JP2007239540A - Internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress reverse rotation of a crankshaft in engine stall, without increasing friction of the crankshaft. <P>SOLUTION: An internal combustion engine comprises: a starter motor 18; and a constant mesh starting system 10 having a ring gear 15 to which torque of the starter motor 18 is transmitted, and a one-way clutch 13 disposed between the ring gear 15 and the crankshaft 1 of the engine, in which the torque is transmitted between the ring gear 15 and the crankshaft 1 only when the ring gear 15 is about to relatively rotate in a normal rotation direction with respect to the crankshaft 1. The internal combustion engine further comprises an oil seal member 16 supporting the ring gear 15 with a force permitting the normal rotation of the ring gear 15 by the torque of the starter motor 18 and restricting the reverse rotation of the ring gear 15 by the torque of the crankshaft 1 in the stop of the engine. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine.

従来、車両用などの内燃機関では、スタータモータでトルクを発生させ、このトルクをクランクシャフトへと伝達することにより機関を始動するようにしている。ここで、スタータモータで発生したトルクをクランクシャフトへと伝達する装置として、スタータモータのピニオンギアとクランクシャフトに固定されたリングギアとが常時噛合わされている常時噛合式始動装置が知られている（例えば特許文献１参照）。   Conventionally, in an internal combustion engine for a vehicle or the like, torque is generated by a starter motor, and the torque is transmitted to a crankshaft so as to start the engine. Here, as a device for transmitting the torque generated by the starter motor to the crankshaft, there is known an always-meshing starter in which a pinion gear of the starter motor and a ring gear fixed to the crankshaft are constantly meshed. (For example, refer to Patent Document 1).

図２に示すように、この内燃機関は、大きくはクランクシャフト１、及び常時噛合式始動装置１０を備えて構成されている。常時噛合式始動装置１０は、スプラグ式のワンウェイクラッチ１３、リングギア１９、及びスタータモータ１８を備えて構成されている。クランクシャフト１は内燃機関のピストンと連結し、同ピストンの往復運動を回転運動に変換する。クランクシャフト１の端部においてフライホイール２及び常時噛合式始動装置１０のアウターレース支持プレート１１がボルト３により締結固定され、フライホイール２及びアウターレース支持プレート１１はクランクシャフト１と一体回転する。アウターレース支持プレート１１の外周縁部には、円筒状のアウターレース１２が取り付けられている。このアウターレース１２の内周にはスプラグ式のワンウェイクラッチ１３が設けられている。さらに、このワンウェイクラッチ１３の内周にはアウターレース１２に対向するようにインナーレース１４が設けられている。インナーレース１４は、リングギア１９の内周縁部に取り付けられており、リングギア１９の外周縁部には、リング状のギア部１９ａが設けられている。このギア部１９ａには、スタータモータ１８の出力軸１８ｂに設けられるピニオンギア１８ａが噛合わされている。インナーレース１４とクランクシャフト１との間にはベアリング４が設けられ、インナーレース１４はクランクシャフト１に対して相対回転可能である。   As shown in FIG. 2, the internal combustion engine is largely configured to include a crankshaft 1 and a constant-mesh starter 10. The constant-mesh starter 10 includes a sprag type one-way clutch 13, a ring gear 19, and a starter motor 18. The crankshaft 1 is connected to a piston of the internal combustion engine, and converts the reciprocating motion of the piston into rotational motion. At the end of the crankshaft 1, the flywheel 2 and the outer race support plate 11 of the constant mesh starter 10 are fastened and fixed by bolts 3, and the flywheel 2 and the outer race support plate 11 rotate integrally with the crankshaft 1. A cylindrical outer race 12 is attached to the outer peripheral edge of the outer race support plate 11. A sprag type one-way clutch 13 is provided on the inner periphery of the outer race 12. Further, an inner race 14 is provided on the inner periphery of the one-way clutch 13 so as to face the outer race 12. The inner race 14 is attached to the inner peripheral edge portion of the ring gear 19, and a ring-shaped gear portion 19 a is provided on the outer peripheral edge portion of the ring gear 19. A pinion gear 18a provided on the output shaft 18b of the starter motor 18 is meshed with the gear portion 19a. A bearing 4 is provided between the inner race 14 and the crankshaft 1, and the inner race 14 can rotate relative to the crankshaft 1.

次に、スプラグ式のワンウェイクラッチ１３の構造及び動作態様について図３を参照して説明する。
図３に示すように、複数のスプラグ１３ａを有するワンウェイクラッチ１３は、アウターレース１２とインナーレース１４との間に設けられている。ここで、ワンウェイクラッチ１３は、インナーレース１４がアウターレース１２に対して特定の一方向（以下、正回転方向とする）に相対回転しようとするときに、インナーレース１４とアウターレース１２とを係合させて一体回転させる。 Next, the structure and operation mode of the sprag type one-way clutch 13 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, the one-way clutch 13 having a plurality of sprags 13 a is provided between the outer race 12 and the inner race 14. Here, the one-way clutch 13 engages the inner race 14 and the outer race 12 when the inner race 14 tries to rotate relative to the outer race 12 in a specific direction (hereinafter referred to as a forward rotation direction). Combine and rotate together.

