(57)【要約】【課題】  常時噛み合わせの内燃機関始動回転力伝達機構において、ワンウェイクラッチ係合時にリングギヤとクランク軸との間のベアリングに過大な荷重が与えられるのを防止する。【解決手段】  ワンウェイクラッチ１４とベアリング１８との間に挟まれたインナーレース１６に溝２８を設けているので、始動時にワンウェイクラッチ１４が係合した時の衝撃力がインナーレース１６の撓みにより吸収される。このため過大な荷重がベアリング１８に生じることがなくベアリング１８に焼き付き等の損傷が生じることを防止できる。係合による衝撃後においても、ピニオンギヤ２０からリングギヤ１２へのトルク伝達に対応した荷重は、直接、ベアリング１８に対する割合が低下するので、その後においても、過大な荷重がベアリング１８に生じることがない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータモータ側から回転力が伝達されるリングギヤがベアリングを介してクランク軸側に回転可能に支持されるとともに、該クランク軸に連動して回転するクランク軸側部材と前記リングギヤとの間に設けたワンウェイクラッチにより、前記リングギヤから、前記ワンウェイクラッチ及び前記クランク軸側部材を介して、前記クランク軸に前記スタータモータ側からの回転力を伝達する内燃機関始動回転力伝達機構であって、
前記リングギヤは、前記ワンウェイクラッチと前記ベアリングとの間に挟まれた領域に荷重吸収機構を設けたことを特徴とする内燃機関始動回転力伝達機構。
【請求項２】
請求項１において、前記リングギヤは、前記領域に該当するフランジ状支持部を形成し、該フランジ状支持部に形成された第１取り付け面側に前記ベアリングが構成されていることにより前記ベアリングを介して前記クランク軸に回転可能に支持されると共に、前記第１取り付け面とは反対側にて前記フランジ状支持部に形成された第２取り付け面側で前記ワンウェイクラッチが構成されていることにより、前記ワンウェイクラッチ及び前記クランク軸側部材を介して前記クランク軸に前記スタータモータ側からの回転力を伝達することを特徴とする内燃機関始動回転力伝達機構。
【請求項３】
請求項２において、前記第１取り付け面は前記フランジ状支持部の内周面であり、前記第２取り付け面は前記フランジ状支持部の外周面であることを特徴とする内燃機関始動回転力伝達機構。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、前記荷重吸収機構は、前記領域に形成された空間であることを特徴とする内燃機関始動回転力伝達機構。
【請求項５】
請求項４において、前記空間は、前記領域にて、前記リングギヤの回転軸方向の一方に開放し、前記クランク軸を中心軸とするリング状あるいは円弧状の溝として形成されていることを特徴とする内燃機関始動回転力伝達機構。
【請求項６】
請求項４において、前記空間は、前記領域にて、前記クランク軸を中心軸とするリング状あるいは円弧状の内部空間として形成されていることを特徴とする内燃機関始動回転力伝達機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタータモータ側からの回転力を、リングギヤ及びワンウェイクラッチを介してクランク軸に伝達する内燃機関始動回転力伝達機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の始動装置において、ワンウェイクラッチ（逆入力遮断クラッチ）をスタータモータとクランク軸との間に備えることで、スタータモータ側とリングギヤとを常時噛み合わせたままとしている内燃機関始動回転力伝達機構が存在する（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−８３２１６号公報（第２−３頁、図４，７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１が開示している技術の内で、特に従来技術部分では、リングギヤ（第２減速ギヤ）は、クランク軸に対してベアリングを介して設けられている。更にリングギヤは、ベアリング当接面とは反対側にはワンウェイクラッチを配置することにより、このワンウェイクラッチを介してクランク軸に連動する駆動ギヤに接続させている。したがってスタータモータの駆動時には、ワンウェイクラッチが係合してリングギヤから駆動ギヤに回転力が伝達でき、クランク軸をスタータモータにて回転することができる。
【０００４】
