(57)【要約】【課題】エンジンの始動装置において、２つの始動経路の何れ用いる場合であっても静粛な始動を実現すると共に、始動用モータの構造を複雑にすることなく始動経路の切り替えを実現する。【解決手段】第１中間ギヤユニット３の第１被駆動ギヤ３１をスタータモータ２の第１ピニオン２２に、第１駆動ギヤ３２をクランクギヤ１０にそれぞれ常時噛合させる。第１被駆動ギヤ３１と第１駆動ギヤ３２との間には、スタータモータ２が一方向に回転駆動されるときだけ回転を伝達する第１ワンウェイクラッチ３３が介設されている。第２中間ギヤユニット４の第２被駆動ギヤ４１をスタータモータ２お第２ピニオン２３に、第２駆動ギヤ４２を第１駆動ギヤ３２にそれぞれ常時噛合させる。スタータモータ２が他方向に回転駆動されるときだけ回転を伝達する第２ワンウェイクラッチ４３が介設されている。【選択図】図１
2007303278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
始動用モータの駆動力をクランクシャフトに設けられた始動用ギヤに伝達させてエンジンを始動させるエンジンの始動装置であって、
前記始動用モータの出力軸に設けられた第１のピニオンに常時噛合する第１の被駆動ギヤと、前記始動用ギヤに常時噛合する第１の駆動ギヤと、該第１の被駆動ギヤと該第１の駆動ギヤとの間に介設され前記始動用モータが一方向に回転駆動されるときだけ該第１の被駆動ギヤの回転を該第１の駆動ギヤに伝達する第１のワンウェイクラッチとを有する第１の中間ギヤユニットと、
前記始動用モータの出力軸に設けられた第２のピニオンに常時噛合する第２の被駆動ギヤと、前記第１の駆動ギヤに常時噛合する第２の駆動ギヤと、該第２の被駆動ギヤと該第２の駆動ギヤとの間に介設され前記始動用モータが他方向に回転駆動されるときだけ該第２の被駆動ギヤの回転を該第２の駆動ギヤに伝達する第２のワンウェイクラッチとを有する第２の中間ギヤユニットと、
前記始動用モータの回転方向を切り替えることによって、前記第１の中間ギヤユニットを介する第１の始動経路と前記第２の中間ギヤユニットを介する第２の始動経路とを切り替えて、該始動用モータの駆動力を前記始動用ギヤまで伝達させる制御手段とを備え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に記載のエンジンの始動装置において、
前記第１及び第２の始動経路のうち何れか一方は通常時に使用する通常時始動経路に設定される一方、他方は該通常時始動経路に異常が発生したときに使用する異常発生時始動経路に設定され、
前記通常時始動経路の前記駆動ギヤには、該駆動ギヤの回転状態を検出する回転状態検出手段が設けられ、
前記制御手段は、前記回転状態検出手段によって検出される前記駆動ギヤの回転状態が正常であるときには通常時であるとして、前記通常時始動経路を介して前記始動用モータの駆動力が前記始動用ギヤまで伝達するように前記始動用モータの回転方向を制御する一方、前記回転状態検出手段によって前記駆動ギヤの回転異常が検出されたときには異常発生時であるとして、前記異常発生時始動経路を介して始動用モータの駆動力が前記始動用ギヤまで伝達するように前記始動用モータの回転方向を通常時とは逆方向に切り替え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に記載のエンジンの始動装置において、
前記制御手段は、エンジンの始動回数が所定回数となる毎に、前記始動モータの回転方向を切り替えて、前記第１の始動経路と前記第２の始動経路とを切り替え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１に記載のエンジンの始動装置において、
エンジンの温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
前記第１及び第２の始動経路のうち一方の始動経路は、他方の始動経路よりも減速比が大きく設定されており、
前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出されるエンジンの温度が所定値よりも低いときには前記第１及び第２の始動経路のうち減速比が相対的に大きい方の始動経路を介して前記始動用モータの駆動力が前記始動用ギヤに伝達するように該始動用モータの回転方向を制御する一方、前記温度検出手段によって検出されるエンジンの温度が所定値以上のときには前記第１及び第２の始動経路のうち減速比が相対的に小さい方の始動経路を介して前記始動用モータの駆動力が前記始動用ギヤに伝達するように該始動用モータの回転方向を制御す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１乃至４の何れか１つに記載のエンジンの始動装置において、
前記第１及び第２の駆動ギヤには、エンジンの二次慣性力を打ち消すアンバランスマスがそれぞれ設けら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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、始動用モータの駆動力をクランクシャフトに設けられた始動用ギヤに伝達させてエンジンを始動させるエンジンの始動装置に関し、特に、常時噛合式のエンジンの始動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されるように、従来より、始動用モータの駆動力をクランクシャフトに設けた始動用ギヤまで伝達する始動経路を２つ設け、この２つの始動経路を使い分けてエンジンを始動させるエンジンの始動装置が知られている。
