JP2000120515A - 車輌用エンジンの始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輌用エンジンの始動装置において、ワンウ
ェイクラッチを挟んで並設される始動用駆動ギヤとフリ
ーホイルギヤとの間隔を小さくし、エンジン幅のコンパ
クト化を図ることを目的としている。 【解決手段】 フリーホイルギヤ３６に形成される内輪
５６を、始動用駆動ギヤ３５のボス部５０の外周に沿っ
て始動用駆動ギヤ３５の環状凹部５１内まで延ばし、始
動用駆動ギヤ３５の外周端に形成した外輪５２と上記内
輪５６に間に、上記ボス部５０の軸受５３と軸方向の位
置が重なるようにワンウェイクラッチ用カム６０を配置
している。これにより、フリーホイルギヤ３６と始動用
駆動ギヤ３５との軸方向間隔が小さくなり、フリーホイ
ルギヤ３６に繋がるアイドル小ギヤ６７及びアイドル大
ギヤ６８、並びに出力ギヤ３４を有する始動モータ３３
の各軸方向位置も一方側に大きく片寄せられることはな
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、始動モータから
クランク軸へと始動用回転力を伝達する始動系ギヤ列を
備えた車輌用エンジンの始動装置に関し、特に、始動系
ギヤ列中に、クランク軸の回転により常時遊転する始動
用駆動ギヤと、フリーホイルギヤとを、ワンウェイクラ
ッチを介して同一支持軸上に配置している車輌用エンジ
ンの始動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例としては実公平２−１８２８４号
公報に記載された始動装置があり、図４に示すようにク
ランク軸１０１の端部に、つば部１０８を有するホルダ
ー１１０を固着し、上記つば部１０８の一側面にジェネ
レータ用ロータ１０９を固着し、他側面に対して軸方向
に間隔をおいて始動用のフリーホイルギヤ１１１を配置
し、つば部１０８とフリーホイルギヤ１１１の間に、ワ
ンウェイクラッチを介在させている。該フリーホイルギ
ヤ１１１は、クランク軸１０１に回転自在に嵌合するボ
ス部１１２に固着され、始動系ギヤ列のアイドル小ギヤ
１１７に噛み合っている。

【０００３】ワンウェイクラッチは、つば部１０８の他
側面に固着された外輪１０５と、フリーホイルギヤ１１
１のボス部１１２からつば部１０８側へと軸方向に延び
る内輪１１２ａと、該内輪１１２ａと外輪１０５の間に
配置されたワンウェイクラッチ用カム１０７から構成さ
れており、フリーホイルギヤ１１１からホルダー１１０
へのみ始動用回転力を伝達するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図４の従来例では、ジ
ェネレータ用ロータ１０９と主軸受ハウジング１０３の
間に、ワンウェイクラッチ及び始動用のフリーホイルギ
ヤ１１１が並列配置されているので、クランク軸１０１
の長さが長くなり、エンジン幅が広くなる。さらに、フ
リーホイルギヤ１１１とつば部１０８の間に、カム部材
収納スペースを広く取っており、これによってもクラン
ク軸幅の増加を助長している。

【０００５】これに対し、クランク軸とは別の支持軸上
に、フリーホイルギヤと始動用駆動ギヤとを、ワンウェ
イクラッチを介して並設し、上記始動用駆動ギヤをクラ
ンク軸の始動用ギヤに噛み合わせると、クランク軸上か
らワンウェイクラッチをなくすことができ、クランク軸
自体の幅を小さくすることが可能となる。

【０００６】しかし、フリーホイルギヤと始動用駆動ギ
ヤとの間隔は、支持軸上においても、図４のつば部とフ
リーホイルギヤとの間隔と同様にカム収容用スペースを
広く取らなければならないことには変りない。ところ
が、クランク軸上の始動用ギヤの軸方向位置は決まって
おり、移動することができないので、始動用ギヤに噛み
合う始動用駆動ギヤの軸方向位置も固定されてしまい、
上記のように始動用駆動ギヤとフリーホイルギヤとの軸
方向幅が広くなると、フリーホイルギヤの軸方向位置
を、上記始動用ギヤの位置から軸方向に遠く離さなけれ
ばならない。

