JPS6341668A - エンジンの始動装置 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、エンジンの始動装置、特に、始動モータのロ
ータ軸と、エンジンのリングギヤに噛合してこれを駆動
するピニオンギヤとを相互に連結する伝動装置に、ロー
タ軸からピニオンギヤへの一方向のみトルク伝達を可能
にする一方向クラッチを介装し、エンジンの始動により
リングギヤからピニオンギヤを駆動するようになったと
き、即ち、逆負荷の作用時、一方向クラッチの遮断機能
により逆負荷による始動モータのオーバーランを未然に
防止するようにした始動装置の改良に関する。

（２）従来の技術 かかる始動装置は、例えば特開昭５７−１４．８０５６
号公報に開示されているように既に知られており、それ
に用いられる一方向クラッチは、ロータ軸に連なるクラ
ッチアウタとピニオン軸に連なるクラッチインナとの対
向周面間に、その周方向に深さが変わる模形の凹溝を形
成し、この凹溝にその浅い側へばね付勢されるローラを
収納して構成され、クラッチアウタからクラッチインナ
を駆動しようとするとローラが凹溝に喰込むようになっ
ている。

（３）発明が解決しようとする問題点 従来の始動装置が発する作動騒音の一つとして、始動モ
ータの起動によりピニオンギヤがエンジンのりングギャ
を急激に駆動したとき、ピニオンギヤ及びリングギヤの
噛合部に生しる衝撃音が挙げられる。これは、始動モー
タの起動時、一方向クラッチが第７図の線すで示すよう
に瞬時に接続状態となって始動モータの衝撃的な起動ト
ルクをピニオンギヤに殆ど緩衝せずに伝達することに起
因する。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、一方向
クラッチにおいて始動モータの起動トルクを緩衝してピ
ニオンギヤに伝達し得るようにして、作動騒音を低減し
た前記始動装置を提供することを目的とする。

Ｂ９発明の構成 ｆｌｌ　　問題点を解決するための手段上記目的を達成
するために、本発明は、ロータ軸及びピニオンギヤの一
方に連なるクラッチアウタと、他方に連なるクラッチイ
ンチとを同心に配置し、これらクラッチアウタ及びクラ
ッチインナの相対向する円錐面間に、これら円錐面の母
線に対しその周方向に軸線をひねらせた複数のローラを
挿入して前記一方向クラッチを構成し、ロータ軸がピニ
オンギヤに対し駆動回転するとき、クラッチアウタ及び
クラッチインチの相対回転に伴いその両者の円錐面の小
径側にローラが転動するようにしたことを特徴とする。

（２）作　用 始動モータの起動時、クラッチアウタ及びクラッチイン
チの相対回転に伴い、それらの円錐面の小径側にローラ
が転動してそれらの間に喰込むまで、即ち一方向クラッ
チが接続状態となるまで所定の時間遅れがあり、その間
に始動モータの起動トルクは緩衝されてピニオンギヤに
伝達される。

上記の時間遅れは、クラッチアウタ及びクラッチインチ
の円錐面の傾斜角度と、ローラ軸綿のひねり角度により
自由に設定し得る。

（３）実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第１図において全体を符号Ｈで示す伝動ハウジングは分
離可能に接合される前部ハウジング１と後部ハウジング
２とよりなり、その後部ハウジング２に始動モータＭと
、それを起動するための電磁スイッチＳとが互いに平行
して次のように装着される。

即ち、後部ハウジング２の背面には始動モータＭのステ
ータ３及び後部軸受ブラケット４が順次重ねられ、それ
らは後部ハウジング２と共にボルト５により前部ハウジ
ング１に固着される。始動モータＭのロータ軸６は後部
ハウジング２及び軸受ブラケット４にポールヘアリング
７及びヘアリングブツシュ８を介してそれぞれ支承され
、このロータ軸６の出力端部、即ち前端部は伝動ハウジ
ングＨ内に突入している。

電磁スイッチＳにおいては、ソレノイド９を保持するス
イッチ筒１０が後部ハウジング２にねし１１により固着
される。ソレノイド９の内側には、継鉄１２を介してス
イッチ筒１０に連結した固定鉄心１３と、その前面に対
して進退する可動鉄心１４とが配設され、両鉄心１３．
１４間には可動鉄心１４を固定鉄心１３の前面から離間
する方向にイ」勢する戻しばね１５が縮設される。可動
鉄心１４には、固定鉄心１３を貫通するスイッチ作動棒
１６が一体に形成されており、その先端に可動接点１７
が摺動自在に付設され、この可動接点１７は、通常、圧
縮ばね１８の弾発力によりスイッチ作動棒１６の先端位
置に保持される。スイッチ筒１０の後端には絶縁材製の
端子キャップ１９が固着されており、このキャップ１９
には、その端壁を貫通する一対の端子ボルト２０が固着
され、それらボルト２０の内端に、前記可動接点１７と
対向する一対の固定接点２１が形成されている。

