JP2008116038A - 衝撃吸収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐摩耗性の向上と滑りトルクの安定化を達成できる衝撃吸収装置を提供する。
【解決手段】衝撃吸収装置の固定ディスク４９と回転ディスク５０の表面には、それぞれ多数のディンプル４９ｂ、５０ｂが形成されている。このディンプル４９ｂ、５０ｂは、それぞれ同一形状、同一の大きさ、且つ、同一パターンに配置されている。但し、固定ディスク４９のディンプル４９ｂと回転ディスク５０のディンプル５０ｂは、パターン全体で両者のディンプル位置が径方向に所定量ずれて形成されている。これにより、両ディスク４９、５０のディンプル４９ｂ、５０ｂの周囲に形成される凸部４９ｃ、５０ｃ同士が周期的に接触する確率が小さくなるため、凸部４９ｃ、５０ｃ同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できる。その結果、両ディスク４９、５０の耐摩耗性が向上すると共に、滑りトルクを安定できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、エンジン始動用のスタータに用いて好適な多板式の衝撃吸収装置に関する。

特許文献１に示されるスタータには、多板式の衝撃吸収装置が採用されている。
この衝撃吸収装置は、遊星歯車減速装置のインターナルギヤに連結される複数枚の回転ディスクと、この回転ディスクと交互に配置され、且つ回転不能に支持された複数枚の固定ディスクと、固定ディスクと回転ディスクとの間に摩擦面圧力を付与する皿バネ等より構成され、各回転ディスクを両側から固定ディスクで挟み込んでいる。
この衝撃吸収装置は、回転ディスクの滑りトルクを超える過大トルクがインターナルギヤを介して回転ディスクに加わると、その回転ディスクが固定ディスクとの間に生じる摩擦力に抗して滑る（回転する）ことにより、インターナルギヤの回転が許容されて、衝撃力を吸収する働きを有する。

ところで、上記の衝撃吸収装置は、固定ディスクと回転ディスクとが接触する両者の摩擦面に、それぞれ多数のディンプル（凹部）がプレスにより形成されている。これにより、摩擦面に塗布された潤滑剤が多数のディンプルに保持されるので、摩擦面における焼付きの発生を抑制でき、衝撃吸収装置の性能を長期に渡って安定させることができる。
なお、ディンプルが形成された回転ディスク及び固定ディスクの表面（摩擦面）には、パンチを打ち込んでディンプルを形成する際に、パンチの周囲に流動した材料が***することにより、ディンプルの周囲に凸部が形成されている。
特開２００５−１１３８１６号公報

しかし、上記の公知技術において、回転ディスクの摩擦面に形成されるディンプルと、固定ディスクの摩擦面に形成されるディンプルとが同一ピッチで設定されると、ディンプルの周囲に形成される凸部同士が周期的に当接して、その当接部で潤滑剤の油膜切れが発生するため、摩耗が大きくなる。更に摩耗が進行すると、面接触が多くなり、油膜切れが発生する時間も長くなる。その結果、部分的に焼付きを起こして滑りトルクが不安定になり、最後は、焼付きによるロック状態に至る恐れがあった。
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、耐摩耗性の向上と滑りトルクの安定化を達成できる衝撃吸収装置を提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、固定ディスク及び回転ディスクの摩擦面には、それぞれ同一形状、同一の大きさ、且つ、同一パターンに配置された多数のディンプルが形成されると共に、固定ディスクのディンプルと回転ディスクのディンプルは、パターン全体で両者のディンプル位置が径方向に所定量ずれて形成されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、固定ディスクのディンプル位置と、回転ディスクのディンプル位置とが、パターン全体で径方向に所定量ずれているので、両ディスクのディンプルの周囲に形成される凸部同士が周期的に接触する確率を小さくできる。これにより、凸部同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できるので、両ディスクの耐摩耗性が向上して、衝撃吸収装置の寿命を延ばすことが可能である。
また、両ディスク間の摩擦係数の変動を抑制できるので、回転ディスクの滑りトルクを安定できる。

（請求項２の発明）
互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、固定ディスク及び回転ディスクの摩擦面には、それぞれ多数のディンプルが形成され、その多数のディンプルは、周方向に沿って並ぶ複数のブロックを形成すると共に、径方向に沿って並ぶ複数の層を形成し、且つ、各ブロックのディンプルは、周方向において同位置であり、各層のディンプルは、径方向において同位置であり、回転ディスクの各ブロックに形成されたディンプルの位置は、固定ディスクの各ブロックに形成されたディンプルの位置に対し、径方向に所定量ずれて形成されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、回転ディスクの各ブロックに形成されたディンプル位置と、固定ディスクの各ブロックに形成されたディンプル位置とが、径方向に所定量ずれているので、両ディスクのディンプルの周囲に形成される凸部同士が周期的に接触する確率を小さくできる。これにより、凸部同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できるので、両ディスクの耐摩耗性が向上して、衝撃吸収装置の寿命を延ばすことが可能である。
また、両ディスク間の摩擦係数の変動を抑制できるので、回転ディスクの滑りトルクを安定できる。

