(57)【要約】【課題】装置の大型化を抑制し、内燃機関の搭載性を向上させることが可能な内燃機関の始動装置を提供する。【解決手段】内燃機関１のクランク軸２に設けられたリングギア１４を第１始動モータ１１又は第２始動モータ１２で回転駆動することにより内燃機関１を始動する内燃機関の始動装置１０Ａにおいて、リングギア１４は、外周面に全周に亘って形成されて第１始動モータ１１のピニオンギア１１ｂと噛み合う外歯１４ａと、内周面に全周に亘って形成されて第２始動モータ１２のピニオンギア１２ｂと噛み合う内歯１４ｂと、を備える。【選択図】図２
2009197754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランク軸に設けられたリングギアを始動手段で回転駆動することにより前記内燃機関を始動する内燃機関の始動装置において、
前記始動手段として、第１始動モータと、第２始動モータと、が設けられ、
前記リングギアは、外周面に全周に亘って形成されて前記第１始動モータのピニオンギアと噛み合う外歯と、内周面に全周に亘って形成されて前記第２始動モータのピニオンギアと噛み合う内歯と、を備えていることを特徴とする内燃機関の始動装置。
【請求項２】
前記第１始動モータは、前記第２始動モータよりも出力トルクが大きく、
前記内燃機関の温度が所定温度より低い場合は、前記第１始動モータを使用して前記内燃機関を始動し、前記内燃機関の温度が前記所定温度以上の場合は前記第２始動モータを使用して前記内燃機関を始動する制御手段をさらに備える請求項１に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項３】
前記第１始動モータが前記リングギアの一方の面と対向するように設けられるとともに前記第２始動モータが前記リングギアの他方の面と対向するように設けられ、
前記第１始動モータのピニオンギアは、前記第１始動モータの回転時に前記第１始動モータの出力軸の軸線方向に移動して前記リングギアの外歯と噛み合い、かつ前記第１始動モータの停止時には前記リングギアの外歯との噛み合いが解除されるようにモータ本体側に後退するように移動可能に設けられ、
前記第２始動モータには、前記内燃機関の温度が前記所定温度より低い場合は前記リングギアが前記クランク軸の軸線方向に移動しないように前記リングギアの他方の面と接触するように変形し、かつ前記内燃機関の温度が前記所定温度以上になると前記リングギアの他方の面との接触が解除されるように変形する感温部材が設けられている請求項２に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項４】
前記第２始動モータは、電機子コイルと、前記リングギアと噛み合うピニオンギアが一体に回転するように取り付けられ、かつ前記電機子コイルにて回転駆動される回転軸と、前記電機子コイルから前記回転軸への回転伝達を許容するとともに、前記回転軸から前記電機子コイルへの回転伝達を阻止するモータ用一方向クラッチと、を備えている請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項５】
前記リングギアは、中心部よりも外周部の方が重くなるようにその外周部に取り付けられる重り部材を備え、
前記クランク軸と前記リングギアとの間には、前記クランク軸の回転数が前記クランク軸の回転変動が発生し易い所定の回転数域内の場合は前記クランク軸から前記リングギアへの回転伝達を許容するとともに、前記クランク軸の回転数が前記所定の回転数域外の回転数の場合には前記クランク軸から前記リングギアへの回転伝達を阻止し、かつ前記リングギアから前記クランク軸への回転伝達は許容する一方向クラッチが設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の始動装置。
【請求項６】
内燃機関のクランク軸に設けられたリングギアと、前記リングギアとピニオンギアが噛み合うように設けられた始動モータと、を備えた内燃機関の始動装置において、
前記クランク軸と前記リングギアとの間に介在し、前記クランク軸の回転数が前記クランク軸の回転変動が発生し易い所定の回転数域内の場合は前記クランク軸から前記リングギアへの回転伝達を許容するとともに、前記クランク軸の回転数が前記所定の回転数域外の回転数の場合には前記クランク軸から前記リングギアへの回転伝達を阻止し、かつ前記リングギアから前記クランク軸への回転伝達は許容する一方向クラッチと、前記リングギアの外周部が中心部よりも重くなるようにその外周部に取り付けられる重り部材と、を備え、
