(57)【要約】トルク伝達レベル制御機構を含むエンジンスタータ慣性駆動装置を提供する。このトルク伝達レベル制御は、従来、エンジンスタータ慣性駆動装置の緩衝用噛合せスプリングによって発生していた、クラッチ板への圧縮力の変動を排除することによって提供される。これは、噛合せスプリングの力およびエンジンスタータのフレームの反作用の組合せと相反するように、その圧縮力を再配置することによって達成される。このように、噛合せスプリング力の変動を、フレームの反作用力の等しい大きさの反対方向の変化で相殺して、クラッチ板を所定位置に保つ。単一のウェーブスプリングを用いてクラッチ板に押圧スプリング力を与えるのが好ましい。
2006519956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンスタータ慣性駆動装置用トルク伝達制御機構であって、前記慣性駆動装置は、回転エネルギー源からの軸によって駆動されるようになされたヘッドと、エンジン始動ギアと係合するようになされたピニオンを有するスクリュー軸と、前記回転エネルギー源の前記軸と前記スクリュー軸との間に配置され、軸方向の衝撃負荷を吸収する第１スプリング力を提供するようになされた噛合せスプリングとを含み、前記トルク伝達制御機構は：
前記ヘッド上に配置され、クラッチ本体に収容されたクラッチ板スタックであって、前記クラッチ本体が前記スクリュー軸に駆動可能に連結されている、クラッチ板スタックと；
前記ヘッド上に配置され、前記クラッチ板スタックに第２スプリング力を提供して、滑りなしで前記クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値を制御する加圧スプリングであって、前記第２スプリング力が、前記噛合せスプリングによって提供される前記第１スプリング力とは反対方向である、加圧スプリングとを備える；
トルク伝達制御機構。
【請求項２】
前記加圧スプリングがウェーブスプリングである；
請求項１に記載のトルク伝達制御機構。
【請求項３】
前記ウェーブスプリングが、前記ヘッド上に螺着される調整ナットによって前記ヘッド上へ配置される；
請求項２に記載のトルク伝達制御機構。
【請求項４】
前記調節ナットを締めたり、緩めたりすることによって前記第２スプリング力を調整できる；
請求項３に記載のトルク伝達制御機構。
【請求項５】
前記クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値を、前記第２スプリング力を調節することによって変えることができる；
請求項１に記載のトルク伝達制御機構。
【請求項６】
前記クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値が、前記第１スプリング力による影響を受けない；
請求項１に記載のトルク伝達制御機構。
【請求項７】
前記クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値が、前記第１スプリング力における変動による影響を受けない；
請求項１に記載のトルク伝達制御機構。
【請求項８】
回転エネルギー源によって駆動されるようになされたヘッドと；
スクリュー軸と；
前記スクリュー軸上に螺挿され、エンジン始動ギアと係合するようになされたピニオンと；
クラッチ本体に収容されたクラッチ板スタックを含むクラッチアセンブリであって、前記クラッチ本体が前記スクリュー軸および前記ヘッドに駆動可能に連結されている、クラッチアセンブリと；
前記回転エネルギー源と前記スクリュー軸との間に配置され、第１スプリング力を提供するようになされた噛合せスプリングであって、前記第１スプリング力が前記クラッチ板スタックに第１軸方向に作用する、噛合せスプリングと；
前記クラッチ板スタックへ第２スプリング力を提供して、滑りなしで前記クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値を制御する加圧スプリングであって、前記第２スプリング力が、前記噛合せスプリングによって提供される前記第１スプリング力の前記第１軸方向とは反対方向である、加圧スプリングとを備える；
エンジンスタータ慣性駆動装置。
【請求項９】
前記加圧スプリングがウェーブスプリングである；
