(57)【要約】【課題】内燃機関を適切に始動し、その始動後の内燃機関の回転を安定化する常時噛合式始動装置の提供。【解決手段】常時噛合式始動装置１０は、電動機１２、電動機１２と一体回転するピニオンギア２０、ピニオンギア２０に常時噛合するリングギア３０、内燃機関４のクランク軸８と一体回転するフライホイール４０、リングギア３０及びフライホイール４０間に設けられリングギア３０からフライホイール４０へ向かうトルク伝達を許容するワンウェイクラッチ５０とを備える。内燃機関４の始動後のクランク軸８の回転に必要な慣性モーメントＭ１と、フライホイール４０の慣性モーメントＭ２と、リングギア３０及びフライホイール４０の合成慣性モーメントＭ３と、飛込式始動装置において一体回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ４とは、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ４＜Ｍ３の関係を満たす。【選択図】図１
2008008180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機と、前記電動機と一体に回転するピニオンギアと、前記ピニオンギアに常時噛合するリングギアと、内燃機関のクランク軸と一体に回転するフライホイールと、前記リングギアと前記フライホイールとの間に設けられ、前記リングギアから前記フライホイールへ向かう方向のトルク伝達を許容するワンウェイクラッチとを備え、前記電動機の回転により前記内燃機関を始動する常時噛合式始動装置において、
前記内燃機関の始動後の前記クランク軸の回転に必要な慣性モーメントＭ１と、前記フライホイールの慣性モーメントＭ２と、前記リングギア及び前記フライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、飛込式始動装置において一体に回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ４とは、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ４＜Ｍ３の関係を満たすことを特徴とする常時噛合式始動装置。
【請求項２】
電動機と、前記電動機と一体に回転するピニオンギアと、前記ピニオンギアに常時噛合するリングギアと、内燃機関のクランク軸と一体に回転するフライホイールと、前記リングギアと前記フライホイールとの間に設けられ、前記リングギアから前記フライホイールへ向かう方向のトルク伝達を許容するワンウェイクラッチとを備え、前記電動機の回転により前記内燃機関を始動する常時噛合式始動装置において、
前記内燃機関の始動後の前記クランク軸の回転に必要な慣性モーメントＭ１と、前記フライホイールの慣性モーメントＭ２と、前記リングギア及び前記フライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、前記慣性モーメントＭ１よりも回転安定側に定められる安全モーメントＭ４とは、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ４＜Ｍ３の関係を満たすことを特徴とする常時噛合式始動装置。
【請求項３】
電動機と、前記電動機と一体に回転するピニオンギアと、前記ピニオンギアに常時噛合するリングギアと、内燃機関のクランク軸と一体に回転するフライホイールと、前記リングギアと前記フライホイールとの間に設けられ、前記リングギアから前記フライホイールへ向かう方向のトルク伝達を許容するワンウェイクラッチとを備え、前記電動機の回転により前記内燃機関を始動する常時噛合式始動装置において、
前記内燃機関の始動後の前記クランク軸の回転に必要な慣性モーメントＭ１と、前記フライホイールの慣性モーメントＭ２と、前記リングギア及び前記フライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、飛込式始動装置において一体に回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ４とは、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ３≦Ｍ４の関係を満たすことを特徴とする常時噛合式始動装置。
【請求項４】
電動機と、前記電動機と一体に回転するピニオンギアと、前記ピニオンギアに常時噛合するリングギアと、内燃機関のクランク軸と一体に回転するフライホイールと、前記リングギアと前記フライホイールとの間に設けられ、前記リングギアから前記フライホイールへ向かう方向のトルク伝達を許容するワンウェイクラッチとを備え、前記電動機の回転により前記内燃機関を始動する常時噛合式始動装置において、