【０００７】そうすると、フリーホイルギヤに繋がるア
イドル小ギヤ及びアイドル大ギヤ、並びに出力ギヤを有
する始動モータの各軸方向位置が順次軸方向の一方側に
片寄せられてしまい、エンジンの軸方向幅のコンパクト
化が困難になる。

【０００８】また、常時遊転する始動用駆動ギヤの軸受
からワンウェイクラッチのカム部材摺動部が軸方向に離
れていると、ワンウェイクラッチと外輪のアンバランス
量による遠心力によって軸受にかかる曲げ荷重が増大す
るため、軸受による円滑な遊転動作を確保するために
は、ボス部全長及び軸受全長を長くせざるを得ない。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願請求項１記載の発明は、始動モータから、ワン
ウェイクラッチを有する始動系ギヤ列を介してクランク
軸を始動する車輌用エンジンの始動装置において、クラ
ンク軸の回転により常時遊転する始動用駆動ギヤと、フ
リーホイルギヤとを、同一支持軸上に並設し、始動用駆
動ギヤの外周端部と内周端部にフリーホイルギヤ側に延
びる外輪とボス部を一体に形成すると共に、外輪とボス
部の間にフリーホイルギヤに向いて開口する環状の凹部
を形成し、上記ボス部は軸受を介して支持軸に回転自在
に支持し、フリーホイルギヤには、上記ボス部の外周に
沿って環状凹部内へと延びる内輪を形成し、内輪と外輪
の間に、上記軸受と軸方向の位置が重なるようにワンウ
ェイクラッチ用カム部材を配置してワンウェイクラッチ
を構成している。

【００１０】始動モータの始動用回転力は、始動系ギヤ
列のフリーホイルギヤからワンウェイクラッチを介して
クランク軸側の始動用駆動ギヤに伝わり、クランク軸を
始動する。始動終了後、エンジン運転中は、始動用駆動
ギヤのみがクランク軸と共に遊転し、フリーホイルギヤ
は停止している。上記遊転中、ワンウェイクラッチのカ
ム部材と、外輪は高速で回転し、アンバランスによる遠
心力が発生しているが、カム部材と外輪が軸受の軸方向
位置と重なっていることにより、軸受に対し無理な曲げ
荷重はかからず、始動用駆動ギヤは円滑に遊転し、ま
た、カム部材も円滑に摺動する。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の車
輌用エンジンの始動装置において、上記支持軸内に、上
記ボス部内周面の軸受に至る油通路を形成し、ボス部の
軸方向端面とフリーホイルギヤの軸方向端面との隙間
と、ボス部内周面と内輪外周面との隙間と、内輪の軸方
向端面と環状凹部の底面との隙間により、軸受からカム
部材摺動部に至る潤滑油経路を構成している。

【００１２】これにより、始動用駆動ギヤが遊転中、遠
心力により軸受及びカム部材の摺動部を効率良く潤滑す
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本願発明を適用した自動二
輪車用四気筒エンジンの断面展開略図（図３のII-II断
面に相当する断面略図）であり、クランク軸１は、自動
二輪車の左右方向に延びているので、以下、クランク軸
心線Ｏ１方向を左右方向として説明する。シリンダブロ
ック４は、第１から第４の気筒３−１，３−２，３−
３，３−４を有すると共にクランクケース２の上端に結
合され、各気筒３−１，３−２，３−３，３−４にはそ
れぞれピストン１１が嵌合している。クランクケース２
には、左右両端と各気筒間の位置に主軸受ハウジング５
が形成されており、各主軸受ハウジング５にはクランク
軸１の各ジャーナル７が軸受メタルを介して回転自在に
支持されている。