請求項８に記載のエンジンスタータ慣性駆動装置。
【請求項１０】
前記ウェーブスプリングは、前記ヘッド上に螺着される調整ナットによって前記ヘッド上へ配置される；
請求項９に記載のエンジンスタータ慣性駆動装置。
【請求項１１】
前記調節ナットを締めたり、緩めたりすることによって前記第２スプリング力を調整できる；
請求項１０に記載のエンジンスタータ慣性駆動装置。
【請求項１２】
前記クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値を、前記第２スプリング力を調節することによって変えることができる；
請求項８に記載のエンジンスタータ慣性駆動装置。
【請求項１３】
前記クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値が、前記第１スプリング力による影響を受けない；
請求項８に記載のエンジンスタータ慣性駆動装置。
【請求項１４】
前記クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値が、前記第１スプリング力の変動による影響を受けない；
請求項８に記載のエンジンスタータ慣性駆動装置。
【請求項１５】
エンジンスタータ慣性駆動装置におけるトルク伝達値を制御する方法であって、前記エンジンスタータ慣性駆動装置は、回転エネルギー源によって駆動されるようになされたヘッドと、エンジン始動ギアと係合するようになされたピニオンを有するスクリュー軸と、前記ヘッド上に配置され、クラッチ本体に収容されたクラッチ板スタックを含むクラッチアセンブリであって、前記クラッチ本体が前記スクリュー軸に駆動可能に連結されている、クラッチアセンブリと、前記回転エネルギー源と前記スクリュー軸との間に配置され、第１力を前記クラッチスタックへ第１軸方向に提供するようになされた噛合せスプリングとを有し、
前記方法は、第２力を前記クラッチ板スタックに前記第１軸方向とは反対方向に加えるステップであって、前記第２力が前記エンジンスタータ慣性駆動装置におけるトルク伝達値を制御するステップを含む；
方法。
【請求項１６】
前記第２力を調節して、前記エンジンスタータ慣性駆動装置における前記トルク伝達値を調節するステップを更に含む；
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２力を前記クラッチ板スタックに前記第１軸方向とは反対方向に加えるステップが、前記第１力における変動に対する前記トルク伝達値の感応性を排除するステップを含む；
請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記第２力を前記クラッチ板スタックに前記第１軸方向とは反対方向に加えるステップが、前記第２力がフレームの反作用および前記第１力の組合せによって対向されるように、前記第２力を前記クラッチ板スタックに加えるステップを含む；
請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２力が前記フレームの反作用および前記第１力の組合せによって対向されるように、前記第２力を前記クラッチ板スタックに加えるステップが、前記第１力の変動が前記トルク伝達値に影響を与えないように、前記フレームの反作用が前記変動を相殺するステップを含む；
請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
第２力を前記クラッチ板スタックに前記第１軸方向とは反対方向に加えるステップが、前記第１力が加えられる前記クラッチ板スタックの第２端とは反対の、前記クラッチ板スタックの第１端に、前記第２力を加えるように配置されるウェーブスプリングを提供するステップを含む；
請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にエンジンスタータ慣性駆動装置に関し、より詳細にはエンジンスタータ慣性駆動装置のためのトルク伝達制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの産業での成功や採算性は、設備を、確実にそしてオンデマンドで稼働させる能力に直接依存している。構成部品の修理や交換に伴う設備のダウンタイムによって、運転コストは許容し難いほど増加し、その設備の運転から収入を得る能力は低下する。そのため、このような設備で使用される全ての構成部品が、堅牢で、信頼性が高く、かつ費用対効果に優れていることが非常に重要である。また、これらの構成部品は、制御された動作を行って、それらが構成する設備に悪影響を与えることなく自らの機能を果たすことが非常に重要である。