一対の端子ポル１−２０のうち、一方には電源に連なる
導線が、また他方には始動モータＭに連なる導線（いず
れも図示せず）がそれぞれ接続される。

また、前記可動鉄心１４には、伝動ハウジングＨ内に突
入する、フック２２ａ付作動杆２２も一体に形成されて
いる。

伝動ハウジングＨには、ロータ軸６と上記作動杆２２と
の中間位置でそれらと平行する出力軸２３と、ロータ軸
６からその出力軸２３への一方向に駆動力を伝達する伝
動装置Ｔとが配設され、出力軸２３は、前、後部ハウジ
ング１，２にそれぞれボールベアリング２４．２５を介
して回転自在に支承され、軸方向には移動できないよう
になっている。

伝動袋Ｈ’ｒは、ロータ軸６の出力端部に形成した小径
の駆動ギヤ２６と、出力軸２３と同心上で駆動ギヤ２６
と噛合する大径の被動ギヤ２７と、この被動ギヤ２７と
出力軸２３間に介装した一方向りラッチＣとよりなる。

この一方向クラッチＣは、第５図及び第６図に示すよう
に、上記被動ギヤ２７を外周に一体に備えると共に、一
対のベアリングブツシュ２８．２９を介して出力軸２３
に回転自在且つ僅かに軸方向摺動自在に支承されるクラ
ッチアウタ３０と、出力軸２３の外周に一体的に形成さ
れてクラッチアウタ３０内にそれと同心に配置されるク
ラッチインナ３１とを備える。これらの対向周面はこれ
らの回転軸に対し所定角度α傾斜した円錐面３０ａ、３
１ａに形成され、これら円錐面３０２．３１ａ間に環状
に配列される多数のローラ３２，３２・・・が介装され
る。その際、これらローラ３２゜３２・・・は、円錐面
３０ａ、３１ａの母線に対しその周方向に軸線を所定角
度βひねらせた姿勢をリテーナ５１によって保持される
。これらローラ３２．３２・・・を両口錐面３０ａ、３
１ａに常時接触させるべく、クラッチアウタ３０は皿ば
ね５２により円錐面３０ａ、３１ａの大径側へ付勢され
る。

而して、円錐面３０ａ、３１ａの傾斜方向及びローラ３
２．３２・・・のひねり方向は、タラッチアウタ３０が
クラッチインナ３１を駆動しようとしたとき各ローラ３
２が円錐面３０ａ、３１ａの小径側へ転動するように設
定される。

出力軸２３の出力端部は前部ハウジング１の前面に突出
し、その出力端部の外周にピニオンギヤ３３の筒状ボス
３３ａがスプライン３４を介して前後摺動自在に嵌合さ
れる。このピニオンギヤ３３の所定の前進位置には、そ
れと噛合するエンジンのリングギヤ３５が待機させであ
る。

出力軸２３の出力端は、リングギヤ３５の軸方向中央線
■、を超えて前方へ延びており、これによりピニオンギ
ヤ３３がリングギヤ３５を駆動するときその駆動反力に
よるピニオンギヤ３３の傾きを防止し、両ギヤ３３．３
５の適正な噛合状態が保持される。

ピニオンギヤ３３の筒状ボス３３ａの開放前面は、それ
にかしめて固着した防塵板３７により閉鎖され、これに
よりボス３３ａ内部への塵埃等の侵入が防止される。

ピニオンギヤ３３は前記電磁スイッチＳの作動時にリン
グギヤ３５との噛合位置までシフトされるもので、その
ためのピニオン移動装置りが伝動ハウジングＨに次のよ
うに設けられる。

ピニオン移動装置りは、出力軸２３の軸心部を摺動自在
に貫通する移動棒３８を有し、その移動棒３８の前端に
は、前記筒状ボス３３ａの防塵板３７と、そのボス３３
ａの内壁に係止した止環３６との間において進退し得る
押圧フランジ３８ａが形成されており、そのフランジ３
８ａと防塵板３７間に樽形の緩衝コイルばね３９が縮設
される。

出力軸２３の中空部の後部は拡大されて案内孔４０とさ
れ、この案内孔４０に摺合するばね受筒４１が移動棒３
８上に止環４２により固定され、このばね受筒４Ｉの後
端外周に形成したフランジ４］ａを介して移動棒３８を
後退方向に付勢する戻しコイルばね４３が案内孔４０に
縮設される。

第２図に示すように、ばね受筒４１のフランジ４１ａの
外周面には切欠４４が設けられ、これが案内孔４０と伝
動ハウジングＨの各内部を連通ずる通気孔となる。した
がって、ばね受筒４１は案内孔４０においてその内部の
空気に抵抗されることなく摺動することができる。