前記始動モータは、電機子コイルと、前記リングギアと噛み合うピニオンギアが一体に回転するように取り付けられ、かつ前記電機子コイルにて回転駆動される回転軸と、前記電機子コイルから前記回転軸への回転伝達を許容するとともに、前記回転軸から前記電機子コイルへの回転伝達を阻止するモータ用一方向クラッチと、を備えていることを特徴とする内燃機関の始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の始動モータを備えた内燃機関の始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温状態の内燃機関の始動に使用し、耐用回数が十分に高くかつ低トルクを出力する第１のスタータモータと、低温状態の内燃機関の始動に使用し、高トルクを出力する第２のスタータモータとを備え、内燃機関を安定に始動させるべくこれらのスタータモータを内燃機関の状態に応じて使い分ける始動装置が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２、３が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５９３８４号公報
【特許文献２】特開２０００−２７４３３７号公報
【特許文献３】特開２００６−３４８８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の始動装置では、ゴムベルト及びプーリを使用して第１のスタータモータの回転をクランク軸に伝達し、プラネタリギアを使用して第２のスタータモータの回転をクランク軸に伝達している。このように各スタータモータの回転をクランク軸に伝達するための回転伝達機構を複数設けると、始動装置が大型化するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、装置の大型化を抑制し、内燃機関の搭載性を向上させることが可能な内燃機関の始動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の内燃機関の始動装置は、内燃機関のクランク軸に設けられたリングギアを始動手段で回転駆動することにより前記内燃機関を始動する内燃機関の始動装置において、前記始動手段として、第１始動モータと、第２始動モータと、が設けられ、前記リングギアは、外周面に全周に亘って形成されて前記第１始動モータのピニオンギアと噛み合う外歯と、内周面に全周に亘って形成されて前記第２始動モータのピニオンギアと噛み合う内歯と、を備えていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
本発明の内燃機関の始動装置によれば、クランク軸に設けた一つのリングギアに外歯及び内歯を設けたので、このリングギアに第１始動モータのピニオンギア及び第２始動モータのピニオンギアをそれぞれ噛み合わせることができる。そのため、始動装置の大型化を抑制しつつ異なる始動モータを使い分けて内燃機関を始動することができる。また、これにより、内燃機関の搭載性を向上させることができる。外周面に形成される外歯は、内周面に形成される内歯よりも歯数を多くすることができる。そのため、外歯とピニオンギアが噛み合う第１始動モータの減速比を大きくすることができる。したがって、例えば冷間始動時など内燃機関の始動に高トルクが必要な場合においては第１始動モータで内燃機関を始動することにより、内燃機関をより確実に始動することができる。一方、内歯とピニオンギアが噛み合う第２始動モータは減速比を小さくすることができるため、この第２始動モータで内燃機関を始動する場合はクランク軸を高回転で回転させることができる。そのため、例えば内燃機関の温度が十分に高い場合などは第２始動モータで内燃機関を始動することにより、内燃機関を速やかに始動することができる。
【０００８】
本発明の内燃機関の始動装置の一形態において、前記第１始動モータは、前記第２始動モータよりも出力トルクが大きく、前記内燃機関の温度が所定温度より低い場合は、前記第１始動モータを使用して前記内燃機関を始動し、前記内燃機関の温度が前記所定温度以上の場合は前記第２始動モータを使用して前記内燃機関を始動する制御手段をさらに備えていてもよい（請求項２）。このように内燃機関の温度が所定温度より低い場合、すなわち冷間時などには出力トルクの大きい第１始動モータで内燃機関の始動を行うことにより、確実かつ速やかに内燃機関を始動することができる。