【０００３】
詳しくは、特許文献１に係るエンジンの始動装置は、クランクシャフトに第１始動用ギヤと第２始動ギヤとが設けられている。そして、始動用モータの出力軸には、その軸心方向に移動可能なピニオンが設けられており、通常時には、ピニオンはワンウェイクラッチを有する中間ギヤユニットを介して第１始動ギヤと常時連結（常時噛合）されていて、これらピニオン、中間ギヤユニット及び第１始動ギヤを介する始動経路を使ってエンジンを始動させる。一方、前記始動経路中に異常が発生したときには、ピニオンを軸心方向に移動させて該ピニオンを前記第２始動ギヤと噛合させて、ピニオン及び第２始動ギヤを介する始動経路を使ってエンジンを始動させる。
【０００４】
さらには、第２始動ギヤの剛性を第１始動ギヤの剛性よりも高く設定しており、エンジンの始動に必要なトルクが大きいときには、中間ギヤユニットの破損を防止すべく、ピニオンの移動によって第１始動ギヤを介する始動経路から第２始動ギヤを介する始動経路に切り替えてエンジンを始動させている。
【特許文献１】特開２００５−２４８８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に係るエンジンの始動装置においては、第１始動ギヤを介する始動経路を使う場合は、第１ギヤとピニオンとが中間ギヤユニットを介して常時連結されているため、ギヤ同士の噛み合い音がない静粛な始動を実現することができるが、始動経路を第２始動ギヤを介する始動経路を使う場合には、ピニオンを移動させて第２始動ギヤと噛合させる必要があり、このときにギヤ同士の噛み合い音が発生してしまう。
【０００６】
また、第１始動経路と第２始動経路との切り替えをピニオンを移動させることによって実現しているため、始動用モータの構造も複雑になる。
【０００７】
本発明は、か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、２つの始動経路を使い分けてエンジンを始動させるエンジンの始動装置において、何れの始動経路を使用する場合であっても静粛な始動を実現すると共に、始動用モータの構造を複雑にすることなく２つの始動経路の切り替えを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、始動用モータを一方向に回転させたときにその駆動力を始動ギヤまで伝達させる第１の中間ギヤユニットと、始動用モータを他方向に回転させたときにその駆動力を始動ギヤまで伝達させる第２の中間ギヤユニットとを備え、始動用モータの回転方向を切り替えることによって第１の中間ギヤユニットを介する始動経路と第２の中間ギヤユニットを介する始動経路とを使い分けるようにしたものである。
【０００９】
第１の発明は、始動用モータの駆動力をクランクシャフトに設けられた始動用ギヤに伝達させてエンジンを始動させるエンジンの始動装置が対象である。そして、前記始動用モータの出力軸に設けられた第１のピニオンに常時噛合する第１の被駆動ギヤと、前記始動用ギヤに常時噛合する第１の駆動ギヤと、該第１の被駆動ギヤと該第１の駆動ギヤとの間に介設され前記始動用モータが一方向に回転駆動されるときだけ該第１の被駆動ギヤの回転を該第１の駆動ギヤに伝達する第１のワンウェイクラッチとを有する第１の中間ギヤユニットと、前記始動用モータの出力軸に設けられた第２のピニオンに常時噛合する第２の被駆動ギヤと、前記第１の駆動ギヤに常時噛合する第２の駆動ギヤと、該第２の被駆動ギヤと該第２の駆動ギヤとの間に介設され前記始動用モータが他方向に回転駆動されるときだけ該第２の被駆動ギヤの回転を該第２の駆動ギヤに伝達する第２のワンウェイクラッチとを有する第２の中間ギヤユニットと、前記始動用モータの回転方向を切り替えることによって、前記第１の中間ギヤユニットを介する第１の始動経路と前記第２の中間ギヤユニットを介する第２の始動経路とを切り替えて、該始動用モータの駆動力を前記始動用ギヤまで伝達させる制御手段とを備えるものとする。
【００１０】
前記の構成の場合、前記始動用モータから前記始動用ギヤまで駆動力が伝達する始動経路としては、前記第１の中間ギヤユニットを介する第１の始動経路と、前記第２の中間ギヤユニットを介する第２の始動経路とが備えられている。
【００１１】
詳しくは、前記始動用モータが一方向に回転駆動されるときには、前記第１のワンウェイクラッチは前記第１の被駆動ギヤの回転を前記第１の駆動ギヤへ伝達する一方、前記第２のワンウェイクラッチは前記第２の被駆動ギヤの回転を前記第２の駆動ギヤへ伝達しないように構成されているため、始動用モータを一方向に回転駆動することによって前記第１の始動経路を使ってエンジンを始動させることになる。つまり、始動用モータを一方向に回転駆動させると、第１の駆動ギヤは前記一方向に対応する方向へ回転し、該第１の駆動ギヤに噛合している前記始動用ギヤが所定の始動方向へ回転駆動される。ここで、第１の駆動ギヤには第２の駆動ギヤも噛合していて、第２の駆動ギヤも第１の駆動ギヤによって回転駆動されるが、その回転は前記第２のワンウェイクラッチの作用により始動用モータ側へは伝達しない。
【００１２】