例えば、図３に示すように、アウターレース１２が停止しているときにインナーレース１４が図の矢印の回転方向に回転しようとするときには、スプラグ１３ａが起き上がる（スプラグ１３ａがその中心周りに左回転する）。なお、図の矢印の回転方向は上記正回転方向である。そうすると、スプラグ１３ａとアウターレース１２との間、及びスプラグ１３ａとインナーレース１４との間に摩擦が生じ、アウターレース１２及びインナーレース１４がスプラグ１３ａにより固定されて係合状態となる。このように、インナーレース１４がアウターレース１２に対して正回転方向に相対回転しようとすると、スプラグ１３ａがインナーレース１４及びアウターレース１２を係合させて一体回転させる。   For example, as shown in FIG. 3, when the outer race 12 is stopped and the inner race 14 tries to rotate in the direction of the arrow in the figure, the sprag 13a rises (the sprag 13a rotates counterclockwise around its center). To do). In addition, the rotation direction of the arrow of a figure is the said normal rotation direction. Then, friction is generated between the sprag 13a and the outer race 12, and between the sprag 13a and the inner race 14, and the outer race 12 and the inner race 14 are fixed by the sprag 13a to be in an engaged state. In this way, when the inner race 14 tries to rotate relative to the outer race 12 in the normal rotation direction, the sprag 13a engages the inner race 14 and the outer race 12 to rotate integrally.

また、アウターレース１２の回転速度がインナーレース１４の回転速度以上のときには、スプラグ１３ａが倒れる（スプラグ１３ａがその中心周りに右回転する）。そうすると、スプラグ１３ａはアウターレース１２及びインナーレース１４と摺動するようになり、アウターレース１２及びインナーレース１４の係合状態が解放される。このように、インナーレース１４がアウターレース１２に対して図の矢印の回転方向と逆の方向（以下、逆回転方向とする）に相対回転しようとするときには、インナーレース１４とアウターレース１２との係合状態が解放される。   Further, when the rotational speed of the outer race 12 is equal to or higher than the rotational speed of the inner race 14, the sprag 13a falls down (the sprag 13a rotates clockwise around its center). Then, the sprag 13a comes to slide with the outer race 12 and the inner race 14, and the engagement state of the outer race 12 and the inner race 14 is released. Thus, when the inner race 14 tries to rotate relative to the outer race 12 in the direction opposite to the rotation direction of the arrow in the figure (hereinafter referred to as the reverse rotation direction), the inner race 14 and the outer race 12 The engaged state is released.

次に、このようなワンウェイクラッチ１３を有する常時噛合式始動装置１０を備える内燃機関の動作態様について説明する。
機関始動時においてスタータモータ１８により出力軸１８ｂが回転させられると、出力軸１８ｂのトルクがピニオンギア１８ａを介してリングギア１９へと伝達され、リングギア１９及びインナーレース１４が正回転方向に回転させられる。このとき、クランクシャフト１及びアウターレース１２は停止しているため、インナーレース１４がアウターレース１２に対して正回転方向に相対回転しようとしている状態となり、ワンウェイクラッチ１３が係合状態となる。これにより、リングギア１９へと伝達されたトルクはワンウェイクラッチ１３を介してクランクシャフト１へと伝達されてクランクシャフト１が回転させられる。 Next, an operation mode of the internal combustion engine provided with the constantly meshing starter 10 having such a one-way clutch 13 will be described.
When the output shaft 18b is rotated by the starter motor 18 when the engine is started, the torque of the output shaft 18b is transmitted to the ring gear 19 via the pinion gear 18a, and the ring gear 19 and the inner race 14 rotate in the forward rotation direction. Be made. At this time, since the crankshaft 1 and the outer race 12 are stopped, the inner race 14 is about to rotate relative to the outer race 12 in the normal rotation direction, and the one-way clutch 13 is engaged. As a result, the torque transmitted to the ring gear 19 is transmitted to the crankshaft 1 via the one-way clutch 13 and the crankshaft 1 is rotated.

