JP4003633B2 - Engine starter - Google Patents

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02NSTARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02N15/00Other power-operated starting apparatus; Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from groups F02N5/00 - F02N13/00
    • F02N15/02Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
    • F02N15/022Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch
    • F02N15/026Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the starter comprising an intermediate clutch of the centrifugal type

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心分離クラッチを備えるエンジン始動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術として、特許文献1に記載された内燃機関始動装置が公知である。
この内燃機関始動装置は、エンジン側の回転軸に装着するプーリと、始動電動機の回転軸に装着するプーリとをベルトで結合し、且つ始動電動機の回転軸に装着するプーリに一方向クラッチ(ローラ式クラッチ)を配置している。
一方向クラッチは、プーリと一体に設けられたアウタと、始動電動機に駆動されて回転するインナ、及びアウタとインナとの間に配置されるローラ等を有し、始動電動機の回転をエンジン側へ伝達する時(エンジンを始動する時)のみ、ローラを介してアウタとインナとがロックされて、インナの回転がアウタに伝達される。エンジン始動後は、ローラが空転してアウタとインナとがフリーとなることで、エンジン側から始動電動機側への動力伝達を遮断する。
【0003】
【特許文献1】
実開昭52−15631号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の特許文献1に開示された従来技術では、エンジン側のプーリと始動電動機側のプーリとがベルトで結合されているので、エンジン始動後も始動電動機側のプーリに常時エンジン回転力が伝達される。その結果、ローラがインナから分離するまでの間(ローラが空転している間)、インナの外周面と接触するローラの接触面に摩耗が生じる。この摩耗が進行すると、エンジン始動時のトルク伝達に必要な形状及び寸法が成立しなくなり、トルク伝達ができなくなるという問題を生じる。
【0005】
特に、上記の従来技術に示されるクラッチは、ギヤ噛合離脱式スタータ(ピニオンギヤをリングギヤに噛み合わせてエンジン始動を行い、エンジン始動後にピニオンギヤをリングギヤから離脱させるスタータ)に採用されるクラッチと比較して、エンジンによって回される時間が遥かに長い(概略5000h VS 50h)ため、クラッチの耐久性を確保することが極めて重要である。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、エンジン回転時にアウタが常に回転する(エンジンによって回される)遠心分離クラッチを備えたエンジン始動装置において、その遠心分離クラッチの耐久性を確保することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
(請求項1の発明)
本発明は、スタータモータと出力部材との間に遠心分離クラッチを配置したエンジン始動装置であって、
遠心分離クラッチは、スタータモータに駆動されて回転するインナと、出力部材と一体に回転するアウタと、インナとアウタとの間に配置されるローラとを有し、アウタの内周にローラを収容するカム室が形成された外カム式のローラクラッチであり、ローラとインナとの間に生じる面圧と、ローラとインナとの相対回転速度との積が最大となるエンジン回転速度を、最も使用頻度の高いエンジン回転速度より低くなる様に設定したことを特徴とする。
【0007】
ローラの摩耗は、ローラとインナとの相対回転速度(V)が一定であれば、ローラとインナとの間に生じる面圧(P)が大きくなる程、増大する。また、ローラとインナとの間に生じる面圧が一定であれば、ローラとインナとの相対回転速度が大きくなる程、増大する。
しかし、エンジン回転速度が高くなる程、ローラに作用する遠心力が大きくなるため、ローラとインナとの間に生じる面圧は小さくなり、ローラがインナから分離した時点で0となる。一方、ローラとインナとの相対回転速度は、エンジン回転速度が高くなるに従って増大する。
【0008】
従って、PとVとの積を取ると、極大値が現れるため、その極大値が現れるエンジン回転速度においてローラの摩耗が最大となることが分かる。また、PV値×時間(使用頻度)∝摩耗量となるので、このローラの摩耗が最大となる(PV値が最大となる)時のエンジン回転速度を、最も使用頻度の高いエンジン回転速度より低くなる様に設定すれば、PV値が最大となる時のエンジン使用頻度を抑えることができるので、十分に遠心分離クラッチの耐久性を確保することができる。