前記内燃機関の始動後の前記クランク軸の回転に必要な慣性モーメントＭ１と、前記フライホイールの慣性モーメントＭ２と、前記リングギア及び前記フライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、前記慣性モーメントＭ１よりも回転安定側に定められる安全モーメントＭ４とは、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ３≦Ｍ４の関係を満たすことを特徴とする常時噛合式始動装置。
【請求項５】
電動機と、前記電動機と一体に回転するピニオンギアと、前記ピニオンギアに常時噛合するリングギアと、内燃機関のクランク軸と一体に回転するフライホイールと、前記リングギアと前記フライホイールとの間に設けられ、前記リングギアから前記フライホイールへ向かう方向のトルク伝達を許容するワンウェイクラッチとを備え、前記電動機の回転により前記内燃機関を始動する常時噛合式始動装置において、
前記内燃機関の始動後の前記クランク軸の回転に必要な慣性モーメントＭ１と、前記フライホイールの慣性モーメントＭ２と、前記リングギア及び前記フライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、飛込式始動装置において一体に回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ４とは、Ｍ１＝Ｍ４≦Ｍ２＜Ｍ３の関係を満たすことを特徴とする常時噛合式始動装置。
【請求項６】
前記常時噛合式始動装置の前記リングギアは、軸方向へ環形に突出し内周側に前記ワンウェイクラッチが配置されるギア側突部を有し、
前記常時噛合式始動装置の前記フライホイールは、前記ギア側突部の外周側において軸方向へ環形に突出するホイール側突部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の常時噛合式始動装置。
【請求項７】
前記常時噛合式始動装置の前記フライホイールは、鉄で形成され前記ワンウェイクラッチからトルク伝達を受ける受部と、鉄よりも比重が大きい金属で形成され前記受部と共に前記慣性モーメントＭ２を生じる重量部とを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の常時噛合式始動装置。
【請求項８】
アイドルストップ制御される前記内燃機関を始動することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の常時噛合式始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の回転により内燃機関を始動する常時噛合式始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の始動装置としては、電動機と一体回転のピニオンギアに常時噛合するリングギアと、内燃機関のクランク軸と一体回転のフライホイールとの間に、リングギアからフライホイールへ向かう方向のトルク伝達を許容するワンウェイクラッチを設けたものが公知である（例えば特許文献１参照）。このような常時噛合式始動装置は、飛込式始動装置に比べて、ピニオンギアとリングギアとの噛合部分に発生する騒音や磨耗を抑制できるので、例えばアイドルストップ制御される内燃機関等、始動と停止が繰り返される内燃機関に対して好適とされている。尚、飛込式始動装置とは、フライホイールと一体回転するリングギアについて、ピニオンギアとの噛合を内燃機関の始動時には実現し、内燃機関の始動後には解除するようにした始動装置である。
【特許文献１】特開２０００−２７４３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
さて、飛込式始動装置では、内燃機関の始動時のみならず、始動後においてもリングギアがフライホイールと一体回転する。これに対して上述の常時噛合式始動装置では、内燃機関の始動後にフライホイールからリングギアへ向かう方向のトルク伝達がワンウェイクラッチによって遮断されるため、当該始動後のフライホイールはリングギアから独立して回転することになる。その結果、内燃機関の始動後にクランク軸に働く慣性モーメントが不足して、クランク軸の回転が不安定になるおそれがあった。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関を適切に始動すると共に、その始動後の内燃機関の回転を安定させる常時噛合式始動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明によると、内燃機関始動後のクランク軸の回転に必要な慣性モーメント（以下、解決手段の欄では、「必要慣性モーメント」という）Ｍ１と、フライホイールの慣性モーメントＭ２と、リングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、飛込式始動装置において一体回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメント（以下、解決手段の欄では、「飛込式装置の合成慣性モーメント」という）Ｍ４とは、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ４＜Ｍ３の関係を満たす。