【０００３】
鉱業、発電、石油・ガス、ならびに海洋等の多くの産業では、このような設備をヘビーデューティエンジンで駆動している。これらのエンジンの排気量は、５Ｌ［リットル］（３０５ｃ．ｉ．ｄ．）から３００Ｌ［リットル］（１８，３００ｃ．ｉ．ｄ．）、またはそれを超える。このような設備の運転の第一歩は、多様な条件および環境下で、設備のエンジンを高い信頼性で始動できるかどうかにかかっている。ヘビーデューティエンジンの使用を必要とする産業では、エア／ガスの供給により動作するエンジンエアスタータを用いて、こうしたエンジンを始動させるのが普通である。
【０００４】
これらのエンジンエアスタータは、エア／ガスの供給によって駆動されるタービンエアモータを用いて、エンジンスタータ駆動装置に連結された軸を回転させるのが典型的である。エンジンスタータ駆動装置は、リングギアと噛み合って実際にエンジンを始動させる機構である。このようなエンジンスタータ駆動装置の１つとして、慣性駆動装置が知られている。慣性駆動装置は、クラッチ板を介してエアモータの出力軸に連結されており、ピニオンギアが装着されたスクリュー軸を含む。エンジンを始動させるには、エア／ガス源によりタービンエアモータを駆動して、その出力軸を駆動する。この回転動作がクラッチ板を経由してスクリュー軸につながって、これを駆動する。ピニオンギアが自らの慣性によりスクリュー軸に沿って移動しつつ、エンジンのリングギアと係合する。ピニオンギアは、スクリュー軸沿いの移動を終えると、エンジンのリングギアと十分に噛み合う。スクリュー軸を回転し続けるとピニオンギアが回転し、エンジンのリングギアもまた回転してエンジンを始動する。エンジンが始動すると、リングギアを加速させてスクリュー軸の回転よりも速くする。この結果、ピニオンギアがスクリュー軸に沿ってリングギアから離れるように移動して、係合が解かれる。
【０００５】
当業者であれば想像できるように、ピニオンギアがスクリュー軸沿いの移動を終えて停止中のエンジンのリングギアと十分に噛み合うと、ピニオンギアがエンジンのリングギアを加速させようとするので大きなトルクが発生する。このトルクがスクリュー軸を通じて伝達されるので、クラッチ板を結合させるスプリング力をトルクが上回ると、クラッチ板が滑る。リングギアが回転し始めると滑りは減っていって、リングギアは、滑りが全くない状態でピニオンギアにより回転するようになる。
【０００６】
エンジンスタータ駆動装置の適正動作にとって、クラッチ板にかかる結合力は非常に重要である。クラッチ板が適切なトルクで滑らないと、エンジンは始動しないか、または、軸のせん断やギア歯の破損等、エンジンもしくはスタータに深刻な損傷を与えかねない。つまり、クラッチ板にかかる力が弱過ぎると、エンジンの始動トルクを上回ることができないので、エンジンが始動せずにクラッチ板は単に滑り続けてしまう場合がある。クラッチ板にかかる力が強過ぎると、エンジンやスタータの構成部品の機械的故障（軸のせん断やギア歯の破損等）が発生しかねない。このような結果は受け入れ難いものである。更に、コスト意識が高い産業の性質上、エンジンおよびスタータともに、故障が発生せずに動作するトルクの許容差はかなり狭く設計されている。
【０００７】
図６の部分断面図に示すような従来の慣性駆動エンジンスタータでは、クラッチ板を結合する力が、６個の加圧スプリング１００によって主に提供される。これら６個の加圧スプリング１００は、クラッチディスク１０４が装着された軸ヘッド１０２の周囲に配置されている。クラッチ本体１０６は、ヘッドスクリュー／バックストップ１１０によってスクリュー軸１０８へ軸方向に固定されている。また、噛合せ（Meshing）スプリング１１２も、スクリュー軸１０８およびクラッチ本体１０６を通じてクラッチ板１０４に力を加えている。当業者には理解できるように、ピニオン１１４がエンジンのリングギア（不図示）に噛み合おうとしてリングギアに当たった場合に、スクリュー軸１０８およびピニオン１１４がある程度反発できるように、噛合せスプリング１１２が提供される。この噛合せスプリングが加える力は典型的には略２２０Ｎ（５０ポンド）で、６個の加圧スプリング１００が加える力は典型的には略２２００Ｎ（５００ポンド）である。
