JP2008240929A - 車両用始動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストを低減しつつ車両搭載性を向上させること。
【解決手段】入力軸１４に空転可能に装着された駆動ギヤ１９、２０の間にて入力軸１４と一体に回転するハブ部材３２と、ハブ部材３２の外周にてハブ部材３２と軸方向移動可能にスプライン係合するスリーブ３５と、を備え、スリーブ３５の軸方向の移動により入力軸１４と駆動ギヤ１９、２０のうち一方の駆動ギヤとの回転速度を同期させて入力軸１４と一方の駆動ギヤを一体回転させる同期装置を有する変速機３を有する。スリーブ３５の外周に配置されるとともに、ギヤ４３、４５、４７とワンウェイクラッチ４４が組み合わされたギヤトレーンを有する。変速機３のケースの外側に配置され、ギヤトレーンにおけるギヤ４７と噛合連結されたギヤ４８を有するスターターモータ４を有する。スリーブ３５は、外周にギヤトレーンにおけるギヤ４３と噛合連結された始動用従動ギヤ４１を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用動力伝達装置における内燃機関を始動させる車両用始動装置に関し、特に、コスト低減や車両搭載性を向上させることができる車両用始動装置に関する。

一般の車両用始動装置では、内燃機関となるエンジンと一体に回転するクラッチにおけるフライホイールのリングギヤをスターターモータで回転させて、エンジンを始動させている。また、エンジン及びモータジェネレータを併せ備えた車両用動力伝達装置を搭載したハイブリッド車両では、スターターモータを別個追加すると、その分、製造コストが増大するとともに、車両内に搭載スペースが確保しにくいといったことから、モータジェネレータを駆動輪駆動用動力源およびエンジン始動用の動力源として兼用しているものがある。

例えば、複数の変速段に切り替え可能な歯車式有段変速機と、回転軸にプラネタリギヤが設けられたモータジェネレータと、前記モータジェネレータと前記歯車式有段変速機との間に設けられ、該モータ・ジェネレータの前記プラネタリギヤによる第１回転速度比に応じた回転トルクを該歯車式有段変速機を介して内燃機関に伝達するとともに、該内燃機関の該歯車式有段変速機を介した回転トルクを該モータ・ジェネレータに伝達しない第１ワンウェイクラッチと、前記モータジェネレータと前記歯車式有段変速機との間に設けられ、前記内燃機関の該歯車式有段変速機を介した回転トルクを前記プラネタリギヤによる第２回転速度比に応じて前記モータジェネレータに伝達するとともに、該モータ・ジェネレータの回転トルクを該歯車式有段変速機に伝達しない第２ワンウェイクラッチとを備えた動力伝達機構が開示されている（特許文献１参照）。この動力伝達機構では、モータジェネレータの出力をプラネタリギヤを通して減速した後、第１ワンウェイクラッチを通して歯車式有段変速機に伝達して内燃機関であるエンジンを始動している。

また、エンジンおよび電気モータの少なくとも一方を駆動輪に連結することにより、前記エンジンおよび前記電気モータの少なくとも一方の駆動力を前記駆動輪に伝達する動力伝達機構であって、前記エンジンに接続された入力軸および前記駆動輪に連結された出力軸を備え、前記入力軸上および前記出力軸上にそれぞれ設けられた複数の変速ギヤ間の選択的な噛み合いにより、前記エンジンの駆動力を前記駆動輪に伝達し、変速比を段階的に変更可能であるとともに、前記入力軸と前記出力軸との間を遮断可能であり、かつ前記入力軸上および前記出力軸上に入力軸ギヤおよび出力軸ギヤをそれぞれ有する有段の変速機と、前記電気モータにより駆動される回転軸上にそれぞれ設けられた第１ギヤおよび第２ギヤと、前記第１ギヤと前記出力軸ギヤとの噛み合いにより前記電気モータを前記出力軸に接続する出力軸接続モードと、前記第２ギヤと前記入力軸ギヤとの噛み合いにより前記電気モータを前記入力軸に接続する入力軸接続モードとに、前記電気モータの接続モードを選択的に切り換える切換機構と、を備える動力伝達機構が開示されている（特許文献２）。この動力伝達機構では、電動モータの出力を１段のギヤを通して減速した後、変速機の入力軸に伝達してエンジンを始動しており、電動モータが変速機の後端に配置されている。