これにより、内燃機関の始動時においては、ワンウェイクラッチの作用によって一体回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３が飛込式装置の合成慣性モーメントＭ４よりも大きくなるので、リングギア及びフライホイールの回転が安定してそれらの回転要素に振動が発生し難くなる。したがって、リングギア及びフライホイールの振動により騒音、磨耗が発生することを抑制して適切に、内燃機関を始動させることができる。しかも、内燃機関の始動後においては、ワンウェイクラッチの作用によってリングギアから独立して回転するフライホイールの慣性モーメントＭ２が必要慣性モーメントＭ１を上回るので、クランク軸の回転を確実に安定させることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明によると、必要慣性モーメントＭ１と、フライホイールの慣性モーメントＭ２と、リングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、必要慣性モーメントＭ１よりも回転安定側に定められる安全モーメントＭ４とは、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ４＜Ｍ３の関係を満たす。これにより、内燃機関の始動時においては、ワンウェイクラッチの作用によって一体回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３が、必要慣性モーメントＭ１よりも回転安定側の安全モーメントＭ４を上回るので、リングギア及びフライホイールの回転が安定してそれらの回転要素に振動が発生し難くなる。したがって、リングギア及びフライホイールの振動により騒音、磨耗が発生することを抑制して適切に、内燃機関を始動させることができる。しかも、内燃機関の始動後においては、ワンウェイクラッチの作用によってリングギアから独立して回転するフライホイールの慣性モーメントＭ２が必要慣性モーメントＭ１を上回るので、クランク軸の回転を確実に安定させることができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明によると、必要慣性モーメントＭ１と、フライホイールの慣性モーメントＭ２と、リングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、飛込式装置の合成慣性モーメントＭ４とは、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ３≦Ｍ４の関係を満たす。これにより、内燃機関の始動時においては、ワンウェイクラッチの作用によって一体回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３が、飛込式装置の合成慣性モーメントＭ４以下の大きさとなるので、リングギア及びフライホイールをスムーズに回転させることができる。故に、内燃機関を短時間にて適切に始動させることが可能である。しかも、内燃機関の始動後においては、ワンウェイクラッチの作用によってリングギアから独立して回転するフライホイールの慣性モーメントＭ２が必要慣性モーメントＭ１を上回るので、クランク軸の回転を確実に安定させることができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明によると、必要慣性モーメントＭ１と、フライホイールの慣性モーメントＭ２と、リングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、必要慣性モーメントＭ１よりも回転安定側に定められる安全モーメントＭ４とは、Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ３≦Ｍ４の関係を満たす。これにより、内燃機関の始動時においては、ワンウェイクラッチの作用によって一体回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３が、必要慣性モーメントＭ１よりも大きい範囲で回転安定側の安全モーメントＭ４以下となるので、リングギア及びフライホイールをスムーズに回転させることができる。故に、内燃機関を短時間にて適切に始動させることが可能である。