その後、内燃機関が完爆してリングギア１９から伝達されるトルクによることなく同機関が自立回転するようになると、クランクシャフト１の回転速度がリングギア１９の回転速度以上となる。すなわち、リングギア１９がクランクシャフト１に対して逆回転方向に相対回転するようになり、ワンウェイクラッチ１３における係合状態が解放される。なお、機関が自立回転するようになった後においては、クランクシャフト１からリングギア１９へはトルクが伝達されないため、スタータモータ１８の回転が停止するとともにリングギア１９の回転も停止する。
特開２０００−２７４３３７号公報 Thereafter, when the internal combustion engine completes explosion and the engine rotates independently of the torque transmitted from the ring gear 19, the rotational speed of the crankshaft 1 becomes equal to or higher than the rotational speed of the ring gear 19. That is, the ring gear 19 rotates relative to the crankshaft 1 in the reverse rotation direction, and the engaged state in the one-way clutch 13 is released. Since the torque is not transmitted from the crankshaft 1 to the ring gear 19 after the engine starts to rotate independently, the rotation of the starter motor 18 is stopped and the rotation of the ring gear 19 is also stopped.
JP 2000-274337 A

ところで、一般的な内燃機関においては、機関停止時にクランクシャフト１を所定の基準回転位置に停止させるようにしている。そして、次回始動時に同基準回転位置に基づいてクランクシャフト１の回転位置を算出するとともに、同回転位置に基づいて機関の各種制御を実行するようにしている。しかし、機関の停止に際してピストンの圧縮反力がクランクシャフト１に働き、クランクシャフト１が通常の駆動時における回転方向と逆の方向に回転することがある。このように機関の停止に際してクランクシャフト１に逆回転方向の回転が生じると、クランクシャフト１を基準回転位置に停止させることができないおそれがある。その結果、次回始動時にクランクシャフト１の正確な回転位置を算出することができず、機関の早期始動に支障をきたすおそれがある。   By the way, in a general internal combustion engine, the crankshaft 1 is stopped at a predetermined reference rotational position when the engine is stopped. At the next start, the rotational position of the crankshaft 1 is calculated based on the reference rotational position, and various controls of the engine are executed based on the rotational position. However, when the engine is stopped, the compression reaction force of the piston acts on the crankshaft 1, and the crankshaft 1 may rotate in a direction opposite to the rotation direction during normal driving. Thus, when the crankshaft 1 rotates in the reverse rotation direction when the engine is stopped, the crankshaft 1 may not be stopped at the reference rotation position. As a result, the exact rotational position of the crankshaft 1 cannot be calculated at the next start, which may hinder early engine start.

ここで、図４に示すように、停止しているインナーレース１４に対してアウターレース１２が図の矢印の方向（逆回転方向）に回転しようとしている状態は、換言すればインナーレース１４がアウターレース１２に対して正回転方向に相対回転しようとしている状態である。このため、このようなときであっても、ワンウェイクラッチ１３のスプラグ１３ａによってアウターレース１２及びインナーレース１４が係合状態となる。   Here, as shown in FIG. 4, the state in which the outer race 12 is about to rotate in the direction of the arrow (reverse rotation direction) with respect to the stopped inner race 14 is, in other words, the inner race 14 is the outer race 14. In this state, the race 12 is about to rotate relative to the race 12 in the forward rotation direction. For this reason, even in such a case, the outer race 12 and the inner race 14 are engaged by the sprags 13a of the one-way clutch 13.

すなわち、特許文献１に記載の始動装置においては、機関停止時にクランクシャフト１に逆回転が生じると、停止しているインナーレース１４に対してクランクシャフト１と一体回転するアウターレース１２が逆回転方向に回転する状態となる。このため、アウターレース１２及びインナーレース１４が係合状態となり、クランクシャフト１のトルクがリングギア１９に伝達されることとなる。そして、リングギア１９に伝達されたトルクは、ピニオンギア１８ａを介してスタータモータ１８に伝達されるため、スタータモータ１８を回転させようとするときの抵抗がクランクシャフト１に作用することとなる。しかし、この抵抗によってはクランクシャフト１の逆回転方向の回転を防止することはできない。また、クランクシャフト１の逆回転方向の回転を抑制するような装置を設けることも考えられるが、このような装置は概ねクランクシャフト１の正回転時のフリクションも増大させることとなり、燃費の悪化を招くおそれがある。   That is, in the starting device described in Patent Document 1, when reverse rotation occurs in the crankshaft 1 when the engine is stopped, the outer race 12 that rotates integrally with the crankshaft 1 with respect to the stopped inner race 14 is reversely rotated. Rotate to For this reason, the outer race 12 and the inner race 14 are engaged, and the torque of the crankshaft 1 is transmitted to the ring gear 19. The torque transmitted to the ring gear 19 is transmitted to the starter motor 18 via the pinion gear 18a, so that resistance when attempting to rotate the starter motor 18 acts on the crankshaft 1. However, this resistance cannot prevent the crankshaft 1 from rotating in the reverse rotation direction. It is also conceivable to provide a device that suppresses the rotation of the crankshaft 1 in the reverse rotation direction. However, such a device generally increases the friction during the forward rotation of the crankshaft 1, thereby reducing fuel consumption. There is a risk of inviting.

本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クランクシャフトのフリクションを増大させることなく機関停止時におけるクランクシャフトの逆回転を抑制することのできる内燃機関を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an internal combustion engine capable of suppressing reverse rotation of the crankshaft when the engine is stopped without increasing the friction of the crankshaft. .

