JP2007120474A - エンジン始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン側に搭載されるクラッチ３４の小型化を実現できるエンジン始動装置を提供する。
【解決手段】エンジン始動装置は、ピニオンギヤ３がエンジン側のリングギヤ４に常時噛み合わされた常時噛合い式スタータ２を備え、このスタータ２には、エンジン回転数がスタータ回転数を上回った時に空転する一方向クラッチ９が搭載されている。
一方、エンジン側のリングギヤ４は、エンジンのクランク軸３０に取り付けられるフライホイール３１に一組のベアリング３２、３３を介して相対回転自在に組み付けられると共に、一方向クラッチ３４を介してフライホイール３１に連結されている。エンジン側のクラッチ３４は、エンジンの始動によってアウタの回転速度がインナの回転速度を上回ると、インナの外周面からスプラグが遠心分離して、フライホイール３１とリングギヤ４との間が切り離される。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの駆動トルクをピニオンギヤからリングギヤに伝達してエンジンを始動させるエンジン始動装置に関する。

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ヤをエンジン側のリングギヤに噛み合わせ、モータの駆動トルクをピニオンギヤからリングギヤ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。

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０．３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、ピニオンギヤを押し出してリングギヤ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、ピニオンギヤがリングギヤ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。

これに対し、特許文献１には、スタータのピニオンギヤ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。このスタータ装置では、ピニオンギヤ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ヤ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、ギヤ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。
特開平１０−１２２１０７号公報

上記の電磁押込み式スタータでは、図１１（ａ）に示す様に、クランキング時のエンジン回転変動をクラッチによって吸収している。つまり、エンジン回転（実線ａ）の上昇にスタータ回転（実線ｂ）が追いつかなくなると、クラッチが空転してエンジンから切り離され、エンジン回転が下降してスタータ回転が追いつくと、クラッチが係合（ロック）してエンジンを駆動する。これは、特許文献１に記載されたスタータ装置、即ちエンジン側にクラッチを配置した場合でも同じである。

しかし、クラッチをエンジン側に配置すると、ピニオンギヤとリングギヤとのギヤ比（減速比）が大きいため、スタータ側にクラッチを配置した場合と比較して、クラッチに掛かる負荷変動（図中の回転変動幅）が大きくなり、その負荷変動により生じる衝撃トルクも大きくなる〔図１１（ｂ）参照〕。その結果、衝撃トルクに耐え得るだけのクラッチ容量が必要となるため、クラッチが大型化してコストアップを招く。
例えば、エンジン負荷トルクを２００Ｎ・ｍ、及び減速比（ｉ）を７〜１３と仮定して、スタータ側にクラッチを搭載した場合とエンジン側にクラッチを搭載した場合とで、両者のクラッチ容量（体格）を比較すると、図１２に示す様に、エンジン側のクラッチの方がスタータ側のクラッチより１３〜７倍も大型化する。

本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、スタータのピニオンギヤがエンジン側のリングギヤに常時噛み合わされているエンジン始動装置において、エンジン側に配置する一方向クラッチの体格を小型化でき、それによってコストダウンを図ることができる技術を提供することにある。

（請求項１の発明）
本発明は、エンジンのクランク軸に連結されるリングギヤにスタータのピニオンギヤを噛み合わせ、スタータに内蔵されるモータの駆動トルクをピニオンギヤからリングギヤに伝達してエンジンを始動させるエンジン始動装置であって、スタータには、モータの駆動トルクをピニオンギヤに伝達する動力伝達経路に一方向クラッチが設けられ、エンジン側には、クランク軸とリングギヤとの間に一方向クラッチが設けられていることを特徴とする。