しかも、内燃機関の始動後においては、ワンウェイクラッチの作用によってリングギアから独立して回転するフライホイールの慣性モーメントＭ２が必要慣性モーメントＭ１を上回るので、クランク軸の回転を確実に安定させることができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明によると、必要慣性モーメントＭ１と、フライホイールの慣性モーメントＭ２と、リングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３と、飛込式装置の合成慣性モーメントＭ４とは、Ｍ１＝Ｍ４≦Ｍ２＜Ｍ３の関係を満たす。これにより、内燃機関の始動時においては、ワンウェイクラッチの作用によって一体回転するリングギア及びフライホイールの合成慣性モーメントＭ３が飛込式装置の合成慣性モーメントＭ４よりも大きくなるので、リングギア及びフライホイールの回転が安定してそれらの回転要素に振動が発生し難くなる。したがって、リングギア及びフライホイールの振動により騒音、磨耗が発生することを抑制して適切に、内燃機関を始動させることができる。しかも、内燃機関の始動後においては、ワンウェイクラッチの作用によってリングギアから独立して回転するフライホイールの慣性モーメントＭ２が必要慣性モーメントＭ１以上となるので、クランク軸の回転を安定させることができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明によると、フライホイールのホイール側突部は、軸方向へ環形に突出するリングギアのギア側突部の外周側において軸方向へ環形に突出するので、それらの突部同士は軸方向に沿ってラップする。これにより、ホイール側突部の外周側とギア側突部の内周側との間では、径方向において蛇行するラビリンス状の隙間が形成されるので、ホイール側突部の外周側からギア側突部の内周側へ塵、水等が進入することを防止できる。また、内燃機関の始動時及び始動後の双方にクランク軸と一体回転するフライホイールにおいては、ギア側突部よりも外周側にあるホイール側突部が遠心力によってスリンガー機能を発揮するので、ホイール側突部よりも内周側への塵、水等の進入を防止できる。このような請求項６に記載の発明によれば、ギア側突部の内周側に配置されるワンウェイクラッチへ塵や水等が到達して当該クラッチが劣化する事態を回避することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明によると、フライホイールにおいてワンウェイクラッチからトルク伝達を受ける受部は、比較的堅強な鉄で形成されるので、当該トルク伝達によりフライホイールが変形することを防止できる。また、フライホイールにおいて受部と共に慣性モーメントＭ２を生じる重量部は、鉄よりも比重が大きい金属で形成されるので、フライホイールの上記変形防止機能を損なうことなく、内燃機関始動後にフライホイールに生じる慣性モーメントＭ２を増大できる。
【００１２】
尚、請求項１〜７に記載の常時噛合式始動装置は、電動機と一体回転するピニオンギアにリングギアが常時噛合することで、それらギアの噛合部分に発生する騒音、磨耗を抑制できるので、例えば請求項８に記載の発明の如くアイドルストップ制御される内燃機関の始動に好適となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００１４】
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態による常時噛合式始動装置１０を示している。常時噛合式始動装置１０は車両に搭載され、当該車両のバッテリ２から電力供給を受けることにより内燃機関４をクランキングして完爆させる。ここで、本実施形態の内燃機関４は、車両の電子制御系６によってアイドルストップ制御されるものである。
【００１５】
まず、第一実施形態の具体的構成について説明する。常時噛合式始動装置１０は、電動機１２、ピニオンギア２０、リングギア３０、フライホイール４０、ワンウェイクラッチ５０及びシール６０等を備えている。
【００１６】
電動機１２は例えば直流直巻式のセルモータであり、バッテリ２から電力供給を受けて出力軸１４を回転駆動することにより、当該出力軸１４から回転トルクを出力する。ここで、バッテリ２から電動機１２への電力供給は、車両のイグニッションスイッチのオン操作又は内燃機関４のアイドリングストップ後のリスタート制御によって開始され、内燃機関４が完爆すると止められる。したがって、電動機１２は、内燃機関４の完爆後に出力軸１４の回転を停止させる。
【００１７】
ピニオンギア２０はヘリカルギア、スパーギア等の外歯車であり、電動機１２の出力軸１４に同心的に装着されている。この装着によりピニオンギア２０は、出力軸１４と一体に回転可能となっている。
【００１８】
リングギア３０はヘリカルギア、スパーギア等の外歯車であり、電動機１２の出力軸１４に対して平行に且つ内燃機関４のクランク軸８に対して同心的に配置されている。リングギア３０は、ギア本体部３２、軸部３４、突部３６を有している。
【００１９】