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、スタータモータと、スタータモータのトルクが伝達される駆動部材と、前記駆動部材と機関のクランクシャフトとの間に設けられるワンウェイクラッチとを有し、前記駆動部材が前記クランクシャフトに対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ前記駆動部材と前記クランクシャフトとの間でトルクが伝達される常時噛合式始動装置を備える内燃機関において、前記スタータモータのトルクによる前記駆動部材の正回転を許容し且つ前記機関の停止時における前記クランクシャフトのトルクによる前記駆動部材の逆回転を規制することのできる力で前記駆動部材を支持する支持手段を備えることを要旨としている。 In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 includes a starter motor, a drive member to which a torque of the starter motor is transmitted, and a one-way clutch provided between the drive member and a crankshaft of the engine. Torque of the starter motor in an internal combustion engine provided with a constant-mesh starter that transmits torque between the drive member and the crankshaft only when trying to rotate in the forward rotation direction relative to the crankshaft And a supporting means for supporting the driving member with a force capable of allowing forward rotation of the driving member by the force and restricting reverse rotation of the driving member by torque of the crankshaft when the engine is stopped. It is said.

同構成によれば、支持手段は、スタータモータのトルクによる駆動部材の正回転を許容することのできる力で駆動部材を支持しているため、スタータモータによる機関始動に支障が生じることはない。また、支持手段は、機関の停止時におけるクランクシャフトのトルクによる駆動部材の逆回転を規制することのできる力で駆動部材を支持しているため、クランクシャフトの逆回転方向のトルクが駆動部材に伝達されるときにクランクシャフトの逆回転を規制することができる。さらに、内燃機関が自立回転しているとき、すなわち駆動部材がクランクシャフトに対して逆回転方向に相対回転しようとするときにはワンウェイクラッチの係合状態が解放されるため、支持手段によってクランクシャフトの正回転が妨げられることはない。その結果、クランクシャフトのフリクションを増大させることなく機関停止時におけるクランクシャフトの逆回転を抑制することができる。   According to this configuration, the support means supports the drive member with a force capable of allowing the rotation of the drive member by the torque of the starter motor, so that the start of the engine by the starter motor is not hindered. Further, since the support means supports the drive member with a force capable of restricting the reverse rotation of the drive member due to the crankshaft torque when the engine is stopped, the torque in the reverse rotation direction of the crankshaft is applied to the drive member. When transmitted, the reverse rotation of the crankshaft can be restricted. Further, when the internal combustion engine is rotating independently, that is, when the drive member is about to rotate relative to the crankshaft in the reverse rotation direction, the engagement state of the one-way clutch is released, so Rotation is not hindered. As a result, the reverse rotation of the crankshaft when the engine is stopped can be suppressed without increasing the crankshaft friction.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関において、前記支持手段は、クランクシャフトのトルクによる駆動部材の逆回転を規制することのできる最小の力で前記駆動部材を支持することを要旨としている。   According to a second aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first aspect, the support means supports the drive member with a minimum force capable of regulating the reverse rotation of the drive member due to the torque of the crankshaft. This is the gist.

同構成によれば、支持手段は、クランクシャフトのトルクによる駆動部材の逆回転を規制することのできる最小の力で駆動部材を支持している。その結果、スタータモータのトルクをクランクシャフトへ伝達する際のフリクションロスを最小にすることができる。   According to this configuration, the support means supports the drive member with the minimum force that can restrict the reverse rotation of the drive member due to the crankshaft torque. As a result, the friction loss when transmitting the torque of the starter motor to the crankshaft can be minimized.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関において、前記支持手段は、前記内燃機関のシリンダブロックと前記駆動部材との間、若しくはオイルパンと前記駆動部材との間に配設されたオイルシール部材であることを要旨としている。   According to a third aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first or second aspect, the support means is between the cylinder block of the internal combustion engine and the drive member, or between an oil pan and the drive member. The gist of the present invention is that it is an oil seal member disposed on the surface.

一般に、常時噛合式始動装置を備える内燃機関においては、シリンダブロックとリングギアとの間、若しくはオイルパンとリングギアとの間にオイルシール部材を設け、部材間のオイル漏れを抑制するようにしている。   In general, in an internal combustion engine equipped with a constantly meshing starter, an oil seal member is provided between the cylinder block and the ring gear or between the oil pan and the ring gear so as to suppress oil leakage between the members. Yes.

この点、同構成によれば、内燃機関のシリンダブロックと駆動部材との間、若しくはオイルパンと駆動部材との間に配設されたオイルシール部材を利用しているため、駆動部材の逆回転を規制する手段を新たに設ける必要がない。   In this respect, according to the same configuration, since the oil seal member disposed between the cylinder block and the drive member of the internal combustion engine or between the oil pan and the drive member is used, the reverse rotation of the drive member is performed. There is no need to provide a new means for regulating the above.

