(57)【要約】【課題】部品点数の低減および設置スペースの縮小により、軽量化とコストダウンが可能な回転検出器１０の取付け構造を提供する。【解決手段】スタータ１のハウジング６には、リングギヤ８の回転数を検出する回転検出器１０が装着される。この回転検出器１０は、リングギヤ８の回転数に応じて電気信号を出力するセンサ部と、このセンサ部をハウジング６に取り付けるための取付け部とを有し、この取付け部がスタータ１のハウジング６に螺子止め等の方法により固定される。例えば、ピニオン窓部が形成されるハウジングノーズ部６ａの開口端面に回転検出器１０の取付け部を直接固定することにより、リングギヤ８に対してセンサ部を精度良く配置できる。これにより、リングギヤ８の歯とセンサ部との間に確保される隙間のばらつきを小さく出来るので、センサ感度が低下することはなく、所望の検出精度を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのリングギヤにピニオンを噛み合わせ、モータの回転力を前記ピニオンから前記リングギヤに伝達してエンジンを始動させるスタータと、
前記リングギヤの回転数を検出する回転検出器とを備え、
前記エンジンまたはトランスミッション等のスタータ取付け面に開口する取付け孔より内径側に配置される前記スタータのハウジングに前記回転検出器を取り付けたことを特徴とする回転検出器の取付け構造。
【請求項２】
請求項１に記載した回転検出器の取付け構造において、
前記スタータのハウジングは、前記取付け孔から前記スタータ取付け面の内側へ挿入されるハウジングノーズ部を有すると共に、このハウジングノーズ部には、前記ピニオンが軸方向に移動して前記リングギヤと噛み合うために開口するピニオン窓部が形成され、
前記回転検出器は、前記リングギヤの回転数に応じて電気信号を出力するセンサ部と、このセンサ部を前記リングギヤの歯の径方向または軸方向に近接した位置に配置するために前記ハウジングノーズ部に固定される取付け部とを有し、この取付け部は、前記ピニオン窓部が形成される前記ハウジングノーズ部の開口端面に固定されることを特徴とする回転検出器の取付け構造。
【請求項３】
請求項１に記載した回転検出器の取付け構造において、
前記スタータのハウジングは、前記取付け孔から前記スタータ取付け面の内側へ挿入されるハウジングノーズ部を有すると共に、このハウジングノーズ部の先端部に軸方向端面が形成され、
前記回転検出器は、前記リングギヤの回転数に応じて電気信号を出力するセンサ部と、このセンサ部を前記リングギヤの歯の径方向または軸方向に近接した位置に配置するために前記ハウジングノーズ部に固定される取付け部とを有し、この取付け部は、前記ハウジングノーズ部に形成された前記軸方向端面に固定されることを特徴とする回転検出器の取付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの始動時にスタータによって回転駆動されるリングギヤの回転数を検出する回転検出器の取付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化対策におけるＣＯ２削減策の一つとして、自動車のアイドルストップが重要な手段とされている。このアイドルストップは、例えば、交差点での信号停止や渋滞等により車両が一時停止した際に、エンジンへの燃料噴射を停止してエンジンを自動的に停止させるシステムである。
従来から行われているアイドルストップは、車両が停止した後にエンジンを自動停止するものであるが、ＣＯ２削減効果を更に向上するためには、エンジン停止時間を延ばすことが有効である。その具体的な方法として、車両が停止した後にエンジン停止を行う既存のシステムから、車速があるうち（車両が停止する前の減速中）にエンジンを停止するシステムへの転換が考えられる。これにより、従来から行われているアイドルストップに比べて、大幅なＣＯ２削減効果の向上が期待される。
【０００３】
しかし、従来のスタータは、基本的にエンジンのリングギヤが停止状態からでないとピニオンをリングギヤに噛み合わせることができないため、アイドルストップによりエンジンが停止過程に入った後、エンジンが完全に停止するまでは再始動できないことになる。このため、例えば、交差点の信号機が赤信号となり、車両が減速状態となって停止指令が出力され、エンジンが停止過程に入った後、信号機が青信号に変わった場合でも、直ちに再走行できない。その結果、後続車に迷惑がかかり、ユーザが心理的な負担を感じることがある。従って、車両の減速中にアイドルストップを実施するためには、エンジンの停止過程における再始動を可能とすることが必須となる。
