JP4179349B2 - リングギヤ、内燃機関始動回転力伝達機構及びリングギヤ製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材へ、ワンウェイクラッチを介して始動用モータが出力する始動回転力を伝達するリングギヤ、このリングギヤを用いた内燃機関始動回転力伝達機構、及びリングギヤ製造方法に関する。

内燃機関の始動のために、ピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いを介して、始動用モータの回転力にてクランキングを実行する内燃機関始動回転力伝達機構が用いられている。このような内燃機関始動回転力伝達機構として、リングギヤからクランク軸への始動回転力伝達経路にワンウェイクラッチを配置した構成が知られている（例えば特許文献１，２参照）。このことにより内燃機関始動時には始動用モータの回転力を内燃機関側に伝達することができると共に、始動完了後にはピニオンギヤとリングギヤとの噛み合いを維持したまま始動用モータの回転を停止できる。すなわち常時噛み合い型として内燃機関始動回転力伝達機構を構成することができるようになる。
特開平１０−１２２１０７号公報（第３頁、図１） 特開昭６３−１８１８５号公報（第２頁、図２）

このようにワンウェイクラッチを用いた内燃機関始動回転力伝達機構では、リングギヤにおいては、スプラグ等が係合するワンウェイクラッチの一方のレース部を形成する必要があり、このレース面部分を高精度に仕上げる必要がある。更にワンウェイクラッチへ供給される潤滑油に対してオイルシールする場合には、シールリングの配置面や接触面を形成する必要があり、この配置面や接触面についても高精度に仕上げる必要がある。

しかし内燃機関の機種によっては、リングギヤのサイズや形状を変更する必要が生じるため、同一の加工装置や加工手順での対応では精度的に十分でない場合がある。したがって内燃機関の機種にかかわらず常に高精度なリングギヤの加工を実現するためには、加工装置や加工手順が、内燃機関の機種毎に比較的大きな変更を余儀なくされ、製造コストアップの問題を生じていた。

本発明は、内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制できて加工精度の低下を招かないリングギヤ、リングギヤ製造方法、このリングギヤを用いた内燃機関始動回転力伝達機構の提供を目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載のリングギヤは、内燃機関のクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材へ、ワンウェイクラッチを介して始動用モータが出力する始動回転力を伝達するリングギヤであって、リングギヤ全体形状を、径方向にて、前記ワンウェイクラッチの一方のレース部を備えるレース側領域、前記始動用モータからギヤ噛合を介して始動回転力を伝達されるギヤ側領域及び前記レース側領域と前記ギヤ側領域との間の領域である中間領域からなる３つの領域に分割して個々に成形した領域成形体と、前記領域成形体の間を接続する領域接合部とを備えたことを特徴とする。

このように個々に径方向の領域毎に成形された領域成形体を領域接合部にて接続したものとしてリングギヤが構成されている。
このため少なくともレース側領域に対応する領域成形体については、そのレース部の加工を、ギヤ側領域に対応する領域成形体を含めた他の領域成形体が存在しない状態で加工することが可能となる。このようにレース部の加工は比較的小さいサイズの領域成形体上での加工となり、この領域成形体のサイズや形状が内燃機関の機種により異なったとしても、比較的狭い範囲での差であることから、加工装置や加工手順の変更を抑制できる。

特に、ギヤ側領域に対応する領域成形体を含めた他の領域成形体に機種毎の違いを担当させれば、レース側領域に対応する領域成形体のサイズや形状は機種に共通とすることができる。

このことから内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。

また、このように３つの領域に分割した領域成形体を成形しておくことにより、レース側領域に対応する領域成形体以外の領域成形体が２つ存在するので、これら２つの領域成形体についても比較的小さいサイズの領域成形体となる。このことから内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、それぞれの加工装置や加工手順の変更を抑制でき、全体として一層の加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。

請求項２に記載のリングギヤでは、内燃機関のクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材へ、ワンウェイクラッチを介して始動用モータが出力する始動回転力を伝達するリングギヤであって、リングギヤ全体形状を、径方向にて、前記ワンウェイクラッチの一方のレース部を備えるレース側領域と、前記始動用モータからギヤ噛合を介して始動回転力を伝達されるギヤ側領域とを含む２つ以上の領域に分割して個々に成形した領域成形体と、前記領域成形体の間を接続する領域接合部とを備え、前記レース側領域に対応するレース側領域成形体は、前記クランク軸側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面が形成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。
また、レース側領域成形体には、ワンウェイクラッチのレース部と共に、クランク軸側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面が形成されている。シールリングの配置面又は接触面を、リングギヤに形成する場合には、このシールリングの配置面又は接触面についてもワンウェイクラッチのレース部と同様に高精度に形成する必要があり、しかもレース部との同軸性も高精度に形成する必要がある。

レース部とシールリングの配置面又は接触面とが同じレース側領域成形体上に形成されるため、レース部及びシールリングの配置面又は接触面の加工を、ギヤ側領域に対応する領域成形体を含めた他の領域成形体が存在しない状態で加工することが可能となる。このようにレース部及びシールリングの配置面又は接触面の加工は比較的小さいサイズのレース側領域成形体上での加工となる。しかもレース部とシールリングの配置面又は接触面との位置関係も、同一の領域成形体上に形成されるので高精度な関係に仕上げることができる。

