JP3710010B2

JP3710010B2 - 車両用始動兼補機装置及び車両用始動装置

Info

Publication number: JP3710010B2
Application number: JP20042596A
Authority: JP
Inventors: 章加藤; 高広左右木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-10-19
Filing date: 1996-07-30
Publication date: 2005-10-26
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JPH09172753A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両始動用の始動電動機と、車両のエンジン補機とが一体に形成されてなる車両用始動兼補機装置や、車両始動用の始動電動機を有してエンジンを始動させる車両用始動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車あるいは自動二輪車のエンジンでは、エンジン始動用の始動電動機と、バッテリ充電や各電装品に給電する車両用発電機とが別々に装備されていおり、クランク軸と回転電機との連結や、バッテリとの配線を個別に配設せねばならず、構成の複雑化や大型化を招いていた。
【０００３】
このため、実開昭６０−３４７６１号公報は、始動電動機と車両用発電機とをタンデム配置して一体化し、始動電動機の始動側回転軸と車両用発電機の補機側回転軸とをクラッチローラー型のオーバーランニングクラッチで連結し、エンジン始動に際しては始動側回転軸がこのオーバーランニングクラッチ及び補機側回転軸を通じてクランク軸を駆動する構成を採用している。なお、上記クラッチローラー型のオーバーランニングクラッチとは、周知のように始動側回転軸及び補機側回転軸に個別に固定される駆動体と従動体との間の楔状の溝内にクラッチローラーを有し、従動体が駆動体より高速となるとクラッチローラーが上記溝内を隙間が増大する方向へ付勢されるい形式のオーバーランニングクラッチであって、このオーバーランニングクラッチは始動電動機に通常採用されて、クランク軸から補機側回転軸、従動体、駆動体を通じて始動側回転軸が逆駆動される弊害を防止するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の車両用始動兼補機装置では、エンジン始動後、クランク軸、補機側回転軸が高速回転となると、オーバーランニングクラッチの従動体の回転が長時間ずっと高速回転状態のままとなり、その結果、従動体の周面及びそれと常に接触するクラッチローラーとの間との潤滑が困難となり、オーバーランニングクラッチの耐久性が短縮されるという問題があった。この問題は、始動電動機の小型化のためにオーバーランニングクラッチとクランク軸との間に減速機構を設けて補機側回転軸（始動電動機）を高速化する場合に一層深刻となる。なお、車両用発電機と個別に構成された通常の専用始動電動機では、エンジン始動直後にピニオンがリングギヤから離脱するので、オーバーランニングクラッチにおける上記問題は生じることがない。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、エンジン始動後における補機側回転軸の長時間の高速回転現象にもかかわらず、始動側回転軸と補機側回転軸との間に介設されるオーバーランニングクラッチの耐久性の劣化を防止可能な車両用始動兼補機装置を提供することを、その解決すべき課題としている。
また、従来のピニオン飛び込み式の車両用始動装置は、ピニオン飛び込み機構が複雑であり、小型軽量化が困難であった。
【０００６】
本発明は、ピニオン飛び込み機構を廃止して、小型軽量化が可能な車両用始動装置を提供することを他の目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の手段によれば、始動電動機の始動側回転軸がオーバーランニングクラッチ及び補機側回転軸を通じてクランク軸を駆動し、エンジン始動後、クランク軸が補機側回転軸を通じてオーバーランニングクラッチの従動体を駆動する。
