(57)【要約】【課題】エンジン１のクランクシャフト７の途中に始動用のクランクギヤ２０を設けた始動装置Ａにおいて、そのクランクギヤ２０により駆動するバランサユニット２１を併設する場合でも、必要なスペースを最小化して、エンジンのコンパクト化を可能とする。【解決手段】バランサユニット２１を２軸式のものとし、一方のバランサ部材としてシャフト２３の外周に遊嵌した中空アンバランス部材２４を備え、これと回転一体に設けた第１中間ギヤ２５をシャフト２３の一端側に回転自在に配置して、クランクギヤ２０と噛み合わせる。シャフト２３と第１中間ギヤ２５との間にワンウエイクラッチ３０を設ける。シャフト２３の他端部をバランサユニット２１のハウジング２２から外方に突出させて、そこにスタータモータ３５からの駆動力を受け入れる第２の中間ギヤ２８を設ける。斯かる構成により、バランサユニット２１を利用して、スタータモータ３５からの駆動力をクランクシャフト７に伝えることができる。【選択図】      図１
2004245139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトの途中にクランクギヤを設けて、オイルパン内に配設したバランサを前記クランクギヤによって駆動するとともに、エンジン始動時にはスタータモータからの駆動力を前記クランクギヤに入力するようにした始動装置において、
前記バランサが、
前記クランクシャフトの長手方向に延びるように支持されたシャフトと、
バランスウェイトを備え、前記シャフトの外周に回転可能に遊嵌された中空アンバランス部材と、
前記シャフトの長手方向一端側において前記中空アンバランス部材と回転一体に設けられ、前記クランクギヤと噛み合う第１の中間ギヤと、
前記第１中間ギヤとの間に前記バランスウエイトを挟んで、前記シャフトの長手方向他端側に設けられ、前記スタータモータからの駆動力を受け入れる第２の中間ギヤと、
少なくとも前記第２中間ギヤから第１中間ギヤへ動力を伝達可能な伝動部材とを備えている
ことを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項２】
請求項１において、
伝動部材は、シャフトから第１中間ギヤへ動力を伝達するように設けられたワンウェイクラッチであることを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれかにおいて、
エンジンは直列４気筒エンジンであり、
バランサは、互いに並列に且つ逆向きに回転する左右一対のバランサ部材を備えた２軸式のものであり、
前記一対のバランサ部材のいずれか一方が中空アンバランス部材であり、他方のバランサ部材を駆動するためのトランスファ駆動ギヤが前記中空アンバランス部材と回転一体に設けられていることを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項４】
請求項３において、
第１中間ギヤは、シャフトの外周に回転自在に支持されたギヤ本体部と、該ギヤ本体部の内周側から前記シャフトの軸線に沿って延びるように設けられた中空延設部とを有し、
前記中空延設部の先端部が中空アンバランス部材に連結されるとともに、該中空延設部の外周にトランスファ駆動ギヤが設けられていることを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項５】
請求項３において、
第１中間ギヤは、シャフトの外周に回転自在に支持されたギヤ本体部と、該ギヤ本体部の内周側から前記シャフトの軸線に沿ってその長手方向両端側に向かってそれぞれ延びるように設けられた第１及び第２の中空延設部とを有し、
前記第１中空延設部の先端部が中空アンバランス部材に連結され、
前記第２中空延設部の外周にトランスファ駆動ギヤが設けられていることを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項６】
請求項５において、
トランスファ駆動ギヤがエンジンのオイルポンプの構成部材であることを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１つにおいて、