【０００８】
図６に示す従来構造においては、慣性駆動エンジンスタータは、図７に略示するような負荷を受ける。この負荷概略図から分かるように、加圧スプリング１００および噛合せスプリング１１２の両方がクラッチ板スタック１０４に力を加えている。このような、加圧スプリング１００および噛合せスプリング１１２からの２つの複合したスプリング力が作用してクラッチ板スタック１０４をフレーム１１６へ押し付け、各クラッチ板１０４間の滑りを防止する。これらの力は、図８の自由物体図を参照すると理解しやすい。この自由物体図から分かるように、クラッチスタック１０４にかかる加圧スプリング力１１８および噛合せスプリング力１２０は、フレーム反力１２２によって反発される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
残念ながら、この構成で加圧スプリングおよび噛合せスプリングの両方がクラッチ板１０４に力を加えている状態では、噛合せスプリング力１２０の変動は、滑りなしでトルク伝達を維持するクラッチ板の能力に直接影響を及ぼしてしまう。つまり、このような従来構成では、主に緩衝機能を意図した噛合せスプリングの力の変動が、トルクを伝達してエンジンを始動させるという主要機能におけるクラッチスタック１０４全体のトルク伝達能力に、直接に影響を及ぼしてしまう。その結果、クラッチ板により伝達されるトルクのレベルは狭い範囲で制御されずに、むしろ大きく変動してしまい、上で検討したように始動性能に悪影響を与えかねない。２２００Ｎ（５００ポンド）の加圧スプリング力および２２０Ｎ（５０ポンド）の噛合せスプリング力を有する従来の慣性駆動エンジンスタータの例示の実施の形態では、１３００から１５００Ｎ（３００から３３０ポンド）の範囲のどこかで滑りが発生する。クラッチ板に滑りが発生することになるこの広くて制御不能なトルク範囲より、低過ぎるトルク値で滑りが発生した場合は摩耗が増大し、トルクレベルが高過ぎるとエンジンおよび始動用の構成部品に過度の応力がかかるため、このような駆動装置の所有コストは増大する。
【００１０】
そのため、エンジンまたはスタータ駆動装置の構成部品に損傷を与えることなく適正な始動を確保する、慣性エンジンスタータ駆動装置におけるトルク伝達レベル制御に対するニーズが当該技術分野において存在する。更に、このようなシステムの費用対効果を優れたものにするニーズが存在する。
【００１１】
上記に鑑み、本発明の目的は、新しい改良型慣性エンジンスタータ駆動装置を提供することである。より詳細には、本発明の目的は、エンジンまたはスタータのいずれの構成部品にも損傷を与えることなく、スタータ駆動装置の適正な動作を確実に行うトルク伝達レベル制御を含む、新しい改良型慣性エンジンスタータ駆動装置を提供することである。更に詳細には、本発明の目的は、このようなトルク伝達制御を、従来の慣性エンジンスタータ駆動装置に比べて部品点数を削減させるとともにスタータ駆動装置の信頼性を向上させるという費用対効果に優れた方法で提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの目的に従い、本発明の一実施の形態は、クラッチ板を結合するのに用いるスプリングの力を、噛合せ（Meshing）スプリングの力とは反対向きに配置した慣性エンジンスタータ駆動装置を提供する。
【００１３】
一実施の形態において、本発明は、エンジンスタータ慣性駆動装置用のトルク伝達制御機構を提供する。この慣性駆動装置は、回転エネルギー源から軸を介して駆動されるようになされたヘッドと、エンジン始動ギアに係合するようになされたピニオンを有するスクリュー軸と、回転エネルギー源の軸とスクリュー軸との間に配置され、ピニオン歯がエンジンのリングギア歯と係合する際に軸方向衝撃負荷を吸収する第１スプリング力を提供するようになされた噛合せスプリングとを含む。この実施の形態では、かかる機構が、ヘッド上に配置されてクラッチ本体内に収容されたクラッチ板スタックを備える。クラッチ本体はスクリュー軸へ駆動可能に連結されている。かかる機構は、ヘッド上に配置され、クラッチ板スタックに第２スプリング力を提供して、滑りを発生させずにクラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値を制御する加圧スプリングを更に含む。この第２スプリング力は、噛合せスプリングが与える第１スプリング力とは反対方向である。
