JPH06280720A - 内燃機関に用いられる始動装置 - Google Patents
内燃機関に用いられる始動装置Info
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- JPH06280720A JPH06280720A JP6009471A JP947194A JPH06280720A JP H06280720 A JPH06280720 A JP H06280720A JP 6009471 A JP6009471 A JP 6009471A JP 947194 A JP947194 A JP 947194A JP H06280720 A JPH06280720 A JP H06280720A
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- starter
- starting device
- ring gear
- pinion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02N—STARTING OF COMBUSTION ENGINES; STARTING AIDS FOR SUCH ENGINES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- F02N15/02—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof
- F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
- F02N15/06—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the toothed gears being moved by axial displacement
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02N15/04—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears
- F02N15/043—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the gearing including a speed reducer
- F02N15/046—Gearing between starting-engines and started engines; Engagement or disengagement thereof the gearing including disengaging toothed gears the gearing including a speed reducer of the planetary type
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
- F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
- F16H1/2809—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion with means for equalising the distribution of load on the planet-wheels
- F16H1/2818—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion with means for equalising the distribution of load on the planet-wheels by allowing limited movement of the ring gear relative to the casing or shaft
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/13—Machine starters
- Y10T74/131—Automatic
- Y10T74/137—Reduction gearing
Abstract
(57)【要約】
【目的】 始動過程時に、特に空転段階においてフリー
ホイールクラッチの閉鎖時に回転脈動の形で生じる衝撃
および負荷モーメントピークが有効に減衰され、これに
より比較的大きな出力の始動装置の場合でも、摩耗、機
械的出力損失、ノイズ発生およびパワートレーンの固有
周波数が減じられるようにする。 【構成】 駆動方向で有効となるプレロードトルクＭｖ
を備えたばね蓄力器２８が、スタータパワートレーン１
００に配置されており、前記プレロードトルクＭｖが、
始動モータ１１の、ピニオン回転ρRに関する短絡トル
クＭｋの１５〜５０％であり、前記ばね蓄力器２８なし
の始動装置１０の、始動モータ１１から連結ピニオン２
２にまで形成されたスタータパワートレーン１００の、
前記短絡モーメントＭｋに関するねじり剛性ＣSt0と、
前記ばね蓄力器２８の前記連結ピニオン２２で有効とな
るねじり剛性ＣFとの比ＣSt0／ＣFが、少なくとも４で
ある。
ホイールクラッチの閉鎖時に回転脈動の形で生じる衝撃
および負荷モーメントピークが有効に減衰され、これに
より比較的大きな出力の始動装置の場合でも、摩耗、機
械的出力損失、ノイズ発生およびパワートレーンの固有
周波数が減じられるようにする。 【構成】 駆動方向で有効となるプレロードトルクＭｖ
を備えたばね蓄力器２８が、スタータパワートレーン１
００に配置されており、前記プレロードトルクＭｖが、
始動モータ１１の、ピニオン回転ρRに関する短絡トル
クＭｋの１５〜５０％であり、前記ばね蓄力器２８なし
の始動装置１０の、始動モータ１１から連結ピニオン２
２にまで形成されたスタータパワートレーン１００の、
前記短絡モーメントＭｋに関するねじり剛性ＣSt0と、
前記ばね蓄力器２８の前記連結ピニオン２２で有効とな
るねじり剛性ＣFとの比ＣSt0／ＣFが、少なくとも４で
ある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関に用いられる
始動装置であって、始動モータが設けられていて、該始
動モータの駆動軸が、フリーホイールクラッチを介し
て、軸方向摺動可能な連結ピニオンに結合されており、
該連結ピニオンが内燃機関のリングギヤに噛み合うよう
になっており、連結ピニオンと始動モータの駆動軸との
間に形成されたスタータパワートレーンに、特に駆動方
向での回転時に応答するばね蓄力器が配置されており、
該ばね蓄力器が、連結ピニオンと駆動軸との間のトルク
衝撃を減衰するようになっている形式のものに関する。
始動装置であって、始動モータが設けられていて、該始
動モータの駆動軸が、フリーホイールクラッチを介し
て、軸方向摺動可能な連結ピニオンに結合されており、
該連結ピニオンが内燃機関のリングギヤに噛み合うよう
になっており、連結ピニオンと始動モータの駆動軸との
間に形成されたスタータパワートレーンに、特に駆動方
向での回転時に応答するばね蓄力器が配置されており、
該ばね蓄力器が、連結ピニオンと駆動軸との間のトルク
衝撃を減衰するようになっている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関に用いられる始動装置、つまり
スタータのパワートレーンにおける圧縮衝撃および減圧
衝撃を減衰するために、米国特許第４５６１３１６号明
細書に基づき公知の構成では、始動モータのための伝動
装置として使用される遊星歯車伝動装置のリングギヤ
が、ゴムクッションの形の減衰手段を介してスタータの
ケーシングに収容される。この場合、フリーホイールク
ラッチは、内燃機関が高回転して、スタータ回転数を超
えて加速される場合にスタータモータと内燃機関との機
械的な連結を解除するという役目を有している。いわゆ
る空転段階、つまり内燃機関が加速燃焼なしに始動装置
によって回転させられるような段階では、望ましくない
副次効果として、内燃機関のシリンダ内でのピストン運
動による内燃機関のガスばねモーメントに基づくフリー
ホイールクラッチの周期的な開閉が生じる。このような
フリーホイールクラッチの周期的な開閉は、スタータお
よび内燃機関の慣性トルクの、ピニオン軸に換算された
値と、スタータの駆動モーメントと、内燃機関のクラン
ク軸における負荷モーメントとに関連している。原則的
に、伝動装置を備えたスタータでは、これによって高め
られたスタータ慣性モーメントに基づき、フリーホイー
ルクラッチのための開放段階が、伝動装置なしのスター
タの場合よりも大きくなる。比較的高い温度において
も、開放段階が増大させられる。なぜならば、その場
合、クランク軸摩擦モーメントが減少し、それに対して
内燃機関のガスばねモーメントが増大するからである。
スタータのパワートレーンにおける圧縮衝撃および減圧
衝撃を減衰するために、米国特許第４５６１３１６号明
細書に基づき公知の構成では、始動モータのための伝動
装置として使用される遊星歯車伝動装置のリングギヤ
が、ゴムクッションの形の減衰手段を介してスタータの
ケーシングに収容される。この場合、フリーホイールク
ラッチは、内燃機関が高回転して、スタータ回転数を超
えて加速される場合にスタータモータと内燃機関との機
械的な連結を解除するという役目を有している。いわゆ
る空転段階、つまり内燃機関が加速燃焼なしに始動装置
によって回転させられるような段階では、望ましくない
副次効果として、内燃機関のシリンダ内でのピストン運
動による内燃機関のガスばねモーメントに基づくフリー
ホイールクラッチの周期的な開閉が生じる。このような
フリーホイールクラッチの周期的な開閉は、スタータお
よび内燃機関の慣性トルクの、ピニオン軸に換算された
値と、スタータの駆動モーメントと、内燃機関のクラン
ク軸における負荷モーメントとに関連している。原則的
に、伝動装置を備えたスタータでは、これによって高め
られたスタータ慣性モーメントに基づき、フリーホイー
ルクラッチのための開放段階が、伝動装置なしのスター
タの場合よりも大きくなる。比較的高い温度において
も、開放段階が増大させられる。なぜならば、その場
合、クランク軸摩擦モーメントが減少し、それに対して
内燃機関のガスばねモーメントが増大するからである。
【０００３】ピニオンが噛み合わされた状態では、スタ
