JP2011157836A - Internal combustion engine starter - Google Patents

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Takeshi Hasegawa
武志 長谷川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten time required for engine start by a simple configuration. <P>SOLUTION: An internal combustion engine starter includes: a disk-shaped ring plate 2 connected to a crankshaft 1; a starter motor rotating in the same rotation direction Ra as a rotation direction Rc of the crankshaft 1; and a disk-shaped starter roller 5 connected to a motor output shaft 4. The internal combustion engine further includes: a disk-shaped idle roller 6 rotatably provided; and a support mechanism which supports the idle roller 6 such that the idle roller 6 freely oscillates around a central axis (A) of the motor output shaft 4, while bringing an outer peripheral surface of the idle roller 6 into contact with an outer peripheral surface of the starter roller 5. The idle roller 6 abuts on an outer peripheral surface of the ring plate 2 with rotation of the starter roller 5 to transmit a torque of the starter roller 5 to the ring plate 2 through rotation of the idle roller itself, while the idle roller 6 separates from the outer peripheral surface of the ring plate 2 with rotation of the ring plate 2 under the condition that rotation of the starter motor stops. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、スタータモータの回転力を内燃機関の出力軸に伝達して機関始動を行う内燃機関始動装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine starting device for starting an engine by transmitting a rotational force of a starter motor to an output shaft of the internal combustion engine.

一般に、内燃機関始動装置においては、スタータモータの回転力をクランクシャフトに連結されたリングギヤを介してクランクシャフトに伝達することにより、内燃機関の始動を行うようにしている。具体的には、機関始動に際して、スタータモータの出力軸に連結されるピニオンギヤをリングギヤに噛合させ、この状態においてスタータモータに通電することにより、スタータモータの回転力がピニオンギヤ及びリングギヤを介してクランクシャフトに伝達される。ここで例えば、ソレノイド等のアクチュエータによりピニオンギヤを軸方向に変位させることにより、ピニオンギヤがリングギヤに噛合されるようになっている。   Generally, in an internal combustion engine starter, the internal combustion engine is started by transmitting the rotational force of a starter motor to a crankshaft via a ring gear connected to the crankshaft. Specifically, when starting the engine, a pinion gear connected to the output shaft of the starter motor is engaged with the ring gear, and in this state, the starter motor is energized, whereby the rotational force of the starter motor is transmitted via the pinion gear and the ring gear. Is transmitted to. Here, for example, the pinion gear is engaged with the ring gear by displacing the pinion gear in the axial direction by an actuator such as a solenoid.

特開2007―126999号公報JP 2007-126999 A

ところが、こうした従来の内燃機関始動装置にあっては、機関始動に際して、その都度、ピニオンギヤをリングギヤに噛合させるべくアクチュエータによりピニオンギヤを変位させる必要がある。このため、機関始動を開始してからピニオンギヤがリングギヤに噛合するまでの時間の分だけ、機関始動に多くの時間を要するといった問題が生じる。これらの問題は、特に、機関始動が頻繁に行なわれる自動停止・自動始動機能を備える内燃機関に適用される始動装置において顕著なものとなる。   However, in such a conventional internal combustion engine starting device, each time the engine is started, it is necessary to displace the pinion gear by an actuator so that the pinion gear meshes with the ring gear. For this reason, there arises a problem that it takes much time to start the engine by the time from when the engine start is started until the pinion gear meshes with the ring gear. These problems are particularly noticeable in a starting device applied to an internal combustion engine having an automatic stop / automatic starting function in which the engine is frequently started.

尚、こうした問題に対して、例えば特許文献1に記載の技術のように、ピニオンギヤとリングギヤとを常時噛合させるとともに、リングギヤとクランクシャフトとの間に、ピニオンギヤからリングギヤへの回転力の伝達を許容する一方、リングギヤからピニオンギヤへの回転力の伝達を阻止するワンウェイクラッチを設ける構成を採用するものがある。こうした構成によれば、上述した機関始動に要する時間の短縮を図ることができるようにはなる。しかしながら、この場合、リングギヤとクランクシャフトとの間にワンウェイクラッチを設ける構成を採用することに伴い、クランクシャフトに対してリングギヤを回転可能に軸支するためのベアリングや、これらワンウェイクラッチやベアリング等に対して潤滑のためのオイルを供給するためのオイル供給機構、更に潤滑油の漏出を防止するためのシール部材を設けなければならず、内燃機関始動装置としての構成が複雑なものとなるといった新たな問題が生じる。   In order to solve such a problem, for example, as in the technique described in Patent Document 1, the pinion gear and the ring gear are always meshed, and transmission of the rotational force from the pinion gear to the ring gear is allowed between the ring gear and the crankshaft. On the other hand, there is one that employs a configuration in which a one-way clutch that prevents transmission of rotational force from the ring gear to the pinion gear is provided. According to such a configuration, the time required for starting the engine can be reduced. However, in this case, with the adoption of a configuration in which a one-way clutch is provided between the ring gear and the crankshaft, bearings for rotatably supporting the ring gear with respect to the crankshaft, and these one-way clutches and bearings, etc. On the other hand, an oil supply mechanism for supplying oil for lubrication and a seal member for preventing leakage of the lubricating oil must be provided, and the configuration as an internal combustion engine starting device becomes complicated. Problems arise.

