【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用エンジンの始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用エンジンの始動装置として、始動モータの出力軸とクランク軸との間に始動系ギヤ列が設けられ、その始動系ギヤ列の途中にワンウェイクラッチが設けられることにより、始動系ギヤ列に含まれる一部のギヤがクランク軸とともに回転する常時噛み合い式の始動装置が知られている（特許文献１参照）。この始動装置では、クランク軸と同軸のクランクギヤがクランク軸の軸線方向に関する中間部においてクランクウェブの外周に直接歯切りされている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１２０５１４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、クランク軸の中間部において、クランクケースにはクランクアームの回転範囲に多少の余裕を加えた程度の大きさが確保されているに過ぎない。従って、クランクギヤをクランク軸の中間に配置した場合、クランク室の寸法的制約から始動用ギヤの外径が比較的厳しく制限される。そのため、クランク軸の駆動に必要なギヤ比を確保するためにアイドルギヤを追加する必要が生じる。
つまり、クランクギヤの外径が制限されるのでクランクギヤとこれに噛み合うギヤとの間の減速比を大きく設定できず、その結果、ギヤ数を増加させて所定の減速比が得られるまで複数段に亘って減速を行う必要が生じる。
【０００５】
また、クランク軸の先端側（トランスミッションと連結される側に対して反対側）にクランクギヤを設けた場合には、そのクランクギヤがクランク軸の先端のジャーナル軸受のみによって片持ち支持された状態となり、クランクギヤの振れが増加して振動や騒音が大きくなる。エンジンの前端側にチェーンカバーが配置されていれば、その影響で騒音はさらに大きくなる。
【０００６】
本発明は、クランクギヤの外径の制約を緩和してギヤ比の選択の自由度を高めるとともに、ギヤ数の増加を抑えつつ減速比を大きく設定することもでき、クランクギヤの振れも抑えることが可能な車両用エンジンの始動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ギヤ列を介して始動モータの回転がクランク軸に伝達される車両用エンジンの始動装置において、前記ギヤ列に含まれて前記クランク軸と同軸に配置されるクランクギヤを、前記クランク軸のトランスミッションに最も近い最終ジャーナルと前記トランスミッションとの間に配置したことにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００８】
クランク軸の最終ジャーナルよりもトランスミッション側の領域においては、シリンダやジャーナル軸受が存在しないことから、クランク軸の中間部の付近と比較して、クランクケースを拡大してクランクギヤの外径を増加させることに対する設計的制約が少ない。従って、クランクギヤの外径の制約も緩和され、ギヤ比選択の自由度が大きくなる。このため、クランク軸になるべく大きなトルクを与えることを優先したギヤ比でも、クランク軸になるべく高い速度の回転を与えることを優先したギヤ比でも適宜に選択することが可能となる。また、クランクギヤの外径を大きく設定できるのでギヤ数が少なくても大きな減速比を実現できる。クランクギヤがその一方の側において最終ジャーナルに支持され、反対側においてはクランク軸に連結されたトランスミッションの入力軸に支持される。従って、クランクギヤの振れを抑えて振動や騒音を低減することができる。また、エンジンの前端側に設けられたチェーンカバーの影響で騒音が増加するおそれもない。
【０００９】
本発明においては、前記エンジンのクランクケースの前記トランスミッションと連結される側の後端部と、その後端部に取り付けられたオイルリテーナとによって形成されるギヤハウジングに前記ギヤ列が収容されてもよい（請求項２）。
この態様によれば、ギヤ列がギヤハウジングに内蔵されてギヤの噛合い音が外部に対して遮音される。
【００１０】