本発明では、エンジン側とスタータ側の両方にそれぞれ一方向クラッチを設けることで、クランキング時のエンジン回転変動をエンジン側のクラッチとスタータ側のクラッチの両方で吸収できる。その結果、両クラッチに掛かる負荷変動が軽減され、その負荷変動により生じる衝撃トルクが小さくなるため、両方のクラッチを小型化できる。特に、エンジン側のクラッチは、ピニオンギヤとリングギヤとのギヤ比が大きいため、スタータ側のクラッチと比較して、負荷変動の軽減によりクラッチ容量（体格）を小さくできるメリットが大きいと言える。
また、クラッチの小型化により、クラッチ周辺の部品も小型化できるため、耐久信頼性に優れたエンジン始動装置を提供できる。

（請求項２の発明）
請求項１に記載したエンジン始動装置において、エンジン側に設けられる一方向クラッチは、クランク軸に連結されるアウタと、リングギヤに連結されるインナと、アウタとインナとの間に配設されて両者間のトルク伝達を断続するクラッチ部材とを有し、アウタの回転速度がインナの回転速度を上回ると、クラッチ部材がインナの外周面から遠心分離してアウタとインナとの相対回転を許容することを特徴とする。

エンジン側の一方向クラッチは、エンジンが始動して、アウタの回転速度がインナの回転速度を上回ると、クラッチ部材がインナの外周面から遠心分離する（浮き上がる）ことで、クランク軸からリングギヤが確実に切り離される。これにより、ピニオンギヤがリングギヤに常時噛み合わされているスタータ側にエンジン回転が伝達されることはなく、スタータの連れ回りを確実に防止できる。
また、エンジン側の一方向クラッチは、エンジン始動後、クランク軸に連結されているアウタが常時回転しているが、クラッチ部材はインナの外周面に摺接することなく、インナの外周面から遠心分離するので、クラッチ機能を長期間に渡り維持でき、信頼性を確保できる。

（請求項３の発明）
請求項１または２に記載したエンジン始動装置において、スタータに設けられる一方向クラッチは、モータに駆動されて回転する駆動側回転体と、ピニオンギヤに連結される従動側回転体と、駆動側回転体と従動側回転体との間に配設されて両者間のトルク伝達を断続するクラッチ部材とを有し、従動側回転体の回転速度が駆動側回転体の回転速度を上回ると、クラッチ部材が駆動側回転体と従動側回転体との間で両者に摺接しながら駆動側回転体と従動側回転体との相対回転を許容することを特徴とする。

スタータに設けられる一方向クラッチは、従動側回転体の回転速度が駆動側回転体の回転速度を上回った状態でも、クラッチ部材が遠心分離することなく、駆動側回転体と従動側回転体との間で両者に摺接しながら駆動側回転体と従動側回転体との相対回転を許容するので、エンジン始動時にクラッチの係合ロスや遅れが発生することはなく、クラッチ部材を介して駆動側回転体と従動側回転体とを確実に係合できる。その結果、駆動側回転体の回転速度が従動側回転体の回転速度を上回るエンジン駆動時のトルク伝達を確実に行うことができる。

（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動装置において、スタータに設けられる一方向クラッチは、クラッチ部材に円柱形状のローラを用いるローラクラッチであることを特徴とする。
ローラクラッチでは、クラッチ係合時の作用点（駆動側回転体及び従動側回転体に係合するローラの係合点）がローラの特定部位に集中することはなく、クラッチ係合が行われる毎にローラの作用点が変化する。その結果、長期間の使用に伴うローラの偏摩耗を抑制できるので、エンジン始動時のトルク伝達を確実に行う必要のあるスタータの一方向クラッチに用いて好適である。

（請求項５の発明）
請求項１〜４に記載した何れかのエンジン始動装置において、ピニオンギヤとリングギヤとが常時噛み合わされていることを特徴とする。
本発明のエンジン始動装置は、スタータ側だけでなく、エンジン側にもクラッチを搭載しているので、エンジンの始動によりエンジン回転数がスタータ回転数を上回ると、エンジン側のクラッチが空転（遠心分離）してクランク軸からリングギヤが切り離される。このため、ピニオンギヤとリングギヤとが常時噛み合わされていても、エンジンの回転力がスタータ側に伝達されることはなく、スタータに搭載されるクラッチの消耗を抑制できる。また、ピニオンギヤとリングギヤとを常時噛み合わせることで、エンジン回転中の再始動も可能であり、電磁押込み式スタータでは出来ないエンジン始動方法にも対応できる。