第１中間ギヤの本体部は、シャフトの外周に対してボール軸受によって支持されていることを特徴とするエンジンの始動装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つにおいて、
スタータモータがオイルパンの外部に配設され、このスタータモータの先端側がオイルパンに形成された貫通孔に挿通されていて、その先端部に設けられたピニオンがバランサの第２中間ギヤと噛み合わされていることを特徴とするエンジンの始動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのクランクシャフトに設けたギヤに中間のギヤを介して、スタータモータからの駆動力を入力するようにした始動装置に関し、特に、エンジン振動を低減するバランサを併設する場合の該バランサ及び中間ギヤの配置構造の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のエンジンの始動装置としては、例えば特許文献１に開示されるように、複数のシリンダが直列に配置されたエンジンの全長をできるだけ短くするために、クランクシャフトのウェブ外周面に直接、歯切りして始動用ギヤを形成し、このギヤに対して複数のギヤ要素からなる中間ギヤユニットを介して、スタータモータからの駆動力を入力するようにしたものがある。また、このものでは、エンジン振動を低減するためのバランサがオイルパンの内部に配設されており、このバランサの被駆動ギヤも前記クランクシャフトの始動用ギヤと噛み合っている。つまり、クランクシャフトのギヤはバランサ駆動兼始動用ギヤとして設けられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１２０５１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来例（特許文献１）のものでは、クランクシャフトの始動用ギヤはバランサ駆動のために兼用しているものの、その始動用ギヤにスタータモータからの駆動力を伝えるための中間のギヤユニットは別途、設けており、このギヤユニットには、複数の支持軸の他、始動用駆動ギヤ、フリーホイルギヤ、アイドル小ギヤ、アイドル大ギヤ等が含まれているから、このギヤユニットとバランサとを併設するためにはかなり大きな設置スペースを必要とし、エンジンのコンパクト化の要請に反するという問題がある。
【０００５】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンのクランクシャフトの途中に始動用のクランクギヤを設けた始動装置において、そのクランクギヤとスタータモータとの間の動力伝達系路の構成に工夫を凝らして、バランサを併設する場合に必要なスペースを最小化して、エンジンのコンパクト化を可能とするとにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の解決手段では、スタータモータからの駆動力をクランクギヤに入力するための経路として、バランサの回転要素を積極的に利用するようにした。
【０００７】
具体的に、請求項１の発明では、エンジンのクランクシャフトの途中にクランクギヤを設けて、オイルパン内に配設したバランサを前記クランクギヤによって駆動するとともに、エンジン始動時にはスタータモータからの駆動力を前記クランクギヤに入力するようにした始動装置を前提とする。そして、前記バランサとして、前記クランクシャフトの長手方向に延びるように支持されたシャフトと、バランスウェイトを備え、前記シャフトの外周に回転可能に遊嵌された中空アンバランス部材と、前記シャフト長手方向一端側において前記中空アンバランス部材と回転一体に設けられ、前記クランクギヤと噛み合う第１の中間ギヤと、この第１中間ギヤとの間に前記バランスウエイトを挟んで、前記シャフトの長手方向他端側に設けられ、前記スタータモータからの駆動力を受け入れる第２の中間ギヤと、少なくとも該第２中間ギヤから第１中間ギヤへ動力を伝達可能な伝動部材とを備えるものとする。
【０００８】