【００１４】クランク軸１は、第１から第４の各気筒３
−１，３−２，３−３，３−４に対応するクランクピン
６と、上記ジャーナル７と、上記クランクピン６とジャ
ーナル７とを一体に連結するクランクウェブ（クランク
アーム）８−１，８−２，８−３，８−４，８−５，８
−６，８−７，８−８とから構成されている。各クラン
クピン６はそれぞれコンロッド１０を介して各ピストン
１１に枢着連結している。

【００１５】クランク軸１の一端、たとえば左端にはジ
ェネレータ用のロータ１５が固着され、他端にはカムチ
ェーン駆動ギヤ１６が一体に形成されている。クランク
ウェブ８のうち、最も右側のクランクウェブ８−８は、
クランク軸心線Ｏ１を中心とする円形に形成されると共
に、その外周面には車輪駆動用の一次ギヤ２０が直接歯
切りされており、該一次ギヤ２０は変速ギヤ機構の変速
入力ギヤ２１に噛み合っている。

【００１６】上記車輪駆動用一次ギヤ２０とは別に、第
３気筒用の右側クランクウェブ８−６もクランク軸心線
Ｏ１を中心とする円形に形成され、外周面に始動用ギヤ
２３が直接歯切りされている。この始動用ギヤ２３に
は、始動系ギヤ列２９の始動用駆動ギヤ３５が噛み合う
と共に、下側部分にバランサ軸２５のバランサギヤ２６
も噛み合っている。すなわち、上記ギヤ２３はバランサ
駆動兼始動用ギヤとして設けられている。

【００１７】始動装置の構成を説明する。図３は、始動
装置の縦断側面図（図２のIII-III断面図）であるが、
第３気筒用のピストン１１の状態を、上死点位置で記載
してある。この図３において、クランク軸１の後上方に
始動用の第１の支持軸３１が配置され、該第１の支持軸
３１の後上方に始動用の第２の支持軸３２が配置され、
該第２の支持軸３２の前方に始動モータ３３及び出力ギ
ヤ（ピニオンギヤ）３４が配置され、該出力ギヤ３４は
アイドル大ギヤ６８の前端部分に噛み合っている。クラ
ンクケース２は、クランク軸心線Ｏ１を境として、上側
ケース部材２ａと下側ケース部材２ｂに上下２分割され
ており、前記両支持軸３１，３２及び始動モータ３３は
いずれも上側ケース部材２ａに固定されている。第１，
第２の支持軸３１，３２の後側にはクランク用のブリー
ザ室１７が上側ケース部材２ａと一体に形成されてい
る。

【００１８】図３のII-II断面拡大図を示す図２におい
て、第１の支持軸３１は、上側ケース部材２ａに形成さ
れた１対の支持孔３８，３９により両持状に嵌合支持さ
れると共に抜け止めプレート４１及びボルト４２，４３
により脱落不能に固定されており、軸心部分には油通路
４４が形成され、該油通路４４はクランクケース２の壁
内に形成された潤滑油供給油路４６に連通している。

【００１９】第１の支持軸３１には、前記始動用駆動ギ
ヤ３５が始動用ギヤ２３と軸方向の同一位置に配置さ
れ、始動用駆動ギヤ３５の左隣にフリーホイルギヤ３６
が配置され、両ギヤ３５，３６間にスプラグ式（カム
式）ワンウェイクラッチ４８が配置されている。始動用
駆動ギヤ３５は、内周端部に左側（フリーホイルギヤ
側）へと延長するボス部５０が一体に形成され、外周端
部に左側へと突出するワンウェイクラッチ用外輪５２が
一体に形成され、中間壁（ウェブ）に、外輪５２とボス
部５０との間の環状空間と繋がる環状凹部５１が形成さ
れている。ボス部５０はニードル軸受５３を介して第１
の支持軸３１に回転自在に支持されている。

