JP4020209B2 - 中間歯車付き始動電動機 - Google Patents

Description

この発明は、ピニオンに常時噛み合う中間歯車を有し、電動機の出力軸に付与された回転力をピニオンから中間歯車を介してリングギヤに伝達する中間歯車付き始動電動機に関するものである。

従来の中間歯車付き始動電動機は、回転力を付与される出力軸と、この出力軸上を軸方向に移動可能に設けられ、出力軸の回転が伝達されて回転するピニオンと、出力軸と平行に配設される中間軸と、ピニオンと噛み合って中間軸に回転可能に支持され、かつ、中間軸上を軸方向に移動可能に設けられた中間歯車と、ピニオンに設けられたピニオンボス部および中間歯車に設けられた円筒ボス部に対して、それぞれ相対回転可能に係合するとともに、ピニオンと中間歯車との軸方向の相対移動を規制する繋留部材と、を備えている。そして、内燃機関を始動する際に、中間歯車が繋留部材を介してピニオンとともに軸方向に移動されて内燃機関のリングギヤと噛み合わせられる。そこで、出力軸に付与された回転力が、ピニオンから中間歯車を介してリングギヤに伝達され、エンジンが始動される。（例えば、特許文献１参照。）

特開２００２−１８０９３７号公報

従来の中間歯車付き始動電動機においては、繋留部材（本願の移動連結体に相当）は、ピニオン鍔部とクラッチカバーとの間に位置して、ピニオンの軸方向の移動を規制している。そして、繋留部材は、ピニオンおよび中間歯車の相対回転を許容する必要があることから、その厚さを、ピニオン鍔部とクラッチカバーとの間の寸法より僅かに小さくする必要がある。即ち、繋留部材がピニオン鍔部に当接しているときに、繋留部材とクラッチカバーとの間に、若干の隙間を設ける必要がある。

ここで、クラッチカバーは、ワッシャを介在させてクラッチアウタに外嵌状態に装着されている。そこで、ピニオン鍔部とクラッチカバーとの間の寸法は、ピニオンの寸法精度に加え、ワッシャおよびクラッチカバーの板厚、さらにはワッシャおよびクラッチカバーの平面度により影響される。さらに、繋留部材の厚みにもバラツキがある。これらのことから、ピニオン鍔部とクラッチカバーとの間の寸法は、予め比較的大きな寸法に設計しておく必要がある。
また、始動電動機の動作時には、ピニオンおよびクラッチカバーと繋留部材とが相対回転しているため、使用を重ねるに従い、ピニオン鍔部およびクラッチカバーに対する繋留部材の摺動面が摩耗し、繋留部材とクラッチカバーとの間の隙間がさらに大きくなってしまう。このように、中間歯車のガタツキ量が大きくなってしまう。

この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、中間歯車のガタツキ量を少なく抑えることができる中間歯車付き始動電動機を得ることを目的とする。

この発明による中間歯車付き始動電動機は、電動機と、上記電動機により回転力が付与される出力軸と、上記出力軸にスプライン結合されたクラッチアウタ、このクラッチアウタの内側に配設されたクラッチインナ、該クラッチアウタと該クラッチインナとの間に配設されて、該クラッチアウタの回転力を該クラッチインナに伝達するローラ、該クラッチアウタの開放側に装着されて該ローラの軸方向の移動を規制するワッシャおよび該クラッチアウタに外嵌状態に装着されて該ワッシャを該クラッチアウタの開放側端面に固着するクラッチカバーを有するオーバーランニングクラッチと、上記クラッチインナと一体に上記出力軸上を軸方向に移動可能に、かつ、回転自在に設けられたピニオンと、上記出力軸と平行に配設された中間軸と、上記ピニオンと噛み合って上記中間軸に回転自在に支持され、かつ、該中間軸上を軸方向に移動可能に配設された中間歯車と、上記ピニオンに設けられた円筒状のピニオンボス部および上記中間歯車に設けられた円筒状の中間歯車ボス部に対し、それぞれ相対回転可能に係合するとともに、該ピニオンと該中間歯車との軸方向の相対移動を規制する移動連結体と、を有している。そして、この中間歯車付き始動電動機では、エンジン始動時に、上記移動連結体を介して上記中間歯車を上記ピニオンとともに軸方向のフロント側に移動させてリングギヤに噛み合わせて該エンジンを始動させ、エンジン始動後、上記移動連結体を介して上記中間歯車を上記ピニオンとともに軸方向のリヤ側に移動させて上記リングギヤとの噛み合いを解除させる。さらに、上記ピニオンは、上記ピニオンボス部のフロント側に径方向に突設された第１ピニオン鍔部と、上記ピニオンボス部を挟んで上記第１ピニオン鍔部と相対して径方向に突設された第２ピニオン鍔部と、を有している。そして、上記移動連結体は、上記ピニオンボス部および上記中間歯車ボス部に嵌合する第１および第２嵌合凹部と、上記第１ピニオン鍔部に当接して上記ピニオンのリヤ側への移動を規制する第１摺動面と、上記第２ピニオン鍔部に当接して上記ピニオンのフロント側への移動を規制する第２摺動面と、上記クラッチカバーに当接して上記ピニオンのフロント側への移動を規制する第３摺動面と、を有している。