しかし、このような構成では、ワンウェイクラッチ係合時には前記ベアリング当接面を介してワンウェイクラッチ側からベアリング側に過大な荷重が与えられて、ベアリングに焼き付き等の損傷が生じる恐れがある。
【０００５】
本発明は、クランク軸側に設けたベアリングに対してワンウェイクラッチ係合時の荷重が生じる内燃機関始動回転力伝達機構において、ベアリングに過大な荷重が与えられるのを防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関始動回転力伝達機構は、スタータモータ側から回転力が伝達されるリングギヤがベアリングを介してクランク軸側に回転可能に支持されるとともに、該クランク軸に連動して回転するクランク軸側部材と前記リングギヤとの間に設けたワンウェイクラッチにより、前記リングギヤから、前記ワンウェイクラッチ及び前記クランク軸側部材を介して、前記クランク軸に前記スタータモータ側からの回転力を伝達する内燃機関始動回転力伝達機構であって、前記リングギヤは、前記ワンウェイクラッチと前記ベアリングとの間に挟まれた領域に荷重吸収機構を設けたことを特徴とする。
【０００７】
このようにワンウェイクラッチとベアリングとの間に挟まれた領域に荷重吸収機構を設けたことにより、スタータモータの駆動時に、ワンウェイクラッチが係合した時の荷重が荷重吸収機構により吸収されることで、ベアリングに与えられる荷重ピークや全体の荷重レベルが低くなる。このため過大な荷重がベアリングに生じることがない。このことからベアリングに損傷が生じることを防止できる。
【０００８】
請求項２に記載の内燃機関始動回転力伝達機構では、請求項１において、前記リングギヤは、前記領域に該当するフランジ状支持部を形成し、該フランジ状支持部に形成された第１取り付け面側に前記ベアリングが構成されていることにより前記ベアリングを介して前記クランク軸に回転可能に支持されると共に、前記第１取り付け面とは反対側にて前記フランジ状支持部に形成された第２取り付け面側で前記ワンウェイクラッチが構成されていることにより、前記ワンウェイクラッチ及び前記クランク軸側部材を介して前記クランク軸に前記スタータモータ側からの回転力を伝達することを特徴とする。
【０００９】
このようなフランジ状支持部を前述した領域として設けても良い。フランジ状支持部においては、第１取り付け面側にベアリングが構成され、第２取り付け面側にワンウェイクラッチが構成されているが、第１取り付け面と第２取り付け面との間には荷重吸収機構が存在する。このため第１取り付け面とは反対側の第２取り付け面側にてワンウェイクラッチの係合が生じても、荷重吸収機構によりベアリングに対する衝撃的な荷重は緩やかな上昇となり荷重のピークが低下する。あるいは荷重自体も低減することができる。このことにより過大な荷重がベアリングに生じることがなく、ベアリングの損傷を防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の内燃機関始動回転力伝達機構では、請求項２において、前記第１取り付け面は前記フランジ状支持部の内周面であり、前記第２取り付け面は前記フランジ状支持部の外周面であることを特徴とする。
【００１１】
第１取り付け面及び第２取り付け面については、フランジ状支持部の内周面と外周面との関係とすることができる。特にこのような関係において、荷重吸収機構が存在しないと、外周面に生じたワンウェイクラッチ係合時の荷重が内周面のベアリングに強く作用する可能性が高い。このため内周面と外周面との間に挟まれた領域に荷重吸収機構を設けることで、ベアリングに対する損傷防止がより効果的となる。
【００１２】
請求項４に記載の内燃機関始動回転力伝達機構では、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記荷重吸収機構は、前記領域に形成された空間であることを特徴とする。
荷重吸収機構としては、空間として構成することができる。領域内に空間が形成されていることにより、空間の回りの部分が薄くなり、荷重によって空間が圧縮されたり拡張されたりして、領域全体が撓みやすくなる。したがって急速な荷重増加を吸収し荷重のピークを低下させたり、荷重を分散させて荷重自体を低下させることができる。
【００１３】
請求項５に記載の内燃機関始動回転力伝達機構では、請求項４において、前記空間は、前記領域にて、前記リングギヤの回転軸方向の一方に開放し、前記クランク軸を中心軸とするリング状あるいは円弧状の溝として形成されていることを特徴とする。