（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した衝撃吸収装置において、固定ディスクのディンプル位置と、回転ディスクのディンプル位置との径方向のずれ量をＸとし、径方向に隣合うディンプル間のピッチをＰｄとした時に、ずれ量ＸとピッチＰｄとの関係は、
Ｘ＝Ｐｄ×（０．１〜０．５）……………（１）
上記（１）式で表されることを特徴とする。
上記（１）式に示される定数０．１以上であれば、近づき合うディンプルの凸部は重ならない。また、定数０．５以下であれば、回転ディスクのディンプルは、近づく固定ディスクのディンプルに隣接するディンプルに重ならない。

（請求項４の発明）
本発明は、互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、固定ディスク及び回転ディスクの摩擦面には、それぞれ同一形状、同一の大きさ、且つ、同一パターンに配置された多数のディンプルが形成されると共に、固定ディスクに形成されるディンプル間のピッチＰ１と、回転ディスクに形成されるディンプル間のピッチＰ２とが異なることを特徴とする。

上記の構成によれば、固定ディスクに形成されるディンプル間のピッチＰ１と、回転ディスクに形成されるディンプル間のピッチＰ２とが異なるので、両ディスクのディンプルの周囲に形成される凸部同士が周期的に接触する確率を小さくできる。これにより、凸部同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できるので、両ディスクの耐摩耗性が向上して、衝撃吸収装置の寿命を延ばすことが可能である。
また、両ディスク間の摩擦係数の変動を抑制できるので、回転ディスクの滑りトルクを安定できる。

（請求項５の発明）
請求項４に記載した衝撃吸収装置において、ピッチＰ１とピッチＰ２との関係は、
Ｐ１＝Ｐ２×（１．１〜１．５）…………（２）
上記（２）式で表されることを特徴とする。
回転ディスクのディンプルの径方向位置を固定ディスクのディンプルの径方向位置から効果的にずらすには、１．１以上が必要である。また、適切な密度で回転ディスクのディンプルおよび固定ディスクのディンプルを配置するには、１．５以下が必要である。

（請求項６の発明）
請求項４に記載した衝撃吸収装置において、ピッチＰ１とピッチＰ２との関係は、
Ｐ２＝Ｐ１×（１．１〜１．５）…………（３）
上記（３）式で表されることを特徴とする。
回転ディスクのディンプルの径方向位置を固定ディスクのディンプルの径方向位置から効果的にずらすには、１．１以上が必要である。また、適切な密度で回転ディスクのディンプルおよび固定ディスクのディンプルを配置するには、１．５以下が必要である。

（請求項７の発明）
本発明は、互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、固定ディスク及び回転ディスクの摩擦面には、それぞれ多数のディンプルが形成されると共に、固定ディスクに形成される多数のディンプルの配置パターンと、回転ディスクに形成される多数のディンプルの配置パターンとが異なることを特徴とする。

上記の構成によれば、固定ディスクのディンプルの配置パターンと、回転ディスクのディンプルの配置パターンとが異なるので、両ディスクのディンプルの周囲に形成される凸部同士が周期的に接触する確率を小さくできる。これにより、凸部同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できるので、両ディスクの耐摩耗性が向上して、衝撃吸収装置の寿命を延ばすことが可能である。
また、両ディスク間の摩擦係数の変動を抑制できるので、回転ディスクの滑りトルクを安定できる。

（請求項８の発明）
本発明は、互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、固定ディスク及び回転ディスクの摩擦面には、それぞれ同一パターンに配置された多数のディンプルが形成されると共に、固定ディスクのディンプルの配置パターンと、回転ディスクのディンプルの配置パターンとが異なる向きに設定されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、固定ディスクのディンプルの配置パターンと、回転ディスクのディンプルの配置パターンとが異なる向きに設定されているので、両ディスクのディンプルの周囲に形成される凸部同士が周期的に接触する確率を小さくできる。これにより、凸部同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できるので、両ディスクの耐摩耗性が向上して、衝撃吸収装置の寿命を延ばすことが可能である。
また、両ディスク間の摩擦係数の変動を抑制できるので、回転ディスクの滑りトルクを安定できる。

（請求項９の発明）
本発明は、互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、固定ディスク及び回転ディスクの摩擦面には、それぞれ多数のディンプルが形成されると共に、固定ディスクに形成されるディンプルと、回転ディスクに形成されるディンプルとは、形状または大きさ、あるいは形状と大きさの両方が異なることを特徴とする。

上記の構成によれば、固定ディスクのディンプルの形状または大きさと、回転ディスクのディンプルの形状または大きさとが異なる、あるいは、形状と大きさの両方が異なるので、両ディスクのディンプルの周囲に形成される凸部同士が周期的に接触する確率を小さくできる。これにより、凸部同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できるので、両ディスクの耐摩耗性が向上して、衝撃吸収装置の寿命を延ばすことが可能である。 また、両ディスク間の摩擦係数の変動を抑制できるので、回転ディスクの滑りトルクを安定できる。