また、ピニオン移動装置りは、特に第４図に示すように
、伝動ハウジングＨに固定されるレバーボルダ４５と、
それにビボントビン４６を介して枢支されるシフトレバ
−４７と、ピボットピン４６の外周に巻装した捩りコイ
ルばねよりなる過負荷ばね４８を有する。そしてシフト
レバ−４７は移動棒３８の後端に係合する第１腕４７ａ
と、ピボットピン４６を挟んでそれと反対方向に延びる
三叉の第２腕４７ｂとを備えており、この両腕４７ａ、
４７ｂの後面に過負荷ばね４８の第１及び第２係止腕４
．８ａ、４８ｂがそれぞれ係止される。

その際、ばね４Ｂのコイル部にはセント荷重として所定
の捩り１〜ルクが付与され、また第２係止腕４８ｂはシ
フトレバ−４７の三叉の第２腕４７ｂ間に架橋され、そ
の架橋部に前記作動杆２２のフック２２ａが係止連結さ
れる。以上において、ばね４８の第２係止腕４８ｂの有
効長はレバー４７の第１腕４７　ａのそれより短い。し
たがって、それらの腕長さの比により作動杆２２の動き
を移動棒３８に増速して伝えることができる。

戻しばね４３の作用による、ピニオンギヤ３３、移動棒
３８及びシフトレバ−４７の後退位置６才、シフトレバ
−４７の第１腕４７ａ背面が後部ハウジング２の内壁に
形成したストッパ部２ａに当接することにより規制され
る。

伝動ハウジング■１の前端には、リングギヤ３５より後
退したピニオンギヤ３３の後半部を受容するピニオンハ
ウジング４９が連設されており、このビニオンハウジン
グ４９の入口４９ａは外方に向って広げられ、ピニオン
ギヤ３３のピニオンハウジング４９への格納を案内する
ようになっている。入口４９　ａに侵入した雨水や洗滌
水等は入口４９ａのテーパー面に誘導されて下部外方へ
速やかに排出される。

また、ピニオンハウジング４９は、その人口４９ａの下
方において、その内部を外部に連通させる排水孔５０を
持っており、この排水孔５０には出口に向って下り勾配
が付しである。したがって、万一、ビニオンハウジング
４９内に水が侵入しても、この排水孔５０より直ちに排
水することができる。

一方、ピニオンギヤ３３の後端には、その各歯間を一体
に連結する閉塞壁３３ｂが形成されており、この閉塞壁
３３ｂば、ピニオンギヤ３３の歯間ヲ通してビニオンハ
ウジング４９内部へ浸水することを防止し、またピニオ
ンギヤ３３の歯の補強にも役立つ。

次にこの実施例の作用を説明すると、いまエンジンの始
動スイッチを操作して電磁スイッチＳのソレノイド９に
通電すれば、可動鉄心１４が固定鉄心１３に引き寄せら
れ、これに伴い作動杆２２が過負荷ばね４８を介してシ
フトｌ／バー４７をピボットピン４６周りに第１図で反
時計方向に回動し、その第１腕４７ａにより移動棒３８
を前方に（第１図では左方に）押動する。この移動棒３
８の前進によれば、押圧フランジ３８ａが緩衝ばね３９
を介してピニオンギヤ３３をリングギヤ３５との噛合位
置まで前進させる。

一方、可動接点１７は、可動鉄心Ｉ４が固定鉄心１３に
吸着されるのと殆ど同時に一対の固定接点２１に接触し
て始動モータＭに通電し、それを起動する。

そして、ロータ軸６の回転によれば、駆動ギヤ２６が被
動ギヤ２７を減速駆動するので、被動ギヤ２７と一体の
クラッチアウタ３０がクラッチインナ３１を駆動しよう
として両者３０．３＋間に相対回転を生じ、この相対回
転によりローラ３２゜３２・・・は円錐面３０ａ、３１
ａの小径側へ転動し、遂には両日錐面３０ａ、３１ａ間
に喰込んでクラッチアウタ３０及びクラッチインナ３１
を相互に結合する。即ち一方向りラッチＣは接続状態と
なる。したがってクラッチインナ３１の回転にばクラッ
チアウタ３０に対し時間遅れがあり、その間に始動モー
タＭの起動トルクが緩衝されるため、一方向クラッチＣ
の伝達トルクは第７図の線ａのように緩やかに上昇し、
これにより出力軸２３、ピニオンギヤ３３及びリングギ
ヤ３５を順次駆動するので、ピニオンギヤ３３及びリン
グギヤ３５の噛合部に大きな衝撃力を伴うことなくエン
ジンをクランキングすることができる。