【００１４】
前記空間としては、上述したごとくの溝として構成することができる。このことによって領域部分は片持ち状となり、ワンウェイクラッチからの荷重により溝の開口部が閉じ方向あるいは開き方向に変形するように空間が圧縮されたり拡張されたりして、領域全体が撓みやすくなる。
【００１５】
請求項６に記載の内燃機関始動回転力伝達機構では、請求項４において、前記空間は、前記領域にて、前記クランク軸を中心軸とするリング状あるいは円弧状の内部空間として形成されていることを特徴とする。
【００１６】
前記空間としては、領域内において内部空間として形成されても良い。このことによっても荷重によって空間が圧縮されたり拡張されたりして領域全体が撓みやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［実施の形態１］
図１は車両用の内燃機関始動回転力伝達機構を示し、内燃機関のオイルパン２の後端部分周辺の断面図を示している。内燃機関のオイルパン２の後端の上方にはラダービーム４にて回転可能にシリンダブロック側に支持されたクランク軸６の後端が配置されている。
【００１８】
クランク軸６の後端にはフライホイール８、アウターレース支持プレート１０（クランク軸側部材に相当）及びリングギヤ１２が取り付けられている。この内、アウターレース支持プレート１０は前記フライホイール８と共にクランク軸６の後端にボルト締結にて固定され、クランク軸６と共に回転するように構成されている。
【００１９】
リングギヤ１２はクランク軸６の後端の外周部分に、ワンウェイクラッチ１４のインナーレース１６（フランジ状支持部に相当）とベアリング１８（ここでは転がり軸受が用いられている）とを介して取り付けられている。このためワンウェイクラッチ１４が解放状態にある時には、リングギヤ１２はクランク軸６の回転とは独立して回転可能である。更にリングギヤ１２の周縁部にはリング状にギヤ部１２ａが形成されている。このギヤ部１２ａはスタータモータのピニオンギヤ２０に常時噛み合わされておりスタータモータから回転力を受けることによりリングギヤ１２が回転される。
【００２０】
リングギヤ１２の内周部分に取り付けられたインナーレース１６に対向して、アウターレース支持プレート１０の外周部分にはアウターレース２２が取り付けられている。このことにより、リングギヤ１２とアウターレース支持プレート１０との間にはワンウェイクラッチ１４が構成されている。したがって、インナーレース１６は、内周面１６ａ（第１取り付け面に相当）側にベアリング１８が構成され、この内周面１６ａとは反対側の外周面１６ｂ（第２取り付け面に相当）側にワンウェイクラッチ１４が構成されている。このことにより、インナーレース１６は、ベアリング１８とワンウェイクラッチ１４とにより挟まれた領域として構成されている。
【００２１】
ワンウェイクラッチ１４は、内燃機関始動時にスタータモータがピニオンギヤ２０を介してリングギヤ１２を回転させる時、すなわちリングギヤ１２側からトルクが伝達される場合にはアウターレース支持プレート１０とリングギヤ１２とを係合状態とする。このことによりスタータモータはクランク軸６を回転させることができる。
【００２２】
内燃機関が運転を開始することで内燃機関出力によってクランク軸６に連動するアウターレース支持プレート１０の回転がリングギヤ１２の回転よりも速くなると、ワンウェイクラッチ１４は解放状態となる。このことによりピニオンギヤ２０とリングギヤ１２のギヤ部１２ａとが常時噛み合いの状態でも、内燃機関始動後のスタータモータの過回転を防止することができる。
【００２３】
ここでベアリング１８とワンウェイクラッチ１４との潤滑のために、シリンダブロックあるいはクランク軸６内の油路を介してオイルが供給されている。しかしワンウェイクラッチ１４を間にしてアウターレース支持プレート１０とリングギヤ１２とが配置されているので、この間のオイル漏れを阻止する必要がある。このためにリング状の第１シール部材２４が、ワンウェイクラッチ１４のアウターレース２２とリングギヤ１２との間に配置されている。この第１シール部材２４は、リングギヤ１２の中間に形成された円筒状段差部１２ｂの内周面１２ｃに嵌合することでリングギヤ１２側に固定されている。このことで第１シール部材２４の内周側に形成されているシールリップ２４ａは、アウターレース２２の外周面に摺動可能に接触し、オイルシールを実行している。
【００２４】
