(57)【要約】【課題】シール機能の信頼性を向上させる。【解決手段】始動装置は、スタータモータ１１に回転可能に連結されるリングギア２２と、リングギア２２と一体に回転されるアウタレース２６と、アウタレース２６よりも中心側に位置してクランクシャフト１０と一体に回転されるインナレース１２と、インナレース１２とアウタレース２６との間に配置されるワンウェイクラッチ２０のトルク伝達部２７と、インナレース１２側とアウタレース２６側の両面間で、かつトルク伝達部２７と並列に配置される第１シール部材１９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】
クランクシャフトにスタータモータの駆動力を伝達して内燃機関を始動させる始動装置であって、
前記スタータモータに回転可能に連結されるリングギアと、
前記リングギアと一体に回転されるアウタレースと、
前記アウタレースよりも中心側に位置して前記クランクシャフトと一体に回転されるインナレースと、
前記インナレースと前記アウタレースとの間に配置されるワンウェイクラッチのトルク伝達部と、
前記インナレース側と前記アウタレース側の両面間で、かつ前記トルク伝達部と並列に配置されるシール部材とを備えることを特徴とする内燃機関の始動装置。
【請求項２】
前記インナレース側の面には、前記シール部材にオイルを供給するオイル孔が開口して形成されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の始動装置。
【請求項３】
前記クランクシャフトの外周側には、シリンダブロックが配置され、前記シリンダブロックには、このシリンダブロック内の給油路と連通し、前記給油路内のオイルを前記インナレース側と前記クランクシャフト側との間に向けて噴射するジェット孔が形成されていることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の始動装置。
【請求項４】
前記アウタレース側の面と前記クランクシャフトの外周側との間には、前記トルク伝達部及び前記シール部材と並列にベアリングが配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項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】
クランクシャフトにスタータモータの駆動力を伝達するための機構が特許文献１に開示されている。このものは、スタータモータとクランクシャフトとの間にリングギア及びワンウェイクラッチ等を配置した始動装置であって、スタータモータとリングギアとを常時噛み合わせた方式を採用してなるものである。
【０００３】
上記の始動装置において、スタータモータが駆動すると、スタータモータに連結されたリングギアが回転し、その回転力がワンウェイクラッチを介してクランクシャフトに伝達されて、内燃機関が始動される。一方、内燃機関の始動後、クランクシャフトがスタータモータを上回る回転数で回転すると、ワンウェイクラッチによってクランクシャフト側からリングギア側へのトルク伝達が断絶され、もってスタータモータの過回転が阻止される。
【０００４】
ここで、リングギアは、ワンウェイクラッチを廻り込むようにクランク状に屈曲され、その屈曲部の中心側（クランクシャフトの軸心側であって内周側）がクランクシャフトの端部にベアリングを介して取り付けられているとともにワンウェイクラッチのインナレースに取り付けられている。また、インナレースよりも外周側に位置するワンウェイクラッチのアウタレースは、クランクシャフト側に取り付けられている。したがって、インナレースはリングギアと一体に回転され、アウタレースはクランクシャフトと一体に回転される。そして、リングギアの屈曲部の外周側とアウタレースとの間には円環状のシール部材が配置されており、このシール部材によってワンウェイクラッチのオイルシールがなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の始動装置では、シール部材がクランクシャフトの中心から離れた外周側に配置されるのを余儀なくされ、シール部材の径寸法が大きくなる嫌いがあった。しかし、このようにシール部材が中心から離れた位置でリングギア及びアウタレースと接触する構成であると、接触部における周速が大きく、摺動に伴う摩擦熱によってシール部材の劣化が進行し、ひいてはシール性能が低下するおそれがあった。