【0009】
(請求項2の発明)
本発明は、スタータモータと出力部材との間に遠心分離クラッチを配置したエンジン始動装置であって、
遠心分離クラッチは、スタータモータに駆動されて回転するインナと、出力部材と一体に回転するアウタと、インナとアウタとの間に配置されるローラとを有し、アウタの内周にローラを収容するカム室が形成された外カム式のローラクラッチであり、エンジンが始動した後、遠心力によりローラがインナから分離した時のエンジン回転速度を分離回転速度と呼ぶ時に、その分離回転速度をスタータモータの無負荷回転速度より高く設定したことを特徴とする。
【0010】
例えば、エンジン始動後に失火して回転速度が低下した場合に、クラッチの分離回転速度がスタータモータの無負荷回転速度より低いと、クラッチが繋がった時(ローラがインナに接触して空転が停止した時)に、両方の回転速度差に応じて過大な衝撃負荷が発生する。
これに対し、クラッチの分離回転速度をスタータモータの無負荷回転速度より高く設定すれば、エンジンが失火した後、エンジン回転数が低下してクラッチが繋がった時に、両者が回転速度差なく繋がるので、過大な衝撃負荷が発生することはなく、滑らかなクラッチ接続が可能となる。
【0011】
(請求項3の発明)
請求項1に記載したエンジン始動装置において、
遠心分離クラッチは、エンジンが始動した後、遠心力によりローラがインナから分離した時のエンジン回転速度を分離回転速度と呼ぶ時に、その分離回転速度をスタータモータの無負荷回転速度より高く設定したことを特徴とする。
この発明では、請求項1に記載した効果(遠心分離クラッチの耐久性を確保できる)と、請求項2に記載した効果(エンジンの失火により回転速度が低下してクラッチが繋がった時に過大な衝撃負荷を発生させない)とを合わせ持つことができる。
【0012】
(請求項4の発明)
請求項1〜3に記載した何れかのエンジン始動装置において、
出力部材は、アウタと一体に設けられたスタータプーリであり、
動力伝達手段は、スタータプーリとクランク軸に取り付けられたクランクプーリとをベルトで連結して構成されることを特徴とする。
この発明では、アウタをスタータプーリと一体化することで、スタータプーリの内部に遠心分離クラッチを配置することができるので、装置全体の小型化を実現できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1はエンジン回転速度の使用分布とクラッチPV値との関係を示す。
本実施例のエンジン始動装置は、図2に示す様に、エンジン1を始動するための回転力を発生するスタータモータ2と、このスタータモータ2の出力軸3に対しベアリング4(図3参照)を介して相対回転可能に取り付けられたスタータプーリ5とを備え、このスタータプーリ5とエンジン1のクランク軸6に取り付けられたクランクプーリ7とがベルト8によって連結されている。
【0014】
スタータモータ2は、例えば周知の直流電動機(または交流電動機)であり、内蔵するアーマチャ(図示しない)が通電を受けて回転力を発生する。
出力軸3は、例えば遊星歯車減速装置(図示しない)を介してスタータモータ2の回転軸(アーマチャシャフト)に連結され、アーマチャの回転が減速装置で減速されて伝達される。
出力軸3とスタータプーリ5との間には、エンジン1が始動した後、そのエンジン1の回転力がスタータモータ2(アーマチャ)に伝わらない様に、遠心分離クラッチ9が配置されている。
【0015】
遠心分離クラッチ9は、図3に示す様に、ローラ9aを介して半径方向に対向するインナ9bとアウタ9cとを有し、このアウタ9cの内周にローラ9aを収容するカム室9d(図4参照)が形成された外カム式のローラクラッチである。インナ9bは、出力軸3の外周に嵌合して出力軸3と一体に回転可能に設けられ、エンジン1を始動する際にスタータモータ2によって駆動される。
アウタ9cは、スタータプーリ5と一体に設けられ、ローラ9aの軸方向両側(図3の左右両側)に配置される一組のベアリング4により、インナ9bに対して相対回転可能に支持されている。
【0016】
ローラ9aは、カム室9dの傾斜面とインナ9bの外周面との間に形成されるくさび状空間に配置され、そのくさび状空間が狭くなる方向へスプリング9e(図3参照)によって付勢されている。
この遠心分離クラッチ9は、インナ9bがスタータモータ2に駆動されて出力軸3と一体に回転すると、図4(a)に示す様に、ローラ9aを介してインナ9bとアウタ9cとがロックされてインナ9bの回転がアウタ9cに伝達される。アウタ9cの回転は、スタータプーリ5からベルト伝動によってクランクプーリ7に伝達され、エンジン1のクランク軸6を回転させる。
【0017】
クランク軸6の回転により、エンジン1がクランキングしてアウタ9cの回転速度がインナ9bの回転速度を上回る(オーバラン状態になる)と、図4(b)に示す様に、ローラ9aがインナ9bの外周面に摺接しながら空転することにより、アウタ9cとインナ9bとがフリーとなってアウタ9cからインナ9bへの動力伝達を遮断する。
その後、エンジン回転速度が上昇して、アウタ9cとインナ9bとの回転速度差が大きくなると、図4(c)に示す様に、遠心力によってローラ9aがインナ9bから分離する(ローラ9aとインナ9bとが完全に非接触になる)。なお、このローラ9aがインナ9bから分離する時のエンジン回転速度を分離回転速度と呼ぶ。
