(57)【要約】【課題】一方向クラッチにおけるシール部材の大径化を抑えて耐久性の向上等を図ることができるエンジン始動装置を提供する。【解決手段】クラッチ係合子４３と第１の回転体２との間且つクラッチアウタ４２とクラッチインナ４１との間に配置されるリング状のシール部材５を備え、シール部材５は、クラッチアウタ４２内周面に接する外周側を固定し、クラッチインナ４１外周面に接する内周側を開放してリップ部５１を設けたので、クラッチ係合子４３が配置される空間内に充填される潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を確実に防止することができる。また、シール部材５をクラッチアウタ４２の外周に配置する場合と比較して、シール部材５の大径化が抑えられ、リップ部５１の周速を低減することができるため、摺動ロスの抑制及びリップ部５１の耐久性向上を図ることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スタータのピニオンギアと常時噛合するギア部を有する第１の回転体と、エンジンのクランク軸に連結された第２の回転体と、前記第１の回転体に一体又は別体に形成されて固定されたクラッチインナ、前記クラッチインナの外径側に配置され前記第２の回転体に固定されたクラッチアウタ、及び前記クラッチインナと前記クラッチアウタとの間に形成された空間内に配置されるクラッチ係合子を有し前記スタータ側から前記エンジン側への駆動力の伝達のみを許容する一方向クラッチとを備えたエンジン始動装置において、
前記クラッチ係合子と前記第１の回転体との間且つ前記クラッチアウタと前記クラッチインナとの間に配置されるシール部材を備え、
前記シール部材は、前記クラッチアウタ内周面に接する一端側及び前記クラッチインナ外周面に接する他端側のうち、一方を固定し、他方を開放してリップ部を設けたことを特徴とするエンジン始動装置。
【請求項２】
前記シール部材は、前記クラッチアウタ内周面に接する一端側を固定し、前記クラッチインナ外周面に接する他端側を開放してリップ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン始動装置。
【請求項３】
前記シール部材は、前記クラッチインナ外周面に接する他端側を固定し、前記クラッチアウタ内周面に接する一端側を開放してリップ部を設けたことを特徴とする請求項１にエンジン始動装置。
【請求項４】
前記クラッチアウタは、前記シール部材に接する部位の内径を、前記クラッチ係合子が配置される部位の内径よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジン始動装置。
【請求項５】
スタータのピニオンギアと常時噛合するギア部を有する第１の回転体と、エンジンのクランク軸に連結された第２の回転体と、前記第１の回転体に一体又は別体に形成されて固定されたクラッチインナ、前記クラッチインナの外径側に配置され前記第２の回転体に固定されたクラッチアウタ、及び前記クラッチインナと前記クラッチアウタとの間に形成された空間内に配置されるクラッチ係合子を有し前記スタータ側から前記エンジン側への駆動力の伝達のみを許容する一方向クラッチとを備えたエンジン始動装置において、
前記クラッチ係合子と前記第１の回転体との間且つ前記クラッチアウタと前記クラッチインナとの間に配置されるシール部材を備え、
前記シール部材は、前記クラッチアウタ内周面に接する一端側を固定し、前記第１の回転体に接する他端側を開放してリップ部を設けたことを特徴とするエンジン始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタータ側からエンジン側への駆動力の伝達のみを許容する一方向クラッチを備えたエンジン始動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般的に知られているスタータには、電磁スイッチ（電磁石）の吸引力を利用してピニオンギアをエンジン側のリングギアに噛み合わせ、モータの駆動トルクをピニオンギアからリングギアに伝達してエンジンを始動させる電磁押込み式スタータがある。
この電磁押込み式スタータは、エンジンの回転がモータの電機子に伝わらない様に、一方向クラッチ を有している。つまり、クランキングからエンジンが完爆してエンジン回転数がスタータ回転数を上回ると、クラッチが空転してエンジンからの回転力が切り離されることにより、電機子のオーバランを防止している。
【０００３】
ところで、エンジンの停止及び再始動を自動制御するシステム（アイドルストップシステムと呼ぶ）が知られている。同システムでは、エンジンを自動停止した後、再始動させる時に、ユーザがキースイッチを操作してエンジンを始動する通常の始動方法と比較して、ごく短い時間（例えば０．４秒程度）でエンジンを再始動させる必要がある。しかし、エンジン始動装置として、上記の電磁押込み式スタータを用いると、ピニオンギアを押し出してリングギアに噛み合わせるまでに時間を要するため、始動時間が長くなると共に、ピニオンギアがリングギアに噛み合う時に噛み合い音が発生する等の問題が生じる。
