JP3753274B2 - Starter with planetary gear reduction mechanism - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンを始動するスタータの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の自動車等の車両に搭載されるスタータには、エンジンルーム内が高密度化していることから小型化が求められており、同時に、燃費改善等を目的として軽量化も要求されている。そこで、小型軽量な内部減速型スタータが現在では主流となっており、将来もこの傾向は強まるものと見られている。
【０００３】
内部減速型スタータは、小型軽量の高速回転モータと、同モータの回転を減速してトルクを高める減速機構とをスタータ内部に装備することにより、始動時の軸出力を落とすことなくスタータを小型軽量化したものである。上記減速機構にはいくつか種類があるが、そのうち遊星歯車減速機構は、比較的高い減速比が得られるので小型軽量化に好適である。この遊星歯車減速機構を内蔵しているスタータを、遊星歯車減速機構付スタータと呼んでいる。
【０００４】
小型軽量化には、低トルクでも高速回転のスタータモータにより、高い減速比の減速機構でトルクを高めてピニオンを駆動することが有効であるが、その一方で減速機構の減速比を高めることにはペナルティも伴う。すなわち、減速比が高いと、スタータモータを小型化することができ、アーマチュアの慣性モーメントも小さくなる。しかし、ピニオンを駆動する駆動軸側から観測すると、アーマチュアの等価慣性モーメントは減速比の二乗に比例して増大するので、減速比が高いほど駆動軸まわりの慣性モーメントは大きくなる傾向にある。駆動軸まわりの慣性モーメントが増大した結果、回転しているスタータのピニオンギヤがエンジン側のリングギヤと噛み合った瞬間に生じる衝撃（噛み合い衝撃）はより激しいものとなり、減速機構などに加わる衝撃荷重が増している。その結果、減速機構やハウジング、ならびにスタータの取り付け部などに対する強度上の要求が厳しくなり、せっかくの高い減速比による軽量化効果が減殺されることになりかねないという問題を生じていた。また、噛み合い衝撃に伴って発生する騒音の増大もあり、防音上の問題も生じていた。
【０００５】
本願出願者は、これらの問題を解決する目的で特開昭６３−２７７８５９号公報に開示されている技術を開発し、同技術を遊星歯車減速機構付スタータに応用した製品をすでに市場に送りだしている。
この遊星歯車減速機構付スタータ（従来技術）は、遊星歯車減速機構のインターナルギヤとともに回転する摩擦円盤と、同円盤を所定の押圧力で挟持する部材とを備えている。同部材は、ハウジングに対して固定されているので、インターナルギヤにトルクがかかると摩擦円盤との間に反力として摩擦トルクを生じ、インターナルギヤにかかるトルクが所定値を越えるまでは、インターナルギヤの回転を許さない。インターナルギヤに噛み合い衝撃などで過大なトルクがかかると、上記部材と摩擦円盤との間に滑りが生じてインターナルギヤが回転し、過大なトルクの衝撃を緩和する。こうして噛み合い衝撃が緩和されるので、上記遊星歯車減速機構付スタータでは、衝撃荷重の緩和による強度部材の軽量化と衝撃騒音の緩和による低騒音化とが実現されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記遊星歯車減速機構付スタータによれば、噛み合い衝撃は緩和されているが、バックラッシに起因してエンジン始動時の騒音が生じ、その騒音が無視できないという問題をなお残している。
すなわち、遊星歯車減速機構付スタータにおいては、減速機構のないスタータに比べて、遊星歯車減速機構を構成しているサンギヤ、遊星ギヤおよびインターナルギヤと歯車が多く、それらの噛み合いも多い。それゆえ、歯車の噛み合い部分で生じるバックラッシが重なるので、全体のバックラッシは減速機構のないスタータよりもかなり大きくなる。
【０００７】
一方、通常のピストンエンジンでは、クランク軸が回転するのに伴い、負荷トルクが変動する。この負荷トルク変動は、クランク軸の角度位置によっては、負荷トルクの符号が正負反転することもある。この負荷トルク変動に伴うクランク軸の角速度の脈動を抑制する目的でフライホイールが設けられているが、角速度の脈動（すなわち正負に周期変化する角加速度）をゼロにすることはできない。
【０００８】
それゆえ、角速度が脈動するフライホイールは、その外周に形成されているリングギヤを介して逆に上記スタータのピニオンギヤを加速することもあり、その場合にはバックラッシによる騒音が生じる。前述のように、遊星歯車減速機構付スタータではバックラッシが大きく、かつ、高い減速比により等価慣性モーメントも大きくなっているので、発生する騒音は無視できないほど大きくなることもある。
【０００９】
つまり、従来技術の遊星歯車減速機構付スタータにおいては、エンジン始動時にバックラッシに起因する騒音が生じ、その騒音はバックラッシが大きい分だけ減速機構のないスタータよりも大きいという不都合がある。
そこで、本願発明は、エンジン始動時にスタータ内のバックラッシに起因して発生する騒音（以下、バックラッシ騒音と呼ぶ）が、軽減されている遊星歯車減速機構付スタータを提供することを解決すべき課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するために、発明者らは以下の手段を発明した。なお、ここで参照している請求項の番号は、本願出願時のものである。
（第１手段：一方に凹凸面）
本発明の第１手段は、請求項１ないし２に記載の遊星歯車減速機構付スタータである。
【００１１】
本手段では、ハウジングに対するインターナルギヤの保持状態を、静止係合状態、回転変位係合状態及び乗り越し状態の３種類のうちいずれかの状態にあるように、インターナルギヤが保持されている。
本手段の遊星歯車減速機構付スタータは、遊星歯車減速機構がこのように構成されているので、ハウジングとインターナルギヤとの関係には、遊星ギヤからインターナルギヤにかかるトルク次第で次の四通りの状態が起こる。
【００１２】
第１の状態は無負荷状態で、この状態ではインターナルギヤにトルクがかかっておらず、インターナルギヤは静止係合状態でハウジングに対して固定されている。
第２の状態は通常負荷状態で、この状態ではインターナルギヤにトルクはかかるものの、噛み合い衝撃トルクほどの大きなトルクはかからない。それゆえ、インターナルギヤは所定の初期トルクより大きなトルクがかかるとわずかに回動するものの、ハウジングに対して回転変位した分だけ回転規制トルクが上がり、インターナルギヤの回動は止まる。すなわち、インターナルギヤにかかるトルクが初期トルクより大きく制限トルクより小さい場合には、インターナルギヤはそのトルクに見合った変位分しか回動しない。
【００１３】
その結果、この通常負荷状態では本手段のインターナルギヤは、回動（滑り）を続けることがなくハウジングに対して停止する。したがって、上記通常負荷状態においては、本手段でもインターナルギヤがハウジングに固定されている遊星歯車減速機構付スタータと同様に、モータ軸出力は少ない損失で遊星歯車減速機構を介して駆動軸に伝達される。
【００１４】
第３の状態は過大負荷状態で、この状態では噛み合い衝撃トルクのように、制限トルク以上の過大なトルクがインターナルギヤにかかり、インターナルギヤはハウジングに対して回動する。それゆえ、インターナルギヤにかかった過大な負荷は、インターナルギヤの回転によって過大な部分が吸収され、直接ハウジングに伝達されることがないので、スタータにかかる衝撃荷重は緩和される。また、モータのアーマチュア軸につながっているサンギヤに伝達される衝撃トルクも、インターナルギヤが回転することにより減殺される。
【００１５】
したがって、本手段によれば、噛み合い衝撃などの衝撃荷重を吸収することができ、各構成部材の強度に対する要求を厳しくする必要がなくなるので、軽量小型な遊星歯車減速機構付スタータを安価に提供することができる。なお、過大負荷状態が終わると、インターナルギヤが回転しない前述の通常負荷状態または無負荷状態に、速やかに復帰する。
【００１６】
第４の状態は変動負荷状態で、エンジンのクランク軸の回転に伴って駆動軸にかかる負荷トルクが変動し、その負荷の値が正値ばかりではなく、ゼロまたは負値をとる状態である。この状態では、脈動する上記負荷に起因してインターナルギヤにかかるトルクの向きがかわり、同トルクは上記負荷と同じく変動して、間欠的にゼロまたは負値をとる。
【００１７】
すると、インターナルギヤは静止係合状態を挟んだ前後の回転変位係合状態間を行き来して微小な回動をする。すなわち、インターナルギヤは、トルク変動に対応して比較的小さな回転角度だけ回動して往復し、変動トルクを吸収する。インターナルギヤは、その微少な往復運動につれてハウジングに対して所定の回転規制トルクが与えられる。それゆえ、駆動軸にかかる負荷が間欠的に負値をとることがあっても、遊星歯車減速機構内の歯車の噛み合いが緩んでバックラッシによるガタ付きを起こすことがない。その結果、本手段の遊星歯車減速機構付スタータでは、高い減速比により大きな等価慣性モーメントを有するも、バックラッシに起因する始動時の騒音（バックラッシ騒音）がほとんど起こらず、大きく低減されている。
【００１８】
したがって、本手段によれば、従来技術と同様に小型軽量な遊星歯車減速機構付スタータでありながら、従来技術と比較してバックラッシ騒音を軽減することができる。その結果、乗員や周囲の人に聞こえるエンジン始動時の騒音は、全体として低減されるという効果がある。
（第２手段）
本発明の第２手段は、請求項３記載の遊星歯車減速機構付スタータである。
【００１９】
本手段では、インターナルギヤのモータと背向する面（以下、背向面と呼ぶ）に形成されている凹凸面に、板バネからなるバネ弾性部材（以下、スプリングと呼ぶ）が当接して、前述の第１手段と同様の作用効果を生じる。ここで、製造時にインターナルギヤの背向面に凹凸面を形成するのは比較的容易であり、スプリングは打ち出し加工やプレス加工で製造容易である上、ハウジングへの固定も容易である。また、スタータ組み立ての過程で、スプリングが固定されている同ハウジングにインターナルギヤを挿入する際に、スプリングがインターナルギヤの挿入を妨げることがないので、組み立ても容易である。
【００２０】
したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、製造が容易で安価に生産することができるという効果がある。
さらに本手段では、凹凸面とスプリングとは、インターナルギヤの背向面に接する狭い中空円筒状の空間に収まっており、ハウジングのインターナルギヤを格納している部分の直径を拡大させることがない。それゆえ本手段によれば、凹凸面およびスプリングの装備による遊星歯車減速機構付スタータの容積増大は、最小限に押さえることができるという効果もある。
【００２１】
（第３手段）
本発明の第３手段は、請求項４記載の遊星歯車減速機構付スタータである。
本手段では、バネ弾性部材は、複数の切り起こし部を有するリング状の板バネ部材であるから、バネ合金の板材から打ち抜き・打ち出し・曲げなどのよく普及した加工方法で容易に製造することができる。また、形状がリング状であるから、ハウジングに固定する際に、少なくとも一か所が固定されていれば駆動軸まわりに回動することがないので、バネ弾性部材の固定に要する工数を節減することが可能である。したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、本発明の遊星歯車減速機構付スタータの製造が、安価かつ容易になるという効果がある。
【００２２】