あるいは、前記エンジンのクランクケースの前記トランスミッションと連結される側の後端部には、前記クランクケースの一部として当該クランクケースの他の部分と一体に形成されて前記クランクギヤを前記トランスミッション側から覆う隔壁部が設けられ、前記後端部と前記隔壁部とによって形成されるギヤハウジングに前記ギヤ列が収容されてもよい（請求項３）。この態様によってもギヤの噛合い音が外部に対して遮音される。また、クランクケースの一部としての隔壁部を利用してギヤハウジングを形成しているので、ギヤハウジングを形成するための部品点数を削減できる。
【００１１】
前記ギヤハウジングが前記クランクケースの下部を構成するオイルパンに向かって開口し、前記ギヤ列を構成する一部のギヤが前記オイルパンに溜められた潤滑油と干渉するように設けられてもよい（請求項４）。これにより、潤滑油をギヤハウジング内に掻き上げてギヤ列に潤滑油を供給することができる。特に、最終ジャーナルに対するジャーナル軸受を支持するリブにより、ギヤハウジングがクランクケース内の最終ジャーナルよりもクランク先端側の領域に対して十分に通じていない場合でも、オイルパン側から十分な潤滑油をギヤハウジング内に導入することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態に係る始動装置が組み込まれたエンジンの要部を示している。エンジン１は直列４気筒のレシプロ式エンジンとして構成されており、クランクケース２と、クランクケース２の内部に収容されたクランク軸３、クランク軸３を回転させる始動装置４とを備えている。
【００１３】
クランクケース２は、シリンダブロック５の下部に一体成形されているアッパーケース６と、潤滑油を蓄えるオイルパンとして機能するロアケース７とを組み合わせて構成されている。クランク軸３には、その先端（図１において左端）から後端（図１において右端）に向かって第１〜第５ジャーナル３ａ〜３ｅが設けられ、それらのジャーナル３ａ〜３ｅはクランクケース２内に設けられた不図示のジャーナル軸受によって回転自在に支持されている。第５ジャーナル３ｅが最終ジャーナルであり、クランク軸３はその第５ジャーナル３ｅの後方においてトランスミッション８の入力軸９と連結されている。
【００１４】
始動装置４は、始動モータ１０と、その始動モータ１０の回転をクランク軸３に伝達するギヤ列１１とを備えている。始動モータ１０はオイルパン７の下面側には位置されている。ギヤ列１１は、始動モータ１０の出力軸１０ａに取り付けられたスタータギヤ１２と、そのスタータギヤ１２に噛み合うドリブンギヤ１３と、そのドリブンギヤ１３と同軸に配置された中間ギヤ１４と、その中間ギヤ１４に噛み合うクランクギヤ１５とを備えている。クランクギヤ１５は、第５ジャーナル３ｅとトランスミッション８との間においてクランク軸３と同軸に配置されてクランク軸３と一体に回転する。クランクギヤ１５はクランク軸３の素材に一体に歯切り成形してもよいし、クランク軸３とは別工程で成形し、圧入等の結合方法を用いてクランク軸３に固定されてもよい。
【００１５】
図２にも示したように、ドリブンギヤ１３はドリブンギヤシャフト１６に一体回転可能に取り付けられており、ドリブンギヤシャフト１６はその両端において軸受１７により回転自在に支持されている。中間ギヤ１４はドリブンギヤ１３と同軸であるが、その内周とドリブンギヤシャフト１６との間にはワンウェイクラッチ１８が設けられている。ワンウェイクラッチ１８はドリブンギヤシャフト１６から中間ギヤ１４への回転の伝達を許容し、反対方向への回転伝達を阻止するように設けられている。従って、エンジン１の始動時には始動モータ１０が起動されてその出力軸１０ａの回転がスタータギヤ１２、ドリブンギヤ１３、ドリブンギヤシャフト１６、ワンウェイクラッチ１８、中間ギヤ１４、クランクギヤ１５の順に伝達され、クランク軸３が回転駆動される。エンジン１の始動によって始動モータ１０が停止すると、クランクギヤ１５及び中間ギヤ１４はクランク軸３によって回転駆動されるが、その回転の伝達はワンウェイクラッチ１８にて遮断される。これにより、各ギヤ１２、１３、１４、１５が常時噛み合っていても、ドリブンギヤシャフト１６、ドリブンギヤ１３及びスタータギヤ１２は回転しない。
【００１６】