【0018】
ここで、エンジン1がクランキングした後、ローラ9aが空転している間(図4(b)に示す状態)は、ローラ9aとインナ9bとが完全に非接触になっていない(ローラ9aがインナ9bの外周面に摺接しながら空転する)ので、インナ9bの外周面に接触するローラ9aの接触面に摩耗が生じる。
このローラ9aの摩耗は、ローラ9aとインナ9bとの間に生じる面圧(P)と、ローラ9aとインナ9bとの回転速度差(相対回転速度:V)との積で表すことができ、このPV値にオーバラン状態となる全時間(ローラ9aが空転する車両一生分の時間)を掛け算することにより、ローラ9aの摩耗量に直接影響する数値を求めることができる。
【0019】
ところで、ローラ9aとインナ9bとの間に生じる面圧(P)は、図5(a)に示す様に、エンジン回転速度が高くなるに連れて減少し、ローラ9aがインナ9bから分離した時点(分離回転速度)で0となる。一方、ローラ9aとインナ9bとの相対回転速度(V)は、図5(b)に示す様に、エンジン回転速度が高くなるに連れて増大する。これにより、PV値には、図5(c)に示す様に極大値が存在し、その極大値が現れるエンジン回転速度で最もローラ9aの摩耗が大きくなることが分かる。
【0020】
従って、ローラ9aの摩耗量を低減するためには、PV値が最大となる時のエンジン回転速度の使用頻度を少なくすれば良い。このPV値が最大となる時のエンジン回転速度は、遠心分離クラッチ9の分離回転速度を高くする程、大きくなる。即ち、分離回転速度を高く設定する場合は、一般的にローラ9aを付勢するスプリング9eの荷重を大きくする(またはローラ9aの自重を重くする)ため、ローラ9aとインナ9bとの間に生じる面圧(P)が増大してPV値自体が大きくなる。また、分離回転速度が高くなった分、ローラ9aが空転する時間も長くなるため、図6に示す様に、PV値が最大となる時のエンジン回転速度も大きくなる。
【0021】
この結果、遠心分離クラッチ9の分離回転速度を高く設定すると、その分、ローラ9aの摩耗量が大幅に増大するため、遠心分離クラッチ9の寿命が短くなってしまう。そこで、本実施例の遠心分離クラッチ9は、図1に示す様に、ローラ9aの摩耗が最大となる(PV値が最大となる)時のエンジン回転速度(例えば約1000rpm )が、最も使用頻度の高いエンジン回転速度(例えば約1800rpm )より低くなる様に設計されている。なお、図中に示すグラフAはPV値を表し、グラフBはエンジン回転数(rpm )の使用分布を表している。また、最も使用頻度の高いエンジン回転速度とは、車両に搭載されたエンジン1において、最も多く使用される(使用頻度が高い、時間が長い)エンジン回転速度を言う。
【0022】
(第1実施例の効果)
上述した遠心分離クラッチ9は、PV値が最大となる時のエンジン回転速度が、最も使用頻度の高いエンジン回転速度より低くなる様に設計されているので、PV値自体を低くでき、且つ車両走行時の使用頻度を小さくできる(ローラ9aが空転する全時間を短くできる)。その結果、ローラ9aの摩耗量を低減できるので、遠心分離クラッチ9の耐久性を十分に確保できる。
【0023】
(第2実施例)
本実施例の遠心分離クラッチ9は、分離回転速度をスタータモータ2の無負荷回転速度より高く設定している。
例えば、エンジン1が始動した後、失火等により回転速度が急激に低下した場合に、遠心分離クラッチ9の分離回転速度がスタータモータ2の無負荷回転速度より低いと、クラッチが繋がった時(ローラ9aがインナ9bに接触して空転が停止した時)に、両方の回転速度差に応じて過大な衝撃負荷がスタータモータ2に加わる(図7(a)参照)。
【0024】
これに対し、遠心分離クラッチ9の分離回転速度をスタータモータ2の無負荷回転速度より高く設定すれば、エンジン1の失火により回転速度が急激に低下した場合に、スタータモータ2の無負荷回転速度でクラッチを繋ぐことができるので、クラッチが繋がった時に過大な衝撃負荷が発生することはなく、滑らかなクラッチ接続が可能となる(図7(b)参照)。
なお、遠心分離クラッチ9の分離回転速度は、上述の様に、ローラ9aを付勢するスプリング9eの荷重、ローラ9aの自重、あるいはカム室9dのくさび角等によって設定できる。
【0025】
(第3実施例)
本実施例の遠心分離クラッチ9は、第1実施例と第2実施例とを組み合わせて構成される。つまり、PV値が最大となる時のエンジン回転速度を、最も使用頻度の高いエンジン回転速度より低くなる様に設計し、且つ分離回転速度をスタータモータ2の無負荷回転速度より高く設定している。
これにより、第1実施例の効果と第2実施例の効果とを合わせ持つ遠心分離クラッチ9を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エンジン回転速度の使用分布とクラッチPV値との関係を示す特性図である。
【図2】エンジン始動装置の使用例を示す図面である。
【図3】遠心分離クラッチの構成を示す断面図である。
【図4】遠心分離クラッチの作動説明図である。
【図5】遠心分離クラッチのPV値の説明図である。
【図6】PV値と分離回転速度との関係を示す特性図である。
【図7】分離回転速度とスタータモータの無負荷回転速度との関係を示す図面である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 スタータモータ