ータパワートレーン全体において回転遊びが生じるの
で、各負荷交番後ではフリーホイールクラッチの閉鎖時
に前記回転遊びの通過と、その後に始動ピニオンの歯面
における衝撃負荷とが予想される。このような歯面衝撃
はスタータおよびクランク軸の換算された慣性モーメン
トと、全回動遊びと、スタータパワートレーンの剛性
と、内燃機関のリングギヤと始動ピニオンとの間の差動
角速度と、このときにピニオンに作用する駆動モーメン
トおよび負荷モーメントとに関連している。
ータパワートレーン全体において回転遊びが生じるの
で、各負荷交番後ではフリーホイールクラッチの閉鎖時
に前記回転遊びの通過と、その後に始動ピニオンの歯面
における衝撃負荷とが予想される。このような歯面衝撃
はスタータおよびクランク軸の換算された慣性モーメン
トと、全回動遊びと、スタータパワートレーンの剛性
と、内燃機関のリングギヤと始動ピニオンとの間の差動
角速度と、このときにピニオンに作用する駆動モーメン
トおよび負荷モーメントとに関連している。
【０００４】ゴムクッションまたは欧州特許出願公開０
３７５３９６号明細書に記載されているような多角形に
成形された、リングギヤとケーシング壁との間に挿入さ
れたゴム体を用いて、スタータケーシングにリングギヤ
を弾性的に支持する公知の手段は、少なくとも平均的な
大きさの構造および比較的大きな構造の始動装置では不
十分となる。なぜならば、このような減衰ゴムは極めて
プログレッシブな特性線を有しており、したがって既に
最小変形距離において過度に硬くなってしまうからであ
る。同様のことは、米国特許第５１２７２７９号明細書
に基づき公知の始動装置に対しても言える。この公知の
始動装置では、始動過程においてパワートレーンに生じ
るトルク衝撃を減衰するために、伝動装置の、ピニオン
に結合された出力軸が、ゴムまたはこれに類するものか
ら成る弾性的な結合部材を介して伝動装置リングギヤに
結合されている。さらに、平均的な大きさの構造および
比較的大きな構造の始動装置では、極めて高い衝撃負荷
に基づき減衰部材が時間の経過と共に破壊されてしまう
おそれがある。したがって、比較的大きな出力の始動装
置は過度に高い衝撃負荷の理由で、ほとんどの場合伝動
装置なしで装備される。この場合には、相応して大きな
構造の高価なスタータモータが使用されなければなら
ず、また脈動的に応答するフリーホイールクラッチが衝
撃負荷を吸収しなければならず、これによってさらに著
しいノイズ発生が起こる。
３７５３９６号明細書に記載されているような多角形に
成形された、リングギヤとケーシング壁との間に挿入さ
れたゴム体を用いて、スタータケーシングにリングギヤ
を弾性的に支持する公知の手段は、少なくとも平均的な
大きさの構造および比較的大きな構造の始動装置では不
十分となる。なぜならば、このような減衰ゴムは極めて
プログレッシブな特性線を有しており、したがって既に
最小変形距離において過度に硬くなってしまうからであ
る。同様のことは、米国特許第５１２７２７９号明細書
に基づき公知の始動装置に対しても言える。この公知の
始動装置では、始動過程においてパワートレーンに生じ
るトルク衝撃を減衰するために、伝動装置の、ピニオン
に結合された出力軸が、ゴムまたはこれに類するものか
ら成る弾性的な結合部材を介して伝動装置リングギヤに
結合されている。さらに、平均的な大きさの構造および
比較的大きな構造の始動装置では、極めて高い衝撃負荷
に基づき減衰部材が時間の経過と共に破壊されてしまう
おそれがある。したがって、比較的大きな出力の始動装
置は過度に高い衝撃負荷の理由で、ほとんどの場合伝動
装置なしで装備される。この場合には、相応して大きな
構造の高価なスタータモータが使用されなければなら
ず、また脈動的に応答するフリーホイールクラッチが衝
撃負荷を吸収しなければならず、これによってさらに著
しいノイズ発生が起こる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の始動装置を改良して、始動過程時に、特
に空転段階においてフリーホイールクラッチの閉鎖時に
回転脈動の形で生じる衝撃および負荷モーメントピーク
が有効に減衰され、これにより比較的大きな出力の始動
装置の場合でも、摩耗、機械的出力損失、ノイズ発生お
よびパワートレーンの固有周波数が減じられるような始
動装置を提供することである。
で述べた形式の始動装置を改良して、始動過程時に、特
に空転段階においてフリーホイールクラッチの閉鎖時に
回転脈動の形で生じる衝撃および負荷モーメントピーク
が有効に減衰され、これにより比較的大きな出力の始動
装置の場合でも、摩耗、機械的出力損失、ノイズ発生お
よびパワートレーンの固有周波数が減じられるような始
動装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、駆動方向で有効となるプレロード
トルクを備えたばね蓄力器が、スタータパワートレーン
に配置されており、前記プレロードトルクが、始動モー
タの、ピニオン回転に関する短絡トルクの１５〜５０％
であり、前記ばね蓄力器なしの始動装置の、始動モータ
から連結ピニオンにまで形成されたスタータパワートレ
ーンの、前記短絡モーメントに関するねじり剛性と、前
記ばね蓄力器の前記連結ピニオンで有効となるねじり剛
性との比が、少なくとも４であるようにした。
に本発明の構成では、駆動方向で有効となるプレロード
トルクを備えたばね蓄力器が、スタータパワートレーン
に配置されており、前記プレロードトルクが、始動モー
タの、ピニオン回転に関する短絡トルクの１５〜５０％
であり、前記ばね蓄力器なしの始動装置の、始動モータ
から連結ピニオンにまで形成されたスタータパワートレ
ーンの、前記短絡モーメントに関するねじり剛性と、前
記ばね蓄力器の前記連結ピニオンで有効となるねじり剛
性との比が、少なくとも４であるようにした。
【０００７】
【発明の効果】本発明による始動装置に用いられる、ス
タータパワートレーンに設けられたばね蓄力器に基づ
き、比較的大きな出力の始動装置においても、生じる衝
撃負荷、特に空転段階におけるフリーホイールクラッチ
の閉鎖時に生じるピークトルクを減少させることができ
る。これによって、比較的大きな出力の始動装置に対し
ても、大きな減速比を有する伝動装置を使用することが
できる。すなわち、始動モータの回転数増大によって同
じ出力のままで始動装置の構成寸法を小さくすることが
できる訳である。また、プレロードをかけられたばねの
使用に基づき、スタータパワートレーンの振動傾向が著
しく減じられ、これによって、プレロードなしのばね蓄
力器に比べてばね行程が著しく減少する。これにより、
本発明の構成では、減衰部材として用いられる公知のゴ
ムクッションの代わりに、場合によっては同じケーシン
グ寸法において、はるかに有効な線状のばね蓄力器を使
用することができる。本発明のさらに別の大きな利点
は、ばね蓄力器によるスタータパワートレーンの固有周
波数の著しい低減、ひいては衝撃減衰およびノイズ減衰
である。さらに、フリーホイールクラッチと歯車の歯に
おいても、硬い回転脈動によって生ぜしめられる摩耗が
大きく減じられることも有利である。
タータパワートレーンに設けられたばね蓄力器に基づ
き、比較的大きな出力の始動装置においても、生じる衝
撃負荷、特に空転段階におけるフリーホイールクラッチ
の閉鎖時に生じるピークトルクを減少させることができ
る。これによって、比較的大きな出力の始動装置に対し
ても、大きな減速比を有する伝動装置を使用することが
できる。すなわち、始動モータの回転数増大によって同
じ出力のままで始動装置の構成寸法を小さくすることが
できる訳である。また、プレロードをかけられたばねの
使用に基づき、スタータパワートレーンの振動傾向が著
しく減じられ、これによって、プレロードなしのばね蓄
力器に比べてばね行程が著しく減少する。これにより、
本発明の構成では、減衰部材として用いられる公知のゴ
ムクッションの代わりに、場合によっては同じケーシン
グ寸法において、はるかに有効な線状のばね蓄力器を使
用することができる。本発明のさらに別の大きな利点
は、ばね蓄力器によるスタータパワートレーンの固有周
波数の著しい低減、ひいては衝撃減衰およびノイズ減衰
である。さらに、フリーホイールクラッチと歯車の歯に
おいても、硬い回転脈動によって生ぜしめられる摩耗が
大きく減じられることも有利である。
【０００８】本発明による始動装置のさらに別の大きな
利点としては、減衰された衝撃において著しく減速され
たトルク増大に基づき、スタータパワートレーンに位置
するねじスプラインを介して軸方向での減じられた力成
分も得られる。このような力成分に基づき、ねじスプラ
インの角度を著しく減少させ、ひいてはたとえばペース
ト状化されたピニオンブシュにおいて特に高められた摩
擦時に、噛み合い過程を容易にすることが可能となる。
さらに、小さくされたねじスプライン角度に基づき、次
のような利点も得られる。すなわち、オーバランニング
段階において噛み合い解除が減じられ、ひいてはフリー
ホイールクラッチの閉鎖時における摩擦接続時において
軸方向の衝撃が減じられる。このことは、大きなノイズ
低減をももたらす。
利点としては、減衰された衝撃において著しく減速され
たトルク増大に基づき、スタータパワートレーンに位置
するねじスプラインを介して軸方向での減じられた力成
分も得られる。このような力成分に基づき、ねじスプラ
インの角度を著しく減少させ、ひいてはたとえばペース
ト状化されたピニオンブシュにおいて特に高められた摩
擦時に、噛み合い過程を容易にすることが可能となる。
さらに、小さくされたねじスプライン角度に基づき、次
のような利点も得られる。すなわち、オーバランニング
段階において噛み合い解除が減じられ、ひいてはフリー
ホイールクラッチの閉鎖時における摩擦接続時において
軸方向の衝撃が減じられる。このことは、大きなノイズ
低減をももたらす。
【０００９】請求項２以下に記載の手段により、請求項
１に記載の始動装置の有利な改良が可能となる。すなわ
ち、始動装置のスタータパワートレーンが始動モータと
フリーホイールクラッチとの間に伝動装置を有してい
て、ばね蓄力器のばね部材が、前記伝動装置および／ま
たはフリーホイールクラッチに作用するようになってい
ると特に有利である。ノイズ減衰および摩耗減少のため
には、スタータパワートレーンの回転振動の固有周波数
が、ばね蓄力器のばね剛性に基づき、ばね蓄力器なしの