特開２００４−３４７２７号公報 特許第３５５６８９３号公報

特許文献１の動力伝達機構では、モータジェネレータの回転軸にプラネタリギヤを使用しているため、ピニオンギヤの中心部にベアリングが必要である。また、このプラネタリギヤはダブルピニオン型となっているため、ベアリングの使用量がシングルピニオン型の２倍となる（一般的なダブルピニオン型プラネタリギヤの場合、４×２＝８個使用）。このように、特許文献１の動力伝達機構では、ベアリングを多用しているため、コストが高くなる。また、特許文献１の動力伝達機構では、一般的なスターターモータではなく、モータジェネレータとインバータを使用しているため、コストがさらに高くなる。さらに、特許文献１の動力伝達機構では、アイドリング時にエンジンを自動的に停止させるエコランシステムを構成するために、変速機に新たなギヤを追加しているので、コストアップ要因となる。

特許文献２の動力伝達機構では、電動モータに接続されているギヤが一対であるため、減速比が低い（一般的に減速比５〜６程度）ため、一般的なスターターモータが使用できない（一般的なスターターモータを使用する場合、減速比が約３０必要）。また、特許文献２の動力伝達機構では、電動モータが変速機の後端に配置されているために、全長が長くなり車両搭載性が困難となる。また、特許文献２の動力伝達機構では、アイドリング時にエンジンを自動的に停止させるエコランシステムを構成するために、変速機に新たなギヤを追加しているので、コストアップ要因となる。

本発明の主な課題は、コストを低減し静粛性を確保しつつ車両搭載性を向上させることである。

本発明の一視点においては、内燃機関を始動させる車両用始動装置であって、入力軸に空転可能に装着された２つの駆動ギヤの間にて前記入力軸と一体に回転するハブと、前記ハブの外周にて前記ハブと軸方向移動可能にスプライン係合するスリーブと、を備え、前記スリーブの軸方向の移動により前記入力軸と前記２つの駆動ギヤのうち一方の駆動ギヤとの回転速度を同期させて前記入力軸と前記一方の駆動ギヤを一体回転させる同期装置を有する変速機と、前記スリーブの外周に配置されるとともに、複数のギヤと１つのワンウェイクラッチが組み合わされたギヤトレーンと、前記変速機のケースの外側に配置されるとともに、前記ギヤトレーンと常時噛合連結されたギヤを有するスターターモータと、を備え、前記スリーブは、外周に前記ギヤトレーンと常時噛合連結されたギヤ部を有することを特徴とする。

本発明の前記車両用始動装置において、前記ワンウェイクラッチは、前記変速機の前記ケース内に配置されることが好ましい。

本発明の前記車両用始動装置において、前記同期装置は、３速用駆動ギヤと４速用駆動ギヤの間に配された同期装置であることが好ましい。

本発明の前記車両用始動装置において、前記ギヤトレーンは、前記スリーブの前記ギヤ部と噛合連結された第１ギヤの第１軸において前記３速用駆動ギヤ側に第２ギヤを有することが好ましい。

本発明の前記車両用始動装置において、前記ギヤトレーンは、前記第２ギヤと前記スターターモータのギヤと噛合連結された第３ギヤを有することが好ましい。

本発明の前記車両用始動装置において、前記ギヤトレーンは、前記第１ギヤと前記第１軸の間に前記ワンウェイクラッチが設けられていることが好ましい。

本発明の前記車両用始動装置において、前記スターターモータのギヤは、はすば形状の歯車であることが好ましい。

本発明の前記車両用始動装置において、前記スターターモータは、前記変速機の軸長の範囲内の位置に配置されることが好ましい。

本発明の前記車両用始動装置において、前記内燃機関の回転軸と、前記変速機の前記入力軸との間の回転動力の伝達を断続するクラッチと、前記クラッチの断続、及び、前記スターターモータの駆動を制御する電子制御装置と、を備え、前記電子制御装置は、始動の際、少なくとも、イグニッションスイッチがＯＮであるか否か、シフトポジションがニュートラルであるか否か、及び、前記クラッチが係合しているか否かを確認することが好ましい。