【００１４】
この加圧スプリングはウェーブスプリングであるのが好ましい。更に、ウェーブスプリングは、ヘッド上に螺着される調整ナットによってヘッド上へ配置できる。このような実施の形態では、調節ナットを締めたり緩めたりすることによって第２スプリング力を調整できる。つまり、第２スプリング力を調節することによってクラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値を変えることができる。クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値は、第１スプリング力による影響を受けないのが好ましい。クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値は、第１スプリング力の変動による影響を受けないのがさらに好ましい。
【００１５】
本発明の代替の実施の形態では、エンジンスタータ慣性駆動装置が、回転エネルギー源によって駆動されるようになされたヘッドと、スクリュー軸と、スクリュー軸上に螺挿され、エンジン始動ギアに係合するようになされたピニオンと、クラッチ本体に収容されたクラッチ板スタックを含むクラッチアセンブリとを備える。クラッチ本体はスクリュー軸およびヘッドへ駆動可能に連結されている。また、かかる駆動装置は、回転エネルギー源とスクリュー軸との間に配置されるようになされた噛合せスプリングを含む。この噛合せスプリングは、クラッチ板スタックへ第１軸方向に作用する第１スプリング力を提供する。かかる駆動装置は、それに加え、クラッチ板スタックに第２スプリング力を与えて、滑りを発生させずにクラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値を制御する加圧スプリングを含む。この第２スプリング力は、噛合せスプリングによって与えられる第１スプリング力の第１軸方向とは反対方向である。
【００１６】
この加圧スプリングはウェーブスプリングであるのが好ましい。更に、ウェーブスプリングは、ヘッド上に螺着される調整ナットによってヘッド上に配置される。このような実施の形態では、調節ナットを締めたり、緩めたりして第２スプリング力を調整できる。つまり、第２スプリング力を調節することにより、クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値を変えることができる。更に、クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値は、第１スプリング力による影響を受けない。従って、クラッチ板スタックを通じて伝達可能なトルク値は、第１スプリング力の変動による影響を受けない。
【００１７】
本発明の更なる代替の実施の形態では、エンジンスタータ慣性駆動装置におけるトルク伝達値を制御する方法が提示される。このような駆動装置は、回転エネルギー源によって駆動されるようになされたヘッドと、エンジン始動ギアと係合するようになされたピニオンを有するスクリュー軸と、ヘッド上に配置され、クラッチ本体に収容されたクラッチ板スタックを含むクラッチアセンブリとを含むのが好ましい。クラッチ本体はスクリュー軸へ駆動可能に連結されている。かかる駆動装置は、回転エネルギー源とスクリュー軸との間に配置され、第１力をクラッチスタックへ第１軸方向に与えるようになされた噛合せスプリングを更に含む。この実施の形態の方法は、第２力をクラッチ板スタックへ第１軸方向とは反対方向に加えるステップを含む。この第２力がエンジンスタータ慣性駆動装置におけるトルク伝達値を制御する。
【００１８】