（請求項１０の発明）
本発明は、互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、固定ディスク及び回転ディスクの摩擦面には、それぞれ多数のディンプルが形成されると共に、固定ディスクと回転ディスクのうち、少なくとも一方のディスクに形成される多数のディンプルは、ランダムに配置されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、固定ディスクまたは回転ディスク、あるいは両ディスクのディンプルがランダムに配置されているので、両ディスクのディンプルの周囲に形成される凸部同士が周期的に接触する確率を小さくできる。これにより、凸部同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できるので、両ディスクの耐摩耗性が向上して、衝撃吸収装置の寿命を延ばすことが可能である。
また、両ディスク間の摩擦係数の変動を抑制できるので、回転ディスクの滑りトルクを安定できる。

（請求項１１の発明）
請求項１〜１０に記載した何れかの衝撃吸収装置は、エンジン始動用のスタータに用いられることを特徴とする。
スタータは、エンジンのリングギヤにピニオンギヤを噛み合わせ、そのピニオンギヤからリングギヤにモータの駆動トルクを伝達してエンジンを始動させる働きを有するため、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合う際に衝撃が発生する。これに対し、本発明の衝撃吸収装置をスタータに用いることにより、エンジン始動時に発生する衝撃を衝撃吸収装置によって吸収できるので、スタータのトルク伝達経路に設けられる強度系部品の破損を防止できる。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

図１は固定ディスク４９と回転ディスク５０の接触面を示す一部断面図、図２はスタータ１の断面図である。
本実施例のスタータ１は、図２に示す様に、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転を減速する減速機３と、この減速機３と組み合わせて構成される衝撃吸収装置４と、減速機３にクラッチ５を介して連結されるピニオン軸６と、このピニオン軸６に支持されるピニオンギヤ７と、モータ２の通電回路（モータ回路と呼ぶ）に設けられるメイン接点（後述する）を開閉すると共に、シフトレバー８を介してピニオン軸６を軸方向に移動させる働きを有する電磁スイッチ９等より構成される。なお、図２において、ピニオン軸６及び電磁スイッチ９の中心線より上側は、スタータ１の停止状態を示し、中心線より下側は、スタータ１の作動状態を示している。

モータ２は、円筒状のヨーク１０と、このヨーク１０の内周に配置される複数の界磁コイル１１（永久磁石でも良い）と、整流子１２を有する電機子１３と、電機子１３の回転によって整流子１２の表面上を摺接するブラシ１４等より構成される周知の直流電動機である。
電機子１３は、電機子軸１５の外周に圧入状態でセレーション嵌合する電機子鉄心１６と、この電機子鉄心１６に巻線される電機子コイル１７とを有し、この電機子コイル１７が整流子１２を構成する個々のセグメントに接続されている。なお、電機子軸１５は、整流子１２より後方へ突き出る後端部が軸受１８を介してエンドフレーム１９に支持され、電機子鉄心１６より前方へ突き出る前端側が軸受２０を介してセンタプレート２１に支持されている（図３参照）。

センタプレート２１は、ブラシ粉等の異物が減速機３側へ飛散しない様に、電機子軸１５と直交して電機子１３と減速機３との間に配置され、外周部がセンタケース２２とヨーク１０との間に挟持されている。
センタケース２２は、スタータ１の前方を覆うフロントハウジング２３とヨーク１０との間に配置され、クラッチ５と減速機３の外周を覆っている。
このセンタケース２２とヨーク１０、及びエンドフレーム１９は、複数本のスルーボルト２４をフロントハウジング２３に締め付けて固定されている。

減速機３は、電機子軸１５と同軸上で減速できる遊星歯車減速機であり、電機子１３の反整流子側に構成されている。この減速機３は、図３に示す様に、センタプレート２１より突き出る電機子軸１５の端部に設けられる太陽歯車２５と、この太陽歯車２５と同心に配置されると共に、衝撃吸収装置４（後述する）を介して回転規制された内歯歯車２６と、両歯車２５、２６に噛み合う複数の遊星歯車２７とで構成され、この遊星歯車２７の公転運動がクラッチ５を介してピニオン軸６に伝達される。遊星歯車２７は、軸受２８（例えばニードルベアリング）を介して遊星ピン２７ａに回転自在に支持され、その遊星ピン２７ａが、以下に説明するクラッチアウタ２９に圧入等により固定されている。

クラッチ５は、図３に示す様に、減速機３とピニオン軸６との間に設けられ、減速機３を介してモータ２の駆動トルクが伝達されるクラッチアウタ２９と、ベアリング３０を介してセンタケース２２に回転自在に支持されたインナチューブ３１と、クラッチアウタ２９の内周に形成されたカム室に配置されて、クラッチアウタ２９とインナチューブ３１との間でトルク伝達を断続するローラ３２等より構成される。このクラッチ５は、モータ２の駆動トルクをピニオン軸６に伝達すると共に、ピニオン軸６からモータ２側へのトルク伝達を遮断する一方向クラッチとして構成されている。