また、本手段では、複数の切り起こし部が周上に等間隔で配設されているので、インターナルギヤにかかる押圧力が軸まわりでほぼ均等になる。したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、アンバランスな押圧力がインターナルギヤにかからないので、インターナルギヤや遊星ギヤ等に偏った摩滅が生じることがないという効果もある。
【００２３】
（第４手段）
本発明の第４手段は、請求項５記載の遊星歯車減速機構付スタータである。
本手段では、ゴム弾性部材に押圧付勢されてバネ弾性部材が凹凸面に当接している。それゆえ、バネ弾性部材のみが発揮する押圧力よりも大きな力でバネ弾性部材は凹凸面に当接し、凹凸面が形成されているインターナルギヤの直径が小さくても、インターナルギヤの回動を押し止めるのに十分な摩擦力または当接力を生じる。したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、小型の遊星歯車減速機構であっても、十分に強力な衝撃緩和作用およびバックラッシ騒音の低減効果が得られる。
【００２４】
また、ゴム弾性部材には、バネ弾性部材よりも強力な衝撃吸収作用やダンピング作用がある。本手段では、ゴム弾性部材がバネ弾性部材に押圧接触しているので、ゴム弾性部材は、バネ弾性部材に生じた振動やハウジング内の騒音などを吸収して速やかに減衰させる。したがって本手段によれば、前述の第１手段の効果に加えて、よりいっそう始動時の騒音が低減されるという効果がある。
【００２５】
（第５手段：両方に凹凸面）
本発明の第５手段は、請求項６記載の遊星歯車減速機構付スタータである。
本手段では、ハウジングおよびインターナルギヤの双方の互いに対向する面に、周方向に凹凸が形成されている凹凸面がそれぞれ設けられていて、この両凹凸面の間に弾性部材が挟持されている。それゆえ、ピニオンギヤの噛み合い衝撃時のように、インターナルギヤにかかる回転トルクが極めて大きい場合には、弾性部材と少なくとも一方の凹凸面との間に滑りもしくは転がりが生じて、衝撃荷重は緩和される。また、インターナルギヤにかかるトルクが所定の範囲で変動する場合には、弾性部材は凹凸面の凸部を乗り越えて移動することがなく、変動するトルクに応じ凹凸面の斜面を昇り降りしてトルク変動を吸収する。その結果、正常時のトルク方向と逆方向にインターナルギヤが僅かに回動して歯面の間を詰め、隙間が空くことを防ぐので、バックラッシ騒音の発生が防止される。インターナルギヤにかかるトルクが大きく弾性部材が凹凸面の凸部を越えて移動する場合を除き、遊星歯車減速機構はモータの動力を低損失で駆動軸に伝達する。
【００２６】
したがって本手段によれば、噛み合い衝撃を緩和しながら、バックラッシ騒音の発生も防止することができ、前述の第１手段の効果と同様の効果を異なる構成で挙げることができる。また、弾性部材は両凹凸面の間に挟持されているだけであるから、弾性部材の固定作業が必要なく、組み立て工数の節減になるという効果がある。さらに、固定手段の不具合による故障の可能性がないので、信頼性も向上するという効果がある。
【００２７】
（第６手段）
本発明の第６手段は、請求項７記載の遊星歯車減速機構付スタータである。
本手段では、弾性部材は板バネからなるリング状の波板であるから、製造が容易であるばかりではなく、板バネのバネ弾性力により凹凸面との間に適正な押圧力が生じ、凹凸面との摩擦によるダンピングが得られる。
【００２８】
したがって本手段によれば、前述の第５手段の効果に加えて、弾性部材の製造が安価であり、また、十分なダンピングが得られるという効果がある。
（第７手段）
本発明の第７手段は、請求項８記載の遊星歯車減速機構付スタータである。
本手段では、両凹凸面は同軸の円筒面状に形成されており、その間に挟持される弾性部材は、丸棒状のゴム弾性体（前者）またはパイプ状のバネ弾性体（後者）である。
【００２９】
弾性部材が前者の場合には、インターナルギヤの回動に伴い、ゴム丸棒が両凹凸面の間を転がって凹凸面の斜面にかかり、同斜面への押圧力の分力をもってハウジングにトルクを伝達する。噛み合い衝撃などにより極めて大きいトルクがインターナルギヤにかかった場合には、ゴム丸棒は凹凸面の凸部を越えて転がり、インターナルギヤが回動するので、衝撃荷重は緩和される。インターナルギヤにかかるトルクが所定の範囲で変動する場合には、ゴム丸棒は変動するトルクに応じて凹凸面の斜面を昇り降りし、インターナルギヤは微小に往復回動してトルク変動を吸収する。その結果、正常時のトルク方向と逆方向にインターナルギヤが僅かに回動して歯面の間を詰め、隙間が空くことを防ぐので、バックラッシ騒音の発生が防止される。噛み合い衝撃時のようにインターナルギヤにかかるトルクが大きく、ゴム丸棒が凹凸面の凸部を越えて転がる場合を除き、遊星歯車減速機構はモータの動力を低損失で駆動軸に伝達する。
【００３０】
したがって、この場合にも第５手段と同様の効果が得られるほか、弾性部材が丸棒状のゴム弾性体であり、両凹凸面の間を転がるだけであるから、よりいっそうエンジン始動時の騒音を静粛にすることができるという効果がある。
一方、弾性部材が後者の場合にも、同様の衝撃荷重緩和作用とバックラッシ防止作用が発揮される。さらにこの場合には、弾性部材をパイプ材を切断するだけで製造することができるから、弾性部材が安価である。また、弾性部材を摩滅しにくい合金などの材料で形成することができるので、より寿命が長い遊星歯車減速機構付スタータを提供することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
本発明の遊星歯車減速機構付スタータの実施の形態については、当業者に実施可能な理解が得られるよう、以下の実施例等で明確かつ充分に説明する。
〔実施例１〕
（実施例１の全体構成）
本発明の実施例１としての遊星歯車減速機構付スタータは、図１に示すように、図中左方を前方とすると、前方から順に、ドライブハウジング１、ピニオン移動体５３，５４を駆動する駆動軸５、遊星歯車減速機構６およびモータ３０を有する。モータ３０は、ヨーク３６の内周に固定されている界磁部３２と、モータ軸３３とともに回転する回転子３１とからなる。遊星歯車減速機構６は、モータ３０の軸出力の回転数を数分の一に減速して駆動軸５に伝達し、駆動軸５から一方向クラッチ５３を介してピニオンギヤ５４を駆動する。
【００３２】
本スタータはまた、ドライブハウジング１に保持されているマグネットスイッチ９２とドライブレバー９３とを備えている。スタータ作動時には、マグネットスイッチ９２によりドライブレバー９３を介して、一方向クラッチ５３およびピニオンギヤ５４が前方に押し出され、エンジン側のリングギヤＦと噛み合う。前述のようにピニオンギヤ５４は、モータ３０および遊星歯車減速機構６により減速駆動されているので、リングギヤＦを回転駆動してエンジン（図示せず）を始動する。
【００３３】
（実施例１のドライブハウジング１の構成）
ドライブハウジング１には、センタケース１２およびプレート１３によって内包されている遊星歯車減速機構６を挟んで、モータ３０が締結されている。なおここで、本発明におけるハウジングには、本実施例のドライブハウジング１およびセンタケース１２が相当する。
【００３４】
ドライブハウジング１は、アルミ合金キャスティング部材であり、スタータの前端部の外形を形成するとともに、マグネットスイッチ９２の前端部、ドライブレバー９３、駆動軸５、クラッチ５３およびピニオンギヤ５４、ならびにセンタケース１２を保持している。
センタケース１２は、同軸の外筒部および内筒部と両円筒部を連結している円盤状の平板からなる鋼板絞り部材であり、その内筒部で駆動軸５を軸支している。ここで、駆動軸５の後端部には軸孔が形成されており、モータ軸３３の先端部が挿入されている。したがってセンタケース１２は、駆動軸５の後端部とモータ軸３３の先端部とを、直接間接に軸支してドライブハウジング１およびモータケース３６に対し保持している。また、センタケース１２は、その外筒の開口端（後端部）の内周に、プレート１３を同心的に保持している。
【００３５】
プレート１３は、縁が立っている円盤形状の鋼板プレス成形部材であって、遊星歯車減速機構６とモータ３０とを隔てる隔壁であり、モータ３０の前蓋をも兼ねている。
（実施例１の遊星歯車減速機構の構成）
遊星歯車減速機構６は、図２に示すように、前述のセンタケース１２およびプレート１３によって形成される空間のなかに構成され、各部材が所定の動作をすることができるように保持されている。すなわち、遊星歯車減速機構６は、インターナルギヤ２、サンギヤ３、複数の遊星ギヤ４、遊星ギヤ保持部５０が一端に形成されている駆動軸５、ならびにこれらを収容するセンタケース１２およびプレート１３から構成されている。
【００３６】
インターナルギヤ２は、内周面２１の全周に内歯が形成されている略中空円筒状の歯車部材であり、センタケース１２内に回動可能に保持されている。インターナルギヤ２は、後方（図中右方向）への変位をプレート１３、前方（図中左方向）への変位を後述のスプリング８によって所定範囲に規制されている。
サンギヤ３は、モータ軸３３の前端部付近に形成されている外歯であり、駆動軸５の後端部の軸孔に嵌め込まれた軸受け３４を介して、インターナルギヤ２と同軸に軸支されている。
【００３７】
遊星ギヤ４は、複数個が円周上に等間隔で配設されており、外側ではインターナルギヤ２の内歯２１と噛み合い、内側ではサンギヤ３の外歯と噛み合ってサンギヤ３に駆動される。全ての遊星ギヤ４は、中空円筒状の軸受け４０を介して、駆動軸５の後端部に形成されている遊星ギヤ保持部５０に回転自在に軸支されている。遊星ギヤ保持部５０は、駆動軸５の一部として形成されているフランジ部５１と、駆動軸５の軸心と平行にフランジ部５１に設けられている貫通孔に締まり嵌めで固定されている遊星ギヤ軸５２とから、構成されている。遊星ギヤ４は、遊星ギヤ軸５２まわりに自転可能であるとともに、遊星ギヤ軸５２ごと駆動軸５の回転につれて公転移動することが可能である。
【００３８】
なお、駆動軸５とモータ軸３３との嵌合い深さは、ワッシャ３５により規制されており、駆動軸５の後方への変位は、サークリップ（抜け止め金具）５５およびスラストワッシャ５６で規制されている。また、プレート１３には、遊星ギヤ４の抜け止めとしての作用もある。
以上の構成の遊星歯車減速機構６では、モータ３０に駆動されてモータ軸３３の外周に形成されているサンギヤ３が回転しても、センタケース１２に保持されているインターナルギヤ２は所定のトルクを越えるまでは回転しない。それゆえ、遊星ギヤ４は、回転するサンギヤ３と回転していないインターナルギヤ２との間に挟持され、両ギヤ２，３と噛み合っているので、自転しながらサンギヤ３の回転方向に公転し、遊星ギヤ保持部５０を介して駆動軸５を回転駆動する。その際、インターナルギヤ２には、サンギヤ３および駆動軸５の回転方向と反対方向に回転しようとするトルクがかかり、このトルクはスプリング８を介してセンタケース１２に伝達されている。
【００３９】
（実施例１の凹凸面およびスプリング）
さて、前述の遊星歯車減速機構６の構成要素のうち、インターナルギヤ２の前端面２４の外周部には、周方向に凹凸が配設されている凹凸面７が形成されている。一方、センタケース１２には、バネ弾性部材としてのスプリング８が固定されており、スプリング８は凹凸面７に押圧力をもって当接している。
【００４０】
すなわち凹凸面７は、図３に示すように、交互に配列されている台形の凸部７５および凹部７６から形成されており、順に頂面７１、下り斜面７２、底部７３、上り斜面７４とから形成されている。スプリング８は、先端付近に平面状に形成されている平面部８１と、平面部８１を支持している腕部８２と、平面部８１から斜めに連なる斜面部８４とを有する。斜面部８４および腕部８２は、インターナルギヤ２に加わるトルクによる通常の変位方向Ｒに逆らわない方向に設けられている。
【００４１】