【０００９】
この形態においては、前記第１始動モータが前記リングギアの一方の面と対向するように設けられるとともに前記第２始動モータが前記リングギアの他方の面と対向するように設けられ、前記第１始動モータのピニオンギアは、前記第１始動モータの回転時に前記第１始動モータの出力軸の軸線方向に移動して前記リングギアの外歯と噛み合い、かつ前記第１始動モータの停止時には前記リングギアの外歯との噛み合いが解除されるようにモータ本体側に後退するように移動可能に設けられ、前記第２始動モータには、前記内燃機関の温度が前記所定温度より低い場合は前記リングギアが前記クランク軸の軸線方向に移動しないように前記リングギアの他方の面と接触するように変形し、かつ前記内燃機関の温度が前記所定温度以上になると前記リングギアの他方の面との接触が解除されるように変形する感温部材が設けられていてもよい（請求項３）。この形態の第１始動モータのように回転時にピニオンギアが軸線方向に移動してリングギアと噛み合うものにおいては、ピニオンギアがリングギアと噛み合う際にリングギアを押し、リングギアがクランク軸の軸線方向に移動するおそれがある。この場合、例えばリングギアに設けたオイルシールなどに隙間が発生し、この隙間からオイルが漏れることがある。この形態では、内燃機関の温度が所定温度より低い場合は、リングギアがクランク軸の軸線方向に移動しないように感温部材が変形するので、この感温部材によってリングギアの移動を防止できる。そのため、リングギアに設けたオイルシールからのオイル漏れなどを抑制できる。一方、内燃機関の温度が所定温度以上では感温部材の変形によって感温部材とリングギアの他方の面との接触が解除されるので、感温部材が内燃機関のリングギアを高回転で回転させる際の抵抗になることを防止できる。
【００１０】
本発明の第１の内燃機関の始動装置の一形態において、前記第２始動モータは、電機子コイルと、前記リングギアと噛み合うピニオンギアが一体に回転するように取り付けられ、かつ前記電機子コイルにて回転駆動される回転軸と、前記電機子コイルから前記回転軸への回転伝達を許容するとともに、前記回転軸から前記電機子コイルへの回転伝達を阻止するモータ用一方向クラッチと、を備えていてもよい（請求項４）。この場合、第１始動モータでリングギアを回転駆動する際にこれに伴って第２始動モータの電機子コイルが回転駆動されることを防止できる。そのため、第１始動モータで内燃機関を始動する際のフリクション抵抗を低減できる。また、第１始動モータのトルクが第２始動モータの電機子コイルを回転するために消費されることを防止できる。さらに、第２始動モータのピニオンギアとリングギアとが常時噛み合い、かつクランク軸によってリングギアが回転駆動される場合でも、このリングギアの回転に伴って第２始動モータの電機子コイルが回転することを防止できる。そのため、第２始動モータが高速で回され、これに起因して第２始動モータが故障することを防止できる。
【００１１】
本発明の第１の内燃機関の始動装置の一形態において、前記リングギアは、中心部よりも外周部の方が重くなるようにその外周部に取り付けられる重り部材を備え、前記クランク軸と前記リングギアとの間には、前記クランク軸の回転数が前記クランク軸の回転変動が発生し易い所定の回転数域内の場合は前記クランク軸から前記リングギアへの回転伝達を許容するとともに、前記クランク軸の回転数が前記所定の回転数域外の回転数の場合には前記クランク軸から前記リングギアへの回転伝達を阻止し、かつ前記リングギアから前記クランク軸への回転伝達は許容する一方向クラッチが設けられていてもよい（請求項５）。この場合、所定の回転数域においてリングギアをフライホイールとして機能させることができる。そのため、この回転数域におけるクランク軸の回転変動を抑制することができる。
【００１２】