本発明（請求項１−９）によれば、変速機における同期装置のスリーブをギヤ化することにより、ギヤの追加を抑制することができ、コストの増大を抑制することができる。また、スターターモータのギヤとスリーブをギヤ部との間のギヤトレーンを常時噛み合い方式にすることにより、従来の内燃機関の始動の際に発生するギヤ飛び込み音を防止することができる。また、ギヤトレーンにおいてワンウェイクラッチを盛込むことによって、内燃機関からスターターモータへの動力伝達が遮断されるため、内燃機関側から回されることによるスターターモータのブラシの摩耗を抑制することができる。

本発明（請求項２）によれば、ワンウェイクラッチが変速機のケース内に配置されるので、遮音性が確保されるとともに、ケース内の潤滑油によるワンウェイクラッチの潤滑性が確保される。

本発明（請求項３−５）によれば、スターターモータのギヤに噛合連結されるギヤトレーンの一部を、３、４速段の同期装置におけるギヤ径の大きい４速側ではなく、ギヤ径の小さい３速側に取り出すことにより、大径のギヤで構成することができ、少ないギヤ段数で高減速比を得ることができ、追加ギヤ段数及び減速比を最適化できる。

本発明（請求項６）によれば、スリーブのギヤ部と常時噛合連結される第１ギヤと、第１軸との間にワンウェイクラッチが設けられているため、車両走行中に引きずられるギヤ数が１個と最小個数になるため、引きずり損失の増加量が少なくなり、変速機の動力伝達効率に悪影響を及ぼさない。

本発明（請求項７）によれば、スターターモータのギヤにはすば形状の少歯歯車を採用することにより、多段化を抑制しつつ従来と同等の減速比を得ることができ、スターターモータに通常の小型のモータを使用することができるようになる。また、差動時の騒音のレベルは、一般的なスターターモータとリングギヤに使われている平歯車と比較して低くなる。

本発明（請求項８）によれば、スターターモータを変速機の側面に取り付けることが可能になり、変速機の全長増大も防止することができる。また、オイルシールの取り付けが容易となり、スターターモータへの防油対策が容易である。また、スターターモータが変速機の側面に取り付けられているので、スターターモータの交換が容易である。

（実施形態１）
本発明の実施形態１に係る車両用始動装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る車両用始動装置を含む動力伝達装置の構成を示した模式図である。図２は、本発明の実施形態１に係る車両用始動装置を含む動力伝達装置の構成の一部を模式的に示した断面図である。

車両用始動装置は、車両用動力伝達装置における内燃機関１を始動させる装置である。車両用始動装置は、クラッチ２と、歯車式有段変速機３と、スターターモータ４と、電子制御装置５と、バッテリ６と、クラッチアクチュエータ７と、を有する。

内燃機関１は、シリンダー内で燃料を爆発燃焼させ、その熱エネルギーによって仕事をする原動機であり、燃料の噴出量を調整するインジェクタアクチュエータ（図示せず）、燃料の点火時期を調整するイグナイタアクチュエータ等を有する。

クラッチ２は、内燃機関１及び歯車式有段変速機３の間に配設されるとともに、内燃機関１から歯車式有段変速機３への回転動力の伝達を断続する装置である。クラッチ２は、フライホイール１２と、クラッチディスク１３と、を有する。フライホイール１２は、内燃機関１のクランクシャフト１１に固定された円盤状部材である。クラッチディスク１３は、入力軸１４にスプライン等で軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されており、内燃機関１の回転変動を吸収する機能を有する。クラッチ２は、フライホイール１２に対するクラッチディスク１３の圧着荷重が変化することで、フライホイール１２及びクラッチディスク１３間（内燃機関１のクランクシャフト１１及び歯車式有段変速機３の入力軸１４間）の回転伝達、すなわちクラッチトルクを変化させる。クラッチ２の断続動作は、電子制御装置５によって駆動制御されるクラッチアクチュエータ７によって行う。クラッチ２は、電子制御装置５により検出等された各種状態（内燃機関１の運転状態、走行状態、バッテリ６の蓄電状態など）に応じ、クラッチ２の断続が自動的に切り替えられるようになっている。