一方、前記始動用モータが他方向に回転駆動されるときには、前記第２のワンウェイクラッチは前記第２の被駆動ギヤの回転を前記第２の駆動ギヤへ伝達する一方、前記第１のワンウェイクラッチは前記第１の被駆動ギヤの回転を前記第１の駆動ギヤへ伝達しないように構成されているため、始動用モータを他方向に回転駆動することによって前記第２の始動経路を使ってエンジンを始動させることになる。つまり、始動用モータを他方向に回転駆動させると、第２の駆動ギヤは前記他方向に対応する方向へ回転し、該第２の駆動ギヤに噛合している第１の駆動ギヤが該他方向に対応する方向と反対向き、即ち、前記一方向に対応する方向へ回転駆動される。その結果、該第１の駆動ギヤに噛合している前記始動用ギヤが所定の始動方向へ回転駆動される。ここで、第２の駆動ギヤによって第１の駆動ギヤが回転駆動されるが、その回転は前記第１のワンウェイクラッチの作用により始動用モータ側へは伝達しない。
【００１３】
こうして、前記第１の中間ギヤユニットと第２の中間ギヤユニットとを前記の如く構成することによって、前記始動用モータの回転方向を切り替えるだけで、前記第１の始動経路と第２の始動経路とを切り替えて、始動用モータの駆動力を始動用ギヤまで伝達させることができる。さらに、始動用モータの回転方向を切り替えているにもかかわらず、前記第１の始動経路及び第２の始動経路の何れを使う場合であっても始動用ギヤを所定の始動方向に回転駆動することができる。その結果、始動用モータのピニオンを軸心方向に移動させるといった複雑な構成を採用する必要がなく、簡単な構造の始動用モータによって第１の始動経路と第２の始動経路との切り替えを実現することができる。また、前記第１のピニオンと前記第１の被駆動ギヤ、前記第１の駆動ギヤと前記始動用ギヤ、前記第２のピニオンと前記第２の被駆動ギヤ、及び前記第２の駆動ギヤと前記第１の駆動ギヤは常時噛合していると共に、始動用モータの回転方向を切り替えることで始動経路を切り替えているため、前記第１の始動経路と第２の始動経路とを切り替えるときに噛み合い音が発生せず、第１の始動経路及び第２の始動経路の何れを使用する場合でも静粛な始動を行うことができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、前記第１及び第２の始動経路のうち何れか一方は通常時に使用する通常時始動経路に設定される一方、他方は該通常時始動経路に異常が発生したときに使用する異常発生時始動経路に設定され、前記通常時始動経路の前記駆動ギヤには、該駆動ギヤの回転状態を検出する回転状態検出手段が設けられ、前記制御手段は、前記回転状態検出手段によって検出される前記駆動ギヤの回転状態が正常であるときには通常時であるとして、前記通常時始動経路を介して前記始動用モータの駆動力が前記始動用ギヤまで伝達するように前記始動用モータの回転方向を制御する一方、前記回転状態検出手段によって前記駆動ギヤの回転異常が検出されたときには異常発生時であるとして、前記異常発生時始動経路を介して始動用モータの駆動力が前記始動用ギヤまで伝達するように前記始動用モータの回転方向を通常時とは逆方向に切り替えるものとする。
【００１５】
前記の構成の場合、通常時には、前記第１及び第２の始動経路のうちの通常時始動経路に設定された方の始動経路が使用されてエンジンが始動される。
【００１６】
ここで、ワンウェイクラッチは駆動力の伝達を遮断しているときには負荷がほとんど作用せず異常が発生する可能性は低いが、駆動力を伝達しているときには被駆動ギヤから駆動ギヤへ駆動力を伝達する際の負荷が作用しており故障が発生する虞がある。このワンウェイクラッチの故障は駆動力の伝達方向の下流側である駆動ギヤの回転状態を監視することによって検出することができる。つまり、ワンウェイクラッチに故障が発生したときには、回転が伝達されるはずの方向に被駆動ギヤが回転しているにもかかわらず、駆動ギヤには回転が正常に伝達されない。つまり、前記回転状態検出手段によって通常時始動経路中の駆動ギヤの回転を監視することによって、通常時始動経路中、特にワンウェイクラッチに故障が発生したか否かを検出することができ、回転異常が検出されたときには始動経路を通常時始動経路から異常発生時始動経路に切り替える。
【００１７】
こうすることによって、通常時始動経路に異常が発生しても、異常発生時始動経路を介してエンジンを始動させることができる。
【００１８】
また、異常発生時始動経路は通常時始動経路と同様の構成を有しているため、異常発生時にエンジンの始動を可能とする単なるフェイルセーフ機構というだけでなく、始動経路としてそのまま使用し続けることもできる。つまり、通常時始動経路の耐用期間が経過すると、次は異常発生時始動経路をその耐用期間が経過するまで使用するという構成をとることもでき、エンジンの始動装置全体としての使用可能期間を延長することができる。
【００１９】
第３の発明は、第１の発明において、前記制御手段は、エンジンの始動回数が所定回数となる毎に、前記始動モータの回転方向を切り替えて、前記第１の始動経路と前記第２の始動経路とを切り替えるものとする。
【００２０】
前記の構成の場合、前記第１の始動経路と第２の始動経路とが均等に使用される。その結果、第１のワンウェイクラッチと第２のワンウェイクラッチとにはエンジン始動時の負荷が均等に作用することになり、エンジンの始動装置全体としてのワンウェイクラッチの耐久性を向上させることができ、エンジンの始動装置全体としての耐用期間を延長することができる。
【００２１】