ギア本体部３２は円環形の板状に形成され、外周縁部のギア部３８においてピニオンギア２０と常時噛合している。軸部３４は、ギア本体部３２の内周縁部から軸方向へ円環形に突出している。突部３６は、ギア本体部３２の径方向中間部から軸方向へ円環形に突出している。
【００２０】
フライホイール４０は、本実施形態ではその全体が鉄で形成され、クランク軸８に対して同心的に配置されている。フライホイール４０は、ホイール本体部４２、軸部４４、受部４６、突部４８を有している。
【００２１】
ホイール本体部４２は円環形の板状に形成され、軸方向においてリングギア３０のギア本体部３２と向き合っている。軸部４４は、ホイール本体部４２の内周縁部から軸方向へ円環形に突出している。この軸部４４とホイール本体部４２の内周縁部はクランク軸８に対してボルト締めされており、それによってフライホイール４０は、クランク軸８と一体に回転可能となっている。図２に示すように軸部４４の外周側には、ベアリング４９を介してリングギア３０の軸部３４が嵌合しており、リングギア３０に対するフライホイール４０の相対回転が許容されている。受部４６は、ホイール本体部４２の径方向中間部から軸方向へ円環形に突出している。受部４６はリングギア３０の軸部３４よりも大径に形成され、当該軸部３４の外周側に配置されている。また、受部４６はリングギア３０の突部３６よりも小径であり、当該突部３６の内周側に配置されている。
【００２２】
突部４８は、ホイール本体部４２の外周縁部近傍から軸方向へ円環形に突出している。突部４８はリングギア３０の突部３６よりも大径に形成され、当該突部３６の外周側に配置されている。このように環形の突部４８が環形の突部３６の外周側に配置されることによって、本実施形態では、それら突部４８，３６同士が軸方向にラップした形となっている。これにより突部４８の外周側と突部３６の内周側との間では、径方向において蛇行するラビリンス状の隙間７０が形成され、突部４８の外周側から突部３６の内周側へは車両の機関室内の塵や水が進入し難くなっている。しかも、クランク軸８と一体回転するフライホイール４０においては、遠心力によって突部４８がスリンガー機能を発揮するので、このことによっても突部４８の外周側から内周側への塵、水の進入が困難となっている。したがって、こうした防塵、防水作用によれば、後述するように突部３６の内周側に配置されるシール６０やワンウェイクラッチ５０が塵、水の到達によって劣化する事態を回避することができる。
【００２３】
尚、以上説明したように第一実施形態では、リングギア３０の突部３６が特許請求の範囲に記載の「ギア側突部」に相当し且つフライホイール４０の突部４８が特許請求の範囲に記載の「ホイール側突部」に相当する。
【００２４】
ワンウェイクラッチ５０は、リングギア３０の軸部３４とフライホイール４０の受部４６との間に介装されている。この介装によりワンウェイクラッチ５０は、リングギア３０の突部３６の内周側に配置された形となっている。ワンウェイクラッチ５０の内輪５２は軸部３４の外周側に嵌合装着されて、当該軸部３４と一体回転可能となっている。ワンウェイクラッチ５０の外輪５４は受部４６の内周側に嵌合装着されて、当該受部４６と一体回転可能となっている。ワンウェイクラッチ５０は、内輪５２に対して外輪５４を接続することにより軸部３４から受部４６へ向かう方向のトルク伝達を許容する一方、内輪５２に対して外輪５４を空転させることにより受部４６から軸部３４へ向かう方向のトルク伝達を遮断する。
【００２５】
シール６０は、リングギア３０の突部３６とフライホイール４０の受部４６との間に介装されている。この介装によりシール６０は、リングギア３０の突部３６の内周側且つワンウェイクラッチ５０の外周側に配置された形となっており、上記隙間７０に対してワンウェイクラッチ５０をシールしている。
【００２６】
次に、第一実施形態の全体作動について説明する。
【００２７】
電動機１２への電力供給が開始されると、出力軸１４からピニオンギア２０を経由してリングギア３０へ伝達される。このときワンウェイクラッチ５０は、リングギア３０の軸部３４からフライホイール４０の受部４６へのトルク伝達を許容するので、フライホイール４０がリングギア３０及びクランク軸８と一体となって回転する。これにより内燃機関４がクランキングされ、完爆する。
【００２８】
内燃機関４が完爆すると、電動機１２への電力供給が停止し、クランク軸８からフライホイール４０へ内燃機関４の出力トルクが伝達される。このときワンウェイクラッチ５０は、フライホイール４０の受部４６からリングギア３０の軸部３４へのトルク伝達を遮断するので、フライホイール４０がクランク軸８とは一体に且つリングギア３０からは独立して回転することになる。
【００２９】
次に、第一実施形態の特徴部分について説明する。第一実施形態は、回転要素についての慣性モーメントが特定の条件を満たすところに特徴がある。
【００３０】
