(57)【要約】【課題】従来のエンジン始動回転力伝達機構では、ワンウェイクラッチに付随してインナーレース，アウターレースが用いられており、両者間にはオイルシールも必要であった。これらはいずれもコストが高かった。このオイルシールは所定の限界周速度以下で用いなければならないので、この機構が組み込めるエンジンの種類は限られていた。【解決手段】クランク軸１８に固着されたフライホイール６に輪形凹部６Ａを設け、この中に内側から順にベアリング１０，ワンウェイクラッチ９の一体化されたユニットを収容固着する。そして、ドライブプレート５の内周端部を、ベアリング１０の外輪１４の側面に固着する。スタータモータ２からの始動回転力は、ドライブプレート５→外輪１４→ワンウェイクラッチ作動部１３→フライホイール６という経路でクランク軸１８に伝達される。【選択図】図１
2012036874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータモータのピニオンギヤと噛合されるリングギヤと、
該リングギヤの内周に外周が固着されているドライブプレートと、
該ドライブプレートとクランク軸との間の始動回転力伝達経路中に配置され、ドライブプレート側からクランク軸側への一方向のみ回転力を伝えるワンウェイクラッチと、
前記ドライブプレートとクランク軸とを互いに独立して回転し得るようにするため配置されるベアリングと
を具えるエンジン始動回転力伝達機構において、
クランク軸に固着されたフライホイールの側面に輪形凹部を設け、
前記ベアリングおよびワンウェイクラッチとしてそれぞれ中に潤滑剤を充填し両側に潤滑剤漏出阻止のシールを施したものを、ベアリングの外周にワンウェイクラッチを配置して前記輪形凹部内に固着して収容し、
前記ドライブプレートの内周端部をベアリングの外輪側面に固着する
ことを特徴とするエンジン始動回転力伝達機構。
【請求項２】
ベアリングおよびワンウェイクラッチとしてそれぞれ中に潤滑剤を充填し両側に潤滑剤漏出阻止のシールを施したものを用い、ベアリングの外周にワンウェイクラッチを配設して両者一体となるようユニット化して構成したベアリングワンウェイクラッチユニットを、
フライホイールに設けた輪形凹部内に固着して収容するようにした
ことを特徴とする請求項１記載のエンジン始動回転力伝達機構。
【請求項３】
ベアリングとしてボール転動体が単列式のものを用いたことを特徴とする請求項１または２記載のエンジン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、エンジン始動のための回転力を、エンジンのクランク軸に伝達するエンジン始動回転力伝達機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な自動車では、エンジンを始動するためにはスタータモータに通電し、その回転力をクランク軸に伝達してクランク軸を回転させることが行われている。即ちスタータモータとクランク軸との間に歯車機構を介在させ、歯車を噛み合わせて回転力を伝達することにより始動される。クランク軸が回転して始動を完了すると、歯車の噛み合わせは解除され、スタータモータへの通電は停止される。
この自動車のエンジン始動回転力伝達機構では、始動時には歯車が噛み合わされ、始動後には噛み合わせが解除されるという構造にされている。
【０００３】
しかし近年、自動車のエンジンにおいては、二酸化炭素の排出を少なくするためや燃費を向上させるために、自動車が信号待ち等で一時的な停止をしている場合、エンジンをアイドリング状態にするのではなく、ストップしてしまうこと（アイドリングストップ）が要請されている。
アイドリングストップシステムを搭載している自動車では、一時的な停止をした場合、エンジンは自動的に停止される。運転者からの再発進要求ありと判定されると、スタータモータへ起動信号が送られ、自動的にエンジンが瞬時に始動される。このような自動車に組み込まれるエンジン始動回転力伝達機構として、歯車機構，ワンウェイクラッチ，ベアリング等を用いた構造のものが考えられている。
【０００４】
図２は、そのようなエンジン始動回転力伝達機構の従来例を示す図である。先ず構造を説明し、次に動作を説明する。