第４の発明は、第１の発明において、エンジンの温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記第１及び第２の始動経路のうち一方の始動経路は、他方の始動経路よりも減速比が大きく設定されており、前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出されるエンジンの温度が所定値よりも低いときには前記第１及び第２の始動経路のうち減速比が相対的に大きい方の始動経路を介して前記始動用モータの駆動力が前記始動用ギヤに伝達するように該始動用モータの回転方向を制御する一方、前記温度検出手段によって検出されるエンジンの温度が所定値以上のときには前記第１及び第２の始動経路のうち減速比が相対的に小さい方の始動経路を介して前記始動用モータの駆動力が前記始動用ギヤに伝達するように該始動用モータの回転方向を制御するものとする。
【００２２】
前記の構成の場合、前記始動用モータと始動用ギヤとの間の減速比を、前記第１の始動経路と第２の始動経路とで変えている。そして、前記温度検出手段によって検出されるエンジンの温度が所定値よりも低いとき、即ち、冷間時には第１及び第２の始動経路のうち減速比が相対的に大きい方の始動経路を使ってエンジンを始動させることによって、エンジンの始動に必要なトルクを十分に確保して始動性能を向上させることができる。一方、温度検出手段によって検出されるエンジンの温度が所定値以上のとき、即ち、温間時には第１及び第２の始動経路のうち減速比が相対的に小さい方の始動経路を使ってエンジンを始動させることによって、始動用ギヤの回転速度を相対的に速くして始動時間を短縮することができる。
【００２３】
第５の発明は、第１〜第４の何れか１つの発明において、前記第１及び第２の駆動ギヤには、エンジンの二次慣性力を打ち消すアンバランスマスがそれぞれ設けられているものとする。
【００２４】
前記の構成の場合、前記第１の駆動ギヤと第２の駆動ギヤとは互いに噛合して逆向きに回転するため、これら第１及び第２の駆動ギヤにアンバランスマスをそれぞれ設けることによって、エンジンの振動を低減するバランサを構成することができる。そして、前記始動用ギヤと第１及び第２の駆動ギヤとの回転比を適切な値に設定することによってエンジンの二次慣性力を打ち消すことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、前記始動用モータから前記始動用ギヤまで駆動力を伝達する始動経路として、前記第１の中間ギヤユニットを介する第１の始動経路と、前記第２の中間ギヤユニットを介する第２の始動経路とを備え、該第１の中間ギヤユニットにおいて第１の被駆動ギヤを始動用モータの第１のピニオンに常時噛合させ且つ第２の駆動ギヤを始動用ギヤに常時噛合させると共に、第１のワンウェイクラッチを始動用モータが一方向に回転駆動されるときに第１の被駆動ギヤの回転を第１の駆動ギヤに伝達するように設定する一方、該第２の中間ギヤユニットにおける第２の被駆動ギヤを始動用モータの第２のピニオンに常時噛合させ且つ第２の駆動ギヤを第１の駆動ギヤに常時噛合させると共に、第２のワンウェイクラッチを始動用モータが他方向に回転駆動されるときに第２の被駆動ギヤの回転を第２の駆動ギヤに伝達するように設定することによって、始動用モータの回転方向を切り替えることで前記第１の始動経路と第２の始動経路とを使い分けてエンジンを始動させることができ、つまり、始動用モータを複雑な構成にすることなく、簡単な構造の始動用モータの回転方向の切り替えるだけで第１の始動経路と第２の始動経路とを切り替えることができる。また、前記第１の被駆動ギヤと第１のピニオン、第１の駆動ギヤと始動用ギヤ、第２の被駆動ギヤと第２のピニオン、第２の駆動ギヤと第１の駆動ギヤとは常時噛合されていると共に、始動用モータの回転方向を切り替えるだけで第１の始動経路と第２の始動経路とを切り替えることができるため、始動経路の切り替え時にギヤの噛み合い音が発生することがなく、静粛な始動を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２７】
《発明の実施形態１》
図１には、本発明の実施形態１に係るエンジンの始動装置Ａを示す。
【００２８】
符号１は、クランクギヤ１０が設けられたエンジンのクランクシャフトを示し、符号２はスタータモータを示す。これらスタータモータ２とクランクギヤ１０との間には、スタータモータ２の駆動力をクランクギヤ１０に伝達する第１中間ギヤユニット３と第２中間ギヤユニット４とが並列に設けられている。
【００２９】
前記クランクギヤ１０は、クランクシャフト１に設けられた円盤状部材の外周部に歯（図示省略）を形成することによって構成されている。この円盤状部材は、クランクシャフト１に設けられた、アーム部やカウンタウェイトの機能を有するウェブ部を円盤状に形成することによって構成してもよい。また、前記歯は、円盤状部材の外周部に直接形成してもよく、又は円盤状部材の外周部にリングギヤを外嵌する構成であってもよい。このクランクギヤ１０が始動用ギヤを構成する。
【００３０】
前記スタータモータ２は、モータ本体２０と、該モータ本体２０から延びる出力軸２１と、該出力軸２１に同軸上に設けられ該出力軸と一体に回転する第１ピニオン２２及び第２ピニオン２３とを有する。このスタータモータ２は、正逆回転可能に構成されている。このスタータモータ２が始動用モータを構成する。
【００３１】
前記第１中間ギヤユニット３は、クランクシャフト１と平行に設けられた第１ギヤシャフト３０と、該第１ギヤシャフト３０の一端部において第１ギヤシャフト３０と同軸上に設けられ且つ一体に回転する第１被駆動ギヤ３１と、該第１ギヤシャフト３０の他端部において第１ギヤシャフト３０と同軸上に設けられた第１駆動ギヤ３２と、該第１ギヤシャフト３０の他端部と該第１駆動ギヤ３２との間に介設された第１ワンウェイクラッチ３３とを有する。