固有周波数に比べて１／２よりも小さい値にまで減少さ
せられていると特に有利である。
１に記載の始動装置の有利な改良が可能となる。すなわ
ち、始動装置のスタータパワートレーンが始動モータと
フリーホイールクラッチとの間に伝動装置を有してい
て、ばね蓄力器のばね部材が、前記伝動装置および／ま
たはフリーホイールクラッチに作用するようになってい
ると特に有利である。ノイズ減衰および摩耗減少のため
には、スタータパワートレーンの回転振動の固有周波数
が、ばね蓄力器のばね剛性に基づき、ばね蓄力器なしの
固有周波数に比べて１／２よりも小さい値にまで減少さ
せられていると特に有利である。
【００１０】ばね蓄力器がスタータパワートレーンの伝
動装置、特に伝動装置の最大半径に作用していると、ば
ね蓄力器の特に好都合な配置が得られる。なぜならば、
この場所ではプレロードをかけられたばね蓄力器の衝撃
負荷が最小となるからである。この場合、ばね蓄力器
が、伝動装置である遊星歯車伝動装置のリングギヤと、
始動装置のケーシングの位置固定のケーシング部分との
間に挿入されると、特に有利である。この場所では、ば
ね蓄力器をリングギヤの周面に分配されて作用する複数
のばね部材から構成するための十分なスペースも提供さ
れている。これらのばね部材は位置固定のケーシング部
分にそれぞれ支持される。これにより、衝撃エネルギは
個々のばね部材に均一に分配される。これらのばね部材
は、大きな半径に相応して、より小さなばね力と、より
大きなばね行程とを得る目的で寸法設定して設計するこ
とができる。
動装置、特に伝動装置の最大半径に作用していると、ば
ね蓄力器の特に好都合な配置が得られる。なぜならば、
この場所ではプレロードをかけられたばね蓄力器の衝撃
負荷が最小となるからである。この場合、ばね蓄力器
が、伝動装置である遊星歯車伝動装置のリングギヤと、
始動装置のケーシングの位置固定のケーシング部分との
間に挿入されると、特に有利である。この場所では、ば
ね蓄力器をリングギヤの周面に分配されて作用する複数
のばね部材から構成するための十分なスペースも提供さ
れている。これらのばね部材は位置固定のケーシング部
分にそれぞれ支持される。これにより、衝撃エネルギは
個々のばね部材に均一に分配される。これらのばね部材
は、大きな半径に相応して、より小さなばね力と、より
大きなばね行程とを得る目的で寸法設定して設計するこ
とができる。
【００１１】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
説明する。
【００１２】図１には、内燃機関に用いられる始動装置
１０の縦断面図が示されている。この始動装置１０は始
動モータ１１として直流モータを有している。この始動
モータ１１のアーマチュア１２はアーマチュア軸１３を
介して、遊星歯車伝動装置として構成された伝動装置１
４と噛み合っている。この伝動装置１４のリングギヤ１
５は始動装置１０のケーシング１６に収容されており、
プラネタリキャリヤ１７は伝動装置１４の出力軸１８に
固く結合されている。出力軸１８はねじスプライン（図
示しない）を介して、公知の形式でフリーホイールクラ
ッチ２０の連行体１９に作用結合されている。ローラ式
のフリーホイールクラッチ２０に設けられたハブ２１
は、連結ピニオン２２に固く結合されている。内燃機関
の始動過程時では、連結ピニオン２２がソレノイドスイ
ッチ２３によってシフトレバー２４を介して軸方向で送
られ、この場合、連結ピニオン２２はフリーホイールク
ラッチ２０と連行体１９とを介してねじスプラインによ
って回転しながら、内燃機関のリングギヤ２５と噛み合
う。シフトレバー２４の下端部はこのときにガイドリン
グ２６に作用する。このガイドリング２６は連結ばね２
７を介して、フリーホイールクラッチ２０のケーシング
に支持されている。連結ピニオン２２から始動モータの
アーマチュア１２に至るまでの回転部分全体は、１つの
スタータパワートレーン１００を形成している。このス
タータパワートレーン１００はその回転質量によって規
定された慣性モーメントを有している。このスタータパ
ワートレーン１００は始動過程時にリングギヤ２５を介
して内燃機関と協働する。このリングギヤの回転質量は
同じく所定の慣性モーメントを形成するが、この慣性モ
ーメントは伝動装置式スタータの場合では、一般にスタ
ータパワートレーンの慣性モーメントよりもはるかに小
さくなる。
１０の縦断面図が示されている。この始動装置１０は始
動モータ１１として直流モータを有している。この始動
モータ１１のアーマチュア１２はアーマチュア軸１３を
介して、遊星歯車伝動装置として構成された伝動装置１
４と噛み合っている。この伝動装置１４のリングギヤ１
５は始動装置１０のケーシング１６に収容されており、
プラネタリキャリヤ１７は伝動装置１４の出力軸１８に
固く結合されている。出力軸１８はねじスプライン（図
示しない）を介して、公知の形式でフリーホイールクラ
ッチ２０の連行体１９に作用結合されている。ローラ式
のフリーホイールクラッチ２０に設けられたハブ２１
は、連結ピニオン２２に固く結合されている。内燃機関
の始動過程時では、連結ピニオン２２がソレノイドスイ
ッチ２３によってシフトレバー２４を介して軸方向で送
られ、この場合、連結ピニオン２２はフリーホイールク
ラッチ２０と連行体１９とを介してねじスプラインによ
って回転しながら、内燃機関のリングギヤ２５と噛み合
う。シフトレバー２４の下端部はこのときにガイドリン
グ２６に作用する。このガイドリング２６は連結ばね２
７を介して、フリーホイールクラッチ２０のケーシング
に支持されている。連結ピニオン２２から始動モータの
アーマチュア１２に至るまでの回転部分全体は、１つの
スタータパワートレーン１００を形成している。このス
タータパワートレーン１００はその回転質量によって規
定された慣性モーメントを有している。このスタータパ
ワートレーン１００は始動過程時にリングギヤ２５を介
して内燃機関と協働する。このリングギヤの回転質量は
同じく所定の慣性モーメントを形成するが、この慣性モ
ーメントは伝動装置式スタータの場合では、一般にスタ
ータパワートレーンの慣性モーメントよりもはるかに小
さくなる。
【００１３】始動過程では、連結ピニオン２２と出力軸
１８との間の加速度差もしくは周速差に基づき、衝撃が
生じる。この衝撃は衝撃側縁の勾配と、最大衝撃トルク
とに関連して、始動装置１０のスタータパワートレーン
に位置する構成部分を多かれ少なかれ機械的かつ動的に
負荷する。このことは、特にいわゆる空転段階におい
て、始動装置のオーバランニング時にフリーホイールク
ラッチ２０が開放した後に、内燃機関が始動装置によっ
て再び回転させられて、いわゆる圧縮段階に突入する前
にフリーホイールクラッチが短時間に連続的に数回開閉
するような場合である。
１８との間の加速度差もしくは周速差に基づき、衝撃が
生じる。この衝撃は衝撃側縁の勾配と、最大衝撃トルク
とに関連して、始動装置１０のスタータパワートレーン
に位置する構成部分を多かれ少なかれ機械的かつ動的に
負荷する。このことは、特にいわゆる空転段階におい
て、始動装置のオーバランニング時にフリーホイールク
ラッチ２０が開放した後に、内燃機関が始動装置によっ
て再び回転させられて、いわゆる圧縮段階に突入する前
にフリーホイールクラッチが短時間に連続的に数回開閉
するような場合である。
【００１４】衝撃状のトルク変化と加速変化、さらにこ
れによって生ぜしめられるノイズを減衰するためには、
連結ピニオン２２と始動モータ１１の駆動軸１３との間
のスタータパワートレーン１００にばね蓄力器２８が配
置されている。ばね蓄力器２８はスタータパワートレー
ン１００の伝動装置１４に配置されている。このばね蓄
力器２８は遊星歯車伝動装置のリングギヤ１５と、ケー
シング１６の、遊星歯車伝動装置のための中間支承部２
９として設けられた部分との間に挿入されている。
れによって生ぜしめられるノイズを減衰するためには、
連結ピニオン２２と始動モータ１１の駆動軸１３との間
のスタータパワートレーン１００にばね蓄力器２８が配
置されている。ばね蓄力器２８はスタータパワートレー
ン１００の伝動装置１４に配置されている。このばね蓄
力器２８は遊星歯車伝動装置のリングギヤ１５と、ケー
シング１６の、遊星歯車伝動装置のための中間支承部２
９として設けられた部分との間に挿入されている。
【００１５】図２から判かるように、ばね蓄力器２８
は、リングギヤ１５の周面に分配されて作用する複数の
ばね部材３０から成っている。これらのばね部材３０は
一方では位置固定のケーシング部分である中間支承部２
９に支持されており、他方では、プレロードＰｖをかけ
られてリングギヤ１５に設けられた、半径方向外側に向
けられた各１つの突起３１を、始動モータ１１の駆動モ
ーメントに抗して、各１つのケーシングストッパ３２に
押圧している。遊星歯車伝動装置に書き込まれた方向矢
印から判かるように、始動モータ１１に設けられた歯列
は駆動軸１３の端部で右側に向かう回転方向で３つのプ
ラネタリギヤ３３に噛み合っている。これらのプラネタ
リギヤ３３は左側に向かう回転方向において、プラネタ
リキャリヤ１７に設けられた軸受けピン３４で回転し、
このときに左側に向かう回転方向において始動モーメン
トをリングギヤ１５に伝達する。プラネタリギヤ３３は
リングギヤ１５に沿って転動して、これによってプラネ
タリキャリヤ１７を右側に回転させる。プラネタリキャ
リヤ１７はフリーホイールクラッチ２０を介して連結ピ
ニオン２２に結合されているので、この始動装置は右回
転する始動装置１０となる。
は、リングギヤ１５の周面に分配されて作用する複数の
ばね部材３０から成っている。これらのばね部材３０は
一方では位置固定のケーシング部分である中間支承部２
９に支持されており、他方では、プレロードＰｖをかけ
られてリングギヤ１５に設けられた、半径方向外側に向
けられた各１つの突起３１を、始動モータ１１の駆動モ
ーメントに抗して、各１つのケーシングストッパ３２に
押圧している。遊星歯車伝動装置に書き込まれた方向矢
印から判かるように、始動モータ１１に設けられた歯列
は駆動軸１３の端部で右側に向かう回転方向で３つのプ
ラネタリギヤ３３に噛み合っている。これらのプラネタ
リギヤ３３は左側に向かう回転方向において、プラネタ
リキャリヤ１７に設けられた軸受けピン３４で回転し、
このときに左側に向かう回転方向において始動モーメン
トをリングギヤ１５に伝達する。プラネタリギヤ３３は
