(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク軸に直結されたフライホイールに、上記エンジンを始動させる始動装置のピニオンギヤと噛合い駆動されるリングギヤを付設したリングギヤ付フライホイールにおいて、上記フライホイールの側面に固定したプレートと、上記フライホイールの外周に設けられた凹凸部と上記リングギヤの内周に設けられた凹凸部とが所定の空間部を介して噛合い、上記空間部に挿入された弾性部材とを備え、上記フライホイールの側面と上記リングギヤの側面とで所定の段差が生じるように形成して、上記プレートを上記フライホイールの側面に固定した状態で、上記プレートが上記リングギヤの側面に接触しないよう構成すると共に、上記弾性部材は上記プレートの押圧力を受けて上記リングギヤを軸方向に押圧する突起部を有することを特徴とするリングギヤ付フライホイール。
【請求項２】
フライホイールとリングギヤとが直接対向している部分において、上記フライホイールと上記リングギヤとが互いに摺動可能なような隙間を介して対向していることを特徴とする請求項１記載のリングギヤ付フライホイール。
【請求項３】
フライホイールとリングギヤとが直接対向している部分において、所定のトルクがピニオンギヤを介して上記リングギヤに加わったとき、上記フライホイールと上記リングギヤとが互いに摺動可能なような締代で嵌着されていることを特徴とする請求項１記載のリングギヤ付フライホイール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、クランク軸のフライホイールに、スタータのピニオンギヤに駆動されるリングギヤを付設したリングギヤ付フライホイールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの始動時、始動装置のピニオンギヤとフライホイールのリングギヤとの噛合部から発生する騒音の原因として、ピニオンギヤのリングギヤへの噛合衝撃、ピニオンギヤの駆動衝撃、両ギヤの歯形誤差、クランク軸のトルク変動などに起因するリングギヤの振動が挙げられる。そこで、例えば実開昭６３−２８８８１号公報に開示されるような、フライホイールとリングギヤとの間に弾性部材を介装してリングギヤの振動を吸収するものが提案されている。
【０００３】
図５は、従来のリングギヤ付フライホイールを有するエンジンの一部及びスタータの側面図であり、図６は上記リングギヤ付フライホイールの断面図、図７は図６中のＩ−Ｉ線における断面図である。図５において、エンジンのクランク軸１の一端に固設されているフライホイール２にリングギヤ３が取り付けられ、このリングギヤ３はピニオン４と噛合い、スタータＳにより駆動される。
【０００４】
リングギヤ３の取り付け構造について、図６及び図７を用いて詳述する。フライホイール２の外側部外周には、リングギヤ３を受容する環状段部５が形成され、この環状段部５において、リングギヤ３の内側面及び内周面がゴムなどの弾性部材６を介してフライホイール２と結着される。弾性部材６は、焼付け、接着などによりフライホイール２及びリングギヤ３に接合される。
【０００５】
フライホイール２及びリングギヤ３の対向周面には、所定の間隙７を介して互いに嵌合する凹、凸部８、９が複数組設けられる。また、フライホイール２の外側面には、リングギヤ３の外側面に所定の間隙１０を介して対抗する側板１１が複数本のビス１２により固着される。
【０００６】
次に動作について説明する。エンジンを始動すべくスタータＳを作動させると、ピニオンギヤ４がリングギヤ３に噛み合うと同時にリングギヤ３は回転し、その駆動力は弾性部材６を介してフライホイール２に伝達し、クランク軸１をクランキングするので、エンジンを始動することができる。
【０００７】
この間、ピニオンギヤ４のリングギヤ３への噛合衝撃、ピニオンギヤ４の衝撃的な駆動トルク、両ギヤ３、４の歯形誤差、クランク軸１のトルク変動などによりリンクギヤ３が振動すれば、その振動は、弾性部材６の圧縮、ねじれ、せん断などの弾性変形により吸収され、しかもリングギヤ３には、フライホイール２及び側板１１との金属接触部が存在しないので、両ギヤ３、４の噛合部に発生する騒音を著しく低減することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のリングギヤ付フライホイールは、上述したように、フライホイール２及びリングギヤ３との間はほぼ全周に渡って弾性部材６が介在しており、リングギヤ付フライホイールの径方向の寸法精度が出にくいという問題点があった。すなわち、弾性部材６を構成するゴムなどは弾性体であるが故に、金属などの剛体から比べると精度の高い寸法を出すのが困難であり、その結果、リングギヤ付フライホイール全体の径寸法が狂ってしまうという問題があった。
