KR20080108135A

KR20080108135A - 내연기관의 시동 장치

Info

Publication number: KR20080108135A
Application number: KR1020087025667A
Authority: KR
Inventors: 도시미츠 시바; 도시아키 아사다; 마코토 이시카와; 도모아키 스즈키; 가즈히토 사카이
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2007-04-19
Publication date: 2008-12-11
Also published as: JP2007291891A; CN101427021B; KR101001126B1; US20090165593A1; EP2010781A2; RU2386851C1; US8479599B2; WO2007141652A3; JP4127289B2; WO2007141652A2; CN101427021A

Abstract

내연 기관의 시동장치는 동력 전달 기구 (60) 를 포함한다. 동력 전달 기구 (60) 는 크랭크축 (11) 에 체결고정되는 아우터 레이스 플레이트 (20) 및 기관 시동용 전동기의 회전축에 연결되는 링 기어 (30) 를 갖는다. 동력 전달 기구 (60) 는 링 기어 (30) 로부터 아우터 레이스 플레이트 (20) 로의 토크 전달만을 허용하는 일방향 클러치 (50) 및 2 개의 시일링 부재 (61, 62) 를 더 갖는다. 윤활제가 동력 전달 기구 (60) 의 윤활을 위해 동력 전달 기구 (60) 의 내부로 실린더 블록 (12) 으로부터 공급된다. 아우터 레이스 플레이트 (20) 는 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이 접촉부의 접촉면 (20a) 상에 홈 (22) 을 갖는다. 홈 (22) 은 크랭크축 (11) 의 전체 둘레 방향에서 연장한다. 이는 아우터 레이스 플레이트 (20) 와 크랭크축 (11) 사이의 체결 강도를 유지하면서, 동력 전달 기구의 시일링 성능을 향상시킨다.

Description

내연기관의 시동 장치{STARTER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 기관 출력 축을 강제 회전시키며, 기관을 시동시키기 위해 구동되는 전동기를 갖는 내연기관의 시동 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 내연기관의 시동 장치는, 시동용 전동기의 구동력을 크랭크축 등의 기관 출력 축으로 전달하는 동력 전달 기구를 갖는다. 이러한 동력 전달 기구로서는, 예를 들어 이하와 같은 구조의 것이 알려져 있다(예컨대, 일본국 특허 공개 공보 2004-169668).

동력 전달 기구는 기관측 동력 전달 부재, 전동기측 동력 전달 부재 및 일방향 클러치를 포함한다. 기관측 동력 전달 부재는 볼트에 의해 기관 출력 축에 체결 고정되고, 기관 출력 축과 회전한다. 전동기측 동력 전달 부재는 기관 출력 축에 대해 회전 가능하게 형성되며, 한편, 전동기의 회전축에 연결된다. 일방향 클러치는 기관측 동력 전달 부재와 전동기측 동력 전달 부재와의 사이에 위치된다. 일방향 클러치는 이들 부재 사이에 있어서의 일방향, 즉 전동기측 동력 전달 부재로부터 기관측 동력 전달 부재 (상세하게는, 전동기로부터 기관 출력 축) 로의 방향으로 토크 전달만을 허용한다.

이러한 동력 전달 기구를 갖는 내연기관의 시동 장치에서는, 기관 시동 요구 에 기초하여 전동기가 구동되면, 일방향 클러치가 맞물려, 전동기로부터 기관 출력 축으로 토크를 전달한다. 그리고, 내연기관이 완전 연소 상태가 되면, 환언하면 전동기의 보조 없이 내연기관이 자율 회전하게 되면, 일방향 클러치가 해제된다. 그 결과, 기관 출력 축과 전동기 사이의 연결이 해제된다.

상기 시동 장치에서는, 동력 전달 기구의 내부가 기관 출력 축, 기관측 동력 전달 부재 및 전동기측 동력 전달 부재로 나뉘어진다. 동력 전달 기구의 윤활을 위해서, 기관 본체로부터 동력 전달 기구의 내부에 윤활제가 공급된다. 기관측 동력 전달 부재와 전동기측 동력 전달 부재와의 사이, 및 기관 본체와 전동기측 동력 전달 부재와의 사이에는, 각각 시일링 부재가 제공된다. 이 시일링 부재는 동력 전달 기구의 내부로부터의 윤활제의 샘을 방지한다.

