JP3111674B2 - スタータのクラッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スタ−タのクラッチに
関する。

【０００２】

【従来技術】従来のスタータのクラッチを図２に示す。
出力軸１００にピニオンインナ１０１が相対回転及び軸
方向変位自在に嵌着され、ピニオンインナ１０１の前部
外周にピニオンギヤ１０２が形成されている。ピニオン
インナ１０１の前部の内周面すなわちピニオンギヤ１０
２の径方向内側にピニオンメタル１０７が嵌入され、こ
のピニオンメタル１０７の内周面が軸受け面となってい
る。また、ピニオンインナ１０１の後部がクラッチイン
ナ１０３となっている。クラッチインナ１０３の外側に
楔状空間Ｓを隔ててクラッチアウタ１０４が嵌着され、
クラッチアウタ１０４の後部は出力軸１００の外周に形
成された螺旋条溝部１０５にヘリカルスプライン嵌合し
ている。楔状空間Ｓにはクラッチアウタ１０４からクラ
ッチインナ１０１へ一方向にトルクを伝達するロ−ラ１
０６及びクラッチスプリング（図示せず）が収容されて
いる。

【０００３】図２は退動時、すなわち、ピニオンギヤと
リングギヤとの非噛合時であって、クラッチインナ１０
３が出力軸１００の螺旋条溝部１０５に被さっている。
従来において、螺旋条溝部１０５とこれにヘリカルスプ
ライン嵌合するクラッチアウタ１０４との間のクリアラ
ンスは、クラッチアウタ１０４の円滑な軸変位を行うた
めに比較的緩やか（スプライン噛合のバックラッシュで
約２６０〜３６０μｍ）に設定されており、一方、ピニ
オンメタル１０７と出力軸１００との間のクリアランス
は良好なトルク伝達を行なうために上記螺旋条溝部１０
５とクラッチアウタ１０４との間のクリアランスより狭
小に（約４０〜８０μｍ）設定されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
エンジン高出力化に伴うエンジン振動の増大により、ス
タータの出力軸に嵌着された一方向クラッチが加振さ
れ、そのためにこの一方向クラッチの重量を支持するピ
ニオンメタル１０６の磨耗が増大し、この増大によりピ
ニオンギヤ１０２からリングギヤへのトルク伝達時にピ
ニオンギヤ１０２ががたついて、噛合面の微妙なずれが
生じ、トルク伝達効率が低下するという不具合が生じ
た。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、ピニオンギヤ近傍の軸受け面の摩耗を低減して、
ピニオンギヤからリングギヤへの良好なトルク伝達を実
現したスタータのクラッチを提供することを、その目的
としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のスタータのクラ
ッチは、出力軸に相対回転及び軸方向変位自在に嵌着さ
れるとともに軸受け面が前部内周に形成され後部がクラ
ッチインナとなるピニオンインナと、前記ピニオンイン
ナの前部により駆動されエンジン側のリングギヤを駆動
するピニオンギヤと、前部が前記クラッチインナの外側
に楔状空間を隔てて嵌着され後部が出力軸外周に形成さ
れた螺旋条溝部にヘリカルスプライン嵌合するクラッチ
アウタと、前記楔状空間に収容され前記クラッチアウタ
から前記クラッチインナへ一方向にトルクを伝達するロ
−ラ及びクラッチスプリングとを備え、退動時に前記ク
ラッチインナが前記出力軸の螺旋条溝部に被さるスター
タのクラッチにおいて、前記クラッチインナの内周面と
前記出力軸の螺旋条溝部との間のクリアランスは、前記
ピニオンインナの前記軸受け面と前記出力軸との間のク
リアランスより狭小に設定されることを特徴としてい
る。

【０００７】好適な態様において、前記クラッチインナ
は、前記ピニオンギヤとエンジン側のリングギヤとの噛
合状態で、前記出力軸の前記螺旋条溝部から離脱する

【０００８】

【作用】ピニオンギヤとエンジン側のリングギヤとの非
噛合状態において出力軸の螺旋条溝部に被さるピニオン
インナの後部すなわちクラッチインナの内周面と螺旋条
溝部との間のクリアランスは、ピニオンインナ前部の軸
受け面と出力軸との間のクリアランスより狭小に設定さ
れる。

【０００９】したがって、クラッチ退動時（ピニオンギ
ヤとエンジン側のリングギヤとの非噛合状態）におい
て、エンジン振動などによる出力軸の振動は、出力軸の
螺旋条溝部とクラッチインナの嵌合部を通じてクラッチ
に伝達され、その結果として、ピニオンインナ前部の軸
受け面と出力軸との間に嵌合部を通じて伝達されない。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように本発明のスタータの
クラッチは、ピニオンインナ前部すなわちピニオンギヤ
に近接して形成された軸受面と出力軸との間のクリアラ
ンスより、クラッチインナの内周面と出力軸の螺旋条溝
部との間のクリアランスを狭小に設定したので、クラッ
チ退動時におけるエンジン振動は螺旋条溝部からクラッ
チインナすなわちピニオンインナ後部に伝達され、ピニ
オンインナ前部の軸受け面が上記振動により摩耗するこ
とが防止され、それによりピニオンギヤとリングギヤと
のトルク伝達効率が低下することがない。