オーバーランニングクラッチは、駆動体をなす円筒形状のクラッチインナと、従動体をなす円筒形状のクラッチアウタと、クラッチアウタにはめ込まれた円筒であるリテーナと、リテーナに遊嵌されてクラッチアウタの内周面とクラッチインナの外周面に接するとともにトルク中継体をなすスプラグと、スプラグに反時計方向へ回転モーメントを与えるスプリングとを有し、スプラグは、エンジン始動時に前記クラッチインナが与えるモーメントにより反時計方向へ揺動されてクラッチインナ及びクラッチアウタとの接触を強化し、クラッチアウタの回転数がクラッチインナの回転数を上回ると時計方向へ揺動されてエンジンから始動側回転軸へのトルク伝達を遮断し、クラッチアウタの回転数が更に高速回転となると遠心力により更に時計方向へ揺動することによりいままで滑っていたクラッチインナの外周面から浮き上がってクラッチインナ５０の外周面との接触が完全に遮断される構成をもち、前記オーバーランニングクラッチは、エンジンの始動回転状態における従動体の回転数より高く、かつ、エンジンのアイドル回転状態における従動体の回転数より低い回転数範囲内にて、駆動体とトルク中継体との間の接触をトルク中継体に働く遠心力に基づいて機械的に断絶する。
本発明によれば、エンジン始動後、オーバーランニングクラッチ内部に生じる遠心力によりトルク中継体を駆動体から離れさせるので、従来のピニオン移動によるクラッチ解離機構や電磁クラッチのような複雑な構成を用いることなく簡単に、エンジン始動後のオーバーランニングクラッチ内部の磨耗を防止することができ、装置の大型化、複雑化を排除しつつエンジン補機、始動用電動機一体型の車両用始動兼補機装置におけるオーバーランニングクラッチの耐久性、信頼性を確保することができる。
【０００８】
なお、本明細書でいうエンジン補機とは、車両用発電機のほかに、車両に搭載されるコンプレッサ、オイルポンプ、ウオーターポンプ、ラジエータファン、エアコン用コンプレッサ、Ｐ／Ｓポンプ、エアポンプ、真空ポンプなどが挙げられる。
本発明では、トルク中継体自身に作用する遠心力の増大によりトルク中継体が駆動体から非接触となるので潤滑性、磨耗の課題を解消し、構成が簡素となり、全体構造が大型化しやすい車両用始動兼補機装置の体格縮小、部品点数削減、保守管理の容易化を図ることができる。
【０００９】
請求項２記載の手段によれば、請求項１記載のオーバーランニングクラッチ機構が車両用始動装置に適用されるので、上記請求項１と同様の効果を奏することができる。
【００１０】
本発明によれば、トルク中継体自身に作用する遠心力の増大によりトルク中継体がいままで接触していた駆動体の外周面から遠心方向へ相対的に浮き上がるので、分離（非接触化）動作が極めて簡単となり、全体体格、重量の小型化、軽量化を実現することができる。
【００１１】
好適な態様において、車両用始動兼補機装置において、車両用発電機の回転子の耐遠心力強度上、クランク軸から駆動される際の増速比は制限を受け、このことから始動電動機を一体化した場合、始動電動機からクランク軸を駆動する際の減速比は発電機のこの制限によって決定される。一方、始動電動機は、クランク軸を駆動する際の減速比を大きくとって、高速タイプとして、小型化を図るのが一般的であるが、上記したように発電機の耐遠心力強度によりクランク軸との減速比が制限されるため、始動電動機の小型化を図るためには、始動側回転軸と補機側回転軸の間に減速機を設けることが有効となる。
【００１２】
好適な態様において、減速機構が、始動側回転軸（又は出力側回転軸）とオーバーランニングクラッチとの間に介設されるので、オーバーランニングクラッチの回転を低速化することができ、オーバーランニングクラッチの磨耗を低減することができる。また、低速化による遠心力低減により、クラッチのたとえばスプリング力の低減が実現するので、軽量化及び構造の簡素化を実現することができる。
【００１３】