前記の構成により、エンジンの始動時には、スタータモータの駆動力を受け入れた第２中間ギヤから伝動部材を介して第１中間ギヤへ駆動力が伝達され、これによりクランクシャフトが回転される。一方、エンジンの運転中にはクランクシャフトによって第１の中間ギヤが回転駆動され、これと一体に中空アンバランス部材が回転することで、エンジン振動の低減が図られる。つまり、エンジン振動を低減するためのバランサをスタータモータからの駆動力の伝達系路として利用することができ、バランサを併設する場合でも必要なスペースが最小のものとなって、エンジンのコンパクト化が図られる。
【０００９】
前記バランサにおける伝動部材は、シャフトから第１中間ギヤへ動力を伝達するように設けたワンウェイクラッチとするのが好ましい（請求項２の発明）。こうすることで、バランサの構成部材のうちでエンジン運転中にクランクシャフトとともに回転するのは、クランクギヤに噛合する第１中間ギヤと中空アンバランス部材のみとなり、このことで、エンジンの運転損失を極めて小さくすることができる。
【００１０】
詳しくは、まず、バランスウエイトを有するアンバランス部材を中空状とすることで、エンジンの運転により発生する加振力を打ち消すために必要な所要のメーメントを得ながら、バランスウエイトの質量そのものは相対的に小さくすることができ、これによりアンバランス部材を駆動するための力を低減できる。また、第１中間ギヤにより駆動されるのは前記中空アンバランス部材だけで、第２中間ギヤやスタータモータの出力軸はもとより、シャフトも回転しない。従って、バランサ駆動のためのエンジンの運転損失は極めて小さくなるのである。
【００１１】
特に、直列４気筒エンジンの場合には、バランサを、互いに並列に且つ逆向きに回転する左右一対のバランサ部材を備えた２軸式のものとし、その一対のバランサ部材のいずれか一方を前記中空アンバランス部材とするとともに、他方のバランサ部材を駆動するためのトランスファ駆動ギヤを前記中空アンバランス部材と回転一体に設けることが好ましい（請求項３の発明）。こうすれば、直列４気筒エンジンの回転２次振動を２軸式バランサにより打ち消して、エンジン振動を効果的に低減することができる。
【００１２】
前記第１中間ギヤは、シャフトの外周に回転自在に支持されたギヤ本体部と、該ギヤ本体部の内周側から前記シャフトの軸線に沿って延びるように設けられた中空延設部とを有するものとし、この中空延設部の先端部を中空アンバランス部材に連結するとともに、その中空延設部の外周にトランスファ駆動ギヤを設けることが好ましい（請求項４の発明）。こうすれば、第１中間ギヤの本体部を中空アンバランス部材に連結するための中空延設部が、トランスファ駆動ギヤを設けるための部材として有効に利用できる。
【００１３】
或いは、前記第１中間ギヤは、シャフトの外周に回転自在に支持されたギヤ本体部と、該ギヤ本体部の内周側から前記シャフトの軸線に沿ってその長手方向両端側に向かってそれぞれ延びるように設けられた第１及び第２の中空延設部とを有するものとし、その第１中空延設部の先端部を中空アンバランス部材に連結する一方、第２中空延設部の外周にトランスファ駆動ギヤを設けるようにしてもよい（請求項５の発明）。この場合には、前記トランスファ駆動ギヤをエンジンのオイルポンプの構成部材として兼用することもできる（請求項６の発明）。
【００１４】
さらにまた、前記第１中間ギヤの本体部は、シャフトの外周に対してボール軸受によって支持することが好ましい（請求項７の発明）。こうすれば、第１中間ギヤとシャフトとの間の位置決めの精度が高くなるので、その分、第１中間ギヤとクランクギヤとの間のバックラッシュの管理が容易になる。
【００１５】
また、スタータモータは、信頼性やメンテナンス性を考慮すればオイルパンの外部に配設するのが好ましく、この場合には、該スタータモータの先端側をオイルパンに形成した貫通孔に挿通させて、そのスタータモータ先端部に設けたピニオンをバランサの第２中間ギヤと噛み合わせるようにすればよい（請求項８の発明）。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００１７】