（請求項６の発明）
請求項５に記載したエンジン始動装置において、エンジンの停止および再始動を自動制御するエンジン自動停止／再始動システムに使用されることを特徴とする。
エンジン自動停止／再始動システムでは、同システムを搭載していない車両と比較して、エンジンの始動回数が大幅に増加するため、始動時間の短縮及びエンジン始動時の騒音低減が大きな課題である。これに対し、本発明のエンジン始動装置は、スタータのピニオンギヤがエンジン側のリングギヤに常時噛み合わされているので、上記システムに使用されることで、エンジン始動時間の短縮及び始動時の騒音低減を実現できる。

本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。

図１はエンジン始動装置の全体断面図、図２はエンジン始動装置の概略図である。
実施例１に係るエンジン始動装置は、図２に示す様に、エンジン１を始動するための駆動トルクを発生するスタータ２を有し、このスタータ２のピニオンギヤ３がエンジン側のリングギヤ４に常時噛み合わされている。
スタータ２は、図１に示す様に、回転力を発生するモータ５と、このモータ５の通電回路（モータ回路と呼ぶ）に設けられるメイン接点（図示せず）を開閉する電磁スイッチ６と、モータ５の駆動トルクを増大して出力軸７に伝達する減速装置８と、出力軸７の回転をピニオンギヤ３に伝達するクラッチ９等より構成される。

モータ５は、ヨーク１０の内周に配置される界磁コイル１１と、ブラシ１２を介して界磁コイル１１に直列接続される電機子コイル１３とを備え、電磁スイッチ６によりメイン接点が閉操作されると、バッテリ（図示せず）から給電されて、電機子コイル１３を有する電機子１４に回転力を発生する直流直巻電動機である。
電磁スイッチ６は、バッテリから通電されて電磁石を形成する励磁コイルと、電磁石に吸引されて作動するプランジャと、電磁石の吸引力が消滅した時にプランジャを押し戻すためのリターンスプリング等より構成され、プランジャの作動に応じてメイン接点を開閉操作する。

メイン接点は、２本の外部端子１５、１６（図１参照）を介してモータ回路に接続される一組の固定接点（図示せず）と、プランジャによって駆動される可動接点（図示せず）とで形成され、この可動接点が一組の固定接点に当接して両固定接点間を導通することでメイン接点が閉状態となり、可動接点が一組の固定接点から離れて両固定接点間の導通が遮断されることでメイン接点が開状態となる。
減速装置８は、電機子１４の回転軸（電機子軸１７と呼ぶ）の端部に形成された太陽歯車１８と、緩衝装置（下述する）を介して回転規制された内歯歯車１９と、両歯車１８、１９に噛み合う複数の遊星歯車２０とを有し、この遊星歯車２０が自転しながら太陽歯車１８の周囲を公転する周知の遊星歯車減速機である。

緩衝装置は、摩擦力によって回転規制される回転ディスク２１を有し、この回転ディスク２１の静止トルクを越える過大トルクが内歯歯車１９に加わると、摩擦力に抗して回転ディスク２１が滑る（回転する）ことにより、内歯歯車１９の回転が許容されて過大トルクを吸収する。
出力軸７は、減速装置８を介して電機子軸１７と同軸線上に配置され、一端側が軸受２２を介してフロントハウジング２３に回転自在に支持され、他端側が減速装置８に連結されて、遊星歯車２０の公転運動が伝達されて回転する。
ピニオンギヤ３は、クラッチ９の反モータ側に配置され、出力軸７の外周に軸受２４を介して支持されている。