【０００４】
これに対し、従来、スタータのピニオンギアに減速歯車を介して常時噛み合う駆動歯車を有し、この駆動歯車が一方向クラッチ を介してエンジンのクランク軸に連結されたスタータ装置が提案されている（例えば、特許文献１，２等参照。）。このスタータ装置では、ピニオンギアと駆動歯車が減速歯車を介して常時噛み合わされているので、エンジン始動時にギア同士を噛み合わせる必要がなく、上記の電磁押込み式スタータより始動時間を短くできる。また、ギア同士の噛み合い音も発生しないので、静かなエンジン始動が可能である。
【特許文献１】特開２０００−２７４３３７号公報
【特許文献２】独国特許出願公開１０３４３４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、リングギアに一方向クラッチを内蔵する上記従来のエンジン始動装置では、エンジンと連動して回転するクラッチアウタと、リングギアと連結しエンジン始動後は回転しないクラッチインナとの間には、潤滑グリースの外部への漏れや、外部からの水等の浸入を防止する構造が必要である。
【０００６】
そして、例えば、シール部材をクラッチアウタ外周に配置する場合、シール部材が大径となり、シールリップ部の周速が非常に大きくなり摺動ロスの増大や耐久性低下という問題が懸念される。摺動ロスはエンジン回転中のエンジン負荷となり燃費悪化の原因となる。また、リングギアの内側にシール部材保持部を設け、シール機能を確保するためにその保持部並びにクラッチアウタ外周の加工精度も要求される。加えて、封止空間体積が大きくなり、本来グリース潤滑が必要なクラッチ部以外にも余分なグリースを充填することとなるため不経済であるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、一方向クラッチにおけるシール部材の大径化を抑えて耐久性の向上等を図ることができるエンジン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】
【０００８】
以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。
【０００９】
１．スタータのピニオンギアと常時噛合するギア部を有する第１の回転体と、エンジンのクランク軸に連結された第２の回転体と、前記第１の回転体に一体又は別体に形成されて固定されたクラッチインナ、前記クラッチインナの外径側に配置され前記第２の回転体に固定されたクラッチアウタ、及び前記クラッチインナと前記クラッチアウタとの間に形成された空間内に配置されるクラッチ係合子を有し前記スタータ側から前記エンジン側への駆動力の伝達のみを許容する一方向クラッチとを備えたエンジン始動装置において、
前記クラッチ係合子と前記第１の回転体との間且つ前記クラッチアウタと前記クラッチインナとの間に配置されるシール部材を備え、
前記シール部材は、前記クラッチアウタ内周面に接する外周側及び前記クラッチインナ外周面に接する内周側のうち、一方を固定し、他方を開放してリップ部を設けたことを特徴とするエンジン始動装置。
【００１０】
手段１によれば、クラッチ係合子と第１の回転体との間且つクラッチアウタとクラッチインナとの間にシール部材を配置し、シール部材は、クラッチアウタ内周面に接する外周側及びクラッチインナ外周面に接する内周側のうち、一方を固定し、他方を開放してリップ部を設けたので、クラッチ係合子が配置される空間内に充填される潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を確実に防止することができる。また、シール部材をクラッチアウタの外周に配置する場合と比較して、シール部材の大径化が抑えられ、リップ部の周速を低減することができるため、摺動ロスの抑制及びリップ部の耐久性向上を図ることが可能となる。また、一方向クラッチにおけるシール封止空間の体積を小さくできるため、余分な潤滑グリースを充填する必要がなく、さらにクラッチアウタ外周部の高精度な加工が不要であるため製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００１１】
２．前記シール部材は、前記クラッチアウタ内周面に接する外周側を固定し、前記クラッチインナ外周面に接する内周側を開放してリップ部を設けたことを特徴とする手段１に記載のエンジン始動装置。
【００１２】
手段２によれば、シール部材は、クラッチアウタ内周面に接する外周側を固定し、クラッチインナ外周面に接する内周側を開放してリップ部を設けたので、クラッチ係合子が配置される空間内に充填される潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を確実に防止することができると共に、リップ部をさらに小径化して周速を低減することができ、より一層、摺動ロスの抑制やリップ部の耐久性向上を図ることが可能となる。
【００１３】
３．前記シール部材は、前記クラッチインナ外周面に接する内周側を固定し、前記クラッチアウタ内周面に接する外周側を開放してリップ部を設けたことを特徴とする手段１にエンジン始動装置。
【００１４】