具体的には、まず、内燃機関４の始動後においてクランク軸８の回転を安定させるのに必要な慣性モーメントを「必要慣性モーメントＭ１」と定義する。また、フライホイール４０に生じる慣性モーメントを「ホイール慣性モーメントＭ２」と定義する。さらに、リングギア３０及びフライホイール４０に生じる、それら回転要素３０，４０の合成の慣性モーメントを「合成慣性モーメントＭ３」と定義する。またさらに、先に説明した飛込式始動装置において常時一体回転のリングギア及びフライホイールに生じる、それら回転要素の合成の慣性モーメントを「安全モーメントＭ４」と定義する。ここで、飛込式始動装置における合成慣性モーメントを「安全モーメントＭ４」と定義するのは、一般に当該合成慣性モーメントが必要慣性モーメントＭ１よりも回転安定側となるように、予め決められた安全率を必要慣性モーメントＭ１に積算することによって定められているからである。
【００３１】
以上の定義の下、第一実施形態では、モーメントＭ１〜Ｍ４が下記の式（１）を満たすようになっている。
Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ４＜Ｍ３  ・・・（１）
【００３２】
このような第一実施形態によると、内燃機関４の始動時においては、一体回転するリングギア３０及びフライホイール４０の合成慣性モーメントＭ３が必要慣性モーメントＭ１よりも回転安定側の安全モーメントＭ４を上回る。これにより、リングギア３０及びフライホイール４０の回転が安定するので、それら回転要素３０，４０には振動が発生し難くなる。したがって、リングギア３０及びフライホイール４０の振動に起因する騒音、磨耗を抑制しながら内燃機関４を始動させることができる。
【００３３】
また、内燃機関４の始動後においては、リングギア３０から独立して回転するフライホイール４０の慣性モーメントＭ２が必要慣性モーメントＭ１を上回るので、クランク軸８の回転が確実に安定する。ここで特に第一実施形態では、フライホイール４０に突部４８を設けたことにより、その重量がアップするので、ホイール慣性モーメントＭ２を増大して始動後の回転安定性を高めることができる。
【００３４】
（第一実施形態の変形例）
第一実施形態で説明したモーメントＭ１〜Ｍ４については、下記の式（２）を満たすようにしてもよい。
Ｍ１＜Ｍ２＜Ｍ３≦Ｍ４  ・・・  （２）
【００３５】
この場合、内燃機関４の始動時においては、一体回転するリングギア３０及びフライホイール４０の合成慣性モーメントＭ３が内燃機関４の必要慣性モーメントＭ１よりも大きい範囲で回転安定側の安全モーメントＭ４以下となる。これにより、リングギア３０及びフライホイール４０の一体回転がスムーズとなるので、内燃機関４をより短時間にて始動させることができる。また、内燃機関の始動後においては、フライホイール４０の慣性モーメントＭ２が必要慣性モーメントＭ１を上回るので、クランク軸８の回転が確実に安定する。
【００３６】
第一実施形態で説明したモーメントＭ１〜Ｍ４については、さらに、上記（１），（２）を満たす以外にも、下記式（３）を満たすようにしてもよい。
Ｍ１＝Ｍ４≦Ｍ２＜Ｍ３  ・・・（３）
【００３７】
この場合、内燃機関の始動時においては、一体回転するリングギア３０及びフライホイール４０の合成慣性モーメントＭ３が、必要慣性モーメントＭ１に等しい安全モーメントＭ４、即ち安全率を１とした飛込式始動装置における合成慣性モーメントＭ４よりも大きくなる。これにより回転安定するリングギア３０及びフライホイール４０には、振動が発生し難くなるので、そうした振動に起因する騒音、磨耗を抑制しながら内燃機関４を始動させることができる。また、内燃機関の始動後においては、フライホイール４０の慣性モーメントＭ２が必要慣性モーメントＭ１以上となるので、クランク軸８の回転が安定する。
【００３８】
（第二実施形態）
図３に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態のフライホイール１００においては、受部４６は鉄で形成されるが、それ以外のホイール本体部４２、軸部４４及び突部４８は鉄よりも比重の大きい金属、例えば銅、ニッケル等で形成される。
【００３９】
このような第二実施形態によると、フライホイール１００においてワンウェイクラッチ５０からトルク伝達を受ける受部４６が比較的堅強な鉄で形成されるので、当該トルク伝達によってフライホイール１００が変形することを防止できる。また一方、フライホイール１００において受部４６と共にホイール慣性モーメントＭ２を生じる各部４２，４４，４８は、鉄よりも比重が大きい金属で形成されるので、上記変形防止機能を損なうことなく、内燃機関始動後におけるホイール慣性モーメントＭ２を増大することができる。
【００４０】
尚、以上説明した第二実施形態では、ホイール本体部４２、軸部４４及び突部４８が特許請求の範囲に記載の「重量部」に相当する。
【００４１】