図１に示すように、クランクケース２の後端部２０にはオイルリテーナ２１が取り付けられている。オイルリテーナ２１は後端部２０の開口部分をトランスミッション８との連結に支障を来さない範囲で閉鎖する。これらの後端部２０とオイルリテーナ２１とによってギヤハウジング２２が形成され、そのギヤハウジング２２にギヤ列１１を構成する各ギヤ１２、１３、１４及び１５が内蔵されている。さらに、スタータギヤ１２はオイルパン７に蓄えられた潤滑油内に浸されるようオイルパン７の底部付近に配置されている。従って、スタータギヤ１２の回転により潤滑油が掻き上げられてギヤハウジング２２内に潤滑油がミスト状に飛散し、ギヤ列１１が潤滑される。
【００１７】
以上の始動装置４においては、クランクギヤ１５が最終ジャーナル３ｅとトランスミッション８との間に配置されているので、第１ジャーナル３ａ〜第５ジャーナル３ｅまでの間のいずれかの位置にクランクギヤ１５を設ける場合と比較してクランクギヤ１５の外径の制約が緩和される。従って、中間ギヤ１４からクランクギヤ１５への減速比に関する自由度が高く、比較的大きな減速比が要求される場合であっても、中間ギヤ１４とクランクギヤ１５との間にさらにギヤを追加する必要はない。また、クランクギヤ１５がその一方の側では第５ジャーナル３ｅに支持され、反対側ではトランスミッション８の入力軸９の支持されるので、両端支持状態となり、撓みによるクランクギヤ１５の振れが抑えられ、振動や騒音が低減される。さらに、ギヤ列１１がギヤハウジング２２に内蔵されているのでギヤ列１１の噛合い音が遮音される。なお、クランク軸３の後端には一般にフライホイールが設けられるが、クランクギヤ１５を大径化した場合にはそれに応じてフライホイールを軽量化することができる。
【００１８】
なお、以上の実施形態ではオイルリテーナ２１を利用してギヤハウジング２２を形成したが、オイルリテーナ２１を省略し、図３に示すようにクランクケース２を構成するアッパーケース６とロアケース７とにクランクギヤ１５をトランスミッション８側から覆う隔壁部２３を設け、その隔壁部２３と後端部２０とによってギヤハウジング２２を形成してもよい。
【００１９】
本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その技術的思想と実質的に同一の範囲内にある限り種々の形態にて実施してよい。例えばエンジン１は直列式に限定されず、水平対向式、Ｖ型式等のエンジンにも本発明は適用できる。気筒数も任意である。ギヤ列の構成も必要に応じて適宜に変更してよい。トランスミッションはクランク軸の後端と連結される入力軸を具備し、クランク軸の回転を伝達する機能を有していればよく、歯車伝達機構に限らない。例えばＣＶＴ式の伝達機構や、モータジェネレータを内蔵した動力分配機構も本発明のトランスミッションの範囲に含まれる。
【００２０】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の始動装置によれば、クランク軸の最終ジャーナルとトランスミッションとの間にクランクギヤを配置したので、クランクギヤの外径の制約を緩和してギヤ比の選択の自由度を高めることができ、ギヤ数が少なくても大きな減速比を実現できる。クランクギヤがその一方の側において最終ジャーナルに支持され、反対側においてトランスミッションの入力軸に支持されるので、クランクギヤの振れを抑えて振動や騒音を低減することができる。さらに、クランク軸の後端側にクランクギヤが配置されるので、エンジンの前端側に設けられたチェーンカバーの影響で騒音が増加するおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る始動装置が組み込まれたエンジンの要部を示す図。
【図２】図１のＩＩ部の拡大図。
【図３】本発明に係る始動装置が組み込まれたエンジンの変形例を示す図。
【符号の説明】
１ エンジン
２ クランクケース
３ クランク軸
３ｅ 第５ジャーナル（最終ジャーナル）
４ 始動装置
５ シリンダブロック
６ アッパーケース
７ ロアケース
８ トランスミッション
９ 入力軸
１０ 始動モータ
１１ ギヤ列
１２ スタータギヤ
１３ ドリブンギヤ
１４ 中間ギヤ
１５ クランクギヤ
１６ ドリブンギヤシャフト
１８ ワンウェイクラッチ
２０ クランクケースの後端部
２１ オイルリテーナ
２２ ギヤハウジング
２３ クランクケースの隔壁部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a starting device for a vehicle engine.