クラッチ９は、図３に示す様に、出力軸７の外周にスプライン結合されるアウタ２５と、このアウタ２５の内径側に配置され、且つピニオンギヤ３と一体に設けられたインナ２６と、アウタ２５とインナ２６との間に形成されるくさび状のカム室２７に配置されるローラ２８と、このローラ２８をカム室２７の狭小方向（図示左方向）へ付勢するスプリング２９等より構成される。
このクラッチ９は、モータ５の駆動トルクが出力軸７を介してアウタ２５に伝達されると、アウタ２５とインナ２６との間にローラ２８が挟み込まれてアウタ２５とインナ２６とがロックされることにより、アウタ２５の回転がインナ２６に伝達されて両者が一体に回転する。

また、エンジン１の始動により、エンジン１の回転がリングギヤ４からピニオンギヤ３に伝達されてインナ２６の回転速度がアウタ２５の回転速度を上回ると、ローラ２８がスプリング２９を圧縮しながらカム室２７の反狭小方向へ移動してアウタ２５とインナ２６とが相対回転する。その結果、インナ２６の回転がアウタ２５に伝達されることはなく、エンジン１の回転から電機子１４のオーバランを防止できる。つまり、上記クラッチ９は、アウタ２５からインナ２６へのトルク伝達を許容し、インナ２６からアウタ２５へのトルク伝達を遮断する一方向クラッチ９として構成されている。但し、ローラ２８は、インナ２６の回転速度がアウタ２５の回転速度を上回った状態でインナ２６の外周面から遠心分離する（浮き上がる）ことはなく、アウタ２５の内周面及びインナ２６の外周面に摺接しながら空転している。言い換えると、ローラ２８がインナ２６の外周面から遠心分離しない様にスプリング２９の荷重が調整されている。

一方、エンジン側のリングギヤ４は、図４に示す様に、エンジン１のクランク軸３０に取り付けられるフライホイール３１に一組のシール付きベアリング３２、３３を介して相対回転自在に組み付けられると共に、一方向クラッチ３４を介してフライホイール３１に連結されている。
フライホイール３１は、エンジンブロック３５の外側に取り出されたクランク軸３０の端部にボルト３６で固定されている。

ベアリング３２、３３は、それぞれ外輪と内輪との間に複数のボール３２ａ、３３ａを転動自在に配置して構成される周知のボールベアリングであり、且つボール３２ａ、３３ａの左右両側に外輪と内輪との間を液密にシールするシール部材３２ｂ、３３ｂを有している。このベアリング３２、３３は、クラッチ３４を挟んで内周側と外周側とに配置され、且つ両ベアリング３２、３３によって区画される閉空間に高機能グリースが封入され、このグリースによってクラッチ３４、及び両ベアリング３２、３３の潤滑が行われる。
なお、ベアリング３２、３３のシール部材３２ｂ、３３ｂは、ボール３２ａ、３３ａの反クラッチ側（ベアリング３２はボール３２ａの図示右側、ベアリング３３はボール３３ａの図示左側）だけに設けても良い。

クラッチ３４は、図５に示す様に、フライホイール３１と一体に設けられたアウタ３７と、リングギヤ４と一体に設けられたインナ３８、及びアウタ３７とインナ３８との間に配置されるクラッチ部材（例えばスプラグ３９）より構成される。このクラッチ３４は、スタータ２の駆動トルクをクランク軸３０に伝達してエンジン１を始動する時、即ち、ピニオンギヤ３からリングギヤ４に駆動トルクが伝達されると、図５（ａ）に示す様に、スプラグ３９を介してインナ３８とアウタ３７とがロックされることで、インナ３８の回転がアウタ３７に伝達されて両者が一体に回転する。また、エンジン１の始動によってアウタ３７の回転速度がインナ３８の回転速度を上回ると、図５（ｂ）に示す様に、インナ３８の外周面からスプラグ３９が遠心分離してアウタ３７とインナ３８との間が切り離され、アウタ３７からインナ３８へのトルク伝達が遮断される。