【００２０】フリーホイルギヤ３６は、幅広の内周ボス
部５５が第１の支持軸３１の外周面に直接回転自在に嵌
合しており、該内周ボス部５５の右側部分（始動用駆動
ギヤ側の部分）には、右方へと延びて始動用駆動ギヤ３
５のボス部５０の外周面に径方向の隙間ｄ１を隔てて対
向するワンウェイクラッチ用内輪５６が一体に形成され
ている。該内輪５６と外輪５２の間にはワンウェイクラ
ッチ用の多数のスプラグ（カム）６０が配置され、周知
のようにフリーホイルギヤ３６から始動用駆動ギヤ３５
へのみ回転力を伝達するようになっている。スプラグ６
０の左右幅、すなわちクラッチ摺動部幅Ｗ１は、ニード
ル軸受５３の幅Ｗ２内に完全に収められており、かつ、
始動用駆動ギヤ３５の歯幅内に半分程度入り込んでい
る。

【００２１】フリーホイルギヤ３６の左側と始動用駆動
ギヤ３５の右側には、それぞれスペーサ用のカラー５
７，５８が嵌合し、両ギヤ３６，３５を軸方向に位置決
めしている。始動用駆動ギヤ３５のボス部５０の左端面
には複数の径方向の油溝５９が形成されており、内輪５
６の右端面は環状凹部５１の底面に対し隙間ｄ２を隔て
て対向しており、また、第１の支持軸３１には、油通路
４４からニードル軸受５３に至る径方向の油通路６１が
形成されており、上記油溝５９，内輪内周面の隙間ｄ１
及び内輪先端の隙間ｄ２により、ニードル軸受５３から
スプラグ６０の摺動部に至る潤滑油経路を構成してい
る。

【００２２】第２の支持軸３２は、上側ケース部材２ａ
に形成された支持孔６２，６３に両持状に嵌合支持さ
れ、Ｌ型の抜止めプレート６４及びボルト６６により固
定されている。第２の支持軸３２には、前記フリーホイ
ルギヤ３６に噛み合うアイドル小ギヤ６７と、トルクリ
ミッタ付きアイドル大ギヤ６８が回転自在に嵌合してお
り、アイドル大ギヤ６８は、トルクリミッタ用テーパー
嵌合部６９を境に径方向の内外部材６８ａ，６８ｂに分
割され、内側部材６８ａはアイドル小ギヤ６７のボス部
分にスプライン嵌合し、外側部材６８ｂは、前述のよう
に始動モータ３３の出力ギヤ３４に噛み合っている。上
記テーパー嵌合部６９は皿ばね７１により摩擦力を発生
させることにより、所定の回転トルク以上でスリップす
るトルクリミッタ機能を発揮するようになっている。

【００２３】始動モータ３３は上側ケース部材２ａの取
付孔７２に嵌着され、図示しないボルトにより上側ケー
ス部材２ａに締着されている。

【００２４】

【作用】エンジン始動時、図２の始動モータ３３が作動
すると、始動用回転力は、出力ギヤ３４からアイドル大
ギヤ６８、トルクリミッタ（嵌合部６９）、アイドル小
ギヤ６７、フリーホイルギヤ３６、ワンウェイクラッチ
４８及び始動用駆動ギヤ３５を介してクランクウェブ外
周の始動用ギヤ２３に伝達され、クランク軸１を回転す
る。何かの理由でクランク軸側の負荷が大き過ぎる場合
には、アイドル大ギヤ６８のトルクリミッタが働き、始
動力は切断される。