したがってレース部及びクランク軸側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面に対する加工において、内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。

請求項３に記載のリングギヤでは、内燃機関のクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材へ、ワンウェイクラッチを介して始動用モータが出力する始動回転力を伝達するリングギヤであって、リングギヤ全体形状を、径方向にて、前記ワンウェイクラッチの一方のレース部を備えるレース側領域と、前記始動用モータからギヤ噛合を介して始動回転力を伝達されるギヤ側領域とを含む２つ以上の領域に分割して個々に成形した領域成形体と、前記領域成形体の間を接続する領域接合部とを備え、前記レース側領域に対応するレース側領域成形体は、内燃機関本体側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面が形成されていることを特徴とする。
また請求項４に記載のリングギヤでは、請求項２において、前記レース側領域に対応するレース側領域成形体は、内燃機関本体側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面が形成されている。

上記請求項３及び４に記載の構成によれば、内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。
また、レース側領域成形体には、ワンウェイクラッチのレース部と共に内燃機関本体側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面が形成されている。この場合も前記請求項２で述べたごとく、レース部とシールリングの配置面又は接触面とが同じレース側領域成形体上に形成されるため、レース部及びシールリングの配置面又は接触面の加工を、ギヤ側領域に対応する領域成形体を含めた他の領域成形体が存在しない状態で加工することが可能となる。このことから比較的小さいサイズのレース側領域成形体上での加工となり、しかもレース部とシールリングの配置面又は接触面との位置関係も、同一の領域成形体上に形成されるので高精度な関係に仕上げることができる。

したがってレース部及び内燃機関本体側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面に対する加工において、内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。

特に、レース側領域成形体上に、レース部、クランク軸側部材との間及び内燃機関本体側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面が形成される場合には、より効果的に加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。

請求項５に記載のリングギヤでは、内燃機関のクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材へ、ワンウェイクラッチを介して始動用モータが出力する始動回転力を伝達するリングギヤであって、リングギヤ全体形状を、径方向にて、前記ワンウェイクラッチの一方のレース部を備えるレース側領域と、前記始動用モータからギヤ噛合を介して始動回転力を伝達されるギヤ側領域とを含む２つ以上の領域に分割して個々に成形した領域成形体と、前記領域成形体の間を接続する領域接合部とを備え、前記レース側領域に対応するレース側領域成形体は、前記ワンウェイクラッチのレース部よりも外周部分に、回転軸に平行な円筒状部を有し、該円筒状部の内周面を前記クランク軸側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面とし、前記円筒状部の外周面を内燃機関本体側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面としていることを特徴とする。

上記構成によれば、内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。
また、このようにレース側領域成形体に円筒状部を設けて、その内外周面をそれぞれシールリングの配置面又は接触面としている。この場合においても、請求項３又は４に述べたごとく、内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれかにおいて、リングギヤ全体形状が、前記レース側領域、前記ギヤ側領域、及び前記レース側領域と前記ギヤ側領域との間の領域である中間領域からなる３つの領域に分割されて前記領域成形体が成形されていることを特徴とする。
上記構成によれば、３つの領域に分割した領域成形体を成形しておくことにより、レース側領域に対応する領域成形体以外の領域成形体が２つ存在するので、これら２つの領域成形体についても比較的小さいサイズの領域成形体となる。このことから内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、それぞれの加工装置や加工手順の変更を抑制でき、全体として一層の加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。

請求項７に記載のリングギヤでは、請求項２〜６のいずれかにおいて、前記レース側領域成形体は、いずれかの前記シールリングの配置面又は接触面を最外周部分とし、該最外周部分の端部に、他の領域成形体の最内周部分の端部が、前記領域接合部を介して接続されていることを特徴とする。

レース側領域成形体とこれと接続する他の領域成形体との領域接合部は、いずれかのシールリングの配置面又は接触面を最外周部分として、その端部に他の領域成形体の最内周部分の端部を接続する構成としている。このことによって最終的に構成されたリングギヤは、上述したごとく内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かない。

請求項８に記載のリングギヤでは、請求項１〜７のいずれかにおいて、前記領域接合部の少なくとも１つが、溶接により形成されていることを特徴とする。
このように接合は溶接により行うことができ、このような接合において上述したごとく内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤを提供できる。

請求項９に記載のリングギヤでは、請求項８において、前記溶接は、溶接する前記領域成形体間の当接面を部分的に残した溶接であることを特徴とする。
このように領域成形体間での当接面を部分的に残した溶接によって構成されたリングギヤについても上述したごとく内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かない。

しかもリングギヤは領域成形体間の当接面の内で接合されていない部分が存在することにより、ギヤ側領域にて始動用モータから始動回転力を伝達される際に生じる噛み合い音などの騒音が、接合されていない当接面において熱エネルギーに変換されて騒音が吸収される。このことにより始動時の騒音を低減できる。

請求項１０に記載のリングギヤでは、請求項１〜９のいずれかにおいて、前記クランク軸側部材は、前記ワンウェイクラッチの他方のレース部を備えると共に、該他方のレース部が、前記レース側領域における前記ワンウェイクラッチの一方のレース部とは径方向に対向した状態にて、前記ワンウェイクラッチが形成されていることを特徴とする。