この発明によれば、ピニオンに第２ピニオン鍔部を設け、この第２ピニオン鍔部に当接してピニオンのフロント側への移動を規制する第２摺動面を移動連結体に設けている。さらに、クラッチカバーに当接してピニオンのフロント側への移動を規制する第３摺動面を移動連結体に設けている。
そして、クラッチカバーと第３摺動面との隙間Δ_２を構成する部品は、ピニオン、移動連結体、ワッシャおよびクラッチカバーとなる。一方、第２ピニオン鍔部と第２摺動面との隙間Δ_１を構成する部品は、ピニオンと移動連結体となる。そこで、この隙間Δ_１は、ピニオンの寸法バラツキおよび移動連結体の厚みのバラツキのみを考慮して設計すればよいので、隙間Δ_１を隙間Δ_２より小さくすることができる。そして、中間歯車のガタツキ量は、隙間Δ_１により決まるので、初期的な中間歯車のガタツキ量を少なく抑えることができる。
さらに、使用を重ね、第２摺動面が第２ピニオン鍔部と摺接して所定量摩耗すると、第３摺動面がクラッチカバーに当接する。この時点で、第２摺動面が第２ピニオン鍔部に当接している状態で、第３摺動面がクラッチカバーに当接するので、移動連結体の摩耗面積が増大し、摩耗速度が緩やかとなり、長期的にも中間歯車のガタツキ量を少なく抑えることができる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る中間歯車付き始動電動機を示す部分断面図である。図２はこの発明の実施の形態１に係る中間歯車付き始動電動機に適用される移動連結体の構成を説明する図であり、図２の(a)はその背面図、図２の（ｂ）はその断面図を示している。
図１において、中間歯車付き始動電動機１は、回転力を発生する電動機３、この電動機３の回転を減速して出力する遊星減速装置５、遊星減速装置５の出力軸４に嵌合するオーバーランニングクラッチ６、このオーバーランニングクラッチ６と一体的に出力軸４上を軸方向に摺動移動可能に設けられたピニオン７、出力軸４と軸方向を平行に配設された中間軸８、中間軸８上を軸方向に摺動移動可能に、かつ、回転自在に設けられ、ピニオン７と常時噛み合う中間歯車９、ピニオン７と中間歯車９との軸方向の相対移動を規制する移動連結体１０、電動機３への通電を制御するとともに、シフトレバー１３を介してオーバーランニングクラッチ６と一体にピニオン７をエンジンのリングギヤ１４側へ付勢する電磁スイッチ１１等から構成されている。

電動機３は、直流電動機であり、電磁スイッチ１１により電動機３の通電回路（図示せず）が閉成されると、車載バッテリ（図示せず）より給電されて、内蔵するアーマチュア（図示せず）に回転力を発生する。出力軸４は、遊星減速装置５を介して電動機３の回転軸（図示せず）と同軸に連結され、遊星減速装置５で減速された回転動力を出力する。