【０００７】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シール性能の信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、クランクシャフトにスタータモータの駆動力を伝達して内燃機関を始動させる始動装置であって、前記スタータモータに回転可能に連結されるリングギアと、前記リングギアと一体に回転されるアウタレースと、前記アウタレースよりも中心側に位置して前記クランクシャフトと一体に回転されるインナレースと、前記インナレースと前記アウタレースとの間に配置されるワンウェイクラッチのトルク伝達部と、前記インナレース側と前記アウタレース側の両面間で、かつ前記トルク伝達部と並列に配置されるシール部材とを備えるところに特徴を有する。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記インナレース側の面には、前記シール部材にオイルを供給するオイル孔が開口して形成されているところに特徴を有する。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記クランクシャフトの外周側には、シリンダブロックが配置され、前記シリンダブロックには、このシリンダブロック内の給油路と連通し、前記給油路内のオイルを前記インナレース側と前記クランクシャフト側との間に向けて噴射するジェット孔が形成されているところに特徴を有する。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のものにおいて、前記アウタレース側の面と前記クランクシャフトの外周側との間には、前記トルク伝達部及び前記シール部材と並列にベアリングが配置されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１２】
＜請求項１の発明＞
アウタレースがリングギアと一体に回転され、インナレースがクランクシャフトと一体に回転され、シール部材がインナレース側とアウタレース側の両面間にトルク伝達部と並列に配置される構成とされるため、従来と比べて、シール部材の径寸法が小さくなる。したがって、シール部材の接触部における周速も小さくなり、シール部材の劣化の進行が抑えられる結果、所定のシール性能を保つことができる。
【００１３】
＜請求項２の発明＞
シール部材を冷却するため、シール部材にオイルを供給することが求められる。しかし、このシール部材はインナレース側とアウタレース側の両面間にトルク伝達部と並列に配置されるため、シール部材へのオイルの供給経路を確保し難い。その点、本発明によれば、インナレース側の面にオイル孔が開口して形成されているため、シール部材へのオイルの供給を円滑に行うことができる。
【００１４】
＜請求項３の発明＞
シリンダブロックに形成されたジェット孔からインナレース側とクランクシャフト側との間に向けてオイルが噴射され、噴射されたオイルがオイル孔を通してシール部材へ供給される。このため、シール部材へのオイルの供給を安定確実に行うことができる。
【００１５】
＜請求項４の発明＞
アウタレース側の面とクランクシャフトの外周側との間にはトルク伝達部及びシール部材と並列にベアリングが配置されているから、リングギア及びクランクシャフトの相対回転を円滑に行うことができる。また、シリンダブロックとリングギアとの間にベアリングを配置する場合と違って、ワンウェイクラッチの径方向への位置精度に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１の始動装置の断面図
【図２】実施形態２の始動装置の断面図
【図３】実施形態３の始動装置の断面図
【図４】実施形態４の始動装置の断面図
【図５】実施形態５の始動装置の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１によって説明する。実施形態１は、クランクシャフト１０とスタータモータ１１との間に構成される常時噛み合いの始動装置を例示するものである。
【００１８】
クランクシャフト１０の端部にはインナレース１２及びフライホイール１３が双方を貫通するボルト１４で共締めして取り付けられており、これによってインナレース１２及びフライホイール１３はクランクシャフト１０と一体に回転される。インナレース１２は、その中心部にクランクシャフト１０の端部が嵌入可能な開口を有する円環板状をなし、かつクランクシャフト１０の外周面に沿った段付きの形状をなしている。