図２は、本発明の実施形態に係るエンジン１の本体部の構成を示し、このエンジン１は、アルミニウム合金の鋳造製シリンダブロック３の上部に、同じくアルミニウム合金の鋳造製シリンダヘッド４を組み付けてなり、該シリンダヘッド４の上部にはシリンダヘッドカバー５を取り付け、また、シリンダブロック３の下部にはガスケットを介してオイルパン６を取り付けてある。このオイルパン６は、比較的剛性が高く遮音性に優れた鋳造製のものであり、この実施形態では前記シリンダブロック等と同じくアルミニウム合金製としているが、例えば鋳鉄製としてもよい。
【００１８】
前記シリンダブロック３は、クランクケースの左右両側壁部がそれぞれクランクシャフト７の軸心ｘ１よりも下方まで延びるディープスカートタイプのものであり、該シリンダブロック３の前側壁部における左右両端側の部位には、図３にも示すようにそれぞれ上端部から下端部に亘って外方に突出する土手部３ａ，３ｂが設けられている。そして、その土手部３ａ，３ｂに対して取り付けられるフロントカバー８（図３に仮想線で示す）とシリンダブロック３の前側壁部との間に、動弁系を駆動するタイミングチェーン等が収容されるようになっている。
【００１９】
また、前記フロントカバー８は、前記図３に仮想線で示すように、シリンダブロック３の前面からオイルパン６の前面に跨るように取り付けられるので、シリンダブロック３とオイルパン６の組み付けの位置精度がエンジン前後方向については非常に良くなる。このことで、オイルパン６自体の剛性が高いこととも相俟って、後述の如くオイルパンに取り付けられるスタータモータ３５のシリンダブロック３に対する位置決めの精度は非常に高い。
【００２０】
尚、この実施形態のエンジン１は、４つのシリンダ２，２，…（図１参照）がシリンダブロック３に直線的に並ぶように設けられた直列４気筒ガソリンエンジンであり、このような直列型の多気筒エンジンでは一般的にその長手方向をエンジン前後方向と呼び、前記タイミングチェーン等の配置される側をエンジンの前側と呼ぶ。以下、この明細書中でも同様の呼称を用いるとともに、特に断らない場合はエンジン前側を単に前側と略記する。
【００２１】
前記図２に示すように、各シリンダ２にはその軸線に沿って往復動するようにピストン９が嵌装されていて、該各ピストン９の上面とシリンダヘッド４の下面とに挟まれたシリンダ２内の空間が燃焼室１０を構成している。この燃焼室１０の天井部、即ち前記シリンダヘッド３の下面には２つの傾斜面が形成されていて、それぞれ吸気ポート１１及び排気ポート１２が２つずつ開口されるとともに、該各開口部には、シリンダヘッド５に軸支されたカム軸１３，１４により開閉作動される吸気及び排気弁１５，１６が配設されている。尚、図示は省略するが、前記燃焼室１０に臨む各シリンダ２の天井部には、吸気及び排気弁１５，１６に取り囲まれるようにして点火プラグが配設されている。
【００２２】
また、前記各ピストン９は、それぞれコネクティングロッド１７によってクランクシャフト７に連結されている。このクランクシャフト７は例えばダクタイル鋳鉄製であり、この実施形態では５つのジャーナル軸受け１８，１８，…（図２には１つのみ示す）によりシリンダブロック３に対して回転自在に支持されている。すなわち、図１にのみ仮想線で示すが、シリンダブロック３には、エンジン前後方向に並ぶ４つのシリンダ２，２，…の下端部をそれぞれ両側から挟むようにして合計５つの主軸受け部１８ａ，１８ａ，…が設けられていて、該各主軸受部１８ａにはそれぞれ軸受キャップ１８ｂが取り付けられて、ジャーナル軸受け１８が構成されており、さらに、それら５つのジャーナル軸受け１８，１８，…はベアリングビーム１９（図４参照）により互いに連結されている。
【００２３】
前記クランクシャフト７は、図１に示すように８つのカウンターウエイト７ａ，７ａ，…を有するフルカウンターウエイトタイプのものであり、そのうちのエンジン前側から数えて６番目のものは円盤状に形成されていて、その外周にリング状のヘリカルギヤ２０が圧入により固定されている。このヘリカルギヤ２０は、エンジン１の運転中はオイルパン６内に配設されたバランサユニット２１を駆動するものであるが、エンジン始動時にはそのバランサユニト２１を介して後述のスタータモータ３５から駆動力を受け入れるようになっている。以下、前記バランサ駆動兼始動用のギヤ２０をクランクギヤ２０と呼ぶものとするが、このギヤ２０は必ずしも前から６番目のカウンターウエイト７ａに設ける必要はなく、別のカウンターウエイト７ａに設けてもよいし、フルカウンターウエイトタイプでないクランクシャフトの場合は、クランクウェブに設ることもできる。