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関において、前記駆動部材は、前記スタータモータに設けられるピニオンギアに噛合するリングギアであることを要旨としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the driving member is a ring gear that meshes with a pinion gear provided in the starter motor. Yes.

同構成によれば、機関の停止時にクランクシャフトが逆回転したときに生じるトルクは、ワンウェイクラッチを介してリングギアへと伝達される。このとき、スタータモータの出力軸の回転が停止していると、ピニオンギアとリングギアとの噛合い部分に衝撃荷重が作用するおそれがある。しかし、支持手段によってリングギアが逆回転方向に回転することが規制されるため、リングギアからピニオンギアへとトルクが伝達されることを抑制することができる。その結果、リングギアとピニオンギアとの噛合い部分に作用する衝撃荷重を緩和することができる。   According to this configuration, torque generated when the crankshaft rotates reversely when the engine is stopped is transmitted to the ring gear via the one-way clutch. At this time, if the rotation of the output shaft of the starter motor is stopped, an impact load may be applied to the meshing portion between the pinion gear and the ring gear. However, since the ring gear is restricted from rotating in the reverse rotation direction by the support means, it is possible to prevent torque from being transmitted from the ring gear to the pinion gear. As a result, the impact load acting on the meshing portion between the ring gear and the pinion gear can be reduced.

以下、本発明にかかる常時噛合式始動装置を備えた内燃機関を具体化した一実施形態について、図１を参照して説明する。なお、本発明にかかる内燃機関の基本構成は、図２に示した従来の内燃機関と同様であるため、同一の部材には同一の符号を付すことによりその説明を省略する。以下、両者の相違点を中心に説明する。   Hereinafter, an embodiment embodying an internal combustion engine provided with a constant-mesh starter according to the present invention will be described with reference to FIG. Since the basic configuration of the internal combustion engine according to the present invention is the same as that of the conventional internal combustion engine shown in FIG. 2, the same members are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. Hereinafter, the difference between the two will be mainly described.

図１に示すように、インナーレース１４にはリングギア１５が取り付けられている。リングギア１５には、その径方向の中央部近傍に円筒状の段差部１５ａが形成されている。また、段差部１５ａの外周面とクランクシャフト１の下方に設けられたオイルパン５との間には第１のオイルシール部材１６が設けられている。この第１のオイルシール部材１６のオイルパン５に当接する面は、同オイルパン５に固定されている。また、第１のオイルシール部材１６の段差部１５ａに当接する部分にはゴム及びスプリングで構成されるシールリップ１６ａが設けられている。シールリップ１６ａは、クランクシャフト１の方向に緊迫力を生じるように設定され、第１のオイルシール部材１６は段差部１５ａの外周面に押し付けられている。このような構成を有する第１のオイルシール部材１６は、リングギア１５の段差部１５ａに摺動可能に接触し、オイルパン５に貯留されるオイルの漏れを抑制している。また、段差部１５ａの内周面とアウターレース１２との間には、第２のオイルシール部材１７が設けられている。第２のオイルシール部材１７のアウターレース１２に当接する部分にはシールリップ１７ａが設けられている。第２のオイルシール部材１７は、アウターレース１２に摺動可能に接触し、ワンウェイクラッチ１３を潤滑するオイルの漏れを抑制している。リングギア１５のギア部１５ｂには、スタータモータ１８の出力軸１８ｂの端部に設けられるピニオンギア１８ａが噛合わされている。   As shown in FIG. 1, a ring gear 15 is attached to the inner race 14. The ring gear 15 is formed with a cylindrical step portion 15a in the vicinity of the central portion in the radial direction. A first oil seal member 16 is provided between the outer peripheral surface of the step portion 15 a and the oil pan 5 provided below the crankshaft 1. The surface of the first oil seal member 16 that contacts the oil pan 5 is fixed to the oil pan 5. Further, a seal lip 16a made of rubber and a spring is provided at a portion of the first oil seal member 16 that contacts the step portion 15a. The seal lip 16a is set so as to generate a pressing force in the direction of the crankshaft 1, and the first oil seal member 16 is pressed against the outer peripheral surface of the step portion 15a. The first oil seal member 16 having such a configuration is slidably in contact with the stepped portion 15 a of the ring gear 15 and suppresses leakage of oil stored in the oil pan 5. In addition, a second oil seal member 17 is provided between the inner peripheral surface of the step portion 15 a and the outer race 12. A seal lip 17 a is provided at a portion of the second oil seal member 17 that contacts the outer race 12. The second oil seal member 17 is slidably in contact with the outer race 12 and suppresses leakage of oil that lubricates the one-way clutch 13. A pinion gear 18 a provided at the end of the output shaft 18 b of the starter motor 18 is meshed with the gear portion 15 b of the ring gear 15.