5 スタータプーリ(出力部材)
6 クランク軸
7 クランクプーリ
8 ベルト(動力伝達手段)
9 遠心分離クラッチ
9a ローラ
9b インナ
9c アウタ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an engine starter including a centrifugal clutch.
[0002]
[Prior art]
As a prior art, an internal combustion engine starting device described in Patent Document 1 is known.
The internal combustion engine starter includes a pulley that is attached to a rotation shaft on the engine side and a pulley that is attached to the rotation shaft of the starter motor. Type clutch).
The one-way clutch has an outer integrally provided with the pulley, an inner that is driven by the starter motor to rotate, a roller that is disposed between the outer and the inner, and the rotation of the starter motor is directed to the engine side. Only when transmitting (when starting the engine), the outer and the inner are locked via the roller, and the rotation of the inner is transmitted to the outer. After the engine is started, the roller is idled so that the outer and the inner are free, thereby interrupting the power transmission from the engine side to the starter motor side.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 52-15631 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the prior art disclosed in Patent Document 1 above, since the pulley on the engine side and the pulley on the starter motor side are coupled by a belt, the engine torque is always applied to the starter motor side pulley even after the engine is started. Communicated. As a result, until the roller is separated from the inner (while the roller is idling), wear occurs on the contact surface of the roller that contacts the outer peripheral surface of the inner. If this wear progresses, the shape and dimensions necessary for torque transmission at the time of engine start will not be established, resulting in a problem that torque transmission becomes impossible.
[0005]
In particular, the clutch shown in the above prior art is compared with a clutch employed in a gear meshing release type starter (a starter that engages a pinion gear with a ring gear to start the engine and then releases the pinion gear from the ring gear after the engine is started). Since the time that is turned by the engine is much longer (approximately 5000h VS 50h), it is extremely important to ensure the durability of the clutch.
