JPS6318185A - 内燃機関の始動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関のクランク軸にワンウェイクラッチを
介して接続したフリーホイルギヤと、スタータモータの
出力ビニオン−）ヤとを、減速ギＡ７を介して接続し、
減速ギ＼７を互いに圧接するテーパー面を隔てて外側の
リングギヤと内側のハブ軸に分割してトルクリミッタ−
を形成した内燃機関　　　“の始動装置に関する。

〈従来技術） 本件出願人は内燃機１り１のスタータモータ式始動装置
に採用することのできるトルクリミッタ−について各種
の提案を行っている（例えば特願昭６０−１２５５９３
　、特願昭６０−１３１１７３　、実願昭１３０−９１
３７９、実願昭（１０−９４１１７＞。これらのトルク
リミッタ−はギＡ７伝動機構内の一部の減速＼”ヤ内に
テーパー面形式のトルクリミッタ−を形成したものぐあ
り、１つの減速ギヤを互いに圧接づるテーパー面を隔て
た外側のリングギヤと内側のハブ軸に分割したｆＳｎを
備えている。ところがそのＪ二うなトルクリミツターを
クランク軸とスタータモータの間のギヤケース内の霧状
潤滑油（ミスト）雰囲気内に配置すると、機関始動時に
クランク軸が急に逆方向の衝撃を受けるケッチン現象を
生じた時に、トルクリミッタ−を形成している内外テー
パー面の部分で増速された衝撃的な摺動が発生するため
異常摩耗が生じたり極端な場合は焼付く可能性があった
。

（発明の目的） 本発明はトルクリミッタ−を形成している内外のデーバ
ー面の間の相対的な摺動速度（周速度）を半減して前記
異常摩耗や焼付き現象を回避することを目的としている
。

〈発明の構成） 本発明はクランク軸にワンウェイクラッチを介して接続
したフリーホイルギヤと、スタータモータの出力ピニオ
ンギヤとを、減速ギヤを介して接続し、減速ギヤを互い
に圧接するテーパー面を隔てて外側のリングギヤと内側
のハブ軸に分割してトルクリミッタ−を形成したものに
おいて、対向したテーパー面間にテーパー筒状カラーを
摺動自在に介装したことを特徴とする内燃機関の始動装
置である。

内外のテーパー面間に摺動自在に配ｌしたデーパ−筒状
カラーの作用により、外側のテーパー面とカラーの間の
相対的摺動速度と、カラーと内側テーパー面間の相対的
摺動速度の和が内外デーパ−面間の相対的摺動速度に成
るため、個々の摺動部分における相対速度（周速度）が
略半減する。

（実施例） 第２図は自動２輪車の始動装δに本発明を適用した例で
あり、この第２図において、クランクケース１に回転自
在に支持されたクランク軸２はクランクケースカバー３
内に延出し、クランク軸２の先端部には発電機用ハブ５
が固着されている。

ハブ５にはフライホイール６が固着され、フライホイー
ル６にはマグネット７が固着されている。

マグネット７に対向するコイル８はクランクケースカバ
ー３に固着されている。

ハブ５の隣にはフリーホイルギヤ１０が配置され、フリ
ーホイルギヤ１０は軸受メタル１１を介してクランク軸
２に回転自在に支承されると共に、スプラグタイプのワ
ンウェイクラッチ１２を介してハブ５に連結している。

ワンウェイクラッチ１２のアウター１３４よボルト１５
によりハブ５に固着され、フリーホイルギヤ１０と一体
のインナー１６とアウター１３の間にスプラグ等のカム
が配置され、クランク＠２を正回転（矢印Ｒ）させる回
転力のみをフリーホイルギ〜１１０からクランク軸２に
伝達するように構成されている。従って始動後はワンウ
ェイクラッチ１２が空転するが、始動時にクランク軸２
がケッチン現象により逆Ｒ方向の衝撃トルクを受けると
、ワンウェイクラッチ１２がロックされ、逆回転がクラ
ンク軸２がらフリーホイルギヤ１０に伝、１ヱされるこ
とになる。

フリーホイルギヤ１０は減速車ギＸｔ　１７　ａ、減速
大ギヤ１７ｂ、始動用第２ギヤ１８、始動用軸１９（ハ
ブ軸）及びリング状の始動用第１ギヤ２０（リングギＸ
７）を介してスタータモータ２１の出力ピニオンギヤ２
２に連りＪ連結している。軸１９とリング状の第１１’
Ｘ７２０の間にトルクリミッタ−２３が構成されている
。始動用の軸１９はクランクケースカバー３及びギヤケ
ース２５に軸受メタルを介して回転自在に支持されてい
る。第１ギヤ２０の外径は第２ギヤ１８の外径よりも大
きく、両筒１、第２ギヤ２０．１８によっても減速され
るようになっている。両減速ギヤ１７ａ、１７ｂは互い
に一体に形成されると共に支軸２７に回転自在に支持さ
れ、支軸２７はクランクケースカバー３及びギヤケース
２５に支持されている。