図２において、１はエンジン始動回転力伝達機構、２はスタータモータ、２Ｐはピニオンギヤ、３はリングギヤ、４はエンジンブロック、５はドライブプレート、６はフライホイール、７，８はオイルシール、９はワンウェイクラッチ、１０はベアリング、１１はインナーレース、１２はアウターレース、１３はワンウェイクラッチ作動部、１４は外輪、１５はボール転動体、１６は内輪、１７はボルト、１８はクランク軸、１９はクランク軸受部、２０は給油穴、２１はオイルジェット穴、２２はクランク軸受である。
【０００５】
ピニオンギヤ２Ｐは、スタータモータ２により回転されるギヤであり、始動のための回転力はこのギヤから伝えられる。リングギヤ３はドライブプレート５の外周に固着されているギヤであり、ピニオンギヤ２Ｐと噛み合わされる。
ドライブプレート５とクランク軸１８との間には、ワンウェイクラッチ９，ベアリング１０が設けられている。
【０００６】
ベアリング１０は内輪１６とボール転動体１５と外輪１４とで構成され、内輪１６はクランク軸１８に固着されている。このベアリング１０は、ドライブプレート５とクランク軸１８とを、互いに独立して回転し得るようにするために配設されている。
ワンウェイクラッチ９は、インナーレース１１とアウターレース１２との間にワンウェイクラッチ作動部１３を挟持する形で構成されている。ワンウェイクラッチ作動部１３は、所定の一方向へ力が伝達されようとする時は係合状態になって力を伝達し、そうでない時は解放状態になって力を伝達しないというように作動する構造部である。この図で具体的に言えば、インナーレース１１の回転数がアウターレース１２の回転数より大である時には係合状態となり（インナーレース１１→アウターレース１２へ回転力伝達）、そうでない時は解放状態となる。
【０００７】
インナーレース１１の端部のうちワンウェイクラッチ作動部１３を挟持している方の端部は外輪１４の外周に固着され、他方の端部はドライブプレート５の内周に溶接等により固着されている。アウターレース１２の端部のうちワンウェイクラッチ作動部１３を挟持していない方の端部は、ボルト１７によりクランク軸１８に固着される。
なお、クランク軸１８の後端には、フライホイール６がやはりボルト１７により固着される。
【０００８】
オイルシール７はエンジンブロック４とインナーレース１１との間に配設されたシールであり、エンジンオイル等が漏れ出さないよう両者の間をシールしている。
オイルシール８は、インナーレース１１とアウターレース１２との間に配設されたシールであり、エンジンブロック４側からベアリング１０，ワンウェイクラッチ９を経て漏れ出てくるエンジンオイル等を、この位置より外へ出て行かないよう、ここで阻止している。
【０００９】
エンジンブロック４のクランク軸受部１９に設けられているクランク軸受２２への給油穴２０と通じるオイルジェット穴２１が、クランク軸受部１９のベアリング１０等と対向する側の側面から、金属加工により開けられている。
潤滑油は、図示しないポンプから供給され、クランク軸受２２に潤滑される経路から分岐してオイルジェット穴２１を通って噴出され、ベアリング１０，ワンウェイクラッチ９，オイルシール８等の潤滑に供される。潤滑油やエンジンオイルは、オイルシールの劣化防止や性能向上の役目も果している。
【００１０】
次に動作を説明する。
（始動時）
クランク軸１８は停止し、それと一体に固着されている内輪１６も停止している。スタータモータ２が起動されると、その回転力は次のような経路でインナーレース１１まで伝達される。ピニオンギヤ２Ｐ→リングギヤ３→ドライブプレート５→インナーレース１１。回転力が加えられたインナーレース１１は、ベアリング１０の外輪１４の外周に固着されており、その外輪１４と内輪１６との間にはボール転動体１５が介在しているから、停止している内輪１６（クランク軸１８と一体）に対してその周囲を滑らかに回転しようとする。
【００１１】
アウターレース１２はクランク軸１８に固着されており、クランク軸１８と共に停止している。この状態でインナーレース１１が回転しようとすると、アウターレース１２よりも回転数大で回転する形になるから、ワンウェイクラッチ作動部１３は係合状態となる。その結果、インナーレース１１の回転力はアウターレース１２に伝達され、それと固着されているクランク軸１８は回転を始め、エンジンは始動される。
【００１２】
（始動完了後）
始動してクランク軸１８の回転数が上昇して来て、アウターレース１２の回転数がインナーレース１１の回転数よりも大となると、ワンウェイクラッチ作動部１３は解放状態となる。するとインナーレース１１とアウターレース１２との間の係合関係はなくなり、その後はそれぞれ独立して動く。
【００１３】