本発明の第２の内燃機関の始動装置は、内燃機関のクランク軸に設けられたリングギアと、前記リングギアとピニオンギアが噛み合うように設けられた始動モータと、を備えた内燃機関の始動装置において、前記クランク軸と前記リングギアとの間に介在し、前記クランク軸の回転数が前記クランク軸の回転変動が発生し易い所定の回転数域内の場合は前記クランク軸から前記リングギアへの回転伝達を許容するとともに、前記クランク軸の回転数が前記所定の回転数域外の回転数の場合には前記クランク軸から前記リングギアへの回転伝達を阻止し、かつ前記リングギアから前記クランク軸への回転伝達は許容する一方向クラッチと、前記リングギアの外周部が中心部よりも重くなるようにその外周部に取り付けられる重り部材と、を備え、前記始動モータは、電機子コイルと、前記リングギアと噛み合うピニオンギアが一体に回転するように取り付けられ、かつ前記電機子コイルにて回転駆動される回転軸と、前記電機子コイルから前記回転軸への回転伝達を許容するとともに、前記回転軸から前記電機子コイルへの回転伝達を阻止するモータ用一方向クラッチと、を備えていることにより、上述した課題を解決する（請求項６）。
【００１３】
本発明の第２の内燃機関の始動装置によれば、内燃機関の回転数が所定の回転数域内の場合にリングギアをクランク軸と一体に回転させることができるので、リングギアをフライホイールとして機能させることができる。また、始動モータにはモータ用一方向クラッチが設けられているので、リングギアの回転エネルギが電機子コイルを回転させるためのエネルギとして消費されることを防止できる。このようにリングギアをフライホイールとして機能させることにより、内燃機関のクランク軸に設けるフライホイールを小さくすることができる。したがって、装置の大型化を抑制し、内燃機関の搭載性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上に説明したように、本発明の始動装置によれば、クランク軸に設けた一つのリングギアに第１始動モータのピニオンギア及び第２始動モータのピニオンギアを噛み合わせることができる。また、リングギアをフライホイールとして機能させることができる。そのため、装置の大型化を抑制し、内燃機関の搭載性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係る始動装置が組み込まれた内燃機関の概略を示している。図１の内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１は、車両に走行用動力源として搭載されるものであり、クランク軸２を回転可能に支持する機関本体３と、始動装置１０Ａとを備えている。なお、機関本体３及びクランク軸２は、周知の内燃機関が備えるものと同じであるため、詳細な説明は省略する。始動装置１０Ａは、始動手段としての第１始動モータ１１及び第２始動モータ１２と、各始動モータ１１、１２の回転をクランク軸２に伝達する回転伝達機構１３とを備えている。第１始動モータ１１の出力トルクは、第２始動モータ１２の出力トルクよりも大きく設定されている。
【００１６】
回転伝達機構１３は、一方向クラッチとしてのワンウェイクラッチ１５（図２参照）を介してクランク軸２に設けられるリングギア１４を備えている。リングギア１４は、その外周面に全周に亘って設けられる外歯１４ａと、内周面に全周に亘って設けられる内歯１４ｂとを備えている。外歯１４ａは、内歯１４ｂよりもバックラッシが大きく設定され、減速比が大きくなるように内歯１４ｂよりも歯数を増加させる。一方、内歯１４ｂは、外歯１４ａよりも加工精度を高めてバックラッシを小さくし、減速比が小さくなるように外歯１４ａよりも歯数を少なくする。図２を参照して回転伝達機構１３について詳しく説明する。図２は、回転伝達機構１３の断面を拡大して示している、なお、図２ではクランク軸２及び回転伝達機構１３の各部分の半分を省略して示す。図２に示したようにクランク軸２には、中間プレート１６がクランク軸２と同軸に、かつ一体回転可能なように設けられている。クランク軸２上には転がり軸受１７が設けられ、この転がり軸受１７はリングギア１４をクランク軸２の周囲を転動可能なように支持している。ワンウェイクラッチ１５は、中間プレート１６とリングギア１４との間に配置されている。ワンウェイクラッチ１５は、リングギア１４から中間プレート１６への回転伝達を許容し、かつ中間プレート１６からリングギア１４への回転伝達を阻止する。すなわち、ワンウェイクラッチ１５は、リングギア１４からクランク軸２への回転伝達を許容し、クランク軸２からリングギア１４への回転伝達を阻止する。リングギア１４と機関本体３との間、及びリングギア１４と中間プレート１６との間には、オイルシール１８がそれぞれ設けられている。
【００１７】