リングギヤ１５に沿って転動して、これによってプラネ
タリキャリヤ１７を右側に回転させる。プラネタリキャ
リヤ１７はフリーホイールクラッチ２０を介して連結ピ
ニオン２２に結合されているので、この始動装置は右回
転する始動装置１０となる。
【００１６】図２に示した実施例では、ばね部材３０
が、プレロードをかけられた圧縮コイルばね３５によっ
て実現されている。さらに図２から認められるように、
遊星歯車伝動装置として形成された伝動装置１４のリン
グギヤ１５は駆動方向で衝撃負荷が生じると、圧縮コイ
ルばね３５のばね力に抗して約１０〜５゜の角度βだけ
回動可能となり、その後にリングギヤ１５の周面に一体
成形された別のストッパ３６がばね蓄力器２８の過剰負
荷防止の目的で中間支承部２９に設けられた肩部３７に
当接する。
が、プレロードをかけられた圧縮コイルばね３５によっ
て実現されている。さらに図２から認められるように、
遊星歯車伝動装置として形成された伝動装置１４のリン
グギヤ１５は駆動方向で衝撃負荷が生じると、圧縮コイ
ルばね３５のばね力に抗して約１０〜５゜の角度βだけ
回動可能となり、その後にリングギヤ１５の周面に一体
成形された別のストッパ３６がばね蓄力器２８の過剰負
荷防止の目的で中間支承部２９に設けられた肩部３７に
当接する。
【００１７】次に、図３および図４につき、始動装置１
０との関係においてばね蓄力器２８の作用形式および寸
法設定を詳しく説明する。
０との関係においてばね蓄力器２８の作用形式および寸
法設定を詳しく説明する。
【００１８】始動装置はこの実施例では、１．４ｋＷの
出力を有する始動モータ１１を有している。連結ピニオ
ン２２で有効となる短絡トルクＭｋ（たとえばギヤ比の
大きなギヤに入れた状態で内燃機関を始動させようとす
る場合）は、連結ピニオン２２では２０Ｎｍである。始
動装置１０のスタータパワートレーン１００のねじれば
ね剛性ＣSt0は、ばね蓄力器２８なしではピニオン側で
約７００Ｎｍ／ｒａｄである。
出力を有する始動モータ１１を有している。連結ピニオ
ン２２で有効となる短絡トルクＭｋ（たとえばギヤ比の
大きなギヤに入れた状態で内燃機関を始動させようとす
る場合）は、連結ピニオン２２では２０Ｎｍである。始
動装置１０のスタータパワートレーン１００のねじれば
ね剛性ＣSt0は、ばね蓄力器２８なしではピニオン側で
約７００Ｎｍ／ｒａｄである。
【００１９】図３には、ピニオン回転数ｎRが実線で示
されており、フリーホイールクラッチ２０の連行体１９
における回転数ｎF1が破線で示されている。時間軸ｔに
は、ａ）で、本発明によるばね蓄力器２８なしで得られ
るような始動装置１０の回転数経過が示されている。
ａ）から判かるように、内燃機関のシリンダ内で減圧段
階が開始すると共に、このときリングギヤ２５によって
駆動される連結ピニオン２２がフリーホイールクラッチ
２０を開放し、この場合、フリーホイールクラッチ２０
は駆動モータ１１を回転数ｎF1でオーバランニングす
る。引き続き行なわれる圧縮段階と共に、ピニオン回転
数ｎRは回転数ｎF1よりも下に低下するので、フリーホ
イールクラッチ２０は始動装置１０の遊び全体を通過し
た後に、衝撃と共に閉じる。次いで、ピニオン回転数ｎ
Rには数回の減衰振動が生じ、この場合、フリーホイー
ルクラッチ２０は部分的に短時間開閉する。
されており、フリーホイールクラッチ２０の連行体１９
における回転数ｎF1が破線で示されている。時間軸ｔに
は、ａ）で、本発明によるばね蓄力器２８なしで得られ
るような始動装置１０の回転数経過が示されている。
ａ）から判かるように、内燃機関のシリンダ内で減圧段
階が開始すると共に、このときリングギヤ２５によって
駆動される連結ピニオン２２がフリーホイールクラッチ
２０を開放し、この場合、フリーホイールクラッチ２０
は駆動モータ１１を回転数ｎF1でオーバランニングす
る。引き続き行なわれる圧縮段階と共に、ピニオン回転
数ｎRは回転数ｎF1よりも下に低下するので、フリーホ
イールクラッチ２０は始動装置１０の遊び全体を通過し
た後に、衝撃と共に閉じる。次いで、ピニオン回転数ｎ
Rには数回の減衰振動が生じ、この場合、フリーホイー
ルクラッチ２０は部分的に短時間開閉する。
【００２０】ばね蓄力器２８に基づき、明らかに減じら
れた基本波を有するほぼ正弦状の振動が形成されるの
で、時点ｔｘでフリーホイールクラッチ２０が閉じる際
の衝撃は大きく減衰される。ｂ）では、時間軸ｔに沿っ
てこの過程が認められる。時点ｔｘでフリーホイールク
ラッチ２０が閉じる際にピニオン回転数ｎRのピッチ
が、より緩やかになるので、対応して衝撃モーメントも
減じられる。
れた基本波を有するほぼ正弦状の振動が形成されるの
で、時点ｔｘでフリーホイールクラッチ２０が閉じる際
の衝撃は大きく減衰される。ｂ）では、時間軸ｔに沿っ
てこの過程が認められる。時点ｔｘでフリーホイールク
ラッチ２０が閉じる際にピニオン回転数ｎRのピッチ
が、より緩やかになるので、対応して衝撃モーメントも
減じられる。
【００２１】このような経過は、駆動方向で有効となる
プレロードモーメントＭｖを有するばね蓄力器２８が、
連結ピニオン２２と駆動モータ１１の駆動軸１３との間
に配置されていることにより得られる。前記プレロード
モーメントはピニオン側で、始動モータ１１の、ピニオ
ン軸回転に関する短絡トルクＭｋの１５〜５０％であ
る。さらにピニオン側では、短絡トルクＭｋに関するば
ね蓄力器２８のねじり剛性ＣFと、ばね蓄力器２８が働
いていない場合の連結ピニオン２２から始動モータ１１
にまで形成された始動装置１０のスタータパワートレー
ン１００のねじり剛性ＣSt0との比が、ファクタＦ＞
４、有利には＞１０を形成しなければならない。
プレロードモーメントＭｖを有するばね蓄力器２８が、
連結ピニオン２２と駆動モータ１１の駆動軸１３との間
に配置されていることにより得られる。前記プレロード
モーメントはピニオン側で、始動モータ１１の、ピニオ
ン軸回転に関する短絡トルクＭｋの１５〜５０％であ
る。さらにピニオン側では、短絡トルクＭｋに関するば
ね蓄力器２８のねじり剛性ＣFと、ばね蓄力器２８が働
いていない場合の連結ピニオン２２から始動モータ１１
にまで形成された始動装置１０のスタータパワートレー
ン１００のねじり剛性ＣSt0との比が、ファクタＦ＞
４、有利には＞１０を形成しなければならない。
【００２２】図４には、始動装置１０のスタータパワー
トレーン１００の、ピニオン軸に関する回転角度ρ
Rと、連結ピニオン２２で有効となるトルクＭRとの関係
が示されている。破線で示した曲線ＣSt0のピッチは、
駆動方向におけるばね蓄力器なしの始動装置１０のスタ
ータパワートレーンのねじり剛性を示している。ピニオ
ン回転角度を示す最初の２つの角度は、リングギヤ２５
と、クラッチと、駆動軸１３との間に存在する非線状の
種々の過程（遊び、ゆるみ）によって通過される。ばね
蓄力器２８なしでは、トルクが増大するにつれて、破線
で示した曲線の線状増大が続く。この線状増大はスター
タパワートレーンの有効ねじり剛性を表わしている。次
いで、破線で示した曲線の上側の範囲において、フリー
ホイールクラッチ２０が従動し、これによって曲線は急
激に上昇し、最終的には最大トルクＭmaxでフリーホイ
ールクラッチ２０が空転する。再現可能な値を得るため
には、スタータパワートレーン１００のねじり剛性Ｃ
St0を求める際に始動装置１０の短絡トルクＭｋが基礎
に置かれる。なぜならば、破線で示した特性線の前記範
囲（直線区分）では、スタータパワートレーンのねじり
剛性ＣSt0が、規定された不変の値を有しているからで
ある。この値は、この実施例では７００Ｎｍ／ｒａｄで
ある。
トレーン１００の、ピニオン軸に関する回転角度ρ
Rと、連結ピニオン２２で有効となるトルクＭRとの関係
が示されている。破線で示した曲線ＣSt0のピッチは、
駆動方向におけるばね蓄力器なしの始動装置１０のスタ
ータパワートレーンのねじり剛性を示している。ピニオ
ン回転角度を示す最初の２つの角度は、リングギヤ２５
と、クラッチと、駆動軸１３との間に存在する非線状の
種々の過程（遊び、ゆるみ）によって通過される。ばね
蓄力器２８なしでは、トルクが増大するにつれて、破線
で示した曲線の線状増大が続く。この線状増大はスター
タパワートレーンの有効ねじり剛性を表わしている。次
いで、破線で示した曲線の上側の範囲において、フリー
ホイールクラッチ２０が従動し、これによって曲線は急
激に上昇し、最終的には最大トルクＭmaxでフリーホイ
ールクラッチ２０が空転する。再現可能な値を得るため
には、スタータパワートレーン１００のねじり剛性Ｃ
St0を求める際に始動装置１０の短絡トルクＭｋが基礎
に置かれる。なぜならば、破線で示した特性線の前記範
囲（直線区分）では、スタータパワートレーンのねじり
剛性ＣSt0が、規定された不変の値を有しているからで
ある。この値は、この実施例では７００Ｎｍ／ｒａｄで
ある。
【００２３】一点鎖線で示した曲線ＣFの勾配は、ばね
蓄力器２８の、連結ピニオン２２に対するねじり剛性を
表わしている。ばね蓄力器２８のプレロードトルクＭｖ
は連結ピニオンに対して７Ｎｍである。この値は、たと
えば２０Ｎｍの短絡トルクＭｋの３５％である。したが
って、ばね蓄力器２８は、この値が超えられた後でしか
応答しない。ばね蓄力器２８のねじり剛性はＣF＝６０
Ｎｍ／ｒａｄである。したがって、スタータパワートレ
ーン１００のねじり剛性対ばね蓄力器２８のねじり剛性
の比に基づき、たとえばファクタ Ｆ＝ＣSt0／ＣF＝７００／６０＝１１．６６ が得られる。
蓄力器２８の、連結ピニオン２２に対するねじり剛性を
表わしている。ばね蓄力器２８のプレロードトルクＭｖ
は連結ピニオンに対して７Ｎｍである。この値は、たと
えば２０Ｎｍの短絡トルクＭｋの３５％である。したが
って、ばね蓄力器２８は、この値が超えられた後でしか
応答しない。ばね蓄力器２８のねじり剛性はＣF＝６０
Ｎｍ／ｒａｄである。したがって、スタータパワートレ
ーン１００のねじり剛性対ばね蓄力器２８のねじり剛性
の比に基づき、たとえばファクタ Ｆ＝ＣSt0／ＣF＝７００／６０＝１１．６６ が得られる。
【００２４】このことから、通常の始動過程において特
に空転過程では、フリーホイールクラッチ２０の閉鎖時
にその都度生じる衝撃が、ばね蓄力器２８を有する構成
の比較的小さなねじり剛性に基づき減衰され、この場
合、この衝撃はストッパ３６によって規定された約１５
゜のピニオン回転の最大回転角度ρRには到達しない。