スタータモータ２への通電はやがてオフされるから、ピニオンギヤ２Ｐもやがて停止する。そのため、ピニオンギヤ２Ｐと噛合しているリングギヤ３も回転を停止し、その先に連なるドライブプレート５，インナーレース１１および外輪１４も回転を停止する。
内輪１６は、クランク軸１８に固着されているからクランク軸１８と共に回転を続ける。しかし、外輪１４との間にはボール転動体１５が介在しており、内輪１６の回転力は外輪１４には伝えられないから、外輪１４が連られて回ることはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００７−０３２４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
（問題点）
前記した従来のエンジン始動回転力伝達機構には、次のような問題点があった。
第１の問題点は、この機構はどのエンジンにも組み込めるわけではなく、組み込めるエンジンは限られていたという点である。
第２の問題点は、製造コストが高いという点である。
【００１６】
（問題点の説明）
まず第１の問題点について説明する。エンジン運転中は、アウターレース１２はエンジン回転数で回転し続けるが、これと接触しているオイルシール８は、エンジンがどのような回転数で回転しても所定の性能を維持しつつ耐えることが出来るというわけのものではない。オイルシールの性能を維持しつつ使用し得る値として、限界周速度なる値がある。その限界値を超えるような環境下で使用すると、所定の性能を維持することが困難となるので、そのような使用は回避しなければならない。
【００１７】
ところで、周速度は半径と回転数の積に比例する。低速回転でも大型のエンジン（半径大）では、アウターレース１２の外周面までの半径は大となるので、少し回転数が大となると外周面での周速度は大となる。一方、小型でも高速回転となるよう設計されているエンジンでは、アウターレース１２も同じく高回転するので、その外周面での周速度は大となる。それゆえ、上記のようなエンジンでは、オイルシール８での周速度が限界周速度を超える場合があり得る。
従って、そのようなエンジンには、このエンジン始動回転力伝達機構を安心して組み込むことは出来ない。組み込めるのは、大型でなく回転数もあまり大とならないエンジンに限られる。言い換えれば、大型エンジンとか高速回転エンジンの自動車には、このエンジン始動回転力伝達機構を用いたアイドリングストップシステムを搭載することは困難である。
【００１８】
次に第２の問題点について説明する。製造コストが高くなっているのは、主として次のようなことからであった。
（１）インナーレース１１としては硬度大の部材を用いる必要があるが、従来のものは研磨仕上等をして高精度に加工する必要があったので、その製造コストは高くなっていた。
（２）運転中に絶えず回転しているアウターレース１２の外周面に接触しているオイルシール８は、限界周速度の高いものを用いることが要請されるが、そのようなものはコストが高かった。
（３）ワンウェイクラッチ９やベアリング１０等の潤滑用に、潤滑油を噴出してやるオイルジェット穴２１を形成しなければならず、金属加工料がかかっていた。
本発明は、以上のような問題点を解決することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記課題を解決するため、本発明では、スタータモータのピニオンギヤと噛合されるリングギヤと、該リングギヤの内周に外周が固着されているドライブプレートと、該ドライブプレートとクランク軸との間の始動回転力伝達経路中に配置され、ドライブプレート側からクランク軸側への一方向のみ回転力を伝えるワンウェイクラッチと、前記ドライブプレートとクランク軸とを互いに独立して回転し得るようにするため配置されるベアリングとを具えるエンジン始動回転力伝達機構において、クランク軸に固着されたフライホイールの側面に輪形凹部を設け、前記ベアリングおよびワンウェイクラッチとしてそれぞれ中に潤滑剤を充填し両側に潤滑剤漏出阻止のシールを施したものを、ベアリングの外周にワンウェイクラッチを配置して前記輪形凹部内に固着して収容し、前記ドライブプレートの内周端部をベアリングの外輪側面に固着することとした。
【００２０】
また、ベアリングおよびワンウェイクラッチとしてそれぞれ中に潤滑剤を充填し両側に潤滑剤漏出阻止のシールを施したものを、ベアリングの外周にワンウェイクラッチを配設して両者一体となるようユニット化して構成したベアリングワンウェイクラッチユニットを予め作っておき、これをフライホイールに設けた輪形凹部内に固着して収容するようにしてもよい。