第１始動モータ１１は、モータ１１ａと、モータ１１ａの出力軸１１ｃと一体回転し、かつこの出力軸１１ｃの軸線方向に移動可能なように設けられるピニオンギア１１ｂと、ピニオンギア１１ｂをリングギア１４の外歯１４ａと噛み合う位置Ｐ１と噛み合いが外れる位置Ｐ２との間で移動させる不図示のギア移動機構とを備えている。ギア移動機構は、モータ１１ａの通電時、すなわちモータ１１ａの回転時にピニオンギア１４を図１の左側に移動させてピニオンギア１１ｂとリングギア１４の外歯１４ａとを噛み合わせる。一方、モータ１１ａへの電気の供給が停止されると、ギア移動機構は、ピニオンギア１１ｂを図１の右側に移動させてピニオンギア１１ｂとリングギア１４の外歯１４ａとの噛み合いを解除する。第２始動モータ１２は、モータ１２ａと、モータ１２ａの出力軸１２ｃと一体回転するピニオンギア１２ｂとを備えている。第２始動モータ１２は、ピニオンギア１２ｂがリングギア１４の内歯１４ｂと常に噛み合っているように設けられる。図１に示したように第１始動モータ１１は、リングギア１４の一方の面１４ｃと対向するように設けられ、第２始動モータ１２はリングギア１４の他方の面１４ｄと対向するように設けられる。
【００１８】
第１始動モータ１１及び第２始動モータ１２の動作は、制御手段としてのエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０によってそれぞれ制御される。ＥＣＵ２０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺装置を含んだコンピュータとして構成され、ＲＯＭに記録されたプログラムに従ってエンジン１の運転状態を制御するために必要な種々の処理を実行する。例えば、ＥＣＵ２０は、エンジン１のアイドル運転状態が所定の時間継続した場合などに所定の機関停止条件が満たされたと判断してエンジン１を停止させる、いわゆるアイドルストップ制御をエンジン１に対して実行する。また、ＥＣＵ２０は、エンジン１の停止時にエンジン１を始動させるべき所定の始動条件が成立すると第１始動モータ１１又は第２始動モータ１２を動作させてエンジン１を始動する。このような制御を実行する際に参照する情報を取得するため、ＥＣＵ２０には、例えばエンジン１の冷却水の温度に対応する信号を出力する水温センサ２１やクランク軸２の回転数に対応する信号を出力する回転数センサ（不図示）などが接続されている。
【００１９】
ＥＣＵ２０は、エンジン１の温度に応じてエンジン１を始動するために使用する始動モータを使い分ける。エンジン１の温度が所定温度よりも低い場合、ＥＣＵ２０は第１始動モータ１１を使用してエンジン１を始動する。一方、エンジン１の温度が所定温度以上の場合、ＥＣＵ２０は第２始動モータ１２を使用してエンジン１を始動する。上述したように第２始動モータ１２は、第１始動モータ１１よりも出力トルクが小さい。そこで、所定温度としては、例えば第２始動モータ１２でエンジン１を始動可能なエンジン１の温度域の下限値を設定する。なお、この所定温度は、第２始動モータ１２の性能に応じて変化するので、第２始動モータ１２に性能に応じて適宜変更してよい。
【００２０】
第１の形態の始動装置１０Ａによれば、一つのリングギア１４に外歯１４ａと内歯１４ｂを設けたので、このリングギア１４に第１始動モータ１１のピニオンギア１１ｂ及び第２始動モータ１２のピニオンギア１２ｂをそれぞれ噛み合わせることができる。そのため、始動モータ１１、１２の回転を伝達するための回転要素をクランク軸２に始動モータ毎に設けなくてもよいため、始動装置１０Ａの大型化を抑制し、エンジン１の搭載性を向上させることができる。また、始動装置１０Ａでは、第１始動モータ１１のピニオンギア１１ｂとリングギア１４の外歯１４ａとを噛み合わせるので、第１始動モータ１１で始動するときの減速比を大きくしてクランク軸２に大きなトルクを伝達することができる。そのため、エンジン１の温度が所定温度よりも低い冷間始動時でもより確実にエンジン１を始動することができる。さらに、第２始動モータ１２のピニオンギア１２ｂとリングギア１４の内歯１４ｂとを噛み合わせるので、第２始動モータ１２で始動するときの減速比を小さくしてクランク軸２を高速で回転させることができる。そのため、エンジン１を速やかに始動することができる。
【００２１】
（第２の形態）
