(57)【要約】【課題】  装置の小型化が可能であるとともに内燃機関に装置を取り付けた際に内燃機関からの突出を抑えることが可能な内燃機関の始動装置を提供する。【解決手段】  内燃機関１００のクランク軸に設けられるクランクギア２と、前記クランクギアに始動モータ３の駆動力を伝達する駆動力伝達ギア群４と、前記内燃機関のクランクケース１０２に取り付けられるとともに前記始動モータと前記駆動力伝達ギア群とを保持するギアハウジング５と、を内燃機関の始動装置１に設け、前記駆動力伝達ギア群は、前記始動モータとともに第一の軸線ＣＬ１上に配置される第一ギア群６、１３と、前記第一の軸線と平行な第二の軸線ＣＬ２上に配置されて前記第一ギア群の出力ギア１３と前記クランクギアとを接続するアイドラギア７と、を有している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸に設けられるクランクギアと、前記クランクギアに始動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達ギア群と、前記内燃機関のクランクケースに取り付けられるとともに前記始動モータと前記駆動力伝達ギア群とを保持するギアハウジングと、を備え、
前記駆動力伝達ギア群は、前記始動モータとともに第一の軸線上に配置される第一ギア群と、前記第一の軸線と平行な第二の軸線上に配置されて前記第一ギア群の出力ギアと前記クランクギアとを接続するアイドラギアと、を有していることを特徴とする内燃機関の始動装置。
【請求項２】
前記駆動力伝達ギア群が、前記クランクケースの側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項３】
前記ギアハウジングには、前記ギアハウジング内に配置される少なくとも一つのギアと接触可能な位置にオイルの最低油面位置が設定されるオイル溜まりが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項４】
前記ギアハウジングは、前記駆動力伝達ギア群を保持する保持部と、前記駆動力伝達ギア群を覆って外部と遮断するとともに前記保持部に対して着脱可能なカバー部と、を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータジェネレータとギア手段とをクランクケースに取り付け、このモータジェネレータでクランク軸を駆動する装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
【特許文献１】特開平１１−１１３２２０号公報
【特許文献２】特開平６−１７３８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
クランクケースに組み込む構成では、既存のクランクケースに対して実施する改造規模が大きいので、汎用性が低い。クランクケースに別に取り付けるにしてもエンジンからの突出を抑える必要がある。
【０００４】
そこで、本発明は、装置の小型化が可能であるとともに内燃機関に装置を取り付けた際に内燃機関からの突出を抑えることが可能な内燃機関の始動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関の始動装置は、内燃機関のクランク軸に設けられるクランクギアと、前記クランクギアに始動モータの駆動力を伝達する駆動力伝達ギア群と、前記内燃機関のクランクケースに取り付けられるとともに前記始動モータと前記駆動力伝達ギア群とを保持するギアハウジングと、を備え、前記駆動力伝達ギア群は、前記始動モータとともに第一の軸線上に配置される第一ギア群と、前記第一の軸線と平行な第二の軸線上に配置されて前記第一ギア群の出力ギアと前記クランクギアとを接続するアイドラギアと、を有していることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００６】
本発明の内燃機関の始動装置によれば、アイドラギアを介して第一ギア群の出力ギアとクランクギアとを接続させたので、アイドラギアの径や配置位置を調整することでクランク軸の回転への干渉を防止しつつクランク軸と始動装置とを接近させることができる。そのため、始動装置の内燃機関からの突出を抑えることができる。また、始動モータと第一ギア群とを第一の軸線上に配置したことにより装置を小型化することができるので、さらに内燃機関からの突出を抑えることができる。本発明の始動装置は、アイドラギアの径や位置を調整することでクランク軸の回転半径の異なる種々の内燃機関に対応させることができるので、部品を共通化させることができる。そのため、汎用性を向上させることができる。