なお、ベアリングとしては、ボール転動体が単列式のものを用いてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のエンジン始動回転力伝達機構によれば、次のような効果を奏する。
１．組み込み得るエンジンの種類が大幅に増加し、従来は組み込むことが困難視されていた大型のエンジン（半径大）や高速回転となるよう設計されているエンジンにも組み込むことが出来るようになった。
その理由は、従来例のオイルシール８に相当するオイルシールは必要ない構造とし、必要なのはオイルシール８の位置より半径が大幅に小さい位置に設置するオイルシールだけという構造としたからである。この半径小のオイルシールでは、自動車用エンジンの回転数の範囲で考えた場合、周速度はあまり大とはならない。従って、限界周速度を超えるか超えないかなどという検討をする必要は殆ど生ぜず、組み込み得るエンジンの種類が大幅に増加した。
【００２２】
２．製造コストを大幅に安くすることが出来た。
インナーレース１１は、硬度大の部材を用いなければならず、研磨仕上等も行い高精度に加工しなければならなかったので高価であったが、本発明ではこれらが不用となる構造とした。また、限界周速度の高いオイルシール８は高価であったが、本発明ではこれも不用となる構造とした。更に、オイルジェット穴２１を不用としたので、その金属加工料もかからなくなった。そのため、製造コストが大幅に安くなった。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のエンジン始動回転力伝達機構を示す図
【図２】従来のエンジン始動回転力伝達機構を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
図１は、本発明のエンジン始動回転力伝達機構を示す図である。符号は図２のものに対応し、６Ａは輪形凹部、６Ｂは外側凹部壁、６Ｃは内側凹部壁、３０はベアリングワンウェイクラッチユニット、３１はユニットケース、３２，３３はシール体、３４はオイルシールである。
【００２５】
図１に示される構造は、図２に示されるものと次の点で相違している。
（１）フライホイール６の側面に輪形凹部６Ａを設けた。
（２）輪形凹部６Ａに、ワンウェイクラッチ９とベアリング１０を一体化して構成したベアリングワンウェイクラッチユニット３０を、収容固着した。
（３）ドライブプレート５を、ベアリング１０の外輪１４の側面に固着した。
（４）ワンウェイクラッチ９，ベアリング１０として、中に潤滑剤を充填し両側に潤滑剤漏出阻止のシールを施したものを用いた。
（５）エンジンブロック４とクランク軸１８との間に、オイルシール３４を施した。
【００２６】
図２にも示されているように、従来よりエンジン始動回転力伝達機構のワンウェイクラッチ９やベアリング１０は、フライホイール６から見てエンジンブロック４側に配設されている。そこで本発明では、その配置構成は崩さないよう、フライホイール６の側面に輪形凹部６Ａを設け、そこにベアリングワンウェイクラッチユニット３０を収容固着する。
【００２７】
ここで言うベアリングワンウェイクラッチユニット３０とは、次のように構成したユニット体のことを言うこととする。まず、ワンウェイクラッチ９としては、中に潤滑剤（グリース等）を充填し、両側面にはそれが漏れ出さないようにするためのシール体３２を施したものを用いる。同様にベアリング１０も、中に潤滑剤を充填し、両側面にはそれが漏れ出さないようにするためのシール体３３を施したものを用いる。そして、ワンウェイクラッチ９の内周にベアリング１０の外周（つまり外輪１４）を装着し、これらをユニットケース３１に収容固着して一体となるようにしたものである。
【００２８】
外周にリングギヤ３が固着されているドライブプレート５の内周端部は、外輪１４の側面に固着する（例えば溶接，機械的連結等により）。
本発明でのワンウェイクラッチ９，ベアリング１０は、予め充填され漏出しないよう保持されている潤滑剤により潤滑がなされるから、従来のように外部から潤滑油を供給してもらう必要がないので、コストが低減される。
【００２９】
なお、クランク軸受部１９にあったオイルジェット穴２１を形成する金属加工の必要がないから、安価で済む。
エンジンブロック４側からのエンジンオイルが外部へ漏出しないようにしたものが、オイルシール３４である（オイルシール３４より右方への漏出阻止）。