歯車式有段変速機３は、複数の変速段に切り替え可能な装置である。歯車式有段変速機３は、入力軸１４と、入力軸１４に略平行に配置された出力軸１５とを有する。

入力軸１４は、クラッチディスク１３がスプライン等で軸方向移動可能かつ相対回転不能に連結されている。入力軸１４には、一側（図１の右側）から１速用駆動ギヤ１６、後退用駆動ギヤ１７、２速用駆動ギヤ１８が一体的に設けられている。入力軸１４には、２速用駆動ギヤ１８に隣接して、一側（図１の右側）から３速用駆動ギヤ１９、４速用駆動ギヤ２０、５速用駆動ギヤ２１、６速用駆動ギヤ２２が空転可能に装着されている。

出力軸１５には、一側（図１の右側）においてディファレンシャル装置２３の従動ギヤ２３ａに噛合連結された駆動ギヤ２４が一体的に設けられている。したがって、出力軸１５が回転すると、回転トルクが駆動ギヤ２４を介してディファレンシャル装置２３の従動ギヤ２３ａに伝達され、車両の両駆動輪２３ｄ、２３ｅのそれぞれと連結されたシャフト２３ｂ、２３ｃを駆動する。

出力軸１５には、入力軸１４に対応して、一側（図１の右側）から１速用従動ギヤ２５、２速用従動ギヤ２６が空転可能に装着され、３速用従動ギヤ２７、４速用従動ギヤ２８、５速用従動ギヤ２９、６速用従動ギヤ３０が一体的に設けられている。そして、これら従動ギヤ２５〜３０は、対応する駆動ギヤ１６、１８〜２２に噛合連結されている。

出力軸１５において、１速用従動ギヤ２５及び２速用従動ギヤ２６間には、外周にスプラインが設けられたハブ部材３１が出力軸１５と一体的に回転するように設けられている。１速用従動ギヤ２５及び２速用従動ギヤ２６には、それぞれハブ部材３１側において同ハブ部材３１と同様のスプラインを有する突出部２５ａ及び突出部２６ａが設けられている。

入力軸１４において、３速用駆動ギヤ１９及び４速用駆動ギヤ２０間には外周にスプラインが設けられたハブ部材３２が入力軸１４と一体的に回転するように設けられており、５速用駆動ギヤ２１及び６速用駆動ギヤ２２間には外周にスプラインが設けられたハブ部材３３が入力軸１４と一体的に回転するように設けられている。３速〜６速用駆動ギヤ１９〜２２には、対応するそれぞれのハブ部材３２、３３側においてハブ部材３２、３３と同様のスプラインを有する突出部１９ａ、２０ａ、２１ａ、２２ａが設けられている。

ハブ部材３１〜３３の外周側には、内周側にスプラインを有するとともにハブ部材３１〜３３のスプラインと係合し、かつ、対応する突出部１９ａ〜２２ａ、２５ａ、２６ａのスプラインと選択的に係合可能なスリーブ３４、３５、３６が配設されている。スリーブ３４〜３６は、フォーク部材（図示せず）により軸方向に移動されてハブ部材３１〜３３と対応する突出部１９ａ〜２２ａ、２５ａ、２６ａ（ギヤ１９〜２２、２５、２６）とを選択的に連結し、あるいは、中立位置に配置（中立状態）されて連結を解除する。フォーク部材（図示せず）を介したスリーブ３４〜３６の移動によりハブ部材３１〜３３と対応する突出部１９ａ〜２２ａ、２５ａ、２６ａ（ギヤ１９〜２２、２５、２６）とが選択的に連結・解除され、歯車式有段変速機３における複数の変速段が実現される。ハブ部材３１、突出部２５ａ、２６ａ、及びスリーブ３４は、シフトポジションを切換える際に出力軸１５と１速用従動ギヤ２５又は２速用従動ギヤ２６との回転速度を同期させて出力軸１５と１速用従動ギヤ２５又は２速用従動ギヤ２６を一体回転させる１つの同期装置（シンクロ装置）の構成部品である。ハブ部材３２、突出部１９ａ、２０ａ、及びスリーブ３５は、シフトポジションを切換える際に入力軸１４と３速用駆動ギヤ１９又は４速用駆動ギヤ２０との回転速度を同期させて入力軸１４と３速用駆動ギヤ１９又は４速用駆動ギヤ２０を一体回転させる１つの同期装置の構成部品である。ハブ部材３３、突出部２１ａ、２２ａ、及びスリーブ３６は、シフトポジションを切換える際に入力軸１４と５速用駆動ギヤ２１又は６速用駆動ギヤ２２との回転速度を同期させて入力軸１４と３速用駆動ギヤ１９又は４速用駆動ギヤ２０を一体回転させる１つの同期装置の構成部品である。