ワンウェイクラッチの２つのレース部としては、このように径方向に対向したものを挙げることができる。
請求項１１に記載のリングギヤでは、請求項１０において、前記一方のレース部は径方向の内側に、前記他方のレース部は径方向の外側に配置されていることを特徴とする。

ワンウェイクラッチの２つのレース部としては、このようにリングギヤ側のレース部は径方向の内側に、クランク軸側部材のレース部は径方向の外側に配置することによって構成することができる。

請求項１２に記載のリングギヤでは、請求項１〜１１のいずれかにおいて、内燃機関に組み込まれた状態では、前記始動用モータのピニオンギヤとは常時噛み合わされていることを特徴とする。

ワンウェイクラッチがクランク軸側部材とリングギャとの間に設けられているので、このように常時噛み合いでも、内燃機関始動完了後にリングギヤと始動用モータとを停止させておくことができる。

請求項１３に記載の内燃機関始動回転力伝達機構は、始動用モータ側から内燃機関のクランク軸へ始動回転力を伝達する内燃機関始動回転力伝達機構であって、請求項１〜１２のいずれかに記載のリングギヤを用いたことを特徴とする。

このことにより上述した各請求項のそれぞれの作用・効果を内燃機関始動回転力伝達機構に生じさせることができる。
請求項１４に記載のリングギヤ製造方法は、請求項１〜１２のいずれかに記載のリングギヤを製造する方法であって、少なくとも前記レース側領域に対応するレース側領域成形体を内燃機関の種類に関わらず共通の形状とし、該レース側領域成形体以外の前記領域成形体の内の少なくとも１つを内燃機関の種類に適応した形状として全ての領域成形体を成形し、該領域成形体の間を接合加工にて一体化することを特徴とする。

前述したリングギヤにおいて、少なくともレース側領域成形体を内燃機関の種類に関わらず共通の形状とする。そして他の領域成形体の内の少なくとも１つを内燃機関の種類に適応した形状として全ての領域成形体を成形する。そしてこれら領域成形体間を接合加工にて一体化する。

このことにより、製造されたリングギヤは、内燃機関の機種によってリングギヤのサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かない。

［実施の形態１］
本発明の一例としてのリングギヤ２が適用される車両用内燃機関の内燃機関始動回転力伝達機構を図１に示す。図１はクランク軸４の後端部４ａ近傍に設けられた内燃機関始動回転力伝達機構の縦断面図を示している。ここでクランク軸４の後端部４ａはクラッチあるいはトルクコンバータ側へ内燃機関の回転駆動力を伝達する側である。図２はクランク軸４を図１に示す垂直面Ａ−Ａで破断して右側（内燃機関後方側）の構成を示した断面図である。

シリンダブロック６とラダービーム８とによりジャーナル軸受部が構成されて、クランク軸４はジャーナル４ｂの部分で回転可能にシリンダブロック６に支持されている。このことによりクランク軸４は、後端部４ａ側がシリンダブロック６の後部から水平に突出した状態で配置されている。このクランク軸４の後端部４ａとジャーナル４ｂとの間に形成された大径部１０の周面には、ころがり軸受、ここでは玉軸受１２を介してリングギヤ２が取り付けられている。そして大径部１０の後端面にはアウターレース部材１４（クランク軸側部材に相当）及びフライホイール（又はドライブプレート）１６がボルト１８により固定されている。このことによりアウターレース部材１４は、フライホイール１６と共にクランク軸４と連動して一体で回転する。

リングギヤ２は、図３，４に示すごとく中心部が大きく開口すると共に、径方向にて全周に渡って直角に屈曲されている。この屈曲部分はリングギヤ２の回転軸に平行な円筒状部２ａとして形成されている。尚、図３の(Ａ)は正面側から見た斜視図、(Ｂ)は正面図、(Ｃ)は右側面図、図４の(Ａ)は背面側から見た斜視図、(Ｂ)は背面図、(Ｃ)は左側面図である。

リングギヤ２の中心側における開口内縁部分にはフランジ状にワンウェイクラッチ２０（図１）用のインナーレース２ｂ（レース部に相当）を設けている。そしてリングギヤ２の外周側にはリング状にギヤ部２ｃを設けている。リングギヤ２は、インナーレース２ｂの部分にて、ワンウェイクラッチ２０が構成されている側とは反対側、すなわち中心側（回転軸Ｃ側）の面にて、前述したごとく玉軸受１２を介してクランク軸４の大径部１０の外周に取り付けられている。この玉軸受１２によりワンウェイクラッチ２０が解放状態にある時には、リングギヤ２はクランク軸４の回転とは独立して自由回転可能である。

リングギヤ２のギヤ部２ｃは、図２に示したごとく始動用モータ２２にて回転されるピニオンギヤ２４に常時噛み合わされており、内燃機関始動時に図示するごとく矢印Ａｘ方向に回転するピニオンギヤ２４を介して始動用モータ２２から回転力を受ける。このことによりリングギヤ２は矢印Ａｙ方向に回転する。

リングギヤ２は、図５の分解斜視図（背面側から見た斜視図）にて示すごとく、全体形状を、径方向にて３分割した領域毎にそれぞれ成形された３つの領域成形体の結合体である。すなわち最も内側のレース側領域に対応するレース側領域成形体２６、最も外側のギヤ側領域に対応するギヤ側領域成形体２８、及びレース側領域成形体２６とギヤ側領域成形体２８とを接続する中間領域に対応する中間領域成形体３０から構成されている。