また、車両用始動兼補機装置のうち車両用発電機を用いる場合、車両用発電機の回転子の耐遠心力強度上、クランク軸から駆動される際の増速比は制限を受け、このことから始動電動機を一体化した場合、始動電動機からクランク軸を駆動する際の減速比は発電機のこの制限によって決定される。一方、始動電動機は、クランク軸を駆動する際の減速比を大きくとって、高速タイプとして、小型化を図るのが一般的であるが、上記したように発電機の耐遠心力強度によりクランク軸との減速比が制限されるため、始動電動機の小型化を図るためには、始動側回転軸と補機側回転軸の間に減速機を設けることが有効となる。また、クラッチをこの減速機と補機側回転軸の間に設け、始動後は始動電動機とともに減速機をも補機側回転軸から切り放すことで、始動後にこの始動側回転軸と補機側回転軸の間に設けられた減速機による動力損失を防ぐことができる。
【００１４】
好適な態様において、減速機構及びオーバーランニングクラッチが軸方向に隣接配置されるので、径方向の縮小や両者の一体化や両者間のトルク伝達、両者の部品兼用、両者の支持が簡単となる上、両者が始動側回転軸（又は出力側回転軸）に軸支されているので、軸受け構造が簡単となる。
【００１５】
好適な態様において、減速機構として上述の偏心差動式遊星減速機構を採用するので、減速機構の軸方向長を増大することなく大きな減速比を確保することができ、車両（エンジン近傍）への装置の搭載性を向上でき、装置の共振周波数値を増大させて耐振性（耐共振性）を向上することができる。
【００１６】
好適な態様において、減速トルクを出力ピンから軸方向へ出力するので、オーバーランニングクラッチをこの偏心差動式遊星減速機構に軸方向に隣接させた場合、簡単に両者の結合を行うことができる。例えば、オーバーランニングクラッチの駆動体又は従動体にこの出力ピンを植設すればよい。
【００１７】
好適な態様において、出力ピンがオーバーランニングクラッチの駆動体に固定されるので、構造の簡素化を可能とすることができる。
好適な態様において、減速機構として上述の偏心差動式遊星減速機構を採用するので、減速機構の軸方向長を増大することなく大きな減速比を確保することができ、車両（エンジン近傍）への装置の搭載性を向上でき、装置の共振周波数値を増大させて耐振性（耐共振性）を向上することができる。
【００１８】
更に、減速トルクを外ギヤから出力するので、例えばこの外ギヤがオーバーランニングクラッチの駆動体を兼ねることができ、オーバーランニングクラッチと減速機構との一体化、小型軽量化、耐振性及び堅牢性の向上を実現することができる。
好適な態様において、オーバーランニングクラッチの従動体が駆動体の外周側に配設されるので、結局、減速機構の外周にオーバーランニングクラッチを同軸配置することができ、両者の体格縮小、特に装置の軸方向長の短縮を実現でき、車両（エンジン近傍）への装置の搭載性を向上でき、装置の共振周波数値値を増大させて耐振性（耐共振性）を向上することができる。
【００１９】
好適な態様において、非偏心差動式の遊星減速機構をもち、そして、軸方向に延設されたその出力ピンから減速トルクを出力するので、請求項８と同様の作用効果を奏することができる。
好適な態様において、装置がベルトを介してエンジンのクランク軸を駆動するので、オーバーランニングクラッチのトルク中継体と駆動体とが接触した際の機械的衝撃をベルトにより吸収緩和することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な態様を以下の各実施例により説明する。
（実施例１）
本発明の車両用始動兼補機装置の一実施例を図１に示す。ただし、図１は軸方向模式断面図であって、各構成要素の配置状態を概念的に示している。
【００２１】
〔構成〕
この始動用電動機は、発電部（エンジン補機）１と、始動部２と、それらの間でトルク伝達を行うトルク伝達部３とからなる。
発電部１は、通常の車両用交流発電機（いわゆるオルタネータ）であって、発電部１のハウジング１０は一対の碗状のフロント部１００とリア部１０１とセンターブラケット１０２とからなり、フロント部１００及びリア部１０１はセンターブラケット１０２を挟んで内部に閉空間を構成しており、フロント部１００及びセンターブラケット１０２はロータ１１をもつ補機側回転軸１２を軸受け３００、３０１を介して支承している。ロータ１１は、フロント部１００内にていわゆるランデル型界磁鉄心１１０に界磁コイル１１１を巻装してなり、ロータ１１の外周側にはステータ１３が固定されている。ステータ１３はハウジング１０の内周面に固定された電機子鉄心１３０とそれに巻装された電機子コイル１３１とからなる。