円筒状段差部１２ｂを挟んで第１シール部材２４とは反対側では、第１シール部材２４よりも大径の第２シール部材２６が配置されている。この第２シール部材２６は、クランク軸６より下方側では主にオイルパン２の後端２ａの内周面２ｂに、クランク軸６より上方側では主にシリンダブロックの後端の内周面に嵌合することで、図示する位置に固定されている。このことで第２シール部材２６の内周側に形成されているシールリップ２６ａは、円筒状段差部１２ｂの外周面１２ｄに摺動可能に接触し、オイルシールを実行している。
【００２５】
本実施の形態では、ワンウェイクラッチ１４のインナーレース１６には、内燃機関側に開口した溝２８（荷重吸収機構に相当）が、クランク軸６の軸Ｃを中心としてリング状に形成されている。この溝２８によってインナーレース１６内に空間が形成されている。
【００２６】
上述した構成の内燃機関始動回転力伝達機構において、内燃機関始動のためにスタータモータを駆動した時にベアリング１８に与えられる荷重変化を図２のタイミングチャートに示す。ここでスタータモータの駆動開始（スタータＯＮ：時刻ｔ）によりワンウェイクラッチ１４が係合すると、実線にて示すごとくワンウェイクラッチ１４の係合による衝撃力がインナーレース１６を介してベアリング１８に荷重として伝わる。そして、ワンウェイクラッチ１４の係合による衝撃力が低下した後においても、ピニオンギヤ２０からリングギヤ１２へのトルク伝達に対応した荷重がベアリング１８に対して与えられている。
【００２７】
しかし、インナーレース１６には溝２８が形成されているため、インナーレース１６が上述した荷重を受けた場合に撓み易くなっている。このため、実線で示したごとく、ワンウェイクラッチ１４の係合によるピーク的に現れる衝撃力は時間的に引き延ばされて、スタータモータ駆動開始直後の荷重ピークは低いものとなっている。
【００２８】
もしインナーレース１６に溝などの空間が形成されていない場合には、図２に比較例として一点鎖線にて示すごとく、スタータモータ駆動開始直後の衝撃力としての荷重ピークが非常に高くなり、ベアリング１８に焼き付きなどの損傷を引き起こす可能性が高まる。
【００２９】
更にワンウェイクラッチ１４の係合による衝撃後においても、図２に実線にて示したごとく、上述した溝２８による撓みにより、荷重は、インナーレース１６からベアリング１８へ伝わるよりも、インナーレース１６からワンウェイクラッチ１４を介してアウターレース支持プレート１０側へ伝わりやすくなる。このため始動時の荷重は、直接、ベアリング１８に与えられる割合が低下する。
【００３０】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．ワンウェイクラッチ１４とベアリング１８との間に挟まれたインナーレース１６に溝２８を設けている。このことによりスタータモータの駆動開始時に、ワンウェイクラッチ１４が係合した時の衝撃力が、溝２８の存在によりインナーレース１６が撓むことにより吸収されるので、ベアリング１８に与えられる荷重ピークが低くなる。このため過大な荷重がベアリング１８に生じることがない。このことからベアリング１８に焼き付き等の損傷が生じることを防止できる。
【００３１】
（ロ）．更に、ワンウェイクラッチ１４の係合による衝撃後においても、ピニオンギヤ２０からリングギヤ１２へのトルク伝達に対応した荷重は、上述したごとく溝２８の存在により、直接、ベアリング１８に対する割合が低下するので、その後においても、過大な荷重がベアリング１８に生じることがない。このことからベアリング１８に焼き付き等の損傷が生じることを防止できる。
【００３２】
（ハ）．更に溝２８がオイルパン２側に開口していることにより、ラダービーム４とクランク軸６との間から流れてくるオイルが溝２８に流れ込むことにより吸熱される面積が増大することから、ワンウェイクラッチ１４における摺動発熱を効率的に排出する効果も生じる。
【００３３】
［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態１においては、図１に示したごとくインナーレース１６の溝２８はオイルパン２側に向いて開口していたが、図３の(Ａ)に示すごとく、逆側、すなわちオイルパン２とは反対側に開口させた溝３８をインナーレース３６に形成しても良い。他の構成は前記実施の形態１と同一であるので同一の符号を付している。この図３の(Ａ)の構成においても、前記実施の形態１の（イ）、（ロ）の効果が生じると共に、ベアリング１８とアウターレース支持プレート１０との間から流れ出るオイルにより前記実施の形態１の（ハ）の効果も生じる。