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、簡易な構成により機関始動に要する時間を短くすることのできる内燃機関始動装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine starter capable of shortening the time required for engine start with a simple configuration.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
(1)請求項1に記載の発明は、内燃機関の出力軸に連結される円盤状のリングプレートと、内燃機関の出力軸の回転方向と同一の回転方向に回転するスタータモータと、前記スタータモータの出力軸に連結される円盤状のスタータローラと、前記リングプレートの外周面と前記スタータローラの外周面との間にて回転可能に設けられる円盤状のアイドルローラと、前記スタータローラの外周面に前記アイドルローラの外周面を当接させつつ前記スタータモータの出力軸の軸線を中心として前記アイドルローラを揺動可能に支持する支持機構と、を備え、前記アイドルローラは、前記スタータローラの回転に伴い前記リングプレートの外周面に当接して前記スタータローラの回転力を前記アイドルローラの回転を通じて前記リングプレートに伝達するように構成される一方、前記スタータモータの回転が停止された状態にて前記リングプレートの回転に伴い同リングプレートの外周面から離間するように構成されることをその要旨としている。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
(1) The invention described in claim 1 is a disk-shaped ring plate connected to an output shaft of an internal combustion engine, a starter motor that rotates in the same rotational direction as the rotational direction of the output shaft of the internal combustion engine, and the starter A disc-shaped starter roller connected to the output shaft of the motor, a disc-shaped idle roller rotatably provided between the outer peripheral surface of the ring plate and the outer peripheral surface of the starter roller, and the outer periphery of the starter roller A support mechanism that swingably supports the idler roller about the axis of the output shaft of the starter motor while abutting the outer peripheral surface of the idler roller on the surface, the idler roller comprising: The rotation of the starter roller is brought into contact with the outer peripheral surface of the ring plate with the rotation, and the rotation force of the idle roller is applied to the ring plate While being configured so as to reach, and that the rotation of the starter motor is configured so as to be separated from the outer peripheral surface of the ring plate in accordance with the rotation of the ring plate at is stopped as its gist.

同構成によれば、スタータモータへの通電がなされて内燃機関の始動が開始されると、スタータローラの回転に伴いアイドルローラがスタータモータの出力軸の軸線を中心として揺動することにより、リングプレートの外周面に当接するようになる。これにより、スタータローラの回転力がアイドルローラの回転を通じてリングプレートに伝達されることで、内燃機関の出力軸が回転駆動されるようになる。このように、スタータモータから内燃機関の出力軸への回転力の伝達が、それぞれ円盤状をなすスタータローラの外周面、アイドルローラの外周面、及びリングプレートの外周面を当接させた状態で回転させる際の抵抗力を利用することにより行なわれる。このため、従来の内燃機関始動装置のように、スタータモータの出力軸に連結されるピニオンギヤをアクチュエータによりその軸方向に変位させて、ピニオンギヤを、内燃機関の出力軸に連結されるリングギヤに噛合させる構成とは異なり、ピニオンギヤの変位に要する時間や、各ギヤが完全に噛み合うまでに要する時間が発生しない分だけ、機関始動に要する時間を短くすることができるようになる。   According to this configuration, when the starter motor is energized and the start of the internal combustion engine is started, the idle roller swings around the axis of the output shaft of the starter motor as the starter roller rotates, so that the ring It comes into contact with the outer peripheral surface of the plate. As a result, the rotational force of the starter roller is transmitted to the ring plate through the rotation of the idle roller, so that the output shaft of the internal combustion engine is rotationally driven. Thus, the transmission of the rotational force from the starter motor to the output shaft of the internal combustion engine is in a state where the outer peripheral surface of the starter roller, the outer peripheral surface of the idle roller, and the outer peripheral surface of the ring plate are in contact with each other. This is done by utilizing the resistance force when rotating. Therefore, like a conventional internal combustion engine starter, the pinion gear connected to the output shaft of the starter motor is displaced in the axial direction by the actuator, and the pinion gear is engaged with the ring gear connected to the output shaft of the internal combustion engine. Unlike the configuration, the time required for starting the engine can be shortened by the time required for the displacement of the pinion gear and the time required for the gears to completely engage with each other.