レース側領域成形体２６は図６に示すごとくであり、大径の円筒状部２ａの内側に、小径のインナーレース２ｂを配置した状態で、この円筒状部２ａとインナーレース２ｂとの一方の端縁を全周にて接続する平板リング部２６ａを備えている。尚、図６の(Ａ)は正面図、(Ｂ)は背面図、(Ｃ)は斜視図、(Ｄ)は右側面図、(Ｅ)はＦ−Ｆ断面図である。この平板リング部２６ａには表裏に貫通したオイル戻し孔２６ｂが軸周りに等位相間隔で形成されている。ここでは６つのオイル戻し孔２６ｂが設けられている。円筒状部２ａにおいて平板リング部２６ａが形成されている端縁とは反対側の端縁は中間領域成形体３０側と接合する部分であり、中間領域成形体３０側と当接するための当接面２６ｃ，２６ｄが形成されている。この内、当接面２６ｃは円筒状部２ａ先端の円周面であり、当接面２６ｄは円周周りに形成された突条２６ｅにおける当接面２６ｃ側の面である。

ギヤ側領域成形体２８は図５に示したごとく外周側にギヤ歯が形成されたリング状をなし、リングギヤ２として一体化されるとギヤ部２ｃを構成することになる。尚、ギヤ側領域成形体２８の内周面が中間領域成形体３０に当接して接合するための当接面２８ａとされている。

中間領域成形体３０は図７，８に示すごとくであり、レース側領域成形体２６とギヤ側領域成形体２８とを接続する中間領域の成形体である。尚、図７の(Ａ)は正面図、(Ｂ)は背面図、(Ｃ)は斜視図、(Ｄ)は右側面図、図８の(Ａ)は図７(Ａ)のＥ−Ｅ断面図であり、(Ｂ)はその斜視図である。中間領域成形体３０の外周側は軸に平行なリング状外周部３０ａを形成し、内周側は軸に垂直なリング状内周部３０ｂを形成している。そしてリング状外周部３０ａとリング状内周部３０ｂとを接続するスポーク３０ｃが設けられている。ここでは６つのスポーク３０ｃが設けられ、スポーク３０ｃ間には空隙部３０ｄが形成されている。

尚、リング状外周部３０ａの外周面はギヤ側領域成形体２８と接合するための当接面３０ｅとされ、リング状内周部３０ｂの内周面と前面とがレース側領域成形体２６と接合するための当接面３０ｆ，３０ｇとされている。

リングギヤ２の製造に際して、上述したレース側領域成形体２６、ギヤ側領域成形体２８及び中間領域成形体３０はそれぞれプレス成形により成形される。その後、特にレース側領域成形体２６についてはインナーレース２ｂにおけるスプラグ係止面２６ｆ及び玉軸受１２への嵌合面２６ｇが高精度に仕上げ加工される。更に円筒状部２ａの内周面側のシールリングの配置面２ｄ、外周面側のシールリングの接触面２ｅについても高精度に仕上げ加工される。

そして図９の(Ａ)に示すごとく、レース側領域成形体２６の円筒状部２ａに、中間領域成形体３０のリング状内周部３０ｂを、突条２６ｅに当接するまで嵌合（ここでは、しまり嵌めするが隙間嵌めでも問題ない）する。このことにより(Ｂ)に示すごとく、リング状内周部３０ｂの当接面３０ｆ，３０ｇと円筒状部２ａの当接面２６ｃ，２６ｄとが当接状態となる。この当接部分を(Ｂ)に示すごとく、電子ビーム溶接機ＥＢにより全周に渡って電子ビーム溶接により溶接部ｍ１が形成され、レース側領域成形体２６に中間領域成形体３０が一体化される。このことにより図１０に示すごとくのリングギヤ中間体３２が形成される。なお、電子ビーム溶接はリング状内周部３０ｂの当接面３０ｆと円筒状部２ａの当接面２６ｃとの間にて全周に渡って行われるが、レース側領域成形体２６と中間領域成形体３０との当接部分の全てが完全に溶着することはない。特に、リング状内周部３０ｂの前面側の当接面３０ｇと突条２６ｅの当接面２６ｄとは当接状態のままであり溶着していない。

このリングギヤ中間体３２に対してギヤ側領域成形体２８を図１１(Ａ)に示すごとくリング状外周部３０ａに嵌合させる。そして、(Ｂ)に示すごとく、嵌合により接触したギヤ側領域成形体２８の内周部分の当接面２８ａと、リングギヤ中間体３２側のリング状外周部３０ａの当接面３０ｅとを接合する。ここではスポット溶接機ＳＰにて周方向に間隔を置いて複数箇所溶接して溶接部ｍ２を形成して、リングギヤ中間体３２とギヤ側領域成形体２８とを一体化する。このことにより、前記図３，４に示したごとくのリングギヤ２が完成する。このことによりスポット溶接部分を除いて、ギヤ側領域成形体２８の当接面２８ａとリング状外周部３０ａの当接面３０ｅとの接触部分は接合されずに当接状態のままである。