【００２５】始動終了後は、始動系ギヤ列２９のうち、
始動用駆動ギヤ３５のみがクランク軸１と共に常時遊転
し、残りのギヤ３６，６７，６８は停止している。すな
わち、始動系ギヤ列２９の中で、最もクランク軸に近い
始動用駆動ギヤ３５のみが常時遊転ギヤであるので、該
始動用駆動ギヤ３５のみにニードル軸受５３を介在さ
せ、他のギヤ３６，６７，６８は直接嵌合で足りている
のである。始動用駆動ギヤ３５が遊転中、スプラグ６０
と外輪５２、ニードル軸受５３は、軸方向の同一の位置
でそれぞれ回転しているので、スプラグ６０と外輪５２
のアンバランスによる遠心力による軸受にかかる曲げ荷
重をより小さくでき、円滑な遊転動作および摺動動作を
確保することができる。

【００２６】常時遊転する始動用駆動ギヤ３５及びワン
ウェイクラッチ４８の潤滑作用を説明すると、図示しな
い潤滑油ポンプから図２の潤滑油供給通路４６に圧送さ
れる潤滑油は、第１の支持軸３１内の油通路４４，６１
を通ってニードル軸受５３に供給され、ボス部先端の油
溝５９からボス部外周面と内輪内周面との間の隙間ｄ１
及び内輪先端の隙間ｄ２を通って、スプラグ６０部分に
供給される。

【００２７】

【その他の実施の形態】（１）始動用ギヤとしては、バ
ランサ駆動ギヤと兼用する場合に限定はされず、バラン
サを備えていないエンジンにも適用でき、また、車輪駆
動用の一次ギヤと兼用することも可能である。

【００２８】（２）四気筒エンジンに限定されず、各種
複数気筒エンジンに適用できる。

【００２９】（３）ワンウェイクラッチのカム部材とし
ては、平行四辺形、達磨型あるいは三角形状など各種ス
プラグを利用したものが適用できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によると、 （１）常時遊転する始動用駆動ギヤと、フリーホイルギ
ヤとを、クランク軸とは別の支持軸上に並設し、始動用
駆動ギヤの外周端部と内周端部にフリーホイルギヤ側に
延びる外輪とボス部を一体に形成すると共に、外輪とボ
ス部の間にフリーホイルギヤに向いて開口する環状の凹
部を形成し、上記ボス部は軸受を介して支持軸に回転自
在に支持し、フリーホイルギヤには、上記ボス部の外周
に沿って環状凹部内へと延びる内輪を形成し、内輪と外
輪の間に、上記軸受と軸方向の位置が重なるようにワン
ウェイクラッチ用カム部材を配置してワンウェイクラッ
チを構成しているので、たとえば環状凹部を始動用駆動
ギヤの歯幅内に入り込ませることにより、フリーホイル
ギヤと始動用駆動ギヤとの軸方向間隔を小さくすること
ができ、それにより、フリーホイルギヤに繋がるアイド
ル小ギヤ及びアイドル大ギヤ、並びに出力ギヤを有する
始動モータの各軸方向位置も一方側に大きく片寄せられ
ることはなく、エンジンの軸方向幅のコンパクト性を維
持することができる。

【００３１】（２） フリーホイルギヤに形成される内
輪を、始動用駆動ギヤのボス部に外周側に沿って環状凹
部内へと延設け、カム部材の摺動部を始動用駆動ギヤの
軸受の幅に重なるように位置させているので、常時遊転
する始動用駆動ギヤの軸受に対し、常時遊転部のアンバ
ランスによる遠心力によってかかる曲げ荷重等をより小
さくすることができ、軸受を長くしなくとも、始動用駆
動ギヤの円滑な遊転作動を確保することができる。

【００３２】（３） クランク軸上にワンウェイクラッ
チを配置しない構造であるので、クランク軸自体の幅も
小さくすることができる。

【００３３】（４）支持軸内に、上記ボス部内周面の軸
受に至る油通路を形成し、ボス部の軸方向端面とフリー
ホイルギヤの軸方向端面との隙間と、ボス部内周面と内
輪外周面との隙間と、内輪の軸方向端面と環状凹部の底
面との隙間により、軸受からカム部材摺動部に至る潤滑
油経路を構成しているので、エンジン運転中、始動用駆
動ギヤの遊転により、軸受からワンウェイクラッチ摺動
部まで、速やかに潤滑油を供給し、潤滑することができ
る。すなわち、簡単な潤滑構造により、軸受とワンウェ
イクラッチ摺動部とを効率良く潤滑できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本願発明を適用した自動二輪車用四気筒エン
ジンの断面展開略図（図３のII-II断面展開略図）であ
る。