オーバーランニングクラッチ６は、軸方向の移動が可能で、かつ、回転運動が伝達されるように出力軸４に装着されているスラストスプライン２０と、クラッチインナ２１と、スラストスプライン２０の回転運動をクラッチインナ２１に伝達するローラ２２と、スラストスプライン２０のリヤ側（電動機側）に固着され、シフトレバー１３の一端１３ｂに係合して、シフトレバー１３の揺動力をスラストスプライン２０に伝達するスペースカラー２３となどから構成されている。

スラストスプライン２０は、出力軸４にヘリカルスプライン結合されているボス部（図示せず）、カム底部（図示せず）およびクラッチアウタ２０ａが一体に成形され、ピニオン側開放構造となっている。そして、クラッチアウタ２０ａは、周方向で一方向に漸次小さくなる楔状の周方向形状をなし、かつ、軸方向に一様な内径を有する複数の切り欠きが内周面に等角ピッチで軸方向に延設されてなる楔形状のプロフィールを有している。

クラッチインナ２１は、その外周面が軸方向に一様な外径を有する円筒形状に形成され、そのフロント側（リングギヤ側）にリングギヤ１４に動力を伝達するピニオン７が一体に形成されている。そして、このクラッチインナ２１は、軸方向に移動可能に、かつ、回転自在に出力軸４に装着されており、そのリヤ側がクラッチアウタ２０ａの内側に配置されて、その外周面とクラッチアウタ２０ａの各切り欠きとの間で楔状空間を構成している。
クラッチアウタ２０ａとクラッチインナ２１とで構成される各楔状空間内には、ローラ２２が周方向に移動可能に収納され、さらに各ローラ２２を該楔状空間の狭い方向に付勢する押圧ばね（図示せず）が収納されている。また、ワッシャ２４がクラッチアウタ２０ａの開放側に配設され、ローラ２２の軸方向の移動が規制されている。さらに、クラッチカバー２５がクラッチアウタ２０ａの開放側からクラッチアウタ２０ａに外嵌状態に装着され、ワッシャ２４をクラッチアウタ２０ａの開放側に固定している。
また、ストッパ２６が出力軸４のフロント側に装着され、クラッチインナ２１（ピニオン７）のフロントブラケット２への接触を阻止している。

ピニオン７は、クラッチインナ２１のフロント側に一体に形成されて、軸方向に移動可能に、かつ、回転自在に出力軸４に装着されている。そして、歯部７ａがピニオン７のフロント側の部位に設けられ、円筒状のボス部７ｂがピニオン７のリヤ側の部位に設けられている。さらに、第１および第２ピニオン鍔部としての鍔部７ｃ、７ｄがボス部７ｂを挟む軸方向両側の位置から径方向に突設されている。そして、鍔部７ｃ、７ｄの相対する面は、軸方向と直交する平坦面に形成されている。また、鍔部７ｄの軸方向と直交する平坦面は、クラッチカバー２５のフロント側端面に対してフロント側に位置している。
中間歯車９は、中間軸８上を軸方向に移動可能に、かつ、回転自在に中間軸８に配設され、常時ピニオン７と噛み合わされている。そして、ピニオン７の歯部７ａと噛み合わされる歯部９ａが中間歯車９のフロント側の部位に設けられ、円筒状のボス部９ｂが中間歯車９のリヤ側の部位に設けられている。さらに、鍔部９ｃ、９ｄがボス部９ｂを挟む軸方向両側の位置から径方向に突設されている。そして、鍔部９ｃ、９ｄの相対する平面は、軸方向と直交する平坦面に形成されている。また、軸方向と直交する鍔部９ｃの平坦面の位置が軸方向に関して軸方向と直交する鍔部７ｃの平坦面の位置と一致したときに、歯部９ａがピニオン７の歯部７ａと噛み合うようになっている。