이에 반해, 기관측 동력 전달 부재가 기관 출력 축에 장착되는 상기 서술한 동력 전달 기구의 일부분에는, 윤활제의 샘을 방지하기 위한 특별한 시일링 처리가 적용되지 않는다. 그러나, 동력 전달 기구의 구조에서, 기관측 동력 전달 부재는 기관 출력 축에 체결되며, 이들의 접촉 면 사이의 압력을 높일 수 있다. 따라서, 상기 구조는 기관측 동력 전달 기구의 장착 부분으로부터의, 즉 기관 출력 축과 기관측 동력 전달 부재와의 사이로부터 윤활제의 샘이 발생하기 아렵다. 그럼에도 불구하고, 동력 전달 기구 내로부터 윤활제의 샘을 보다 신뢰가능하게 시일링 하기 위해서는, 기관 출력 축 및 기관측 동력 전달 부재의 사이에도 추가의 시일링 처리를 가할 수도 있다.

전술한 장착 부분을 위해 제공된 이러한 추가의 시일링 처리는 개스킷과 O 링 등의 시일링 부재일 수 있다. 이는 장착 부분의 시일링 성능, 나아가서는 동력 전달 기구의 시일링 성능의 향상을 도모할 수 있다.

그러나, 기관측 동력 전달 부재는 기관 시동시에 있어서 기관 출력 축을 강제적으로 회전시킬 수 있을 정도로 매우 큰 토크를 전달하도록 설계된다. 이에 의해, 동력 전달 기구의 신뢰성을 높게 유지하기 위해서는, 그러한 기관측 동력 전달 부재와 기관 출력 축을 강고하게 결합할 필요가 있다. 따라서, 상기 서술한 시일링 처리를 채용하면, 기관 출력 축에 기관측 동력 전달 부재가 체결 고정됨에 따라 시일링 부재가 과도하게 변형되게 된다. 이는 기관측 동력 전달 기구의 장착 부분을 위해 충분히 높은 시일링 성능을 보장하지 못한다. 이에 의해, 충분한 시일링 성능을 얻기 위해서, 기관측 동력 전달 부재는 더 작은 힘으로 기관 출력 축에 체결되어야 한다. 그 결과, 기관 출력 축과 기관측 동력 전달 부재사이의 결합 강도가 높을수록 높은 시일링 성능이 없어진다.

본 발명은 기관측 동력 전달 부재와 기관 출력 축 사이의 결합 강도를 높게 유지하면서, 동력 전달 기구의 시일링 성능의 향상을 도모할 수 있는 내연기관의 시동 장치를 제공한다.

본 발명의 제 1 양태는, 기관 출력 축에 체결 고정되는 기관측 동력 전달 부재, 상기 기관 출력 축에 대해 회전 가능하게 형성되고 또한 기관 시동용의 전동기의 회전축에 연결되는 전동기측 동력 전달 부재, 상기 기관측 동력 전달 부재와 상기 전동기측 동력 전달 부재 사이에 형성되고, 상기 전동기측 동력 전달 부재로부터 상기 기관측 동력 전달 부재로의 방향으로 토크 전달을 허용하는 일방향 클러치, 상기 기관측 동력 전달 부재와 상기 전동기측 동력 전달 부재의 사이, 기관 본체 및 상기 전동기측 동력 전달 부재의 사이에 각각 형성된 시일링 부재를 갖는 동력 전달 기구를 구비하고, 상기 기관 본체측으로부터 상기 동력 전달 기구의 내부로의 윤활 오일의 공급을 통해서 동력 전달 기구의 윤활을 실시한다. 상기 기관 출력 축과 상기 기관측 동력 전달 부재의 접촉부에 있어서 기관 출력 축의 접촉 면 및 상기 기관측 동력 전달 부재의 접촉 면 중 적어도 일방에, 부분적으로 오목한 부분이 상기 기관 출력 축의 둘레 방향에 형성된다.

상기 양태에 따르면, 상기 오목부가 형성되지 않는 경우에 비해, 기관 출력 축과 기관측 동력 전달 부재 사이에서 총 접촉 면적은 더 작으며, 따라서 접촉 면에 작용하는 압력이 더 높아진다. 이는 기관 출력축과 기관측 동력 전달 부재 사이의 접촉 부분의 시일링 성능을 향상시키므로, 나아가서는 동력 전달 기구의 시일링 성능을 향상시킬 수 있다. 게다가, 기관측 동력 전달 부재는 이들 구성 요소 사이에 시일링 부재를 개재하지 않고 기관 출력측에 체결고정된다. 이러한 구조는 기관측 동력 전달 부재와 기관 출력축 사이의 결합 강도를 높게 유지할 수 있게 한다.