次に、エンジン始動装置の作動を説明する。
電磁スイッチ６によりモータ回路のメイン接点が閉操作されると、バッテリからモータ５に給電されて電機子１４に回転力が発生し、その電機子１４の回転が減速装置８で減速されて出力軸７に伝達され、更にクラッチ９を介してピニオンギヤ３に伝達される。これにより、スタータ２の駆動トルクがピニオンギヤ３からリングギヤ４に伝達され、そのリングギヤ４の回転がクラッチ３４を介してフライホイール３１に伝達されると、フライホイール３１が結合されたクランク軸３０に駆動トルクが伝達されてクランキングを開始する。

クランキングからエンジン１が完爆してクランク軸３０の回転が上昇する（クラッチ３４のインナ３８よりアウタ３７の方が高速で回転する）と、スプラグ３９がインナ３８の外周面から遠心分離して、リングギヤ４がクランク軸３０から切り離されることにより、クランク軸３０の回転がリングギヤ４に伝達されることはない。
また、電磁スイッチ６によりメイン接点が開操作されると、バッテリからモータ５への電力供給が停止されて、電機子１４の回転が停止する。

（実施例１の効果）
本実施例のエンジン始動装置１は、エンジン側とスタータ側の両方にそれぞれ一方向クラッチ９、３４を配置しているので、クランキング時のエンジン回転変動をエンジン側のクラッチ３４とスタータ側のクラッチ９の両方で吸収できる。これにより、スタータ側あるいはエンジン側にクラッチを１個だけ配置した場合と比較すると、図６（ａ）に示す様に、エンジンの回転変動幅（負荷変動）が小さくなるため、両クラッチ９、３４に掛かる衝撃トルク〔図６（ｂ）参照〕が軽減される。その結果、両方のクラッチ９、３４を小型化できる。特に、エンジン側のクラッチ３４は、ピニオンギヤ３とリングギヤ４とのギヤ比（図１２参照）が大きいため、スタータ側のクラッチ９と比較して、負荷変動の軽減によりクラッチ容量（体格）を小さくできるメリットが大きいと言える。
また、クラッチ３４の小型化により、クラッチ周辺の部品も小型化できるため、耐久信頼性に優れたエンジン始動装置を提供できる。

更に、エンジン側のクラッチ３４は、エンジン１が始動してアウタ３７の回転速度がインナ３８の回転速度を上回ると、図５（ｂ）に示す様に、スプラグ３９がインナ３８の外周面から遠心分離してクランク軸３０からリングギヤ４が確実に切り離される。これにより、スタータ側にエンジン回転が伝達されることはなく、エンジン１の回転によるスタータ２の連れ回りを確実に防止できる。
また、エンジン側の一方向クラッチ３４は、エンジン始動後、クランク軸３０に連結されているアウタ３７が常時回転しているが、スプラグ３９はインナ３８の外周面に摺接することなく、インナ３８の外周面から遠心分離しているので、クラッチ機能を長期間に渡り維持でき、信頼性を確保できる。

一方、スタータ２に設けられるクラッチ９は、エンジン１の始動によってインナ２６の回転速度がアウタ２５の回転速度を上回った状態でも、ローラ２８がインナ２６の外周面から遠心分離することはなく、アウタ２５の内周面とインナ２６の外周面とに摺接しながら空転するので、エンジン始動時にクラッチ９の係合ロスや遅れが発生することはなく、ローラ２８を介してアウタ２５とインナ２６とを確実に係合できる。その結果、エンジン駆動時のトルク伝達を確実に行うことができる。
また、スタータ側のクラッチ９は、クラッチ部材に円柱形状のローラ２８を用いるローラクラッチであるため、クラッチ係合時の作用点がローラ２８の特定部位に集中することはなく、クラッチ係合が行われる毎にローラ２８の作用点が変化する。その結果、長期間の使用に伴うローラ２８の偏摩耗を抑制できるので、エンジン始動時のトルク伝達を確実に行う必要のあるスタータ２の一方向クラッチ９に用いて好適である。