【０００４】
ここで、エンジンの停止過程における再始動を実現するためには、回転中のリングギヤにスタータのピニオンを噛み合わせる必要があり、それを可能にする一つの方法として、特許文献１に開示された従来技術がある。この特許文献１には、エンジンの回転数を検出する第１の回転数検出手段と、スタータのピニオンあるいはモータの回転数を検出する第２の回転数検出手段と、モータの回転数を制御するモータ回転制御ドライバとを有し、第１、第２の回転数検出手段によって検出した回転数の値を基に、ピニオンの回転数をモータ回転制御ドライバにより制御してエンジンの回転数に同期させることにより、ピニオンをリングギヤに噛み合わせる方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００７−１０１７７０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エンジンの回転数を検出する回転数検出手段には、例えば、図１２に示す様に、エンジン１００を始動する際にスタータ（図示せず）によって駆動されるリングギヤ１１０と並列に大径のロータ１２０をクランク軸１３０の端部に取り付けると共に、ロータ１２０の外径方向に対向して回転センサ１４０を配置し、その回転センサ１４０をミッションケース１５０に取り付けた構造が知られている。
ところが、上記の構造では、回転数検出のための専用のロータ１２０を使用するために部品点数が増大してコストが増大する要因となる。また、ミッションケース１５０の内部に大径のロータ１２０を配置するためのスペースを確保する必要があるため、ミッションケース１５０の体格（特に軸方向の寸法）が大きくなる。エンジンルームに占めるエンジンとミッションを含めた体格（体積）は非常に大きいため、ミッションケース１５０の体格が大きくなることは、エンジンルームの大きさに影響する点で問題である。
【０００７】
さらに、大径のロータ１２０が有する質量が大きいこと、および、体格の増大に伴うミッションケース１５０の質量増大により、軽量化が困難である。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、部品点数の低減および設置スペースの縮小により、軽量化とコストダウンが可能な回転検出器の取付け構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（請求項１の発明）
本発明は、エンジンのリングギヤにピニオンを噛み合わせ、モータの回転力をピニオンからリングギヤに伝達してエンジンを始動させるスタータと、リングギヤの回転数を検出する回転検出器とを備え、エンジンまたはトランスミッション等のスタータ取付け面に開口する取付け孔より内径側に配置されるスタータのハウジングに回転検出器を取り付けたことを特徴とする。
上記の構成によれば、スタータのハウジングに取り付けた回転検出器によってリングギヤの回転数を検出するので、回転数検出のための専用のロータを使用する必要がない。これにより、ロータを廃止して部品点数を低減でき、且つ、ロータを配置するためのスペースを確保する必要もないため、ミッションケースの体格を小さくでき、エンジンルームに空間的余裕が生まれる。
【０００９】
また、質量の大きなロータを廃止することによる軽量化、および、ミッションケースの体格を小さく出来ることによる軽量化が可能となる。
なお、本発明では、回転検出器によってリングギヤの回転数を検出するが、そのリングギヤは、通常、エンジンのクランク軸に取り付けられるＭＴ車のフライホイールあるいはＡＴ車のドライブプレートの外周に設けられるため、リングギヤの回転数をエンジン回転数として検出できることは言うまでもない。
【００１０】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した回転検出器の取付け構造において、スタータのハウジングは、取付け孔からスタータ取付け面の内側へ挿入されるハウジングノーズ部を有すると共に、このハウジングノーズ部には、ピニオンが軸方向に移動してリングギヤと噛み合うために開口するピニオン窓部が形成され、回転検出器は、リングギヤの回転数に応じて電気信号を出力するセンサ部と、このセンサ部をリングギヤの歯の径方向または軸方向に近接した位置に配置するためにハウジングノーズ部に固定される取付け部とを有し、この取付け部は、前記ピニオン窓部が形成されるハウジングノーズ部の開口端面に固定されることを特徴とする。