【００１９】
クランクシャフト１０の端部はベアリングメタル１５を介してシリンダブロック１６に回転可能に支持されている。シリンダブロック１６は、クランクシャフト１０の外周側でかつインナレース１２の側方に近接して配置されている。シリンダブロック１６の内部には給油路１７が形成され、給油路１７内のオイルはベアリングメタル１５に供給される。また、オイルの一部は、後述するベアリング１８及びワンウェイクラッチ２０の潤滑に利用され、さらに後述する第１、第２シール部材１９、２１の冷却に利用される。
【００２０】
クランクシャフト１０の中心（回転中心）から外周側へ離れた位置には、リングギア２２が配置されている。リングギア２２は、その外周にギア部２３を有する円環板状をなし、かつシリンダブロック１６の張り出し部２４を避けるように径方向途中で屈曲された形状をなしている。リングギアの側方には、フライホイール１３が近接して配置されている。
【００２１】
スタータモータ１１の出力軸にはピニオンギア２５が形成され、ピニオンギア２５にはリングギア２２のギア部２３が常時噛み合わされている。これにより、スタータモータ１１の駆動力はリングギア２２に伝達され、もってリングギア２２はクランクシャフト１０の中心軸を中心として回転される。
【００２２】
リングギア２２の内周部にはアウタレース２６がボルト締めして取り付けられており、これによってアウタレース２６はリングギア２２と一体に回転される。アウタレース２６は、インナレース１２よりも外周側でかつインナレース１２と対向に配置され、インナレース１２との間に環状空間を保有している。このアウタレース２６は、インナレース１２よりも厚肉の円環板状をなしている。アウタレース２６の外周面とシリンダブロック１６の張り出し部２４の内周面との間には、円環状のベアリング１８が配置され、さらにベアリング１８と並列に円環状の第２シール部材２１が配置されている。第２シール部材２１は、ベアリング１８よりもシリンダブロック１６の側面から離れた位置に配置され、ベアリング１８に供給されるオイルの漏れを阻止する役割をはたす。また、この第２シール部材２１は、シリンダブロック１６の張り出し部２４に固定され、第２シール部材２１の内周側には、アウタレース２６の相対回転に伴ってアウタレース２６の外周面を摺接する第２リップ２１Ａが形成されている。
【００２３】
アウタレース２６とインナレース１２の両対向面間の環状空間には、ワンウェイクラッチ２０のトルク伝達部２７が配置されている。なお、ワンウェイクラッチ２０は、トルク伝達部２７、アウタレース２６、及びインナレース１２によって構成されるものである。
トルク伝達部２７は、環状空間における図示向かって左側（シリンダブロック１６の側面側）の領域に配置され、軸方向（クランクシャフト１０の軸方向）と平行な方向についてベアリング１８とラップする位置関係にある。具体的にはトルク伝達部２７は、スプラグ２７Ａ、外保持器２７Ｂ、内保持器２７Ｃ、及び図示しないスプリングを有している。スプラグ２７Ａは、外保持器２７Ｂ及び内保持器２７Ｃによって保持され、周方向に一定間隔をあけて複数配置されている。外保持器２７Ｂはアウタレース２６に係止され、内保持器２７Ｃはインナレース１２に係止されている。
【００２４】
内燃機関の始動時には、スタータモータ１１の駆動に伴ってピニオンギア２５が回転されるとともに、リングギア２２が回転され、さらに、スプラグ２７Ａを介してアウタレース２６及びインナレース１２が互いに係合されることによって、リングギア２２の回転力がクランクシャフト１０側へ伝達される。一方、内燃機関の始動後、クランクシャフト１０の回転速度がリングギア２２の回転速度を上回ると、スプラグ２７Ａの傾動によってアウタレース２６及びインナレース１２の係合状態が解除され、クランクシャフト１０側からスタータモータ１１側へのトルク伝達が遮断される。したがって、クランクシャフト１０側からスタータモータ１１側に強制的な回転力が作用するのが回避され、スタータモータ１１が保護状態におかれる。
【００２５】
さて、アウタレース２６とインナレース１２の両対向面間の環状空間には、トルク伝達部２７と並列に、円環状の第１シール部材１９が配置されている。第１シール部材１９は、トルク伝達部２７よりもシリンダブロック１６の側面から離れた位置に配置され、ワンウェイクラッチ２０に供給されるオイルの漏れを阻止する役割をはたす。また、この第１シール部材１９は、アウタレース２６の内周面（対向面）に固定され、第１シール部材１９の内周側には、インナレース１２の相対回転に伴ってインナレース１２の外周面（対向面）を摺接する第１リップ１９Ａが形成されている。