【００３２】
前記第１被駆動ギヤ３１は、前記スタータモータ２の第１ピニオン２２と噛合している。
【００３３】
前記第１駆動ギヤ３２は、外周にヘリカルギヤが形成されたギヤ部３２ａと該ギヤ部３２ａと同軸に形成された円筒部３２ｂとを有し、該円筒部３２ｂが前記第１ギヤシャフト３０の他端部に外嵌され、前記第１ワンウェイクラッチ３３を介して前記第１ギヤシャフト３０の他端部に取り付けられている。さらに詳しくは、図２に示すように、前記円筒部３２ｂは、第１ワンウェイクラッチ３３を挟むように設けられた軸受け３４、３５を介して第１ギヤシャフト３０に対して回転自在に設けられている。
【００３４】
そして、この第１ワンウェイクラッチ３３は、第１被駆動ギヤ３１の、第１ギヤシャフト３０の軸心方向に沿って第１駆動ギヤ３２側から第１被駆動ギヤ３１側へ向かって見て反時計回りの回転だけを第１駆動ギヤ３２に伝達する。すなわち、第１ワンウェイクラッチ３３は、スタータモータ２の出力軸２１がその軸心方向に沿って第２ピニオン２３側から第１ピニオン２２側へ向かって見たときに時計回りに回転駆動されるときだけ、その駆動力を第１駆動ギヤ３２に伝達する。よって、スタータモータ２の出力軸２１が反対方向に回転駆動されるときにはその駆動力は第１駆動ギヤ３２には伝達されない。尚、本明細書においては、特に断らない限りは、クランクシャフト１に沿って第１駆動ギヤ３２（又は、第２駆動ギヤ４２、第２ピニオン２３）側から第１被駆動ギヤ３１（又は、第２被駆動ギヤ４１、第１ピニオン２２）側へ向かって見て時計回りか反時計回りかで、回転方向を特定する。
【００３５】
前記第２中間ギヤユニット４は、クランクシャフト１と平行に設けられた第２ギヤシャフト４０と、該第２ギヤシャフト４０の一端部において第２ギヤシャフト４０と同軸上に設けられ且つ一体に回転する第２被駆動ギヤ４１と、該第２ギヤシャフト４０の他端部において第２ギヤシャフト４０と同軸上に設けられた第２駆動ギヤ４２と、該第２ギヤシャフト４０と該第２駆動ギヤ４２との間に介設された第２ワンウェイクラッチ４３とを有する。
【００３６】
前記第２駆動ギヤ４２は、外周にヘリカルギヤが形成されたギヤ部４２ａと該ギヤ部４２ａと同軸に形成された円筒部４２ｂとを有し、該円筒部４２ｂが前記第２ギヤシャフト４０の他端部に外嵌され、前記第２ワンウェイクラッチ４３を介して前記第２ギヤシャフト４０の他端部に取り付けられている。さらに詳しくは、図２に示すように、前記円筒部４２ｂは、第２ワンウェイクラッチ４３を挟むように設けられた軸受け４４、４５を介して第２ギヤシャフト４０に対して回転自在に設けられている。
【００３７】
そして、この第２ワンウェイクラッチ４３は、第２被駆動ギヤ４１の時計回りの回転だけを第２駆動ギヤ４２に伝達する。すなわち、第２ワンウェイクラッチ４３は、スタータモータ２の出力軸２１が反時計回りに回転駆動されるときだけ、その駆動力を第２駆動ギヤ４２に伝達する。よって、スタータモータ２の出力軸２１が時計回りに回転駆動されるときにはその駆動力は第２駆動ギヤ４２には伝達されない。
【００３８】
また、前記第１及び第２駆動ギヤ３２，４２のギヤ部３２ａ，４２ａには、円筒部３２ｂ、４２ｂの反対側であって且つ回転中心から偏心した位置に第１及び第２アンバランスマス３６，４６が設けられている。詳しくは、これら第１及び第２アンバランスマス３６，４６は、第１アンバランスマス３６がギヤ部３２ａの回転に伴ってギヤ部３２ａ，４２ａの回転中心を結ぶ直線上であって且つギヤ部４２ａから離れた側に位置するときには、第２アンバランスマス４６は、ギヤ部３２ａ，４２ａの回転中心を結ぶ直線上であって且つギヤ部３２ａから離れた側に位置する一方、第１アンバランスマス３６がギヤ部３２ａ，４２ａの回転中心を結ぶ直線上であって且つギヤ部４２ａに近い側に位置するときには、第２アンバランスマス４６は、ギヤ部３２ａ，４２ａの回転中心を結ぶ直線上であって且つギヤ部３２ａに近い側に位置するように、それぞれギヤ部３２ａ，４２ａに取り付けられている。
【００３９】
そして、前記第１駆動ギヤ３２とクランクギヤ１０との減速比は２：１に、第１駆動ギヤ３２と第２駆動ギヤ４２との減速比は１：１に設定されているため、前記第１及び第２アンバランスマス３６，４６はクランクシャフト１に対して２倍の回転速度で回転し、エンジンの二次慣性力を低減することができる。
【００４０】
このように構成された第１及び第２中間ギヤユニット３，４を設けることによって、エンジンを始動する際に、スタータモータ２の駆動力をクランクシャフト１へ伝達する始動経路としては、図３，４に示すように、第１中間ギヤユニット３を介する第１始動経路Ｐ１と、第２中間ギヤユニット４を介する第２始動経路Ｐ２との２つの経路が設定される。
【００４１】
詳しくは、図３に示すように、スタータモータ２を時計回りに回転駆動するときには、第１ピニオン２２を介して第１被駆動ギヤ３１が反時計回りに回転駆動される。第１ワンウェイクラッチ３３は第１被駆動ギヤ３１の反時計回りの回転は伝達するので、第１被駆動ギヤ３１が反時計回りに回転すると、それに伴って第１駆動ギヤ３２も反時計回りに回転する。その結果、クランクギヤ１０及びクランクシャフト１が時計回りに回転駆動される。このとき、第２ピニオン２３も時計回りに回転駆動されているが、第２ワンウェイクラッチ４３は第２被駆動ギヤ４１の反時計回りの回転は伝達しないため、スタータモータ２の駆動力が第２駆動ギヤ４２へ伝達されることはない。また、第１駆動ギヤ３２には第２駆動ギヤ４２が噛合しているため、第１駆動ギヤ３２の反時計回りに伴って第２駆動ギヤ４２が時計回りに回転駆動されるが、この回転の第２被駆動ギヤ４１側への伝達は第２ワンウェイクラッチ４３によって遮断される。