一方、内燃機関の出力軸の回転速度が高くなることで、スタータモータへの通電が停止されると、スタータローラの回転力がなくなることで、リングプレートの外周面に対してアイドルローラを当接させる力がなくなる。このため、リングプレートの回転によってアイドルローラが押し出されてリングプレートの外周面から離間するようになる。こうした状態では、リングプレートの回転力がアイドルローラに伝達されなくなることから、リングプレートの回転力がスタータモータに伝達されなくなる。このように、内燃機関の出力軸からスタータモータの出力軸への回転力の伝達の遮断が、リングプレートの回転力とアイドルローラを揺動可能に支持する揺動部材とによって行なわれる。このため、従来の内燃機関始動装置のように、内燃機関の回転力がスタータモータの出力軸に伝達されることを防止するためにワンウェイクラッチやベアリング等を設ける構成とは異なり、内燃機関始動装置を簡易な構成により実現することができるようになる。   On the other hand, when the rotation speed of the output shaft of the internal combustion engine is increased and the energization of the starter motor is stopped, the rotation force of the starter roller disappears, and the idle roller abuts against the outer peripheral surface of the ring plate. The power to make it disappear. For this reason, the idle roller is pushed out by the rotation of the ring plate and is separated from the outer peripheral surface of the ring plate. In such a state, the rotational force of the ring plate is not transmitted to the idle roller, so the rotational force of the ring plate is not transmitted to the starter motor. In this manner, the transmission of the rotational force from the output shaft of the internal combustion engine to the output shaft of the starter motor is interrupted by the rotational force of the ring plate and the swinging member that supports the idle roller so as to swing. Therefore, unlike the conventional internal combustion engine starting device, the internal combustion engine starting device is different from a configuration in which a one-way clutch, a bearing, and the like are provided to prevent the rotational force of the internal combustion engine from being transmitted to the output shaft of the starter motor. Can be realized with a simple configuration.

従って、簡易な構成により機関始動に要する時間を短くすることができるようになる。
(2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関始動装置において、前記アイドルローラの外周面を前記リングプレートの外周面から離間する方向に付勢する付勢部材を備えることをその要旨としている。
Therefore, the time required for starting the engine can be shortened with a simple configuration.
(2) The invention according to claim 2 is the internal combustion engine starter according to claim 1, further comprising a biasing member that biases the outer peripheral surface of the idle roller in a direction away from the outer peripheral surface of the ring plate. That is the gist.

スタータモータへの通電が停止されることにより、リングプレートの外周面に対してアイドルローラの外周面を当接させる力がなくなることで、リングプレートの回転に伴いアイドルローラがリングプレートの外周面から一時的に離間するようにはなる。ただし、内燃機関始動装置の構成によっては、アイドルローラがリングプレートに再び接触することとなり、同接触により異音が発生する等の問題が生じるおそれがある。この点、上記構成によれば、付勢部材により、アイドルローラの外周面がリングプレートの外周面から離間する方向に同アイドルローラが付勢されることから、スタータモータへの通電が停止された後にアイドルローラがリングプレートに再び接触することが抑制されるようになる。尚、スタータローラの回転に伴いアイドルローラをスタータモータの出力軸の軸線を中心として揺動させることができるように、付勢部材による付勢力を適切な大きさに設定する必要がある。   By stopping energization of the starter motor, there is no force to bring the outer peripheral surface of the idle roller into contact with the outer peripheral surface of the ring plate, so that the idle roller moves from the outer peripheral surface of the ring plate as the ring plate rotates. It comes to be temporarily separated. However, depending on the configuration of the internal combustion engine starting device, the idle roller may come into contact with the ring plate again, and there may be a problem that abnormal noise is generated due to the contact. In this respect, according to the above configuration, the energization of the starter motor is stopped because the urging member urges the idle roller in a direction in which the outer circumferential surface of the idle roller is separated from the outer circumferential surface of the ring plate. Later, the idle roller is prevented from coming into contact with the ring plate again. It is necessary to set the biasing force by the biasing member to an appropriate magnitude so that the idle roller can be swung around the axis of the output shaft of the starter motor as the starter roller rotates.

(3)請求項1又は請求項2に記載の内燃機関始動装置は、請求項3に記載の発明によるように、前記アイドルローラが前記リングプレートの外周面に当接するとき、前記リングプレートの中心軸線、前記スタータローラの中心軸線、及び前記アイドルローラの中心軸線の全てに対して垂直な平面上において、前記リングプレートの中心軸線と前記スタータローラの中心軸線とを結ぶ直線に対して前記アイドルローラの中心軸線が、前記リングプレートの回転方向前方であり且つ前記スタータローラの回転方向後方に位置するように構成されるといった態様をもって具体化することができる。   (3) The internal combustion engine starting device according to claim 1 or 2, wherein, according to the invention according to claim 3, when the idle roller abuts on the outer peripheral surface of the ring plate, the center of the ring plate The idle roller with respect to a straight line connecting the center axis of the ring plate and the center axis of the starter roller on a plane perpendicular to all of the axis, the center axis of the starter roller, and the center axis of the idle roller The central axis of the ring plate can be embodied in such a manner that it is configured to be positioned in front of the ring plate in the rotational direction and in the rotational direction of the starter roller.

本発明に係る内燃機関始動装置の一実施形態について、その概略構成を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an internal combustion engine starter according to the present invention. 図1のX−X断面図。XX sectional drawing of FIG. 図2に対応する断面図であって、アイドルローラが当接位置にあるとき及び離間位置にあるときの各位置関係を示す断面図。It is sectional drawing corresponding to FIG. 2, Comprising: Sectional drawing which shows each positional relationship when an idle roller exists in a contact position, and when it exists in a separation position.