【００２２】
一方、ハウジング１０のリア部１０１内には、発電制御を行うためのレギュレータ１４と、電機子コイル１３１の交流発電電圧を整流するための三相全波整流器１５と、界磁コイル１１１に界磁電流を給電するためのブラシ１６及びスリップリング１７とが収容されている。
始動部２は、通常の直流始動モータであって、始動部２のハウジング２０は発電部１のハウジング１０のリア部１０１の端壁部に固定された主筒部２００とこの主筒部のリア側開口を閉鎖するエンドブラケット２０１とからなる。主筒部２００及びエンドブラケット２０１は、アーマチャ２１が固定された始動側回転軸２２を軸受け３０２、３０３を介して支承している。アーマチャ２１は、始動側回転軸２２に固着された電機子鉄心２２６とそれに巻装された電機子コイル２２１と、始動側回転軸２２に固着されたコンミテータ２２２とを有している。アーマチャ２１の外周側にはステータ２２が固定されている。ステータ２２はハウジング２０の内周面に固定された界磁鉄心２１０とそれに巻装された界磁コイル２１１とからなる。電機子コイル２２１はブラシ２３からコンミテータ２２２を通じて給電される。
【００２３】
上記説明した発電部１及び始動部２自体は従来の車両用交流発電機及び車両用スタータモータとほぼ同じでありかつ周知であるので、これ以上の構成及び動作の説明は省略する。
次に、本実施例の要部をなすトルク伝達部３について説明する。
トルク伝達部３は、減速機構４とオーバーランニングクラッチ５とからなり、これら減速機構４とオーバーランニングクラッチ５とはハウジング１０のリア部１０１内にタンデム配置形式にて収容されている。
【００２４】
〔減速機構４の説明〕
減速機構４を図１及び図２を参照して説明する。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
始動側回転軸２２の前端部２２０は、補機側回転軸１２と同一軸心に沿ってハウジング１０のリア部１０１の端壁中央を貫通して内に突出している。始動側回転軸２２の前端部２２０には始動側回転軸２２に対して偏心した偏心リング４０が固定されており、偏心リング４０の外周面にはころ軸受け４１を介してギア板（内ギア）４２が偏心リング４０と同軸かつ相対回転自在に嵌着されている。ギア板４２の外周には歯４３が設けられており、歯４３の一部は、ハウジング１０のリア部（本発明でいう外ギヤ）１０１に形成された内歯４４に噛合している。内歯４４は始動側回転軸２２の軸心を中心として円形に配列されている。
【００２５】
この実施例では、ギア板４２が２５歯、リア部（外ギヤ）１０１が２６歯と一歯数差に設定されており、これにより減速比が１／２５に設定されている。
ギア板４２にはその軸心から一定径の位置にて互いに４５度だけ離れて合計８個の孔４５が貫設されており、この孔４５には後述するクラッチインナ５０から軸方向に延設された出力ピン４６がそれぞれ嵌入されている。出力ピン４６は孔４５より径小とされており、各出力ピン４６の外周面の一部は孔４５の内周面に常に接触している。
【００２６】
〔オーバーランニングクラッチ５〕
次に、オーバーランニングクラッチ５について、図１及び図３を参照して説明する。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である。
始動側回転軸２２の前端部２２０には偏心リング４０の前方に近接してオーバーランニングクラッチ５のクラッチインナ（本発明でいう駆動体）５０が軸受け５１を介して回転相対自在に嵌着されている。ハウジング１０のリア部１０１の周壁内周面には輪板状のステー５２が固定されており、ステー５２の内周面は軸受け５２０を介して円筒形状のクラッチインナ５０の外周面後部を相対回転自在に支持している。また、上述した如くクラッチインナ５０の後端面から上記８本の出力ピン４６が後方へ延設されて、孔４５に嵌挿されている。
【００２７】
一方、補機側回転軸１２の後端部は径大な有底円筒形状の中空軸部（本発明でいう従動体、クラッチアウタともいう）１２０となっており、この中空軸部１２０はクラッチインナ５０を覆って形成されている。そして、クラッチアウタ１２０の内周面とクラッチインナ５０の外周面との間に、スプラグ５４とリテーナ５５とスプリング５６が配設されている。図４にスプラグ５４、リテーナ５５及びスプリング５６の配設状態を拡大図示する。