ピニオン軸６は、電機子軸１５と同軸線上に配置されると共に、一端側が軸受３３を介してフロントハウジング２３に回転自在及び摺動自在に支持され、他端側がインナチューブ３１の内周に挿入されてヘリカルスプライン結合されている。
ピニオンギヤ７は、エンジン始動時にエンジンのリングギヤ３４（図２参照）に噛み合って、モータ２の駆動トルクをリングギヤ３４に伝達する働きを有する。このピニオンギヤ７は、軸受３３より前方（図２の左方向）へ突き出るピニオン軸６の先端部にセレーション嵌合すると共に、ピニオンギヤ７の内周に配設されたピニオンスプリング３５に付勢されて、ピニオン軸６の先端部に取り付けられたストッパ３６に位置決めされている。

電磁スイッチ９は、バッテリから通電されて電磁石を形成する電磁コイル３７と、この電磁コイル３７の内周を軸方向に可動するプランジャ３８とを有し、電磁コイル３７への通電によって電磁石が形成されると、その電磁石にプランジャ３８が吸引されて、図２の右方向へ移動することにより、プランジャ３８の動きに連動してモータ回路のメイン接点を閉操作する。また、電磁コイル３７への通電が停止して電磁石の吸引力が消滅すると、リターンスプリング３９の反力を受けてプランジャ３８が押し戻されることにより、メイン接点を開操作する。

メイン接点は、２本の外部端子４０、４１を介してモータ回路に接続される一組の固定接点４２と、プランジャ３８と一体に可動して一組の固定接点４２間を断続する可動接点４３とで形成され、この可動接点４３を介して一組の固定接点４２間が導通することでメイン接点が閉状態となり、一組の固定接点４２間の導通が遮断されることでメイン接点が開状態となる。
２本の外部端子４０、４１は、バッテリケーブル（図示せず）を介して車載バッテリに接続されるＢ端子４０と、モータ２から取り出されたターミナル４４が接続されるＭ端子４１であり、それぞれ電磁スイッチ９の樹脂カバー９ａに固定されている。なお、ターミナル４４は、ヨーク１０とエンドフレーム１９との間に挟持されたグロメット４５に保持されて、反Ｍ端子側の端部が界磁コイル１１に接続されている。

シフトレバー８は、揺動自在に支持されるレバー支点部８ａを有し、このレバー支点部８ａより一端側のレバー端部が電磁スイッチ９に設けられるシフト用ロッド４６に連結され、レバー支点部８ａより他端側のレバー端部がピニオン軸６に係合して、プランジャ３８の動きをピニオン軸６に伝達する。
シフト用ロッド４６は、電磁スイッチ９のプランジャ３８にドライブスプリング４７と共に組み付けられ、そのドライブスプリング４７を介してプランジャ３８の動きをシフトレバー８に伝達する働きを有する。

次に、本発明に係る衝撃吸収装置４について詳述する。
衝撃吸収装置４は、例えば、ピニオンギヤ７がリングギヤ３４を駆動する時に発生する衝撃トルクを低減する働きを有し、図３に示す様に、筒状ケース４８、固定ディスク４９、回転ディスク５０、皿バネ５１、及びナット５２等より構成される。
筒状ケース４８は、センタケース２２の内周に回転不能に固定されている。この筒状ケース４８には、図示右端から内径側へ折り曲げられた環状の底板部４８ａが設けられている。底板部４８ａの内径は、減速機３の遊星歯車２７と干渉しない大きさを有している。また、筒状ケース４８の図示左側内周に雌ねじ部４８ｂが形成されている。

固定ディスク４９と回転ディスク５０は、それぞれ金属板からリング形状にプレス成形され、１枚ずつ交互に重ね合わされて筒状ケース４８の内部に配置される。但し、重ね合わされた両ディスク４９、５０の両外側には、それぞれ固定ディスク４９が配置され、その一方の固定ディスク４９が筒状ケース４８の底板部４８ａに当接している。
固定ディスク４９は、図４に示す様に、外周部に外径方向へ突き出る突起部４９ａが複数形成され、これらの突起部４９ａが、筒状ケース４８の内周に設けられた凹部４８ｃ（図３参照）に係合して回転不能に支持されている。この固定ディスク４９は、リング形状の内径が、筒状ケース４８に設けられた底板部４８ａの内径と略等しく、減速機３の遊星歯車２７と干渉しない大きさを有している。