【００４２】
一方、図４に示すように、スタータモータ２を反時計回りに回転駆動するときには、第２ピニオン２３を介して第２被駆動ギヤ４１が時計回りに回転駆動される。第２ワンウェイクラッチ４３は第２被駆動ギヤ４１のの時計回りの回転は伝達するので、第２被駆動ギヤ４１が反時計回りに回転すると、それに伴って第２駆動ギヤ４２も時計回りに回転する。その結果、第１駆動ギヤ３２が反時計回りに回転し、この第１駆動ギヤ３２を介してクランクギヤ１０及びクランクシャフト１が時計回りに回転駆動される。このとき、第１ピニオン２２も反時計回りに回転駆動されているが、第１ワンウェイクラッチ３３は第１被駆動ギヤ３１の時計回りの回転は伝達しないため、スタータモータ２の駆動力が第１駆動ギヤ３２へ伝達されることはない。また、第１駆動ギヤ３２が第２駆動ギヤ４２によって反時計回りに回転駆動されるが、この回転の第１被駆動ギヤ３１側への伝達は第１ワンウェイクラッチ３３によって遮断される。
【００４３】
このように、スタータモータ２を回転方向を切り替えることによって、スタータモータ２の駆動力を第１始動経路Ｐ１を介してクランクシャフト１に伝達するか、第２始動経路Ｐ２を介してクランクシャフト１に伝達するかを切り替えることができる。
【００４４】
また、エンジン始動後は、図５に示すように、クランクギヤ１０によって、第１駆動ギヤ３２は反時計回りに、第２駆動ギヤ４２は時計回りに回転駆動されるが、それぞれ第１及び第２ワンウェイクラッチ３３，４３の作用によって、それらの回転が第１及び第２被駆動ギヤ３１，４１側へ伝達されることはない。つまり、クランクギヤ１０、第１駆動ギヤ３２及び第２駆動ギヤ４２が常時噛合しているにもかかわらず、クランクギヤ１０の回転はスタータモータ２へは伝達されないため、エンジンへの負荷を低減することができる。
【００４５】
本実施形態に係るエンジンの始動装置Ａにおいては、前記第１始動経路Ｐ１が通常時に用いられる通常時始動経路（以下、通常時始動経路Ｐ１と表記する）に設定される一方、前記第２始動経路Ｐ２が第１始動経路Ｐ１に異常が発生したときに用いられる異常発生時始動経路（以下、異常発生時始動経路Ｐ２と表記する）に設定されており、図６に示すように、ＥＣＵで構成される制御部５によってスタータモータ２が制御されて、エンジンの始動が実行される。
【００４６】
このエンジンの始動装置Ａは、通常時始動経路Ｐ１に設けられた駆動ギヤである第１駆動ギヤ３２の回転状態を検出する回転センサ５１を備えており、この回転センサ５１の出力信号は制御部５に入力されている。
【００４７】
前記回転センサ５１は、第１駆動ギヤ３２の回転の有無を検出するセンサであり、制御部５は、回転センサ５１からの出力信号に基づいて通常時始動経路Ｐ１中に異常が発生したか否かを判定する。詳しくは、かかる始動経路中においてはワンウェイクラッチが故障し易く、この第１ワンウェイクラッチ３３の故障は第１駆動ギヤ３２の回転状態に基づいて判定することができる。すなわち、第１ワンウェイクラッチ３３が故障していると、通常時始動経路Ｐ１を用いて駆動力を伝達すべくスタータモータ２を時計回りに回転駆動しても、第１被駆動ギヤ３１の回転を第１ワンウェイクラッチ３３が第１駆動ギヤ３２へ伝達することができず、第１駆動ギヤ３２は回転しない。また、スタータモータ２を時計回りに回転駆動しているときには第２ワンウェイクラッチ４３の作用によって第２駆動ギヤ４２も回転しないため、第１駆動ギヤ３２が第２駆動ギヤ４２によって回転駆動されることもない。したがって、回転センサ５１の出力信号に基づいて第１駆動ギヤ３２が回転していないことが検出されたときには、第１ワンウェイクラッチ３３に故障が発生したと判定することができる。この回転センサ５１が回転状態検出手段を構成する。
【００４８】
前記制御部５は、運転者がキーリンダに挿入されたキーを始動位置に回動操作することによって出力される信号が入力される等して、エンジンの始動タイミングが到来したときに、スタータモータ２に制御信号を出力してエンジンの始動を実行する。詳しくは、制御部５は、通常時（即ち、通常時始動経路Ｐ１中、特に第１ワンウェイクラッチ３３に異常が発生していないとき）には、出力軸２１を時計回りに回転駆動させる制御信号をスタータモータ２に出力する。こうすることで、スタータモータ２の駆動力を、通常時始動経路Ｐ１を介してクランクシャフト１に伝達させ、エンジンの始動を実行する。
【００４９】
一方、制御部５は、回転センサ５１からの出力信号に基づいて通常時始動経路Ｐ１中に異常が発生していると判定したときには、出力軸２１を反時計回りに回転駆動させる制御信号をスタータモータ２に出力する。こうすることで、スタータモータ２の駆動力が異常発生時始動経路Ｐ２を介してクランクシャフト１に伝達され、エンジンの始動が実行される。
【００５０】
こうして、本実施形態によれば、通常時始動経路Ｐ１中に異常（特に、第１ワンウェイクラッチ３３の故障）が発生しても、スタータモータ２の回転方向を通常時と反対方向に切り替えることによって、異常発生時始動経路Ｐ２を介してスタータモータ２の駆動力をクランクシャフト１に伝達させてエンジンの始動を実行することができる。このように、通常時始動経路Ｐ１に異常が発生してもエンジンの始動を行うことができ、フェイルセーフ機能を確保することができると共に、始動装置Ａ全体としての耐用期間を延長することができる。
【００５１】