ばね蓄力器２８によって最大吸収可能な前記回転角度は
連結ピニオンにおいて、約２５ＮｍのトルクＭFmaxを必
要とする。このトルクＭFmaxは短絡トルクＭｋよりも僅
かに上に位置していて、いわゆる逆点火の場合にしか超
えられない。
に空転過程では、フリーホイールクラッチ２０の閉鎖時
にその都度生じる衝撃が、ばね蓄力器２８を有する構成
の比較的小さなねじり剛性に基づき減衰され、この場
合、この衝撃はストッパ３６によって規定された約１５
゜のピニオン回転の最大回転角度ρRには到達しない。
ばね蓄力器２８によって最大吸収可能な前記回転角度は
連結ピニオンにおいて、約２５ＮｍのトルクＭFmaxを必
要とする。このトルクＭFmaxは短絡トルクＭｋよりも僅
かに上に位置していて、いわゆる逆点火の場合にしか超
えられない。
【００２５】図４に実線の曲線によって示した、スター
タパワートレーン１００の実際のねじり剛性ＣStは、ば
ね蓄力器２８のねじり剛性ＣFと、ばね蓄力器なしのス
タータパワートレーンのねじり剛性ＣSt0との重畳から
得られる。この曲線が示すように、トルクＭｖまでの範
囲では、ばね蓄力器２８がそのプレロードに基づき差し
当たり応答せず、Ｍｖ〜ＭB1の範囲において連結ピニオ
ン２２の回動がばね蓄力器２８とスタータパワートレー
ンとによって加算され、ストッパ３６が中間支承部２９
の肩部３９に当接する際にロックモーメントＭB1に到達
すると、再びスタータパワートレーン１００の本来のね
じり剛性が有効となり、最後にトルクがさらに増大する
につれて、フリーホイールクラッチ２０が空転を開始す
る。
タパワートレーン１００の実際のねじり剛性ＣStは、ば
ね蓄力器２８のねじり剛性ＣFと、ばね蓄力器なしのス
タータパワートレーンのねじり剛性ＣSt0との重畳から
得られる。この曲線が示すように、トルクＭｖまでの範
囲では、ばね蓄力器２８がそのプレロードに基づき差し
当たり応答せず、Ｍｖ〜ＭB1の範囲において連結ピニオ
ン２２の回動がばね蓄力器２８とスタータパワートレー
ンとによって加算され、ストッパ３６が中間支承部２９
の肩部３９に当接する際にロックモーメントＭB1に到達
すると、再びスタータパワートレーン１００の本来のね
じり剛性が有効となり、最後にトルクがさらに増大する
につれて、フリーホイールクラッチ２０が空転を開始す
る。
【００２６】ばね蓄力器２８の有効性は、ばね蓄力器２
８のために使用されるばね部材３０の、その都度選択さ
れるプレロードとばね定数ＣFeとによって規定される。
図２に示した３つのばね部材３０では、軸線３８に対す
る距離Ａ＝３０ｍｍにおいて、プレロードＰｖ＝７７Ｎ
に基づきプレロードトルク
８のために使用されるばね部材３０の、その都度選択さ
れるプレロードとばね定数ＣFeとによって規定される。
図２に示した３つのばね部材３０では、軸線３８に対す
る距離Ａ＝３０ｍｍにおいて、プレロードＰｖ＝７７Ｎ
に基づきプレロードトルク
【００２７】
【数１】
【００２８】が得られ、またばね部材３０のばね定数Ｃ
Fe＝２２Ｎ／ｍに基づき、ばね蓄力器２８に関してねじ
り剛性
Fe＝２２Ｎ／ｍに基づき、ばね蓄力器２８に関してねじ
り剛性
【００２９】
【数２】
【００３０】が得られる。
【００３１】ばね蓄力器２８のプレロードトルクＭｖは
短絡トルクＭｋの１５％よりも小さくはない方が望まし
い。なぜならば、さもないと始動装置における衝撃を吸
収するために必要となるばね行程と回転角度とが、コン
パクトな構造を得るためには大きすぎてしまい、またば
ね部材が場合によっては振動によって固有ノイズを生ぜ
しめてしまうからである。プレロードトルクＭｖは同じ
く短絡トルクＭｋの５０％よりも大きくはない方が望ま
しい。なぜならば、さもないとばね蓄力器２８が、通常
の始動過程において生じる衝撃によって極めて僅かにし
か負荷されないか、または全く負荷されなくなり、ひい
ては衝撃の減衰が消滅してしまうからである。
短絡トルクＭｋの１５％よりも小さくはない方が望まし
い。なぜならば、さもないと始動装置における衝撃を吸
収するために必要となるばね行程と回転角度とが、コン
パクトな構造を得るためには大きすぎてしまい、またば
ね部材が場合によっては振動によって固有ノイズを生ぜ
しめてしまうからである。プレロードトルクＭｖは同じ
く短絡トルクＭｋの５０％よりも大きくはない方が望ま
しい。なぜならば、さもないとばね蓄力器２８が、通常
の始動過程において生じる衝撃によって極めて僅かにし
か負荷されないか、または全く負荷されなくなり、ひい
ては衝撃の減衰が消滅してしまうからである。
【００３２】さらに、ばね蓄力器２８の有効性は、ねじ
り剛性ＣFが高過ぎても失われる。したがって、スター
タパワートレーン自体のねじり剛性対ばね蓄力器２８の
ねじり剛性の比のファクタＦは、＞４に設定されると望
ましい。スタータパワートレーン１００の回転振動の固
有周波数ｆｏStは方程式：
り剛性ＣFが高過ぎても失われる。したがって、スター
タパワートレーン自体のねじり剛性対ばね蓄力器２８の
ねじり剛性の比のファクタＦは、＞４に設定されると望
ましい。スタータパワートレーン１００の回転振動の固
有周波数ｆｏStは方程式：
【００３３】
【数３】
【００３４】に基づき、慣性モーメントＪSt（ピニオン
軸に対して）と、ねじり剛性ＣSt0とに関連している。
軸に対して）と、ねじり剛性ＣSt0とに関連している。
【００３５】スタータパワートレーンの不変の慣性モー
メントでは、ばね蓄力器２８によってスタータパワート
レーンの回転振動の固有周波数ｆｏSt1が、ばね蓄力器
なしの固有周波数ｆｏStに比べて半分よりも小さい値に
まで減じられる。この固有周波数ｆｏSt1はたとえば
メントでは、ばね蓄力器２８によってスタータパワート
レーンの回転振動の固有周波数ｆｏSt1が、ばね蓄力器
なしの固有周波数ｆｏStに比べて半分よりも小さい値に
まで減じられる。この固有周波数ｆｏSt1はたとえば
【００３６】
【数４】
【００３７】となる。すなわち、前記固有周波数ｆｏ
St1はばね蓄力器２８なしのスタータパワートレーンの
固有周波数の１／３よりも小さくなる訳である。
St1はばね蓄力器２８なしのスタータパワートレーンの
固有周波数の１／３よりも小さくなる訳である。
【００３８】図５には、左回転のための別の実施例にお
いて、始動装置１０の遊星歯車伝動装置として構成され
た伝動装置１４が示されている。この伝動装置１４で
は、ばね蓄力器２８が、直径方向で互いに向い合って位
置する２つのばね部材３０から形成されている。このば
ね部材３０はメアンダ状に曲げられた板ばね４０から成
っている。この板ばね４０は、プレロードをかけられた
圧縮ばねとして形成されて、リングギヤ１５と中間支承
部２９との間に挿入されている。板ばね４０の両端部
は、リングギヤ１５の外周面に設けられた係止突起４１
と、中間支承部２９に設けられた別の係止突起４２とに
それぞれ留金状にクランプ固定されており、この場合、
前記板ばね４０は駆動方向で有効となる。板ばね４０の
プレロードに基づき、リングギヤ１５は２つの係止突起
４１でそれぞれ中間支承部２９に設けられたストッパ４
３に押圧される。両板ばね４０によって形成されたばね
蓄力器２８の、連結ピニオン２２に対するプレロードト
ルクとねじり剛性は、板ばね４０の厚さおよび形状によ
って規定される図６および図７に示した、ばね蓄力器２
８の別の実施例では、リングギヤ１５の互いに向い合っ
て位置する周面範囲にそれぞればね部材３０としてメア
ンダ状に曲げられた板ばね４５が配置されている。この
板ばね４５の端部は、中間支承部２９に設けられた各１
つの突起４３，４６に留金状にクランプ固定されてい
る。板ばね４５は真ん中の範囲で、リングギヤ１５の外
周面に設けられた係止突起４１にそれぞれクランプ固定
されている。板ばね４５のプレロードを調節するために
は、リングギヤ１５が板ばね４５のニュートラル位置か
ら駆動方向でｘの分だけ回動させられて、この場所でそ
れぞれ中間支承部２９のストッパ４３に支持されてい
る。これによって、板ばね４５はストッパ４３の手前に
位置する範囲４５ａでは圧縮ばねとして作用し、ストッ
パ４３の背後に位置する範囲４５ｂでは引張ばねとして
作用するようになる。ストッパ位置における回転角度の
大きさに応じて、板ばね４５のプレロードを調節するこ
とができる。
いて、始動装置１０の遊星歯車伝動装置として構成され
た伝動装置１４が示されている。この伝動装置１４で
は、ばね蓄力器２８が、直径方向で互いに向い合って位
置する２つのばね部材３０から形成されている。このば
ね部材３０はメアンダ状に曲げられた板ばね４０から成
っている。この板ばね４０は、プレロードをかけられた
圧縮ばねとして形成されて、リングギヤ１５と中間支承
部２９との間に挿入されている。板ばね４０の両端部
は、リングギヤ１５の外周面に設けられた係止突起４１
と、中間支承部２９に設けられた別の係止突起４２とに
それぞれ留金状にクランプ固定されており、この場合、
前記板ばね４０は駆動方向で有効となる。板ばね４０の
プレロードに基づき、リングギヤ１５は２つの係止突起
４１でそれぞれ中間支承部２９に設けられたストッパ４
３に押圧される。両板ばね４０によって形成されたばね
蓄力器２８の、連結ピニオン２２に対するプレロードト
ルクとねじり剛性は、板ばね４０の厚さおよび形状によ
って規定される図６および図７に示した、ばね蓄力器２
８の別の実施例では、リングギヤ１５の互いに向い合っ
て位置する周面範囲にそれぞればね部材３０としてメア
ンダ状に曲げられた板ばね４５が配置されている。この
板ばね４５の端部は、中間支承部２９に設けられた各１
つの突起４３，４６に留金状にクランプ固定されてい
る。板ばね４５は真ん中の範囲で、リングギヤ１５の外
周面に設けられた係止突起４１にそれぞれクランプ固定
されている。板ばね４５のプレロードを調節するために
は、リングギヤ１５が板ばね４５のニュートラル位置か
ら駆動方向でｘの分だけ回動させられて、この場所でそ
れぞれ中間支承部２９のストッパ４３に支持されてい
る。これによって、板ばね４５はストッパ４３の手前に
位置する範囲４５ａでは圧縮ばねとして作用し、ストッ
パ４３の背後に位置する範囲４５ｂでは引張ばねとして
作用するようになる。ストッパ位置における回転角度の
大きさに応じて、板ばね４５のプレロードを調節するこ
とができる。
【００３９】図８〜図１２には、スタータパワートレー
ンにばね蓄力器２８を備えた、本発明による始動装置１
０のさらに別の実施例が示されている。ばね蓄力器２８