移動連結体１０は、軸方向に所定の厚みを有する略直方体形状に形成された樹脂成型体であり、図２に示されるように、ピニオン７のボス部７ｂに嵌合する断面Ｕ状の第１嵌合凹部１０ａと、中間歯車９のボス部９ｂに嵌合する断面Ｕ状の第２嵌合凹部１０ｂとが、開口部を外方に向けて離間して形成されている。この移動連結体１０のフロント側表面は軸方向に直交する平坦面に形成されており、ピニオン７および中間歯車９の鍔部７ｃ、９ｃと係合して、ピニオン７および中間歯車９のリヤ側への移動を規制する第１摺動面１０ｃを構成している。また、第１嵌合凹部１０ａのリヤ側外周縁部は、軸方向と直交する平坦面に形成されており、ピニオン７の鍔部７ｄと係合して、ピニオン７のフロント側への移動を規制する第２摺動面１０ｄを構成している。さらに、第２摺動面１０ｄの外周縁部は、軸方向と直交する平坦面に形成されており、オーバーランニングクラッチ６のクラッチカバー２５と係合して、オーバーランニングクラッチ６のフロント側への移動を規制する第３摺動面１０ｅを構成している。さらにまた、第２嵌合凹部１０ｂのリヤ側外周縁部は、軸方向と直交する平坦面に形成されており、中間歯車９の鍔部９ｄと係合して、中間歯車９のフロント側への移動を規制する第４摺動面１０ｆを構成している。また、第２嵌合凹部１０ｂの開口部の幅は、ボス部９ｂの直径より僅かに小さく形成されている。

そして、第１摺動面１０ｃと第２摺動面１０ｄとの距離（厚み）は、ピニオン７の鍔部７ｃ、７ｄ間の距離と略等しく構成されている。また、第１摺動面１０ｃと第３摺動面１０ｅとの距離（厚み）は、鍔部７ｃとクラッチカバー２５のフロント側端面との間の距離と略等しく構成されている。さらに、第１摺動面１０ｃと第４摺動面１０ｆとの距離（厚み）は、中間歯車９の鍔部９ｃ、９ｄ間の距離と略等しく構成されている。なお、第１摺動面１０ｃと第２摺動面１０ｄとの間の厚みおよび第１摺動面１０ｃと第３摺動面１０ｅとの間の厚みは、後述するように、第２摺動面１０ｄと鍔部７ｄとの隙間Δ_１および第２摺動面１０ｅとクラッチカバー２５のフロント側端面との隙間Δ_２が、最悪の場合でも存在するように構成される。

この移動連結体１０は、歯部７ａ，９ａが噛み合った状態で、第１嵌合凹部１０ａをピニオン７のボス部７ｂに嵌着させ、かつ、第２嵌合凹部１０ｂを中間歯車９のボス部９ｂに嵌着させて、取り付けられている。これにより、中間歯車９は、移動連結体１０によりピニオン７の軸方向の移動に連動して軸方向に移動可能となっている。即ち、ピニオン７と中間歯車９とは、移動連結体１０により軸方向の相対移動が規制されている。また、ピニオン７および中間歯車９は、移動連結体１０に対して相対回転可能になっている。さらに、第２嵌合凹部１０ｂの開口部の幅がボス部９ｂの直径より僅かに小さく形成されているので、ボス部９ｂは第２嵌合凹部１０ｂの開口部を構成する両片を弾性変形させつつ第２嵌合凹部１０ｂ内に嵌着される。そこで、移動結合体１０がボス部９ｂから外れることがなく、移動結合体１０の組み付け性が向上される。

電磁スイッチ１１は、電動機３および遊星減速装置５の外周に位置し、その中心軸が出力軸４と略平行に配されている。この電磁スイッチ１１は、通電を受けてプランジャ１２を磁気吸引し、通電が解除されると、リターンスプリング（図示せず）によりプランジャ１２を押し戻すとともに、電動機３の通電回路を開閉するように構成されている。

シフトレバー１３は、その中間の支点部１３ａを中心として回動可能に取り付けられ、その一端１３ｂがオーバーランニングクラッチ６のスペースカラー２３に係合され、他端１３ｃが電動機３の上方に取り付けられた電磁スイッチ１１のプランジャ１２に連結されている。

つぎに、このように構成された中間歯車付き始動電動機１の動作について説明する。
キースイッチ（図示せず）を閉じると、電磁スイッチ１１に通電され、プランジャ１２が磁気吸引される。これにより、プランジャ１２は、図１中左方向（リヤ側）に移動する。このプランジャ１２の移動に伴って、シフトレバー１３が支点部１３ａを回動中心として図１中反時計回りに回動する。このシフトレバー１３の回動により、その一端１３ｂがスペースカラー２３をフロント側に押圧する。そこで、オーバーランニングクラッチ６がフロント側に押圧されて、オーバーランニングクラッチ６とピニオン７とが一体となって出力軸４上をフロント側に移動する。このピニオン７の移動力が移動連結体１０を介して中間歯車９に伝達され、中間歯車９が中間軸８上をフロント側に移動する。そして、中間歯車９の端面がリングギヤ１４の端面に当接した時点で、オーバーランニングクラッチ６、ピニオン７および中間歯車９の移動は止まる。