[0002]
[Prior art]
As a starting device for a vehicle engine, a starting system gear train is provided between an output shaft of a starting motor and a crankshaft, and a one-way clutch is provided in the middle of the starting system gear train to be included in the starting system gear train. There is known a constant-meshing type starting device in which some of the gears rotate together with a crankshaft (see Patent Document 1). In this starting device, a crank gear coaxial with the crankshaft is directly toothed on the outer periphery of the crank web at an intermediate portion in the axial direction of the crankshaft.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-120514
[Problems to be solved by the invention]
However, in the middle part of the crankshaft, the crankcase is only as large as the rotation range of the crank arm with some margin. Therefore, when the crank gear is arranged in the middle of the crankshaft, the outer diameter of the starting gear is relatively severely limited due to the dimensional restriction of the crank chamber. Therefore, it is necessary to add an idle gear in order to secure a gear ratio necessary for driving the crankshaft.
That is, since the outer diameter of the crank gear is limited, the reduction ratio between the crank gear and the gear meshing with the crank gear cannot be set to a large value. As a result, the number of gears is increased and a plurality of gear ratios are obtained until a predetermined reduction ratio is obtained. Needs to be decelerated over a period of time.
[0005]
When a crank gear is provided at the tip end of the crankshaft (opposite to the side connected to the transmission), the crank gear is cantilevered only by the journal bearing at the tip of the crankshaft. As a result, the runout of the crank gear increases and the vibration and noise increase. If the chain cover is arranged on the front end side of the engine, the noise is further increased due to the influence.
[0006]
The present invention relaxes the restriction on the outer diameter of the crank gear, increases the degree of freedom in selecting the gear ratio, and can also set a large reduction ratio while suppressing an increase in the number of gears, and suppresses crank gear runout. It is an object of the present invention to provide a starting device for a vehicle engine capable of performing the following.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a starting device for a vehicle engine in which rotation of a starting motor is transmitted to a crankshaft via a gear train, wherein the crank gear included in the gear train and arranged coaxially with the crankshaft is provided. The above-described problem is solved by arranging the transmission between the final journal closest to the shaft transmission and the transmission.
[0008]
Since there is no cylinder or journal bearing in the area on the transmission side of the last journal of the crankshaft, the outer diameter of the crank gear is increased by enlarging the crankcase compared to the vicinity of the middle part of the crankshaft. There are few design restrictions on things. Therefore, the restriction on the outer diameter of the crank gear is relaxed, and the degree of freedom in selecting the gear ratio is increased. For this reason, it is possible to appropriately select a gear ratio that gives priority to giving as much torque as possible to the crankshaft or a gear ratio that gives priority to giving rotation to the crankshaft as high as possible. Further, since the outer diameter of the crank gear can be set large, a large reduction ratio can be realized even with a small number of gears. A crank gear is supported on one side by the final journal and on the other side by an input shaft of a transmission coupled to the crankshaft. Therefore, vibration and noise can be reduced by suppressing the runout of the crank gear. Also, there is no possibility that noise will increase due to the influence of the chain cover provided on the front end side of the engine.
[0009]
In the present invention, the gear train may be housed in a gear housing formed by a rear end portion of the crankcase of the engine connected to the transmission and an oil retainer attached to the rear end portion. (Claim 2).