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine starter having a centrifugal clutch in which an outer always rotates (rotated by the engine) during engine rotation. It is to ensure durability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
(Invention of Claim 1)
The present invention is an engine starter in which a centrifugal clutch is disposed between a starter motor and an output member,
The centrifugal clutch has an inner driven by a starter motor to rotate, an outer rotating integrally with an output member, and a roller disposed between the inner and the outer, and the roller is accommodated on the inner periphery of the outer This is an outer cam type roller clutch that has a cam chamber that uses the engine rotation speed that maximizes the product of the surface pressure generated between the roller and the inner and the relative rotation speed of the roller and the inner. It is characterized by being set so as to be lower than the frequent engine speed.
[0007]
When the relative rotational speed (V) between the roller and the inner is constant, the wear of the roller increases as the surface pressure (P) generated between the roller and the inner increases. Further, if the surface pressure generated between the roller and the inner is constant, the surface pressure increases as the relative rotational speed between the roller and the inner increases.
However, since the centrifugal force acting on the roller increases as the engine speed increases, the surface pressure generated between the roller and the inner decreases, and becomes zero when the roller is separated from the inner. On the other hand, the relative rotational speed between the roller and the inner increases as the engine rotational speed increases.
[0008]
Accordingly, when the product of P and V is taken, a maximum value appears, so that it is understood that the wear of the roller is maximized at the engine speed at which the maximum value appears. Further, since PV value × time (frequency of use) ∝amount of wear, the engine rotation speed at the time when the wear of the roller is maximized (the PV value is maximized) is lower than the most frequently used engine rotation speed. If set in such a manner, the frequency of use of the engine when the PV value becomes maximum can be suppressed, so that the durability of the centrifugal clutch can be sufficiently ensured.
[0009]
(Invention of Claim 2)
The present invention is an engine starter in which a centrifugal clutch is disposed between a starter motor and an output member,
The centrifugal clutch has an inner that is driven by a starter motor to rotate, an outer that rotates integrally with an output member, and a roller that is disposed between the inner and the outer. The roller is accommodated on the inner periphery of the outer. This is an outer cam type roller clutch in which a cam chamber is formed. When the engine rotation speed when the roller is separated from the inner by centrifugal force after the engine is started is called the separation rotation speed, the separation rotation speed is set as the starter. It is characterized by being set higher than the no-load rotation speed of the motor.
[0010]
For example, if the rotational speed decreases due to a misfire after starting the engine, if the clutch separation rotational speed is lower than the no-load rotational speed of the starter motor, the clutch is engaged (the roller contacts the inner and idling stops. ), An excessive impact load is generated according to the difference between both rotation speeds.
On the other hand, if the separation rotational speed of the clutch is set higher than the no-load rotational speed of the starter motor, when the engine speed decreases and the clutch is connected after the engine misfires, the two are connected without any difference in rotational speed. Thus, an excessive impact load does not occur, and a smooth clutch connection is possible.
[0011]
(Invention of Claim 3)
The engine starter according to claim 1,
For the centrifugal clutch, when the engine rotation speed when the roller is separated from the inner by centrifugal force after the engine is started is called the separation rotation speed, the separation rotation speed is set higher than the no-load rotation speed of the starter motor. It is characterized by.
In this invention, the effect described in claim 1 (the durability of the centrifugal clutch can be ensured) and the effect described in claim 2 (excessive impact when the rotational speed is reduced due to engine misfire and the clutch is connected) Load is not generated).
[0012]
(Invention of Claim 4)
The engine starter according to any one of claims 1 to 3,
The output member is a starter pulley provided integrally with the outer,
The power transmission means is constituted by connecting a starter pulley and a crank pulley attached to the crankshaft by a belt.
In the present invention, since the outer clutch is integrated with the starter pulley, the centrifugal clutch can be arranged inside the starter pulley, so that the size of the entire apparatus can be reduced.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows the relationship between the usage distribution of the engine speed and the clutch PV value.
As shown in FIG. 2, the engine starter of the present embodiment includes a starter motor 2 that generates a rotational force for starting the engine 1, and a bearing 4 (see FIG. 3) for the output shaft 3 of the starter motor 2. The starter pulley 5 is attached to the crankshaft 6 of the engine 1 by a belt 8. The starter pulley 5 is attached to the crankshaft 6 of the engine 1.