このように製造されたリングギヤ２は図１に示すごとくスナップリング３３にて玉軸受１２に固定されることで、この玉軸受１２を介してクランク軸４の大径部１０に取り付けられる。尚、スナップリング３３の反対側ではリングギヤ２のインナーレース２ｂは玉軸受１２側の突起に係合しているが、この部分もスナップリングを配置しても良い。

アウターレース部材１４は、図１２に示すごとく中心部が開口部１４ａを形成すると共に、最外周部に直立縁状にワンウェイクラッチ２０用のアウターレース３４（レース部に相当）を設けた円板状である。開口部１４ａを取り囲むようにクランク軸４の大径部１０にボルト締結するためのボルト貫通孔１４ｂが複数、ここでは８つ設けられている。図１２の(Ａ)は正面図、(Ｂ)は背面図、(Ｃ)は右側面図、(Ｄ)は正面側から見た斜視図、（Ｅ）は背面側から見た斜視図である。

アウターレース部材１４を、図１に示したごとくクランク軸４の大径部１０の後端面に取り付けることで、先に玉軸受１２を介して大径部１０に取り付けられているリングギヤ２に対して組み合わせる。この場合、アウターレース部材１４の外周側にあるアウターレース３４は、リングギヤ２の内周側にあるインナーレース２ｂに径方向にて対向して配置される。このアウターレース３４の配置時に、あるいは配置に先立って、インナーレース２ｂのスプラグ係止面２６ｆ上には、スプラグ２０ａとケージ２０ｂとが配置され、これらをインナーレース２ｂとアウターレース３４とにより挟持することでワンウェイクラッチ２０が構成される。

このように構成されたワンウェイクラッチ２０は、リングギヤ２側からアウターレース部材１４へ、始動用モータ２２の回転力を伝達する一方向（図２における矢印Ａｙ方向）での回転の場合には、アウターレース部材１４とリングギヤ２とを係合状態とする。このことで始動用モータ２２の出力によりクランク軸４を回転させてクランキングさせることができる。内燃機関が運転を開始することで内燃機関出力によってクランク軸４に連動するアウターレース部材１４の回転が、始動用モータ２２の出力によるリングギヤ２の回転よりも速くなると、リングギヤ２の回転はアウターレース部材１４に対して相対的に逆方向の回転となる。このためワンウェイクラッチ２０は解放状態となり、ピニオンギヤ２４とリングギヤ２とが常時噛み合い状態であっても、内燃機関始動後において始動用モータ２２は停止可能となる。

図１に示したごとく玉軸受１２とワンウェイクラッチ２０との潤滑のためには、シリンダブロック６内の油路６ａを介して図示矢線のごとく潤滑油Ｏｊが玉軸受１２に対して噴射されている。又、シリンダブロック６内やクランク軸４内の油路から潤滑油Ｏｒがクランク軸４のジャーナル４ｂの摺動面に供給され、この潤滑油Ｏｒも一部が玉軸受１２側へ流れている。玉軸受１２に供給されたこれら潤滑油Ｏｊ，Ｏｒは、玉軸受１２内を通過して、更にワンウェイクラッチ２０へも流れ込む。ワンウェイクラッチ２０から流れ出た潤滑油はレース側領域成形体２６に形成されているオイル戻し孔２６ｂを通過してオイルパン３６側に戻される。

この潤滑油Ｏｊ，Ｏｒが外部へ漏出することを防止するために第１シールリング３８と第２シールリング４０とが用いられる。第１シールリング３８は、レース側領域成形体２６に形成された円筒状部２ａの内周面側の配置面２ｄに嵌合されて配置されることでリングギヤ２に固定されている。このことで第１シールリング３８の内周側に形成されているシールリップ３８ａは、アウターレース３４の外周面であるシール摺動面３４ａに摺動可能に接触している。こうして第１シールリング３８はアウターレース部材１４とリングギヤ２との間のオイルシールを実行している。

第２シールリング４０は、円筒状部２ａに対して第１シールリング３８とは反対側（外側）に配置されている。尚、第２シールリング４０は、リングギヤ２の取り付け前に内燃機関側に配置される。クランク軸４より上方側では、第２シールリング４０は主にシリンダブロック６（内燃機関本体側部材に相当）の円弧状シール嵌合部６ｂの内周面に嵌合される。そしてクランク軸４より下方側では第２シールリング４０は、主にオイルパン３６（内燃機関本体側部材に相当）の後端にある円弧状シール嵌合部３６ａの内周面に嵌合される。このことで図示する位置に固定されている。リングギヤ２が大径部１０に取り付けられると、第２シールリング４０の内周側に形成されているシールリップ４０ａは、レース側領域成形体２６に形成された円筒状部２ａの外周面である接触面２ｅに摺動可能に接触することになる。こうしてリングギヤ２と内燃機関との間のオイルシールを実行している。

上述のごとく構成された内燃機関始動回転力伝達機構に対して既に始動用モータアッシーとして構成されている始動用モータ２２とピニオンギヤ２４とを、図２に示したごとくピニオンギヤ２４を、ギヤ部２ｃの外周に形成されているギヤ歯に噛み合わせるようにして内燃機関に配置する。このことにより常時噛み合い型内燃機関始動回転力伝達機構が完成する。