【００２４】
次に、前記バランサユニット２１の構成について詳細に説明する。このバランサユニット２１は、基本的には、クランクシャフト７下方のオイルパン６内に並設した２本のバランサ部材をクランクシャフト７の２倍速で互いに逆向きに回転させることにより、直列４気筒エンジン１の回転２次の振動を打ち消すようにした２軸式のものであるが、本願発明の特徴部分として、エンジン１の始動時には後述するスタータモータ３５からの駆動力をクランクシャフトのギヤ２０に入力するための経路となるように構成されている。
【００２５】
前記バランサユニット２１は、図１の他に図４にも示すように、ハウジング２２の上面がベアリングビーム１９の下面に接するように配置されていて、図示しないが、該ハウジング２２の左右両側部からそれぞれ２本ずつ上方に延びるブラケット部を介して、シリンダブロック３の下部に直接、固定されている。このハウジング２２内に収容される２つのバランサ部材のうちの一方は、図５に詳細を示すように、エンジン前後方向（クランクシャフト７の長手方向）に延びるようにハウジング２２に支持されたシャフト２３と、このシャフト２３の外周に回転可能に遊嵌された中空アンバランス部材２４と、シャフト２３の長手方向一端側（図の右側であるエンジン後側）に同軸に且つ回転自在に配置されて、クランクギヤ２０と噛み合う第１の中間ギヤ２５とからなる。
【００２６】
前記シャフト２３は、その前端部及び後端部がそれぞれハウジング２２の前側及び後側壁部２２ａ，２２ｂに設けられた軸受孔２６，２７に回転自在に支持されている。そのうちの前側の軸受孔２６はハウジング２２の前側壁部２２ａを貫通しており、ここに挿通されたシャフト２３の前端部はハウジング２２の外部に突出していて、そこに後述の如くスタータモータ３５からの駆動力を受け入れる第２の中間ギヤ２８がスプライン等によって一体に回転するように固定されている。換言すれば、第２の中間ギヤ２８は、前記第１中間ギヤ２５との間に中空アンバランス部材２４を挟んでシャフト２３の長手方向他端側に配設されている。
【００２７】
また、前記シャフト２３の内部には、その軸線ｘ２に沿って延びるように長手方向の略全体に亘って油通路２３ａが形成されている。この油通路２３ａの後端側はハウジング２２の後側壁部２２ｂに形成された潤滑油通路２９に連通されており、該潤滑油通路２９によりエンジン１のオイルギャラリから導入される潤滑油（エンジンオイル）を後述のワンウェイクラッチ３０や軸受部３１，３２等に分配して供給するようになっている。
【００２８】
前記中空アンバランス部材２４は、シャフト２３の外周に同軸に配置された円筒状部２４ａと、断面が略半円形状のバランスウエイト部２４ｂとが一体に形成されたものであり、その前端部が滑り軸受等によりハウジング２２の前側壁部２２ａの後面に対して支持される一方、後端部はスプライン等によって第１中間ギヤ２５の前端部と一体に回転するように連結されている。そして、エンジン１の運転中には前記中空アンバランス部材２４がクランクシャフト７と同期して回転することで、エンジン１の加振力を低減することができる。また、中空状のアンバランス部材２４を用いることで、エンジン１の運転により発生する加振力を打ち消すために必要な所要のメーメントを得ながら、部材２４の質量そのものは相対的に小さくすることができるから、バランサ駆動のための損失低減することができる。
【００２９】
前記第１中間ギヤ２５は、全体としてはエンジン前側から後側に向かって段々に拡径する異形の円錐台状とされ、前側に位置する小径部２５ａの前端部が前記中空アンバランス部材２４とスプライン等により結合される一方、後側に位置する大径部２５ｂの後端には、シャフト２３の軸心ｘ２に対して略直交するように径方向外方に突出する円形状の鍔部２５ｃが形成されていて、その鍔部２５の外周にはヘリカルギヤが直接、歯切りして形成されている。
【００３０】