スプリング８は、図４（ａ）に示すように、略リング状の板バネのプレス部材であり、中空円盤状のリング部８３の外周から周方向等間隔（６０°毎）に、六本の腕部８２および当接部８１（図４（ｂ）参照）が切り起こされている。リング部８３の内周には、中心方向に突出部が周方向等間隔に形成されており、同突出部にはビス孔８０がそれぞれ一つ貫通している。スプリング８は、再び図２に示すように、ビス孔８０を貫通してセンタケース１２のネジ孔に締結されているビス８７により、リング部８３でセンタケース１２に固定されている。三本のビス８７には、それぞれ抜け止め処理が施されている。
【００４２】
なお、凹凸面７に形成されている凹凸の数は、スプリング８の腕部８２の数（本実施例では六本）の整数倍であって周方向に等間隔で配設されている。したがって、スプリング８の六本の腕部８２の斜面部８４はいずれも、凹凸面７の同じ斜面または平面に当接しており、均等に押圧力や摩擦トルクを生じる。
（実施例１の主な作用効果）
本実施例の遊星歯車減速機構付スタータは以上述べたように構成されているので、次のように優れた作用効果を発揮する。
【００４３】
すなわち、インターナルギヤ２の凹凸面７とセンタケース１２に固定されているスプリング８との当接部分では、遊星ギヤ４からインターナルギヤ２にかかるトルクの大小や変動幅により、次の四通りの状態のうちいずれかが起こる。なお、以下の説明では図２および図３を参照すると理解しやすい。
第一の状態は無負荷状態で、この状態ではインターナルギヤ２にトルクがかかっていないので、スプリング８は、凹凸面７の斜面７２，７４に当接して安定している。
【００４４】
第二の状態は通常負荷状態で、この状態ではインターナルギヤ２にトルク（図３にＲで外周部の回転方向を表示）はかかるものの、噛み合い衝撃トルクほどの大きなトルクはかからない。それゆえ、インターナルギヤ２はわずかに回動するものの、凹凸面７の凸部７５を形成している上り斜面７４がスプリング８の斜面部８４に当接して、インターナルギヤ２のＲ方向への回動は止まる。つまり、この状態ではスプリング８が凹凸面７の上り斜面７４を登って凸部７５を越えるまでインターナルギヤ２が回動することはない。すなわち、スプリング８の斜面部８４が凹凸面７の上り斜面７４のどこかで止まるまでしか、インターナルギヤ２は回動しない。
【００４５】
その結果、この通常負荷状態では、インターナルギヤ２は、センタケース１２に固定されているスプリング８に対して滑り（回動）を続けることがなく、インターナルギヤ２はドライブハウジング１に対して停止している。したがって、上記通常負荷状態においては、本実施例のスタータは、インターナルギヤがハウジングに固定されている通常の遊星歯車減速機構付スタータと同様に、モータ軸出力は少ない損失で遊星歯車減速機構６を介して駆動軸５に伝達される。
【００４６】
第三の状態は過大負荷状態で、この状態では噛み合い衝撃トルクのように過大なトルクがインターナルギヤ２にかかり、スプリング８の斜面部８４は凹凸面７の上り斜面７４を登って凸部７５を越え、インターナルギヤ２はスプリング８の摩擦力と押圧力の分力とに打ち勝ってＲ方向へ回動する。それゆえ、インターナルギヤ２にかかった過大な負荷トルクは、インターナルギヤ２の回転によって過大な部分が吸収され、直接ドライブハウジング１に伝達されることがないので、遊星歯車減速機構６にかかる衝撃荷重は緩和される。また、モータ軸（アーマチュア軸）３３に形成されているサンギヤ３に伝達される衝撃トルクも、インターナルギヤ２が回転することにより減殺される。
【００４７】
したがって、本実施例によれば、噛み合い衝撃などの衝撃荷重を吸収することができ、各構成部材の強度に対する要求を厳しくする必要がなくなるので、軽量小型な遊星歯車減速機構付スタータを安価に提供することができる。なお、過大負荷状態が終わると、インターナルギヤ２が回転しない前述の通常負荷状態または無負荷状態に、速やかに復帰する。
【００４８】
第四の状態は変動負荷状態で、エンジン（図略）のクランク軸（図略）の回転に伴って駆動軸５にかかるトルク負荷が変動し、その負荷の値が正値ばかりではなく、ゼロまたは負値をとる状態である。この状態では、脈動する上記負荷に起因してインターナルギヤ２にかかるトルクの向きがかわり、同トルクは上記負荷と同じく変動して、間欠的にゼロまたは負値をとる。
【００４９】
すると、スプリング８の斜面部８４は、凹凸面７の上り斜面７４を変動するトルクに応じて昇り降りして、インターナルギヤ２の微小な回動を許す。すなわち、インターナルギヤ２は、トルク変動に対応して比較的小さな回転角度だけ回動して往復し、スプリング８の弾性変形とスプリング８との摩擦とで、変動トルクを吸収する。凹凸面７の上り斜面７４に当接しているスプリング８は、インターナルギヤ２の回動につれて上り斜面７４を昇り降りしながら、インターナルギヤ２に所定のトルクを与えている。それゆえ、駆動軸５にかかる負荷が間欠的に負値をとることがあっても、遊星歯車減速機構６の各歯車２，３，４の噛み合いで同各歯車がガタつきを起こすことがない。また、各歯車２，３，４の軸との嵌合部に生じる遊びなどによる衝撃も発生しない。その結果、本実施例の遊星歯車減速機構付スタータでは、遊星歯車減速機構６の高い減速比のゆえに駆動軸５での等価慣性モーメントが大きいにもかかわらず、バックラッシに起因する始動時の騒音が防止されている。
【００５０】
すなわち、本実施例によれば、前述の騒音の発生が防止される。その結果、乗員や周囲の人に聞こえるエンジン始動時の騒音も、全体として低減されるという効果がある。
この効果を確認するために、発明者らは試作した本実施例の遊星歯車減速機構付スタータを自動車に組付け、エンジン始動時に車体から約１ｍ離して設置したマイクで騒音を測定する騒音試験を行った。その結果、図５（●は従来技術、○は本実施例）に示すように、可聴周波数範囲のほぼ全域にわたり数デシベル程度の騒音レベルの低下がみられ、本実施例の遊星歯車減速機構付スタータの有効性を立証することができた。
【００５１】
（実施例１のその他の作用効果）
また、本実施例の遊星歯車減速機構付スタータでは、インターナルギヤ２のモータ３０と背向する面、すなわち前端面２４に凹凸面７が形成されており、凹凸面７に前方からスプリング８が当接している。ここで、インターナルギヤ２の製造時に前端面２４の外周部に凹凸面７を形成するのは比較的容易であり、安価に凹凸面７付きのインターナルギヤ２を製造することができる。また、スプリング８は、打ち出し加工やプレス加工で容易に製造することができ、センタケース１２への固定も容易である。さらに、組み立ての過程で、スプリング８がビス止めされているセンタケース１２にインターナルギヤ２を挿入する際に、スプリング８がインターナルギヤ２の挿入を妨げることがないので、組み立ても容易である。
【００５２】
したがって、本実施例の遊星歯車減速機構付スタータによれば、噛み合い衝撃の緩和とバックラッシ騒音の低減との両方ができるばかりではなく、製造が容易で安価に生産することができるという効果もある。すなわち、衝撃緩和作用はあってもバックラッシ騒音の低減作用はない従来技術による遊星歯車減速機構付スタータと比較しても、本実施例によればより安価に遊星歯車減速機構付スタータを提供することができるという効果がある。
【００５３】
あわせて、本実施例では、凹凸面７とスプリング８とは、インターナルギヤ２とセンタケース１２との間の狭い中空円筒状の空間に収まっている。それゆえ、ドライブハウジング１の寸法が軸長方向にわずかに伸びるだけで、センタケース１２やその周辺部材の直径を拡大させることがない。したがって、本実施例によれば、凹凸面７の形成およびスプリング８の装備による遊星歯車減速機構付スタータの容積増大は、最小限に抑制されているという効果もある。
【００５４】
さらに、本実施例の遊星歯車減速機構付スタータでは、スプリング８は、バネ合金の板材から打ち抜き・打ち出し・曲げなどのよく普及した加工方法で容易に製造することができる。また、スプリング８は形状が略リング状であり、センタケース１２の内筒と同軸に配設されるので、先端に当接部８１が形成されている腕部８２の数は六本なのに、その半数の三本のビス８７でセンタケース１２に固定され、組み立て工数が少ない。
【００５５】
また、本実施例では、スプリング８の切り起こし部である腕部８２が周上に等間隔で配設されているので、インターナルギヤ２にかかる押圧力が軸まわりでほぼ均等になる。したがって、本実施例によれば、アンバランスな押圧力がインターナルギヤ２にかからないので、インターナルギヤ２や遊星ギヤ４等に偏った摩滅が生じることがないという効果もある。
【００５６】
（実施例１の変形態様１）
実施例１では、インターナルギヤ２の前端面の凹凸面７は、再び図３に示すように、周方向に交番に配設されている台形断面の凹部７６と凸部７５とからなっていたが、周方向に他の凹凸形状が配設されていてもよい。
そこで本変形態様では、図６（ａ）〜（ｂ）に示すように、インターナルギヤ２’の前端面２４の外周部の凹凸面７’を、上り斜面７７と下り斜面７８とだけで形成している。実施例１と同様の遊星歯車減速機構付スタータに、このような凹凸面７’をもつインターナルギヤ２’が組み込まれた変形態様であっても、実施例１と同様な効果が得られる。
【００５７】
また、上り斜面７７と下り斜面７８とは、傾斜角一定の平面である必要はなく、例えば正弦波状の形状をしていてもよい。あるいは、上り斜面７７と下り斜面７８とが、同一の勾配をもっている必要もないので、例えば鋸歯状の形状の凹凸で凹凸面７が形成されている変形態様も可能である。このように凹凸面７の形状を変えていくと、ある程度の特性の違いがあるものと考えられるので、実験等により機能・コスト・寿命などの観点から最適な凹凸形状（および数）が求めることができれば、なお好ましい。
【００５８】
（実施例１の変形態様２）
実施例１では、スプリング８は、再び図４（ａ）〜（ｂ）に示すように、駆動軸５まわりにリング形状を形成しているが、これとは異なる形状のバネ弾性部材を使用することもできる。
例えば、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、単一の爪状の当接部８１’と腕部８２’とをもつ板バネからの打ち出し部材であるスプリング８’をもつ変形態様も可能である。本変形態様では、スプリング８’は単一のビス（図示せず）をビス孔８０’に通してセンタケース１２’（図示せず）に固定されている。センタケース１２’の中空円盤の後面には、打ち出し加工により突条１２１が形成されており、スプリング８’に周方向の両側から当接してスプリング８’のビス孔８０’まわりの回転変位を制限している。
【００５９】
スプリング８’は、単一でセンタケース１２’に固定されていても、複数個がセンタケース１２’に固定されていてもよい。
スプリング８’が当接するインターナルギヤ２の凹凸面７の形状は、実施例１のもののほか、前述の変形態様１に記載のものでもよい。
なお、スプリング８，８’をセンタケース１２に固定する手段は、ビス止めのほかに、溶接や嵌め込み、リベット止めなど、多様な手段のうちから選定することができる。
【００６０】
（実施例１の変形態様３）
スプリング８の凹凸面７に対する押圧力を強化する手段や、騒音低減効果を補強する手段として、図８に示すように、スプリング８の斜面部８４とセンタケース１２の間にゴム製のクッション９を挟持している変形態様も可能である。
本変形態様では、クッション９はゴム弾性力でスプリング８の斜面部８４をインターナルギヤ２の凹凸面７に押圧付勢しているので、スプリング８のバネ弾性力よりも大きな押圧力で斜面部８４と凹凸面７とは当接する。それゆえ、仮にかかる衝撃トルクの割にインターナルギヤ２の直径が小さくても、インターナルギヤ２の回動を押し止めるのに十分なトルク反力を斜面部８４と凹凸面７との間で発生させることができる。したがって、本変形態様によれば、前述の実施例１の効果に加えて、小型の遊星歯車減速機構であっても十分に強力な衝撃緩和作用およびバックラッシ騒音の低減効果が得られるという効果がある。
【００６１】