本発明の回転検出器は、取り付け部をハウジングノーズ部の開口端面に直接固定するので、リングギヤに対してセンサ部を精度良く配置できる。これにより、リングギヤの歯とセンサ部との間に確保される隙間のばらつきを小さく出来るので、センサ感度が低下することはなく、所望の検出精度を得ることができる。
【００１１】
（請求項３の発明）
請求項１に記載した回転検出器の取付け構造において、スタータのハウジングは、取付け孔からスタータ取付け面の内側へ挿入されるハウジングノーズ部を有すると共に、このハウジングノーズ部の先端部に軸方向端面が形成され、回転検出器は、リングギヤの回転数に応じて電気信号を出力するセンサ部と、このセンサ部をリングギヤの歯の径方向または軸方向に近接した位置に配置するためにハウジングノーズ部に固定される取付け部とを有し、この取付け部は、ハウジングノーズ部に形成された軸方向端面に固定されることを特徴とする。
【００１２】
本発明の回転検出器は、ハウジングノーズ部の先端部に形成された軸方向端面に取付け部を固定するので、ハウジングノーズ部の軸方向端面を基準としてセンサ部の取付け位置を決めることが出来る。これにより、スタータ取付け面からリングギヤまでの軸方向位置がエンジンによって異なる場合でも、リングギヤとセンサ部との軸方向位置がずれることはなく、一種類の回転検出器で対応できる。
また、ハウジングノーズ部の先端部は、スタータの発熱体であるモータから軸方向に最も離れた位置にあり、モータの熱の影響を受けることがないので、ハウジングノーズ部の軸方向端面を回転検出器の取付け基準に設定することで、センサ部の位置ずれを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】回転検出器を装着したスタータの全体図である。
【図２】回転検出器を装着したスタータの全体図である。
【図３】ピニオン窓部側から見たハウジングノーズ部の一部平面図である。
【図４】回転検出器を装着したスタータの全体図である（実施例１）。
【図５】実施例１に示す回転検出器の斜視図である。
【図６】回転検出器を装着したスタータの全体図である（実施例２）。
【図７】実施例２に示す回転検出器の斜視図である。
【図８】実施例２に示す回転検出器を取り付けた状態を示すハウジングノーズ部の一部平面図である。
【図９】回転検出器を装着したスタータの全体図である（実施例３）。
【図１０】実施例３に示す回転検出器を取り付けた状態を示すハウジングノーズ部の一部平面図である。
【図１１】回転検出器を装着したスタータの全体図である（実施例４）。
【図１２】従来技術に係る回転検出器の取付け構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例】
【００１５】
本実施例のスタータ１は、図１に示す様に、回転力を発生するモータ２と、このモータ２の回転力が伝達されて回転する出力軸３（図３参照）と、この出力軸３の外周上に配置されるピニオン４と、このピニオン４を反モータ方向（図１の左方向）へ押し出すための力（電磁石の吸引力）を発生すると共に、モータ２の通電電流をオン／オフする働きを有する電磁スイッチ５と、モータ２及び電磁スイッチ５が取りけられるハウジング６等より構成され、このハウジング６に設けられるフランジ部を介して、エンジンまたはトランスミッション等のスタータ取付け面（本実施例ではミッションケース７として説明する）に固定される。
スタータ１のハウジング６は、図１に示す様に、ミッションケース７に開けられた取付け孔７ａからミッションケース７の内側（図示左側）へ挿入されるハウジングノーズ部６ａを有し、このハウジングノーズ部６ａには、ピニオン４が出力軸３上を反モータ方向へ移動してエンジンのリングギヤ８と噛み合うために開口するピニオン窓部９（図３参照）が形成されている。
【００１６】
スタータ１のハウジング６には、リングギヤ８の回転数を検出する回転検出器１０が装着される。この回転検出器１０は、後述する実施例１〜３に記載する様に、リングギヤ８の回転数に応じて電気信号（回転数信号）を出力するセンサ部１０ａと、このセンサ部１０ａをハウジング６に取り付けるための取付け部１０ｂとを有し、この取付け部１０ｂがスタータ１のハウジング６に螺子止め等の方法により固定される。
