体に設けられているシール部材を備え、このシール部材が、ハウジングの内周面に圧入状態で組付けられている。
この構成によれば、シール部材の固定部が軸方向に転がり軸受の外輪とハウジングの内壁面との間に密着保持されるので、シール部材が軸方向に移動することがなく、転がり軸受の機能を阻害するおそれがない。
【０００６】
また、シール部材は、固定部の外周面がハウジングの内周面に密着し、固定部の軸方向両端面がハウジングの内壁面と転がり軸受の外輪側面とに密着して取り付けられるので、十分なシール性を確保することができる。
更に、シール部材は、弾性材（例えばゴム）である固定部をハウジングの内周面に圧入状態で組付けるので、治具等を使用することなく（シール部材の外径面に鉄環を設けて、その鉄環をハウジングの内周面に圧入する場合は、手作業だけで圧入することができないため、治具等を使用して圧入する必要がある）、手作業によって容易に組付けることができる。
【０００７】
シール部材は、固定部の径方向内側に転がり軸受との軸方向間隔を拡大すると共に、転がり軸受側に向かって開口する第１の凹部が形成され、リップ部の径方向外側に反転がり軸受側に向かって開口する第２の凹部が形成されて、固定部からリップ部までの径方向の断面形状が略Ｓ字状に設けられている。
この場合、リップ部に柔軟性を持たせることができ、且つ固定部をハウジングの内周面に圧入状態で組付ける際に、固定部の変形を第１の凹部と第２の凹部によって吸収できるため、固定部の変形がリップ部に影響することがなく、安定的にシール性を確保できる。
また、固定部の径方向内側に第１の凹部を設けることで、転がり軸受に使用される潤滑材を保持し易くなるため、その潤滑材によって異物の侵入を抑制できる効果が得られる。
【０００９】
（請求項２の手段）
請求項１に記載したスタータにおいて、転がり軸受は、ボールベアリングである。
高速で回転するシャフトの軸受としては、ボールベアリングが望ましいので、本発明のスタータでは、転がり軸受としてボールベアリングを使用する。
【００１０】
（請求項３の手段）
請求項１または２に記載したスタータにおいて、転がり軸受に支持されたシャフトの先端部にピニオンを有する片持ち構造である。
この片持ち構造のスタータでは、転がり軸受の軸方向外側にシール部材を配置して、転がり軸受とシャフトとの摺動面に水分や異物等が侵入することを防止する必要がある。従って、本発明のシール部材を片持ち構造のスタータに適用することで、シール性に優れたスタータを提供できる。
【００１１】
（請求項４の手段）
請求項３に記載したスタータにおいて、転がり軸受の反ピニオン側に配置される第２のシール部材を有し、この第２のシール部材は、ハウジングの内周面に圧入状態で組み付けられる固定部と、シャフトの外周面に摺接してシャフトとの間をシールするリップ部とを有し、固定部からリップ部までの全体が一体に設けられ、且つ、固定部の径方向内側に転がり軸受との軸方向間隔を拡大すると共に、転がり軸受側に向かって開口する第１の凹部が形成され、リップ部の径方向外側に反転がり軸受側に向かって開口する第２の凹部が形成されて、固定部からリップ部までの径方向の断面形状が略Ｓ字状に設けられていることを特徴とする。
この場合、転がり軸受を挟んで両側に配置されるシール部材間に潤滑材を保持できるので、シャフトをより円滑に支持することができる。また、潤滑材によって外部からの異物の侵入を防止できる効果もある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のスタータの実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１はボールベアリング周辺の断面図、図２はスタータの全体図（一部断面を含む）である。
本実施例のスタータ１は、図２に示す様に、ハウジング２のフロント側端部に転がり軸受（以下ボールベアリング３と言う）を介して回転自在に支持されるピニオン軸４を有し、このピニオン軸４の先端部（ボールベアリング３より軸方向外側）にピニオン５が具備される片持ち構造（いわゆるオーバハングタイプ）を有している。
【００１３】
ピニオン軸４（本発明のシャフト）は、自身の前端部外周面にピニオン５を結合するための直スプライン４ａが形成され、その直スプライン４ａが形成された前端部より後方側が円筒形状に設けられて、出力軸６の外周に平軸受７を介して嵌合している。
ピニオン５は、ピニオン軸４の前端部にスプライン結合されてピニオン軸４と一体に回転し、ピニオン軸４の端部に装着される止め輪８によって軸前方への移動が阻止されている。
【００１４】
出力軸６は、始動モータ９のアーマチャ回転軸（図示しない）と同軸に設けられ、図示しない減速装置（例えば遊星歯車減速機構）を介して始動モータ９の回転が伝達されて回転する。