換言すれば、前記第１中間ギヤ２５の大径部は、クランクギヤ２０と噛み合うヘリカルギヤが形成されたギヤ本体部である（以下、ギヤ本体部２５ｂともいう）。このギヤ本体部２５ｂの内周とシャフト２３の外周との間には円環状の空間部が形成されていて、そこには、該シャフト２３から第１中間ギヤ２５に対して駆動力を伝達する一方、その逆向きの動力の伝達は遮断するワンウェイクラッチ３０と、その第１中間ギヤ２５の本体部２５ｂをシャフト２３の外周に対して回転自在に支持するボール軸受３１とがそれぞれ配設されている。すなわち、クランクギヤ２０と直接、噛み合う第１中間ギヤ２５の内周にボール軸受３１を配置して、該第１中間ギヤ２５とシャフト２３との間の位置決めの精度を高くすることにより、該第１中間ギヤ２５とクランクギヤ２０との間のバックラッシュの管理を容易に行えるようにしている。
【００３１】
一方、前記ギヤ本体部２５ｂから見ると、第１中間ギヤ２５の小径部２５ａは、該ギヤ本体部２５ｂの内周側からシャフト２３の軸線ｘ２に沿ってエンジン前方に延びるように設けられた中空状の延設部であり（以下、中空延設部２５ａともいう）、この中空延設部２５ａの内周とシャフト２３の外周との間にはニードル軸受３２が配設されているとともに、中空延設部２５ａの外周には、図示しない他方のバランサ部材に対して回転駆動力を伝達するためのトランスファ駆動ギヤ３３がスプライン等により設けられている。すなわち、図示しないが、前記他方のバランサ部材は、前記一方のバランサ部材と同様にハウジング２２に支持されたシャフトと、このシャフトの周りを回転する中空アンバランス部材と、この中空アンバランス部材と一体に回転するように連結されたトランスファ被駆動ギヤとを備え、このトランスファ被駆動ギヤが前記トランスファ駆動ギヤ３３と噛合している。
【００３２】
従って、エンジン運転中のクランクシャフト７の回転は、第１の中間ギヤ２５から前記一方の中空アンバランス部材２４に伝達されるとともに、トランスファ駆動ギヤ３３及び被駆動ギヤにより前記他方の中空アンバランス部材にも伝達される。これにより、２つの中空アンバランス部材はエンジン１のクランクシャフト７と同期して互いに逆方向に回転し、主にピストンの２次慣性力に起因する振動を打ち消すようになる。
【００３３】
ここで、前記第１中間ギヤ２５とシャフト２３との間にはワンウェイクラッチ３０が配設されているので、前記の如く２つの中空アンバランス部材２４が回転されるときにも、シャフト２３や後述の如くこれに駆動連結されたスタータモータ３５等が回転されることはない。すなわち、バランサユニット２１のうちでエンジン運転中にクランクシャフト７とともに回転するのは、クランクギヤ２０に噛合する第１中間ギヤ２５と２つの中空アンバランス部材２４のみであり、このように最小限の部材のみを回転させるようにしたことによって、バランサ駆動のためのエンンジン１の運転損失を低減することができる。
【００３４】
続いて、前記バランサユニット２１とスタータモータ３５との接続について説明すると、このスタータモータ３５の本体部３６はオイルパン６の外部に配設されていて、その先端側がオイルパン６の貫通孔３７に挿通されている。すなわち、図２や図３にも示すように、オイルパン６の前部右側には、スタータモータ３５の本体部３６を概ね収納できるように内方に凹陥して、スタータモータ収納部６ａが形成されている。このスタータモータ収納部６ａの奥の面（エンジン後側の端面）に相当するオイルパン６の壁面は略平坦に成形されていて、そこに、スタータモータ３５の先端部を挿入するための貫通孔３７が形成されている。また、その貫通孔３７を囲むオイルパン外壁面は略平坦なフランジ面とされている。
【００３５】
一方、スタータモータ３５の円筒状本体部３６の先端側には、その軸線ｘ３に略直交するように外方に拡がる概略矩形状の鍔部３８が設けられ、さらに、その鍔部３８よりも先端側には、前記オイルパン６の貫通孔３７に挿入される被挿入部３９が設けられている。この被挿入部３９は、スタータモータ３５のモータ軸及びピニオン４０を収容するカバー部であり、全体的には半球状に形成されるとともに、その内部のピニオン４０の一部が露出するように切り欠かれた半割り状のものである。そして、その被挿入部３９がオイルパン６の貫通孔３７に対してエンジン前後方向に挿入されて、鍔部３８がオイルパン６のフランジ面に当接した状態で、前記ピニオン４０がバランサユニット２１の第２中間ギヤ２８と噛み合わされ、この状態で、前記鍔部３８がオイルパン６のフランジ面に対してボルトにより締結固定されている。