エンジンの始動により、リングギヤ３５が高速回転して
、被動ギヤ２７の回転より高い速度でピニオンギヤ３３
を駆動するようになれば、一方向クラッチＣは、ローラ
３２，３２・・・が円錐面３０ａ、３１ａの大径側へ転
動して喰込み状態から脱出することにより遮断状態とな
り、リングギヤ３５の逆負荷は始動モータＭ側へ伝達さ
れず、そのオーバーランを防止することができる。

始動後、始動スイッチを切ると、電磁スイッチＳの可動
鉄心１４は戻しばね１５の弾発力により当初の位置に戻
されると共に可動接点１７が固定接点２１から離間され
て始動モータＭを不作動にし、同時に移動棒３８が戻し
ばね４３の弾発力により後退してピニオンギヤ３３をリ
ングギヤ３５から離脱させ、ピニオンハウジング４９に
格納する。

第８図は、一方向クラッチＣが接続状態に達するまでの
クラッチアウタ３０及びクラッチインナ３１の相対回転
角度θと、ピニオンギヤ３３及びリングギヤ３５の噛合
部に生じる騒音の関係を示すもので、θを大きく取る程
、騒音を低く抑えることができるが、θが３０６を超え
ると騒音の低減効果は略一定となる。

ところで、騒音の許容範囲を満足させるθの値は４°〜
４０°であり、実験によれば、前記円錐面３０ａ、３１
ａの傾斜角度α及びローラ３２のひねり角度βをそれぞ
れ１°〜１５６に設定することにより上記のようなθの
値が得られることが確認された。

因に実験値を下表に示す。

尚、従来の一方向クラッチでは、θは最大で３゜しか得
られなかった。

而して、作動騒音について本発明装置（Ａ）と従来装置
（１３）とを対比してめたところ、第９図ような結果が
得られた。これから明らかなように、本発明装置（Ａ）
では騒音の特にピーク値の低減が著しい。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、ロータ軸及びビニオンギ
ャの一方に連なるクラッチアウタと、他方に連なるクラ
ッチインナとを同心に配置し、これらクラッチアウタ及
びクラッチインナの相対向する円錐面間に、これら円錐
面の母線に対しその周方向に軸線をひねらせた複数のロ
ーラを挿入して一方向クラッチを構成し、ロータ軸がピ
ニオンギヤに対し駆動回転するとき、クラッチアウタ及
びクラッチインナの相対回転に伴いその両者の円錐面の
小径側にローラが転動するようにしたので、始動モータ
の起動トルクを一方向クラッチにより緩衝してピニオン
ギヤに伝達することができ、その結果ピニオンギヤ及び
リングギヤの噛合部に生じる衝撃が緩和され、その噛合
部に発生する騒音を大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の要部縦断側面図、第２図及
び第３図は第１図のｎ−ｎ及びｍ−ｍ矢視図、第４図は
その要部の分解斜視図、第５図は第１図の要部の拡大図
、第６図は第５図の■矢視図、第７図は一方向クラッチ
のトルク伝達特性について本発明装置（ａ）と従来装置
（ｂ）とを比較した線図、第８図は一方向クラッチの接
続に要するクラッチアウタ及びクラッチインナの相対回
転角度と騒音との関係を表わす線図、第９図は作動騒音
について本発明装置（Ａ）と従来装置（Ｂ）とを比較し
た線図である。 Ｃ・・・一方向クラッチ、Ｍ・・・始動モータ、Ｔ・・
・伝動装置 ６・・・ロータ軸、３０・・・クラッチアウタ、３０ａ
・・・円錐面、３１・・・クラッチインナ、３１ａ・・
・円錐面、３２・・・ローラ、３５・・・リングギヤ特
許　出願人　本田技研工業株式会社 代理人　　　弁理士　　落　　　合　　　　　　健第２
図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）始動モータのロータ軸と、エンジンのリングギヤ
   に噛合してこれを駆動するピニオンギヤとを相互に連結
   する伝動装置に、ロータ軸からピニオンギヤへの一方向
   のみトルク伝達を可能にする一方向クラッチを介装した
   エンジンの始動装置において、ロータ軸及びピニオンギ
   ヤの一方に連なるクラッチアウタと、他方に連なるクラ
   ッチインナとを同心に配置し、これらクラッチアウタ及
   びクラッチインナの相対向する円錐面間に、これら円錐
   面の母線に対しその周方向に軸線をひねらせた複数のロ
   ーラを挿入して前記一方向クラッチを構成し、ロータ軸
   がピニオンギヤに対し駆動回転するとき、クラッチアウ
   タ及びクラッチインナの相対回転に伴いその両者の円錐
   面の小径側にローラが転動するようにしたことを特徴と
   するエンジンの始動装置。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載のものにおいて、
   クラッチアウタ及びクラッチインナの円錐面の回転軸に
   対する傾斜角度α、及び各ローラの前記円錐面の母線に
   対するひねり角度βを、それぞれ１°ないし１５°に設
   定した、エンジンの始動装置。