は、自体公知の脚ばね積層体５０によって実現されてい
る。始動装置１０の断面図を示す図８から認められるよ
うに、脚ばね積層体５０はリングギヤ１５の手前で、ケ
ーシング１６の一部を形成する中間支承部２９に設けら
れたつば５１に配置されていて、軸方向で相並んで層を
形成する複数のばね積層板５２から成っている。
ンにばね蓄力器２８を備えた、本発明による始動装置１
０のさらに別の実施例が示されている。ばね蓄力器２８
は、自体公知の脚ばね積層体５０によって実現されてい
る。始動装置１０の断面図を示す図８から認められるよ
うに、脚ばね積層体５０はリングギヤ１５の手前で、ケ
ーシング１６の一部を形成する中間支承部２９に設けら
れたつば５１に配置されていて、軸方向で相並んで層を
形成する複数のばね積層板５２から成っている。
【００４０】図９には、ばね積層板５２の１つが示され
ている。このばね積層板５２はばね鋼薄板から打抜き成
形されていて、互いに向い合って位置する２つの孔５３
を有している。各孔５３の両側で周面に沿って打抜き成
形された脚ばね５４の端部には、それぞれ図１０に示す
ように係止手段５５が一体成形されている。この係止手
段５５は、それぞれ隣接したばね積層板５２に設けられ
た係止手段５５とそれぞれ係合する。さらに、図９のＸ
−Ｘ線に沿ったばね積層板５２の断面図を示す図１０か
ら認められるように、脚ばね５４の端部５４ａは一方の
側または他方の側に向かって交互に折り曲げられて、フ
ック５４ａを形成しているので、相並んで位置する脚ば
ね５４の端部は互いに内外に係合する。伝動装置１４に
同心的に配置された脚ばね積層体５０はプレロードをか
けられて、始動装置１０に挿入され、この場合、図８に
示したように右側の端部積層板５２ａは孔５３によっ
て、伝動装置１４のリングギヤ１５に設けられたピン５
６に係止され、また左側の端部積層板５２ａは同じく孔
５３によって対応するピン５７に係止される。互いにフ
ック締結された端部５４ａを介して、それぞれプレロー
ド力Ｐｖが脚ばね５４に作用し、この場合、脚ばね５４
の端部はそれぞれ曲げ軸線Ｙを中心にして一点鎖線で示
した線Ｚに沿って内側に向かって撓む。
ている。このばね積層板５２はばね鋼薄板から打抜き成
形されていて、互いに向い合って位置する２つの孔５３
を有している。各孔５３の両側で周面に沿って打抜き成
形された脚ばね５４の端部には、それぞれ図１０に示す
ように係止手段５５が一体成形されている。この係止手
段５５は、それぞれ隣接したばね積層板５２に設けられ
た係止手段５５とそれぞれ係合する。さらに、図９のＸ
−Ｘ線に沿ったばね積層板５２の断面図を示す図１０か
ら認められるように、脚ばね５４の端部５４ａは一方の
側または他方の側に向かって交互に折り曲げられて、フ
ック５４ａを形成しているので、相並んで位置する脚ば
ね５４の端部は互いに内外に係合する。伝動装置１４に
同心的に配置された脚ばね積層体５０はプレロードをか
けられて、始動装置１０に挿入され、この場合、図８に
示したように右側の端部積層板５２ａは孔５３によっ
て、伝動装置１４のリングギヤ１５に設けられたピン５
６に係止され、また左側の端部積層板５２ａは同じく孔
５３によって対応するピン５７に係止される。互いにフ
ック締結された端部５４ａを介して、それぞれプレロー
ド力Ｐｖが脚ばね５４に作用し、この場合、脚ばね５４
の端部はそれぞれ曲げ軸線Ｙを中心にして一点鎖線で示
した線Ｚに沿って内側に向かって撓む。
【００４１】ばね部材３０が容易に打抜き成形可能なば
ね積層板５２の形で構成されていることに基づき、軸方
向で短い構造を有する、同一構成部分から成るばね蓄力
器２８を構成することができる。外側の端部積層板５２
ａはばね力を伝達する目的で、係止手段５５を介して、
その他のばね積層板５２に結合される。孔５３を介して
行なわれる端部積層板５２ａにおける力伝達は特に有利
である。なぜならば、脚ばね５４の端部が負荷増大時に
内方に向かって運動するので、脚ばね端部５４ａがリン
グギヤ１５もしくは中間支承部２９に係止されていると
摩擦や、場合によっては摩耗が生じてしまうからであ
る。ばね積層板５２の内側の貫通孔５８は小さなつば５
９を有しており、このつば５９は個々のばね積層板５２
の間のスペーサとして働く。すなわち、個々のばね積層
板５２の間には、最小の摩擦しか生じない訳である。脚
ばね端部５４ａを補強するためには、この脚ばね端部５
４ａに付加的にエンボス加工部６０を装備することがで
きる。
ね積層板５２の形で構成されていることに基づき、軸方
向で短い構造を有する、同一構成部分から成るばね蓄力
器２８を構成することができる。外側の端部積層板５２
ａはばね力を伝達する目的で、係止手段５５を介して、
その他のばね積層板５２に結合される。孔５３を介して
行なわれる端部積層板５２ａにおける力伝達は特に有利
である。なぜならば、脚ばね５４の端部が負荷増大時に
内方に向かって運動するので、脚ばね端部５４ａがリン
グギヤ１５もしくは中間支承部２９に係止されていると
摩擦や、場合によっては摩耗が生じてしまうからであ
る。ばね積層板５２の内側の貫通孔５８は小さなつば５
９を有しており、このつば５９は個々のばね積層板５２
の間のスペーサとして働く。すなわち、個々のばね積層
板５２の間には、最小の摩擦しか生じない訳である。脚
ばね端部５４ａを補強するためには、この脚ばね端部５
４ａに付加的にエンボス加工部６０を装備することがで
きる。
【００４２】折り曲げられた脚ばね端部５４ａの代わり
に、図１１および図１２には係止手段５５の別の構成が
示されている。端部５４ｂは、いぼ状の突起６１と、対
応する連行孔６２とを交互に備えている。このような係
止手段５５を用いて、図１２に示したように、互いに隣
接した脚ばね５４の軸方向で相並んで位置する端部５４
ｂを突起６１と連行孔６２とによって互いに内外に係合
させることができる。この場合にも、コンパクトな構造
を有する脚ばね積層体が、駆動トルクの方向で端部積層
板を回動させることによって、中間支承部２９に設けら
れたケーシング固定のピン５７と、リングギヤ１５に設
けられたピン５６との間にプレロードをかけられて組み
付けられる。この場合も、リングギヤはプレロードをか
けられた位置で、ケーシング固定のストッパに接触す
る。
に、図１１および図１２には係止手段５５の別の構成が
示されている。端部５４ｂは、いぼ状の突起６１と、対
応する連行孔６２とを交互に備えている。このような係
止手段５５を用いて、図１２に示したように、互いに隣
接した脚ばね５４の軸方向で相並んで位置する端部５４
ｂを突起６１と連行孔６２とによって互いに内外に係合
させることができる。この場合にも、コンパクトな構造
を有する脚ばね積層体が、駆動トルクの方向で端部積層
板を回動させることによって、中間支承部２９に設けら
れたケーシング固定のピン５７と、リングギヤ１５に設
けられたピン５６との間にプレロードをかけられて組み
付けられる。この場合も、リングギヤはプレロードをか
けられた位置で、ケーシング固定のストッパに接触す
る。
【００４３】前記ばね部材が内側の貫通孔５８を介して
センタリングされるので、このようなばね部材３０を備
えたばね蓄力器２８は、回転する配置構成に対しても、
たとえば遊星歯車伝動装置として形成された伝動装置１
４の出力側と、フリーホイールクラッチ２０との間、ま
たはフリーホイールクラッチ２０と連結ピニオン２２と
の間に良好に挿入され得る。摩耗に結果生じる質量変位
によるアンバランスの問題は十分に排除されている。ば
ね蓄力器２８の別の構成の場合と同様に、この場合にも
図２に例示したようなリングギヤ１５とケーシング固定
の中間支承部２９との間での回動ストッパにより過剰負
荷防止を確保することができる。
センタリングされるので、このようなばね部材３０を備
えたばね蓄力器２８は、回転する配置構成に対しても、
たとえば遊星歯車伝動装置として形成された伝動装置１
４の出力側と、フリーホイールクラッチ２０との間、ま
たはフリーホイールクラッチ２０と連結ピニオン２２と
の間に良好に挿入され得る。摩耗に結果生じる質量変位
によるアンバランスの問題は十分に排除されている。ば
ね蓄力器２８の別の構成の場合と同様に、この場合にも
図２に例示したようなリングギヤ１５とケーシング固定
の中間支承部２９との間での回動ストッパにより過剰負
荷防止を確保することができる。
【００４４】図１３および図１４には、さらに別の実施
例が示されている。ばね蓄力器２８は一方では伝動装置
１４に、他方では出力軸１８にそれぞれ作用している。
この出力軸はねじスプライン７０を介してフリーホイー
ルクラッチ２０の連行体１９と協働する。この場合も、
伝動装置１４は遊星歯車伝動装置を形成している。この
遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤ１７は出力軸１
８を収容するための中心の開口７１を有している。図１
４から判かるように、この中心の開口７１は周面に分配
された３つの切欠き７２を有している。これらの切欠き
７２には、出力軸１８に設けられた、半径方向外側を向
いた各１つのリブ７３が突入している。さらに、これら
の切欠き７２には、ばね蓄力器２８のばね部材３０が挿
入されており、このばね部材３０は圧縮コイルばね７４
として形成されている。この圧縮コイルばね７４はプレ
ロードをかけられて、それぞれ一方ではリブ７３に、他
方では切欠き７２に設けられた肩部７５にそれぞれ支持
されている。
例が示されている。ばね蓄力器２８は一方では伝動装置
１４に、他方では出力軸１８にそれぞれ作用している。
この出力軸はねじスプライン７０を介してフリーホイー
ルクラッチ２０の連行体１９と協働する。この場合も、
伝動装置１４は遊星歯車伝動装置を形成している。この
遊星歯車伝動装置のプラネタリキャリヤ１７は出力軸１
８を収容するための中心の開口７１を有している。図１
４から判かるように、この中心の開口７１は周面に分配
された３つの切欠き７２を有している。これらの切欠き
７２には、出力軸１８に設けられた、半径方向外側を向
いた各１つのリブ７３が突入している。さらに、これら
の切欠き７２には、ばね蓄力器２８のばね部材３０が挿
入されており、このばね部材３０は圧縮コイルばね７４
として形成されている。この圧縮コイルばね７４はプレ
ロードをかけられて、それぞれ一方ではリブ７３に、他
方では切欠き７２に設けられた肩部７５にそれぞれ支持
されている。
【００４５】図１５および図１６には、さらに別の実施