回転ディスク５０は、筒状ケース４８の内周径より僅かに小さい外径を有し、筒状ケース４８に対し相対回転可能に配置されている。この回転ディスク５０は、図５に示す様に、リング形状の内側全周に歯５０ａが形成され、この歯５０ａに減速機３の遊星歯車２７が噛み合わされている（図３参照）。すなわち、複数枚の回転ディスク５０は、減速機３の内歯歯車２６を構成している。
皿バネ５１は、固定ディスク４９と回転ディスク５０とを重ね合わせた積層体に荷重を加えて、固定ディスク４９と回転ディスク５０との間に摩擦力を発生させている。なお、図３では、ワッシャ５３を介して皿バネ５１を二段に配置しているが、一段だけでも良い。また、一段の場合は、ワッシャ５３を廃止することもできる。
ナット５２は、筒状ケース４８の雌ねじ部４８ｂに結合され、固定ディスク４９と回転ディスク５０との間に規定の滑りトルクが得られる様に、皿バネ５１が積層体を押圧する初期荷重を調節している。

ところで、固定ディスク４９と回転ディスク５０とが接触する両者の表面（摩擦面）には、図４及び図５に示す様に、それぞれ多数のディンプル４９ｂ、５０ｂ（凹部）が形成され、且つ、グリース等の潤滑剤が塗布されている。
両ディスク４９、５０に形成されたディンプル４９ｂ、５０ｂは、表面に塗布された潤滑剤を保持する働きを有し、それぞれ同一形状、同一の大きさ、且つ、同一パターンに配置されている。個々のディンプル４９ｂ、５０ｂは、例えば、断面四角形のパンチ（図示せず）を金属板の表面に打ち込んで形成され、図６（ａ）に示す様に、正方形の外周形状を有している。また、両ディスク４９、５０の表面には、図６（ｂ）に示す様に、パンチを打ち込む際に、そのパンチの外側に流動した材料が盛り上がることにより、ディンプル４９ｂ、５０ｂの周囲に凸部４９ｃ、５０ｃが形成されている。

固定ディスク４９及び回転ディスク５０の摩擦面に形成されたディンプル４９ｂ、５０ｂは、図６（ａ）に示す様に、正方形の四辺がディスク４９、５０の径方向に対し所定角度α（本実施例ではα＝４５度）だけ傾いて形成され、且つ、一定のピッチでマトリクス状に配置されている。但し、固定ディスク４９のディンプル４９ｂと回転ディスク５０のディンプル５０ｂは、図７（ａ）に示す様に、パターン全体で両者のディンプル位置が径方向（図示上下方向）に所定量ずれて形成されている。
また、図１に示す様に、固定ディスク４９のディンプル４９ｂと、回転ディスク５０のディンプル５０ｂとの径方向のずれ量をオフセット量Ｘとし、径方向に隣合うディンプル間のピッチをＰｄとした時に、オフセット量ＸとピッチＰｄとの関係は、下記（１）式で表される。
Ｘ＝Ｐｄ×（０．１〜０．５）……………（１）

なお、図１に示す断面図は、図７（ｂ）に示すＢ−Ｂ断面図であり、固定ディスク４９のディンプル４９ｂの周方向位置と、回転ディスク５０のディンプル５０ｂの周方向位置とが一致した状態を示している。
また、上記（１）式に示される定数０．１〜０．５は、固定ディスク４９のディンプル４９ｂと、回転ディスク５０のディンプル５０ｂとが向かい合った時（両ディンプル４９ｂ、５０ｂの周方向位置が一致した時）に、両ディンプル４９ｂ、５０ｂの周囲に形成される凸部４９ｃ、５０ｃ同士が重ならない様に設定される。

次に、スタータ１の作動を説明する。
始動スイッチ（図示せず）の閉操作により、電磁スイッチ９の電磁コイル３７に通電されてプランジャ３８が吸引されると、そのプランジャ３８の動きがシフトレバー８を介してピニオン軸６に伝達される。その結果、ピニオン軸６は、インナチューブ３１に対してヘリカルスプラインの作用で回転しながら反モータ方向（図２の左方向）へ移動し、ピニオンギヤ７の端面がリングギヤ３４の端面に当接した後、ピニオンスプリング３５を押し縮めた状態で一旦停止する。

その後、ドライブスプリング４７に反力を蓄えながら、プランジャ３８が更に移動してメイン接点を閉じると、バッテリからモータ２に給電されて電機子１３に回転力が発生し、その電機子１３の回転が減速機３で減速された後、クラッチ５を介してピニオン軸６に伝達される。これにより、ピニオン軸６が強制的に回されるため、ピニオンギヤ７がリングギヤ３４に噛み合い可能な位置まで回転した時点で、ドライブスプリング４７に蓄えられた反力によりピニオン軸６が前進する。その結果、ピニオンギヤ７がリングギヤ３４に噛み合って、減速機３で増幅されたモータ２の駆動トルクがピニオンギヤ７からリングギヤ３４に伝達されることにより、エンジンをクランキングする。