ここで、上述のように、第１のオイルシール部材１６は、一方の面がオイルパン５に固定されるとともに他方の面が段差部１５ａの外周面に押し付けられている。このため、リングギア１５が回転すると、第１のオイルシール部材１６とリングギア１５との間に摩擦が生じる。この摩擦により生じる摩擦力により、リングギア１５には、同リングギア１５の回転を妨げるような、すなわちリングギア１５に伝達されたトルクを減衰させるようなトルク（以下、摩擦トルクＴｏとする）が働く。本実施形態にかかる内燃機関においては、この摩擦トルクＴｏが後述する値となるように第１のオイルシール部材１６の緊迫力を設定している。   Here, as described above, one surface of the first oil seal member 16 is fixed to the oil pan 5 and the other surface is pressed against the outer peripheral surface of the step portion 15a. For this reason, when the ring gear 15 rotates, friction is generated between the first oil seal member 16 and the ring gear 15. Due to the frictional force generated by this friction, the ring gear 15 has a torque (hereinafter referred to as a friction torque To) that prevents the rotation of the ring gear 15, that is, attenuates the torque transmitted to the ring gear 15. work. In the internal combustion engine according to the present embodiment, the tightening force of the first oil seal member 16 is set so that the friction torque To becomes a value described later.

まず、摩擦トルクＴｏの値を設定するために、スタータモータ１８からリングギア１５に伝達されるトルクＴｓ、及び機関停止時にクランクシャフト１からリングギア１５に伝達される逆回転方向のトルクＴｃを定義する。   First, in order to set the value of the friction torque To, a torque Ts transmitted from the starter motor 18 to the ring gear 15 and a reverse rotation direction torque Tc transmitted from the crankshaft 1 to the ring gear 15 when the engine is stopped are defined. To do.

トルクＴｓは、機関の始動に際してスタータモータ１８からピニオンギア１８ａを介してリングギア１５に伝達される正回転方向のトルクである。また、トルクＴｃは、機関の停止に際してクランクシャフト１からワンウェイクラッチ１３を介してリングギア１５に伝達される逆回転方向のトルクである。このトルクＴｃは、換言すると、ピストンに働く圧縮反力によりクランクシャフト１を逆回転方向に回転させようとする逆回転トルクから、この逆回転トルクを伝達する際の機関のフリクショントルク（トルクＴｏを除く）を減じたトルクである。なお、一般的な内燃機関においては、トルクＴｓとトルクＴｃとを比較するとトルクＴｓの方が大きな値となり、トルクＴｃがトルクＴｓを超える値となることはない。   The torque Ts is a torque in the forward rotation direction transmitted from the starter motor 18 to the ring gear 15 via the pinion gear 18a when the engine is started. The torque Tc is a torque in the reverse rotation direction transmitted from the crankshaft 1 to the ring gear 15 via the one-way clutch 13 when the engine is stopped. In other words, the torque Tc is the friction torque (torque To) of the engine when the reverse rotation torque is transmitted from the reverse rotation torque that rotates the crankshaft 1 in the reverse rotation direction by the compression reaction force acting on the piston. Excluding)). In a general internal combustion engine, when the torque Ts and the torque Tc are compared, the torque Ts has a larger value, and the torque Tc does not exceed the torque Ts.

このように定義されたトルクＴｃ，Ｔｓを用いると、本実施形態の内燃機関においては、摩擦トルクＴｏが以下の関係を満たすように設定されている。
Ｔｃ≦Ｔｏ＜Ｔｓ
そして、上記関係式を満たすように第１のオイルシール部材１６におけるシールリップ１６ａの緊迫力が設定することにより、オイルシール部材１６を、リングギア１５の逆回転を規制する支持手段としても用いるようにしている。 When the torques Tc and Ts defined in this way are used, in the internal combustion engine of the present embodiment, the friction torque To is set so as to satisfy the following relationship.
Tc ≦ To <Ts
The oil seal member 16 is also used as a support means for restricting the reverse rotation of the ring gear 15 by setting the tightening force of the seal lip 16a in the first oil seal member 16 so as to satisfy the above relational expression. I have to.