スリーブ３４の外周側には、後退用従動ギヤ３７が設けられている。入力軸１４及び出力軸１５と平行に配置された軸３８には、軸方向に移動可能なアイドラギヤ３９が設けられている。アイドラギヤ３９は、軸方向の位置に応じて後退用駆動ギヤ１７及び後退用従動ギヤ３７に噛合連結されることで後退の変速段を実現する。後退以外の前進変速段では、アイドラギヤ３９は中立位置に配置されて連結が解除され、空転する。

スリーブ３４〜３６の移動は、フォーク部材（図示せず）を介して変速アクチュエータ（図示せず）によって行っている。変速アクチュエータ（図示せず）は、電子制御装置５によって駆動制御され、電子制御装置５にて検出等された各種状態（内燃機関１の運転状態、走行状態、バッテリ６の蓄電状態など）に応じて変速段を自動的に切り替える。

スリーブ３５の外周側には、始動用従動ギヤ４１が設けられている。入力軸１４及び出力軸１５と平行に配置された軸４２には、外周部にギヤ４３を有するワンウェイクラッチ４４が設けられている。ギヤ４３は、始動用従動ギヤ４１と常時噛合連結されている。また、軸４２には、ワンウェイクラッチ４４よりも３速用駆動ギヤ１９側の位置にギヤ４５が一体的に設けられている。３速用駆動ギヤ１９側にギヤ４５を設けているのは、ギヤ４５を大径ギヤで構成するためである。ギヤ４５は、ギヤ４７に常時噛合連結されている。軸４２は、歯車式有段変速機３のケース３ａ内にて、回転可能にケース３ａに支持されている。

なお、ここでは始動用従動ギヤ４１はスリーブ３５に設けられているが、歯車式有段変速機３の変速段数が増えて入力軸１４が長くなれば、５速用駆動ギヤ２１と６速用駆動ギヤ２２の間に配されたスリーブ３６に設けることも可能である。

軸４２と平行に配置された軸４６には、ギヤ４７が一体的に設けられている。ギヤ４７は、ギヤ４５及びギヤ４８に常時噛合連結されている。軸４６は、歯車式有段変速機３のケース３ａ内にて、回転可能にケース３ａに支持されている。

軸４６と平行に配置されたスターターモータ４の回転軸４９には、ギヤ４８が一体的に設けられている。ギヤ４８は、ギヤ４７に常時噛合連結されている。ギヤ４８には、はすば形状の少歯歯車が採用されている。回転軸４９のスターターモータ４寄りの部分の外周にはオイルシール５０が取り付けられている。

スターターモータ４は、給電により回転軸４９を回転させる電動モータである。スターターモータ４は、歯車式有段変速機３の全長を拡大させないように、入力軸１４及び出力軸１５の外周に配されたケース３ａの外側の所定の位置に配設されている。スターターモータ４は、始動時に、回転軸４９に設けられたギヤ４８、軸４６に設けられたギヤ４７、軸４２に設けられたギヤ４５、軸４２のワンウェイクラッチ４４の外周に設けられたギヤ４３、スリーブ３５に設けられた始動用従動ギヤ４１、ハブ部材３２を介して入力軸１４に回転トルクを伝達する。逆に、入力軸１４からの回転トルクは、ワンウェイクラッチ４４によって軸４２とギヤ４３とが空転し、スターターモータ４に伝達されない。スターターモータ４の回転駆動は、電子制御装置５によって制御される。

