(57)【要約】【課題】ワンウェイクラッチの負荷容量を減少させることができる内燃機関の始動装置を提供すること。【解決手段】内燃機関の始動装置は、内燃機関に動力伝達要素を介して接続されたスタータジェネレータのトルクにより内燃機関の始動を行うとともに、内燃機関の始動後に内燃機関のトルクによりスタータジェネレータで発電を行う内燃機関の始動装置において、ハウジングと、内燃機関に接続されるキャリア、並びに、キャリアに軸支されるピニオンギアにそれぞれ噛合する第１ギアおよび第２ギアを有する差動歯車機構と、スタータジェネレータのトルクを内燃機関側に伝達するように、第１ギアおよび第２ギアのいずれか一つとハウジングとを連結する第１ワンウェイクラッチと、内燃機関のトルクをスタータジェネレータに伝達するように、第１ギアと第２ギアとを連結する第２ワンウェイクラッチと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に動力伝達要素を介して接続されたスタータジェネレータのトルクにより前記内燃機関の始動を行うとともに、前記内燃機関の始動後に前記内燃機関のトルクにより前記スタータジェネレータで発電を行う内燃機関の始動装置において、
ハウジングと、
前記内燃機関に接続されるキャリア、並びに、当該キャリアに軸支されるピニオンギアにそれぞれ噛合する第１ギアおよび第２ギアを有する差動歯車機構と、
前記スタータジェネレータのトルクを前記内燃機関側に伝達するように、前記第１ギアおよび前記第２ギアのいずれか一つと前記ハウジングとを連結する第１ワンウェイクラッチと、
前記内燃機関のトルクを前記スタータジェネレータに伝達するように、前記第１ギアと前記第２ギアとを連結する第２ワンウェイクラッチと、
を備える、内燃機関の始動装置。
【請求項２】
前記差動歯車機構は、前記動力伝達要素としての無端ベルトを介して前記スタータジェネレータに接続される、請求項１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】
本開示は、内燃機関の始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタータジェネレータのトルクにより内燃機関を始動するとともに、内燃機関のトルクによりスタータジェネレータで発電を行う内燃機関の始動装置がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、スタータジェネレータがベルトを介してサンギアと接続され、内燃機関のクランク軸が、プラネタリキャリアと接続され、内燃機関のハウジングとリングギアとの間に第１ワンウェイクラッチが配置され、サンギアとプラネタリキャリアとの間に第２ワンウェイクラッチが配置された内燃機関の始動装置が開示されている。
【０００４】
この始動装置において、内燃機関の始動時には、第１ワンウェイクラッチにより、スタータジェネレータのトルクがベルト、サンギアおよびプラネタリキャリアを介してクランク軸に伝達される。スタータジェネレータの発電時には、第２ワンウェイクラッチにより、内燃機関のトルクがプラネタリキャリア、サンギアおよびベルトを介してスタータジェネレータ側に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に開示された内燃機関の始動装置では、発電時にスタータジェネレータに伝達される内燃機関のトルクの伝達経路が一系統である。これにより、伝達される内燃機関のトルクの全部を第２ワンウェイクラッチが受けるため、ワンウェイクラッチの負荷容量が大きくなり、例えば、ワンウェイクラッチの小型化および省スペース化を図る上で支障を来すという問題点があった。
【０００７】
本開示の目的は、ワンウェイクラッチの負荷容量を減少させることができる内燃機関の始動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の内燃機関の始動装置は、
内燃機関に動力伝達要素を介して接続されたスタータジェネレータのトルクにより前記内燃機関の始動を行うとともに、前記内燃機関の始動後に前記内燃機関のトルクにより前記スタータジェネレータで発電を行う内燃機関の始動装置において、
ハウジングと、
前記内燃機関に接続されるキャリア、並びに、当該キャリアに軸支されるピニオンギアにそれぞれ噛合する第１ギアおよび第２ギアを有する差動歯車機構と、