또한 상기 오목부 대신에, 기하학적 패턴으로 오목부를 형성할 수도 있으며, 또는 미로 형상 홈일 수도 있다. 이외에도, 홈이 기관 출력 축의 축선 주위에 스파이럴 패턴으로 연장될 수도 있다.

스파이럴 패턴으로 연장하는 홈은 레코드 홈과 유사한 방식으로 연장하는 단일 홈일 수도 있다. 이는 상기 홈을 절삭 가공에 의해 용이하게 형성할 수 있게 한다.

또한, 전술한 오목부는 기관 출력 축의 축선 주위를 연장하는 복수의 홈으로 형성될 수도 있다. 복수의 홈은 동축의 홈일 수도 있다. 이는 상기 홈을 절삭 가공 에 의해 용이하게 형성할 수 있게 한다.

상기 홈은, 접촉면이 상기 기관 출력 축과 직교한 방향을 따라 취한 톱니 형상의 단면을 갖도록 연장될 수도 있다.

상기 구성에 의하면, 기관측 동력 전달 부재가 기관 출력 축에 체결 고정되면, 홈을 갖는 접촉 면의 돌출 가장자리가 소성변형되며 이에 의해, 기관 출력 축과 기관측 동력 전달 부재 사이의 접촉 부분에 있어서의 각 접촉면 사이에서 밀접의 정도를 증가시킨다. 이로써, 전술한 접촉부에서 시일링 성능을 향상시킬 수 있다. 따라서, 동력 전달 기구의 시일링 성능을 소망하는 수준으로 향상시킬 수 있다.

상기 홈은 상기 접촉 면의 전체에 걸쳐 형성될 수도 있다. 상기 구성에 의하면, 기관측 동력 전달 부재를 기관 출력 축에 체결 고정시키기 전에, 기관 출력 축과 기관측 동력 전달 부재 사이에서 면접촉 하는 부분이 존재하지 않는다. 따라서, 기관측 동력 전달 부재가 기관 출력 축에 체결 고정되면, 접촉 면의 일부에만 홈을 형성하는 구성과 비교해, 비교적 낮은 면압이 작용하여 상기 홈을 갖는 접촉 면의 돌출 가장자리를 소성변형시킬 수 있다. 이는 상기 각 접촉 면 사이의 밀접의 정도를 소망하는 수준으로 향상시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 목적, 구성 및 이점은 첨부 도면을 참조로 하여 하기 예시적 실시예로부터 명확해질 것이며, 첨부 도면에서는 동일한 부재에는 동일 부호를 사용한다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 내연기관의 시동 장치의 동력 전달 기구 및 그 주변의 단면 구조를 나타낸 도면이다.

도 2 는 도 1 의 화살표 D 방향으로부터 본 아우터 레이스 플레이트의 평면 구조를 나타낸 평면도이다.

도 3 은 크랭크축의 축선과 직교하는 방향을 따라 취한 아우터 레이스 플레이트의 접촉 면의 단면 형상을 나타낸 도면이다.

도 4 의 (a) 및 (b) 는 크랭크축과 아우터 레이스 플레이트 사이의 접촉 부분의 단면 구조를 나타낸 도면이다.

도 5 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아우터 레이스 플레이트의 평면 구조를 나타낸 평면도이다.

도 6 은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 아우터 레이스 플레이트의 평면 구조를 부분적으로 확대해 나타낸 평면도이다.

도 7 은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 아우터 레이스 플레이트의 평면 구조를 부분적으로 확대해 나타낸 평면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 크랭크축 11a : 접촉 면

12 : 실린더 블록 13 : 플라이 휠

14 : 클러치 디스크 15 : 플랜지 부

16 : 시일링감합부 16a : 내주면

20, 70, 80, 90 : 기관측 동력 전달 부재로서의 아우터 레이스 플레이트

20a, 70a, 80a, 90a : 접촉 면

21 : 아우터 레이스부 21a : 내주면

21b : 외주면 22,72 : 홈

30 : 전동기측 동력 전달 부재로서의 링 기어

31 : 기어부 32 : 이너 레이스부

32a : 외주면 32b : 내주면

33 : 단차부 33a : 내주면

33b : 외주면 40 : 베어링

50 : 일방향 클러치 51 : 케이지

60 : 동력 전달 기구 61, 62 : 시일링 부재

61a, 62a : 주 시일링 립 61b, 62b : 부 시일링 립

82, 92 : 오목부

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 내연기관의 시동 장치에 대해 설명한다. 도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 내연기관의 시동 장치의 동력 전달 기구 및 그 주변의 단면 구조를 나타낸다.