【００３６】
斯かる構成により、エンジン１の始動時にスタータモータ３５が作動して、そのモータ軸が回転すると、このモータ軸上のピニオン４０からバランサユニット２１の第２中間ギヤ２８に入力された回転駆動力がシャフト２３及びワンウェイクラッチ３０を介して第１中間ギヤ２５に伝達され、これによりエンジン１のクランクシャフト７が駆動されるようになる。
【００３７】
尚、前記図３は、エンジン１の吸排気系や補機類等を全て取り除き、その右側斜め前方からシリンダブロック３及びオイルパン６を見て、該オイルパン６のスタータ収納部６ａにスタータモータ３５が収納された状態を示すものであり、同図に示す符号４２，４２，…は、シリンダブロック３の側壁部を補強するためのリブであり、また、符号４３，４３，…は、前記補機類等を取り付けるためにシリンダブロック３側壁部に形成されたボス部である。
【００３８】
また、前記図４は、さらに前記オイルパン６を仮想的に取り除いてエンジン１を下方から見て、バランサユニット２１とスタータモータ３５との接続状態を示したものであって、同図に示す符号４４はスタータモータ３５のリレーであり、また、符号４５…は、図示しないが、オイルパン６内に貯留されているエンジンオイルを吸い上げるための樹脂製オイルストレーナパイプである。
【００３９】
したがって、この実施形態に係るエンジンの始動装置Ａによると、直列４気筒エンジン１のクランクシャフト７に設けたギヤ２０によって、２軸式２次バランサ２１を駆動することで、回転２次の振動をキャンセルしてエンジン１の振動を効果的に低減することができるとともに、そのバランサユニット２１を、エンジン始動時にスタータモータ３５からの駆動力を伝達する経路として利用することで、バランサを設ける場合に必要なスペースを最小化することができ、これにより、エンジン１のコンパクト化を実現できる。
【００４０】
しかも、前記バランサユニット２１では、バランサ部材として中空状のアンバランス部材２４を用いるとともに、この部材２４を支持するシャフト２３はクランクシャフト７からの駆動力を受けないように構成しているので、バランサ駆動のためのエンジン１の運転損失は極めて小さくなっている。つまり、バランサユニット２１をエンジン始動のための経路として利用することによる運転損失の増大は、最小限に抑制できる。
【００４１】
さらに、この実施形態では、オイルパン６を比較的剛性の高い鋳造製のものとし、そこに固定したスタータモータ３５先端の被挿入部３９をオイルパン６内でバランサユニット２１側の第２中間ギヤ２８に噛み合わせる一方、スタータモータ３５の本体部３６は該オイルパン６の外部に配置しているので、その信頼性が高く、メンテナンスも容易に行える。
【００４２】
尚、本願発明の構成は、前記実施形態のものには限定されず、その他の種々の構成を包含するものである。すなわち、前記実施形態のバランサユニット２１では、クランクシャフト６のギヤ２０と噛合する第１中間ギヤ２５の中空延設部２５ａを有効利用して、ここにトランスファ被駆動ギヤ３３を配設するようにしているが（図５参照）、トランスファ駆動ギヤ３３の位置は前記の位置に限定されるものではない。
【００４３】
すなわち、例えば図６に示すように、第１中間ギヤ５０を前記実施形態のものと同様に本体部５０ｂと中空延設部５０ａ（第１中空延設部）と鍔部５０ｃとからなるものとし、その本体部５０ｂの内周側からシャフト２３の軸線に沿ってエンジン後方に延びるように中空状の筒部材５１を取り付けて、ここにトランスファ駆動ギヤ５２を配設することもできる。図の例では、筒部材５１の前端部には鍔部５１ａが設けられ、その外周部がスプライン等により前記第１中間ギヤ５０のギヤ本体部５０ａに対して一体に回転するように取り付けられている。換言すれば、前記第１中間ギヤ５０は、ギヤ本体部５０ｂの内周側からエンジン前後方向にそれぞれ延びるように設けられた第１及び第２の中空延設部を有するものである（第２の中空延設部が前記筒部材５１である）。
【００４４】