クランクケースカバー３内にはクランク＠ｌ１２の回転
により生じる霧状潤滑油（ミスト）が充満している。ス
タータモータ２１のビニオンギＡ７２２からクランク軸
２のフリーホイルギヤ１０までのスタ′−タ系のギヤ伝
動機構は常時噛合い式である。

即ち従来のように始動時にだけスターターモータのピニ
オンギヤが突出してギヤに噛合う型式のものではなく、
図示のようにピニオンギヤ２２は軸方向には移動せずに
常時第１ギＡ７２０に噛合っている。また第２ギヤ１８
は減速大ギヤ１７ｂに常時噛合い、減速小ギヤ１７８は
フリーボイルギャ１０に常時噛合っている。スタータ系
ギＡ７伝動機構の減速比は例えば１／３０である。即ち
スタータモータ２１の回転数ｔま１／３０に減速されて
クランク＠２に伝わるようになでいる。

トルクリミッタ−２３の拡大図を示す第１図において、
軸１９には外向きのフランジ２６が一体に形成されると
共に、フランジ２６のＡ側（クランクケースカバー側）
の隣にｔよおねじ１９ａが形成されている。７ランジ２
６の外周面はΔ側にゆくに従い小径になるテーパー面２
６ａとして形成され、リング状第１ギヤ２０の内周面は
Ａ側にゆくに従い小径になるテーパー面２０ａとして形
成され、両テーパー面２０ａ、２６ａの間にテーパー筒
状カラー３０が摺動自在に介装されている。

カラー３０は第３図、第４図のように、小径端に内向ぎ
フランジ３１を備え、小径側と大径側の両側縁から交互
に複数個のミスト導入用切欠３２．３３が形成されてお
り、両切欠３２．３１よりラー３０の幅の中間部で区間
し１　（例えば３　ａｉ　）だけ重複づるように、深さ
が定められている。カラー３０の内外周のテーパー面３
Ｑａ、３０ｂは、それぞれ対応するデーバー面２０　ａ
、２６ａと等しいテーパー角θ（第１図）を備え、しか
も材質は０１１１９、第１ギヤ２０（鋼材）より堅い鋼
材（例えば５Ｋ５）で形成されている。

従ってリング状第１ギヤ２０は異種金属のカラー３０を
介してフランジ２６にテーパー嵌合した形になる。テー
パー面２０ａ、２６ａ、３０ａ、３０ｂのテーパー角θ
が同一であり、接合部のテーパー面が相手側のテーパー
面に食込んでしまわない程度の角度（図示の実施例では
６度）に形成されている。第２ギヤ１８はおねじ１９ａ
に螺挿されると共に、Ｂ側にボス部１８ａを一体に備え
、ボス部１８ａの外周にはＡ側から順に金属製シム２８
及び■■ばね２９が嵌合している。ボス部１８ａのＢ側
の端面ばフランジ２６の側面に当接している。皿ばね２
９はその内周端縁がシム２８を介して第２ギヤ１８に圧
接し、皿ばね２９の外周端部が第１ギヤ２０のＡ側の側
面に圧接している。

即ら皿ばね２９は第１ギヤ２０と第２ギヤ１８の間に縮
設され、それにより第１ギヤ２０をＢ側に付勢し、テー
パー面２０Ｇ、３０ｔ）間及びテーパー面２６ａ、３０
８間に圧接力を与えている。

シム２８の厚さを変更することによりばね２９の付勢力
（セット圧力）を調節したり、あるいはテーパー面２０
ａ、２６ａ、３０８．３０ｂのテーパー角θを変更する
ことにより、最大トルク容量を調節する。

（作用） 第２ギヤ１８（第１図）を締付ｔづてばね２９の軸方向
の力が第１ギヤ２０にかかった場合には、テーパー面２
６ａと直角方向の血圧は軸方向に比べて非常に大ぎくな
る。従って小さな接触面積で大きな最大トルク容量を設
定できる。組立て前にｔよ各デーバー面に例えばモリコ
ートグリス等が孕布される。

エンジンを始動する際に第２図のスタータモータ２１を
作ｖＪさせると、ビニオン：（八）２２から減速されて
第１ギヤ２０に伝達される回転トルクは、トルクリミッ
タ−２３のトルク容量範囲内で第１ギｒ２０から軸１９
に伝達され、さらに第２ギヤ１８、減速ギｒ１７ｂ、１
７ａ、フリーホイルギｒ１０．ワンウェイクラッチ１２
及びハブ５を介してクランク軸２に減速して伝達される
。