ついで、電磁スイッチ１１内のレバーばね（図示せず）を収縮させつつ、電動機３の通電回路が閉成される。そこで、車載バッテリより電動機３に給電されて、回転力が電動機３のアーマチュアに発生する。この回転力が、遊星減速装置５で減速されて、出力軸４に伝達される。
この出力軸４の回転に伴ってピニオン７が回転し、同時に中間歯車９が回転する。そして、中間歯車９のリングギヤ１４に対する当接位置が噛み合い可能な位置までずれると、電磁スイッチ１１内のレバーばねの蓄勢力が放勢されてオーバーランニングクラッチ６およびピニオン７がフロント側に押し出される。このピニオン７のフロント側への移動力が、移動連結体１０を介して中間歯車９に伝達され、中間歯車９がフロント側に移動され、中間歯車９がリングギヤ１４に噛み合う。この時、ピニオン７がストッパ２６に当接して、フロントブラケット２との衝突が回避される。これにより、出力軸４の回転トルクがリングギヤ１４に伝達され、エンジンが駆動される。

エンジンが着火された後、キースイッチを切ると、電磁スイッチ１１への給電が停止される。そこで、磁気吸引力がプランジャ１２に作用しなくなり、プランジャ１２がリターンスプリング（図示せず）の蓄勢力によりフロント側に戻される。このプランジャ１２の移動に伴って、シフトレバー１３が支点部１３ａを回動中心として図１中時計回りに回動する。このシフトレバー１３の回動により、その一端１３ｂがスペースカラー２３をリヤ側に押圧する。そこで、オーバーランニングクラッチ６がリヤ側に押圧されて、オーバーランニングクラッチ６とピニオン７とが一体となって出力軸４上をリヤ側に移動する。このピニオン７の移動力が移動連結体１０を介して中間歯車９に伝達され、中間歯車９が中間軸８上をリヤ側に移動する。そして、中間歯車９とリングギヤ１４との歯合が解除され、スラストスプライン２０のボス部（図示せず）のリヤ側端面が出力軸４に設けられた段部（図示せず）に当接して、静止位置（初期位置）に戻る。

つぎに、この実施の形態１による中間歯車のガタツキ抑制効果について、比較例と対比させて説明する。

まず、比較例の中間歯車付き始動電動機１Ａの構造について、図３および図４を参照しつつ説明する。
比較例では、ピニオン７Ａは、鍔部７ｄが省略されている点を除いて、ピニオン７と同様に構成されている。移動連結体１０Ａは、軸方向に所定の厚みを有する略直方体形状に形成された樹脂成型体であり、第１嵌合凹部１０ａと第２嵌合凹部１０ｂとが、開口部を外方に向けて離間して形成されている。この移動連結体１０Ａの表面はピニオン７Ａおよび中間歯車９の鍔部７ｃ、９ｃと係合する第１摺動面１０ｃを構成している。また、第１嵌合凹部１０ａのリヤ側外周縁部は、オーバーランニングクラッチ６のクラッチカバー２５と係合する第３摺動面１０ｅを構成している。さらに、第２嵌合凹部１０ｂのリヤ側外周縁部は、中間歯車９の鍔部９ｄと係合する第４摺動面１０ｆを構成している。この移動連結体１０Ａは、第２摺動面が省略されている点を除いて、移動連結体１０と同様に構成されている。
この移動連結体１０Ａは、歯部７ａ，９ａが噛み合った状態で、第１嵌合凹部１０ａをピニオン７のボス部７ｂに嵌着させ、かつ、第２嵌合凹部１０ｂを中間歯車９のボス部９ｂに嵌着させて、取り付けられている。そして、移動連結体１０Ａは、ピニオン７Ａの鍔部７ｃとクラッチカバー２５のフロント側端面とに係合して、ピニオン７Ａの軸方向の移動を規制している。
なお、比較例の他の構成は、中間歯車付き始動電動機１と同様に構成されている。