【００３４】
（ｂ）．図３の(Ｂ)に示すごとく、インナーレース４６に内部に閉じられた空間４８を形成しても良い。他の構成は前記実施の形態１と同一であるので同一の符号を付している。この図３の(Ｂ)の構成においても、前記実施の形態１の（イ）、（ロ）の効果が生じる。尚、完全に閉じた空間でなく、一部をリングギヤ１２の回転軸方向の一方又は両方に開口するようにしても良い。このことにより更に、前記実施の形態１の（ハ）の効果も生じる。
【００３５】
（ｃ）．図３の(Ｃ)に示すごとく、インナーレース５６においてベアリング１８側に開いた溝５８を形成して、ベアリング１８側にて閉塞することにより閉じられた空間としても良い。他の構成は前記実施の形態１と同一であるので同一の符号を付している。この図３の(Ｃ)の構成においても、前記実施の形態１の（イ）、（ロ）の効果が生じる。尚、ベアリング１８側にて完全に閉塞された溝５８でなく、一部をリングギヤ１２の回転軸方向の一方又は両方に開口するようにしても良い。このことにより更に、前記実施の形態１の（ハ）の効果も生じる。
【００３６】
（ｄ）．図３の(Ｄ)に示すごとく、インナーレース６６に２本以上の溝６８，７０を形成しても良い。他の構成は前記実施の形態１と同一であるので同一の符号を付している。この図３の(Ｄ)の構成においても、前記実施の形態１の（イ）〜（ハ）の効果が生じる。
【００３７】
更に、複数の溝６８，７０の数やその深さを調節することによりインナーレース６６を撓みやすさを調節して、適切な荷重パターンとなるように調節することもできる。
（ｅ）．溝や空間は完全なリング状でなくても、円弧状に配置されていても良い。
【００３８】
（ｆ）．前記各実施の形態に示したインナーレース１６，３６，４６，５６，６６の溝２８，３８，５８，６８，７０及び空間４８は単なる空隙でなく、ゴム状弾性体を詰めたものでも良い。
【００３９】
（ｇ）．前述した各実施の形態においては、ワンウェイクラッチとベアリングとの間に挟まれた領域としては、ワンウェイクラッチのインナーレースを設定していたが、別途、リング状の部材をワンウェイクラッチとベアリングとの間に設けて、この部材に荷重吸収機構を設けても良い。更に、ベアリング側のアウターレースをワンウェイクラッチとベアリングとの間に挟まれた領域として設定して、荷重吸収機構を設けても良い。
【００４０】
（ｈ）．前記各実施の形態の構成では、図１，３に示したごとく、リングギヤ１２とインナーレース１６，３６，４６，５６，６６とはそれぞれ別体に形成した後に接続して一体化していたが、最初から一体で形成しても良い。同様に、アウターレース支持プレート１０とアウターレース２２とについてもそれぞれ別体に形成した後に接続して一体化していたが、最初から一体のアウターレース部材として形成しても良い。
【００４１】
（ｉ）．前記図１の構成では、アウターレース支持プレート１０とフライホイール８とは別体で構成されていたが、フライホイール８にアウターレース支持プレート１０の機能を果たさせても良い。すなわちアウターレース支持プレート１０を設けずにフライホイール８にアウターレース２２を形成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施の形態１の内燃機関始動回転力伝達機構の縦断面図。
【図２】上記内燃機関始動回転力伝達機構の効果を示すタイミングチャート。
【図３】内燃機関始動回転力伝達機構の他の実施の形態を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００４３】
２…オイルパン、２ａ…後端、２ｂ…内周面、４…ラダービーム、６…クランク軸、８…フライホイール、１０…アウターレース支持プレート、１２…リングギヤ、１２ａ…ギヤ部、１２ｂ…円筒状段差部、１２ｃ…内周面、１２ｄ…外周面、１４…ワンウェイクラッチ、１６…インナーレース、１６ａ…内周面、１６ｂ…外周面、１８…ベアリング、２０…ピニオンギヤ、２２…アウターレース、２４…第１シール部材、２４ａ…シールリップ、２６…第２シール部材、２６ａ…シールリップ、２８…溝、３６…インナーレース、３８…溝、４６…インナーレース、４８…空間、５６…インナーレース、５８…溝、６６…インナーレース、６８，７０…溝、Ｃ…軸。
【図１】
2007032492.tif 000003
【図２】
2007032492.tif 000004
【図３】
2007032492.tif 000005