上記のクランキング時には、ピニオンギヤ７がリングギヤ３４に噛み合ってリングギヤ３４を駆動する際に衝撃力が発生する。この衝撃力は、ピニオンギヤ７から出力軸→インナチューブ３１→ローラ３２→クラッチアウタ２９→遊星ピン２８→遊星歯車２７→内歯歯車２６へと伝達される。この時、内歯歯車２６に伝わる衝撃力が、回転ディスク５０の滑りトルクを超えると、回転ディスク５０が摩擦力に抗して滑る（回転する）ことにより、内歯歯車２６の回転が許容されて、衝撃力が低減される。
エンジン始動後、始動スイッチの開操作により、電磁コイル３７への通電が停止して電磁石の吸引力が消滅すると、リターンスプリング３９の反力でプランジャ３８が押し戻されるため、メイン接点が開いてバッテリからモータ２への給電が停止されることにより、電機子１３の回転が次第に減速して停止する。
一方、プランジャ３８が押し戻されると、エンジン始動時とは反対方向にシフトレバー８が揺動して、ピニオン軸６が後退する。

（実施例１の効果）
上記のスタータ１に設けられた衝撃吸収装置４は、固定ディスク４９の摩擦面及び回転ディスク５０の摩擦面にそれぞれ多数のディンプル４９ｂ、５０ｂが形成されているので、両ディスク４９、５０の摩擦面に塗布された潤滑剤を長期に渡って保持することができる。また、固定ディスク４９に形成された多数のディンプル４９ｂと、回転ディスク５０に形成された多数のディンプル５０ｂとは、両者のディンプル位置がパターン全体で径方向に所定量（オフセット量Ｘ）ずれている。

これにより、両ディスク４９、５０のディンプル４９ｂ、５０ｂ同士が向かい合った時（両ディンプル４９ｂ、５０ｂの周方向位置が一致した時）に、図１に示す様に、両ディスク４９、５０のディンプル４９ｂ、５０ｂの周囲に形成される凸部４９ｃ、５０ｃ同士の間に隙間Ｃが形成されるため、凸部４９ｃ、５０ｃ同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できる。その結果、両ディスク４９、５０の耐摩耗性が向上して、衝撃吸収装置４の寿命を延ばすことが可能である。また、両ディスク４９、５０間の摩擦係数の変動を抑制できるので、回転ディスク５０の滑りトルクを安定できる。

図８（ａ）は固定ディスク４９の摩擦面の一部を示す平面図、同図（ｂ）は回転ディスク５０の摩擦面の一部を示す平面図である。
この実施例２に示す衝撃吸収装置４は、図８に示す様に、固定ディスク４９に形成されるディンプル間のピッチＰ１と、回転ディスク５０に形成されるディンプル間のピッチＰ２とが異なる場合の一例である。なお、両ディスク４９、５０に形成される個々のディンプル４９ｂ、５０ｂの形状及び大きさは同一であり、配置パターンも同じである。
ピッチＰ１とピッチＰ２との関係は、下記（２）式あるいは（３）式で表される。
Ｐ１＝Ｐ２×（１．１〜１．５）…………（２）
Ｐ２＝Ｐ１×（１．１〜１．５）…………（３）

上記の構成によれば、両ディスク４９、５０のディンプル間のピッチが異なる（Ｐ１≠Ｐ２）ため、両ディスク４９、５０のディンプル４９ｂ、５０ｂの周囲に形成される凸部４９ｃ、５０ｃ同士が周期的に接触する確率が小さくなり、凸部４９ｃ、５０ｃ同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できる。
なお、回転ディスク５０のディンプル５０ｂの径方向位置を、固定ディスク４９のディンプル４９ｂの径方向位置から効果的にずらすには、１．１以上が必要であり、且つ、適切な密度で回転ディスク５０のディンプル５０ｂおよび固定ディスク４９のディンプル４９ｂを配置するには、１．５以下が必要である。
また、上記（２）、（３）式に用いられるＰ１、Ｐ２に代えて、両ディスク４９、５０のディンプル４９ｂ、５０ｂの径方向ピッチＰｄ１、Ｐｄ２を用いても良い。

図９（ａ）は固定ディスク４９の摩擦面の一部を示す平面図、同図（ｂ）は回転ディスク５０の摩擦面の一部を示す平面図である。
この実施例３に示す衝撃吸収装置４は、図９に示す様に、固定ディスク４９及び回転ディスク５０の摩擦面に、それぞれ同一パターン（マトリクス状）に配置された多数のディンプル４９ｂ、５０ｂが形成されると共に、固定ディスク４９のディンプル４９ｂの配置パターンと、回転ディスク５０のディンプル５０ｂの配置パターンとが異なる向きに設定されている。