手段３によれば、シール部材は、クラッチインナ外周面に接する内周側を固定し、クラッチアウタ内周面に接する外周側を開放してリップ部を設けたので、クラッチ係合子が配置される空間内に充填される潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を確実に防止することができる。
【００１５】
４．前記クラッチアウタは、前記シール部材に接する部位の内径を、前記クラッチ係合子が配置される部位の内径よりも小さく設定したことを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載のエンジン始動装置。
【００１６】
手段４によれば、クラッチアウタは、シール部材に接する部位の内径を、クラッチ係合子が配置される部位の内径よりも小さく設定したので、より一層、シール部材の小径化を図ることができる。
【００１７】
５．スタータのピニオンギアと常時噛合するギア部を有する第１の回転体と、エンジンのクランク軸に連結された第２の回転体と、前記第１の回転体に一体又は別体に形成されて固定されたクラッチインナ、前記クラッチインナの外径側に配置され前記第２の回転体に固定されたクラッチアウタ、及び前記クラッチインナと前記クラッチアウタとの間に形成された空間内に配置されるクラッチ係合子を有し前記スタータ側から前記エンジン側への駆動力の伝達のみを許容する一方向クラッチとを備えたエンジン始動装置において、
前記クラッチ係合子と前記第１の回転体との間且つ前記クラッチアウタと前記クラッチインナとの間に配置されるシール部材を備え、
前記シール部材は、前記クラッチアウタ内周面に接する外周側を固定し、前記第１の回転体に接する内周側を開放してリップ部を設けたことを特徴とするエンジン始動装置。
【００１８】
手段５によれば、クラッチ係合子と第１の回転体との間且つクラッチアウタとクラッチインナとの間にシール部材を配置し、シール部材は、クラッチアウタ内周面に接する外周側を固定し、第１の回転体に接する内周側を開放してリップ部を設けたので、クラッチ係合子が配置される空間内に充填される潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を確実に防止することができる。また、シール部材をクラッチアウタの外周に配置する場合と比較して、シール部材の大径化が抑えられ、リップ部の周速を低減することができるため、摺動ロスの抑制及びリップ部の耐久性向上を図ることが可能となる。また、一方向クラッチにおけるシール封止空間の体積を小さくできるため、余分な潤滑グリースを充填する必要がなく、さらにクラッチアウタ外周部の高精度な加工が不要であるため製造コストを低く抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明のエンジン始動装置を具体化した各実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２０】
最初に、本発明の第一の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態のエンジン始動装置１を示す断面図である。
【００２１】
エンジン始動装置１は、スタータ８０の出力軸８１に固定されたピニオンギア８２と常時噛合するリングギア２ａを有する第１の回転体２と、エンジン９０のクランク軸９１に連結された第２の回転体３と、第１の回転体２と第２の回転体３との間に設けられスタータ８０側からエンジン９０側への駆動力の伝達のみを許容する一方向クラッチ４と、一方向クラッチ４内に充填される潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を防止するためのシール部材５とを備えている。
【００２２】
第１の回転体２は、円板状部材であって、最外径側にはピニオンギア８２と常時噛合するギア部であるリングギア２ａが設けられると共に、最内径側には軸方向へ曲折して断面Ｌ字状をなす内周部２ｂが設けられている。また、内周部２ｂの外径側に隣接する部分は、一方向クラッチ４が配置されるフランジ部２ｃとなっている。
【００２３】
第２の回転体３は、フライホイールと一体的に形成された円板状部材であって、内周部３ａでボルト９２を介してエンジン９０のクランク軸９１との連結が図られている。また、第１の回転体２内周部２ｂ内周面と第２の回転体３の内周部３ａ外周面との間には、ベアリング６が設けられ、第１の回転体２と第２の回転体３とが一方向クラッチ４によってロックされていない状態で相対回転可能となっている。
【００２４】
一方向クラッチ４は、クラッチインナ４１と、クラッチアウタ４２と、クラッチ係合子４３とから構成される。
【００２５】
クラッチインナ４１は、第１の回転体２に固定された円筒状部材であって、図１に示すように、第１の回転体２の内周部２ｂ外周に別体に形成され固定してもよいし、内周部２ｂと一体に形成してもよい。
【００２６】