【００２８】
リテーナ５５は、両端に鍔部を有する円筒であって、スプラグ５４が遊嵌される角穴５５０を有し、クラッチアウタ１２０に嵌め込まれて固定されている。
スプラグ５４は、瓢箪状の板体であって、補機側回転軸１２の中空軸部（クラッチアウタ）１２０の内周面のＡ点に接し、クラッチインナ５０の外周面のＢ点に接している。スプラグ５４の重心ＧはＡ点と軸心（回転中心）とを結んだ線に対してずらして設計されている。なお、これらＡ点、Ｂ点は接触面の周方向中心点と考えてもよい。
【００２９】
スプリング５６もばね板を曲げたリング形状を有してリテーナ５５の内側に収容され、スプラグ５４に、Ａ点と軸心とを結んだ線に対し、スプラグ５４の重心Ｇ（図４において左側）側で当たっており、スプラグ５４を立てる方向（図４において反時計方向）に回転モーメントを与えている。
補機側回転軸１２の前端部には図示しないプーリまたは歯車等が設置され、ベルト又はギヤ機構などによりエンジンのクランク軸（図示せず）に連結されている。
【００３０】
〔作動〕
始動部２への通電により始動側回転軸２２が回転されると、始動側回転軸２２に固定された偏心リング４０の回転により、ギア板４２が偏心揺動運動させられる。その結果、ギア板４２はその偏心揺動運動１回に付き、歯４３と内歯４４との歯数差により回転方向にギア板４２の１歯分（３６０°／２５）だけ始動側回転軸２２と反対方向へ回転される。ギア板４２の回転は、出力ピン４６を通じてクラッチインナ５０に伝達され、クラッチインナ５０は始動側回転軸２２の１／２５の回転数で回転する。
【００３１】
この時、クラッチインナ５０は図４において時計方向に回転するものとすると、クラッチインナ５０はスプラグ５４に反時計方向のモーメントを与え、スプラグ５４は摩擦抗力を生じる点Ａを中心として可能な範囲で反時計方向に揺動し、その分、スプラグ５４が立ってスプラグ５４とクラッチインナ５０及び中空軸部（クラッチアウタ）１２０との接触が強化され、トルクがクラッチインナ５０からスプラグ５４、中空軸部（クラッチアウタ）１２０、補機側回転軸１２を通じてクランク軸に伝達され、エンジン（図示せず）が始動される。
【００３２】
エンジンが始動して、中空軸部（クラッチアウタ）１２０の回転数がクラッチインナ５０の回転数を上回ると、クラッチインナ５０に対して相対的に中空軸部（クラッチアウタ）１２０が時計方向に回転し、その結果、スプラグ５４は摩擦抗力を生じる点Ａを中心として時計方向に揺動し、その分、スプラグ５４が寝てスプラグ５４は中空軸部（クラッチアウタ）１２０の内周面を滑り、エンジンから始動側回転軸２２へのトルク伝達が遮断される。その後、始動部２への通電が遮断される。
【００３３】
更にエンジンが高速回転となると、中空軸部（クラッチアウタ）１２０とともに、このクラッチアウタ１２０に固定されているリテーナ５５も高速回転する。よって、高速回転となったスプラグ５４の重心Ｇに対して遠心方向へ遠心力がはたらく。この遠心力は、重心Ｇが点Ａと軸心とを結ぶ線より後ろ側にずれているため、スプラグ５４の重心Ｇには摩擦抗力を生じる点Ａを中心として時計方向への揺動トルクが生じ、スプラグ５４は点Ａを中心として揺動し、その結果、クラッチインナ５の外周面にていままで滑っていたスプラグ５４の表面は回動により浮き上がり、これによりスプラグ５４とクラッチインナ５０との接触が完全に遮断される。
【００３４】
なお、エンジンの始動回転状態におけるクラッチアウタ１２０の回転数よりも高く、かつ、エンジンのアイドル回転状態におけるクラッチアウタ１２０の回転数よりも低い回転数範囲内にて、スプラグ５４がクラッチインナ５０から離れるように、スプラグ５４はリテーナ５５に取り付けられている。
〔効果〕
上記のとおり、機械的に非接触分離可能なオーバーランニングクラッチを用いることで、発電機の高速回転時のクラッチの潤滑の問題を解決し、始動用電動機と発電用回転電機を組み合わせた回転電機を簡易な構成で、成立可能となる。発電部１のみを高速回転仕様とすればよく、エンジンの高速回転に始動部２が耐える必要がない。上述した偏心差動式遊星減速機構を用いたので、単段で大減速比を得ることができる。
（実施例２）