始動モータ９は、周知の直流電動機であり、キースイッチ（図示しない）がＯＮされてマグネットスイッチ１０の内部接点（図示しない）が閉じると、内蔵するアーマチャが通電されてアーマチャに回転力を発生する。
【００１５】
マグネットスイッチ１０は、軸方向（図２の左右方向）に移動可能に設けられたプランジャ１０ａと、このプランジャ１０ａを移動させる吸引力を発生するコイル１０ｂとを具備し、プランジャ１０ａの移動に伴って前記内部接点を開閉するとともに、プランジャ１０ａを移動させる吸引力がレバー１１を介して一方向クラッチ１２に伝達される。
【００１６】
一方向クラッチ１２は、ヘリカルスプラインを介して出力軸６の回転が伝達されるアウタ１２ａと、ピニオン軸４の円筒部分と一体に設けられたインナ１２ｂと、アウタ１２ａの回転をインナ１２ｂに伝達するローラ１２ｃ等から構成される。
この一方向クラッチ１２は、エンジン始動時に出力軸６の回転をピニオン軸４に伝達するとともに、エンジンの始動によってピニオン軸４の回転速度が出力軸６の回転速度を上回ると、出力軸６とピニオン軸４との間で動力の伝達を遮断して、アーマチャのオーバランを防止する。
【００１７】
ハウジング２は、前記のボールベアリング３を介してピニオン軸４を回転自在、及び軸方向に摺動自在に支持している。ボールベアリング３を保持するハウジング２の前端部は、ボールベアリング３の前方側へ回り込む前端壁２ａを形成し、その前端壁２ａとボールベアリング３との間にゴム製のオイルシール１３が装着されている。
ボールベアリング３は、ボール３ａを介して外輪３ｂと内輪３ｃとが相対回転可能に設けられた周知の構造を有するもので、図１に示す様に、外輪３ｂがハウジング２に圧入固定され、内輪３ｃがピニオン軸４を摺動自在に支持している。なお、ボールベアリング３の内部（外輪３ｂと内輪３ｃとの間）には、潤滑材（グリース等）が充填され、ボールベアリング３の反ピニオン側には、潤滑材の流出を抑制するシール板３ｄが具備されている。
【００１８】
オイルシール１３は、ボールベアリング３のピニオン５側に隣接してハウジング２に固定され、自身の内径側に設けられるリップ部１３ａがピニオン軸４の外周面に摺接してピニオン軸４との間をシールしている。
このオイルシール１３は、図１に示す様に、自身の外径側にハウジング２への固定部１３ｂを有し、この固定部１３ｂがハウジング２の内周面に圧入状態で組付けられ、且つ軸方向にボールベアリング３の外輪３ｂとハウジング２の前端壁２ａとの間に密着保持されて取り付けられている。
【００１９】
また、オイルシール１３は、固定部１３ｂからリップ部１３ａまでの径方向の断面形状が略Ｓ字状に設けられることにより、固定部１３ｂの径方向内側には、ボールベアリング３との軸方向間隔を拡大する凹部１３ｃ（本発明の第１の凹部）が形成され、リップ部１３ａの径方向外側にも凹部１３ｄ（本発明の第２の凹部）が形成されている。
なお、オイルシール１３は、ボールベアリング３の回転部分（内輪３ｃ及びボール３ａ）と接触することはなく、図１に示す様に、軸方向に適度な隙間を有して配置されていることは言うまでもない。
【００２０】
次に、スタータ１の作動を説明する。
キースイッチがＯＮされてマグネットスイッチ１０が作動する（コイル１０ｂが通電されてプランジャ１０ａが吸引される）と、マグネットスイッチ１０の吸引力がレバー１１を介して一方向クラッチ１２に伝達されることにより、一方向クラッチ１２と一体にピニオン軸４が出力軸６上を前方（図２の左方向）へ押し出される。
【００２１】
一方、プランジャ１０ａの移動に伴ってマグネットスイッチ１０の内部接点が閉じると、始動モータ９のアーマチャが通電されて回転を開始する。アーマチャの回転は、減速装置で減速されて出力軸６に伝達され、更に出力軸６から一方向クラッチ１２を介してピニオン軸４に伝達される。これにより、ピニオン５がエンジンのリングギヤ１４（図１参照）と噛み合ってリングギヤ１４に回転力が伝達され、エンジンをクランキングする。
【００２２】
エンジンが始動すると、リングギヤ１４と噛み合っているピニオン５の回転速度が出力軸６の回転速度より大きくなるが、一方向クラッチ１２によってピニオン軸４と出力軸６との動力伝達が遮断されることにより、アーマチャのオーバランが防止される。
その後、キースイッチがＯＦＦされると、マグネットスイッチ１０のコイル１０ｂへの通電が遮断されて吸引力が消滅するため、リターンスプリング１０ｃ（図２参照）によってプランジャ１０ａが静止位置（図２に示す位置）へ押し戻される。
【００２３】
このプランジャ１０ａの移動がレバー１１を介して一方向クラッチ１２に伝達されると、一方向クラッチ１２と一体にピニオン軸４が出力軸６上を後方（図２の右方向）へ引き戻され、ピニオン５がリングギヤ１４から離脱して静止位置まで戻される。また、プランジャ１０ａの復帰によってマグネットスイッチ１０の内部接点が開くことにより、アーマチャへの通電が遮断されて、アーマチャの回転が停止する。