また、ゴム弾性部材であるクッション９には、スプリング８よりも強力な衝撃吸収作用やダンピング作用があるので、クッション９は、スプリング８およびセンタケース１２の振動を吸収し、制振作用を発揮する。同時に、クッション９には、センタケース１２内の騒音をも吸収する作用がある。したがって、本変形態様によればさらに、よりいっそう始動時の騒音や振動が低減されるという効果もある。
【００６２】
本変形態様では、クッション９はセンタケース１２とスプリング８との間に嵌合しているものとするが、接着剤で接着固定されていてもよい。あるいは、変形態様２で示したスプリング８’に対しては、ドーナツ状のゴム製クッションをセンタケース１２の外筒の内周面に沿って配設してもよい。
また、クッション９が中実のゴム弾性部材である必要はなく、中空のゴム弾性部材であったり、スポンジ状のゴム弾性部材であってもよい。
【００６３】
（実施例１の変形態様４）
本変形態様（図略）では、前述の実施例１（図２参照）とは逆に、凹凸が周方向に配設されている凹凸面がセンタケース１２に形成されており、スプリング８はインターナルギヤ２の前端面２４に固定されている。したがって、過大なトルクがインターナルギヤ２のかかった場合には、インターナルギヤ２ごとスプリング８が回動し、一方、凹凸面が形成されているセンタケース１２は回動しない。
【００６４】
本変形態様によっても、実施例１と同様の作用効果が得られる。さらに、センタケース１２の製造過程でプレス等により凹凸面を形成しておくことは容易であり、あまりコスト増加にはならないので、コスト上の利益もある。なお、スプリング８をインターナルギヤ２に固定する方法は、ビス止めや溶接、嵌合など様々な固定手段のなかから選定すればよい。
【００６５】
本変形態様に対して、実施例１に対する変形態様１〜３に相当する変形態様が可能であり、これらに準ずる作用効果が得られる。
〔実施例２〕
（実施例２の構成）
本発明の実施例２としての遊星歯車減速機構付スタータでは、図９に示すように、遊星歯車減速機構６’のうちサンギヤ３、インターナルギヤ２”、遊星ギヤ４および駆動軸５からなる減速歯車部分の構成は、おおむね実施例１と同一である。実施例１と異なるのは、凹凸面７”を形成しているインターナルギヤ２”、凹凸面７”に押圧力をもって当接するスプリング８”、およびクッション９’の形状である。
【００６６】
すなわち、インターナルギヤ２”は、前端面の中程から前方へ突出している中空円筒状の前端部張出２５を有し、前端部張出２５の外周面には、周方向に凹凸が配設されている凹凸面７”が形成されている。一方、スプリング８”は、センタケース１２にビス８７で固定されている点は実施例１のもの８と同じであるが、打ち出し形状およびプレス成形形状が実施例１のスプリング８と異なっている。つまり、本実施例のスプリング８”では、腕部８２”が外周近くから立ち上がっており、腕部８２”の先端に形成されている斜面部８４”は、凹凸面７”に外周方向から押圧力をもって当接している。
【００６７】
ここで、斜面部８４”の外周面には、センタケース１２の外筒の内周面との間に挟持されているクッション９’が当接している。クッション９’は、ドーナツ状のゴム弾性部材であって、そのゴム弾性力で斜面部８４”を押圧付勢している。それゆえ、スプリング８”の斜面部８４”は、スプリング８”のバネ弾性力とクッション９’のゴム弾性力との両方により、付勢されて凹凸面７”に当接している。
【００６８】
（実施例２の作用効果）
本実施例においても、実施例１およびその変形態様４に相当する作用効果が得られる。したがって、本実施例の遊星歯車減速機構付スタータによれば、従来技術による製品よりも安価でありながら、噛み合い衝撃を緩和する効果と始動時の騒音（特にバックラッシ騒音）を低減する効果とが発揮される。
【００６９】
（実施例２の変形態様）
本実施例に対しても、実施例１に対する各変形態様に相当する各種の変形態様が可能であり、相当する作用効果が得られる。また、前述の実施例２は、実施例１の凹凸面７を移した変形態様とも考えられ、同様にして次のような変形態様も可能である。
【００７０】
第１に、インターナルギヤ２の外周面２３（図２参照）に凹凸面が形成され、センタケース１２の外筒の内周面等にバネ弾性部材（スプリング）が固定されている構成の変形態様が可能である。本変形態様ではスタータの直径は幾分大きくなるが、スタータの全長を延ばすことなく、凹凸面およびスプリングを備えることができるという利点がある。
【００７１】
第２に、インターナルギヤ２の後端面２２（図２参照）に凹凸面が形成され、センタケース１２の外筒またはプレート１３にバネ弾性部材（スプリング）が固定されている構成の変形態様も可能である。本変形態様では、スタータの直径を膨らませることなく、凹凸面およびスプリングを備えることができるという利点がある。また、遊星ギヤ４およびインターナルギヤ２を外すことなく、凹凸面およびスプリングにアクセスできるので、整備性が向上するという効果もある。
【００７２】
第３に、インターナルギヤ２の貫通孔２０を形成している内周縁（図２参照）に凹凸面が形成され、センタケース１２にバネ弾性部材（スプリング）が固定されている構成の変形態様も可能である。本変形態様では、スタータの直径を膨らませることなく、凹凸面およびスプリングを備えることができ、全体をコンパクトにまとめられるという利点がある。
【００７３】
第５に、以上の各変形態様において凹凸面とスプリングとを逆転し、センタケース１２またはプレート１３に凹凸面が形成され、インターナルギヤ２にスプリングが固定されている変形態様も可能である。本変形態様においても、実施例１の変形態様４に相当する作用効果が得られる。
〔実施例３〕
（実施例３の構成）
本発明の実施例３としての遊星歯車減速機構付スタータは、概ね実施例１と同様の構成であるが、図１０に示すように、センタケース１２Ａ、インターナルギヤ２Ａ、およびスプリング８Ａが実施例１と異なっている。
【００７４】
すなわち、本実施例では、ハウジングの一部としてのセンタケース１２の外筒の内周面に形成されている凹凸面７Ａと、インターナルギヤ２の外周面に形成されている凹凸面７Ａ’とが、スプリング８Ａを挟んで対向している。
スプリング８Ａは、周方向に閉じている帯状の板バネ材からなる波板であり、センタケース１２Ａの凹凸面７Ａとインターナルギヤ２Ａの凹凸面７Ａ’との間で略半径方向に押圧挟持されている。スプリング８Ａは、周方向に波うっており、凸部８５と凹部８６とが交番に形成されている。
【００７５】
凹凸面７Ａと凹凸面７Ａ’とは、周方向に互いに同数の凹凸が形成されており、両凹凸面７Ａ，７Ａ’に押圧力をもって当接しているスプリング８Ａの波の数もこれと同数である。
（実施例３の作用効果）
それゆえ、インターナルギヤ２Ａに所定の範囲でトルクが加わると、インターナルギヤ２Ａとセンタケース１２Ａとの間に挟持されているスプリング８Ａが弾性変形して、インターナルギヤ２Ａは回動する。上記トルクが所定値を越えなければ、インターナルギヤ２Ａの回動は所定の範囲で止まり、その後トルクが減少するとインターナルギヤ２Ａは復元する。この復元トルクにより、実施例１と同様のバックラッシ騒音の低減効果が得られる。
【００７６】
一方、上記トルクが所定値を越えれば、インターナルギヤ２Ａとスプリング８Ａとの間、または、センタケース１２Ａとスプリング８Ａとの間に、凸部を越える滑りが生じ、インターナルギヤ２Ａは過大なトルクが収まるまで回動する。インターナルギヤ２Ａが回動している間は、過大なトルクはセンタケース１２Ａやサンギヤ３に伝達されないので、実施例１と同様に噛み合い衝撃などの衝撃荷重は緩和される。
【００７７】
したがって、本実施例の遊星歯車減速機構付スタータによれば、実施例１と異なる構成でも実施例１と同様の効果を得ることが可能である。また、実施例１と異なり、スプリング８Ａが固定されていないので、接合不具合に起因する故障がなく、その分だけ信頼性が向上している。なお、実施例１のスプリング８およびビス８７（図２参照）は本実施例では必要ないので、その収容空間を省略でき、本実施例のスタータは、実施例１ものよりも軸長方向に短縮されている。
【００７８】
（実施例３の変形態様）
本実施例に対しては、インターナルギヤ２の前端面２４（図２参照）とセンタケース（図略）の中空円盤との間に、板バネ材料からなるリング状の波板スプリングを押圧挟持している構成の変形態様が可能である。ここで、波板スプリングの表面は、放射状に所定数だけ波打っている。インターナルギヤ２の前端面２４には凹凸面７が形成され、対向するセンタケースの中空円盤にも他の凹凸面（図略）が形成されており、両凹凸面の凹凸の数と波板スプリングの波の数とは同数である。
【００７９】
波板スプリングは、インターナルギヤ２の回動につれて、インターナルギヤ２の前端面２４に形成されている凹凸面７と、対向するセンタケースの中空円盤に形成されている他の凹凸面との間で圧縮され、弾性エネルギを蓄積する。
それゆえ、インターナルギヤ２に所定の範囲でトルクが加わると、インターナルギヤ２とセンタケースとの間に挟持されている波板スプリングが弾性変形して、インターナルギヤ２はわずかに回動する。上記トルクが所定値を越えなければ、インターナルギヤ２の回動は所定の範囲で止まり、その後トルクが減少するとインターナルギヤ２は復元する。この復元トルクにより、実施例１や実施例３と同様に、バックラッシ騒音の低減効果が得られる。
【００８０】
一方、上記トルクが所定値を越えれば、インターナルギヤ２と波板スプリングとの間、または、センタケースと波板スプリングとの間に、凸部を越える滑りが生じ、インターナルギヤ２は過大なトルクが収まるまで回動する。インターナルギヤ２が回動している間は、過大なトルクがセンタケースやサンギヤ３（図２参照）に伝達されないので、実施例１や実施例３と同様に、噛み合い衝撃などの衝撃荷重は緩和される。
【００８１】
したがって、実施例３と構成が若干異なる本変形態様によっても、実施例１や実施例３と同様の効果を得ることが可能である。また、実施例３と同様に、波板スプリングが固定されていないので、接合不具合に起因する故障がなく、信頼性は向上している。なお、実施例３と異なり、センタケースの外周部に凹凸がないのでスタータへの組み込みが容易であるとともに、スタータの容積増大が少ないとういう利点もある。
【００８２】
〔実施例４〕
（実施例４の構成）
本発明の実施例３としての遊星歯車減速機構付スタータは、概ね実施例１（図１および図２参照）と同様の構成である。実施例１と異なるのは、図１１に示すように、外筒の内周側に凹凸面７Ｂが形成されているセンタケース１２Ｂと、外周面に凹凸面７Ｂ’が形成されているインターナルギヤ２Ｂとを有する点である。さらに、実施例３とも異なるのは、実施例３の波板状のスプリング８Ａに代えて、丸棒状のゴム弾性体であるゴム丸棒９０が複数個、駆動軸５と軸長方向を合わせて配設され、両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’に押圧挟持されていることである。
【００８３】
（実施例３の作用効果）
前述のように本実施例では、センタケース１２Ｂの凹凸面７Ｂとインターナルギヤ２Ｂの凹凸面７Ｂ’との間に、ゴム丸棒９０が挟持されている。
それゆえ、インターナルギヤ２Ｂにトルクがかかっていない間は、ゴム丸棒９０のゴム弾性で両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’は、互いに凹部を合わせた状態で安定している。
【００８４】
インターナルギヤ２Ｂに所定の範囲のトルクがかかった場合には、インターナルギヤ２Ｂはわずかに回動する。その際、ゴム丸棒９０は両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’に接したまま転がり、両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’の対向する斜面同士のあいだで圧縮されて、反発力を生じる。その反発力により、インターナルギヤ２Ｂにかかるトルクと釣り合う反トルクが、ゴム丸棒９０を介してセンタケース１２Ｂとの間に生じ、トルクと反トルクとが釣り合って、インターナルギヤ２Ｂの回動は停止する。