他の実施例を図５、図６を参照して説明する。ただし、説明を簡単とするために実施例１と共通の機能を有する構成要素には同一符号を付す。なお、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【００３５】
この実施例は、実施例１のトルク伝達部３の構成を減速機構４とオーバーランニングクラッチ５との軸方向隣接（タンデム）配置から径方向同軸配置へと変更したものである。
つまり、この実施例では、オーバーランニングクラッチ５のクラッチインナ５０ａはギア板４２に嵌着されており、クラッチインナ５０ａの内周面には内歯４４が形成され、この内歯４４はギア板４２の歯４３と一部噛合している。ハウジング１０のリア部１０１の端壁部から円筒状のクラッチインナ支持部１０１ａが内側に突設され、クラッチインナ支持部１０１ａは軸受け６を介してクラッチインナ５０ａを回転自在に支持している。また、このクラッチインナ支持部１０１ａの前端面からピン４６ａが前方へ突設され、このピン４６ａはギア板４２の孔４５内に挿入されている。
【００３６】
すなわち、この減速機構４はピン４６ａが固定され、内歯４４をもつクラッチインナ（外ギヤ）５０ａが減速トルクを出力する構成となっている。作動自体は実施例１と同じである。但し、実施例１と同じく、クラッチ部を反時計回りに回転させるようにするためには、始動側回転軸２２は実施例１と逆回り（時計回り）に回転させることが必要である。
【００３７】
このようにすれば、トルク伝達部３の軸方向長さを縮小して一層の薄型化を図ることができるという効果を奏することができる。
（実施例３）
他の実施例を図７を参照して説明する。ただし、説明を簡単とするために実施例１と共通の機能を有する構成要素には同一符号を付す。
【００３８】
この実施例は、トルク伝達部３の減速機構として２段の同軸型遊星減速機構７を採用したものである。減速機構以外の構成は、実施例１と同じであるので、減速機構７だけを説明する。
この減速機構７は、始動側回転軸２２に固定されたサンギヤ７０を有し、サンギヤ７０の外周側にはインターナルギヤ７１がハウジング１０のリア部１０１の内周面に固定されている。サンギヤ７０及びインターナルギア７１には遊星ギヤ７２が噛合しており、遊星ギヤ７２は図示しないブッシュを介してピン７３に相対回転自在に支持されている。
【００３９】
始動側回転軸２２にはサンギヤ７０の前隣に位置してフランジ７４のボス部７４０が軸受け７５を介して相対回転自在に支持されており、ピン７３はフランジ７４から軸方向後方へ延設されている。フランジ７４のボス部７４０の外周面にはギヤが形成されて第２のサンギヤを兼ねている。フランジ７４のボス部７４０の外周側には第２のインターナルギヤ７６がハウジング１０のリア部１０１の内周面に固定されている。第２のサンギヤ７４０及び第２のインターナルギア７６には第２の遊星ギヤ７７が噛合しており、第２の遊星ギヤ７７は図示しないブッシュを介して出力ピン７８に相対回転自在に支持されている。出力ピン７８は実施例１と同じように軸方向前方へ延設されてクラッチインナ５０に固定されている。
【００４０】
このようにすれば、始動側回転軸２２の回転は、サンギヤ７０、遊星ギヤ７２、ピン７３、フランジ７４のボス部７４０、第２の遊星ギヤ７７、出力ピン７８、クラッチインナ５０の順に減速伝達される。
このようにすれば、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
（実施例４）
他の実施例を図８を参照して説明する。ただし、説明を簡単とするために実施例１と共通の機能を有する構成要素には同一符号を付す。
【００４１】
この実施例は、実施例１（図１参照）における発電部１を省略し、補機側回転軸１２の代わりをなす出力側回転軸１２Ａをハウジング１０の代わりをなすハウジング１０Ａにより一対の軸受け３００により回転自在に支承したものである。出力側回転軸１２Ａは直接又はベルト機構を通じてエンジンのクランク軸に接続されている。
【００４２】
このようにすれば、エンジンの始動後、出力側回転軸１２Ａの回転数が高速となると、トルク伝達部３のオーバーランニングクラッチ５が完全に非接触解離状態となるので、従来のような面倒なピニオン飛び込み機構を用いることなく、かつ、潤滑を工夫することなく、従来より特に軸方向にコンパクトなオーバーランニングクラッチ機構をもつ車両用始動装置を実現することができる。