センサ部１０ａは、例えば、ホール素子やＭＲ素子（磁気抵抗素子）を利用した周知の磁気センサを使用することが出来る。この回転検出器１０は、図１に示す様に、センサ部１０ａがリングギヤ８の歯の径方向に近接した位置、あるいは、図２に示す様に、センサ部１０ａがリングギヤ８の歯の軸方向に近接した位置に配置される。
センサ部１０ａで検出される回転数信号は、図１、図２に示す様に、信号線１０ｃを通じてコネクタ１１に送られ、このコネクタ１１に接続される電子制御装置（ＥＣＵと呼ぶ）に出力される。なお、コネクタ１１は、例えば、スタータ１のエンドフレーム１２に取り付けることが出来る。
【００１７】
次に、回転検出器１０の具体的な取付け構造について説明する。
（実施例１）
この実施例１は、図４に示す様に、ミッションケース７の取付け孔７ａに嵌合するハウジング６のインロー部径より内径側の端面に取付け部１０ｂを固定する一例である。
回転検出器１０は、図５に示す様に、取付け部１０ｂがＬ字形状に設けられており、その取付け部１０ｂの一方のＬ字板部１０ｂ１に螺子を通すための螺子通し孔１０ｄが２個所開けられ、他方のＬ字板部１０ｂ２の端部にセンサ部１０ａが設けられている。この回転検出器１０は、取付け部１０ｂの一方のＬ字板部１０ｂ１が、ハウジング６のインロー部径より内径側の端面に螺子を締め付けて固定され、他方のＬ字板部１０ｂ２がピニオン窓部９を形成するハウジングノーズ部６ａの開口端面（図３参照）に密着することにより、センサ部１０ａがリングギヤ８の歯の径方向に近接した位置に配置される。
【００１８】
（実施例２）
スタータ１のハウジングノーズ部６ａには、図８に示す様に、軸方向の先端部に出力軸３の反モータ側端部を支持する軸受部６ｂが設けられ、この軸受部６ｂの一方の肩部（図示左側の肩部）に出力軸３と直交する軸方向端面６ｃ（図８に破線で示す面）が形成されている。
回転検出器１０は、図７に示す様に、取付け部１０ｂが一方のＬ字板部１０ｂ１と他方のＬ字板部１０ｂ２とで形成されるＬ字形状に設けられているが、他方のＬ字板部１０ｂ２に対するセンサ部１０ａの配置方向が実施例１とは異なり、他方のＬ字板部１０ｂ２の外側面にセンサ部１０ａが設けられている。また、取付け部１０ｂの一方のＬ字板部１０ｂ１には、実施例１と同様に、螺子通し孔１０ｄが２個所開けられている。
この回転検出器１０は、図６に示す様に、取付け部１０ｂの一方のＬ字板部１０ｂ１をハウジングノーズ部６ａに形成された軸方向端面６ｃに螺子１３を締め付けて固定することにより、他方のＬ字板部１０ｂ２の端部に設けられたセンサ部１０ａがリングギヤ８の歯の径方向に近接した位置に配置される。
【００１９】
この実施例２に示す取付け構造では、ハウジングノーズ部６ａの先端部に形成された軸方向端面６ｃに回転検出器１０の取付け部１０ｂを固定するので、ハウジングノーズ部６ａの軸方向端面６ｃを基準としてセンサ部１０ａの取付け位置を決めることが出来る。これにより、ミッションケース７のスタータ取付け面からリングギヤ８までの軸方向位置がエンジンによって異なる場合でも、リングギヤ８とセンサ部１０ａとの軸方向位置がずれることはなく、一種類の回転検出器１０で対応できる。
また、ハウジングノーズ部６ａの先端部は、スタータ１の発熱体であるモータ２から軸方向に最も離れた位置にあり、モータ２の熱の影響を受けることがないので、ハウジングノーズ部６ａの軸方向端面６ｃを回転検出器１０の取付け基準に設定することで、センサ部１０ａの位置ずれを防止できる。
【００２０】
（実施例３）
この実施例３は、図９に示す様に、回転検出器１０の取付け部１０ｂをハウジングノーズ部６ａの開口端面に固定した一例である。
回転検出器１０の取付け部１０ｂは、図１０に示す様に、ピニオン窓部９が形成されるハウジングノーズ部６ａの開口端面に螺子１３により固定される。この取付け構造の場合、回転検出器１０の取付け部１０ｂが、ハウジングノーズ部６ａの開口端面に直接固定されるので、図９に示すスタータ１の上下方向にセンサ部１０ａの位置がずれることはなく、リングギヤ８に対してセンサ部１０ａを精度良く配置できる。これにより、リングギヤ８の歯とセンサ部１０ａとの間に確保される隙間のばらつきを小さく出来るので、センサ感度が低下することはなく、所望の検出精度を得ることができる。