また、前記実施形態では、スタータモータのピニオンを軸心方向に移動させるといった複雑な構成を採用することなく、スタータモータ２の回転方向を切り替えるという簡単な方法で第１始動経路（通常始動経路）Ｐ１と第２始動経路（異常発生時始動経路）Ｐ２との切り替えを実現することができる。また、第１ピニオン２２と第１被駆動ギヤ３１、第１駆動ギヤ３２とクランクギヤ１０、第２ピニオン２３と第２被駆動ギヤ４１、及び第２駆動ギヤ４２と第１駆動ギヤ３２は常時噛合しているため、第１始動経路（通常始動経路）Ｐ１と第２始動経路（異常発生時始動経路）Ｐ２とを切り替えるときに噛み合い音が発生せず、第１始動経路Ｐ１及び第２始動経路Ｐ２の何れを使用する場合でも静粛な始動を行うことができる。
【００５２】
尚、前記実施形態では、第１始動経路Ｐ１を通常時始動経路に設定する一方、第２始動経路Ｐ２を異常発生時始動経路に設定したが、逆に、第１始動経路Ｐ１を異常発生時始動経路に設定する一方、第２始動経路Ｐ２を通常時始動経路に設定してもよい。ただし、かかる場合には、回転センサ５１によって第２駆動ギヤ４２の回転状態を検出するように構成する必要がある。
【００５３】
《発明の実施形態２》
次に、本発明の実施形態２に係るエンジンの始動装置Ａを示す。実施形態２に係るエンジンの始動装置Ａは、実施形態１とは、第１始動経路Ｐ１と第２始動経路Ｐ２との使い分け方が異なる。実施形態２においては、第１及び第２始動経路Ｐ１，Ｐ２を、何れか一方を通常時始動経路に、他方を異常発生時始動経路とは切り分けず、両方の始動経路を均等に使用するように構成されている。尚、実施形態１と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５４】
本実施形態２に係る制御部５には、エンジンの始動回数を計数する計数部５２が信号の授受可能に接続されている。この計数部５２は、例えばＥＥＰＲＯＭで構成され、エンジンを始動する毎に、その始動回数を計数して記憶していく。
【００５５】
前記制御部５は、エンジンの始動タイミングが到来したときに、スタータモータ２に制御信号を出力してエンジンの始動を実行する。詳しくは、制御部５は、まず始めは、第１始動経路Ｐ１及び第２始動経路Ｐ２のうち何れか一方、例えば第１始動経路Ｐ１を介してエンジンの始動を実行する。つまり、制御部５は、出力軸２１を時計回りに回転駆動させる制御信号をスタータモータ２に出力する。そして、計数部５２によって計数されるエンジンの始動回数が所定回数となるまでは、第１始動経路Ｐ１を介してエンジンを始動させる。
【００５６】
そして、計数部５２に記憶されたエンジンの始動回数が所定回数となると、次のエンジンの始動からは、第２始動経路Ｐ２を介してエンジンの始動を実行する。つまり、制御部５は、出力軸２１を反時計回りに回転駆動させる制御信号をスタータモータ２に出力する。
【００５７】
その後、第２始動経路Ｐ２を介したエンジンの始動回数が所定回数実行されると、次のエンジンの始動からは、再び、第１始動経路Ｐ１を介してエンジンの始動を実行する。
【００５８】
このように、計数部５２によってエンジンの始動回数を計数していき、該始動回数が所定回数となる毎に、制御部５は、スタータモータ２の回転方向を切り替えて、第１始動経路Ｐ１又は第２始動経路Ｐ２を介してエンジンの始動を実行する。
【００５９】
したがって、前記実施形態２によれば、第１始動経路Ｐ１と第２始動経路Ｐ２とが均等に使用される。その結果、第１始動経路Ｐ１中のワンウェイクラッチやギヤと第２始動経路Ｐ２中のワンウェイクラッチやギヤとには、エンジン始動時の負荷が均等に作用し、エンジンの始動装置Ａ全体としての耐久性を向上させることができ、耐用期間を延長することができる。
【００６０】
尚、前記実施形態１のような回転センサを第１及び第２駆動ギヤ３２，４２に設けておき、第１始動経路Ｐ１と第２始動経路Ｐ２とを均等に切り替えて使用しているときに、何れか一方の始動経路中に異常が発生したことが検出されたときには、第１始動経路Ｐ１と第２始動経路Ｐ２とを交互に切り替えることを中止し、異常が発生していない方の始動経路だけを用いてエンジンの始動を実行するように構成してもよい。こうすることで、エンジンの始動装置Ａの耐用期間をさらに延長することができる。
【００６１】
《発明の実施形態３》
続いて、本発明の実施形態３に係るエンジンの始動装置を示す。実施形態３に係るエンジンの始動装置Ａは、実施形態１とは、第１始動経路Ｐ１と第２始動経路Ｐ２との使い分け方が異なる。実施形態３においては、第１及び第２始動経路Ｐ１，Ｐ２を、通常時始動経路と異常発生時始動経路という観点で使い分けるのではなく、温間時か冷間時かという観点で使い分けるように構成されている。尚、実施形態１と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００６２】
本実施形態３においては、第１ピニオン２２と第１被駆動ギヤ３１との減速比が、第２ピニオン２３と第２被駆動ギヤ４１との減速比よりも大きく設定されている。つまり、第１始動経路Ｐ１を介してエンジンを始動させるときには減速比が相対的に大きく、第２始動経路Ｐ２を介してエンジンを始動させるときには減速比が相対的に小さく設定される。
【００６３】
また、制御部５には、エンジンの水温を検出する水温センサ５３の検出信号が入力されている。この水温センサ５３が温度検出手段を構成する。
【００６４】