なお、ワンウェイクラッチ４４は、車両走行中に引きずられるギヤの数を最小限に抑えるために、ここでは軸４２とギヤ４３の間に設けているが、軸４２とギヤ４５の間や、軸４６とギヤ４７の間にも設けることができる。また、ワンウェイクラッチ４４は、歯車式有段変速機３の潤滑油が常時供給される歯車式有段変速機３のケース３ａ内に配置することが好ましい。

電子制御装置５は、少なくともスターターモータ４及びクラッチアクチュエータ７を制御するコントローラである。電子制御装置５は、プログラムに基づいて制御を行うコンピュータ機能を有する。電子制御装置５は、プログラム、データベース及びマップ等を記憶する。電子制御装置５は、スターターモータ４に対するバッテリ６の電力供給を制御することによって、スターターモータ４の回転駆動を制御する。電子制御装置５は、歯車式有段変速機３のシフトレバー（図示せず）が操作されたときに生じる荷重（シフトレバー荷重）を検出するシフトレバー荷重センサ（図示せず）と接続されており、その検出信号が入力される。電子制御装置５は、クラッチアクチュエータ７のストロークを検出するストロークセンサ（図示せず）と接続されており、その検出信号が入力される。電子制御装置５は、実際の歯車式有段変速機３の変速段を検出するギヤ位置センサ（図示せず）と接続されており、その検出信号が入力される。電子制御装置５は、歯車式有段変速機３の入力軸１４の回転数を検出する変速機入力軸回転数センサ（図示せず）と接続されており、その検出信号が入力される。電子制御装置５は、内燃機関１のクランクシャフト１１の回転数を検出するエンジン回転数センサ（図示せず）と接続されており、その検出信号が入力される。電子制御装置５は、イグニッションスイッチ（図示せず）と接続されている。電子制御装置５は、必要に応じてその他のセンサと接続し、その検出信号が入力されるようにしてもよい。

次に、本発明の実施形態１に係る車両用始動装置における電子制御装置の動作について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施形態１に係る車両用始動装置における電子制御装置の始動動作を模式的に示したフローチャートである。

まず、電子制御装置５０は、内燃機関１の始動条件が成立したか否かを判定する（ステップＡ１）。ここで、内燃機関１の始動条件は、例えば、実際の歯車式有段変速機３がニュートラルであること、入力軸１４の回転数が０であること、クランクシャフト１１の回転数が０であること、イグニッションスイッチ（図示せず）がＯＮであること等が挙げられる。始動条件が成立しない場合（ステップＡ１のＮＯ）、ステップＡ１に戻る。

始動条件が成立する場合（ステップＡ１のＹＥＳ）、電子制御装置５０は、シフトレバー荷重を検出することにより、シフトレバー（図示せず）がニュートラルであるか否かを判定する（ステップＡ２）。

ニュートラルでない場合（ステップＡ２のＮＯ）、電子制御装置５０は、運転者の操作によってシフトレバー（図示せず）がニュートラルに変更されるのを所定時間待機し（ステップＡ３）、ステップＡ２に戻る。

ニュートラルである場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、電子制御装置５０は、クラッチアクチュエータ７を制御して、クラッチ２の係合処理を行う（ステップＡ４）。

ステップＡ４の後、電子制御装置５０は、クラッチアクチュエータ７のストロークを検出することにより、クラッチ２の係合が完了したか否かを判定する（ステップＡ５）。係合が完了していない場合（ステップＡ５のＮＯ）、ステップＡ４に戻る。

係合が完了した場合（ステップＡ５のＹＥＳ）、電子制御装置５０は、スターターモータ４に給電する（ステップＡ６）。ここで、クラッチ２が係合することで、スターターモータ４の回転動力は、回転軸４９、ギヤ４７、ギヤ４５、軸４２、ワンウェイクラッチ４４、ギヤ４３、始動用従動ギヤ４１、スリーブ３５、ハブ部材３２、入力軸１４、クラッチディスク１３、フライホイール１２、クランクシャフト１１を介して内燃機関１に伝達される。この時、軸４２の回転動力がギヤ４３の回転動力よりも大きい限り、ワンウェイクラッチ４４によって軸４２とギヤ４３とがロック状態となる。