尚、上述したリングギヤ２よりも径が大きいリングギヤを必要とする内燃機関に適用する場合には、レース側領域成形体２６としては同一のものを用い、中間領域成形体３０については外径、ギヤ側領域成形体２８については内径及び外径を大きくするように設計変更したものを用いる。このことにより、径が大きいリングギヤを必要とする機種に対して、レース側領域成形体２６の形状は変更しないで共通のものが適用できる。これ以外にレース側領域成形体２６と中間領域成形体３０とを共通として、ギヤ側領域成形体２８の外径を大きくすることにより対応しても良い。

同様にして、上述したリングギヤ２よりも径が小さいリングギヤを必要とする内燃機関に対しては、レース側領域成形体２６としては同一のものを用い、中間領域成形体３０については外径、ギヤ側領域成形体２８については内径及び外径を小さくするように設計変更したものを用いる。このことにより、径が小さいリングギヤを必要とする機種に対して、レース側領域成形体２６の形状は変更しないで共通のものが適用できる。

又、中間領域成形体３０に形成されているスポーク３０ｃについても、その形状を変更することが必要な内燃機関については、中間領域成形体３０のみ変更して、レース側領域成形体２６とギヤ側領域成形体２８とは共通のものを用いることができる。

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．このように個々に径方向の領域毎に成形された領域成形体（レース側領域成形体２６、ギヤ側領域成形体２８及び中間領域成形体３０）を領域接合部にて接続したものとしてリングギヤ２が構成されている。尚、当接面２６ｃ，２６ｄと当接面３０ｆ，３０ｇとの当接部分での溶接部ｍ１（図１，９，１１）がレース側領域成形体２６と中間領域成形体３０との領域接合部である。当接面２８ａと当接面３０ｅとの当接部分での溶接部ｍ２（図１，１１）がギヤ側領域成形体２８と中間領域成形体３０との領域接合部である。

このためレース側領域成形体２６におけるレース部（インナーレース２ｂ）の加工を、他の領域成形体（ギヤ側領域成形体２８及び中間領域成形体３０）が存在しない状態で実行することが可能となる。このようにレース部の加工は比較的小さいサイズの領域成形体（レース側領域成形体２６）上での加工となり、内燃機関の機種によりレース側領域成形体２６のサイズや形状が異なったとしても、比較的狭い範囲での差であることから、加工装置（プレス装置や研削仕上げ装置等）や加工手順の変更を抑制できる。

特に、他の領域成形体（ギヤ側領域成形体２８及び中間領域成形体３０）側に機種毎の違いを担当させれば、前述したごとくレース側領域成形体２６のサイズや形状は機種に共通とすることができる。このことから内燃機関の機種によってリングギヤ２のサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤ２を提供できる。

（ロ）．レース側領域成形体２６にはレース部（インナーレース２ｂ）以外にアウターレース部材１４との間をオイルシールする第１シールリング３８の配置面２ｄ及び内燃機関本体側部材（シリンダブロック６及びオイルパン３６）との間をオイルシールする第２シールリング４０の接触面２ｅが形成されている。このため、レース側領域成形体２６において、インナーレース２ｂ及びシールリング３８，４０の配置面２ｄ・接触面２ｅの加工を、他の領域成形体（ギヤ側領域成形体２８及び中間領域成形体３０）が存在しない状態で加工することが可能となる。

このようにインナーレース２ｂ及びシールリング３８，４０の配置面２ｄ・接触面２ｅの加工は比較的小さいサイズの領域成形体（レース側領域成形体２６）上での加工となる。このため、内燃機関の機種によりサイズや形状が異なったとしても、比較的狭い範囲での差であることから、加工装置や加工手順の変更を抑制できる。特に、他の領域成形体（ギヤ側領域成形体２８及び中間領域成形体３０）側に機種毎の違いを担当させれば、レース側領域成形体２６のサイズや形状は機種に共通とすることができる。

しかもインナーレース２ｂと、シールリング３８，４０の配置面２ｄ・接触面２ｅとの位置関係も同一領域成形体上に形成されるので高精度な関係に仕上げることができる。
このことから内燃機関の機種によってリングギヤ２のサイズや形状が異なっても、加工装置や加工手順の変更を抑制でき、加工精度の低下を招かないリングギヤ２を提供できる。

（ハ）．レース側領域成形体２６においては、第２シールリング４０の接触面２ｅを最外周部分とし、その端部を中間領域成形体３０との領域接合部（溶接部ｍ１）としている。この領域接合部は、接触面２ｅの端部に中間領域成形体３０の最内周部分の端部であるリング状内周部３０ｂを嵌合することで、電子ビーム溶接により容易に形成できる。

このようにして形成されたリングギヤ中間体３２の外周面（当接面３０ｅ）をギヤ側領域成形体２８との領域接合部（溶接部ｍ２）としている。この領域接合部は、当接面３０ｅにギヤ側領域成形体２８を嵌合することで、スポット溶接にて容易に形成できる。このことによりリングギヤ２として完成することができる。このように複数の領域成形体２６，２８，３０も容易にリングギヤ２として組み立てることができる。

（ニ）．レース側領域成形体２６と中間領域成形体３０との領域接合部、及び中間領域成形体３０（又はリングギヤ中間体３２）とギヤ側領域成形体２８との領域接合部は、領域成形体２６，２８，３０間での当接面２６ｃ，２６ｄ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｅ，２８ａを部分的に残した接合により一体化されている。