【００１１】また、クラッチ前進時（ピニオンギヤとエ
ンジン側のリングギヤとの噛合状態）において、クラッ
チインナを前進して出力軸の螺旋条溝部より前方へ離脱
させることができ、この場合にはクラッチインナと螺旋
条溝部との緊密な嵌合による出力ロスが軽減される。

【００１２】

【実施例】

（実施例１）本発明のスタータの一実施例を図１を参照
して以下に説明する。スタ−タは、慣性飛び込み式のス
タータであって、その軸方向前部（ピニオンギヤ側）の
みを拡大図示している。

【００１３】ハウジング１はフロントハウジング１ａ及
びセンターハウジング１ｂ及び図示しないエンドブラケ
ットからなり、センターハウジング１ｂの内部にスター
タモータ２が収容されている。スタータモータ２の駆動
軸（本発明でいう出力軸）２０はアーマチャ２１に隣接
する位置で軸受けメタル２２を通じてフロントハウジン
グ１ａに回転自在に支持されている。駆動軸２０には軸
受けメタル２２に隣接して軸受けメタル２２の前方に螺
旋条溝部２３が形成されている。

【００１４】また、一方向クラッチ４が軸受けメタル２
２の前方に位置して駆動軸２０に嵌着されており、一方
向クラッチ４はクラッチアウタ４１、ピニオンインナ４
２、クラッチローラ４３、クラッチスプリング（図示せ
ず）などを有している。クラッチアウタ４１は前端が開
口する内部空間Ｓを有する円筒部材であり、クラッチア
ウタ４１の径小な後部は駆動軸２０の螺旋条溝部２３に
噛合している。

【００１５】一方、ピニオンインナ４２はクラッチアウ
タ４１の前方にて駆動軸２０に相対回転自在、軸方向相
対摺動自在に嵌着されており、ピニオンインナ４２の前
部外周にはピニオンギヤ４５が形成されている。ピニオ
ンインナ４２の前部内周にはピニオンメタル（本発明で
いうピニオンインナに包含される）４６が圧入されてお
り、ピニオンメタル４６の内周面（本発明でいう軸受け
面）Ｆは駆動軸２０に相対回転自在、軸方向相対摺動自
在に嵌着されている。ピニオンインナ４２の後部はクラ
ッチインナ４７を構成しており、クラッチインナ４７は
クラッチアウタ４１の内部空間Ｓに嵌まり込んでクラッ
チアウタ４１と同軸配置となっている。

【００１６】クラッチアウタ４１の内部空間Ｓは周方向
に楔状に形成され、この内部空間にはクラッチロ−ラ４
３が図示されないクラッチスプリングにより押圧され、
これによりクラッチアウタ４１の駆動トルクをピニオン
インナ４２に伝達可能となっている。そして、ピニオン
インナ４２がより高速回転となると上記クラッチスプリ
ングによるクラッチロ−ラ４３の押圧が減勢されてピニ
オンインナ４２からクラッチアウタ４１へのトルク伝達
が不能となる。

【００１７】クラッチアウタ４１の内部空間の前端開口
は半割りワッシャ４８や輪板４９で封止され、更にこれ
ら半割りワッシャ４８や輪板４９はクラッチアウタ４１
の外周面に嵌着後、かしめられたクラッチカバー５０に
より固定されている。更に、駆動軸２０の前端部にはリ
ターンスプリング７、及び円筒座８が嵌着され、リター
ンスプリング７は円筒座８に担持されてピニオンメタル
４６を通じて一方向クラッチ４をリヤ方向に付勢してい
る。この付勢により、クラッチ４はスタータモータ２の
停止時に図１の位置まで退動しており、クラッチインナ
の内周面は駆動軸２０の螺旋条溝部２３に嵌着されてい
る。

【００１８】次に、本実施例の特徴部分を説明する。こ
の実施例において重要なことは、クラッチインナ４７の
内周面と駆動軸２０の螺旋条溝部２３との間のクリアラ
ンスＣ１を、ピニオンインナ４２の軸受け面Ｆと駆動軸
２０との間のクリアランスＣ２より狭小に設定した点に
ある。この実施例において、Ｃ１は３０μｍ、Ｃ２は６
０μｍとした。

【００１９】以下、この装置の作動を説明する。キース
イッチのオンによりスタータモータ２が起動されると、
駆動軸２０が回転し、この回転によりクラッチアウタ４
１にトルクが掛かり、クラッチアウタ４１は回転しつつ
螺旋条溝部２３に沿って前進し、ピニオンギヤ４５付き
の一方向クラッチ４はリターンスプリング７を圧縮しつ
つ前進し、ピニオンギヤ４５とリングギヤ（図示せず）
が噛合し、エンジン（図示せず）が始動する。エンジン
回転数が上昇すれば、一方向クラッチ４が切れ、駆動軸
２０からクラッチアウタ４１へのトルク伝達が消失し
て、その分力であるクラッチアウタ４１の軸方向スラス
トも消失し、その結果、リターンスプリング７は一方向
クラッチ４を後退させ、ピニオンギヤ４５はリングギヤ
（図示せず）から離脱し、一方向クラッチ４は図１の位
置に退動する。