なお、実施例１〜３では、それぞれ、センサ部１０ａをリングギヤ８の歯の径方向に近接して配置する例を示しているが、上述した様に、センサ部１０ａをリングギヤ８の歯の軸方向に近接して配置しても良い。
【００２１】
（実施例１〜３の効果）
上記の実施例１〜３では、スタータ１のハウジング６に取り付けた回転検出器１０によりリングギヤ８の回転数を検出するので、図１２に示した従来技術の様に、回転数検出のための専用のロータ１２０を使用する必要がない。これにより、実施例１〜３に記載した回転検出器１０の取付け構造によれば、ロータ１２０を廃止して部品点数を低減でき、且つ、ロータ１２０を配置するためのスペースを確保する必要もないため、ミッションケース７の体格を小さくでき、エンジンルームに空間的余裕が生まれる。また、質量の大きなロータ１２０の廃止、および、ミッションケース７の体格を小さく出来ることにより、軽量化とコストダウンが可能となる。
さらに、実施例１〜３に記載した回転検出器１０の取付け構造によれば、ハウジングノーズ部６ａから回転検出器１０が大きく外側へ突き出ることもないので、スタータ本来の搭載性が損なわれることもない。
【００２２】
（実施例４）
この実施例４は、車両の減速中にアイドルストップが実施されてエンジンが停止過程に入った後、運転者の意志変化により再始動要求が発生した場合に、電子制御装置であるＥＣＵ１４によりスタータ１の作動を制御する一例を説明する。
但し、本実施例のスタータ１は、図１１に示す様に、ピニオン４を反モータ方向へ押し出すためのピニオン押出用ソレノイド１５と、モータ２の通電電流をオン／オフするためのモータ通電用スイッチ１６とを有し、両者（ピニオン押出用ソレノイド１５、モータ通電用スイッチ１６）の作動をＥＣＵ１４により個々に独立して制御できる様に構成されている。すなわち、ピニオン押出用ソレノイド１５に使用されるソレノイドコイル１５ａと、モータ通電用スイッチ１６に使用されるスイッチコイル１６ａへの通電タイミングをＥＣＵ１４が判断して制御する。
【００２３】
本発明の回転検出器１０は、実施例１〜３に記載した様に、スタータ１のハウジング６（例えば、ハウジングノーズ部６ａの開口端面）に取り付けられて、リングギヤ８の回転数を検出し、その検出信号をＥＣＵ１４に出力する。このＥＣＵ１４は、スタータ１から離れた場所に設置しても良いが、例えば、図１１に示す様に、スタータ１のエンドフレーム１２に取り付けても良い。
ＥＣＵ１４は、エンジンが停止する過程で再始動要求が発生した時に、回転検出器１０より取り込んだリングギヤ８の回転数に応じて、ピニオン押出用ソレノイド１５とモータ通電用スイッチ１６の作動を制御する。具体的には、回転検出器１０より取り込んだリングギヤ８の回転数が所定の回転数（例えばアイドリング回転数）より低い時は、モータ通電用スイッチ１６より先にピニオン押出用ソレノイド１５を作動させ、回転中のリングギヤ８にピニオン４が噛み込んだ後、モータ通電用スイッチ１６を作動させてモータ２を起動させる。これにより、モータ２の回転力がピニオン４からリングギヤ８に伝達されて、エンジンを再始動できる。
【００２４】
一方、回転検出器１０より取り込んだリングギヤ８の回転数が所定の回転数より高い時は、ピニオン押出用ソレノイド１５より先にモータ通電用スイッチ１６を作動させて、リングギヤ８とピニオン４との相対回転数が所定値となった時点でピニオン押出用ソレノイド１５を作動させても良い。この場合、リングギヤ８の回転数が所定の回転数以下まで低下するのを待つ必要がないので、エンジンの再始動を短時間に行うことが可能である。なお、リングギヤ８とピニオン４との相対回転数は、回転数検出器１０で検出されるリングギヤ８の回転数と、モータ回転数の予測上昇カーブ（モータ２の立ち上がり曲線）より、予め設定されたロジックに基づいてＥＣＵ１４により判定できる。
【符号の説明】
【００２５】
１    スタータ
２    モータ
４    ピニオン
６    スタータのハウジング
６ａ  ハウジングノーズ部
６ｃ  ハウジングノーズ部の軸方向端面
７    ミッションケース（スタータ取付け面）
７ａ  取付け孔
８    リングギヤ
９    ピニオン窓部
１０    回転検出器
１０ａ  回転検出器のセンサ部
１０ｂ  回転検出器の取付け部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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