このように領域成形体２６，２８，３０間の当接面２６ｃ，２６ｄ，３０ｆ，３０ｇ，３０ｅ，２８ａの内で実際には接合されていない部分が存在する。このことにより、リングギヤ２が、始動用モータ２２からピニオンギヤ２４を介して始動回転力を伝達される際に生じる噛み合い音などの騒音が、この接合されていない当接部分において熱エネルギーに変換されて騒音が吸収される。特に中間領域成形体３０（あるいはリングギヤ中間体３２）とギヤ側領域成形体２８との接合部分はピニオンギヤ２４とギヤ部２ｃとの噛み合い部分に極めて近いところでの部分接合となっている。このためギヤ部２ｃにて発生した噛み合い音は直ちに中間領域成形体３０とギヤ側領域成形体２８との当接部分で摩擦熱に変換される。このことにより噛み合い音が中間領域成形体３０やレース側領域成形体２６に伝わりにくくなり放射音が抑制されて、始動時の騒音を効果的に低減できる。

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態１においては、リングギヤ２を、レース側領域成形体２６、ギヤ側領域成形体２８、中間領域成形体３０の３つに分けて成形した後に接合した。これ以外に、レース側領域成形体２６と他の領域成形体（ギヤ側領域成形体２８及び中間領域成形体３０の一体成形体）との２つの領域成形体をそれぞれ成形して、その後、両者を接合することでリングギヤを製造しても良い。又、ギヤ側領域成形体２８と他の領域成形体（レース側領域成形体２６及び中間領域成形体３０の一体成形体）との２つの領域成形体をそれぞれ成形して、その後、両者を接合することでリングギヤを製造しても良い。

（ｂ）．前記実施の形態１では、レース側領域成形体２６と中間領域成形体３０との接続は、電子ビーム溶接にて接合したが、これ以外の接合方法によって接続しても良い。電子ビーム溶接以外の融接としてレーザ溶接や溶射などにより溶接しても良く、ろう付けなどにより溶接しても良い。

中間領域成形体３０とギヤ側領域成形体２８との接続もスポット溶接以外に、電子ビーム溶接、レーザ溶接、溶射などにより溶接しても良く、ろう付けなどにより溶接しても良い。この場合、一部のみ接合するのではなく、全周に渡って接合しても良い。

（ｃ）．前記実施の形態１において、アウターレース部材１４は独立して設けるのではなく、フライホイール（又はドライブプレート）１６にて代用しても良い。すなわちフライホイール（又はドライブプレート）１６にワンウェイクラッチ２０のアウターレース３４を設けることで、フライホイール（又はドライブプレート）１６とアウターレース部材１４とを一体化した構成としても良い。この場合には、フライホイール（又はドライブプレート）がアウターレース部材に相当することになる。

実施の形態１のリングギヤが適用される車両用内燃機関の内燃機関始動回転力伝達機構の縦断面図。 図１におけるＡ−Ａ断面図。 実施の形態１のリングギヤの構成説明図。 実施の形態１のリングギヤの構成説明図。 実施の形態１のリングギヤの分解斜視図。 実施の形態１のレース側領域成形体の構成説明図。 実施の形態１の中間領域成形体の構成説明図。 実施の形態１の中間領域成形体を破断して示す構成説明図。 実施の形態１のレース側領域成形体と中間領域成形体との接合工程説明図。 実施の形態１のリングギヤ中間体の斜視図。 実施の形態１のリングギヤ中間体とギヤ側領域成形体との接合工程説明図。 実施の形態１のアウターレース部材の構成説明図。

符号の説明

２…リングギヤ、２ａ…円筒状部、２ｂ…インナーレース、２ｃ…ギヤ部、２ｄ…配置面、２ｅ…接触面、４…クランク軸、４ａ…後端部、４ｂ…ジャーナル、６…シリンダブロック、６ａ…油路、６ｂ…円弧状シール嵌合部、８…ラダービーム、１０…大径部、１２…玉軸受、１４…アウターレース部材、１４ａ…開口部、１４ｂ…ボルト貫通孔、１６…フライホイール（ドライブプレート）、１８…ボルト、２０…ワンウェイクラッチ、２０ａ…スプラグ、２０ｂ…ケージ、２２…始動用モータ、２４…ピニオンギヤ、２６…レース側領域成形体、２６ａ…平板リング部、２６ｂ…オイル戻し孔、２６ｃ，２６ｄ…当接面、２６ｅ…突条、２６ｆ…スプラグ係止面、２６ｇ…嵌合面、２８…ギヤ側領域成形体、２８ａ…当接面、３０…中間領域成形体、３０ａ…リング状外周部、３０ｂ…リング状内周部、３０ｃ…スポーク、３０ｄ…空隙部、３０ｅ，３０ｆ，３０ｇ…当接面、３２…リングギヤ中間体、３３…スナップリング、３４…アウターレース、３４ａ…シール摺動面、３６…オイルパン、３６ａ…円弧状シール嵌合部、３８…第１シールリング、３８ａ…シールリップ、４０…第２シールリング、４０ａ…シールリップ、Ｃ…回転軸、ＥＢ…電子ビーム溶接機、ｍ１…溶接部、ｍ２…溶接部、Ｏｊ，Ｏｒ…潤滑油、ＳＰ…スポット溶接機。