前記スタータジェネレータのトルクを前記内燃機関側に伝達するように、前記第１ギアおよび前記第２ギアのいずれか一つと前記ハウジングとを連結する第１ワンウェイクラッチと、
前記内燃機関のトルクを前記スタータジェネレータに伝達するように、前記第１ギアと前記第２ギアとを連結する第２ワンウェイクラッチと、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、ワンウェイクラッチの負荷容量を減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施の形態に係る内燃機関の始動装置の構成を概略的に示す図
【図２Ａ】始動時における内燃機関の始動装置の動作の一例を示す図
【図２Ｂ】発電時における内燃機関の始動装置の動作の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は本実施の形態に係る内燃機関１の始動装置１００の概略構成図である。この内燃機関１は変速機（図示略）を介して駆動輪（図示略）を駆動させて車両を走行させる。
【００１３】
内燃機関１の始動装置１００は、スタータジェネレータ２、ハウジング８、差動歯車機構１０、動力伝達要素２０、および、クラッチ機構３０を備えている。
【００１４】
スタータジェネレータ２は、電動機および発電機としての機能を有し、電力線を介してバッテリ（図示略）が接続され、電動機として機能するときは、バッテリの蓄電力により駆動されるとともに、発電機として機能するときは、発電エネルギーはバッテリに回生される。
【００１５】
ハウジング８は、始動装置１００の本体として車両に固定されている。ハウジング８には、例えば固定軸８ａが設けられている。
【００１６】
差動歯車機構１０は、動力伝達要素２０を介してスタータジェネレータ２に接続されている。差動歯車機構１０は、キャリア１１、回転軸１２、サンギア（本発明の「第１ギア」に対応）１３、ピニオンギア１４、及び、リングギア（本発明の「第２ギア」に対応）１５を備える遊星歯車装置である。
【００１７】
キャリア１１は、内燃機関１の出力軸（クランク軸）１ａに接続されている。
回転軸１２は、出力軸１ａと同軸上に配置されている。
サンギア１３は、回転軸１２の一端部に接続されている。
ピニオンギア１４は、キャリア１１に軸支されて自転しながら回転軸１２回りを公転するように構成されている。
リングギア１５は内歯歯車である。
【００１８】
動力伝達要素２０は、プーリ２１，２２および無端ベルト２３を備えている。
プーリ２１は、スタータジェネレータ２の回転軸２ａに接続されている。
プーリ２２は、回転軸１２の他端部に接続されている。
無端ベルト２３は、プーリ２１およびプーリ２２に巻き掛けられ、内燃機関１の出力軸１ａのトルクをスタータジェネレータ２側に伝達し、また、スタータジェネレータ２の回転軸２ａのトルクを内燃機関１側に伝達する。
【００１９】
クラッチ機構３０は、第１ワンウェイクラッチ３１および第２ワンウェイクラッチ３２を備えている。なお、第１ワンウェイクラッチ３１および第２ワンウェイクラッチ３２は、内燃機関１の出力軸１ａの回転方向に合わせて設定されている。
【００２０】
第１ワンウェイクラッチ３１は、内輪および外輪を有し、ハウジング８の固定軸８ａとリングギア１５との間に配置され、例えば、外輪がリングギア１５に固定され、内輪が固定軸８ａに固定される。第１ワンウェイクラッチ３１は、内輪に対して外輪を一方向に回転させた時に空転状態となり、他方向に回転させた時にロック状態となるように構成されている。第１ワンウェイクラッチ３１は、ロック状態となって、リングギア１５を固定軸８ａに連結する。これにより、リングギア１５は固定される。
【００２１】
第２ワンウェイクラッチ３２は、内輪および外輪を有し、サンギア１３とリングギア１５との間に配置され、例えば、内輪が回転軸１２に固定され、外輪がリングギア１５に固定される。第２ワンウェイクラッチ３２は、内輪に対して外輪を一方向に回転させた時に空転状態となり、他方向に回転させた時にロック状態となるように構成されている。第２ワンウェイクラッチ３２は、ロック状態となって、リングギア１５をサンギア１３に連結する。これにより、リングギア１５とサンギア１３とは一体的に回転可能となる。
【００２２】