一実施の形態では、かかる方法が、第２力を調節して、エンジンスタータ慣性駆動装置におけるトルク伝達値を調節するステップを更に含む。代替として、第２力をクラッチ板スタックへ第１軸方向とは反対方向に加えるステップが、第１力の変動に対するトルク伝達値の感応性を排除するステップを含んでもよい。更に、第２力をクラッチ板スタックへ第１軸方向とは反対方向に加えるステップが、第２力がフレームの反作用および第１力の組合せによって対向されるように、第２力をクラッチ板スタックに加えるステップを含んでもよい。このような実施の形態では、第２力がフレームの反作用および第１力の組合せによって対向されるように、第２力をクラッチ板スタックへ加えるステップが、第１力の変動がトルク伝達値に影響を与えないように、かかる変動をフレーム反力が相殺するステップを含む。更なる代替では、第２力をクラッチ板スタックへ第１軸方向とは反対方向に加えるステップが、第１力が加えられるクラッチ板スタックの第２端とは反対の、クラッチ板スタックの第１端に、第２力を加えるように配置されるウェーブスプリングを提供するステップを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、特定の好ましい実施の形態と関連付けて説明されるが、本発明をそれらの実施の形態に限定する意図はない。反対に、意図するところは、付帯する各請求項によって定義される本発明の精神および範囲に含まれる、代替、修正、および均等物を全て網羅することにある。
【００２０】
上で検討したように、従来のエンジンスタータ慣性駆動装置の問題の１つは、クラッチ板に滑りが発生するトルク値が制御不能であるという性質である。このようにトルク値が制御不能であると、トルク値が低過ぎる場合はクラッチ板の摩耗が増大し、滑りが発生するトルク値が高過ぎる場合はスタータおよびエンジンの構成部品の応力が増大する。このような従来のエンジンスタータ駆動装置に関連する別の問題は、クラッチスタックにかかる力を維持するのに必要な６個の加圧スプリングに関連するコストである。これらの問題を克服するため、特に、従来のエンジンスタータ駆動装置は、滑りが発生するトルク値を許容可能な狭い範囲に制御できないという点を重視して、本発明のエンジンスタータ慣性駆動装置は開発された。
【００２１】
図１を参照すると、本発明の一実施の形態が分解等角形式で描かれている。この図１で分かるように、クラッチスタック２００はヘッドディスク２０２および本体ディスク２０４によって構成され、それらは互いに交互に重ねて配置されるのが好ましい。このクラッチスタック２００は、裏座金２０８およびディスク保持リング２１０とともに、ヘッド軸２０６上に配置される。また、ヘッドスクリューロックリング２１２を用いて、ヘッドスクリュー２１４を所定位置に保持する。ヘッド２０６内にはブッシング２１６が圧入され、ブッシング２１６にはスクリュー軸２１８が挿入される。
【００２２】
クラッチスタック２００は、裏座金２２０、ウェーブスプリング２２２、調節板２２４、ロック座金２２６、および調節ナット２２８によって結合されている。組立られると、調節ナット２２８を調節することにより、ウェーブスプリング２２２によってクラッチスタック２００に加えられる圧縮力が制御される。好ましい実施の形態では、このウェーブスプリング２２２によって加えられる圧縮力が、略２２００Ｎ（５００ポンド）に設定されている。実際の力は、出力トルクを所望値に保つのに必要な負荷によって決定される。このような操作によって、本発明の慣性駆動エンジンスタータのディスクサブアセンブリ部分が完成する。
【００２３】
軸／ピニオンサブアセンブリはスクリュー軸２１８を含む。スクリュー軸２１８上にはピニオン２３０が配置され、ピニオン２３０は、スクリュー軸２１８のバックストップ部２３２と位置合せされる。そのように位置決めすると、ずれ止めスプリング２３４がスクリュー軸２１８上に配置され、ストップナット２３６によって所定位置に保持される。次いで、クラッチ本体２３８がスクリュー軸２１８上に位置決めされ、バックストップ２４０が所定位置に挿入される。次にこれらの２つのサブアセンブリが組立てられ、噛合せスプリング２４２が挿入される。クラッチ本体２３８は、ディスク保持リング２１０によってクラッチスタック２００上に保持される。当業者には理解されるように、クラッチスタック２００のヘッドディスク２０２はヘッド２０６に対して回転せず、本体ディスク２０４はクラッチ本体２３８に対して回転しない。また、当業者には理解されるように、図１に示す実施の形態はウェーブスプリング２２２を使用しているが、その他の種類や数のスプリングを本明細書の教示に従って使用してもよい。