ステップＡ６の後、電子制御装置５０は、内燃機関１の回転数を検出することにより、内燃機関１が始動したか否かを判定する（ステップＡ７）。始動していない場合（ステップＡ７のＮＯ）、ステップＡ６に戻る。

始動した場合（ステップＡ７のＹＥＳ）、電子制御装置５０は、スターターモータ４への給電を遮断する（ステップＡ８）。この時、ギヤ４３の回転動力が軸４２の回転動力よりも大きくなっているので、ワンウェイクラッチ４４によって軸４２とギヤ４３とが空転する。

ステップＡ８の後、電子制御装置５０は、クラッチアクチュエータ７を制御して、クラッチ２の切断処理を行い（ステップＡ９）、終了する。これにより、内燃機関１がアイドリング状態となる。

実施形態１によれば、歯車式有段変速機３におけるシンクロ装置のスリーブ３５をギヤ化することにより、ギヤの追加を抑制することができ、コストの増大を抑制することができる。

また、スターターモータ４のギヤ４８とギヤ４７、ギヤ４７とギヤ４５、ギヤ４３と始動用従動ギヤ４１を常時噛み合い方式にすることにより、従来の内燃機関１の始動の際に発生するギヤ飛び込み音を防止することができる。

また、シンクロ装置のスリーブ３５の始動用従動ギヤ４１と噛み合うギヤ４３にワンウェイクラッチ４４を盛込むことによって、内燃機関１からスターターモータ４への動力伝達が遮断されるため、内燃機関１側から回されることによるスターターモータ４のブラシの摩耗を抑制することができる。

また、ワンウェイクラッチ４４を歯車式有段変速機３のケース３ａ内に配置することで、遮音性が確保されるとともに、ケース３ａ内の潤滑油によるワンウェイクラッチ４４の潤滑性が確保される。

また、プラネタリギヤにおけるリングギヤとピニオンギヤと同等の減速比（約３０）を通常のギヤトレーンで構成すると多段化が必要となるが、ギヤ４８に少歯歯車を採用することにより、多段化を抑制しつつ従来と同等の減速比を得ることができ、スターターモータ４に通常の小型のモータを使用することができるようになる。

また、ギヤ４８をはすば形状の少歯歯車としたため、差動時の騒音のレベルは、一般的なスターターモータとリングギヤに使われている平歯車と比較して低くなる。

また、スターターモータ４のギヤ４８に噛合連結されるギヤ４７、４５を、３、４速段のシンクロ装置におけるギヤ径の大きい４速側ではなく、ギヤ径の小さい３速側に取り出すことにより、ギヤ４７、４５を大径のギヤで構成することができ、少ないギヤ段数で高減速比を得ることができ、追加ギヤ段数及び減速比を最適化できる。

また、スターターモータ４を歯車式有段変速機３の側面に取り付けることが可能になり、変速機の全長増大も防止することができる。また、オイルシール５０の取り付けが容易となり、スターターモータ４への防油対策が不要である。スターターモータ４が歯車式有段変速機３の側面に取り付けられているので、スターターモータ４の交換が容易である。

さらに、始動用従動ギヤ４１と常時噛合連結されるギヤ４３と、軸４２との間にワンウェイクラッチ４４が設けられているため、車両走行中に引きずられるギヤ数が１個と最小個数になるため、引きずり損失の増加量が少なくなり、歯車式有段変速機３の動力伝達効率に悪影響を及ぼさない。

本発明の実施形態１に係る車両用始動装置を含む動力伝達装置の構成を示した模式図である。 本発明の実施形態１に係る車両用始動装置を含む動力伝達装置の構成の一部を模式的に示した断面図である。 本発明の実施形態１に係る車両用始動装置における電子制御装置の始動動作を模式的に示したフローチャートである。