【０００９】
また、弾性部材６は、焼き付けまたは接着などによってフライホイール２及びリングギヤ３に接合されているため、焼き付け、接着のための工程が必要であり、組み立て性が悪いという問題点があった。また、フライホイール２及びリングギヤ３は、弾性部材６を介して焼き付け、接着などによってほぼ全周に渡って一体化されているため、スタータＳからピニオンギヤ４を介して所定以上の過大なトルクがリングギヤ３に伝達された場合、その過大なトルクはそのまま弾性部材６に周方向の力としてかかり、径方向に薄い弾性部材６が大きな周方向の力を受けることによって破断するという問題点があった。
【００１０】
さらに、フライホイール２及びリングギヤ３の対向周面に設けられた凹、凸部８、９は、間隙７を介して対向しているため、ピニオンギヤ４がリングギヤ３に噛み合い、リングギヤ３が回転すると、その回転力でリングギヤ３の凸部９が間隙７の分だけ周方向に移動してフライホイール２の凹部８の壁面に接触、この接触したときの音が騒音となる問題点があった。
【００１１】
この発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、寸法精度が高く、組み立て性に優れ、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合う際の衝撃力を緩和して衝撃音を低減できるリングギヤ付フライホイールを得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るリングギヤ付フライホイールは、エンジンのクランク軸に直結されたフライホイールに、エンジンを始動させる始動装置のピニオンギヤと噛合い駆動されるリングギヤを付設したリングギヤ付フライホイールにおいて、フライホイールの側面に固定したプレートと、フライホイールの外周に設けられた凹凸部とリングギヤの内周に設けられた凹凸部とが所定の空間部を介して噛合い、空間部に挿入された弾性部材とを備え、フライホイールの側面とリングギヤの側面とで所定の段差が生じるように形成して、プレートをフライホイールの側面に固定した状態で、プレートが上記リングギヤの側面に接触しないよう構成すると共に、弾性部材はプレートの押圧力を受けてリングギヤを軸方向に押圧する突起部を有するものである。
【００１３】
また、フライホイールとリングギヤとが直接対向している部分において、フライホイールとリングギヤとが互いに摺動可能なような隙間を介して対向しているものである。
【００１４】
また、フライホイールとリングギヤとが直接対向している部分において、所定のトルクがピニオンギヤを介してリングギヤに加わったとき、フライホイールとリングギヤとが互いに摺動可能なような締代で嵌着されているものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
参考例１．
以下、この発明の実施の一形態を図に基づいて説明する。図１は、この発明の参考例１によるリングギヤ付フライホイールを示す正面図、図２（ａ）は、図１中のＡ−Ａ線、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線、図２（ｃ）はＣ−Ｃ線における断面図である。図１において、エンジンのクランク軸１の一端に固設されているフライホイール２にリングギヤ３が取り付けられ、このリングギヤ３が図示しないピニオンギヤを介してスタータにより駆動される構成は上記従来例と同様である。
【００１８】
次に、リングギヤ３の取り付け構造について詳述する。フライホイール２の外周には複数個の凹部２ｂが形成されている。一方、リングギヤ３の内周には複数個の凸部３ｂが形成されており、フライホイール外周凹部２ｂと対応して噛み合うようになっている。フライホイール外周凹部２ｂとリングギヤ内周凸部３ｂとの間には所定の空間が形成されており、この空間に、例えばゴムなどの弾性部材６が埋め込まれている。弾性部材６は、リングギヤ３の回転により力を受けて変形した際に、圧縮された体積分の逃げ場を確保するために、所定の空間よりも小さめに設計されている。一方、フライホイールの外周に形成された複数個の凸部２ａとリングギヤ３の内周に形成された複数個の凹部３ａとは、弾性部材６を介さず直接対向している。この直接対向した部分は、焼き嵌めや接着などで接合はされておらず、単に当接しているか、または、凸部２ａと凹部３ａとが摺動できるような微小隙間を介して対向している。
【００１９】