【図２】 図３のII-II断面拡大展開図である。

【図３】 図２のIII-III断面図である。

【図４】 従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１ クランク軸 ２ クランクケース ２０ 車輪駆動用一次ギヤ ２３ 始動用ギヤ ２９ 始動系ギヤ列 ３１ 第１の支持軸 ３３ 始動モータ ３４ 出力ギヤ ３５ 始動用駆動ギヤ ３６ フリーホイルギヤ ４４，６１ 油通路 ４８ ワンウェイクラッチ ５０ 始動用駆動ギヤのボス部 ５１ 環状凹部 ５２ 外輪 ５３ ニードル軸受 ５５ フリーホイルギヤのボス部 ５６ 内輪 ６０ スプラグ（カム部材） ６７ アイドル小ギヤ ６８ アイドル大ギヤ

【手続補正書】

【提出日】平成１１年９月３日（１９９９．９．３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願請求項１記載の発明は、始動モータから、ワン
ウェイクラッチを有する始動系ギヤ列を介してクランク
軸を始動する車輌用エンジンの始動装置において、クラ
ンク軸の回転により常時遊転する始動用駆動ギヤと、フ
リーホイルギヤとを、同一支持軸上に並設し、始動用駆
動ギヤの外周端部にはフリーホイルギヤ側へと突出する
ワンウェイクラッチ用外輪を一体に形成し、始動用駆動
ギヤの内周端部には、フリーホイール側へと延長するボ
ス部を一体に形成し、始動用駆動ギヤのウェブには、フ
リーホイルギヤに向いて開口して上記外輪とボス部との
間の環状空間と繋がる環状凹部を形成し、上記ボス部は
軸受を介して支持軸に回転自在に支持し、フリーホイル
ギヤの内周部には、始動用駆動ギヤ側へと延びて始動用
駆動ギヤのボス部の外周面に径方向の隙間を隔てて対向
するワンウェイクラッチ用内輪を一体に形成し、上記内
輪と外輪の間に、上記軸受と軸方向の位置が重なるよう
にワンウェイクラッチ用カム部材を配置してワンウェイ
クラッチを構成している。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 始動モータから、ワンウェイクラッチを
   有する始動系ギヤ列を介してクランク軸を始動する車輌
   用エンジンの始動装置において、クランク軸の回転によ
   り常時遊転する始動用駆動ギヤと、フリーホイルギヤと
   を、同一支持軸上に並設し、始動用駆動ギヤの外周端部
   と内周端部にフリーホイルギヤ側に延びる外輪とボス部
   を一体に形成すると共に、外輪とボス部の間にフリーホ
   イルギヤに向いて開口する環状の凹部を形成し、上記ボ
   ス部は軸受を介して支持軸に回転自在に支持し、フリー
   ホイルギヤには、上記ボス部の外周に沿って環状凹部内
   へと延びる内輪を形成し、内輪と外輪の間に、上記軸受
   と軸方向の位置が重なるようにワンウェイクラッチ用カ
   ム部材を配置してワンウェイクラッチを構成しているこ
   とを特徴とする車輌用エンジンの始動装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車輌用エンジンの始動装
   置において、支持軸内に軸受に至る油通路を形成し、ボ
   ス部の軸方向端面とフリーホイルギヤの軸方向端面との
   隙間と、ボス部内周面と内輪外周面との隙間と、内輪の
   軸方向端面と環状凹部の底面との隙間により、軸受から
   カム部材摺動部に至る潤滑油経路を構成していることを
   特徴とする車輌用エンジンの始動装置。