According to this aspect, the gear train is built in the gear housing, and the meshing noise of the gear is shielded from the outside.
[0010]
Alternatively, at the rear end of the crankcase of the engine on the side connected to the transmission, a part of the crankcase is formed integrally with another part of the crankcase, and the crank gear is moved from the transmission side. A covering partition may be provided, and the gear train may be accommodated in a gear housing formed by the rear end and the partition. Also according to this aspect, the meshing noise of the gear is shielded from the outside. Further, since the gear housing is formed by using the partition wall as a part of the crankcase, the number of parts for forming the gear housing can be reduced.
[0011]
The gear housing may open toward an oil pan that forms a lower portion of the crankcase, and some gears that form the gear train may be provided so as to interfere with lubricating oil stored in the oil pan. (Claim 4). As a result, the lubricating oil can be scooped up into the gear housing and supplied to the gear train. In particular, even if the gear housing does not sufficiently communicate with the region on the crank tip side of the final journal in the crankcase due to the rib supporting the journal bearing for the final journal, sufficient lubricating oil is supplied from the oil pan side It can be introduced into the housing.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a main part of an engine in which a starting device according to an embodiment of the present invention is incorporated. The engine 1 is configured as an in-line four-cylinder reciprocating engine, and includes a crankcase 2, a crankshaft 3 housed inside the crankcase 2, and a starting device 4 for rotating the crankshaft 3.
[0013]
The crankcase 2 is configured by combining an upper case 6 integrally formed below the cylinder block 5 and a lower case 7 functioning as an oil pan for storing lubricating oil. The crankshaft 3 is provided with first to fifth journals 3a to 3e from the front end (the left end in FIG. 1) to the rear end (the right end in FIG. 1). And is rotatably supported by a journal bearing (not shown) provided at the front end. The fifth journal 3e is the final journal, and the crankshaft 3 is connected to the input shaft 9 of the transmission 8 behind the fifth journal 3e.
[0014]
The starting device 4 includes a starting motor 10 and a gear train 11 that transmits the rotation of the starting motor 10 to the crankshaft 3. The starting motor 10 is located on the lower surface side of the oil pan 7. The gear train 11 includes a starter gear 12 attached to the output shaft 10a of the starting motor 10, a driven gear 13 meshing with the starter gear 12, an intermediate gear 14 arranged coaxially with the driven gear 13, and a crank meshing with the intermediate gear 14. And a gear 15. The crank gear 15 is arranged coaxially with the crankshaft 3 between the fifth journal 3 e and the transmission 8, and rotates integrally with the crankshaft 3. The crank gear 15 may be integrally formed with the material of the crankshaft 3 by gear cutting, or may be formed in a separate process from the crankshaft 3 and fixed to the crankshaft 3 using a joining method such as press fitting.
[0015]
As shown in FIG. 2, the driven gear 13 is rotatably mounted on a driven gear shaft 16, and the driven gear shaft 16 is rotatably supported at both ends by bearings 17. The intermediate gear 14 is coaxial with the driven gear 13, and a one-way clutch 18 is provided between an inner periphery of the intermediate gear 14 and the driven gear shaft 16. The one-way clutch 18 is provided to allow transmission of rotation from the driven gear shaft 16 to the intermediate gear 14 and prevent transmission of rotation in the opposite direction. Therefore, when the engine 1 is started, the starting motor 10 is started, and the rotation of the output shaft 10a is transmitted in the order of the starter gear 12, the driven gear 13, the driven gear shaft 16, the one-way clutch 18, the intermediate gear 14, and the crank gear 15, and the crank shaft 3 Is driven to rotate. When the starting motor 10 is stopped by starting the engine 1, the crank gear 15 and the intermediate gear 14 are driven to rotate by the crankshaft 3, but the transmission of the rotation is interrupted by the one-way clutch 18. Thus, even if the gears 12, 13, 14, 15 are always meshed, the driven gear shaft 16, the driven gear 13, and the starter gear 12 do not rotate.