【００８５】
インターナルギヤ２Ｂにかかるトルクが所定の範囲内で変動する場合には、ゴム丸棒９０を挟む両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’の釣り合い位置は変化し、インターナルギヤ２Ｂは往復回動する。その結果、インターナルギヤ２Ｂにかかるトルクが緩んだ場合にも、ゴム丸棒９０の弾性反発力で各歯車の歯面は互いに押しつけられた状態に保たれ、バックラッシ騒音の発生は防止される。
【００８６】
インターナルギヤ２Ｂにかかるトルクが、ゴム丸棒９０による反トルクの限界を越えて大きい場合には、ゴム丸棒９０は両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’の凸部を越えて転がり、インターナルギヤ２Ｂは大きく回動または回転して過大なトルクを逃がす。その結果、噛み合い衝撃などの過大な衝撃トルクによって各部にかかる衝撃荷重を緩和することができ、スタータの故障を防止することができる。
【００８７】
以上のように、本実施例に遊星歯車減速機構付スタータによれば、前述の各実施例と同様に、シンプルかつ安価な構成で衝撃緩和と始動時騒音の低減との両方を達成することができる。さらに本実施例では、ゴム丸棒９０は両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’上で転がるのみであるから、両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’に摩耗や摩滅がほとんど生じないので、長寿命化できるという効果がある。また、同じ理由で、両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’で摩擦音や打撃音が発生しないので、よりいっそう始動時騒音が静かになるという効果もある。
【００８８】
（実施例３の変形態様）
前述の実施例３のゴム丸棒９０（図１１参照）を、パイプ状のバネ弾性体であるパイプバネで置換した変形態様も可能であり、実施例３に準ずる作用効果を得ることができる。
本変形態様では、必要に応じて複数のパイプバネの間隔を所定の間隔に保つためのリテーナを使用してもよい。リテーナには種々のものが考えれるが、例えば図１２に示すように、同軸に所定の距離をおいて配設されている二つのリング部材９８と、両リング部材９８を両端で連結する複数の線材９７とからなるリテーナ９６が使用できる。線材９７は、両リング部材の周上に等間隔で配設されており、パイプバネ（図示せず）は、組み立ての過程で線材９７に通されて、線材９７のまわりに保持されている。
【００８９】
本変形態様によれば、上記の作用効果に加えて、パイプバネが両凹凸面７Ｂ，７Ｂ’間の所定の位置を外れる心配がないという効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１としてのスタータの構成を示す部分半断面図
【図２】 実施例１のスタータ要部の構成を示す部分半断面図
【図３】 実施例１のインターナルギヤとスプリングとの当接部分拡大図
【図４】 実施例１のスプリングの形状を示す組図
（ａ）平面図 （ｂ）部分側面図
【図５】 実施例１の始動時騒音の低減効果を示すグラフ
【図６】 実施例１の変形態様１のインターナルギヤの形状を示す組図
（ａ）正面図 （ｂ）部分側面図
【図７】 実施例１の変形態様２のスプリングの形状を示す組図
（ａ）平面図 （ｂ）正面図 （ｃ）側面図
【図８】 実施例１の変形態様３の要部の構成を示す部分半断面図
【図９】 実施例２のスタータ要部の構成を示す部分半断面図
【図１０】実施例３のスタータ要部の形状を示す部分断面図
【図１１】実施例４のスタータ要部の形状を示す部分断面図
【図１２】実施例４の変形態様１のリテーナの形状を示す斜視図
【符号の説明】
１：ドライブハウジング
１２，１２Ａ，１２Ｂ：センタケース（１と併せて本発明におけるハウジング）
１２１：突条 １３：プレート
２，２’，２Ａ，２Ｂ：インターナルギヤ
２０：貫通孔 ２１：歯面（内周面） ２２：後端面
２３：外周面 ２４：前端面 ２５：前端部張出
３：サンギヤ ３０：モータ ３１：回転子 ３２：固定子
３３：モータ軸 ３５：ワッシャ ３６：ヨーク
４：遊星ギヤ ４０：軸受け
５：駆動軸 ５０：遊星ギヤ保持部 ５１：フランジ部
５２：遊星ギヤ軸 ５３：クラッチ ５４：ピニオンギヤ
５５：サークリップ ５６：スラストワッシャ
６，６’：遊星歯車減速機構
７，７’７Ａ，７Ａ’，７Ｂ，７Ｂ’：凹凸面
７１：頂面 ７２：下り斜面 ７３：底面 ７４：上り斜面
７５：凸部 ７６：凹部 ７７，７８：斜面
８，８’，８”，８Ａ：バネ弾性部材（スプリング）
８０，８０’：ビス孔 ８１，８１’，８１”：平面部
８２，８２’，８２”：腕部 ８３：リング部 ８４：斜面部
８５：凸部 ８６：凹部 ８７：ビス
９：ゴム弾性部材（クッション） ９０：ゴム丸棒
９２：マグネットスイッチ ９３：ドライブレバー
９６：リテーナ ９７：線材 ９８：リング部材
Ｆ：フライホイール Ｒ：回転移動方向[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of starters for starting engines.
[0002]
[Prior art]
Starters mounted on vehicles such as automobiles in recent years are required to be miniaturized because of the high density in the engine room. At the same time, weight reduction is also required for the purpose of improving fuel consumption. Therefore, small and light internal deceleration type starters are now mainstream, and this trend is expected to increase in the future.
[0003]
The internal reduction type starter is equipped with a small and lightweight high-speed rotation motor and a reduction mechanism that increases the torque by decelerating the rotation of the motor, making the starter small and lightweight without reducing the shaft output at the start. It has become. There are several types of the speed reduction mechanism. Of these, the planetary gear speed reduction mechanism is suitable for reduction in size and weight because a relatively high reduction ratio can be obtained. A starter incorporating this planetary gear reduction mechanism is called a starter with a planetary gear reduction mechanism.
[0004]
To reduce the size and weight, it is effective to drive the pinion by increasing the torque with a reduction mechanism with a high reduction ratio by using a starter motor that rotates at high speed even at low torque, but on the other hand, to increase the reduction ratio of the reduction mechanism Also comes with a penalty. That is, when the reduction ratio is high, the starter motor can be reduced in size, and the moment of inertia of the armature is also reduced. However, when observed from the side of the drive shaft that drives the pinion, the equivalent inertia moment of the armature increases in proportion to the square of the reduction ratio. Therefore, the higher the reduction ratio, the greater the inertia moment around the drive shaft. As a result of the increased moment of inertia around the drive shaft, the impact (meshing impact) generated at the moment when the rotating starter pinion gear meshes with the ring gear on the engine side becomes more severe, and the impact load applied to the deceleration mechanism, etc. increases. Yes. As a result, the demands on the strength of the speed reduction mechanism, the housing, the starter mounting portion, and the like have become severe, and there has been a problem that the weight reduction effect due to the high reduction ratio may be reduced. In addition, there is an increase in noise generated due to the meshing impact, which causes a problem in soundproofing.
[0005]
In order to solve these problems, the applicant of the present application has developed a technology disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-277859, and has already released a product in which the technology is applied to a starter with a planetary gear reduction mechanism to the market. Yes.