クラッチアウタ４２は、クラッチインナ４１よりも大径の円筒状部材であって、クラッチインナ４１の外径側に配置され、内周面がクラッチインナ４１の外周面に空間を隔てて対向し、鍔状をなす基端部４２ａが第２の回転体３に固定されている。クラッチ係合子４３が配置されるクラッチインナ４１とクラッチアウタ４２との間に形成された空間内には、クラッチ係合子４３の係合離脱を円滑にするための潤滑グリースが充填される。
【００２７】
シール部材５は、クラッチ係合子４３と第１の回転体２との間且つクラッチアウタ４２とクラッチインナ４１との間に配置されるゴム製のリング状部材であって、クラッチ係合子４３が配置されるクラッチインナ４１とクラッチアウタ４２との間に形成された空間内に充填される潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を防止する役割を果たすものである。シール部材５は、クラッチアウタ４２内周面に接する外周側を圧入等により固定し、クラッチインナ４１外周面に接する内周側を開放してリップ部５ａを設けている。また、シール部材５におけるシール性能を向上させるために、図２に示すように、リップ部５ａ先端には周方向に沿って溝が形成され、リップ部５ａ先端の断面形状は略Ｙ字状となっている。
【００２８】
次に、上記構成のエンジン始動装置１の作用について説明する。エンジン始動装置１は、ピニオンギア８２と第１の回転体２のリングギア２ａとが常時噛合している。エンジン９０を始動させるためにスタータ８０に電流を流して出力軸８１を回転させると、その駆動力は、ピニオンギア８２からリングギア２ａを介して第１の回転体２に伝達される。そして、スタータ８０の駆動力が第１の回転体２を介してクラッチインナ４１に伝達されると、クラッチインナ４１とクラッチアウタ４２とが係合してロックされることにより、クラッチインナ４１の回転がクラッチアウタ４２に伝達されて両者が一体に回転する。これにより、クラッチアウタ４２が固定され且つフライホイールが一体化された第２の回転体３と一体にクランク軸９１が回転することにより、エンジン９０のクランキングがなされる。
【００２９】
また、エンジン９０の始動により、エンジン９０の回転がクランク軸９１から第２の回転体３に伝達されてクラッチアウタ４２の回転速度がクラッチインナ４１の回転速度を上回ると、クラッチアウタ４２は空転し、第１の回転体２と第２の回転体３とがベアリング６を介して相対回転する。従って、クランク軸９１の駆動力は第１の回転体２に伝わらず、これによりピニオンギア８２やスタータ８０に駆動力が伝わることが回避される。
【００３０】
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態のエンジン始動装置１は、スタータ８０のピニオンギア８２と常時噛合するリングギア２ａを有する第１の回転体２と、エンジン９０のクランク軸９１に連結された第２の回転体３と、第１の回転体２に一体又は別体に形成されて固定されたクラッチインナ４１、クラッチインナ１の外径側に配置され第２の回転体３に固定されたクラッチアウタ４２、及びクラッチインナ４１とクラッチアウタ４２との間に形成された空間内に配置されるクラッチ係合子４３を有しスタータ８０側からエンジン９０側への駆動力の伝達のみを許容する一方向クラッチ４とを備えるものであって、クラッチ係合子４３と第１の回転体２との間且つクラッチアウタ４２とクラッチインナ４１との間に配置されるリング状のシール部材５を備え、シール部材５は、クラッチアウタ４２内周面に接する外周側を固定し、クラッチインナ４１外周面に接する内周側を開放してリップ部５ａを設けたので、クラッチ係合子４３が配置される空間内に充填される潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を確実に防止することができる。
【００３１】
また、シール部材５をクラッチアウタ４２の外周に配置する場合と比較して、シール部材５の大径化が抑えられ、リップ部５ａの周速を低減することができるため、摺動ロスの抑制及びリップ部５ａの耐久性向上を図ることが可能となる。また、一方向クラッチ４におけるシール封止空間の体積を小さくできるため、必要とされる潤滑グリースの量が少なく済み、さらにクラッチアウタ４２外周の高精度な加工が不要であるため、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００３２】
次に、上記第一の実施形態の一変形例について図面を参照しつつ説明する。図３は、本変形例におけるエンジン始動装置１を示す断面図である。尚、第一の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、それらについての詳細な説明を省略する。
【００３３】
上述した第一の実施形態では、クラッチアウタ４２の内径を軸方向において同一とした構成としたが、本変形例では、クラッチアウタ４２におけるシール部材５に接する部位の内径Ｒ１を、クラッチ係合子４３が配置される部位の内径Ｒ２よりも小さく設定したことを特徴とする。
【００３４】
本変形例によれば、上記第一の実施形態と比較して、より一層、シール部材５の小径化を図ることができる。
【００３５】