【０００７】
本発明の内燃機関の始動装置において、前記駆動力伝達ギア群が、前記クランクケースの側面に取り付けられていてもよい（請求項２）。このような位置に始動装置を取り付けることで、内燃機関の全長の増加を抑えることができる。そのため、内燃機関の搭載性を向上させることができる。
【０００８】
本発明の内燃機関の始動装置において、前記ギアハウジングには、前記ギアハウジング内に配置される少なくとも一つのギアと接触可能な位置にオイルの最低油面位置が設定されるオイル溜まりが設けられていてもよい（請求項３）。ギアハウジングにオイル溜まりを設けることで、始動装置の各ギアへオイルを供給することができる。
【０００９】
本発明の内燃機関の始動装置において、前記ギアハウジングは、前記駆動力伝達ギア群を保持する保持部と、前記駆動力伝達ギア群を覆って外部と遮断するとともに前記保持部に対して着脱可能なカバー部と、を備えていてもよい（請求項４）。ギアハウジングが着脱可能なカバー部を備えていることで、各ギアが噛み合った状態で内部の部品の整備や調整等を実施することができる。また、内燃機関から始動装置を取り外すことなく、作業を行うこともできる。そのため、整備性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上に説明したように、本発明によれば、アイドラギアの径や位置の調整によりクランク軸の回転と干渉させることなく始動装置とクランク軸とを接近させることができる。また、始動モータと第一ギア群とを第一の軸線上に配置したので、始動装置を小型化することができる。そのため、始動装置の内燃機関からの突出を抑えることができる。さらに、本発明の始動装置は、クランク軸の回転半径の異なる種々の内燃機関にアイドラギアの調整で対応させることができるので、汎用性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の始動装置を車両の動力源としての内燃機関に適用した一形態を示している。内燃機関１００はシリンダブロック１０１とクランクケース１０２とを備えており、始動装置１はクランクケース１０２の側面に取り付けられている。図２は始動装置１の要部を拡大して示しており、図３は図２のIII−III線における始動装置の断面図を示している。図２及び図３に示したように始動装置１は、内燃機関１００のクランク軸（不図示）と同軸に設けられるクランクギア２と、始動モータ３（図３参照）と、始動モータ３の駆動力をクランクギア２に伝達する駆動力伝達ギア群としてのギアサブアセンブリ４と、クランクケース１０２に取り付けられるとともに始動モータ３とギアサブアセンブリ４とを保持するギアハウジング５とを備えている。ギアサブアセンブリ４は、内部に設けられた遊星歯車によって始動モータ３の回転運動を減速させて出力する遊星歯車列６と、クランクギア２と噛み合うアイドラギア７と、遊星歯車列６の出力をアイドラギア７に伝達するドライブギアサブアセンブリ８とを備えている。
【００１２】
ギアハウジング５は、ギアサブアセンブリ４を保持する保持部９と、保持部９に取り付けられてアイドラギア７を支持するアーム１０、１０とを備えている。アーム１０、１０は、アイドラギア７を両側から支持するように保持部９に取り付けられる。図２に示したようにクランクケース１０２の側面には開口部１０２ａが設けられ、開口部１０２ａの周囲には取付座１０２ｂが設けられている。保持部９は、開口部１０２ａからアーム１０、１０がクランクケース１０２内に挿入され、クランクギア２とアイドラギア７とが噛み合うように取付座１０２ｂに取り付けられる。上述したようにギアハウジング５には、始動モータ３及びギアサブアセンブリ４が保持されているため、これらの部品はクランクケース１０２に一体に取付けられる。また、図２及び図３に示したようにギアハウジング５内には、ギアサブアセンブリ４が収容される。
【００１３】