This starter with a planetary gear speed reduction mechanism (conventional technology) includes a friction disk that rotates together with the internal gear of the planetary gear speed reduction mechanism, and a member that holds the disk with a predetermined pressing force. Since the member is fixed to the housing, when torque is applied to the internal gear, friction torque is generated as a reaction force with the friction disk, and until the torque applied to the internal gear exceeds a predetermined value, Does not allow rotation of internal gear. When an excessive torque is applied to the internal gear due to a meshing impact or the like, slip occurs between the member and the friction disk, the internal gear rotates, and the excessive torque shock is alleviated. In this way, the meshing impact is alleviated. Therefore, in the starter with the planetary gear speed reduction mechanism, the weight of the strength member is reduced by reducing the impact load and the noise is reduced by reducing the impact noise.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to the starter with the planetary gear speed reduction mechanism, the meshing impact is alleviated, but there still remains a problem that noise at the start of the engine is generated due to backlash and the noise cannot be ignored.
That is, in the starter with a planetary gear speed reduction mechanism, compared to a starter without a speed reduction mechanism, there are more sun gears, planetary gears and internal gears and gears constituting the planetary gear speed reduction mechanism, and there are also many meshes between them. Therefore, since the backlash generated at the meshing portion of the gears overlaps, the overall backlash is considerably larger than that of the starter without the speed reduction mechanism.
[0007]
On the other hand, in a normal piston engine, the load torque varies as the crankshaft rotates. The load torque fluctuation may reverse the sign of the load torque depending on the angular position of the crankshaft. Although a flywheel is provided for the purpose of suppressing the pulsation of the angular velocity of the crankshaft associated with the load torque fluctuation, the pulsation of the angular velocity (that is, the angular acceleration that periodically changes between positive and negative) cannot be made zero.
[0008]
Therefore, the flywheel with pulsating angular velocity sometimes accelerates the pinion gear of the starter via a ring gear formed on the outer periphery of the flywheel. In this case, noise due to backlash occurs. As described above, in the starter with a planetary gear speed reduction mechanism, the backlash is large and the equivalent moment of inertia is also large due to the high reduction ratio. Therefore, the generated noise may be so large that it cannot be ignored.
[0009]
That is, the starter with a planetary gear speed reduction mechanism according to the prior art has a disadvantage that noise due to backlash occurs when the engine is started, and the noise is larger than the starter without the speed reduction mechanism by the amount of backlash.
Accordingly, the present invention is to solve the problem of providing a starter with a planetary gear speed reduction mechanism in which noise (hereinafter referred to as backlash noise) generated due to backlash in the starter when the engine is started is reduced. To do.
[0010]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
In order to solve the above problems, the inventors have invented the following means.In addition, the number of the claim referred here is a thing at the time of this-application application.
(First means: uneven surface on one side)
A first means of the present invention is a starter with a planetary gear speed reduction mechanism according to
[0011]
In this means, the internal gear is held so that the holding state of the internal gear with respect to the housing is in any one of the three states of the stationary engagement state, the rotational displacement engagement state, and the overriding state.
Since the planetary gear speed reduction mechanism of the starter with the planetary gear speed reduction mechanism of this means is configured as described above, the relationship between the housing and the internal gear depends on the torque applied from the planetary gear to the internal gear. A street condition occurs.
[0012]
The first state is a no-load state. In this state, no torque is applied to the internal gear, and the internal gear is fixed to the housing in a stationary engagement state.
The second state is a normal load state. In this state, although torque is applied to the internal gear, a torque as large as the meshing impact torque is not applied. Therefore, although the internal gear slightly rotates when a torque larger than a predetermined initial torque is applied, the rotation restricting torque is increased by the amount of rotational displacement with respect to the housing, and the rotation of the internal gear is stopped. That is, when the torque applied to the internal gear is larger than the initial torque and smaller than the limit torque, the internal gear rotates only by a displacement corresponding to the torque.
[0013]
As a result, in this normal load state, the internal gear of this means stops with respect to the housing without continuing rotation (sliding). Therefore, in the above normal load state, the motor shaft output is transmitted to the drive shaft through the planetary gear reduction mechanism with little loss as in the case of the starter with the planetary gear reduction mechanism in which the internal gear is fixed to the housing. Is done.
[0014]
The third state is an overload state. In this state, an excessive torque exceeding the limit torque is applied to the internal gear, such as the meshing impact torque, and the internal gear rotates with respect to the housing. Therefore, since the excessive load applied to the internal gear is absorbed by the rotation of the internal gear and is not directly transmitted to the housing, the impact load applied to the starter is reduced. Further, the impact torque transmitted to the sun gear connected to the armature shaft of the motor is also reduced by the rotation of the internal gear.
[0015]
Therefore, according to this means, an impact load such as a meshing impact can be absorbed, and it is not necessary to tighten the requirements for the strength of each constituent member. Therefore, a lightweight and small starter with a planetary gear reduction mechanism is provided at low cost. be able to. When the overload state ends, the normal load state or no-load state where the internal gear does not rotate is quickly restored.
[0016]
The fourth state is a fluctuating load state in which the load torque applied to the drive shaft fluctuates with the rotation of the crankshaft of the engine, and the value of the load takes not only a positive value but also a zero or negative value. In this state, the direction of the torque applied to the internal gear is changed due to the pulsating load, and the torque fluctuates in the same manner as the load and intermittently takes zero or a negative value.
[0017]
Then, the internal gear goes back and forth between the rotational displacement engagement states before and after the stationary engagement state and rotates slightly. That is, the internal gear rotates by a relatively small rotation angle corresponding to the torque fluctuation and reciprocates to absorb the fluctuation torque. The internal gear is given a predetermined rotation restricting torque to the housing along with the slight reciprocation. Therefore, even if the load applied to the drive shaft may take a negative value intermittently, the meshing of the gears in the planetary gear speed reduction mechanism is loosened, and backlash does not cause backlash. As a result, the starter with a planetary gear speed reduction mechanism of this means has a large equivalent moment of inertia due to a high reduction ratio, but noise at the time of start (backlash noise) due to backlash hardly occurs and is greatly reduced.
[0018]
Therefore, according to the present means, the backlash noise can be reduced as compared with the prior art while being a small and light starter with a planetary gear reduction mechanism as in the prior art. As a result, there is an effect that the noise at the time of starting the engine that can be heard by the occupant and the surrounding people is reduced as a whole.
(Second means)
The second means of the present invention is the starter with a planetary gear reduction mechanism according to
[0019]
In this means, a spring elastic member (hereinafter referred to as a spring) made of a leaf spring comes into contact with an uneven surface formed on a surface facing the motor of the internal gear (hereinafter referred to as a back surface). The same effects as the first means described above are produced. Here, it is relatively easy to form an uneven surface on the back surface of the internal gear at the time of manufacture, and the spring is easy to manufacture by stamping or pressing, and is also easily fixed to the housing. Further, in the process of assembling the starter, when inserting the internal gear into the housing to which the spring is fixed, the spring does not hinder the insertion of the internal gear, so that the assembly is easy.
[0020]
Therefore, according to this means, in addition to the effect of the first means described above, there is an effect that the manufacture is easy and it can be produced at low cost.
Further, in this means, the concave and convex surface and the spring are accommodated in a narrow hollow cylindrical space in contact with the back surface of the internal gear, and the diameter of the portion of the housing that stores the internal gear can be increased. Absent. Therefore, according to this means, an increase in the volume of the starter with the planetary gear speed reduction mechanism due to the provision of the uneven surface and the spring can be suppressed to the minimum.
[0021]
(Third means)
The third means of the present invention is the starter with a planetary gear speed reduction mechanism according to claim 4.
In this means, since the spring elastic member is a ring-shaped plate spring member having a plurality of cut-and-raised portions, it can be easily manufactured by a well-known processing method such as punching, punching and bending from a plate material of a spring alloy. it can. Further, since the shape is a ring shape, when it is fixed to the housing, it does not rotate around the drive shaft if it is fixed at least in one place, thereby reducing the man-hour required for fixing the spring elastic member. It is possible. Therefore, according to this means, in addition to the effect of the first means described above, there is an effect that manufacture of the starter with the planetary gear speed reduction mechanism of the present invention becomes inexpensive and easy.
[0022]
Further, in this means, since the plurality of cut and raised portions are arranged at equal intervals on the circumference, the pressing force applied to the internal gear is substantially equal around the axis. Therefore, according to the present means, in addition to the effect of the first means described above, since an unbalanced pressing force is not applied to the internal gear, there is also an effect that uneven wear is not generated in the internal gear, the planetary gear, or the like. is there.
[0023]
(Fourth means)
The fourth means of the present invention is the starter with a planetary gear speed reduction mechanism according to
In this means, the rubber elastic member is pressed and urged so that the spring elastic member is in contact with the uneven surface. Therefore, the spring elastic member abuts against the uneven surface with a force larger than the pressing force exerted only by the spring elastic member, and even if the diameter of the internal gear on which the uneven surface is formed is small, the internal gear rotates. Sufficient frictional force or contact force is generated to hold down. Therefore, according to this means, in addition to the effects of the first means described above, even a small planetary gear reduction mechanism can provide a sufficiently strong impact mitigating action and a reduction effect of backlash noise.
[0024]
Further, the rubber elastic member has a stronger shock absorbing action and damping action than the spring elastic member. In this means, since the rubber elastic member is in press contact with the spring elastic member, the rubber elastic member absorbs vibration generated in the spring elastic member, noise in the housing, etc., and quickly attenuates it. Therefore, according to this means, in addition to the effect of the first means described above, there is an effect that noise at the time of starting is further reduced.
[0025]
(5th means: uneven surface on both sides)
The fifth means of the present invention is the starter with a planetary gear reduction mechanism according to
In this means, the surface of the housing and the internal gear that are opposite to each other is provided with uneven surfaces that are uneven in the circumferential direction, and the elastic member is sandwiched between the uneven surfaces. . Therefore, when the rotational torque applied to the internal gear is extremely large, such as at the time of the meshing impact of the pinion gear, slipping or rolling occurs between the elastic member and at least one uneven surface, and the impact load is alleviated. The Further, when the torque applied to the internal gear fluctuates within a predetermined range, the elastic member does not move over the convex portion of the concave and convex surface, and ascends and descends the slope of the concave and convex surface according to the varying torque. Absorbs torque fluctuations. As a result, the internal gear slightly rotates in the direction opposite to the normal torque direction to close the space between the tooth surfaces, thereby preventing a gap from being generated, thereby preventing the occurrence of backlash noise. Except for the case where the torque applied to the internal gear is large and the elastic member moves beyond the convex portion of the concavo-convex surface, the planetary gear reduction mechanism transmits the power of the motor to the drive shaft with low loss.
[0026]
Therefore, according to this means, the occurrence of backlash noise can be prevented while reducing the meshing impact, and the same effect as that of the first means described above can be mentioned with a different configuration. In addition, since the elastic member is merely sandwiched between the two concavo-convex surfaces, there is an effect that the fixing work of the elastic member is not necessary and the assembly man-hour is reduced. Furthermore, since there is no possibility of failure due to a failure of the fixing means, there is an effect that reliability is improved.
[0027]
(Sixth means)
The sixth means of the present invention is the starter with a planetary gear speed reduction mechanism according to claim 7.
In this means, since the elastic member is a ring-shaped corrugated plate made of a leaf spring, it is not only easy to manufacture, but an appropriate pressing force is generated between the irregular surface by the spring elastic force of the leaf spring. Damping due to friction with the surface is obtained.