次に、本発明の第二の実施形態について図面を参照しつつ説明する。図４は、第二の実施形態におけるエンジン始動装置１０１を示す図である。尚、第一の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、それらについての詳細な説明を省略する。
【００３６】
上述した第一の実施形態では、シール部材５が、クラッチアウタ４２内周面に接する外周側を固定し、クラッチインナ４１外周面に接する内周側を開放して径方向にリップ部５ａを設ける構成としたが、第二の実施形態は、シール部材１０５が、クラッチアウタ４２内周面に接する外周側を固定し、第１の回転体２のフランジ部２ｃに接する内周側を開放して軸方向にリップ部１０５ａを設ける構成としたことを特徴とする。
【００３７】
本実施形態によれば、上記第一の実施形態と同様に、クラッチ係合子４３が配置される空間内に充填される潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を確実に防止することができる。また、シール部材１０５をクラッチアウタ４２の外周に配置する場合と比較して、シール部材１０５の大径化が抑えられ、リップ部１０５ａの周速を低減することができるため、摺動ロスの抑制及びリップ部１０５ａの耐久性向上を図ることが可能となる。また、一方向クラッチ４におけるシール封止空間の体積を小さくできるため、必要とされる潤滑グリースの量が少なく済み、さらにクラッチアウタ４２外周の高精度な加工が不要であるため製造コストを低く抑えることが可能となる。
【００３８】
尚、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能であることは云うまでもない。
【００３９】
例えば、上述した各実施形態では、第２の回転体３をフライホイールと一体的に形成する構成としたが、フライホイールを第２の回転体３と別体で構成してもよい。
【００４０】
また、上述した第一の実施形態では、シール部材５が、クラッチアウタ４２内周面に接する外周側を固定し、クラッチインナ４１外周面に接する内周側を開放してリップ部５ａを設ける構成としたが、クラッチインナ４１外周面に接する内周側を固定し、クラッチアウタ４２内周面に接する外周側を開放してリップ部５ａを設ける構成としてもよい。図５は、シール部材５の外周側にリップ部５ａを設けた変形例のエンジン始動装置１を示す断面図である。要するに、シール部材５において、クラッチアウタ４２内周面に接する外周側及びクラッチインナ４１外周面に接する内周側のうち、一方を固定し、他方を開放してリップ部５ａを設ける構成とすればよいのである。
【００４１】
但し、クラッチインナ４１外周面に接する内周側を開放してリップ部５ａを設ける構成の方が、リップ部５ａをより小径化することができ、一方向クラッチ４との摺動部分における周速をより低減できるという利点がある。
【００４２】
尚、クラッチアウタ４２内周面に接する外周側を開放してリップ部５ａを設ける構成では、リップ部５を小径化して周速の低減を図るために、クラッチアウタ４２におけるシール部材５に接する部位の内径を、クラッチ係合子４３が配置される部位の内径よりも小さく設定することが好ましい。図６は、図５のエンジン始動装置においてクラッチアウタ４２におけるシール部材５に接する部位の内径Ｒ１を、クラッチ係合子４３が配置される部位の内径Ｒ２よりも小さく設定した変形例のエンジン始動装置を示す断面図である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、エンジン始動装置において一方向クラッチにおける潤滑グリースの外部への漏れや外部からの水等の浸入を防止するシール部材の大径化を抑えることが必要とされる場合に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第一の実施形態のエンジン始動装置を示す断面図である。
【図２】シール部材を示す拡大断面図である。
【図３】第一の実施形態の一変形例のエンジン始動装置を示す断面図である。
【図４】本発明の第二の実施形態のエンジン始動装置を示す断面図である。
【図５】シール部材の外周側にリップ部を設けた変形例のエンジン始動装置を示す断面図である。
【図６】図５のエンジン始動装置に対する変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１    エンジン始動装置
２    第１の回転体
３    第２の回転体
４    一方向クラッチ
５    シール部材
５ａ  リップ部
４１    クラッチインナ
４２    クラッチアウタ
４３    クラッチ係合子
８０    スタータ
８２    ピニオンギア
９０    エンジン
９１    クランク軸
１０１    エンジン始動装置
１０５    シール部材
１０５ａ  リップ部
【図１】
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【図２】
2009047075.tif 000004
【図３】
2009047075.tif 000005
【図４】
2009047075.tif 000006
【図５】
2009047075.tif 000007
【図６】
2009047075.tif 000008