遊星歯車列６は、保持部９にインローで位置決めされ、周り止めのピン又はスプラインで回転方向の動きが制限される。ドライブギアサブアセンブリ８は、遊星歯車列６の出力が伝達されるドライブシャフト１１と、ワンウェイクラッチ１２と、アイドラギア７と噛み合う出力ギアとしてのドライブギア１３と、第一の軸受１４、１４と、第二の軸受１５、１５とを備えている。ドライブシャフト１１は、保持部９に第二の軸受１５、１５を介して回転自在に取り付けられている。第二の軸受１５、１５は、アーム１０、１０によって保持部９に保持されている。このように保持部９に取り付けられて第二の軸受１５、１５を保持することで、アーム１０、１０は保持部９にドライブギアサブアセンブリ８を保持するキャップとしても機能する。ドライブシャフト１１の外周には、ドライブギア１３が第一の軸受１４、１４を介して回転自在に取り付けられている。また、ドライブシャフト１１の外周とドライブギア１３の内周との間には、ワンウェイクラッチ１２が設けられている。ワンウェイクラッチ１２は、ドライブシャフト１１の外周とドライブギア１３の内周とを接続又は遮断し、ドライブシャフト１１からドライブギア１３への動力伝達を許容し、ドライブギア１３からドライブシャフト１１への動力伝達を阻止する。
【００１４】
図３に示したように、始動モータ３、遊星歯車列６、ドライブシャフト１１及びドライブギア１３は第一の軸線ＣＬ１上に配置される。このように配置されることで、遊星歯車列６とドライブギア１３とが本発明の第一ギア群に対応する。アイドラギア７は、第一の軸線ＣＬ１と平行な第二の軸線ＣＬ２上に配置される。アイドラギア７の径及び位置は、内燃機関１００のクランク軸に応じて適宜設定される。例えば、クランク軸に接近させつつかつクランク軸の回転に干渉しない位置に始動装置１が配置できるように、アイドラギア７の径及び位置が設定される。
【００１５】
始動モータ３からクランクギア２までの減速比は、始動モータ３の出力や始動時の負荷などによって適宜に設定される。例えば、始動モータ３に既存の始動装置に取り付けられている始動モータが使用可能なように設定される。このような減速比としては、例えば１：４０〜５０が設定される。なお、クランクギア側が１、始動モータ側が４０〜５０に設定される。遊星歯車列６の減速比は、始動モータ３からクランクギア２までの減速比に応じて適宜設定される。
【００１６】
この始動装置１では、始動モータ３、遊星歯車列６、ドライブシャフト１１及びドライブギア１３が一つの軸線ＣＬ１上に配置されるので、始動装置１を小型化することができる。また、遊星歯車列６によって始動モータ３の回転運動を減速させるので、適切な減速比を設定しつつ装置を小型化することができる。アイドラギア７を設けたことにより、アイドラギア７の径及び位置の調整によってクランク軸に近付けつつかつクランク軸の回転に干渉しない位置に始動装置１を配置することができる。そのため、始動装置１を内燃機関１００に取り付けた際の始動装置１の突出を抑えることができる。これにより、内燃機関１の搭載性を向上させることができる。また、アイドラギア７の径及び位置と始動モータ３の変更によって、始動装置１を他に内燃機関に適用することができる。このように、ギアサブアセンブリ４を共通化することで、始動装置１の汎用性を向上させることができる。始動装置１では、クランクギア２以外の部品を内燃機関とは別にまとめてアセンブリ化したので、既存のクランクケースに開口部及び取付座の設けることで始動装置を取り付けることができる。そのため、既存の内燃機関に実施する改造規模を抑えることができる。
【００１７】
また、アーム１０、１０の長さなどを調整することでアイドラギア７とドライブギア１３との間のピッチやアライメントを調整できるので調整精度を向上させることができる。内燃機関１００の側面に始動装置１を取り付けるので内燃機関１００の全長の増加を抑えることができる。そのため、内燃機関１００の搭載性を向上させることができる。始動モータ３とギアサブアセンブリ４とをそれぞれ取り外せるようにしたので、部品交換時の作業性を向上させることができる。
【００１８】
ギアハウジング５の保持部９には、オイルを溜めるオイル溜まり９ａが設けられている。オイル溜まり９ａに設定される最低油面位置９ｂは、ドライブギア１３などの保持部９に保持されるいずれかのギアと接触可能な位置に設定される。オイル溜まり９ａは、例えば図４に示したようにギアハウジング５をクランクケース１０２に傾けて取り付けることによって設けてもよい。このようにオイル溜まり９ａを設けることで、ギアハウジング５内に収容された各部にオイルを供給することができる。特に、内燃機関１００の始動時に迅速にギアハウジング５内の各部へオイルを供給することができる。