【００３０】
以上はベアリングワンウェイクラッチユニット３０を用いた場合の構造であるが、そのようなユニットを用いることなくエンジン始動回転力伝達機構を構成することも出来る。即ち、ベアリングワンウェイクラッチユニット３０およびその周辺に対応する部分の構成を、次のような構成にしたものである。
フライホイール６に設けた輪形凹部６Ａに、外側から順にワンウェイクラッチ９，ベアリング１０を収容固着する。輪形凹部６Ａの周壁のうち、外側凹部壁６Ｂはクランク軸１８より遠い側の壁であり、内側凹部壁６Ｃは近い側の壁である。
【００３１】
従って上記の収容をするとき、ワンウェイクラッチ９の外周は外側凹部壁６Ｂと機械的に固着するよう収容し、ベアリング１０の内輪１６は内側凹部壁６Ｃと機械的に固着するよう収容する。そして、ベアリング１０の外輪１４は、ワンウェイクラッチ９の内周と固着する。
外輪１４の側面には、ドライブプレート５の内周端部を固着する（例えば溶接，機械的連結等により）。
なお、ワンウェイクラッチ９およびベアリング１０としては、前記したものと同様、中に潤滑剤を充填し、両側面にはそれが漏れ出さないようにするためのシールを施したものを用いる。
ユニット化されたものとそうでないものとを比較すれば、ユニット化されたものの方がはるかに使い勝手がよいし、標準化されれば量産によりコスト低減も期待出来る。
【００３２】
次に動作を説明する。
（始動時）
クランク軸１８は停止し、それと一体に固着されているフライホイール６や内輪１６も停止している。スタータモータ２が起動されると、その回転力は、ピニオンギヤ２Ｐ→リングギヤ３→ドライブプレート５→外輪１４という経路でベアリング１０の外輪１４まで伝達される。外輪１４は、内輪１６に対し滑らかに回転しようとする。
このとき内輪１６はフライホイール６と一体に固着されているから、外輪１４が回転しようとすると、停止しているクランク軸１８よりも回転数大の回転をすることになる。するとワンウェイクラッチ作動部１３は係合状態となり、外輪１４の回転力はフライホイール６に伝達され、それと固着されているクランク軸１８は回転を始め、エンジンは始動される。
【００３３】
（始動完了後）
始動してクランク軸１８の回転数が上昇し、外側凹部壁６Ｂ（フライホイール６）の回転数が外輪１４の回転数よりも大となると、ワンウェイクラッチ作動部１３は解放状態となる。すると、外輪１４と外側凹部壁６Ｂ（フライホイール６）との間の係合関係はなくなるから、その後はそれぞれ独立して動く。
外輪１４はやがて停止する。なぜなら、スタータモータ２への通電はやがてオフされるから、ピニオンギヤ２Ｐもやがて停止する。そのため、ピニオンギヤ２Ｐと噛合しているリングギヤ３も回転を停止し、その先に連なるドライブプレート５および外輪１４も回転を停止するからである。
内輪１６は、フライホイール６に固着されているからクランク軸１８と共に回転を続ける。しかし、外輪１４との間にはボール転動体１５が介在しており、外輪１４に回転力は伝えられないから、外輪１４が連られて回ることはない。
【００３４】
なおベアリング１０は、従来例ではボール転動体１５が２列のいわゆる複列式のものを用いていた。しかし、図１に示すように、ボール転動体１５が１列の単列式のものを用いると、リングギヤ３やドライブプレート５の横振れによるモーメント荷重が生じても、調芯性を持たせることが出来、ベアリング１０の耐久性を向上させることが出来る。
以上述べた本発明のエンジン始動回転力伝達機構は、ＭＴ車のみならずＡＴ車にも同様に使用することが出来ることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【００３５】
１…エンジン始動回転力伝達機構、２…スタータモータ、２Ｐ…ピニオンギヤ、３…リングギヤ、４…エンジンブロック、５…ドライブプレート、６…フライホイール、６Ａ…輪形凹部、６Ｂ…外側凹部壁、６Ｃ…内側凹部壁、７，８…オイルシール、９…ワンウェイクラッチ、１０…ベアリング、１１…インナーレース、１２…アウターレース、１３…ワンウェイクラッチ作動部、１４…外輪、１５…ボール転動体、１６…内輪、１７…ボルト、１８…クランク軸、１９…クランク軸受部、２０…給油穴、２１…オイルジェット穴、２２…クランク軸受、３０…ベアリングワンウェイクラッチユニット、３１…ユニットケース、３２，３３…シール体、３４…オイルシール
【図１】
2012036874.tif 000003
【図２】
2012036874.tif 000004