以下、本発明に係る内燃機関始動装置の一実施形態について、図1〜3を参照して詳細に説明する。
図1に、本実施形態の内燃機関始動装置の概略構成を示す。また、図2に、図1のX−X断面構造を示す。尚、図1、2は、後述するアイドルローラ6がリングプレート2の外周面に対して当接する位置(以下、当接位置)にあるときの構成を示している。
Hereinafter, an embodiment of an internal combustion engine starter according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a schematic configuration of the internal combustion engine starting device of the present embodiment. FIG. 2 shows the XX cross-sectional structure of FIG. 1 and 2 show a configuration when an idle roller 6 described later is in a position where it abuts against the outer peripheral surface of the ring plate 2 (hereinafter referred to as a contact position).

図1に示すように、内燃機関始動装置は、大きくは、リングプレート2、スタータモータ3、スタータローラ5、アイドルローラ6、支持機構7、及びスプリング(図示略)を備えている。   As shown in FIG. 1, the internal combustion engine starting device generally includes a ring plate 2, a starter motor 3, a starter roller 5, an idle roller 6, a support mechanism 7, and a spring (not shown).

図1、2に併せ示すように、リングプレート2は、円盤状をなすとともに内燃機関の出力軸であるクランクシャフト1に連結されている。尚、クランクシャフト1及びリングプレート2の中心軸線を「C」にて示している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the ring plate 2 has a disk shape and is connected to a crankshaft 1 that is an output shaft of the internal combustion engine. The center axis of the crankshaft 1 and the ring plate 2 is indicated by “C”.

スタータモータ3は、バッテリからの電力供給により回転駆動されるモータであって、その出力軸(以下、モータ出力軸)4の先端には、円盤状のスタータローラ5が連結されている。尚、モータ出力軸4及びスタータローラ5の中心軸線を「A」にて示している。   The starter motor 3 is a motor that is rotationally driven by power supplied from a battery, and a disc-shaped starter roller 5 is connected to the tip of an output shaft (hereinafter referred to as a motor output shaft) 4. The central axis of the motor output shaft 4 and the starter roller 5 is indicated by “A”.

図1に示すように、スタータモータ3には、モータ出力軸4の一部を覆うようにハウジング31が取り付けられている。このハウジング31において中心軸線A方向の先端には、円筒状のカバー71が取り付けられている。また、カバー71の内部には、円筒状の揺動部材72が設けられている。具体的には、カバー71の内周面と揺動部材72の外周面との間には、ボールベアリング73が設けられている。また、揺動部材72には、モータ出力軸4の先端側の端部(図中1左側の端部)に、径方向外側に突出する揺動片74が形成されている。この揺動片74にはアイドルシャフト61が連結されている。また、アイドルシャフト61には、モータ出力軸4の先端側の端部(図中1左側の端部)に、円盤状のアイドルローラ6が設けられている。ここで、アイドルローラ6はアイドルシャフト61に対して回動可能に設けられている。これにより、揺動部材72、揺動片74、アイドルシャフト61、及びアイドルローラ6は、モータ出力軸4の中心軸線Aを中心に揺動可能とされている。また、これらカバー71、揺動部材72、ボールベアリング73、揺動片74、アイドルシャフト61により上記支持機構7が構成される。尚、アイドルシャフト61及びアイドルローラ6の中心軸線を「B」にて示している。   As shown in FIG. 1, a housing 31 is attached to the starter motor 3 so as to cover a part of the motor output shaft 4. A cylindrical cover 71 is attached to the tip of the housing 31 in the direction of the central axis A. A cylindrical rocking member 72 is provided inside the cover 71. Specifically, a ball bearing 73 is provided between the inner peripheral surface of the cover 71 and the outer peripheral surface of the swing member 72. Further, the swing member 72 is formed with a swing piece 74 projecting radially outward at an end portion on the front end side of the motor output shaft 4 (end portion on the left side in FIG. 1). An idle shaft 61 is connected to the swing piece 74. In addition, the idle shaft 61 is provided with a disc-shaped idle roller 6 at the end portion on the front end side of the motor output shaft 4 (end portion on the left side in FIG. 1). Here, the idle roller 6 is provided so as to be rotatable with respect to the idle shaft 61. As a result, the swing member 72, the swing piece 74, the idle shaft 61, and the idle roller 6 can swing around the central axis A of the motor output shaft 4. The support mechanism 7 is constituted by the cover 71, the swing member 72, the ball bearing 73, the swing piece 74, and the idle shaft 61. The central axis of the idle shaft 61 and the idle roller 6 is indicated by “B”.

図1、2からも明らかなように、クランクシャフト1及びリングプレート2の中心軸線Cと、モータ出力軸4及びスタータローラ5の中心軸線Aと、アイドルシャフト61及びアイドルローラ6の中心軸線Bとは互いに平行とされている。また、図2に示すように、モータ出力軸4の回転方向Raと、クランクシャフト1の回転方向Rcとが同一となるように構成されている。   As is clear from FIGS. 1 and 2, the central axis C of the crankshaft 1 and the ring plate 2, the central axis A of the motor output shaft 4 and the starter roller 5, and the central axes B of the idle shaft 61 and the idle roller 6 Are parallel to each other. Further, as shown in FIG. 2, the rotation direction Ra of the motor output shaft 4 and the rotation direction Rc of the crankshaft 1 are configured to be the same.