この比較例では、移動連結体１０Ａは、クラッチカバー２５のフロント側端面とピニオン７Ａの鍔部７ｃとの間に挟持され、ピニオン７Ａと中間歯車９の軸方向の相対移動を規制するとともに、ピニオン７Ａおよび中間歯車９の相対回転を許容している。そこで、移動連結体１０Ａとクラッチカバー２５のフロント側端面との間に、若干の隙間が必要となる。
そこで、当該隙間を構成する各部品の寸法精度のバラツキを考慮し、最悪の場合でも隙間が形成されるように構成する必要がある。
当該隙間を構成する部品としては、ピニオン７Ａ、移動連結体１０Ａ、ワッシャ２４およびクラッチカバー２５がある。そして、ピニオン７Ａおよび移動連結体１０Ａの寸法精度に加え、ワッシャ２４およびクラッチカバー２５の厚み精度、さらにはワッシャ２４およびクラッチカバー２５の平面度を考慮する必要があり、比較的大きな隙間を形成しておくことになる。従って、中間歯車９のガタツキ量は、初期状態から大きなものとなってしまう。さらに、使用を重ね、移動結合体１０Ａが摩耗すれば、中間歯車９のガタツキ量はさらに大きなものとなってしまう。

この比較例において、最悪の場合でも隙間が形成されるように構成するには、
Δ_０min＝Δ_０−（δ_１＋δ_２＋δ_３＋δ_４＋δ_５＋δ_６）＞０
を満足しなければならない。
つまり、Δ_０＞（δ_１＋δ_２＋δ_３＋δ_４＋δ_５＋δ_６）を満足しなければならない。
なお、Δ_０はクラッチカバーのフロント側端面と移動結合体との隙間であり、δ_１は移動結合体の厚みバラツキであり、δ_２はピニオンの寸法バラツキであり、δ_３はワッシャの寸法バラツキであり、δ_４はワッシャの平面度バラツキであり、δ_５はクラッチカバーの寸法バラツキであり、δ_６はクラッチカバーの平面度バラツキである。

一方、実施の形態１では、移動連結体１０は、ピニオン７の鍔部７ｃ、７ｄとの間に挟持され、かつ、クラッチカバー２５のフロント側端面とピニオン７の鍔部７ｃとの間に挟持されて、ピニオン７と中間歯車９の軸方向の相対移動を規制している。
そして、第２摺動面１０ｄと鍔部７ｄとの隙間Δ_１を構成する部品は、ピニオン７と移動連結体１０とである。そこで、第２摺動面１０ｄと鍔部７ｄとの隙間Δ_１が、最悪の場合でも存在するように構成するには、Δ_１min＝Δ_１−（δ_１＋δ_２）＞０とすればよい。即ち、Δ_１＞（δ_１＋δ_２）とすればよい。
また、第３摺動面１０ｅと鍔部７ｄとの隙間Δ_２を構成する部品は、ピニオン７、移動連結体１０、ワッシャ２４およびクラッチカバー２５である。そこで、第３摺動面１０ｅと鍔部７ｄとの隙間Δ_２が、最悪の場合でも存在するように構成するには、Δ_２min＝Δ_２−（δ_１＋δ_２＋δ_３＋δ_４＋δ_５＋δ_６）＞０とすればよい。即ち、Δ_２＞（δ_１＋δ_２＋δ_３＋δ_４＋δ_５＋δ_６）とすればよい。なお、隙間Δ_１＜隙間Δ_２＝隙間Δ_０である。
従って、実施の形態１では、中間歯車９のガタツキ量は、隙間Δ_１により規制され、比較例に比べ、初期的に小さくすることができる。

また、使用を重ね、移動結合体１０が摩耗すると、第３摺動面１０ｅがクラッチカバー２５のフロント側端面に係合する。この時点では、中間歯車９のガタツキ量は、隙間Δ_２により規制される。そこで、使用を重ねても、中間歯車９のガタツキ量は、比較例に比べ、小さくすることができる。
また、この状態では、第２摺動面１０ｄが鍔部７ｄと係合し、かつ、第３摺動面１０ｅがクラッチカバー２５のフロント側端面と係合している。そこで、比較例に比べて、移動結合体１０の摩耗面積が大きくなるので、摩耗速度が比較例に比べ緩やかとなる。このことにより、長期使用においても、中間歯車９のガタツキ量を少なく抑えることができる。