【００２０】一方向クラッチ４の退動時において、クラ
ッチインナ４７の内周面と駆動軸２０の螺旋条溝部２３
との間のクリアランスＣ１は、ピニオンインナ４２の軸
受け面Ｆと駆動軸２０との間のクリアランスＣ２より狭
小であるので、エンジン振動などの振動は螺旋条溝部２
３の山部の頂面からクラッチインナ４７の内周面に伝達
され、従来のように駆動軸２０からピニオンメタル４６
の内周面（軸受け面）Ｆを通じて一方向クラッチに伝達
されず、その結果、比較的軟質のピニオンメタル４６の
軸受け面Ｆがこの振動により摩耗することが防止され
る。

【００２１】また、一方向クラッチ４の前進時（噛合
時）には、クラッチインナ４７の内周面は駆動軸２０の
螺旋条溝部２３より前方に離脱するので、クラッチイン
ナ４７の内周面と駆動軸２０の螺旋条溝部２３との緊密
な嵌合状態が解消され、この部位における摩擦ロスが解
消され、かつピニオンギヤ４５はその径方向内側に近接
するピニオンメタル４６により担持され、ピニオンギヤ
４５とリングギヤとの噛合回転は円滑かつがたなく行わ
れ、エンジン駆動時やオーバーラン時における駆動軸２
０に対するクラッチインナ４７の相対摺動性が向上す
る。

【００２２】更に、一方向クラッチ４の自重も、ピニオ
ンメタル４６には加わらず、ピニオンメタル４６の軸受
け面Ｆの損耗も生じない。なおこの実施例では、ピニオ
ンメタル４６をピニオンインナ４２に備えたが、ピニオ
ンメタル４６はなくても良い。また、ピニオンインナ４
２はピニオンギヤ４５と一体的に構成されるが、別体と
して、直スプラインなどにより、結合してあってもよ
い。 （実施例２）他の実施例を図２を参照して以下に説明す
る。

【００２３】この実施例では、一方向クラッチ４の退動
時（非噛合時）にピニオンメタル４６に接する駆動軸２
０の外周面（以下、退動時ピニオンメタル摺接外周面と
いう）の直径Ｄ１を、一方向クラッチ４の前進時（噛合
時）にピニオンメタル４６に接する駆動軸２０の外周面
（以下、前進時ピニオンメタル摺接外周面という）の直
径Ｄ２より小さくしたものである。

【００２４】この実施例では、Ｄ１はＤ２より、約１０
０μｍ径小とされ、その結果、ピニオンメタル４６の内
周面（軸受け面）と駆動軸２０とのクリアランスは退動
時に１６０μｍ、前進時に６０μｍとなり、一方、クラ
ッチインナ４７の内周面と螺旋条溝部２３との間のクリ
アランスは１００μｍとされる。このようにすれば、ク
ラッチインナ４７の内周面と螺旋条溝部２３との間のク
リアランスをそれほど狭く設定しなくても、退動時にピ
ニオンメタル４６がエンジン振動などにより摩耗するの
を防止でき、かつ、前進時には緊密にピニオンメタル４
６がピニオンギヤ４５を担持できるという優れた効果を
奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスタ−タのクラッチの一実施例を示す
断面図、

【図２】従来のスタ−タののクラッチの断面図、

【符号の説明】

１…ハウジング ２０…駆動軸（出力軸） ２３…螺旋条溝部 ４…一方向クラッチ ４１…クラッチアウタ ４２…ピニオンインナ ４３…ローラ ４５…ピニオンギヤ ４６…ピニオンメタル Ｆ…軸受け面。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】出力軸に相対回転及び軸方向変位自在に嵌
   着されるとともに軸受け面が前部内周に形成され後部が
   クラッチインナとなるピニオンインナと、前記ピニオン
   インナの前部により駆動されエンジン側のリングギヤを
   駆動するピニオンギヤと、前部が前記クラッチインナの
   外側に楔状空間を隔てて嵌着され後部が出力軸外周に形
   成された螺旋条溝部にヘリカルスプライン嵌合するクラ
   ッチアウタと、前記楔状空間に収容され前記クラッチア
   ウタから前記クラッチインナへ一方向にトルクを伝達す
   るロ−ラ及びクラッチスプリングとを備え、退動時に前
   記クラッチインナが前記出力軸の螺旋条溝部に被さるス
   タータのクラッチにおいて、 前記クラッチインナの内周面と前記出力軸の螺旋条溝部
   との間のクリアランスは、前記ピニオンインナの前記軸
   受け面と前記出力軸との間のクリアランスより狭小に設
   定されることを特徴とするスタ−タ用クラッチ。
2. 【請求項２】前記クラッチインナは、前記ピニオンギヤ
   とエンジン側のリングギヤとの噛合状態で、前記出力軸
   の前記螺旋条溝部から離脱する請求項１記載のスタータ
   のクラッチ。