図1、2に示すように、支持機構7は、スタータローラ5の外周面にアイドルローラ6の外周面を当接させつつモータ出力軸4の中心軸線Aを中心としてアイドルローラ6を揺動可能に支持する。また、図2において、アイドルローラ6及びアイドルシャフト61の中心軸線Bの揺動の軌道Eを二点鎖線にて示している。尚、実際には、アイドルローラ6及びアイドルシャフト61は、円状の軌道Eの一部を揺動するようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the support mechanism 7 can swing the idle roller 6 around the central axis A of the motor output shaft 4 while bringing the outer peripheral surface of the idler roller 6 into contact with the outer peripheral surface of the starter roller 5. To support. In FIG. 2, the swinging orbit E of the central axis B of the idle roller 6 and the idle shaft 61 is indicated by a two-dot chain line. Actually, the idle roller 6 and the idle shaft 61 swing a part of the circular track E.

また、カバー71には、上記円状の軌道Eにおいてアイドルローラ6をリングプレート2の外周面から離間する方向Rsに付勢するためのスプリング(図示略)が取り付けられている。   In addition, a spring (not shown) is attached to the cover 71 for biasing the idle roller 6 in the direction Rs away from the outer peripheral surface of the ring plate 2 on the circular track E.

図2に示すように、アイドルローラ6が当接位置にあるとき、中心軸線A,B,Cの全てに対して垂直な平面上において、中心軸線Cと中心軸線Aとを結ぶ直線L1に対して、中心軸線Bはリングプレート2の回転方向Rc前方に位置するように構成されている。また、上記直線L1に対して、アイドルローラ6の中心軸線Bはスタータローラ5の回転方向Ra後方に位置するように構成されている。上記平面上において、中心軸線Cと中心軸線Aとの間の距離L1と、中心軸線Cと中心軸線Bとの間の距離L2と、中心軸線Aと中心軸線Bとの間の距離L3との間には、以下の関係式(1)が成立する。

L1 < L2 + L3 ・・・(1)

すなわち、距離L1は、距離L2と距離L3との加算値よりも小さいという関係が成立する。
As shown in FIG. 2, when the idle roller 6 is in the contact position, on a plane perpendicular to all of the central axes A, B, C, a straight line L1 connecting the central axis C and the central axis A Thus, the central axis B is configured to be positioned in front of the rotation direction Rc of the ring plate 2. Further, the center axis B of the idle roller 6 is configured to be located behind the rotation direction Ra of the starter roller 5 with respect to the straight line L1. On the plane, a distance L1 between the center axis C and the center axis A, a distance L2 between the center axis C and the center axis B, and a distance L3 between the center axis A and the center axis B In the meantime, the following relational expression (1) holds.

L1 <L2 + L3 (1)

That is, the relationship that the distance L1 is smaller than the added value of the distance L2 and the distance L3 is established.

次に、図3を参照して、本実施形態の内燃機関始動装置の作動態様を説明する。尚、図3は、図2に対応する図であって、アイドルローラ6が当接位置にあるとき及びアイドルローラ6の外周面がリングプレート2の外周面から離間した位置(以下、離間位置)にあるときの各位置関係をそれぞれ示している。尚、同図において、離間位置にあるアイドルローラ6を実線にて示すとともに当接位置にあるアイドルローラ6を一点鎖線にて示している。   Next, the operation mode of the internal combustion engine starting device of the present embodiment will be described with reference to FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 2, and is a position where the idle roller 6 is in the contact position and a position where the outer peripheral surface of the idle roller 6 is separated from the outer peripheral surface of the ring plate 2 (hereinafter referred to as a separate position). Each positional relationship is shown in FIG. In the figure, the idle roller 6 in the separated position is indicated by a solid line, and the idle roller 6 in the contact position is indicated by a one-dot chain line.

同図に実線にて示すように、内燃機関の停止時には、スタータモータ3への通電がなされておらず、モータ出力軸4及びスタータローラ5が回転停止されている。このとき、アイドルローラ6はスプリングにより矢印Rs方向に付勢されて離間位置に保持される。   As indicated by the solid line in the figure, when the internal combustion engine is stopped, the starter motor 3 is not energized, and the motor output shaft 4 and the starter roller 5 are stopped. At this time, the idle roller 6 is urged in the direction of the arrow Rs by the spring and held at the separated position.

このようにアイドルローラ6が離間位置にある状態において、スタータモータ3への通電がなされて内燃機関の始動が開始されると、スタータローラ5が回転するとともに、これに伴いアイドルローラ6が上記円状の軌道Eに沿って揺動することにより、同図に一点鎖線にて示すように、アイドルローラ6の外周面がリングプレート2の外周面に当接するようになる(当接位置)。   When the starter motor 3 is energized and the start of the internal combustion engine is started in the state where the idle roller 6 is in the separated position as described above, the starter roller 5 rotates and accordingly the idle roller 6 is By swinging along the circular orbit E, the outer peripheral surface of the idle roller 6 comes into contact with the outer peripheral surface of the ring plate 2 (contact position), as indicated by the alternate long and short dash line in FIG.