つまり、固定ディスク４９のディンプル４９ｂの配置パターンは、例えば、固定ディスク４９の径方向に対し４５度だけ傾いた方向に多数のディンプル４９ｂを配置しているが、回転ディスク５０のディンプル５０ｂの配置パターンは、回転ディスク５０の径方向に対しα（α≠４５度）だけ傾いた方向に多数のディンプル５０ｂを配置している。
上記の構成によれば、両ディスク４９、５０のディンプル４９ｂ、５０ｂの周囲に形成される凸部４９ｃ、５０ｃ同士が周期的に接触する確率が小さくなるため、凸部４９ｃ、５０ｃ同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できる。

図１０は固定ディスク４９と回転ディスク５０の摩擦面の一部を示す平面図である。
この実施例４に示す固定ディスク４９と回転ディスク５０の摩擦面には、それぞれ多数のディンプル４９ｂ、５０ｂが形成され、その多数のディンプル４９ｂ、５０ｂは、図１０に示す様に、周方向に沿って並ぶ複数のブロックを形成すると共に、径方向に沿って並ぶ複数の層を形成している。また、各ブロックのディンプル４９ｂ、５０ｂは、周方向において同位置であり、各層のディンプル４９ｂ、５０ｂは、径方向において同位置である。つまり、両ディスク４９、５０に形成された各ディンプル４９ｂ、５０ｂは、両ディスク４９、５０の径方向および周方向のそれぞれに沿って、一定ピッチ〔径方向ピッチＰｄ、平均の周方向ピッチＰｄｔａｎθ（０＜θ＜９０度）〕に配置されている。

但し、回転ディスク５０の各ブロックに形成されたディンプル５０ｂの位置は、実施例１の場合と同様に、固定ディスク４９の各ブロックに形成されたディンプル４９ｂの位置に対し、径方向に所定量（オフセット量Ｘ）ずれて形成されている（図１参照）。また、各ブロック内の周方向に隣り合うディンプル４９ｂ同士、および、ディンプル５０ｂ同士は、径方向にＰｄ／２だけ位置が異なっている。
上記の構成によれば、回転ディスク５０の各ディンプル５０ｂの位置は、固定ディスク４９の各ディンプル４９ｂの位置に対して径方向に異なっているため、回転ディスク５０が回転した時に、回転ディスク５０に形成されたディンプル５０ｂは、固定ディスク４９に形成されたディンプル４９ｂの真上を通過しないことになる。その結果、各ディンプル４９ｂ、５０ｂの周囲に形成された凸部４９ｃ、５０ｃ同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できるので、両ディスク４９、５０の耐摩耗性が向上して、衝撃吸収装置４の寿命を延ばすことが可能である。

図１１は固定ディスク４９と回転ディスク５０の摩擦面の一部を示す平面図である。
この実施例５は、図１１に示す様に、固定ディスク４９と回転ディスク５０の両方、または、どちらか一方のディスク４９または５０に形成されるディンプル４９ｂ、５０ｂをランダムに配置した場合の一例である。
本実施例の場合も、両ディスク４９、５０のディンプル４９ｂ、５０ｂの周囲に形成される凸部４９ｃ、５０ｃ同士が周期的に接触する確率を小さくできるので、凸部４９ｃ、５０ｃ同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できる。

（変形例）
実施例１〜実施例３では、固定ディスク４９のディンプル４９ｂの配置パターンと、回転ディスク５０のディンプル５０ｂの配置パターンとが同一であるが、両ディスク４９、５０の配置パターンを変更しても良い。この場合、個々のディンプル４９ｂ、５０ｂの形状及び大きさが同一であっても、両ディスク４９、５０に形成されるディンプル４９ｂ、５０ｂの配置パターンが異なることにより、ディンプル４９ｂ、５０ｂの周囲に形成される凸部４９ｃ、５０ｃ同士が周期的に接触する確率が小さくなり、凸部４９ｃ、５０ｃ同士の接触により発生する潤滑剤の油膜切れを低減できる。

更に、固定ディスク４９に形成されるディンプル４９ｂと、回転ディスク５０に形成されるディンプル５０ｂとが、両者の形状または大きさが異なる、あるいは、形状と大きさの両方が異なる様に形成しても良い。
実施例１では、固定ディスク４９と回転ディスク５０とを１枚ずつ交互に配置した多板式構造の衝撃吸収装置４を記載しているが、本発明は、固定ディスク４９と回転ディスク５０を１枚ずつ使用する単板式構造の衝撃吸収装置４にも適用できる。

固定ディスクと回転ディスクの接触面を示す断面図である（実施例１）。 スタータの断面図である。 衝撃吸収装置の構成を示す拡大断面図である。 固定ディスクの平面図である。 回転ディスクの平面図である。 ディンプルの配置を示すディスクの平面図、（ｂ）ディンプルの断面図（Ａ−Ａ断面図）である。 （ａ）両ディスクのデインプル位置が径方向にずれている状態を示す平面図、（ｂ）両ディスクのデインプル位置が周方向に重なった状態を示す平面図である。 （ａ）固定ディスクの摩擦面の一部を示す平面図、（ｂ）回転ディスクの摩擦面の一部を示す平面図である（実施例２）。 （ａ）固定ディスクの摩擦面の一部を示す平面図、（ｂ）回転ディスクの摩擦面の一部を示す平面図である（実施例３）。 多数のディンプルをブロック毎に形成した固定ディスクまたは回転ディスクの一部を示す平面図である（実施例４）。 ディンプルをランダムに配置した固定ディスクまたは回転ディスクの一部を示す平面図である（実施例５）。