【００２４】
本発明のこの実施の形態による、完成したエンジンスタータ慣性駆動装置アセンブリを、図２の等角図、および図３の部分断面図に示す。図３の断面図から分かるように、ウェーブスプリング２２２は、クラッチプレートアセンブリ２００の前方、すなわち、クラッチプレートアセンブリ２００のピニオン２３０に近い方の側に配置されている。この構成では、ウェーブスプリング２２２によって与えられるスプリング力が、噛合せスプリング２４２によって与えられ、スクリュー軸２１８およびクラッチ本体２３８を通じて作用するスプリング力とは反対方向である。このように、噛合せスプリング２４２によって提供される緩衝機能が、ウェーブスプリング２２２によって設定される、クラッチ板に滑りが発生するトルク値に影響を与えることはない。従って、噛合せスプリング２４２によって与えられるスプリング力の変動により、ウェーブスプリング２２２によって設定されるクラッチ板の制御されたトルク値が変化することはない。
【００２５】
このトルク伝達制御機構は、図４の負荷概略図を参照すると理解しやすい。この負荷概略図に描かれているように、噛合せスプリング２４２は、ウェーブスプリング２２２によって加えられる力と反対方向に、クラッチ板２００に力を加える。従来のエンジンスタータ駆動装置の負荷概略図（図７参照）を想起すると、加圧スプリングおよび噛合せスプリングの両方が、クラッチ板に対して同じ方向に作用していた。
【００２６】
クラッチ板２００にかかるスプリング力を再構成した効果を十分に理解するため、ここで図５の自由物体図を参照する。図から分かるように、加圧スプリングからの力２５４は、フレーム反力２５６および噛合せスプリング力２５８の組合せによって打ち消される。噛合せスプリング力２５８がフレーム反力２５６に加算されているが、従来のエンジンスタータとは異なり、この噛合せスプリング力２５８の変動が、クラッチ板２００に滑りが発生するトルク値に影響を与えることはない。これは、噛合せスプリング力２５８の増減とともに必然的に発生するフレーム反力２５６の変動によって、噛合せスプリング力２５８の変動が相殺されるためである。つまり、噛合せスプリング力２５８が全く存在しなかったとしたら、クラッチ板２００はフレーム２５２を通り抜けできず、むしろフレーム２５２に当接しているので、フレーム反力２５６は加圧スプリング力２５４と等しくなろう。従って、噛合せスプリング力２５８の増加または減少とともに、フレームからの必要な反力２５６が単に減少または増加して、クラッチ板２００を固定位置に保持する。従って、クラッチ板２００に滑りが発生するトルク値は、クラッチ板２００に加えられる加圧スプリング力２５４のみによって決定される。噛合せスプリングからの力２５８は、負荷の経路から効果的に除外されているのである。
【００２７】
これは、噛合せスプリング力の変動とともに滑りトルク値が広い範囲で変動していた従来のエンジンスタータ駆動装置に対して、大きな進歩をもたらす。このような変動は、より緻密に制御された力を持つ噛合せスプリングを使用することで克服できたかもしれないが、噛合せスプリングの粗雑な緩衝機能で、精密なスプリングの使用によるコスト増加を正当化するに至らなかった。しかしながら、本発明のエンジンスタータ駆動装置には、そのような高価な精密スプリングを必要としない。これは、滑りが発生するトルク値が、ウェーブスプリング２２２によって加えられる加圧スプリング力２５４のみによって決定されるからである。また、従来のエンジンスタータで必要な６個の加圧スプリングが、本発明のこの実施の形態では単体のウェーブスプリング２２２に置き換えられており、本実施の形態では更なるコスト削減が実現されている。その結果、本発明の慣性エンジンスタータは、クラッチ板に滑りが発生するトルク値を非常に精密に制御できるとともに、全体的なコストを削減し、かつ、ピニオンがエンジンのリングギアと噛み合う前にリングギアの歯に当たる際の緩衝機能を、安価な噛合せスプリングを使用して実現できる。
【００２８】
本明細書中で引用する刊行物、特許出願および特許を含む全ての文献は、各文献を個々に具体的に示し、参照して組み込むかのように、また、その開示内容の全てを示すかのように、ここで参照して組み込まれる。
【００２９】