【００１９】
図５、６は、本発明の始動装置の別の実施形態を示している。なお、図６（ａ）は図５のVIa-VIa線における断面図を、図６（ｂ）は図５のVIb-VIb線における断面図をそれぞれ示している。なお、図５、６において図２、３と共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
【００２０】
図５に示したように、この実施形態ではアーム１０を保持部９と一体化させている。また、保持部９の一部にドライブギアサブアセンブリ８を保持部９の外部に取り出すことが可能な程度の開口部９ｃ（図７参照）が設けられている。ギアハウジング５は、開口部９ｃを塞ぐカバー部としてのメンテナンスプレート１６を備えている。図５及び図６（ａ）に示したように、この実施形態では第二の軸受１５、１５がギアキャップ２１、２１によって保持部９に取り付けられる。図７に示したように、ギアキャップ２１は保持部９に開口部９ｃ側からボルト２２、２２で取り付けられる。図６（ｂ）に示したように、アーム１０、１０にはピン１７が取り付けられている。ピン１７の外周には第三の軸受１８を介してアイドラギア７が回転自在に取り付けられている。また、ピン１７の外周には、アイドラギア７の軸方向の移動を制限するためにプレート１９及びカラー２０が設けられている。
【００２１】
この実施形態では、メンテナンスプレート１６を外すことでギアハウジング１４の内部を整備、調整することができる。そのため、内燃機関１００から始動装置１を取り外すことなく、始動装置１の整備、調整を実施することができる。また、ドライブギアサブアセンブリ８が開口部９ｃ側からギアキャップ２１、２１によって保持部９に取り付けられているので、ギアキャップ２１、２１を取り外すことでドライブギアサブアセンブリ８を一体で開口部９ｃから取り出すことができる。そのため、始動装置１の整備性を向上させることができる。
【００２２】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態にて実施してよい。例えば、内燃機関のシリンダブロックの側面に始動装置を取り付けてもよい。ギアサブアセンブリの少なくとも一つのギア（例えばアイドラギア）の歯部が樹脂製であってもよい。このように歯部が樹脂製のギアを使用することで、歯打ち音を低減させて騒音を抑えることができる。ワンウェイクラッチは、内燃機関のクランク軸とクランクギアとの間に配置されていてもよい。このような位置にワンウェイクラッチを設けることで、内燃機関の始動後、始動装置の全てのギアが停止するので、ギアの回転に起因する騒音を抑えることができる。また、クランク軸の回転に伴って回転するギアが無くなるので、内燃機関のフリクションを低減させることができる。
【００２３】
本発明の始動装置をＶ型内燃機関に適用してもよい。Ｖ型内燃機関に本発明を適用して内燃機関からの突出部を抑えることにより、吸気管や排気管の配置の自由度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の始動装置が適用される内燃機関の一形態を示す図
【図２】本発明の始動装置を拡大して示す図。
【図３】図２のIII−III線における始動装置の断面を示す図。
【図４】オイル溜まりを備えた始動装置の一形態を示す図。
【図５】本発明の始動装置の他の実施形態を示す図。
【図６】図５の始動装置の断面を示す図で、（ａ）は図５のVIa−VIa線における断面を、（ｂ）は図５のVIb−VIb線における断面をそれぞれ示す。
【図７】図５の始動装置のギアキャップの取り付け部を拡大して示す図。
【符号の説明】
【００２５】
１  始動装置
２  クランクギア
３  始動モータ
４  ギアサブアセンブリ（駆動力伝達ギア群）
５  ギアハウジング
６  遊星歯車列（第一ギア群）
７  アイドラギア
９  保持部
９ａ  オイル溜り
９ｂ  最低油面位置
１３  ドライブギア（第一ギア群、出力ギア）
１６  メンテナンスプレート（カバー部）
１００  内燃機関
１０２  クランクケース
ＣＬ１  第一の軸線
ＣＬ２  第二の軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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