このようにアイドルローラ6が当接位置にある状態においては、スタータローラ5が矢印Ra方向に回転すると、アイドルローラ6が矢印Ra方向とは反対方向の矢印Rb方向に回転する。これにより、リングプレート2が矢印Rc方向に回転するようになる。このようにして、スタータローラ5の回転力がアイドルローラ6の回転を通じてリングプレート2に伝達されることで、クランクシャフト1が回転駆動されるようになる。   As described above, when the idle roller 6 is in the contact position, when the starter roller 5 rotates in the arrow Ra direction, the idle roller 6 rotates in the arrow Rb direction opposite to the arrow Ra direction. As a result, the ring plate 2 rotates in the direction of the arrow Rc. In this way, the rotational force of the starter roller 5 is transmitted to the ring plate 2 through the rotation of the idle roller 6, so that the crankshaft 1 is rotationally driven.

一方、機関回転速度が高くなることで、スタータモータ3への通電が停止されると、スタータローラ5の回転力がなくなることで、リングプレート2の外周面に対してアイドルローラ6の外周面を当接させる力がなくなる。このため、リングプレート2の回転に伴いアイドルローラ6が押し出されてリングプレート2の外周面から離間するようになる(離間位置)。こうした状態では、リングプレート2の回転力がアイドルローラ6に伝達されなくなることから、リングプレート2の回転力がスタータモータに伝達されなくなる。   On the other hand, when the energization of the starter motor 3 is stopped due to the increase in the engine rotational speed, the rotational force of the starter roller 5 is lost, and the outer peripheral surface of the idle roller 6 is thereby made to be less than the outer peripheral surface of the ring plate 2. The contact force is lost. For this reason, as the ring plate 2 rotates, the idle roller 6 is pushed out and separated from the outer peripheral surface of the ring plate 2 (separation position). In such a state, since the rotational force of the ring plate 2 is not transmitted to the idle roller 6, the rotational force of the ring plate 2 is not transmitted to the starter motor.

ここで、内燃機関始動装置の構成によっては、スタータモータ3への通電が停止された後にアイドルローラ6がリングプレート2に再び接触することとなり、同接触により異音が発生する等の問題が生じるおそれがある。しかし、本実施形態では、スプリングにより、矢印Rs方向にアイドルローラ6が付勢されることから、すなわち、アイドルローラ6の外周面がリングプレート2の外周面から離間する方向にアイドルローラ6が付勢されることから、スタータモータ3への通電が停止された後にアイドルローラ6がリングプレート2に再び接触することが抑制されるようになっている。またこうしたスプリングの付勢力としては、スタータローラ5の回転に伴いアイドルローラ6をモータ出力軸4の中心軸線Aを中心として揺動させることができるように、適切な大きさに設定されている。   Here, depending on the configuration of the internal combustion engine starting device, after the energization of the starter motor 3 is stopped, the idle roller 6 comes into contact with the ring plate 2 again, which causes a problem that abnormal noise is generated due to the contact. There is a fear. However, in the present embodiment, the idle roller 6 is biased in the direction of the arrow Rs by the spring, that is, the idle roller 6 is attached in the direction in which the outer peripheral surface of the idle roller 6 is separated from the outer peripheral surface of the ring plate 2. Therefore, the idle roller 6 is prevented from coming into contact with the ring plate 2 again after the energization of the starter motor 3 is stopped. Further, the biasing force of such a spring is set to an appropriate magnitude so that the idle roller 6 can be swung around the central axis A of the motor output shaft 4 as the starter roller 5 rotates.

ちなみに、アイドルローラ6が離間位置にあるときのアイドルローラ6の外周面とリングプレート2の外周面との距離の最大値dmaxを小さく設定するほど、アイドルローラ6が離間位置から当接位置まで変位する際に要する時間を短くすることができ、機関始動に要する時間を短くすることができる。従って、上記最大値dmaxを可及的小さく設定することが望ましい。   Incidentally, as the maximum value dmax of the distance between the outer peripheral surface of the idle roller 6 and the outer peripheral surface of the ring plate 2 when the idle roller 6 is in the separated position is set smaller, the idle roller 6 is displaced from the separated position to the contact position. The time required for starting the engine can be shortened, and the time required for starting the engine can be shortened. Therefore, it is desirable to set the maximum value dmax as small as possible.