リングギヤ３が抜けるのを防止するために、プレート１３がフライホイール２にビス１２で固定されている。図示されていないが、フライホイール２の側面及び弾性部材６の側面は、リングギヤ３の側面に対して微小な段差をもって取り付けられており、結果、フライホイール２の側面及び弾性部材６の側面はプレート１３に接触して押圧されているが、リングギヤ３とプレート１３との間には微小な間隙が形成されている（実施の形態１にて詳述）。
【００２０】
次に動作について説明する。エンジンを始動すべくスタータを作動させると、ピニオンギヤがリングギヤ３に噛み合うと同時にリングギヤ３は回転する。ピニオンギヤがリングギヤ３に噛み合った瞬間、リングギヤ３は非常に大きな衝撃力を受けるが、フライホイール２外周凸部２ａとリングギヤ内周凹部３ａとは接合されておらず、単に当接しているもしくは微小隙間を介して対向しているため、リングギヤ３は円周方向に回転を開始する。回転を開始した直後、リングギヤ内周凸部３ｂが弾性部材６に係合して、弾性部材６が円周方向に圧縮しながら回転し、衝撃力を緩和しながらフライホイール外周凸部２ａを円周方向に押し出して回転力をフライホイール２に伝達する。
【００２１】
以上のように、本参考例によれば、上記従来例の間隙７に当たる部分、すなわち、フライホイール外周凹部２ｂとリングギヤ内周凸部３ｂとの間の所定の空間に弾性部材６を挿入したので、ピニオンギヤがリングギヤ３に噛み合う際の衝撃力を緩和すると共に、上記従来例のようにフライホイール２及びリングギヤ３の凹凸部が接触して騒音が発生することを防ぐことができる。
【００２２】
また、リングギヤ内周凸部３ｂが弾性部材６に係合して、弾性部材６が円周方向に圧縮しながら回転していくので、上記従来例のように弾性部材６が破断する恐れがない。
【００２３】
また、弾性部材６は、フライホイール外周凹部２ｂとリングギヤ内周凸部３ｂとに挟持されているので、上記従来例のように、焼き嵌め、接着などによって接合する必要もない。従って、弾性部材６は、単に嵌め込まれているだけなので、焼き付け、接着などの工程は不要であり、組み立てを容易にすることができる。
【００２４】
また、フライホイール外周凸部２ａとリングギヤ内周凹部３ａとの間は、弾性部材６を介さず直接対向しており、寸法精度が出にくい弾性部材６を介していないので、リングギヤ付きフライホイールの径寸法の精度を高くすることができる。
【００２５】
さらに、フライホイール外周凸部２ａとリングギヤ内周凹部３ａとの間を微小隙間で対向させれば、例えば、所定以上の過大なトルクがリングギヤ３にかかったとき、フライホイール２とリングギヤ３とが摺動することによって、その過大なトルクがそのままフライホイール２へかかるのを防ぎ、衝撃力を緩和することができる。
【００２６】
参考例２．
上記参考例１では、フライホイール外周凸部２ａとリングギヤ内周凹部３ａとは、単に当接しているか、または微小隙間を介して対向しているとして説明を行ったが、本参考例は、当該箇所を微小な締代でもって嵌合するものである。ここで言う微小な締代とは、所定のトルクがピニオンギヤを介してリングギヤ３に加わったとき、フライホイール２の外周凸部２ａとリングギヤ内周凹部３ａとが互いに摺動可能なような締代で嵌着されていることである。
【００２７】
すなわち、凸部２ａと凹部３ａとは微小な締代で嵌着されているので、通常のトルクがリングギヤ３にかかったときは、凸部２ａと凹部３ａとが一体となって回転する。しかし、所定以上の過大なトルクがリングギヤ３にかかったときは、凸部２ａと凹部３ａとは互いに摺動して、まずリングギヤ３が回転を始め、その直後、リングギヤ内周凸部３ｂが弾性部材６に係合して、弾性部材６が円周方向に圧縮しながら回転し、衝撃力を緩和しながらフライホイール２外周凸部２ａを円周方向に押し出して回転力をフライホイール２に伝達する。従って、所定以上の過大なトルクがリングギヤ３にかかったとき、フライホイール２とリングギヤ３とが摺動することによって、その過大なトルクがそのままフライホイール２へかかるのを防ぎ、衝撃力を緩和することができる。
【００２８】
実施の形態１．
図３は、この発明の実施の形態１によるリングギヤ付フライホイールを示す断面図（上記図１におけるＡ−Ａ線断面に相当）であり、図４は、図３におけるリングギヤ取り付け部を拡大した図である。図に示すように、上記参考例と異なる点は、弾性部材６に、リングギヤ３を軸方向に押圧するための突起部６ａを設けた点である。
【００２９】
図４（ａ）は、プレート１３を取り付ける前の状態を示したものである。図に示すように、フライホイール２の側面とリングギヤ３の側面とはＬ１の段差でもって取り付けらており、フライホイール２の側面と弾性部材６の側面とはＬ２の段差でもって取り付けられている。
【００３０】