【００４３】
なお同様に、実施例２（図５、図６参照）や実施例３（図７参照）においても、補機側回転軸１２（図１参照）の代わりをなす出力側回転軸１２Ａ（図９参照）をハウジング（図１参照）１０の代わりをなすハウジング１０Ａ（図９参照）により一対の軸受け３００（図９参照）を介して回転自在に支承してもよく、これにより一層軸方向にコンパクトなオーバーランニングクラッチ機構をもつ車両用始動装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の車両用始動兼補機装置の軸方向模式断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】図３の要部拡大断面図である。
【図５】実施例２の車両用始動兼補機装置の軸方向模式要部断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【図７】実施例３の車両用始動兼補機装置の軸方向模式要部断面図である。
【図８】実施例４の車両用始動装置の軸方向模式要部断面図である。
【符号の説明】
１発電部
２始動部
４減速機構
５オーバーランニングクラッチ
１２補機側回転軸
１２Ａ出力側回転軸
２２始動側回転軸（電動機側回転軸）
４０偏心リング
４２ギア板（内ギア）
４５内ギアの孔
４６出力ピン
５０クラッチインナ（駆動体）
５４スプラグ（トルク中継体）
５６スプリング
７０サンギヤ
７１インターナルギヤ
７２遊星ギヤ
７３出力ピン（ピン）
１０１ハウジング１０のリア部（外ギヤ）
１２０中空軸部（クラッチアウタ、従動体）

Claims

車両用エンジンのクランク軸に連結される補機側回転軸を具備するエンジン補機部と、オーバーランニングクラッチを通じて前記補機側回転軸を一方向に駆動する始動側回転軸を有するエンジン始動用の始動部とを備え、前記オーバーランニングクラッチは、前記始動側回転軸に連結される駆動体と、前記補機側回転軸に連結される従動体と、前記駆動体及び従動体との間に介設されて前記駆動体から従動体へトルクを伝達するトルク中継体とを備える車両用始動兼補機装置において、
前記オーバーランニングクラッチは、
前記駆動体をなす円筒形状のクラッチインナと、前記従動体をなす円筒形状のクラッチアウタと、前記クラッチアウタにはめ込まれた円筒であるリテーナと、前記リテーナに遊嵌されてクラッチアウタの内周面とクラッチインナの外周面に接するとともに前記トルク中継体をなすスプラグと、前記スプラグに反時計方向へ回転モーメントを与えるスプリングとを有し、
前記スプラグは、
エンジン始動時に前記クラッチインナが与えるモーメントにより反時計方向へ揺動されて前記クラッチインナ及びクラッチアウタとの接触を強化し、前記クラッチアウタの回転数が前記クラッチインナの回転数を上回ると時計方向へ揺動されて前記エンジンから前記始動側回転軸へのトルク伝達を遮断し、前記クラッチアウタの回転数が更に高速回転となると遠心力により更に時計方向へ揺動することによりいままで滑っていた前記クラッチインナの外周面から浮き上がって前記クラッチインナの外周面との接触が完全に遮断され、
前記オーバーランニングクラッチは、
前記エンジンの始動回転状態における前記従動体の回転数より高く、かつ、前記エンジンのアイドル回転状態における前記従動体の回転数より低い回転数範囲内にて、前記駆動体と前記トルク中継体との間の接触を前記トルク中継体に働く遠心力に基づいて機械的に断絶することを特徴とする車両用始動兼補機装置。
車両用エンジンのクランク軸に連結される出力側回転軸と、オーバーランニングクラッチを通じて前記出力側回転軸を一方向に駆動する電動機側回転軸を具備するとともに、前記オーバーランニングクラッチは、前記電動機側回転軸に連結される駆動体と、前記出力側回転軸に連結される従動体と、前記駆動体及び従動体の間に介設されて前記駆動体から従動体へトルクを伝達するトルク中継体とを備える車両用始動装置において、
前記オーバーランニングクラッチは、