[0016]
As shown in FIG. 1, an oil retainer 21 is attached to a rear end 20 of the crankcase 2. The oil retainer 21 closes the opening of the rear end 20 within a range that does not hinder the connection with the transmission 8. A gear housing 22 is formed by the rear end portion 20 and the oil retainer 21, and the gears 12, 13, 14, and 15 constituting the gear train 11 are built in the gear housing 22. Further, the starter gear 12 is disposed near the bottom of the oil pan 7 so as to be immersed in the lubricating oil stored in the oil pan 7. Therefore, the lubricating oil is scooped up by the rotation of the starter gear 12, and the lubricating oil is scattered in the gear housing 22 in the form of a mist, so that the gear train 11 is lubricated.
[0017]
In the starting device 4 described above, since the crank gear 15 is disposed between the final journal 3e and the transmission 8, the crank gear 15 is located at any position between the first journal 3a to the fifth journal 3e. The restriction on the outer diameter of the crank gear 15 is eased as compared with the case where it is provided. Therefore, even when a relatively large reduction ratio is required with respect to the reduction ratio from the intermediate gear 14 to the crank gear 15, a further gear is added between the intermediate gear 14 and the crank gear 15. No need. In addition, the crank gear 15 is supported by the fifth journal 3e on one side, and the input shaft 9 of the transmission 8 is supported on the opposite side, so that both ends are supported, and the deflection of the crank gear 15 due to bending is suppressed, Vibration and noise are reduced. Further, since the gear train 11 is built in the gear housing 22, the meshing noise of the gear train 11 is blocked. Although a flywheel is generally provided at the rear end of the crankshaft 3, when the diameter of the crank gear 15 is increased, the weight of the flywheel can be reduced accordingly.
[0018]
In the above embodiment, the gear housing 22 is formed by using the oil retainer 21. However, the oil retainer 21 is omitted, and the crankcase 2 is provided with the crankcase 2 as shown in FIG. A partition 23 that covers the gear 15 from the transmission 8 side may be provided, and the partition 23 and the rear end 20 may form the gear housing 22.
[0019]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented in various forms as long as the technical idea is substantially within the same range. For example, the present invention is not limited to the in-line type engine 1 but can be applied to a horizontally opposed type, V type engine, and the like. The number of cylinders is also arbitrary. The configuration of the gear train may be appropriately changed as needed. The transmission only needs to have an input shaft connected to the rear end of the crankshaft and have a function of transmitting rotation of the crankshaft, and is not limited to a gear transmission mechanism. For example, a CVT type transmission mechanism and a power distribution mechanism incorporating a motor generator are also included in the scope of the transmission of the present invention.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the starting device of the present invention, the crank gear is arranged between the final journal of the crank shaft and the transmission, so that the restriction on the outer diameter of the crank gear is relaxed and the selection of the gear ratio is reduced. The degree of freedom can be increased, and a large reduction ratio can be realized even with a small number of gears. Since the crank gear is supported by the final journal on one side and supported by the input shaft of the transmission on the opposite side, it is possible to reduce the runout of the crank gear and reduce vibration and noise. Further, since the crank gear is arranged on the rear end side of the crankshaft, there is no possibility that noise is increased due to the influence of the chain cover provided on the front end side of the engine.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a main part of an engine in which a starting device according to an embodiment of the present invention is incorporated.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion II in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a modified example of an engine in which the starting device according to the present invention is incorporated.
[Explanation of symbols]
1 engine 2 crankcase 3 crankshaft 3e 5th journal (final journal)
Reference Signs List 4 Starting device 5 Cylinder block 6 Upper case 7 Lower case 8 Transmission 9 Input shaft 10 Starting motor 11 Gear train 12 Starter gear 13 Driven gear 14 Intermediate gear 15 Crank gear 16 Driven gear shaft 18 One-way clutch 20 Rear end portion 21 of crankcase Oil retainer 22 Gear Housing 23 Crankcase partition