【００２６】
端的には、第１シール部材１９は、第２シール部材２１よりも小径とされ、その内径がインナレース１２の外径にほぼ等しく、その外径がアウタレース２６の内径にほぼ等しくされている。また、第１、第２シール部材１９、２１は、軸方向と平行な方向について互いにラップする位置関係にある。
【００２７】
このように、本実施形態においては、アウタレース２６がリングギア２２と一体に回転されるとともに、インナレース１２がクランクシャフト１０と一体に回転され、かつ第１シール部材１９がインナレース１２とアウタレース２６の両対向面間にトルク伝達部２７と並列に配置される構成とされる。したがって、ワンウェイクラッチ２０のオイルシールを実行するにあたり、第１シール部材１９の径寸法が従来よりも小さくなるため、第１リップ１９Ａとインナレース１２との接触部位における周速が遅くなり、摺動に伴う摩擦熱が過度に上昇するのが抑えられる。その結果、第１シール部材１９の劣化の進行を阻止することができ、ひいてはシール性能の信頼性を向上させることができる。また、本実施形態によれば、アウタレース２６及びインナレース１２の形状を従来よりも簡素化できるとともに、装置全体を径方向に小型できる。
【００２８】
＜実施形態２＞
図２は、本発明の実施形態２を示す。実施形態２では、ベアリング１８の配置及び第１シール部材１９への給油構造等が実施形態１とは異なる。その他は、実施形態１と同様であって、重複する説明は省略する。
【００２９】
すなわち、ベアリング１８は、アウタレース２６とインナレース１２の両対向面間の環状空間に、トルク伝達部２７及び第１シール部材１９と並列で、かつ両者に挟まれるように配置されている。アウタレース２６とインナレース１２の両対向面には、ベアリング１８の外周縁部が嵌着される段差２８が形成されている。また、ベアリング１８は、トルク伝達部２７の外保持器２７Ｂ及び内保持器２７Ｃに当接可能に配置されている。
【００３０】
第１シール部材１９は、ベアリング１８と対応するサイズで構成され、その内径がベアリング１８の内径にほぼ等しく、その外径がベアリング１８の外径にほぼ等しくされている。また、トルク伝達部２７は、軸方向と平行な方向について第２シール部材２１とラップする位置関係にある。
【００３１】
インナレース１２には断面円形のオイル孔２９が径方向に貫通して形成されている。オイル孔２９の入り口はインナレース１２の内周面に開口し、オイル孔２９の出口はインナレース１２の外周面に開口している。また、インナレース１２の内周面とクランクシャフト１０の外周面との間には、軸方向と平行に延びる溝状の第１油路３０が形成されている。第１油路３０の入り口はインナレース１２の側面にてシリンダブロック１６の側面と対向する位置に開口し、第１油路３０の出口はインナレース１２の内周面にてオイル孔２９の入り口と連通する位置に開口している。
【００３２】
また、インナレース１２の外周面とベアリング１８の内周面との間には、軸方向と平行に延びる溝状の第２油路３１が形成されている。第２油路３１の入り口はインナレース１２の外周面にてオイル孔２９の出口と連通する位置に開口し、第２油路３１の出口は第１シール部材１９に臨む位置に開口している。さらに、シリンダブロック１６の側面には、給油路１７と交差して延びるジェット孔３２が開口して形成されている。ジェット孔３２は、給油路１７よりも小径の断面円形をなしている。ジェット孔３２の開口は、第１油路３０の入り口と対向する位置に配置され、つまり、インナレース１２とクランクシャフト１０との間と対向する位置に配置されている。
【００３３】
このような構成であれば、給油路１７内を流れるオイルの一部は、ジェット孔３２を通って第１油路３０の入り口へ向けて噴射され、さらに第１油路３０の入り口からオイル孔２９の入り口を経てオイル孔２９の出口に至り、そこから第２油路３１を流れて、第１シール部材１９を冷却するとともに、ベアリング１８及びトルク伝達部２７の各摺動部位を潤滑する。このため、アウタレース２６とインナレース１２との間に位置する第１シール部材１９にもオイルが安定供給され、摺動に伴う第１シール部材１９の温度上昇を抑えることができる結果、オイルシールの信頼性が高められる。
【００３４】