本発明の説明に関連して（特に以下のクレームに関連して）用いられる名詞及び同様な指示語の使用は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、単数および複数の両方に及ぶものと解釈される。語句「備える」、「有する」、「含む」および「包含する」は、特に断りのない限り、オープンエンドターム（すなわち「〜を含むが限定しない」という意味）として解釈される。本明細書中の数値範囲の具陳は、本明細書中で特に指摘しない限り、単にその範囲内に該当する各値を個々に言及するための略記法としての役割を果たすことだけを意図しており、各値は、本明細書中で個々に列挙されるかのように、明細書に組み込まれる。本明細書中で説明されるすべての方法は、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、あらゆる適切な順番で行うことができる。本明細書中で使用するあらゆる例または例示的な言い回し（例えば「など」）は、特に主張しない限り、単に本発明をよりよく説明することだけを意図し、本発明の範囲に対する制限を設けるものではない。明細書中の如何なる言い回しも、本発明の実施に不可欠である、請求項に記載されていない要素を示すものとは解釈されないものとする。  
【００３０】
本明細書中では、発明を実施するため本発明者が知っている最良の形態を含め、本発明の好ましい実施の形態について説明している。当業者にとっては、上記説明を読んだ上で、これらの好ましい実施の形態の変形が明らかとなろう。本発明者は、熟練者が適宜このような変形を適用することを期待しており、本明細書中で具体的に説明される以外の方法で発明が実施されることを予定している。従って本発明は、準拠法で許されているように、本明細書に添付された請求項に記載の内容の修正および均等物をすべて含む。さらに、本明細書中で特に指摘したり、明らかに文脈と矛盾したりしない限り、好ましい実施の形態で考えられるすべての変形における上記要素のいずれの組合せも本発明に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
本明細書に組み込まれ、その一部を成す添付図面は、本発明の幾つかの局面を示し、詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立つ。ここで：
【図１】図１は、本発明の教示に従って構成されたエンジンスタータ慣性駆動装置の一実施の形態の分解等角図である。
【図２】図２は、本発明の教示に従って構成された、組立後のエンジンスタータ慣性駆動装置の等角図である。
【図３】図３は、図２のエンジンスタータ慣性駆動装置の断面図である。
【図４】図４は、本発明の教示に従って構成されたエンジンスタータ慣性駆動装置の負荷概略図である。
【図５】図５は、本発明の教示に従って構成されたエンジンスタータ慣性駆動装置の自由物体図である。
【図６】図６は、従来のエンジンスタータ慣性駆動装置の部分断面図である。
【図７】図７は、図６の従来のエンジンスタータ慣性駆動装置の負荷概略図である。
【図８】図８は、図６の従来のエンジンスタータ慣性駆動装置の自由物体図である。
【符号の説明】
【００３２】
２００  クラッチスタック
２０２  ヘッドディスク
２０４  本体ディスク
２０６  ヘッド軸
２０８  裏座金
２１０  ディスク保持リング
２１２  ヘッドスクリューリング
２１４  ヘッドスクリュー
２１６  ブッシング
２１８  スクリュー軸
２２０  裏座金
２２２  ウェーブスプリング
２２４  調節板
２２６  ロック座金
２２８  調節ナット
２３０  ピニオン
２３２  バックストップ部
２３４  ずれ止めスプリング
２３６  ストップナット
２３８  クラッチ本体
２４０  バックストップ
２４２  噛合せスプリング
２５４  加圧スプリングからの力
２５６  フレーム反力
２５８  噛合せスプリング力
【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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【国際調査報告】
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