【００２４】
（本実施例の効果）
本実施例のオイルシール１３は、固定部１３ｂが軸方向にボールベアリング３の外輪３ｂとハウジング２の前端壁２ａとの間に密着保持されるので、オイルシール１３が軸方向に移動することがない。従って、オイルシール１３がボールベアリング３の回転部分に干渉してボールベアリング３の機能を阻害する様な事態を招くおそれがない。
【００２５】
また、オイルシール１３は、固定部１３ｂの外周面がハウジング２の内周面に密着し、更に固定部１３ｂの軸方向両端面がハウジング２の前端壁２ａとボールベアリング３の外輪３ｂ側面とに密着して取り付けられるので、ハウジング２とオイルシール１３との間をシールできるだけでなく、ハウジング２とボールベアリング３の外輪３ｂとの間もシールすることができ、シール性の良いスタータ１を実現できる。
更に、オイルシール１３は、全体がゴム製であり、固定部１３ｂをハウジング２に圧入する際に、固定部１３ｂの外径面に鉄環等の圧入部材を使用していないので、圧入治具等を使用することなく、手作業によって容易に組付けることができる。
【００２６】
このオイルシール１３は、固定部１３ｂからリップ部１３ａまでの径方向の断面形状が略Ｓ字状に設けられている。即ち、固定部１３ｂの径方向内側にボールベアリング３との軸方向間隔を拡大する凹部１３ｃが形成され、更にリップ部１３ａの径方向外側にも凹部１３ｄが形成されている。この場合、リップ部１３ａに柔軟性を持たせることができ、且つ固定部１３ｂをハウジング２の内周面に圧入状態で組付ける際に、固定部１３ｂの変形を凹部１３ｃ、１３ｄによって吸収できるため、固定部１３ｂの変形がリップ部１３ａに影響することを抑制でき、ピニオン軸４に対し安定的にシール性を確保できる。
【００２７】
また、固定部１３ｂの径方向内側に凹部１３ｃを設けることで、ボールベアリング３に使用される潤滑材をより多く溜めることができるので、ピニオン軸４とオイルシール１３のリップ部１３ａとの間に潤滑材が有効に供給されて、リップ部１３ａの異常摩耗を防止できる効果が得られる。更に、オイルシール１３とボールベアリング３との間の隙間に潤滑材が保持されると、その潤滑材がオイルシール１３と協同して外部からの異物の侵入を抑制できる効果も得られる。
【００２８】
（第２実施例）
図３はボールベアリング周辺の断面図である。
本実施例は、図３に示す様に、ボールベアリング３の反ピニオン側にもオイルシール１５（本発明の第２のシール部材）を配置した一例である。
このオイルシール１５は、第１実施例で説明したオイルシール１３と同様に、固定部１５ｂとリップ部１５ａとを有し、その固定部１５ｂからリップ部１５ａまでの径方向の断面形状が略逆Ｓ字状に設けられて、固定部１５ｂの径方向内側及びリップ部１５ａの径方向外側にそれぞれ凹部１５ｃ、１５ｄ（本発明の第１の凹部、第２の凹部）が形成されている。
【００２９】
固定部１５ｂは、自身の外周面がハウジング２の内周面に圧入状態で組付けられ、且つ軸方向にボールベアリング３の外輪３ｂとハウジング２にかしめ固定されたワッシャ１６との間に密着保持されて取り付けられている。
この構成によれば、ボールベアリング３を挟んで両側に配置されるオイルシール１３、１５間に潤滑材を保持できるので、ピニオン軸４をより円滑に支持することができる。また、両オイルシール１３、１５とボールベアリング３との間の隙間にそれぞれ潤滑材が保持されるので、その潤滑材がオイルシール１３と協同して外部からの異物の侵入を抑制できる効果も向上する。
【００３０】
（変形例）
上述した第１実施例及び第２実施例では、転がり軸受としてボールベアリング３を使用しているが、ニードルベアリングを用いることも可能である。
また、第１実施例で説明したスタータ１は、ピニオン５がボールベアリング３の軸方向外側に配置される片持ち構造であるが、本発明のオイルシール１３は、軸受間にピニオン５を配置した両持ち構造のスタータに適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボールベアリング周辺の断面図である（第１実施例）。
【図２】スタータの全体図（一部断面を含む）である。
【図３】ボールベアリング周辺の断面図である（第２実施例）。
【図４】ボールベアリング周辺の断面図である（従来技術）。
【符号の説明】
１    スタータ
２    ハウジング
３    ボールベアリング（転がり軸受）
４    ピニオン軸（シャフト）
５    ピニオン
１３    オイルシール（シール部材）
１３ａ  リップ部
１３ｂ  固定部
１３ｃ  凹部
１３ｄ  凹部
１５    オイルシール（シール部材）
【図１】
0003849455.tif 000002
【図２】
0003849455.tif 000003
【図３】
0003849455.tif 000004
【図４】
0003849455.tif 000005