図３及び図４を参照して本発明の第２の形態に係る始動装置１０Ａについて説明する。図３は、第２の形態に係る始動装置１０Ａの第２始動モータ１２の出力軸１２ｃの先端を拡大して示す図である。図３に示したように、この形態では第２始動モータ１２の出力軸１２ｃの先端に温度に応じて変形する感温部材としての板バネ３０が設けられる点が異なる。それ以外の部分は、第１の形態と同じであるため、図３及び図４において第１の形態と共通の部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図３は、エンジン１の温度がエンジン１を第２始動モータ１２で始動する所定温度以上のとき（以下、常温時と称することがある。）の板バネ３０を示している。一方、図４は、エンジン１の温度がエンジン１を第１始動モータ１１で始動する所定温度より低い温度のとき（以下、低温時と称することがある、）の板バネ３０を示している。図４に示したように板バネ３０は、低温時にリングギア１４の他方の面１４ｄと接触するように変形し、図３に示したように常温時にはリングギア１４との接触が解除されるように変形する。また、板バネ３０は、低温時にリングギア１４が図３の左側に移動しないようにリングギア１４を支持する。
【００２３】
第２の形態の始動装置によれば、低温時に板バネ３０が変形してリングギア１４を支持するので、第１始動モータ１１による始動時に第１始動モータ１１のピニオンギア１１ｂが図４の右側からリングギア１４に衝突してもリングギア１４が図４の左側に移動することを抑制できる。これによりオイルシール１８とリングギア１４との間に隙間が発生することを抑制できるので、オイルシール１８からのオイル漏れを抑制できる。一方、常温時は、図３に示したように板バネ３０がリングギア１４から離れるので、板バネ３０がフリクション抵抗になることを防止できる。そのため、第２始動モータ１２によってクランク軸２を高回転で回転させ、速やかにエンジン１を始動することができる。
【００２４】
（第３の形態）
図５を参照して本発明の第３の形態に係る始動装置について説明する。図５は、第３の形態に係る始動装置の第２始動モータ１２の内部を拡大して示した図である。なお、図５に示した第２始動モータ１２が設けられる以外は第１の形態と同じである。そのため、始動装置全体の図示は省略する。また、第１の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００２５】
図５に示したように第３の形態の始動装置の第２始動モータ１２は、モータ１２ａの一部となる電機子コイルとしてのアーマチャ４０と、ピニオンギア１２ｂが一体に回転するように取り付けられ、アーマチャ４０にて回転駆動される回転軸４１と、アーマチャ４０から回転軸４１への回転伝達を許容するとともに、回転軸４１からアーマチャ４０への回転伝達を阻止するモータ用一方向クラッチ４２とを備える。すなわち、この第２始動モータ１２では、リングギア１４が第１始動モータ１１やクランク軸２によって回転駆動されてもこの回転がアーマチャ４０に伝達されることを防止できる。
【００２６】
第３の形態に係る始動装置によれば、第１始動モータ１１でエンジン１を始動するときに第２始動モータ１２のアーマチャ４０への回転伝達を防止できるので、このアーマチャ４０がフリクション抵抗となることを防止できる。また、第１始動モータ１１のトルクがアーマチャ４０を回転させるために消費されることを防止できる。そのため、無駄にエネルギを消費することなくエンジン１を始動できる。さらに、ワンウェイクラッチ１５が故障し、クランク軸２と共にリングギア１４が回転してもモータ用一方向クラッチ４２によってアーマチャ４０にこの回転が伝達されることを阻止できる。そのため、このようにワンウェイクラッチ１５の故障時でもアーマチャ４０が高速で回転することを防止して第２始動モータ１２が故障することを防止できる。
【００２７】
（第４の形態）
図６を参照して本発明の第４の形態に係る始動装置について説明する。なお、この形態においても上述した形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。図６に示したように第４の形態に係る始動装置１０Ｂでは、リングギア１４に外歯１４ａのみが設けられる。また、リングギア１４の外歯１４ａとピニオンギア５１が噛み合うように始動モータ５０が設けられる。リングギア１４には、外周部が中心部よりも重くなるように重り部材としてのマス６０が外周部に設けられる。リングギア１４は、第１の形態と同様にワンウェイクラッチ１５を介してクランク軸２に設けられる。このワンウェイクラッチ１５は、クランク軸２の回転数がクランク軸２の回転変動が発生し易い所定の回転数域、例えば２０００ｒｐｍ以下の回転数域内の場合においてはクランク軸２からリングギア１４への回転伝達を許容し、クランク軸２の回転数がこの所定の回転数域外の場合にはクランク軸２からリングギア１４への回転伝達を阻止する。また、リングギア１４からクランク軸２への回転伝達は許容する。