以上説明した本実施形態に係る内燃機関始動装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
(1)内燃機関始動装置は、クランクシャフト1に連結される円盤状のリングプレート2と、クランクシャフト1の回転方向と同一の回転方向に回転するスタータモータ3と、モータ出力軸4に連結される円盤状のスタータローラ5とを備えるものとした。また、リングプレート2の外周面とスタータローラ5の外周面との間にて回転可能に設けられる円盤状のアイドルローラ6と、スタータローラ5の外周面にアイドルローラ6の外周面を当接させつつモータ出力軸4の中心軸線Aを中心としてアイドルローラ6を揺動可能に支持する支持機構7と、を備えるものとした。また、アイドルローラ6は、スタータローラ5の回転に伴いリングプレート2の外周面に当接してスタータローラ5の回転力をアイドルローラ6の回転を通じてリングプレート2に伝達するように構成される一方、スタータモータ3の回転が停止された状態にてリングプレート2の回転に伴いリングプレート2の外周面から離間するように構成されるものとした。このように、スタータモータ3からクランクシャフト1への回転力の伝達が、それぞれ円盤状をなすスタータローラ5の外周面、アイドルローラ6の外周面、及びリングプレート2の外周面を当接させた状態でこれらが回転する際の抵抗力を利用することにより行なわれる。このため、従来の内燃機関始動装置のように、スタータモータの出力軸に連結されるピニオンギヤをアクチュエータによりその軸方向に変位させて、ピニオンギヤを、クランクシャフトに連結されるリングギヤに噛合させる構成とは異なり、ピニオンギヤの変位に要する時間や、各ギヤが完全に噛み合うまでに要する時間が発生しない分だけ、内燃機関の始動に要する時間を短くすることができるようになる。また、クランクシャフト1からモータ出力軸4への回転力の伝達の遮断が、リングプレート2の回転力とアイドルローラ6を揺動可能に支持する支持機構7とによって行なわれる。このため、従来の内燃機関始動装置のように、クランクシャフトの回転力がスタータモータの出力軸に伝達されることを防止するためにワンウェイクラッチやベアリング等を設ける構成とは異なり、内燃機関始動装置を簡易な構成により実現することができるようになる。従って、簡易な構成により機関始動に要する時間を短くすることができるようになる。
According to the internal combustion engine starter according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The internal combustion engine starter is connected to a disc-shaped ring plate 2 connected to the crankshaft 1, a starter motor 3 that rotates in the same rotational direction as the crankshaft 1, and a motor output shaft 4. And a disc-shaped starter roller 5. Further, a disc-shaped idle roller 6 provided rotatably between the outer peripheral surface of the ring plate 2 and the outer peripheral surface of the starter roller 5, and the outer peripheral surface of the idle roller 6 is brought into contact with the outer peripheral surface of the starter roller 5. On the other hand, a support mechanism 7 that supports the idle roller 6 so as to be swingable about the central axis A of the motor output shaft 4 is provided. The idle roller 6 is configured to contact the outer peripheral surface of the ring plate 2 as the starter roller 5 rotates, and transmit the rotational force of the starter roller 5 to the ring plate 2 through the rotation of the idle roller 6. In the state where the rotation of the starter motor 3 is stopped, it is configured to be separated from the outer peripheral surface of the ring plate 2 as the ring plate 2 rotates. As described above, the transmission of the rotational force from the starter motor 3 to the crankshaft 1 brings the outer peripheral surface of the starter roller 5, the outer peripheral surface of the idle roller 6, and the outer peripheral surface of the ring plate 2 into contact with each other. This is done by utilizing the resistance force when they rotate in the state. For this reason, as in a conventional internal combustion engine starting device, the configuration is such that the pinion gear connected to the output shaft of the starter motor is displaced in the axial direction by the actuator and the pinion gear is engaged with the ring gear connected to the crankshaft. In contrast, the time required for starting the internal combustion engine can be shortened by the time required for the displacement of the pinion gear and the time required for the gears to completely engage with each other. Further, the transmission of the rotational force from the crankshaft 1 to the motor output shaft 4 is interrupted by the rotational force of the ring plate 2 and the support mechanism 7 that supports the idle roller 6 in a swingable manner. Therefore, unlike a conventional internal combustion engine starter, the internal combustion engine starter is different from a configuration in which a one-way clutch, a bearing, or the like is provided to prevent the rotational force of the crankshaft from being transmitted to the output shaft of the starter motor. Can be realized with a simple configuration. Therefore, the time required for starting the engine can be shortened with a simple configuration.

(2)内燃機関始動装置は、アイドルローラ6の外周面をリングプレート2の外周面から離間する方向に付勢するスプリングを備えるものとした。このように、スプリングにより、アイドルローラ6の外周面がリングプレート2の外周面から離間する方向にアイドルローラ6が付勢されることから、スタータモータ3への通電が停止された後にアイドルローラ6がリングプレート2に再び接触することが抑制されるようになる。   (2) The internal combustion engine starting device includes a spring that urges the outer peripheral surface of the idle roller 6 in a direction away from the outer peripheral surface of the ring plate 2. In this way, the idle roller 6 is urged by the spring in the direction in which the outer peripheral surface of the idle roller 6 is separated from the outer peripheral surface of the ring plate 2, so that the idle roller 6 is stopped after the energization to the starter motor 3 is stopped. Is prevented from coming into contact with the ring plate 2 again.