符号の説明

１ 内燃機関
２ クラッチ
３ 歯車式有段変速機（変速機）
３ａ ケース
４ スターターモータ
５ 電子制御装置
６ バッテリ
７ クラッチアクチュエータ
１１ クランクシャフト（回転軸）
１２ フライホイール
１３ クラッチディスク
１４ 入力軸
１５ 出力軸
１６ １速用駆動ギヤ
１７ 後退用駆動ギヤ
１８ ２速用駆動ギヤ
１９ ３速用駆動ギヤ
１９ａ 突出部
２０ ４速用駆動ギヤ
２０ａ 突出部
２１ ５速用駆動ギヤ
２１ａ 突出部
２２ ６速用駆動ギヤ
２２ａ 突出部
２３ ディファレンシャル装置
２３ａ 従動ギヤ
２３ｂ、２３ｃ シャフト
２３ｄ、２３ｅ 駆動輪
２４ 駆動ギヤ
２５ １速用従動ギヤ
２５ａ 突出部
２６ ２速用従動ギヤ
２６ａ 突出部
２７ ３速用従動ギヤ
２８ ４速用従動ギヤ
２９ ５速用従動ギヤ
３０ ６速用従動ギヤ
３１〜３３ ハブ部材
３４〜３６ スリーブ
３７ 後退用従動ギヤ
３８ 軸
３９ アイドラギヤ
４１ 始動用従動ギヤ（ギヤ部）
４２ 軸
４３ ギヤ
４４ ワンウェイクラッチ
４５ ギヤ
４６ 軸
４７ ギヤ
４８ ギヤ
４９ 回転軸
５０ オイルシール

Claims (9)

1. 内燃機関を始動させる車両用始動装置であって、
   入力軸に空転可能に装着された２つの駆動ギヤの間にて前記入力軸と一体に回転するハブと、前記ハブの外周にて前記ハブと軸方向移動可能にスプライン係合するスリーブと、を備え、前記スリーブの軸方向の移動により前記入力軸と前記２つの駆動ギヤのうち一方の駆動ギヤとの回転速度を同期させて前記入力軸と前記一方の駆動ギヤを一体回転させる同期装置を有する変速機と、
   前記スリーブの外周に配置されるとともに、複数のギヤと１つのワンウェイクラッチが組み合わされたギヤトレーンと、
   前記変速機のケースの外側に配置されるとともに、前記ギヤトレーンと常時噛合連結されたギヤを有するスターターモータと、
   を備え、
   前記スリーブは、外周に前記ギヤトレーンと常時噛合連結されたギヤ部を有することを特徴とする車両用始動装置。
2. 前記ワンウェイクラッチは、前記変速機の前記ケース内に配置されることを特徴とする請求項１記載の車両用始動装置。
3. 前記同期装置は、３速用駆動ギヤと４速用駆動ギヤの間に配された同期装置であることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用始動装置。
4. 前記ギヤトレーンは、前記スリーブの前記ギヤ部と噛合連結された第１ギヤの第１軸において前記３速用駆動ギヤ側に第２ギヤを有することを特徴とする請求項３記載の車両用始動装置。
5. 前記ギヤトレーンは、前記第２ギヤと前記スターターモータのギヤと噛合連結された第３ギヤを有することを特徴とする請求項４記載の車両用始動装置。
6. 前記ギヤトレーンは、前記第１ギヤと前記第１軸の間に前記ワンウェイクラッチが設けられていることを特徴とする請求項４又は５記載の車両用始動装置。
7. 前記スターターモータのギヤは、はすば形状の歯車であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の車両用始動装置。
8. 前記スターターモータは、前記変速機の軸長の範囲内の位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の車両用始動装置。
9. 前記内燃機関の回転軸と、前記変速機の前記入力軸との間の回転動力の伝達を断続するクラッチと、
   前記クラッチの断続、及び、前記スターターモータの駆動を制御する電子制御装置と、
   を備え、
   前記電子制御装置は、始動の際、少なくとも、イグニッションスイッチがＯＮであるか否か、シフトポジションがニュートラルであるか否か、及び、前記クラッチが係合しているか否かを確認することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一に記載の車両用始動装置。

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