この状態で、図４（ｂ）に示すように、プレート１３を取り付けると、プレート１３によって、リングギヤ付きフライホイールの軸方向に押圧された弾性部材６の側面は、フライホイール２の側面と同一高さとなる。一方、プレート１３はフライホイール２の側面に接触した状態でビス１２により固定され、結果的に、プレート１３とリングギヤ３との間にはＬ１の隙間が形成される。また、弾性部材６には突起部６ａが形成されており、リングギヤ３の面取りされた部分に収納され、リングギヤ３は軸方向に押圧される。
【００３１】
上記参考例１のように、そのままプレート１３を取り付けると、プレート１３とフライホイール２及び弾性部材６とは固定されても、リングギヤ３とは直接接触しないので、リングギヤ３が振れる可能性がある。また、プレート１３とリングギヤ３とを直接接触させて固定させると、衝撃を吸収した時にプレート１３とリングギヤ３が擦れて、音や摩耗の発生が懸念される。
【００３２】
従って、本実施の形態のような構成とすれば、フライホイール２の側面に固定されたプレート１３は、リングギヤ３の側面に直接接触せず、且つ弾性部材６に形成された突起部６ａによる押圧力で間接的に固定するものであるから、リングギヤ３が振れるのを防ぎつつ、プレート１３とリングギヤ３とが擦れるのを防ぐこともできる。
【００３３】
なお、突起部６ａは、図示された形状に限らず、プレート１３の押圧力を受けてリングギヤ３を軸方向に固定できる形状であれば良いことは言うまでもない。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、エンジンのクランク軸に直結されたフライホイールに、エンジンを始動させる始動装置のピニオンギヤと噛合い駆動されるリングギヤを付設したリングギヤ付フライホイールにおいて、フライホイールの側面に固定したプレートと、フライホイールの外周に設けられた凹凸部とリングギヤの内周に設けられた凹凸部とが所定の空間部を介して噛合い、空間部に挿入された弾性部材とを備え、フライホイールの側面とリングギヤの側面とで所定の段差が生じるように形成して、プレートをフライホイールの側面に固定した状態で、プレートが上記リングギヤの側面に接触しないよう構成すると共に、弾性部材はプレートの押圧力を受けてリングギヤを軸方向に押圧する突起部を有するので、寸法精度が高く、組み立て性に優れ、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合う際の衝撃力を緩和して衝撃音を低減でき、リングギヤとプレートとの摩擦を防ぎつつ、リングギヤ及び弾性部材を固定することができる効果が得られる。
【００３５】
また、請求項２記載の発明によれば、フライホイールとリングギヤとが直接対向している部分において、フライホイールとリングギヤとが互いに摺動可能なような隙間を介して対向しているので、ピニオンギヤがリングギヤに噛み合う際の衝撃力を緩和して衝撃音を低減できる効果が得られる。
【００３６】
また、請求項３記載の発明によれば、フライホイールとリングギヤとが直接対向している部分において、所定のトルクがピニオンギヤを介してリングギヤに加わったとき、フライホイールとリングギヤとが互いに摺動可能なような締代で嵌着されているので、所定以上の過大なトルクがかかったときの衝撃力を緩和することができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の参考例１によるリングギヤ付フライホイールを示す正面図である。
【図２】  この発明の参考例１によるリングギヤ付フライホイールを示す断面図である。
【図３】  この発明の実施の形態１によるリングギヤ付フライホイールを示す断面図である。
【図４】  この発明の実施の形態１によるリングギヤ付フライホイールの一部分を示す断面拡大図である。
【図５】  従来のリングギヤ付フライホイールを有するエンジンの一部及びスタータを示す側面図である。
【図６】  従来のリングギヤ付フライホイールを示す断面図である。
【図７】  従来のリングギヤ付フライホイールを示す断面図である。
【符号の説明】
１  クランク軸、２  フライホイール、２ａ  フライホイール外周凸部、２ｂ  フライホイール外周凹部、３  リングギヤ、３ａ  リングギヤ内周凹部、３ｂ  リングギヤ内周凸部、４  ピニオンギヤ、５  環状段部、６  弾性部材、６ａ  突起部、１２  ビス、１３  プレート
【図１】
0003885509.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003885509.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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