[0014]
The starter motor 2 is, for example, a known DC motor (or AC motor), and a built-in armature (not shown) is energized to generate a rotational force.
The output shaft 3 is connected to the rotation shaft (armature shaft) of the starter motor 2 via, for example, a planetary gear reduction device (not shown), and the rotation of the armature is reduced by the reduction device and transmitted.
A centrifugal clutch 9 is disposed between the output shaft 3 and the starter pulley 5 so that the rotational force of the engine 1 is not transmitted to the starter motor 2 (armature) after the engine 1 is started.
[0015]
As shown in FIG. 3, the centrifugal clutch 9 has an inner 9b and an outer 9c that are opposed to each other in the radial direction via a roller 9a, and a cam chamber 9d (see FIG. 3) that accommodates the roller 9a on the inner periphery of the outer 9c. 4) is an outer cam type roller clutch. The inner 9 b is fitted to the outer periphery of the output shaft 3 so as to be rotatable integrally with the output shaft 3, and is driven by the starter motor 2 when the engine 1 is started.
The outer 9c is provided integrally with the starter pulley 5, and is supported so as to be rotatable relative to the inner 9b by a pair of bearings 4 disposed on both axial sides of the roller 9a (left and right sides in FIG. 3). .
[0016]
The roller 9a is disposed in a wedge-shaped space formed between the inclined surface of the cam chamber 9d and the outer peripheral surface of the inner 9b, and is urged by a spring 9e (see FIG. 3) in a direction in which the wedge-shaped space is narrowed. ing.
In the centrifugal clutch 9, when the inner 9b is driven by the starter motor 2 and rotates integrally with the output shaft 3, the inner 9b and the outer 9c are locked via the roller 9a as shown in FIG. Thus, the rotation of the inner 9b is transmitted to the outer 9c. The rotation of the outer 9 c is transmitted from the starter pulley 5 to the crank pulley 7 by belt transmission, and rotates the crankshaft 6 of the engine 1.
[0017]
When the engine 1 is cranked by the rotation of the crankshaft 6 and the rotation speed of the outer 9c exceeds the rotation speed of the inner 9b (becomes an overrun state), as shown in FIG. 4B, the roller 9a is moved to the inner 9b. As a result, the outer 9c and the inner 9b become free and the power transmission from the outer 9c to the inner 9b is interrupted.
Thereafter, when the engine rotational speed increases and the rotational speed difference between the outer 9c and the inner 9b increases, the roller 9a is separated from the inner 9b by the centrifugal force as shown in FIG. 4C (the roller 9a and the inner 9b). 9b is completely non-contact). The engine rotation speed when the roller 9a separates from the inner 9b is referred to as a separation rotation speed.
[0018]
Here, after the engine 1 is cranked, the roller 9a and the inner 9b are not completely in non-contact (the roller 9a is not in contact) while the roller 9a is idling (the state shown in FIG. 4B). Wears on the contact surface of the roller 9a that contacts the outer peripheral surface of the inner 9b.
The wear of the roller 9a can be represented by the product of the surface pressure (P) generated between the roller 9a and the inner 9b and the rotational speed difference (relative rotational speed: V) between the roller 9a and the inner 9b. By multiplying the PV value by the total time of the overrun state (the lifetime of the vehicle in which the roller 9a idles), a numerical value that directly affects the amount of wear of the roller 9a can be obtained.
[0019]
By the way, as shown in FIG. 5A, the surface pressure (P) generated between the roller 9a and the inner 9b decreases as the engine speed increases and the roller 9a is separated from the inner 9b. 0 (separation rotation speed). On the other hand, the relative rotational speed (V) between the roller 9a and the inner 9b increases as the engine rotational speed increases as shown in FIG. 5 (b). As a result, the PV value has a maximum value as shown in FIG. 5C, and it can be seen that the wear of the roller 9a is the largest at the engine speed at which the maximum value appears.
[0020]
Therefore, in order to reduce the amount of wear of the roller 9a, the frequency of use of the engine speed when the PV value becomes maximum may be reduced. The engine rotation speed at which the PV value becomes maximum increases as the separation rotation speed of the centrifugal clutch 9 increases. That is, when the separation rotational speed is set to be high, generally the load of the spring 9e that urges the roller 9a is increased (or the weight of the roller 9a is increased), so that it occurs between the roller 9a and the inner 9b. The surface pressure (P) increases and the PV value itself increases. In addition, since the separation rotation speed is increased, the time during which the roller 9a is idling also becomes longer, so that the engine rotation speed when the PV value is maximized is increased as shown in FIG.