図５は実施の形態１による中間歯車付き始動電動機における使用回数と中間歯車のガタツキ量との関係を示す図である。なお、実線は実施の形態１を示し、点線は比較例を示している。また、縦軸は、比較例における中間歯車の初期ガタツキ量を１として表している。また、点Ａが第３摺動面１０ｅとクラッチカバー２５のフロント側端面との当接開始時点である。

図５から分かるように、比較例のものでは、使用回数の増加とともに、中間歯車のガタツキ量が漸次増加していることがわかる。
一方、実施の形態１のものでは、中間歯車のガタツキ量が、初期的に、比較例より小さいことが分かる。これは、第２摺動面１０ｄに係合する鍔部７ｄをピニオン７に設けたことによる効果と推考される。
また、第３摺動面１０ｅとクラッチカバー２５のフロント側端面との当接開始以降、中間歯車のガタツキ量の増加割合が低下することが分かる。これは、移動結合体１０の摩耗面積が大きくなることによる効果と推考される。

なお、第３摺動面１０ｅがクラッチカバー２５のフロント側端面に当接するまでの間、第１および第４摺動面１０ｃ，１０ｆが中間歯車９の鍔部９ｃ，９ｄに対して相対回転して摩耗し、中間歯車９と移動連結体１０との間の隙間が大きくなる。そこで、点Ａでは、この実施の形態１による中間歯車９のガタツキ量は、中間歯車９と移動連結体１０との間の隙間の増加分の影響が加味され、比較例の初期ガタツキ量より大きなものとなる。

また、この実施の形態１では、移動連結体１０は樹脂成型体であるので、移動連結体１０の製造が容易となる。
ここで、始動電動機１がエンジンルーム内に設置されることから、移動連結体１０には所定の強度を有するとともに、１５０℃以上の耐熱性が要求されることから、ナイロン、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等の樹脂が用いられる。また、ナイロンは、耐熱性に加え、耐摩耗性にも優れていることから、移動連結体の材料として好ましい。
さらに、カーボン繊維およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＥＦ）の少なくとも一方からなる低摩擦係数を有する潤滑材を添加した樹脂、例えばナイロンを用いて移動連結体を成型してもよい。この場合、移動連結体の潤滑性が高められるので、移動連結体とピニオン、クラッチカバーおよび中間歯車との間の摩擦が低減される。これにより、移動連結体の摩耗が低減され、中間歯車のガタツキ量が低減される。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る中間歯車付き始動電動機に適用される移動連結体の構成を説明する図であり、図６の(a)はその背面図、図６の（ｂ）はその断面図を示している。

図６において、誤組み付け防止用突起１５が移動結合体１０Ｂのリヤ側表面の第２嵌合凹部１０ｂの開口部の両側に突設されている。
なお、他の構成は、上記実施の形態１と同様に構成されている。

この実施の形態２では、移動結合体１０Ｂを逆向きにして第２嵌合凹部１０ｂを中間歯車９のボス部９ｂに嵌着しようとすると、突起１５が邪魔をし、嵌着できなくなる。また、移動結合体１０Ｂは樹脂成型体であるので、突起１５は樹脂成型時に移動結合体１０Ｂと一体に形成できる。
このように、この実施の形態２によれば、上記実施の形態１の効果に加え、新たな部品を追加することなく、簡易な構成で、誤組み付けを確実に防止できる安価な移動結合体１０Ｂを得ることができる。

なお、上記各実施の形態では、ピニオン７の鍔部７ｃおよび中間歯車９の鍔部９ｃに当接する移動連結体１０，１０Ｂの摺動面が１つの第１摺動面１０ｃで構成されているものとしているが、ピニオン７の鍔部７ｃに当接する摺動面と、中間歯車９の鍔部９ｃに当接する摺動面とを、それらの軸方向位置を変えてそれぞれ移動連結体１０，１０Ｂに形成するようにしてもよい。