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に列記する作用効果が得られる。
（１）第１のオイルシール部材１６は、スタータモータ１８のトルクによるリングギア１５の正回転を許容することのできる力でリングギア１５を支持しているため、スタータモータ１８による機関始動に支障が生じることはない。また、第１のオイルシール部材１６は、機関の停止時におけるクランクシャフト１のトルクによるリングギア１５の逆回転を規制することのできる力でリングギア１５を支持しているため、クランクシャフト１の逆回転方向のトルクがリングギア１５に伝達されるときにクランクシャフト１の逆回転を規制することができる。さらに、内燃機関が自立回転しているとき、すなわちリングギア１５がクランクシャフト１に対して逆回転方向に相対回転しようとするときにはワンウェイクラッチ１３の係合状態が解放されるため、第１のオイルシール部材１６によってクランクシャフト１の正回転が妨げられることはない。その結果、クランクシャフト１のフリクションを増大させることなく機関停止時におけるクランクシャフト１の逆回転を抑制することができる。 As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the first oil seal member 16 supports the ring gear 15 with a force capable of allowing the ring gear 15 to rotate forward due to the torque of the starter motor 18, it interferes with the starter motor 18 starting the engine. Will not occur. In addition, the first oil seal member 16 supports the ring gear 15 with a force capable of restricting the reverse rotation of the ring gear 15 due to the torque of the crankshaft 1 when the engine is stopped. When torque in the reverse rotation direction is transmitted to the ring gear 15, the reverse rotation of the crankshaft 1 can be restricted. Further, when the internal combustion engine is rotating independently, that is, when the ring gear 15 is about to rotate relative to the crankshaft 1 in the reverse rotation direction, the engaged state of the one-way clutch 13 is released, so the first oil The seal member 16 does not prevent the crankshaft 1 from rotating forward. As a result, the reverse rotation of the crankshaft 1 when the engine is stopped can be suppressed without increasing the friction of the crankshaft 1.

（２）機関の停止時にクランクシャフト１が逆回転したときに生じるトルクは、ワンウェイクラッチ１３を介してリングギア１５へと伝達される。このとき、スタータモータ１８の出力軸１８ｂの回転が停止していると、ピニオンギア１８ａとリングギア１５との噛合い部分に衝撃荷重が作用するおそれがある。しかし、第１のオイルシール部材１６によってリングギア１５が逆回転方向に回転することが規制されるため、リングギア１５からピニオンギア１８ａへとトルクが伝達されることを抑制することができる。その結果、リングギア１５とピニオンギア１８ａとの噛合い部分に作用する衝撃荷重を緩和することができる。   (2) Torque generated when the crankshaft 1 rotates reversely when the engine is stopped is transmitted to the ring gear 15 via the one-way clutch 13. At this time, if the rotation of the output shaft 18 b of the starter motor 18 is stopped, an impact load may be applied to the meshing portion between the pinion gear 18 a and the ring gear 15. However, since the first oil seal member 16 restricts the ring gear 15 from rotating in the reverse rotation direction, torque can be prevented from being transmitted from the ring gear 15 to the pinion gear 18a. As a result, the impact load acting on the meshing portion between the ring gear 15 and the pinion gear 18a can be reduced.

（３）支持手段は内燃機関のオイルパン５に固定された第１のオイルシール部材１６を利用しているため、リングギア１５の逆回転を規制する手段を新たに設ける必要がない。
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。 (3) Since the support means uses the first oil seal member 16 fixed to the oil pan 5 of the internal combustion engine, it is not necessary to newly provide means for restricting the reverse rotation of the ring gear 15.
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.

・上記実施形態においては、第１のオイルシール部材１６の緊迫力を、摩擦トルクＴｏが上記関係式を満たすように設定したが、摩擦トルクＴｏがトルクＴｃ（Ｔｏ＝Ｔｃ）となるように設定してもよい。このとき、第１のオイルシール部材１６は、クランクシャフト１のトルクによるリングギア１５の逆回転を規制することのできる最小の力でリングギア１５を支持している。その結果、スタータモータ１８のトルクをクランクシャフト１へ伝達する際のフリクションロスを最小にすることができる。   In the above embodiment, the tension force of the first oil seal member 16 is set so that the friction torque To satisfies the above relational expression, but the friction torque To is set to the torque Tc (To = Tc). May be. At this time, the first oil seal member 16 supports the ring gear 15 with the minimum force that can restrict the reverse rotation of the ring gear 15 due to the torque of the crankshaft 1. As a result, the friction loss when transmitting the torque of the starter motor 18 to the crankshaft 1 can be minimized.

・上記実施形態においては、支持手段である第１のオイルシール部材１６はリングギア１５を支持するようにしていたが、他の部材、例えば、スタータモータ１８の出力軸１８ｂを支持するようにしてもよい。   In the above embodiment, the first oil seal member 16 as the support means supports the ring gear 15. However, other members, for example, the output shaft 18b of the starter motor 18 are supported. Also good.

・上記実施形態においては、第１のオイルシール部材１６はオイルパン５に固定されていたが、内燃機関のシリンダブロックに固定されていてもよい。さらに、オイルシール部材１６は内燃機関において回転しない他の部材に固定されていてもよい。   In the above embodiment, the first oil seal member 16 is fixed to the oil pan 5, but may be fixed to a cylinder block of the internal combustion engine. Furthermore, the oil seal member 16 may be fixed to another member that does not rotate in the internal combustion engine.