（第三実施形態）
図４に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。第三実施形態のリングギア２００においては、第一実施形態で説明した突部３６が内周側及び外周側の二つの突部２０２，２０４に分離されている。具体的に内周側の突部２０２は、ギア本体部３２の径方向中間部から軸方向へ円環形に突出しており、この突部２０２とフライホイール４０の受部４６との間にシール６０が介装されている。また一方、外周側の突部２０４は、ギア本体部３２において突部２０２とギア部３８の間となる箇所から軸方向へ円環形に突出している。
【００４２】
さらに、第三実施形態のフライホイール２１０は、突部４８とは別の突部２１２を一体に有している。この突部２１２は、ホイール本体部４２において突部４８と受部４６の間となる箇所から軸方向へ円環形に突出している。ここで、突部２１２はリングギア２００の突部２０４よりも小径に形成され、当該突部２０４の内周側に配置されている。また、突部２１２はリングギア２００の突部２０２よりも大径であり、当該突部２０２の外周側に配置されている。
【００４３】
このような第三実施形態では、環形の突部４８と環形の突部２０４とが軸方向においてラップし、また環形の突部２０４と環形の突部２１２とが軸方向においてラップし、さらに環形の突部２１２と環形の突部２０２とが軸方向においてラップしている。これらにより、突部４８の外周側と突部２０２の内周側との間では、径方向において蛇行するラビリンス状の隙間２２０が形成されているが、当該隙間２２０は、第一実施形態の隙間７０と比べて蛇行点の多い複雑なものとなっている。その結果、防塵、防水作用が高くなるので、シール６０及びワンウェイクラッチ５０の劣化回避効果が高くなる。
【００４４】
尚、以上の第三実施形態では、リングギア２００の突部２０４が特許請求の範囲に記載の「ギア側突部」に相当し且つフライホイール２１０の突部４８が特許請求の範囲に記載の「ホイール側突部」に相当する。また、リングギア２００の突部２０２が特許請求の範囲に記載の「ギア側突部」に相当し且つフライホイール２１０の突部２１２が特許請求の範囲に記載の「ホイール側突部」に相当すると、考えることもできる。
【００４５】
さて、ここまで本発明の複数の実施形態について説明してきたが、本発明はそれらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【００４６】
例えば第二及び第三実施形態については、第一実施形態で説明した式（１）をモーメントＭ１〜Ｍ４が満たすように構成する以外にも、第一実施形態の変形例で説明した式（２）又は式（３）をモーメントＭ１〜Ｍ４が満たすように構成してもよい。
【００４７】
また、第一〜第三実施形態では、フライホイール４０，２１０の少なくとも一部を鉄以外の素材で形成してもよい。さらに第二実施形態では、フライホイール１００のホイール本体部４２、軸部４４及び突部４８のうち一つ又は二つを、受部４６と同じ鉄で形成してもよい。またさらに第三実施形態では、第二実施形態に準じて、受部４６以外の各部４２，４４，４８，２１２のうち少なくとも一つを、鉄よりも比重の大きい金属で形成してもよい。
【００４８】
加えて本発明は、アイドルストップ制御される内燃機関の始動装置以外にも適用可能であり、例えば始動及び停止が繰り返されるハイブリッド車両の内燃機関用始動装置に適用して、騒音、磨耗の発生を抑制するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の第一実施形態による常時噛合式始動装置の構成を示す部分断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の第二実施形態による常時噛合式始動装置の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の第三実施形態による常時噛合式始動装置の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
２  バッテリ、４  内燃機関、８  クランク軸、１０  常時噛合式始動装置、１２  電動機、１４  出力軸、２０  ピニオンギア、３０，２００  リングギア、３２  ギア本体部、３４  軸部、３６，２０２，２０４  突部（ギア側突部）、３８  ギア部、４０，１００，２１０  フライホイール、４２  ホイール本体部（重量部）、４４  軸部（重量部）、４６  受部、４８，２１２  突部（ホイール側突部、重量部）、５０  ワンウェイクラッチ、５２  内輪、５４  外輪、６０  シール、７０，２２０  隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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