【００２８】
始動モータ５０は、図６に示したようにアーマチャ５２と、ピニオンギア５１が一体に回転するように取り付けられ、アーマチャ５２にて回転駆動される回転軸５３と、アーマチャ５２から回転軸５３への回転伝達を許容するとともに、回転軸５３からアーマチャ５２への回転伝達を阻止するモータ用一方向クラッチ５４とを備える。
【００２９】
第４の形態に係る始動装置１０Ｂにおいては、リングギア１４のマス６０を設け、かつクランク軸２の回転数が所定の回転数域内の場合はクランク軸２からリングギア１４への回転伝達が許容されるので、この所定の回転数域内においてリングギア１４をフライホイールとして機能させることができる。なお、リングギア１４からアーマチャ５２への回転伝達はモータ用一方向クラッチ５４によって遮断されるので、リングギア１４の回転に伴って回転するのは始動モータ５０のピニオンギア５１及び回転軸５３のみである。そのため、リングギア１４のフリクション抵抗を抑え、リングギア１４がクランク軸２の回転に追従し易くすることができる。このように第４の形態に係る始動装置１０Ｂでは、リングギア１４をフライホイールとして機能させることができるので、クランク軸２に設けるフライホイールを小さくしたり、省略したりすることができる。したがって、装置の大型化を抑制し、内燃機関の搭載性を向上させることができる。
【００３０】
なお、モータ用一方向クラッチ５４もワンウェイクラッチ１５と同様に、所定回転数以下においては回転軸５３からアーマチャ５２への回転伝達を許容してもよい。ただし、モータ用一方向クラッチ５４の所定回転数には、ワンウェイクラッチ１５の所定の回転数域の上限値よりも低い回転数、例えば６００ｒｐｍ程度が設定される。この場合でも、リングギア１４の回転をクランク軸２の回転に十分に追従されせることができるので、リングギア１４をフライホイールとして機能させることができる。
【００３１】
本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した形態において第２始動モータも第１始動モータと同様に通電時にピニオンギアがリングギアと噛み合う位置に移動し、停止時はピニオンギアとリングギアとの噛み合いが解除される始動モータでもよい。第１〜第３の形態に係る始動装置のリングギアにも、第４の形態と同様に重り手段としてのマスを取り付けてもよい。これにより、リングギアをフライホイールとして機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の形態に係る始動装置が組み込まれた内燃機関を示す図。
【図２】図１の回転伝達機構の断面を拡大して示す図。
【図３】第２の形態に係る始動装置の要部を示す図。
【図４】低温時における板バネの状態を示す図。
【図５】第３の形態に係る始動装置の要部を示す図。
【図６】第４の形態に係る始動装置の要部を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
１  内燃機関
２  クランク軸
１０Ａ、１０Ｂ  始動装置
１１  第１始動モータ（始動手段）
１１ｂ  ピニオンギア
１１ｃ  出力軸
１２  第２始動モータ（始動手段）
１２ｂ  ピニオンギア
１４  リングギア
１４ａ  外歯
１４ｂ  内歯
１４ｃ  一方の面
１４ｄ  他方の面
１５  ワンウェイクラッチ（一方向クラッチ）
２０  エンジンコントロールユニット（制御手段）
３０  板バネ（感温部材）
４０  アーマチャ（電機子コイル）
４１  回転軸
４２  モータ用一方向クラッチ
５０  始動モータ
５１  ピニオンギア
５２  アーマチャ（電機子コイル）
５３  回転軸
５４  モータ用一方向クラッチ
６０  マス（重り部材）
【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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