なお、本実施例のエンジン始動装置は、エンジン１の停止及び再始動を自動制御するエンジン自動停止／再始動システムを搭載する車両に適用できる。
同システムは、例えば、車両が交差点での信号ストップあるいは渋滞等で停車した時に、エンジン１を一旦自動停止させ、その後、所定の始動操作が成された時（例えば、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに踏み替えた時）に、エンジン１を自動的に再始動させる周知のシステム（一般にアイドルストップシステム、あるいはエコランシステム等と呼ばれている）である。

このシステムを搭載する車両では、停車する度にエンジン１の自動停止／再始動を行うため、上記システムを搭載していない通常の車両に比べると、エンジン１の始動回数が大幅に増加する。このため、上記システムに従来の電磁押込み式スタータを使用すると、再始動時の始動時間が長くなるだけでなく、再始動の度にギヤ同士の噛み合い音が発生するため、運転者に不快な感情を与える恐れがある。
これに対し、実施例１に記載したエンジン始動装置は、ピニオンギヤ３がエンジン側のリングギヤ４に常時噛み合わされている常時噛合い式スタータ２を採用しているため、電磁押込み式スタータを使用した場合と比較して始動時間を大幅に短縮でき、運転者にとってストレスの無いエンジン始動が可能である。また、再始動の度にピニオンギヤ３をリングギヤ４に噛み合わせる必要がないので、エンジン始動時の騒音を低減でき、静粛性の点でも電磁押込み式スタータより優れている。

図７はエンジン始動装置の全体断面図、図８はエンジン始動装置のエンジン側の構造を示す断面図である。
この実施例２では、実施例１に記載した一組のベアリング３２、３３のうち、クラッチ３４の外周側に配置されるベアリング３３の代りにオイルシール４０を採用し、このオイルシール４０とクラッチ３４の内周側に配置されるベアリング３２との間に高機能グリースが封入されている。
オイルシール４０を採用することでシール機能が向上するため、グリースの漏れを防止でき、信頼性の向上に寄与する。特に、オイルシール４０とベアリング３２との間に封入されたグリースは、エンジン回転時の遠心力で外周側へ流れるため、クラッチ３４の外周側にシール性に優れるオイルシール４０を配置することで、グリースの漏れを確実に防止できる。

また、オイルシール４０とベアリング３２とで区画される閉空間（クラッチ３４が配置される空間）にエンジンオイルを導入してクラッチ３４を潤滑することも考えられるが、この場合、エンジンオイルを流すための通路を形成するためにエンジン１の改造が必要となる。これに対し、本実施例の構成によれば、エンジン１の改造が不要であり、クラッチ３４が配置される空間にグリースを封入するだけの簡単な潤滑構造で良いため、エンジンオイルによる潤滑構造と比較して、大幅なコスト低減を図ることができ、且つリングギヤ＆フライホイールＡｓｓｙでの品質保証が可能となる。
また、クラッチ構造が簡単で、クラッチ３４の長寿命化と耐摩耗性を両立でき、汎用性のあるエンジン始動装置を提供できる。

（変形例）
スタータ２に搭載される一方向クラッチ９は、クラッチ部材であるローラ２８の代わりに、カムあるいはスプラグを用いることも可能であり、インナ２６の回転速度がアウタ２５の回転速度を上回った状態で、クラッチ部材がインナ２６の外周面から遠心分離しない構成であれば良い。
また、エンジン側のクラッチ３４は、図９に示すカムクラッチあるいは図１０に示すローラクラッチを採用することもできる。

また、スタータ２に搭載される一方向クラッチ９は、本発明の駆動側回転体にアウタ２５、従動側回転体にインナ２６を配置しているが、その逆の構成でも良い。つまり、出力軸７と一体に回転するインナと、ピニオンギヤ３に連結されたアウタとを有し、エンジン始動時にインナからアウタへトルク伝達を行い、アウタに連結されたピニオンギヤ３にモータ５の駆動トルクを伝達する構成でも良い。