この発明の実施の形態１に係る中間歯車付き始動電動機を示す部分断面図である。 この発明の実施の形態１に係る中間歯車付き始動電動機に適用される移動連結体の構成を説明する図である。 比較例としての中間歯車付き始動電動機を示す部分断面図である。 比較例としての中間歯車付き始動電動機に適用される移動連結体の構成を説明する図である。 この発明の実施の形態１に係る中間歯車付き始動電動機における中間歯車のガタツキ量と使用回数との関係を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る中間歯車付き始動電動機に適用される移動連結体の構成を説明する図である。

符号の説明

１ 中間歯車付き始動電動機、３ 電動機、４ 出力軸、６ オーバーランニングクラッチ、７ ピニオン、７ｂ ボス部（ピニオンボス部）、７ｃ 鍔部（第１ピニオン鍔部）、７ｄ 鍔部（第２ピニオン鍔部）、８ 中間軸、９ 中間歯車、９ｂ ボス部（中間歯車ボス部）、１０，１０Ｂ 移動連結体、１０ａ 第１嵌合凹部、１０ｂ 第２嵌合凹部、１０ｃ 第１摺動面、１０ｂ 第２摺動面、１０ｅ 第３摺動面、１４ リングギヤ、１５ 誤組み付け防止用突起、２０ａ クラッチアウタ、２１ クラッチインナ、２２ ローラ、２４ ワッシャ、２５ クラッチカバー。

Claims (4)

1. 電動機と、
   上記電動機により回転力が付与される出力軸と、
   上記出力軸にスプライン結合されたクラッチアウタ、このクラッチアウタの内側に配設されたクラッチインナ、該クラッチアウタと該クラッチインナとの間に配設されて、該クラッチアウタの回転力を該クラッチインナに伝達するローラ、該クラッチアウタの開放側に装着されて該ローラの軸方向の移動を規制するワッシャおよび該クラッチアウタに外嵌状態に装着されて該ワッシャを該クラッチアウタの開放側端面に固着するクラッチカバーを有するオーバーランニングクラッチと、
   上記クラッチインナと一体に上記出力軸上を軸方向に移動可能に、かつ、回転自在に設けられたピニオンと、
   上記出力軸と平行に配設された中間軸と、
   上記ピニオンと噛み合って上記中間軸に回転自在に支持され、かつ、該中間軸上を軸方向に移動可能に配設された中間歯車と、
   上記ピニオンに設けられた円筒状のピニオンボス部および上記中間歯車に設けられた円筒状の中間歯車ボス部に対し、それぞれ相対回転可能に係合するとともに、該ピニオンと該中間歯車との軸方向の相対移動を規制する移動連結体と、を有し、
   エンジン始動時に、上記移動連結体を介して上記中間歯車を上記ピニオンとともに軸方向のフロント側に移動させてリングギヤに噛み合わせて該エンジンを始動させ、
   エンジン始動後、上記移動連結体を介して上記中間歯車を上記ピニオンとともに軸方向のリヤ側に移動させて上記リングギヤとの噛み合いを解除させる中間歯車付き始動電動機において、
   上記ピニオンは、上記ピニオンボス部のフロント側に径方向に突設された第１ピニオン鍔部と、上記ピニオンボス部を挟んで上記第１ピニオン鍔部と相対して径方向に突設された第２ピニオン鍔部と、を有し、
   上記移動連結体は、上記ピニオンボス部および上記中間歯車ボス部に嵌合する第１および第２嵌合凹部と、上記第１ピニオン鍔部に当接して上記ピニオンのリヤ側への移動を規制する第１摺動面と、上記第２ピニオン鍔部に当接して上記ピニオンのフロント側への移動を規制する第２摺動面と、上記クラッチカバーに当接して上記ピニオンのフロント側への移動を規制する第３摺動面と、を有していることを特徴とする中間歯車付き始動電動機。
2. 上記移動連結体は、樹脂製であることを特徴とする請求項１記載の始動電動機。
3. 上記移動連結体は、カーボン繊維およびポリテトラフルオロエチレンの少なくとも一方からなる潤滑材が添加された樹脂で作製されていることを特徴とする請求項２記載の始動電動機。
4. 上記移動連結体は、誤組み付け防止用の突起が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の始動電動機。

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