[0028]
Therefore, according to this means, in addition to the effects of the fifth means described above, there are effects that the elastic member is inexpensive to manufacture and sufficient damping can be obtained.
(Seventh means)
The seventh means of the present invention is the starter with a planetary gear speed reduction mechanism according to
In this means, both the concave and convex surfaces are formed in the shape of a coaxial cylindrical surface, and the elastic member sandwiched between them is a round bar-shaped rubber elastic body (the former) or a pipe-shaped spring elastic body (the latter).
[0029]
When the elastic member is the former, as the internal gear rotates, the rubber round bar rolls between the concave and convex surfaces and is applied to the inclined surface of the concave and convex surfaces. To communicate. When an extremely large torque is applied to the internal gear due to a meshing impact or the like, the rubber round bar rolls over the convex portion of the concavo-convex surface and the internal gear rotates, so that the impact load is reduced. When the torque applied to the internal gear fluctuates within a predetermined range, the rubber rod moves up and down the uneven surface according to the fluctuating torque, and the internal gear slightly rotates back and forth to change the torque. Absorb. As a result, the internal gear slightly rotates in the direction opposite to the normal torque direction to close the space between the tooth surfaces, thereby preventing a gap from being generated, thereby preventing the occurrence of backlash noise. The planetary gear speed reduction mechanism transmits the power of the motor to the drive shaft with low loss, except when the torque applied to the internal gear is large as in a meshing impact and the rubber round bar rolls over the convex portion of the concave and convex surface.
[0030]
Therefore, in this case as well, the same effect as the fifth means can be obtained, and the elastic member is a round bar-shaped rubber elastic body and only rolls between the two uneven surfaces. There is an effect that it can be quiet.
On the other hand, when the elastic member is the latter, the same impact load mitigating action and backlash preventing action are exhibited. Furthermore, in this case, since the elastic member can be manufactured simply by cutting the pipe material, the elastic member is inexpensive. In addition, since the elastic member can be formed of a material such as an alloy that hardly wears down, a starter with a planetary gear reduction mechanism having a longer life can be provided.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The embodiment of the starter with a planetary gear speed reduction mechanism of the present invention will be described clearly and sufficiently in the following examples and the like so that a person skilled in the art can understand it.
[Example 1]
(Overall configuration of Example 1)
As shown in FIG. 1, the starter with a planetary gear speed reduction mechanism according to the first embodiment of the present invention is a drive that drives the
[0032]
The starter also includes a
[0033]
(Configuration of
A
[0034]
The
The
[0035]
The
(Configuration of planetary gear reduction mechanism of Embodiment 1)
As shown in FIG. 2, the planetary gear
[0036]
The
The
[0037]
A plurality of planetary gears 4 are arranged on the circumference at equal intervals. The planetary gears 4 are driven by the
[0038]
The fitting depth between the
In the planetary gear
[0039]
(Uneven surface and spring of Example 1)
Of the constituent elements of the planetary gear
[0040]
That is, as shown in FIG. 3, the uneven surface 7 is formed of trapezoidal
[0041]
As shown in FIG. 4A, the
[0042]
The number of irregularities formed on the irregular surface 7 is an integral multiple of the number of
(Main effects of Example 1)
Since the starter with the planetary gear speed reduction mechanism of the present embodiment is configured as described above, it exhibits the following excellent operational effects.
[0043]
That is, at the contact portion between the concave and convex surface 7 of the
The first state is a no-load state. In this state, no torque is applied to the
[0044]
The second state is a normal load state. In this state, although torque is applied to the internal gear 2 (the rotation direction of the outer peripheral portion is indicated by R in FIG. 3), torque as large as the meshing impact torque is not applied. Therefore, although the
[0045]
As a result, in this normal load state, the
[0046]
The third state is an overload state. In this state, an excessive torque such as a meshing impact torque is applied to the
[0047]
Therefore, according to this embodiment, it is possible to absorb an impact load such as a meshing impact, and it is not necessary to tighten the requirements for the strength of each component member. Therefore, a lightweight and small starter with a planetary gear reduction mechanism is provided at low cost. can do. When the overload state ends, the
[0048]
The fourth state is a fluctuating load state, where the torque load applied to the
[0049]
Then, the
[0050]
That is, according to the present embodiment, the generation of the noise described above is prevented. As a result, there is an effect that the noise at the time of starting the engine that can be heard by the occupant and the surrounding people is also reduced as a whole.
In order to confirm this effect, the inventors assembled a prototype starter with a planetary gear speed reduction mechanism of this example in a vehicle, and conducted a noise test to measure noise with a microphone installed approximately 1 m away from the vehicle body when starting the engine. went. As a result, as shown in FIG. 5 (● is the prior art, ○ is the present embodiment), the noise level is reduced by several decibels over almost the entire audible frequency range, and the planetary gear reduction mechanism of the present embodiment is attached. The effectiveness of the starter could be verified.
[0051]
(Other effects of Example 1)
Further, in the starter with a planetary gear speed reduction mechanism of this embodiment, the uneven surface 7 is formed on the surface opposite to the
[0052]
Therefore, according to the starter with the planetary gear speed reduction mechanism of the present embodiment, not only can the meshing impact be reduced and the backlash noise can be reduced, but there is also an effect that the manufacture is easy and can be produced at low cost. In other words, according to this embodiment, a starter with a planetary gear speed reduction mechanism can be provided at a lower cost compared with a starter with a planetary gear speed reduction mechanism according to the prior art that has an impact mitigation action but no backlash noise reduction action. There is an effect that can be.
[0053]
In addition, in the present embodiment, the uneven surface 7 and the
[0054]
Furthermore, in the starter with a planetary gear speed reduction mechanism of this embodiment, the
[0055]
Further, in this embodiment, since the
[0056]
(
In Example 1, the concave-convex surface 7 on the front end surface of the
Therefore, in this modified embodiment, as shown in FIGS. 6A to 6B, the uneven surface 7 ′ on the outer peripheral portion of the
[0057]
Further, the ascending
[0058]
(
In the first embodiment, the
For example, as shown in FIGS. 7A to 7C, a deformation mode having a
[0059]
A single spring 8 'may be fixed to the center case 12', or a plurality of springs 8 'may be fixed to the center case 12'.
The shape of the concavo-convex surface 7 of the
The means for fixing the
[0060]
(
As shown in FIG. 8, a rubber cushion 9 is provided between the
In this modification, the cushion 9 presses and urges the sloped
[0061]
Further, since the cushion 9 which is a rubber elastic member has a stronger shock absorbing action and damping action than the
[0062]
In this modification, the cushion 9 is assumed to be fitted between the
Further, the cushion 9 does not need to be a solid rubber elastic member, and may be a hollow rubber elastic member or a sponge-like rubber elastic member.
[0063]
(Modification 4 of Example 1)
In this modified embodiment (not shown), in contrast to the first embodiment (see FIG. 2), an uneven surface in which unevenness is arranged in the circumferential direction is formed on the
[0064]
Also by this modification, the same effect as Example 1 is acquired. Furthermore, it is easy to form an uneven surface by a press or the like during the manufacturing process of the
[0065]
With respect to this modified mode, modified modes corresponding to the modified
[Example 2]
(Configuration of Example 2)
In the starter with a planetary gear speed reduction mechanism as the second embodiment of the present invention, as shown in FIG. 9, the speed reduction mechanism comprising the
[0066]
That is, the
[0067]
Here, a cushion 9 ′ held between the outer peripheral surface of the
[0068]
(Effect of Example 2)
Also in the present embodiment, operational effects corresponding to the first embodiment and the modified embodiment 4 thereof can be obtained. Therefore, according to the starter with the planetary gear speed reduction mechanism of the present embodiment, the effect of reducing the meshing impact and the effect of reducing the starting noise (particularly the backlash noise) are exhibited while being cheaper than the products of the prior art. Is done.
[0069]
(Modification of Example 2)
Also for the present embodiment, various modified embodiments corresponding to the modified embodiments of the first embodiment are possible, and corresponding operational effects can be obtained. The above-described second embodiment is also considered to be a modified form in which the uneven surface 7 of the first embodiment is transferred, and the following modified forms are possible in the same manner.
[0070]
First, a deformation in which an uneven surface is formed on the outer peripheral surface 23 (see FIG. 2) of the
[0071]
Secondly, there is a modification in which an uneven surface is formed on the rear end surface 22 (see FIG. 2) of the
[0072]
Thirdly, a modified embodiment in which an uneven surface is formed on the inner peripheral edge (see FIG. 2) forming the through
[0073]
Fifth, in each of the above deformation modes, the uneven surface and the spring are reversed so that the
Example 3
(Configuration of Example 3)
The starter with a planetary gear speed reduction mechanism as the third embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the first embodiment. However, as shown in FIG. 10, the
[0074]
That is, in this embodiment, the
The
[0075]
The
(Effect of Example 3)
Therefore, when torque is applied to the
[0076]
On the other hand, if the torque exceeds a predetermined value, a slip exceeding the convex portion occurs between the
[0077]
Therefore, according to the starter with the planetary gear speed reduction mechanism of the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even with a configuration different from that of the first embodiment. Further, unlike the first embodiment, the
[0078]
(Modification of Example 3)
In this embodiment, a ring-shaped corrugated spring made of a leaf spring material is pressed between the front end face 24 (see FIG. 2) of the
[0079]
As the
Therefore, when a torque is applied to the
[0080]
On the other hand, if the torque exceeds a predetermined value, slippage that exceeds the convex portion occurs between the
[0081]
Therefore, the same effects as those of the first and third embodiments can be obtained even by this modified embodiment having a slightly different configuration from that of the third embodiment. Further, similarly to the third embodiment, since the corrugated spring is not fixed, there is no failure due to the joining failure, and the reliability is improved. Unlike the third embodiment, since there is no unevenness on the outer periphery of the center case, there is an advantage that the starter can be easily incorporated and the increase in the volume of the starter is small.
[0082]
Example 4
(Configuration of Example 4)
The starter with a planetary gear speed reduction mechanism as the third embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the first embodiment (see FIGS. 1 and 2). A difference from the first embodiment is that, as shown in FIG. 11, a
[0083]
(Effect of Example 3)
As described above, in this embodiment, the
Therefore, as long as no torque is applied to the
[0084]
When a predetermined range of torque is applied to the
[0085]
When the torque applied to the
[0086]
When the torque applied to the
[0087]
As described above, according to the starter with the planetary gear speed reduction mechanism in the present embodiment, both the impact mitigation and the reduction of the start-up noise can be achieved with a simple and inexpensive configuration as in the above-described embodiments. it can. Further, in this embodiment, since the
[0088]
(Modification of Example 3)
A modified embodiment in which the rubber round bar 90 (see FIG. 11) of the above-described third embodiment is replaced with a pipe spring that is a pipe-like spring elastic body is also possible, and an effect similar to that of the third embodiment can be obtained.