[0021]
As a result, if the separation rotational speed of the centrifugal clutch 9 is set high, the wear amount of the roller 9a is greatly increased by that amount, so that the life of the centrifugal clutch 9 is shortened. Therefore, as shown in FIG. 1, the centrifugal clutch 9 of the present embodiment has the highest engine rotation speed (for example, about 1000 rpm) when the wear of the roller 9a is maximum (the PV value is maximum). It is designed to be lower than a high engine speed (for example, about 1800 rpm). In addition, the graph A shown in the figure represents the PV value, and the graph B represents the usage distribution of the engine speed (rpm). Further, the most frequently used engine rotation speed refers to an engine rotation speed that is most frequently used (highly used, long time) in the engine 1 mounted on the vehicle.
[0022]
(Effects of the first embodiment)
The centrifugal clutch 9 described above is designed so that the engine rotation speed when the PV value becomes maximum is lower than the engine rotation speed that is most frequently used, so that the PV value itself can be lowered and the vehicle travels. The frequency of use at the time can be reduced (the total time during which the roller 9a idles can be shortened). As a result, the amount of wear of the roller 9a can be reduced, so that the durability of the centrifugal clutch 9 can be sufficiently ensured.
[0023]
(Second embodiment)
In the centrifugal clutch 9 of this embodiment, the separation rotational speed is set higher than the no-load rotational speed of the starter motor 2.
For example, after the engine 1 is started, when the rotational speed is suddenly decreased due to misfire or the like, and the separation rotational speed of the centrifugal clutch 9 is lower than the no-load rotational speed of the starter motor 2, the clutch is engaged (roller When 9a comes into contact with the inner 9b and idling is stopped), an excessive impact load is applied to the starter motor 2 in accordance with the difference between both rotational speeds (see FIG. 7A).
[0024]
On the other hand, if the separation rotation speed of the centrifugal clutch 9 is set higher than the no-load rotation speed of the starter motor 2, the no-load rotation speed of the starter motor 2 when the rotation speed rapidly decreases due to misfire of the engine 1 Since the clutch can be engaged, an excessive impact load does not occur when the clutch is engaged, and a smooth clutch connection is possible (see FIG. 7B).
As described above, the separation rotational speed of the centrifugal clutch 9 can be set by the load of the spring 9e that urges the roller 9a, the weight of the roller 9a, the wedge angle of the cam chamber 9d, or the like.
[0025]
(Third embodiment)
The centrifugal clutch 9 of the present embodiment is configured by combining the first embodiment and the second embodiment. That is, the engine rotation speed when the PV value is maximized is designed to be lower than the most frequently used engine rotation speed, and the separation rotation speed is set higher than the no-load rotation speed of the starter motor 2. .
Thereby, the centrifugal clutch 9 having both the effect of the first embodiment and the effect of the second embodiment can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a characteristic diagram showing a relationship between a distribution of use of engine rotation speed and a clutch PV value.
FIG. 2 is a view showing an example of use of an engine starter.
FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a centrifugal clutch.
FIG. 4 is an operation explanatory view of a centrifugal clutch.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a PV value of a centrifugal clutch.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a PV value and a separation rotation speed.
FIG. 7 is a drawing showing the relationship between the separation rotational speed and the no-load rotational speed of the starter motor.