例が示されている。始動装置のスタータパワートレーン
の前方の部分はガイドリング２６と、連結ばね２７と、
連行体１９とフリーホイールクラッチ２０と、連結ピニ
オン２２とを備えている。ばね蓄力器２８は一方ではフ
リーホイールクラッチ２０に、他方では連結ピニオン２
２にそれぞれ作用している。図１６から判かるように、
この場合にもばね部材３０として周面に分配された複数
の圧縮コイルばね８０が、フリーホイールクラッチ２０
に設けられたハブ２１と、連結ピニオン２２との間に配
置されている。この場合、コイル圧縮ばね８０は図１４
に示した実施例と同様に、それぞれ連結ピニオン２２に
設けられた、半径方向外側に向けられたリブ８１と、ハ
ブ２１に設けられた各１つの切欠き８３に設けられた肩
部８２とに、プレロードをかけられて挿入されている。
例が示されている。始動装置のスタータパワートレーン
の前方の部分はガイドリング２６と、連結ばね２７と、
連行体１９とフリーホイールクラッチ２０と、連結ピニ
オン２２とを備えている。ばね蓄力器２８は一方ではフ
リーホイールクラッチ２０に、他方では連結ピニオン２
２にそれぞれ作用している。図１６から判かるように、
この場合にもばね部材３０として周面に分配された複数
の圧縮コイルばね８０が、フリーホイールクラッチ２０
に設けられたハブ２１と、連結ピニオン２２との間に配
置されている。この場合、コイル圧縮ばね８０は図１４
に示した実施例と同様に、それぞれ連結ピニオン２２に
設けられた、半径方向外側に向けられたリブ８１と、ハ
ブ２１に設けられた各１つの切欠き８３に設けられた肩
部８２とに、プレロードをかけられて挿入されている。
【図１】本発明による始動装置の縦断面図である。
【図２】図１に示した遊星歯車伝動装置とばね蓄力器と
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】連結ピニオンおよび連行体の回転数と時間との
関係を示す線図であって、ａ）は公知先行技術に基づく
線図、ｂ）は本発明による構成に基づく線図である。
関係を示す線図であって、ａ）は公知先行技術に基づく
線図、ｂ）は本発明による構成に基づく線図である。
【図４】スタータパワートレーンの回転角度と、連結ピ
ニオンに対するトルクとの関係を示す線図である。
ニオンに対するトルクとの関係を示す線図である。
【図５】本発明の別の実施例によるメアンダ状に曲げら
れた板ばねとして形成されたばね蓄力器を示す断面図で
ある。
れた板ばねとして形成されたばね蓄力器を示す断面図で
ある。
【図６】メアンダ状に曲げられた板ばねを示す斜視図で
ある。
ある。
【図７】図６に示した板ばねがリングギヤとケーシング
との間に挿入された状態を示す断面図である。
との間に挿入された状態を示す断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施例による始動装置の縦
断面図である。
断面図である。
【図９】ばね積層板の横断面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った横断面図である。
【図１１】ばね積層板の別の実施例を示す概略図であ
る。
る。
【図１２】図１１に示した２つのばね積層板の横断面図
である。
である。
【図１３】本発明のさらに別の実施例による始動装置の
一部を示す縦断面図である。
一部を示す縦断面図である。
【図１４】図１３に示した伝動装置に挿入されたばね蓄
力器の概略図である。
力器の概略図である。
【図１５】本発明のさらに別の実施例を示す始動装置の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図１６】図１５に示したフリーホイールクラッチの正
面図である。
面図である。
１０ 始動装置、 １１ 始動モータ、 １２ アーマ
チュア、 １３ アーマチュア軸、 １４ 伝動装置、
１５ リングギヤ、 １６ ケーシング、１７ プラ
ネタリキャリヤ、 １８ 出力軸、 １９ 連行体、
２０ フリーホイールクラッチ、 ２１ ハブ、 ２２
連結ピニオン、 ２３ ソレノイドスイッチ、 ２４
シフトレバー、 ２５ リングギヤ、 ２６ ガイド
リング、 ２７ 連結ばね、 ２８ ばね蓄力器、 ２
９ 中間支承部、 ３０ ばね部材、 ３１ 突起、
３２ ケーシングストッパ、 ３３ プラネタリギヤ、
３４ 軸受けピン、 ３５ 圧縮コイルばね、 ３６
ストッパ、 ３７ 肩部、 ４０ 板ばね、 ４１，４
２ 係止突起、 ４３，４６ ストッパ、 ４５ 板ば
ね、 ４５ａ 範囲、 ４５ｂ 範囲、 ５０ 脚ばね
積層体、 ５１つば、 ５２ ばね積層板、 ５２ａ
端部積層板、 ５３ 孔、 ５４ 脚ばね、 ５４ａ，
５４ｂ 端部、 ５５ 係止手段、 ５６，５７ ピ
ン、 ５８ 貫通孔、 ５９ つば、 ６０ エンボス
加工部、 ６１ 突起、 ６２連行孔、 ７０ ねじス
プライン、 ７１ 開口、 ７２ 切欠き、 ７３ リ
ブ、 ７４ 圧縮コイルばね、 ７５ 肩部、 ８０
圧縮コイルばね、 ８１リブ、 ８２ 肩部、 １００
スタータパワートレーン、 ＣSt0，ＣF ねじり剛
性、 Ｍｖ プレロードトルク
チュア、 １３ アーマチュア軸、 １４ 伝動装置、
１５ リングギヤ、 １６ ケーシング、１７ プラ
ネタリキャリヤ、 １８ 出力軸、 １９ 連行体、
２０ フリーホイールクラッチ、 ２１ ハブ、 ２２
連結ピニオン、 ２３ ソレノイドスイッチ、 ２４
シフトレバー、 ２５ リングギヤ、 ２６ ガイド
リング、 ２７ 連結ばね、 ２８ ばね蓄力器、 ２
９ 中間支承部、 ３０ ばね部材、 ３１ 突起、
３２ ケーシングストッパ、 ３３ プラネタリギヤ、
３４ 軸受けピン、 ３５ 圧縮コイルばね、 ３６
ストッパ、 ３７ 肩部、 ４０ 板ばね、 ４１，４
２ 係止突起、 ４３，４６ ストッパ、 ４５ 板ば
ね、 ４５ａ 範囲、 ４５ｂ 範囲、 ５０ 脚ばね
積層体、 ５１つば、 ５２ ばね積層板、 ５２ａ
端部積層板、 ５３ 孔、 ５４ 脚ばね、 ５４ａ，
５４ｂ 端部、 ５５ 係止手段、 ５６，５７ ピ
ン、 ５８ 貫通孔、 ５９ つば、 ６０ エンボス
加工部、 ６１ 突起、 ６２連行孔、 ７０ ねじス
プライン、 ７１ 開口、 ７２ 切欠き、 ７３ リ
ブ、 ７４ 圧縮コイルばね、 ７５ 肩部、 ８０
圧縮コイルばね、 ８１リブ、 ８２ 肩部、 １００
スタータパワートレーン、 ＣSt0，ＣF ねじり剛
性、 Ｍｖ プレロードトルク
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年３月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】このような経過は、駆動方向で有効となる
プレロードモーメントＭｖを有するばね蓄力器２８が、
連結ピニオン２２と駆動モータ１１の駆動軸１３との間
に配置されていることにより得られる。前記プレロード
モーメントはピニオン側で、始動モータ１１の、ピニオ
ン軸回転に関する短絡トルクＭｋの１５〜５０％であ
る。さらにピニオン側では、短絡トルクＭｋに関するば
ね蓄力器２８のねじり剛生ＣＦと、ばね蓄力器２８が働
いていない場合の連結ピニオン２２から始動モータ１１
にまで形成された始動装置１０のスタータパワートレー
ン１００のねじり剛性Ｃｓｔ０との比が、＜１／４、有
利には１／１０のファクタを形成しなければならない。
プレロードモーメントＭｖを有するばね蓄力器２８が、
連結ピニオン２２と駆動モータ１１の駆動軸１３との間
に配置されていることにより得られる。前記プレロード
モーメントはピニオン側で、始動モータ１１の、ピニオ
ン軸回転に関する短絡トルクＭｋの１５〜５０％であ
る。さらにピニオン側では、短絡トルクＭｋに関するば
ね蓄力器２８のねじり剛生ＣＦと、ばね蓄力器２８が働
いていない場合の連結ピニオン２２から始動モータ１１
にまで形成された始動装置１０のスタータパワートレー
ン１００のねじり剛性Ｃｓｔ０との比が、＜１／４、有
利には１／１０のファクタを形成しなければならない。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】図４には、始動装置１０のスタータパワー
トレーン１００の、ピニオン軸に関する回転角度ρ
Ｒと、連結ピニオン２２で有効となるトルクＭＲとの関
係が示されている。破線で示した曲線１／Ｃｓｔ０のピ
ッチは、駆動方向におけるばね蓄力器なしの始動装置１
０のスタータパワートレーンのねじり剛性を逆値として
示している。ピニオン回転角度を示す最初の２つの角度
は、リングギヤ２５と、クラッチと、駆動軸１３との間
に存在する非線状の種々の過程（遊び、ゆるみ）によっ
て通過される。ばね蓄力器２８なしでは、トルクが増大
するにつれて、破線で示した曲線の線状増大が続く。こ
の線状増大はスタータパワートレーンの有効ねじり剛性
を表わしている。次いで、破線で示した曲線の上側の範
囲において、フリーホイールクラッチ２０が従動し、こ
れによって曲線は急激に上昇し、最終的には最大トルク
Ｍｍａｘでフリーホイールクラッチ２０が空転する。再
現可能な値を得るためには、スタータパワートレーン１
００のねじり剛性Ｃｓｔ０を求める際に始動装置１０の
短絡トルクＭｋが基礎に置かれる。なぜならば、破線で
示した特性線の前記範囲（直線区分）では、スタータパ
ワートレーンのねじり剛性Ｃｓｔ０が、規定された不変
の値を有しているからである。この値は、この実施例で
は７００Ｎｍ／ｒａｄである。
トレーン１００の、ピニオン軸に関する回転角度ρ
Ｒと、連結ピニオン２２で有効となるトルクＭＲとの関
係が示されている。破線で示した曲線１／Ｃｓｔ０のピ
ッチは、駆動方向におけるばね蓄力器なしの始動装置１
０のスタータパワートレーンのねじり剛性を逆値として
示している。ピニオン回転角度を示す最初の２つの角度
は、リングギヤ２５と、クラッチと、駆動軸１３との間
に存在する非線状の種々の過程（遊び、ゆるみ）によっ
て通過される。ばね蓄力器２８なしでは、トルクが増大
するにつれて、破線で示した曲線の線状増大が続く。こ
の線状増大はスタータパワートレーンの有効ねじり剛性
を表わしている。次いで、破線で示した曲線の上側の範
囲において、フリーホイールクラッチ２０が従動し、こ
れによって曲線は急激に上昇し、最終的には最大トルク
Ｍｍａｘでフリーホイールクラッチ２０が空転する。再
現可能な値を得るためには、スタータパワートレーン１
００のねじり剛性Ｃｓｔ０を求める際に始動装置１０の