In this modification, a retainer for keeping the intervals between the plurality of pipe springs at a predetermined interval may be used as necessary. Various retainers can be considered. For example, as shown in FIG. 12, two ring members 98 that are coaxially arranged at a predetermined distance and a plurality of ring members 98 that connect both ring members 98 at both ends are provided. A
[0089]
According to the present modification, in addition to the above-described operation and effect, there is also an effect that there is no fear that the pipe spring deviates from a predetermined position between both the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial half sectional view showing a configuration of a starter according to a first embodiment.
FIG. 2 is a partial half sectional view showing the configuration of the main part of the starter according to the first embodiment.
FIG. 3 is an enlarged view of a contact portion between the internal gear and the spring according to the first embodiment.
FIG. 4 is a set view showing the shape of the spring of Example 1.
(A) Plan view (b) Partial side view
FIG. 5 is a graph showing the noise reduction effect at the start of Example 1.
FIG. 6 is a set of diagrams illustrating the shape of the internal gear according to the first modification of the first embodiment.
(A) Front view (b) Partial side view
FIG. 7 is a set view showing the shape of a spring according to a second modification of the first embodiment.
(A) Plan view (b) Front view (c) Side view
FIG. 8 is a partial half sectional view showing a configuration of a main part of modified
FIG. 9 is a partial half sectional view showing the configuration of the main part of the starter according to the second embodiment.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the shape of the main part of the starter according to the third embodiment.
FIG. 11 is a partial cross-sectional view showing the shape of a main part of a starter according to a fourth embodiment.
FIG. 12 is a perspective view showing the shape of a retainer according to
[Explanation of symbols]
1: Drive housing
12, 12A, 12B: Center case (housing together with 1 in the present invention)
121: ridge 13: plate
2, 2 ', 2A, 2B: Internal gear
20: Through hole 21: Tooth surface (inner peripheral surface) 22: Rear end surface
23: Outer peripheral surface 24: Front end surface 25: Front end overhang
3: Sun gear 30: Motor 31: Rotor 32: Stator
33: Motor shaft 35: Washer 36: Yoke
4: Planetary gear 40: Bearing
5: Drive shaft 50: Planetary gear holding part 51: Flange part
52: Planetary gear shaft 53: Clutch 54: Pinion gear
55: Circlip 56: Thrust washer
6, 6 ': planetary gear reduction mechanism
7, 7'7A, 7A ', 7B, 7B': Uneven surface
71: Top surface 72: Down slope 73: Bottom surface 74: Up slope
75: Convex part 76:
8, 8 ', 8 ", 8A: Spring elastic member (spring)
80, 80 ': Screw holes 81, 81', 81 ": Plane portion
82, 82 ', 82 ": Arm part 83: Ring part 84: Slope part
85: convex part 86: concave part 87: screw
9: Rubber elastic member (cushion) 90: Rubber round bar
92: Magnet switch 93: Drive lever
96: Retainer 97: Wire material 98: Ring member
F: Flywheel R: Direction of rotational movement
Claims (3)
当該遊星歯車減速機構は、前記インターナルギヤにかかるトルクによって、所定の初期トルク以下では前記ハウジングに対して前記インターナルギヤを固定する静止係合状態と、所定の制限トルク以上では前記ハウジングに対して前記インターナルギヤの回動を許容する乗り越し状態と、前記初期トルクより大きく前記制限トルクより小さいトルクが入力されたときにはその入力トルクに応じて前記ハウジングに対して前記インターナルギヤの回転角変位を許容する回転変位係合状態とのうちいずれかの保持状態になり、
この保持状態は、前記ハウジングに対する前記インターナルギヤの相対回転角位置により、静止係合状態、回転変位係合状態、乗り越し状態、回転変位係合状態の順で繰り返し連続し、
前記の静止係合状態、回転変位係合状態及び乗り越し状態は、前記ハウジング及び前記インターナルギヤのうち一方に周方向に凹凸が形成されている凹凸面と、前記ハウジング及び前記インターナルギヤのうち他方に固定され前記凹凸面に押圧力をもって当接している当接係止部材とによってなされ、
前記凹凸面は、前記インターナルギヤの前記モータに背向する端面に形成されており、前記当接係止部材は、板バネからなるバネ弾性部材であることを特徴とする、
遊星歯車減速機構付スタータ。A motor that generates rotational force, a housing that forms a machine frame of a starter, an internal gear that is rotatably supported with respect to the housing, and a shaft that is coaxially supported by the internal gear and is driven to rotate by the motor A plurality of planetary gears that are engaged with the internal gear and the sun gear and driven by the sun gear, and a planetary gear holding portion that rotatably supports the planetary gear is formed at one end. In a starter having a planetary gear reduction mechanism composed of a drive shaft to which torque is transmitted from a holding portion,
The planetary gear reduction mechanism has a stationary engagement state in which the internal gear is fixed to the housing at a predetermined initial torque or less by a torque applied to the internal gear, and to the housing at a predetermined limit torque or more. And an overriding state allowing rotation of the internal gear, and when a torque greater than the initial torque and smaller than the limit torque is input, the rotational angular displacement of the internal gear relative to the housing according to the input torque Is in one of the holding states of the rotational displacement engagement state that allows
This holding state is continuously repeated in the order of stationary engagement state, rotational displacement engagement state, overriding state, rotational displacement engagement state, depending on the relative rotational angle position of the internal gear with respect to the housing .
The stationary engagement state, the rotational displacement engagement state, and the overriding state include an uneven surface formed with an uneven surface in one of the housing and the internal gear, and the housing and the internal gear. A contact locking member fixed to the other and contacting the uneven surface with a pressing force ;
The concavo-convex surface is formed on an end surface facing the motor of the internal gear, and the contact locking member is a spring elastic member made of a leaf spring.
Starter with planetary gear reduction mechanism.
当該遊星歯車減速機構は、前記インターナルギヤにかかるトルクによって、所定の初期トルク以下では前記ハウジングに対して前記インターナルギヤを固定する静止係合状態と、所定の制限トルク以上では前記ハウジングに対して前記インターナルギヤの回動を許容する乗り越し状態と、前記初期トルクより大きく前記制限トルクより小さいトルクが入力されたときにはその入力トルクに応じて前記ハウジングに対して前記インターナルギヤの回転角変位を許容する回転変位係合状態とのうちいずれかの保持状態になり、
この保持状態は、前記ハウジングに対する前記インターナルギヤの相対回転角位置により、静止係合状態、回転変位係合状態、乗り越し状態、回転変位係合状態の順で繰り返し連続し、
前記の静止係合状態、回転変位係合状態及び乗り越し状態は、前記ハウジング及び前記インターナルギヤのうち一方に周方向に凹凸が形成されている凹凸面と、前記ハウジング及び前記インターナルギヤのうち他方に固定され前記凹凸面に押圧力をもって当接している当接係止部材とによってなされ、
前記当接係止部材は、前記駆動軸まわりに配設されているリング状の板バネからなり、前記凹凸面に当接している複数の切り起こし部または凸設部を周上に等間隔で有することを特徴とする、
遊星減速機構付スタータ。A motor that generates rotational force, a housing that forms a machine frame of a starter, an internal gear that is rotatably supported with respect to the housing, and a shaft that is coaxially supported by the internal gear and is driven to rotate by the motor A plurality of planetary gears that are engaged with the internal gear and the sun gear and driven by the sun gear, and a planetary gear holding portion that rotatably supports the planetary gear is formed at one end. In a starter having a planetary gear reduction mechanism composed of a drive shaft to which torque is transmitted from a holding portion,
The planetary gear reduction mechanism has a stationary engagement state in which the internal gear is fixed to the housing at a predetermined initial torque or less by a torque applied to the internal gear, and to the housing at a predetermined limit torque or more. And an overriding state allowing rotation of the internal gear, and when a torque greater than the initial torque and smaller than the limit torque is input, the rotational angular displacement of the internal gear relative to the housing according to the input torque Is in one of the holding states of the rotational displacement engagement state that allows
This holding state is continuously repeated in the order of stationary engagement state, rotational displacement engagement state, overriding state, rotational displacement engagement state, depending on the relative rotational angle position of the internal gear with respect to the housing .
The stationary engagement state, the rotational displacement engagement state, and the overriding state include an uneven surface formed with an uneven surface in one of the housing and the internal gear, and the housing and the internal gear. A contact locking member fixed to the other and contacting the uneven surface with a pressing force ;
The contact locking member is formed of a ring-shaped leaf spring disposed around the drive shaft, and a plurality of cut-and-raised portions or protruding portions that are in contact with the uneven surface are arranged at equal intervals on the circumference. Characterized by having,
Starter with planetary reduction mechanism.
当該遊星歯車減速機構は、前記インターナルギヤにかかるトルクによって、所定の初期トルク以下では前記ハウジングに対して前記インターナルギヤを固定する静止係合状態と、所定の制限トルク以上では前記ハウジングに対して前記インターナルギヤの回動を許容する乗り越し状態と、前記初期トルクより大きく前記制限トルクより小さいトルクが入力されたときにはその入力トルクに応じて前記ハウジングに対して前記インターナルギヤの回転角変位を許容する回転変位係合状態とのうちいずれかの保持状態になり、
この保持状態は、前記ハウジングに対する前記インターナルギヤの相対回転角位置により、静止係合状態、回転変位係合状態、乗り越し状態、回転変位係合状態の順で繰り返し連続し、
前記の静止係合状態、回転変位係合状態及び乗り越し状態は、前記ハウジング及び前記インターナルギヤのうち一方に周方向に凹凸が形成されている凹凸面と、前記ハウジング及び前記インターナルギヤのうち他方に固定され前記凹凸面に押圧力をもって当接している当接係止部材とによってなされ、
前記当接係止部材を前記凹凸面に押圧付勢しているゴム弾性部材を有することを特徴とする、
遊星歯車減速機構付スタータ。A motor that generates rotational force, a housing that forms a machine frame of a starter, an internal gear that is rotatably supported with respect to the housing, and a shaft that is coaxially supported by the internal gear and is driven to rotate by the motor A plurality of planetary gears that are engaged with the internal gear and the sun gear and driven by the sun gear, and a planetary gear holding portion that rotatably supports the planetary gear is formed at one end. In a starter having a planetary gear reduction mechanism composed of a drive shaft to which torque is transmitted from a holding portion,
The planetary gear reduction mechanism has a stationary engagement state in which the internal gear is fixed to the housing at a predetermined initial torque or less by a torque applied to the internal gear, and to the housing at a predetermined limit torque or more. And an overriding state allowing rotation of the internal gear, and when a torque greater than the initial torque and smaller than the limit torque is input, the rotational angular displacement of the internal gear relative to the housing according to the input torque Is in one of the holding states of the rotational displacement engagement state that allows
This holding state is continuously repeated in the order of stationary engagement state, rotational displacement engagement state, overriding state, rotational displacement engagement state, depending on the relative rotational angle position of the internal gear with respect to the housing .
The stationary engagement state, the rotational displacement engagement state, and the overriding state include an uneven surface formed with an uneven surface in one of the housing and the internal gear, and the housing and the internal gear. A contact locking member fixed to the other and contacting the uneven surface with a pressing force ;
It has a rubber elastic member that presses and urges the contact locking member against the uneven surface,
Starter with planetary gear reduction mechanism.
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