Claims (14)

1. 内燃機関のクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材へ、ワンウェイクラッチを介して始動用モータが出力する始動回転力を伝達するリングギヤであって、
   リングギヤ全体形状を、径方向にて、前記ワンウェイクラッチの一方のレース部を備えるレース側領域、前記始動用モータからギヤ噛合を介して始動回転力を伝達されるギヤ側領域及び前記レース側領域と前記ギヤ側領域との間の領域である中間領域からなる３つの領域に分割して個々に成形した領域成形体と、
   前記領域成形体の間を接続する領域接合部と、
   を備えたことを特徴とするリングギヤ。
2. 内燃機関のクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材へ、ワンウェイクラッチを介して始動用モータが出力する始動回転力を伝達するリングギヤであって、
   リングギヤ全体形状を、径方向にて、前記ワンウェイクラッチの一方のレース部を備えるレース側領域と、前記始動用モータからギヤ噛合を介して始動回転力を伝達されるギヤ側領域とを含む２つ以上の領域に分割して個々に成形した領域成形体と、
   前記領域成形体の間を接続する領域接合部とを備え、
   前記レース側領域に対応するレース側領域成形体は、前記クランク軸側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面が形成されていることを特徴とするリングギヤ。
3. 内燃機関のクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材へ、ワンウェイクラッチを介して始動用モータが出力する始動回転力を伝達するリングギヤであって、
   リングギヤ全体形状を、径方向にて、前記ワンウェイクラッチの一方のレース部を備えるレース側領域と、前記始動用モータからギヤ噛合を介して始動回転力を伝達されるギヤ側領域とを含む２つ以上の領域に分割して個々に成形した領域成形体と、
   前記領域成形体の間を接続する領域接合部とを備え、
   前記レース側領域に対応するレース側領域成形体は、内燃機関本体側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面が形成されていることを特徴とするリングギヤ。
4. 請求項２において、前記レース側領域に対応するレース側領域成形体は、内燃機関本体側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面が形成されていることを特徴とするリングギヤ。
5. 内燃機関のクランク軸に連動して回転するクランク軸側部材へ、ワンウェイクラッチを介して始動用モータが出力する始動回転力を伝達するリングギヤであって、
   リングギヤ全体形状を、径方向にて、前記ワンウェイクラッチの一方のレース部を備えるレース側領域と、前記始動用モータからギヤ噛合を介して始動回転力を伝達されるギヤ側領域とを含む２つ以上の領域に分割して個々に成形した領域成形体と、
   前記領域成形体の間を接続する領域接合部とを備え、
   前記レース側領域に対応するレース側領域成形体は、前記ワンウェイクラッチのレース部よりも外周部分に、回転軸に平行な円筒状部を有し、該円筒状部の内周面を前記クランク軸側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面とし、前記円筒状部の外周面を内燃機関本体側部材との間をオイルシールするためのシールリングの配置面又は接触面としていることを特徴とするリングギヤ。
6. 請求項２〜５のいずれかにおいて、リングギヤ全体形状が、前記レース側領域、前記ギヤ側領域、及び前記レース側領域と前記ギヤ側領域との間の領域である中間領域からなる３つの領域に分割されて前記領域成形体が成形されていることを特徴とするリングギヤ。
7. 請求項２〜６のいずれかにおいて、前記レース側領域成形体は、いずれかの前記シールリングの配置面又は接触面を最外周部分とし、該最外周部分の端部に、他の領域成形体の最内周部分の端部が、前記領域接合部を介して接続されていることを特徴とするリングギヤ。
8. 請求項１〜７のいずれかにおいて、前記領域接合部の少なくとも１つが、溶接により形成されていることを特徴とするリングギヤ。
9. 請求項８において、前記溶接は、溶接する前記領域成形体間の当接面を部分的に残した溶接であることを特徴とするリングギヤ。
10. 請求項１〜９のいずれかにおいて、前記クランク軸側部材は、前記ワンウェイクラッチの他方のレース部を備えると共に、該他方のレース部が、前記レース側領域における前記ワンウェイクラッチの一方のレース部とは径方向に対向した状態にて、前記ワンウェイクラッチが形成されていることを特徴とするリングギヤ。
11. 請求項１０において、前記一方のレース部は径方向の内側に、前記他方のレース部は径方向の外側に配置されていることを特徴とするリングギヤ。
12. 請求項１〜１１のいずれかにおいて、内燃機関に組み込まれた状態では、前記始動用モータのピニオンギヤとは常時噛み合わされていることを特徴とするリングギヤ。
13. 始動用モータ側から内燃機関のクランク軸へ始動回転力を伝達する内燃機関始動回転力伝達機構であって、請求項１〜１２のいずれかに記載のリングギヤを用いたことを特徴とする内燃機関始動回転力伝達機構。
14. 請求項１〜１２のいずれかに記載のリングギヤを製造する方法であって、
    少なくとも前記レース側領域に対応するレース側領域成形体を内燃機関の種類に関わらず共通の形状とし、該レース側領域成形体以外の前記領域成形体の内の少なくとも１つを内燃機関の種類に適応した形状として全ての領域成形体を成形し、該領域成形体の間を接合加工にて一体化することを特徴とするリングギヤ製造方法。

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