エンジン始動装置の全体断面図である（実施例１）。 エンジン始動装置の概略図である。 スタータに搭載される一方向クラッチの断面図である。 エンジン始動装置のエンジン側の構造を示す断面図である（実施例１）。 エンジン側の一方向クラッチの断面図である。 （ａ）クランキング時のエンジン及びスタータの回転変動を示すグラフ、（ｂ）回転変動により生じる衝撃トルクを示すグラフである（スタータ側とエンジン側の両方にクラッチを搭載した場合）。 エンジン始動装置の全体断面図である（実施例２）。 エンジン始動装置のエンジン側の構造を示す断面図である（実施例２）。 カムクラッチの断面図である（変形例）。 ローラクラッチの断面図である（変形例）。 （ａ）クランキング時のエンジン及びスタータの回転変動を示すグラフ、（ｂ）回転変動により生じる衝撃トルクを示すグラフである（スタータ側またはエンジン側の何方か一方にクラッチを搭載した場合）。 エンジン側に搭載されるクラッチとスタータ側に搭載されるクラッチとの体格（クラッチ容量）を比較した表である。

符号の説明

１ エンジン
２ スタータ
３ ピニオンギヤ
４ リングギヤ
５ モータ
９ スタータに搭載される一方向クラッチ
２５ アウタ（駆動側回転体）
２６ インナ（従動側回転体）
２８ ローラ（クラッチ部材）
３０ クランク軸
３４ エンジン側の一方向クラッチ
３７ アウタ
３８ インナ
３９ スプラグ（クラッチ部材）
４０ オイルシール

Claims (6)

1. エンジンのクランク軸に連結されるリングギヤにスタータのピニオンギヤを噛み合わせ、前記スタータに内蔵されるモータの駆動トルクを前記ピニオンギヤから前記リングギヤに伝達して前記エンジンを始動させるエンジン始動装置であって、
   前記スタータには、前記モータの駆動トルクを前記ピニオンギヤに伝達する動力伝達経路に一方向クラッチが設けられ、
   前記エンジン側には、前記クランク軸と前記リングギヤとの間に一方向クラッチが設けられていることを特徴とするエンジン始動装置。
2. 請求項１に記載したエンジン始動装置において、
   前記エンジン側に設けられる一方向クラッチは、前記クランク軸に連結されるアウタと、前記リングギヤに連結されるインナと、前記アウタと前記インナとの間に配設されて両者間のトルク伝達を断続するクラッチ部材とを有し、前記アウタの回転速度が前記インナの回転速度を上回ると、前記クラッチ部材が前記インナの外周面から遠心分離して前記アウタと前記インナとの相対回転を許容することを特徴とするエンジン始動装置。
3. 請求項１または２に記載したエンジン始動装置において、
   前記スタータに設けられる一方向クラッチは、前記モータに駆動されて回転する駆動側回転体と、前記ピニオンギヤに連結される従動側回転体と、前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間に配設されて両者間のトルク伝達を断続するクラッチ部材とを有し、前記従動側回転体の回転速度が前記駆動側回転体の回転速度を上回ると、前記クラッチ部材が前記駆動側回転体と前記従動側回転体との間で両者に摺接しながら前記駆動側回転体と前記従動側回転体との相対回転を許容することを特徴とするエンジン始動装置。
4. 請求項１〜３に記載した何れかのエンジン始動装置において、
   前記スタータに設けられる一方向クラッチは、前記クラッチ部材に円柱形状のローラを用いるローラクラッチであることを特徴とするエンジン始動装置。
5. 請求項１〜４に記載した何れかのエンジン始動装置において、
   前記ピニオンギヤと前記リングギヤとが常時噛み合わされていることを特徴とするエンジン始動装置。
6. 請求項５に記載したエンジン始動装置において、
   前記エンジンの停止および再始動を自動制御するエンジン自動停止／再始動システムに使用されることを特徴とするエンジン始動装置。
   

Images