始動直後にはクランク＠２の逆転現象〈いわゆるケッチ
ン現策）が生じて各ギヤ１０，１７ａ、１７ｂ、１８．
２０に過大な負荷がかかることがあるが、その場合には
第１ギヤの２０の回転トルクがトルクリミッタ−２３の
容量より大きくなるので、軸１９に対して第１ギヤ２０
は滑り、第１ギｒ２０に過大なトルクがかかるのを防止
し、第１ギヤ２０の破損簿を防ぐ。その際、内外テーパ
ー面２０ａ、２６ａ接合部ではそれぞれ相対的に摺動が
生ずる。

またスタータモータ２１が停止している時にクランク軸
２に逆転現象が生じた場合には、クランク軸２の逆回転
がフリーホイルギヤ１０笠を介して始動用の軸１９に伝
わり、さらに第１ギヤ２０を介してピニオンギヤ２２を
逆回転させようとする。逆回乾期１９１のトルクは大変
大きいので、テ−バー面型式のトルクリミッタ−を備え
ていることにより、逆回転朝明において第１ギヤ２０に
対して＠１９は滑り、その後はテーパー面２０ａ、３ｏ
ｂ及びテーパー面２６ａ、３０８間のｆＪ擦力により軸
１９の逆回転にブレーキをかＩノ、軸１９及び第２ギヤ
１８等の回転速度を落す。

軸１９が低速になってトルクが小さくなった後に軸１つ
と第１ギヤ２０が完全に連結されるので、たとえピニオ
ンギヤ２２が逆回転してもその速度は遅く、スタータモ
ータ２１内の軸受等が加熱に！傷する心配はない。

ちなみにトルクリミッタ−２３を備えていない始動装置
に逆回転現象が生じた場合には、スタータモータが急激
に逆回転し、しかも逆回転数が大きくなり、それにより
スタータ七−夕の軸受等を損傷する恐れがある。これに
対してブレーキ機構としても作用するテーパー面型式の
トルクリミッタ−を備えていると、トルクリミッタ−と
しての作用により急激な逆回転をなくすことができると
共に、ブレーキ作用により逆回転速度を小さく押えるこ
とができ、スタータモータの軸受等のｊΩ傷を防止づ°
る。しかし本発明のカラー３０を採用すると、デーパ−
面部分における相対的な摺動速度が内外で２分−１１１
され、各）習８部における相対速度は大幅に減少する。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によるとカラー３０を採用し
たので、ケッチン現象が生じた時に内外テーパー面部分
における摺動速度が従来のものよりら略〒減し、異常摩
耗や焼付現采を確実に防止することができ、始動装置の
耐久性が向上づる。

なおりデー３０に切欠３２．３３を設けると、周囲のミ
ストが切欠３２．３３内に入り、強制的な潤滑機構をら
うけることなく、デーバー面の潤滑が一挙に改善される
。またカラー３０の月？１を対向する内側と外側のデー
バー面の材質とは異なる材質にすると、同種金属を圧接
づ−る場合に比べてなじみ性が然くなり、これにより耐
焼付性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は要部の縦断面図、第２図は本発明を自動２輪車
に適用した場合のｍ断面図、第３図は第１図、第２図中
のカラー中休のｍ’ｌｆｒ面拡大図、第４図は第３図の
■矢視部分正面図である。２・・・クランク軸、１０・
・・フリーホイルギヤ、１２・・・ワンウェイクラッチ
、１つ・・・始動用ｌｌｌ１ｌｌ（ハブ軸）、２０・・
・始動用第１ギヤ（リングギヤ）、２０ａ、２６ａ・・
・テーパー面、２１・・・スタータモータ、２２・・・
出力ピニオンギヤ、３０・・・カラー第１図 第７ヤＹ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）クランク軸にワンウェイクラッチを介して接続し
   たフリーホイルギヤと、スタータモータの出力ピニオン
   ギヤとを、減速ギヤを介して接続し、減速ギヤを互いに
   圧接するテーパー面を隔てて外側のリングギヤと内側の
   ハブ軸に分割してトルクリミッターを形成したものにお
   いて、対向したテーパー面間にテーパー筒状カラーを摺
   動自在に介装したことを特徴とする内燃機関の始動装置
   。
2. （２）リングギヤとハブ軸が霧状潤滑油雰囲気内にあり
   、カラーが両側縁から交互に凹入した複数個の霧状潤滑
   油導入用切欠を有する特許請求の範囲第１項記載の内燃
   機関の始動装置。
3. （３）カラーがそれに対向する両側のテーパー面とは異
   質な金属で形成されている特許請求の範囲第１項記載の
   内燃機関の始動装置。