尚、本発明にかかる内燃機関始動装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
・上記実施形態では、スプリングをカバー71に取り付けられるものとしたが、これを内燃機関本体等の他の部材に取り付けるようにしてもよい。
The internal combustion engine starting device according to the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above embodiment, and can be implemented as, for example, the following form that is appropriately changed.
In the above embodiment, the spring is attached to the cover 71, but it may be attached to another member such as an internal combustion engine body.

・本発明に係る付勢部材はスプリングに限られるものではなく、アイドルローラ6の外周面をリングプレート2の外周面から離間する方向に付勢するものであれば、これを任意の構成に置換することができる。   The urging member according to the present invention is not limited to a spring, and it can be replaced with any configuration as long as it urges the outer peripheral surface of the idle roller 6 in a direction away from the outer peripheral surface of the ring plate 2. can do.

・支持機構の構成は、図1にて例示した支持機構7に限られるものではない。スタータローラ5の外周面にアイドルローラ6の外周面を当接させつつモータ出力軸4の中心軸線Aを中心としてアイドルローラ6を揺動可能に支持するものであれば、これを任意の構成に置換するようにしてもよい。   -The structure of a support mechanism is not restricted to the support mechanism 7 illustrated in FIG. Any structure can be used as long as the idler roller 6 is swingably supported around the central axis A of the motor output shaft 4 while the outer peripheral surface of the idler roller 6 is brought into contact with the outer peripheral surface of the starter roller 5. You may make it replace.

1…クランクシャフト、2…リングプレート、3…スタータモータ、31…モータハウジング、4…モータ出力軸、5…スタータローラ、6…アイドルローラ、61…アイドルシャフト、7…支持機構、71…カバー、72…揺動部材、73…ボールベアリング、74…揺動片。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crankshaft, 2 ... Ring plate, 3 ... Starter motor, 31 ... Motor housing, 4 ... Motor output shaft, 5 ... Starter roller, 6 ... Idle roller, 61 ... Idle shaft, 7 ... Support mechanism, 71 ... Cover, 72 ... swing member, 73 ... ball bearing, 74 ... swing piece.

Claims (3)

内燃機関の出力軸に連結される円盤状のリングプレートと、
内燃機関の出力軸の回転方向と同一の回転方向に回転するスタータモータと、
前記スタータモータの出力軸に連結される円盤状のスタータローラと、
前記リングプレートの外周面と前記スタータローラの外周面との間にて回転可能に設けられる円盤状のアイドルローラと、
前記スタータローラの外周面に前記アイドルローラの外周面を当接させつつ前記スタータモータの出力軸の軸線を中心として前記アイドルローラを揺動可能に支持する支持機構と、を備え、
前記アイドルローラは、前記スタータローラの回転に伴い前記リングプレートの外周面に当接して前記スタータローラの回転力を前記アイドルローラの回転を通じて前記リングプレートに伝達するように構成される一方、前記スタータモータの回転が停止された状態にて前記リングプレートの回転に伴い同リングプレートの外周面から離間するように構成される内燃機関始動装置。
A disc-shaped ring plate connected to the output shaft of the internal combustion engine;
A starter motor that rotates in the same rotational direction as the rotational direction of the output shaft of the internal combustion engine;
A disc-shaped starter roller connected to the output shaft of the starter motor;
A disc-shaped idle roller rotatably provided between the outer peripheral surface of the ring plate and the outer peripheral surface of the starter roller;
A support mechanism that swingably supports the idler roller around the axis of the output shaft of the starter motor while bringing the outer peripheral surface of the idler roller into contact with the outer peripheral surface of the starter roller;
The idle roller is configured to contact the outer peripheral surface of the ring plate as the starter roller rotates, and transmit the rotational force of the starter roller to the ring plate through the rotation of the idle roller. An internal combustion engine starter configured to be separated from an outer peripheral surface of the ring plate with the rotation of the ring plate in a state where the rotation of the motor is stopped.
請求項1に記載の内燃機関始動装置において、
前記アイドルローラの外周面を前記リングプレートの外周面から離間する方向に付勢する付勢部材を備える
ことを特徴とする内燃機関始動装置。
The internal combustion engine starter according to claim 1,
An internal combustion engine starter comprising: a biasing member that biases the outer peripheral surface of the idle roller in a direction away from the outer peripheral surface of the ring plate.
前記アイドルローラが前記リングプレートの外周面に当接するとき、前記リングプレートの中心軸線、前記スタータローラの中心軸線、及び前記アイドルローラの中心軸線の全てに対して垂直な平面上において、前記リングプレートの中心軸線と前記スタータローラの中心軸線とを結ぶ直線に対して前記アイドルローラの中心軸線が、前記リングプレートの回転方向前方であり且つ前記スタータローラの回転方向後方に位置するように構成される請求項1又は請求項2に記載の内燃機関始動装置。   When the idle roller abuts on the outer peripheral surface of the ring plate, the ring plate is on a plane perpendicular to all of the center axis of the ring plate, the center axis of the starter roller, and the center axis of the idle roller. The center axis of the idle roller is positioned in front of the ring plate in the rotation direction and behind the starter roller in the rotation direction with respect to a straight line connecting the center axis of the starter roller and the center axis of the starter roller. The internal combustion engine starting device according to claim 1 or 2.
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