短絡トルクＭｋが基礎に置かれる。なぜならば、破線で
示した特性線の前記範囲（直線区分）では、スタータパ
ワートレーンのねじり剛性Ｃｓｔ０が、規定された不変
の値を有しているからである。この値は、この実施例で
は７００Ｎｍ／ｒａｄである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】一点鎖線で示した曲線１／ＣＦの勾配は、
ばね蓄力器２８の、連結ピニオン２２に対するねじり剛
性を逆値として表わしている。ばね蓄力器２８のプレロ
ードトルクＭｖは連結ピニオンに対して７Ｎｍである。
この値は、たとえば２０Ｎｍの短絡トルクＭｋの３５％
である。したがって、ばね蓄力器２８は、この値が超え
られた後でしか応答しない。ばね蓄力器２８のねじり剛
性はＣＦ＝６０Ｎｍ／ｒａｄである。したがって、スタ
ータパワートレーン１００のねじり剛性対ばね蓄力器２
８のねじり剛性の比に基づき、たとえばファクタ Ｆ＝Ｃｓｔ０／ＣＦ＝７００／６０＝１１．６６ が得られる。
ばね蓄力器２８の、連結ピニオン２２に対するねじり剛
性を逆値として表わしている。ばね蓄力器２８のプレロ
ードトルクＭｖは連結ピニオンに対して７Ｎｍである。
この値は、たとえば２０Ｎｍの短絡トルクＭｋの３５％
である。したがって、ばね蓄力器２８は、この値が超え
られた後でしか応答しない。ばね蓄力器２８のねじり剛
性はＣＦ＝６０Ｎｍ／ｒａｄである。したがって、スタ
ータパワートレーン１００のねじり剛性対ばね蓄力器２
８のねじり剛性の比に基づき、たとえばファクタ Ｆ＝Ｃｓｔ０／ＣＦ＝７００／６０＝１１．６６ が得られる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】図４に実線の曲線によって逆値として示し
た、スタータパワートレーン１００の実際のねじり剛性
Ｃｓｔは、ばね蓄力器２８のねじり剛性ＣＦと、ばね蓄
力器なしのスタータパワートレーンのねじり剛性Ｃ
ｓｔ０との重畳から得られる。この曲線が示すように、
トルクＭｖまでの範囲では、ばね蓄力器２８がそのプレ
ロードに基づき差し当たり応答せず、Ｍｖ〜ＭＢ１の範
囲において連結ピニオン２２の回動がばね蓄力器２８と
スタータパワートレーンとによって加算され、ストッパ
３６が中間支承部２９の肩部３９に当接する際にロック
モーメントＭＢ１に到達すると、再びスタータパワート
レーン１００の本来のねじり剛性が有効となり、最後に
トルクがさらに増大するにつれて、フリーホイールクラ
ッチ２０が空転を開始する。
た、スタータパワートレーン１００の実際のねじり剛性
Ｃｓｔは、ばね蓄力器２８のねじり剛性ＣＦと、ばね蓄
力器なしのスタータパワートレーンのねじり剛性Ｃ
ｓｔ０との重畳から得られる。この曲線が示すように、
トルクＭｖまでの範囲では、ばね蓄力器２８がそのプレ
ロードに基づき差し当たり応答せず、Ｍｖ〜ＭＢ１の範
囲において連結ピニオン２２の回動がばね蓄力器２８と
スタータパワートレーンとによって加算され、ストッパ
３６が中間支承部２９の肩部３９に当接する際にロック
モーメントＭＢ１に到達すると、再びスタータパワート
レーン１００の本来のねじり剛性が有効となり、最後に
トルクがさらに増大するにつれて、フリーホイールクラ
ッチ２０が空転を開始する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図４】
フロントページの続き (72)発明者 ヌゴク−タハ ヌグイエン ドイツ連邦共和国 グロースボットヴァー ル ウーファーシュトラーセ ３−１ (72)発明者 ジークフリート シュステック ドイツ連邦共和国 ディッツィンゲン グ レーニンガーシュトラーセ 48 (72)発明者 クヴァング−ヌゴク トラン ドイツ連邦共和国 シュツットガルト シ ュトスエッカーシュトラーセ 60
Claims (20)
- 【請求項１】 内燃機関に用いられる始動装置であっ
て、始動モータが設けられていて、該始動モータの駆動
軸が、フリーホイールクラッチを介して、軸方向摺動可
能な連結ピニオンに結合されており、該連結ピニオンが
内燃機関のリングギヤに噛み合うようになっており、連
結ピニオンと始動モータの駆動軸との間に形成されたス
タータパワートレーンに、回転時に応答するばね蓄力器
が配置されており、該ばね蓄力器が、連結ピニオンと駆
動軸との間のトルク衝撃を減衰するようになっている形
式のものにおいて、駆動方向で有効となるプレロードト
ルク(Ｍｖ)を備えたばね蓄力器(２８)が、スタータパワ
ートレーン(１００)に配置されており、前記プレロード
トルク(Ｍｖ)が、始動モータ(１１)の、ピニオン回転
（ρR）に関する短絡トルク（Ｍｋ）の１５〜５０％で
あり、前記ばね蓄力器（２８）なしの始動装置（１０）
の、始動モータ（１１）から連結ピニオン（２２）にま
で形成されたスタータパワートレーン（１００）の、前
記短絡モーメント（Ｍｋ）に関するねじり剛性
（ＣSt0）と、前記ばね蓄力器（２８）の前記連結ピニ
オン（２２）で有効となるねじり剛性（ＣF）との比
（ＣSt0／ＣF）が、少なくとも４であることを特徴とす
る、内燃機関に用いられる始動装置。 - 【請求項２】 スタータパワートレーン（１００）の回
転振動の固有周波数が、ばね蓄力器（２８）のねじり剛
性（ＣF）に基づき、ばね蓄力器（２８）なしの固有周
波数に比べて１／２よりも小さく形成されている、請求
項１記載の始動装置。 - 【請求項３】 始動装置（１０）のスタータパワートレ
ーン（１００）が、フリーホイールクラッチ（２０）に
前置された伝動装置（１４）を有しており、ばね蓄力器
（２８）が前記伝動装置（１４）および／またはフリー
ホイールクラッチ（２０）に、プレロードをかけられて
作用している、請求項１または２記載の始動装置。 - 【請求項４】 ばね蓄力器（２８）が、スタータパワー
トレーン（１００）の前記伝動装置（１４）に配置され
ている、請求項３記載の始動装置。 - 【請求項５】 ばね蓄力器（２８）が、前記伝動装置
（１４）として形成された遊星歯車伝動装置のリングギ
ヤ（１５）と、始動装置（１０）のケーシング（１６）
の位置固定のケーシング部分（２９）との間に配置され
ている、請求項４記載の始動装置。 - 【請求項６】 ばね蓄力器（２８）が、前記リングギヤ
（１５）の周面に分配されて作用する複数のばね部材
（３０）から成っており、該ばね部材（３０）が、前記
位置固定のケーシング部分（２９）に支持されている、
請求項５記載の始動装置。 - 【請求項７】 前記ばね部材（３０）が、前記リングギ
ヤ（１５）を該リングギヤに形成された少なくとも１つ
の突起（３１）を介して、プレロード（Ｐｖ）をかけら
れて始動装置（１０）の駆動方向とは逆の方向で、ケー
シング固定の少なくとも１つのストッパ(３２)を押圧し
ている、請求項６記載の始動装置。 - 【請求項８】 前記リングギヤ（１５）に設けられた前
記突起（３１）が、半径方向外側に向けられており、前
記ばね部材（３０）が、前記リングギヤ（１５）の外周
面に配置されている、請求項７記載の始動装置。 - 【請求項９】 前記ばね部材（３０）が、圧縮コイルば
ね（３５）である、請求項８記載の始動装置。 - 【請求項１０】 前記ばね部材（３０）が、メアンダ状
に曲げられた板ばね（４０，４５）である、請求項８記
載の始動装置。 - 【請求項１１】 前記板ばね（４０）が、圧縮ばねとし
て形成されており、該圧縮ばねの端部が、前記リングギ
ヤ（１５）と前記ケーシング部分（２９）とに設けられ
た係止突起（４１，４２）に留金状にクランプ固定され
ている、請求項１０記載の始動装置。 - 【請求項１２】 前記板ばね（４５）の両端部が、前記
ケーシング部分（２９）に固定されており、前記板ばね
（４５）の真ん中の範囲が、前記リングギヤ（１５）に
設けられた係止突起（４１）にそれぞれクランプ固定さ
れており、前記リングギヤ（１５）が、前記板ばね（４
５）のニュートラル位置から駆動方向に回動させられ
て、ケーシング固定のストッパ（４３）に、プレロード
（Ｐｖ）をかけられて接触している、請求項１０記載の
始動装置。 - 【請求項１３】 ばね蓄力器（２８）が、脚ばね積層体
（５０）から形成されており、しかも相並んで積層体を
形成しているばね積層板（５２）が、周面で一部を残し
て打抜き成形された脚ばね（５４）の端部（５４ａ；５
４ｂ）で、係止手段（５５）を介して、隣接したばね積
層板（５２）の脚ばね端部と係合している、請求項５記
載の始動装置。 - 【請求項１４】 前記脚ばね積層体（５０）のばね積層
板（５２）が、内側の貫通孔（５８）で同心的に前記伝
動装置（１４）に配置されており、一方の端部積層板
（５２ａ）が前記リングギヤ（１５）に作用していて、
他方の端部積層板（５２）が前記ケーシング部分（２
９）に作用している、請求項１３記載の始動装置。 - 【請求項１５】 前記脚ばね（５４）の端部（５４ａ）
が、一方の側または他方の側に向かって交互に折り曲げ
られていて、相並んで位置する前記脚ばね（５４）の端
部（５４ａ）が、フック状に互いに内外に係合してい
る、請求項１４記載の始動装置。 - 【請求項１６】 前記脚ばね（５４）の端部（５４ｂ）
が、いぼ状の突起（６１）と、対応する連行孔（６２）
とを交互に備えていて、相並んで位置する前記脚ばね
（５４）の端部（５４ｂ）が、互いに内外に係合してい
る、請求項１４記載の始動装置。 - 【請求項１７】 前記脚ばね積層体（５０）が、前記リ
ングギヤ（１５）の挿入時に駆動方向への端部積層板
（５２ａ）の回動によって、ケーシング固定のストッパ
（２９）に対してプレロードをかけられている、請求項
１３から１６までのいずれか１項記載の始動装置。 - 【請求項１８】 前記ばね蓄力器（２８）として、周面
に分配された複数のばね部材（３０）が、前記伝動装置
（１４）のプラネタリキャリヤ（１７）と出力軸（１
８）との間に配置されている、請求項３記載の始動装
置。 - 【請求項１９】 前記ばね蓄力器(２８)として、周面に
分配された複数のばね部材（３０）が、フリーホイール
クラッチ（２０）に設けられたハブ（２１）と連結ピニ
オン（２２）との間に配置されている、請求項３記載の
始動装置。 - 【請求項２０】 前記ばね蓄力器（２８）が、過剰負荷
防止手段としてストッパ（３６，３７）を備えている、
請求項１から１９までのいずれか１項記載の始動装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040714 |