前記駆動体をなす円筒形状のクラッチインナと、前記従動体をなす円筒形状のクラッチアウタと、前記クラッチアウタにはめ込まれた円筒であるリテーナと、前記リテーナに遊嵌されてクラッチアウタの内周面とクラッチインナの外周面に接するとともに前記トルク中継体をなすスプラグと、前記スプラグに反時計方向へ回転モーメントを与えるスプリングとを有し、
前記スプラグは、
エンジン始動時に前記クラッチインナが与えるモーメントにより反時計方向へ揺動されて前記クラッチインナ及びクラッチアウタとの接触を強化し、前記クラッチアウタの回転数が前記クラッチインナの回転数を上回ると時計方向へ揺動されて前記エンジンから前記始動側回転軸へのトルク伝達を遮断し、前記クラッチアウタの回転数が更に高速回転となると遠心力により更に時計方向へ揺動することによりいままで滑っていた前記クラッチインナの外周面から浮き上がって前記クラッチインナの外周面との接触が完全に遮断され、
前記オーバーランニングクラッチは、
前記エンジンの始動回転状態における前記従動体の回転数より高く、かつ、前記エンジンのアイドル回転状態における前記従動体の回転数より低い回転数範囲内にて、前記駆動体と前記トルク中継体との間の接触を前記トルク中継体に働く遠心力に基づいて機械的に断絶する解離機構を備えることを特徴とする車両用始動装置。
前記両回転軸間に配設されるとともに前記始動側回転軸又は電動機側回転軸から前記補機側回転軸又は出力側回転軸へ伝達する始動トルクを増大する減速機構を備える請求項１又は２記載の車両用始動兼補機装置又は車両用始動装置
前記減速機構は、前記始動側回転軸又は電動機側回転軸と前記オーバーランニングクラッチとの間でトルク授受する請求項３記載の車両用始動兼補機装置又は車両用始動装置。
前記減速機構及び前記オーバーランニングクラッチは前記始動側回転軸又は電動機側回転軸に軸支されて軸方向に隣接配置される請求項３記載の車両用始動兼補機装置又は車両用始動装置。
前記減速機構は、前記始動側回転軸又は電動機側回転軸に偏心して固着される偏心リングと、外周面に複数の歯を有して前記偏心リングに相対回転自在に同軸嵌着される内ギアと、前記内ギアの歯と歯数が異なるとともに前記内ギアの歯に一部噛合する歯を有して前記内ギアの外周側に固定される外ギヤと、前記始動側回転軸又は電動機側回転軸の周囲を公転可能に軸方向に延設されるとともに前記内ギアの公転運動を取り出す継手構造とを備える偏心差動式遊星減速機構からなる請求項３記載の車両用始動兼補機装置又は車両用始動装置。
前記継手構造は、前記始動側回転軸又は電動機側回転軸の周囲を公転可能に軸方向に延設されるとともに前記内ギアに形成された孔に外周面の一部が接触する状態で前記孔に嵌入される減速トルク出力用のピンを備える請求項６記載の車両用始動兼補機装置又は車両用始動装置。
前記ピンは、前記オーバーランニングクラッチの駆動体に固定される請求項９記載の車両用始動兼補機装置又は車両用始動装置。
前記減速機構は、前記始動側回転軸又は電動機側回転軸に偏心して固着される偏心リングと、外周面に複数の歯を有して前記偏心リングに相対回転自在に同軸嵌着される内ギアと、前記内ギアの歯と歯数が異なるとともに前記内ギアの歯に一部噛合する歯を有して前記内ギアの外周側にて前記オーバーランニングクラッチの駆動体を兼ねる減速トルク出力用の外ギヤと、前記始動側回転軸又は電動機側回転軸の周囲を公転可能に軸方向に延設されてハウジングに固定されるとともに前記内ギアに形成された孔に外周面の一部が接触する状態で前記孔に嵌入されるピンとを備える偏心差動式遊星減速機構からなる請求項３記載の車両用始動兼補機装置又は車両用始動装置。
前記オーバーランニングクラッチの従動体は前記駆動体の外周側に配設される請求項９記載の車両用始動兼補機装置又は車両用始動装置。
前記減速機構は、前記始動側回転軸又は電動機側回転軸に嵌着固定されるサンギヤと、前記サンギヤの外周側に固定されるインターナルギヤと、前記サンギヤ及びインターナルギヤと噛合して前記サンギヤの周囲を公転する遊星ギヤと、前記遊星ギヤを枢支するピンとを有し、前記ピンは前記オーバーランニングクラッチの駆動体に固定される請求項３記載の車両用始動兼補機装置又は車両用始動装置。
前記補機側回転軸又は出力側回転軸はベルトを介して前記エンジンのクランク軸に連結されていることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の車両用始動兼補機装置。