[Explanation of symbols]
1 Engine 2 Starter motor 5 Starter pulley (output member)
6 Crankshaft 7 Crank pulley 8 Belt (power transmission means)
9 Centrifugal clutch 9a Roller 9b Inner 9c Outer

Claims (4)

回転力を発生するスタータモータと、
このスタータモータの回転を出力する出力部材と、
この出力部材とエンジンのクランク軸とを常時連結して前記出力部材の回転を前記クランク軸に伝達する動力伝達手段とを備え、
前記スタータモータと前記出力部材との間に、前記出力部材側から前記スタータモータ側への動力伝達を遮断する遠心分離クラッチを配置したエンジン始動装置であって、
前記遠心分離クラッチは、前記スタータモータに駆動されて回転するインナと、前記出力部材と一体に回転するアウタと、前記インナと前記アウタとの間に配置されるローラとを有し、前記アウタの内周に前記ローラを収容するカム室が形成された外カム式のローラクラッチであり、
前記ローラと前記インナとの間に生じる面圧と、前記ローラと前記インナとの相対回転速度との積が最大となるエンジン回転速度を、最も使用頻度の高いエンジン回転速度より低くなる様に設定したことを特徴とするエンジン始動装置。
A starter motor that generates rotational force;
An output member for outputting the rotation of the starter motor;
A power transmission means for constantly connecting the output member and the crankshaft of the engine to transmit the rotation of the output member to the crankshaft;
An engine starter in which a centrifugal clutch that interrupts power transmission from the output member side to the starter motor side is disposed between the starter motor and the output member,
The centrifugal clutch includes an inner driven by the starter motor to rotate, an outer rotating integrally with the output member, and a roller disposed between the inner and the outer, An outer cam type roller clutch in which a cam chamber for accommodating the roller is formed on the inner periphery;
The engine rotation speed at which the product of the surface pressure generated between the roller and the inner and the relative rotation speed between the roller and the inner is maximized is set to be lower than the most frequently used engine rotation speed. An engine starter characterized by that.
回転力を発生するスタータモータと、
このスタータモータの回転を出力する出力部材と、
この出力部材とエンジンのクランク軸とを常時連結して前記出力部材の回転を前記クランク軸に伝達する動力伝達手段とを備え、
前記スタータモータと前記出力部材との間に、前記出力部材側から前記スタータモータ側への動力伝達を遮断する遠心分離クラッチを配置したエンジン始動装置であって、
前記遠心分離クラッチは、前記スタータモータに駆動されて回転するインナと、前記出力部材と一体に回転するアウタと、前記インナと前記アウタとの間に配置されるローラとを有し、前記アウタの内周に前記ローラを収容するカム室が形成された外カム式のローラクラッチであり、
前記エンジンが始動した後、遠心力により前記ローラが前記インナから分離した時のエンジン回転速度を分離回転速度と呼ぶ時に、その分離回転速度を前記スタータモータの無負荷回転速度より高く設定したことを特徴とするエンジン始動装置。
A starter motor that generates rotational force;
An output member for outputting the rotation of the starter motor;
A power transmission means for constantly connecting the output member and the crankshaft of the engine to transmit the rotation of the output member to the crankshaft;
An engine starter in which a centrifugal clutch that interrupts power transmission from the output member side to the starter motor side is disposed between the starter motor and the output member,
The centrifugal clutch includes an inner driven by the starter motor to rotate, an outer rotating integrally with the output member, and a roller disposed between the inner and the outer, An outer cam type roller clutch in which a cam chamber for accommodating the roller is formed on the inner periphery;
When the engine rotation speed when the roller is separated from the inner by centrifugal force after the engine is started is called a separation rotation speed, the separation rotation speed is set higher than the no-load rotation speed of the starter motor. A characteristic engine starting device.
請求項1に記載したエンジン始動装置において、
前記遠心分離クラッチは、前記エンジンが始動した後、遠心力により前記ローラが前記インナから分離した時のエンジン回転速度を分離回転速度と呼ぶ時に、その分離回転速度を前記スタータモータの無負荷回転速度より高く設定したことを特徴とするエンジン始動装置。
The engine starter according to claim 1,
When the engine rotation speed when the roller is separated from the inner by centrifugal force after the engine is started is referred to as a separation rotation speed, the separation rotation speed is referred to as a no-load rotation speed of the starter motor. An engine starter characterized by being set higher.
請求項1〜3に記載した何れかのエンジン始動装置において、
前記出力部材は、前記アウタと一体に設けられたスタータプーリであり、
前記動力伝達手段は、前記スタータプーリと前記クランク軸に取り付けられたクランクプーリとをベルトで連結して構成されることを特徴とするエンジン始動装置。
The engine starter according to any one of claims 1 to 3,
The output member is a starter pulley provided integrally with the outer;
The engine starter characterized in that the power transmission means is configured by connecting the starter pulley and a crank pulley attached to the crankshaft by a belt.
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