また、実施形態２によれば、ベアリング１８がアウタレース２６とインナレース１２との間に配置されているため、リングギア２２及びクランクシャフト１０の相対回転が円滑に行われる。また、シリンダブロック１６とリングギア２２との間にベアリング１８が配置されないため、ワンウェイクラッチ２０の径方向への位置精度を出し易い。
【００３５】
＜実施形態３＞
図３は、本発明の実施形態３を示す。実施形態３では、ベアリング１８の配置及びインナレース１２の形状等が実施形態２とは異なる。  
すなわち、インナレース１２は、クランクシャフト１０の端部の外周面に嵌着される円環状をなし、実施形態２と違って、図示向かって左端部に段付き部分を有していない。これに対して、アウタレース２６の内周面における図示向かって左端部は、クランクシャフト１０の外周面と対向するシャフト対向面２６Ａとされる。アウタレース２６の内周面のうちシャフト対向面２６Ａを除く面とインナレース１２の内周面との間には、シリンダブロック１６の側面に近い側から順に、トルク伝達部２７、第１シール部材１９が配置されている。
【００３６】
クランクシャフト１０の外周面にはインナレース１２と並列に段部３３が形成されており、この段部３３とインナレース１２とを軸方向と平行な方向にボルト１４が貫通している。そして、この段部３３の外周面とアウタレース２６のシャフト対向面２６Ａとの間にベアリング１８が配置されている。よって、ベアリング１８は、シリンダブロック１６の側面と対向に配置されている。段部３３の外周面は、ベアリング１８のサイズと対応するように、インナレース１２の外周面よりも中心側へ一段落ちて配置されている。その他は、実施形態２とほぼ同様の構成である。
【００３７】
実施形態３によれば、インナレース１２に段付き部分が形成されないため、インナレース１２の形状を簡素化できる。
【００３８】
＜実施形態４＞
図４は、本発明の実施形態４を示す。実施形態４では、インナレース１２の形状が実施形態２とは異なる。  
すなわち、インナレース１２は、クランクシャフト１０と一体に形成されており、端的に言えば、クランクシャフト１０の外周面がインナレース１２を構成している。そして、このインナレース１２（クランクシャフト１０の外周面）とアウタレース２６の対向面との間に、シリンダブロック１６の側面に近い側から順に、トルク伝達部２７、ベアリング１８、第１シール部材１９が配置されている。また、インナレース１２には、軸方向と平行な方向に延びて、トルク伝達部２７、ベアリング１８、及び第１シール部材１９に臨むとともに、側面に開口する溝状の油路３４が形成されている。その他は、実施形態２とほぼ同様の構成である。
【００３９】
実施形態４によれば、クランクシャフト１０とは別体のインナレース１２が省略されるため、装置全体の構成を簡素化でき、かつ部品点数を削減できる。
【００４０】
＜実施形態５＞
図５は、本発明の実施形態５を示す。実施形態５では、ベアリング１８Ａの構造が実施形態２とは異なる。  
すなわち、ベアリング１８Ａは、内部に針状の転動体を組み込んだニードルベアリングとして構成される。その他は、実施形態２とほぼ同様の構成である。
【００４１】
実施形態５によれば、ベアリング１８Ａの断面高さが低く抑えられるため、アウタレース２６とインナレース１２の両対向面間の距離を小さくでき、ひいては装置全体を径方向に小型化できる。
【００４２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。  
（１）リングギアはアウタレースと一体に形成されていてもよい。  
（２）ワンウェイクラッチのトルク伝達部は、スプラグ式ではなく、ローラ式であってもよい。  
（３）実施形態２におけるオイル孔及びジェット孔を、実施形態１の構成に適用してもよい。  
（４）実施形態５におけるニードルベアリングを、実施形態１の構成に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１０…クランクシャフト
１１…スタータモータ
１２…インナレース
１７…給油路
１８、１８Ａ…ベアリング
１９…第１シール部材（シール部材）
２０…ワンウェイクラッチ
２２…リングギア
２６…アウタレース
２７…トルク伝達部
２９…オイル孔
３２…ジェット孔
【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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