・上記実施形態においては、第１のオイルシール部材１６のシールリップ１６ａを用いてリングギア１５を支持するようにしていたが、同オイルシール部材１６以外の部材を用いてリングギア１５を支持するようにしてもよい。   In the above embodiment, the ring gear 15 is supported using the seal lip 16a of the first oil seal member 16, but the ring gear 15 is supported using a member other than the oil seal member 16. You may do it.

・上記実施形態では、始動装置として、クランクシャフト１とリングギア１５との間にワンウェイクラッチ１３を有する始動装置を採用していたが、リングギア１５とスタータモータ１８との間にワンウェイクラッチ１３を有する始動装置を採用してもよい。   In the above embodiment, the starter having the one-way clutch 13 between the crankshaft 1 and the ring gear 15 is used as the starter, but the one-way clutch 13 is used between the ring gear 15 and the starter motor 18. You may employ | adopt the starter which has.

・上記実施形態においては、ワンウェイクラッチとしてスプラグ式のワンウェイクラッチ１３を採用していたが、他のワンウェイクラッチ、例えばローラー式のワンウェイクラッチを採用するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the sprag type one-way clutch 13 is employed as the one-way clutch. However, another one-way clutch, for example, a roller-type one-way clutch may be employed.

本発明にかかる内燃機関の一実施形態についてその構成を示す部分断面図。1 is a partial cross-sectional view showing the configuration of an embodiment of an internal combustion engine according to the present invention. 従来の内燃機関の構成を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the structure of the conventional internal combustion engine. 図２のワンウェイクラッチの基本構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the basic structure of the one-way clutch of FIG. 図２のワンウェイクラッチの基本構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the basic structure of the one-way clutch of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…クランクシャフト、２…フライホイール、３…ボルト、４…ベアリング、５…オイルパン、１０…常時噛合式始動装置、１１…アウターレース支持プレート、１２…アウターレース、１３…ワンウェイクラッチ、１３ａ…スプラグ、１４…インナーレース、１５…リングギア、１５ａ…段差部、１５ｂ…ギア部、１６，１７…オイルシール部材、１８…スタータモータ、１８ａ…ピニオンギア、１８ｂ…出力軸、１９…リングギア、１９ａ…ギア部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crankshaft, 2 ... Flywheel, 3 ... Bolt, 4 ... Bearing, 5 ... Oil pan, 10 ... Constant meshing starter, 11 ... Outer race support plate, 12 ... Outer race, 13 ... One-way clutch, 13a ... Sprag, 14 ... Inner race, 15 ... Ring gear, 15a ... Stepped portion, 15b ... Gear portion, 16, 17 ... Oil seal member, 18 ... Starter motor, 18a ... Pinion gear, 18b ... Output shaft, 19 ... Ring gear, 19a ... Gear part.

Claims (4)

スタータモータと、スタータモータのトルクが伝達される駆動部材と、前記駆動部材と機関のクランクシャフトとの間に設けられるワンウェイクラッチとを有し、前記駆動部材が前記クランクシャフトに対して正回転方向に相対回転しようとするときにのみ前記駆動部材と前記クランクシャフトとの間でトルクが伝達される常時噛合式始動装置を備える内燃機関において、
前記スタータモータのトルクによる前記駆動部材の正回転を許容し且つ前記機関の停止時における前記クランクシャフトのトルクによる前記駆動部材の逆回転を規制することのできる力で前記駆動部材を支持する支持手段を備える
ことを特徴とする内燃機関。 A starter motor, a drive member to which a torque of the starter motor is transmitted, and a one-way clutch provided between the drive member and the crankshaft of the engine, wherein the drive member is in a forward rotation direction with respect to the crankshaft. In an internal combustion engine provided with a constant-mesh starter that transmits torque between the drive member and the crankshaft only when trying to rotate relatively to
Support means for supporting the drive member with a force capable of allowing forward rotation of the drive member by torque of the starter motor and regulating reverse rotation of the drive member by torque of the crankshaft when the engine is stopped. An internal combustion engine comprising: 請求項１に記載の内燃機関において、
前記支持手段は、前記クランクシャフトのトルクによる前記駆動部材の逆回転を規制することのできる最小の力で前記駆動部材を支持する
ことを特徴とする内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 1,
The internal combustion engine, wherein the support means supports the drive member with a minimum force capable of regulating reverse rotation of the drive member due to the torque of the crankshaft. 請求項１又は２に記載の内燃機関において、
前記支持手段は、前記内燃機関のシリンダブロックと前記駆動部材との間、若しくはオイルパンと前記駆動部材との間に配設されたオイルシール部材である
ことを特徴とする内燃機関。 The internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The internal combustion engine, wherein the support means is an oil seal member disposed between a cylinder block of the internal combustion engine and the drive member, or between an oil pan and the drive member. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関において、
前記駆動部材は、前記スタータモータに設けられるピニオンギアに噛合するリングギアである
ことを特徴とする内燃機関。 The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The internal combustion engine, wherein the drive member is a ring gear meshing with a pinion gear provided in the starter motor.
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