また、図の例では、バランサユニット２１のハウジング２２の後側壁部２２ｂに一体的にギヤポンプ５３を設けており、前記筒部材５１の後端側に配設したトランスファ駆動ギヤ５２を、ギヤポンプ５３のロータとして兼用している。こうすれば、オイルパン６内に配設したバランサユニット２１のギヤを利用してエンジン１のオイルポンプを構成することができるから、エンジン１のさらなるコンパクト化が可能となる。尚、図の例では、前記筒部材５１の追加に伴い、ボール軸受３１を廃止して、代わりにニードル軸受３２を２つ用いるようにしている。
【００４５】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１の発明に係るエンジンの始動装置によると、クランクシャフトの途中にクランクギヤを設けて、これによりバランサを駆動するとともに、エンジン始動時にはスタータモータからの駆動力を前記クランクギヤに入力するようにしたものにおいて、そのスタータモータからの駆動力をクランクギヤに入力する動力伝達経路として、前記バランサの回転要素を積極的に利用することで、始動装置やバランサの設置スペースを最小化して、エンジンのコンパクト化を可能とすることができる。
【００４６】
請求項２の発明によると、バランサユニットのシャフトから第１中間ギヤへの動力伝達を許容するワンウェイクラッチを設けることで、エンジンの運転中にクランクシャフトとともに回転する部材を最小限度のものとして、その運転損失を極めて小さくすることができる。
【００４７】
請求項３の発明によると、２軸式２次バランサによって直列４気筒エンジンの振動を効果的に低減することができる。
【００４８】
請求項４の発明によると、一方のバランサ部材の第１中間ギヤに設けた中空延設部を、他方のバランサ部材を駆動するトランスファ駆動ギヤの設置部材として有効に利用できる。
【００４９】
また、請求項５及び請求項６の発明によると、トランスファ駆動ギヤをエンジンのオイルポンプの構成部材として兼用することができる。
【００５０】
請求項７の発明によると、第１中間ギヤの本体部内周にボール軸受を配置することで、その第１中間ギヤの位置決め精度を向上して、クランクギヤとの間のバックラッシュの管理を容易化できる。
【００５１】
請求項８の発明によると、スタータモータの本体をオイルパンの外部に配設することで、その信頼性やメンテナンス性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの始動装置Ａの該略構成図である。
【図２】エンジン本体部の構成を示す一部切り欠き図である。
【図３】オイルパンの外部に取り付けたスタータモータを示す斜視図である。
【図４】スタータモータとバランサユニットとの接続状態を、仮想的にオイルパンを取り除いてエンジン下方から示す図である。
【図５】バランサユニットの構成を示す部分断面図である。
【図６】トランスファ駆動ギヤをギヤポンプのロータとして用いた他の実施形態に係る図５相当図である。
【符号の説明】
Ａ              エンジンの始動装置
１              エンジン
２，２，…      シリンダ（気筒）
３              シリンダブロック
６              オイルパン
７              クランクシャフト
２０            クランクギヤ
２１            バランサユニット
２２            ハウジング
２３            シャフト
２４            中空アンバランス部材
２５            第１中間ギヤ
２５ａ          中空延設部
２５ｂ          ギヤ本体部
２８            第２中間ギヤ
３０            ワンウェイクラッチ
３１            ボール軸受
３３            トランスファ駆動ギヤ
３５            スタータモータ
３９            被挿入部（先端側）
４０            ピニオン
【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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