符号の説明

１ スタータ
４ 衝撃吸収装置
４９ 固定ディスク
５０ 回転ディスク
４９ｂ 固定ディスクの摩擦面に形成されたディンプル
５０ｂ 回転ディスクの摩擦面に形成されたディンプル

Claims (11)

1. 互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、前記回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、
   前記固定ディスク及び前記回転ディスクの摩擦面には、それぞれ同一形状、同一の大きさ、且つ、同一パターンに配置された多数のディンプルが形成されると共に、前記固定ディスク側のディンプルと前記回転ディスク側のディンプルは、パターン全体で両者のディンプル位置が径方向に所定量ずれて形成されていることを特徴とする衝撃吸収装置。
2. 互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、前記回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、
   前記固定ディスク及び前記回転ディスクの摩擦面には、それぞれ多数のディンプルが形成され、その多数のディンプルは、周方向に沿って並ぶ複数のブロックを形成すると共に、径方向に沿って並ぶ複数の層を形成し、且つ、各ブロックのディンプルは、周方向において同位置であり、各層のディンプルは、径方向において同位置であり、
   前記回転ディスクの各ブロックに形成されたディンプルの位置は、前記固定ディスクの各ブロックに形成されたディンプルの位置に対し、径方向に所定量ずれて形成されていることを特徴とする衝撃吸収装置。
3. 請求項１または２に記載した衝撃吸収装置において、
   前記固定ディスクのディンプル位置と、前記回転ディスクのディンプル位置との径方向のずれ量をＸとし、径方向に隣合うディンプル間のピッチをＰｄとした時に、前記ずれ量Ｘと前記ピッチＰｄとの関係は、
   Ｘ＝Ｐｄ×（０．１〜０．５）……………（１）
   上記（１）式で表されることを特徴とする衝撃吸収装置。
4. 互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、前記回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、
   前記固定ディスク及び前記回転ディスクの摩擦面には、それぞれ同一形状、同一の大きさ、且つ、同一パターンに配置された多数のディンプルが形成されると共に、前記固定ディスクに形成されるディンプル間のピッチＰ１と、前記回転ディスクに形成されるディンプル間のピッチＰ２とが異なることを特徴とする衝撃吸収装置。
5. 請求項４に記載した衝撃吸収装置において、
   前記ピッチＰ１と前記ピッチＰ２との関係は、
   Ｐ１＝Ｐ２×（１．１〜１．５）…………（２）
   上記（２）式で表されることを特徴とする衝撃吸収装置。
6. 請求項４に記載した衝撃吸収装置において、
   前記ピッチＰ１と前記ピッチＰ２との関係は、
   Ｐ２＝Ｐ１×（１．１〜１．５）…………（３）
   上記（３）式で表されることを特徴とする衝撃吸収装置。
7. 互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、前記回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、
   前記固定ディスク及び前記回転ディスクの摩擦面には、それぞれ多数のディンプルが形成されると共に、前記固定ディスクに形成される多数のディンプルの配置パターンと、前記回転ディスクに形成される多数のディンプルの配置パターンとが異なることを特徴とする衝撃吸収装置。
8. 互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、前記回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、
   前記固定ディスク及び前記回転ディスクの摩擦面には、それぞれ同一パターンに配置された多数のディンプルが形成されると共に、前記固定ディスクのディンプルの配置パターンと、前記回転ディスクのディンプルの配置パターンとが異なる向きに設定されていることを特徴とする衝撃吸収装置。
9. 互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、前記回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、
   前記固定ディスク及び前記回転ディスクの摩擦面には、それぞれ多数のディンプルが形成されると共に、前記固定ディスクに形成されるディンプルと、前記回転ディスクに形成されるディンプルとは、形状または大きさ、あるいは形状と大きさの両方が異なることを特徴とする衝撃吸収装置。
10. 互いの摩擦面が接触する固定ディスクと回転ディスクとを有し、この回転ディスクに所定のトルクを超える負荷トルクが加わった時に、前記回転ディスクが摩擦力に抗して回転する（滑る）ことで衝撃を吸収する衝撃吸収装置において、
    前記固定ディスク及び前記回転ディスクの摩擦面には、それぞれ多数のディンプルが形成されると共に、前記固定ディスクと前記回転ディスクのうち、少なくとも一方のディスクに形成される多数のディンプルは、ランダムに配置されていることを特徴とする衝撃吸収装置。
11. 請求項１〜１０に記載した何れかの衝撃吸収装置は、エンジン始動用のスタータに用いられることを特徴とする衝撃吸収装置。

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