次に、内燃機関１の始動装置１００の動作の一例について図２Ａおよび図２Ｂを参照して説明する。図２Ａは始動時における内燃機関１の始動装置１００の動作の一例を示す図である。図２Ｂは発電時における内燃機関１の始動装置１００の動作の一例を示す図である。図２Ｂに、内燃機関１からのトルクの伝達経路Ｒ１，Ｒ２を破線で示す。
【００２３】
内燃機関１の始動時において、スタータジェネレータ２から内燃機関１を加速させる方向へトルクが流れる場合は、リングギア１５が逆転方向（空転状態になる方向とは反対の方向）にトルクを受けるため、図２Ａに示すように、第１ワンウェイクラッチ３１はロック状態となる。これにより、リングギア１５は固定軸８ａに連結されて、固定軸８ａに固定されるため、サンギア１３に入力されたトルクは、キャリア１１へ減速されて伝達される。
【００２４】
スタータジェネレータ２の発電時において、内燃機関１からスタータジェネレータ２を加速させる方向へトルクが流れる場合は、図２Ｂに示すように、第２ワンウェイクラッチ３２は、ロック状態となって、リングギア１５をサンギア１３に連結する。このため、キャリア１１、サンギア１３およびリングギア１５が一体となり、減速比は１となる。
【００２５】
上記するスタータジェネレータ２の発電時において、内燃機関１からスタータジェネレータ２へ流れるトルクの伝達経路は、キャリア１１、リングギア１５および第２ワンウェイクラッチ３２を介してサンギア１３へトルクが流れる伝達経路Ｒ１と、キャリア１１およびピニオンギア１４を介してサンギア１３にトルクが流れる伝達経路Ｒ２との二系統になる。つまり、内燃機関１からのトルクは、第２ワンウェイクラッチ３２を介して流れるとともに、第２ワンウェイクラッチ３２を介さずに流れる。これにより、第２ワンウェイクラッチ３２は、スタータジェネレータ２の発電時において、内燃機関１からのトルクの一部を受けることになる。
【００２６】
＜本実施の形態の効果＞
以上のように、本実施の形態に係る内燃機関１の始動装置１００によれば、スタータジェネレータ２の発電時において、第２ワンウェイクラッチ３２は、サンギア１３とリングギア１５とを連結して、出力軸１ａのトルクを、キャリア１１、ピニオンギア１４、リングギア１５およびサンギア１３を介してスタータジェネレータ２に伝達するとともに、キャリア１１、ピニオンギア１４およびサンギア１３を介してスタータジェネレータ２に伝達する。これにより、第２ワンウェイクラッチ３２は内燃機関１からのトルクの一部を受けることになるため、第２ワンウェイクラッチ３２の負荷容量を減少させることができる。
【００２７】
なお、上記実施の形態では、キャリア１１を出力軸１ａに接続したが、本発明はこれに限らず、例えば、キャリア１１を、出力軸１ａに対して高いトルクを伝達できる軸に接続してもよい。出力軸１ａに対して高トルクを伝達できる軸として、クランク軸からギア伝達で駆動される軸、例えば、カムシャフトを駆動する駆動ギアおよびアイドルギアが挙げられる。
【００２８】
また、上記実施の形態においては、第１ワンウェイクラッチ３１によりハウジング８の固定軸８ａとリングギア１５とが連結されたが、本発明はこれに限らず、例えば、第１ワンウェイクラッチ３１により固定軸８ａとサンギア１３が連結されてもよい。
【００２９】
また、上記実施の形態における始動装置１００を使用する態様としては、例えば、内燃機関１を加速させる場合であればよく、内燃機関１を始動する場合に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本開示の内燃機関１の始動装置１００は、ワンウェイクラッチの負荷容量を減少させることが要求される車両用の駆動系として有用である。
【符号の説明】
【００３１】
１  内燃機関
１ａ  出力軸
２  スタータジェネレータ
８  ハウジング
８ａ  固定軸
１０  差動歯車機構
１１  キャリア
１２  回転軸
１３  サンギア
１４  ピニオンギア
１５  リングギア
２０  動力伝達要素
２１  プーリ
２２  プーリ
２３  無端ベルト
３０  クラッチ機構
３１  第１ワンウェイクラッチ
３２  第２ワンウェイクラッチ
１００  始動装置
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2018131965.tif 000005