前記制御部５は、エンジンの始動タイミングが到来したときに、スタータモータ２に制御信号を出力してエンジンの始動を実行する。詳しくは、制御部５は、水温センサ５３によって検出されるエンジンの水温が所定温度未満のときには、出力軸２１を時計回りに回転駆動させる制御信号をスタータモータ２に出力して、第１始動経路Ｐ１を介してエンジンの始動を実行する。この第１始動経路Ｐ１は、前述の如く、減速比が相対的に大きく設定されているため、第１始動経路Ｐ１を介してエンジンを始動させるときには相対的に大きな減速比で、即ち相対的に大きなトルクでクランクギヤ１０を回転駆動することができる。つまり、第１始動経路Ｐ１を用いることで十分な駆動トルクを確保して、冷間時（エンジンの水温が所定温度未満のとき）であっても確実にエンジンを始動させることができ、始動性能を向上させることができる。
【００６５】
一方、制御部５は、水温センサ５３によって検出されるエンジンの水温が所定温度以上のときには、出力軸２１を反時計回りに回転駆動させる制御信号をスタータモータ２に出力して、第２始動経路Ｐ２を介してエンジンの始動を実行する。この第２始動経路Ｐ２は、前述の如く、減速比が相対的に小さく設定されているため、第２始動経路Ｐ２を介してエンジンを始動させるときには駆動トルクが相対的に小さくなるが、相対的に高速回転でクランクギヤ１０を回転駆動することができる。つまり、温間時（エンジンの水温が所定温度以上のとき）は、それほど大きな駆動トルクは必要ないので、代わりに回転速度を上げて、始動時間を短縮することができる。
【００６６】
このように、制御部５は、エンジンの温度に基づいて、第１始動経路Ｐ１と第２始動経路Ｐ２とを使い分けている。
【００６７】
したがって、前記実施形態３によれば、第１始動経路Ｐ１を冷間時用の始動経路に、第２始動経路Ｐ２を温間時用の始動経路に設定すると共に、エンジンの温度によって第１始動経路Ｐ１と第２始動経路Ｐ２とを使い分けることによって、冷間時には大きな駆動トルクで始動性能を向上させ、温間時には高速回転で始動時間を短縮させることができる。
【００６８】
尚、前記実施形態３では、第１始動経路Ｐ１を冷間時用の始動経路に設定する一方、第２始動経路Ｐ２を温間時用の始動経路に設定しているが、逆に設定してもよい。ただし、かかる場合には、第１ピニオン２２と第１被駆動ギヤ３１との減速比を、第２ピニオン２３と第２被駆動ギヤ４１との減速比よりも小さく設定する必要がある。
【００６９】
また、第１始動経路Ｐ１と第２始動経路Ｐ２を切り替える前記所定温度は、冷間時に使用される始動経路のピニオンと被駆動ギヤとの減速比との関係で設定すればよい。すなわち、所定温度は、温間時用の始動経路では円滑なエンジンの始動が行えない温度に設定し、冷間時用の始動経路のピニオンと被駆動ギヤとの減速比は、該温度以下のときでも確実にエンジンを始動させることができる駆動トルクを発生する減速比に設定すればよい。
【００７０】
さらにまた、前記実施形態３では、水温センサ５３によってエンジンの温度を検出しているが、エンジンの油温を検出する油温センサ等、エンジンの温度に関連する温度を検出することができるセンサであれば、任意のセンサを採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、本発明は、始動用モータの駆動力をクランクシャフトに設けられた始動用ギヤに伝達させてエンジンを始動させるエンジンの始動装置に関し、特に、常時噛合式のエンジンの始動装置について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施形態１に係るエンジンの始動装置を示す外観イメージ図である。
【図２】中間ギヤユニットの構成を示す概略図である。
【図３】第１始動経路を介してエンジンを始動させるときの回転の伝達状態を示すイメージ図である。
【図４】第２始動経路を介してエンジンを始動させるときの回転の伝達状態を示すイメージ図である。
【図５】エンジン始動後の回転の伝達状態を示すイメージ図である。
【図６】エンジンの始動装置のブロック図である。
【図７】実施形態２に係るエンジンの始動装置のブロック図である。
【図８】実施形態３に係るエンジンの始動装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００７３】
Ａ      エンジンの始動装置
Ｐ１    第１始動経路（通常時始動経路）
Ｐ２    第２始動経路（異常発生時始動経路）
１      クランクシャフト
１０    クランクギヤ（始動用ギヤ）
２      スタータモータ（始動用モータ）
２１    出力軸（始動用モータの出力軸）
２２    第１ピニオン
２３    第２ピニオン
３      第１中間ギヤユニット
３１    第１被駆動ギヤ
３２    第１駆動ギヤ
３３    第１ワンウェイクラッチ
３６    第１アンバランスマス
４      第２中間ギヤユニット
４１    第２被駆動ギヤ
４２    第２駆動ギヤ
４３    第２ワンウェイクラッチ
４６    第２アンバランスマス
５      制御部（制御手段）
５１    回転センサ（回転状態検出手段）
５３    水温センサ（温度検出手段）
【図１】
2007303278.tif 000003
【図２】
2007303278.tif 000004
【図３】
2007303278.tif 000005
【図４】
2007303278.tif 000006
【図５】
2007303278.tif 000007
【図６】
2007303278.tif 000008
【図７】
2007303278.tif 000009
【図８】
2007303278.tif 000010