도 1 은 내연기관의 출력 축인 크랭크축 (11) 의 축선 (C) 에 대해 동력 전달 기구의 일측 (상방측) 만을 나타내고 있다. 또한, 도 1 은 크랭크축 (11), 실린더 블록 (12) 그리고 볼트 (B) 이외의 구성에 대해서는 그 절단면만을 나타내고 있다.

도 1 에 도시된 바와 같이, 내연기관의 실린더 블록 (12) 과 래더 빔 (ladder beam)(도시 생략) 과의 사이에는 크랭크축 (11) 이 회전 가능하게 지지된다. 이 크랭크축 (11) 의 일단부에는, 플라이 휠 (13), 아우터 레이스 플레이트 (20), 및 링 기어 (30) 가 장착되어 있다.

플라이 휠 (13) 은 중심부가 원형 개구를 갖는 대략 디스크 형상으로 형성된다. 플라이 휠 (13) 의 크랭크축 (11) 에 장착되는 부분은 아우터 레이스 플레이트 (20) 에 접촉한다. 또, 플라이 휠 (13) 에 있어 상기 아우터 레이스 플레이트 (20) 에 접촉하는 측의 반대 측에는, 클러치 디스크 (14) 가 장착된다. 이 클러치 디스크 (14) 는 크랭크축 (11) 의 토크를 변속기에 전달하는 클러치 기구의 일부이다. 또한, 클러치 기구는 플라이 휠 (13) 과는 별개로 형성될 수도 있다.

아우터 레이스 플레이트 (20) 는 대략 디스크 형상으로 형성될 수도 있다. 아우터 레이스 플레이트 (20) 는 외주 레이스부 (21) 를 갖는다. 이 외주 레이스부 (21) 는 원통 형상이며, 실린더 블록 (12) 을 향해 돌출한다. 이 아우터 레이스 플레이트 (20) 는 상기 플라이 휠 (13) 의 경우와 마찬가지로, 중심부에 개구를 갖게 형성되어 있다.

플라이 휠 (13) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 중심 개구를 통해 크랭크축 (11) 의 단부를 삽입함으로써, 아우터 레이스 플레이트 (20) 와 플라이 휠 (13) 의 순서로 크랭크축 (11) 에 장착된다. 이 플라이 휠 (13) 및 아우터 레이스 플레이트 (20) 는 플라이 휠 (13) 및 아우터 레이스 플레이트 (20) 에 크랭크축 (11) 의 단부가 삽입된 상태로 크랭크축 (11)(더욱 명확하게는, 플랜지 (15)) 에 볼트에 의해 체결 고정된다. 따라서, 플라이 휠 (13) 및 아우터 레이스 플레이트 (20) 는 크랭크축 (11) 과 함께 회전한다.

링 기어 (30) 는 중심부에 큰 원형의 개구를 갖는 대략 디스크 형상으로 형성되어 있다. 링 기어 (30) 는 링 기어 (30) 의 외주부 전체 주위를 연장하는 기어 이를 갖는 외주 기어부 (31) 를 갖는다. 이 기어부 (31) 는 기관 시동용의 전동기의 회전축 (도시생략) 에 연결되고 구동된다. 따라서, 링 기어 (30) 는 전동기의 구동에 수반해 회전하게 된다. 링 기어 (30) 는 내주 레이스부 (32) 를 갖는다. 이너 레이스부 (32) 는 원통 형상이며, 아우터 레이스 플레이트 (20) 를 향해 돌출한다. 이 이너 레이스부 (32) 는 아우터 레이스부 (21) 의 내주면 (21a) 과 대향하는 외주면 (32a) 을 포함한다. 게다가, 링 기어 (30) 의 외주부와 내주부 사이의 중간부에는, 단차부 (33) 를 갖는다. 내주부는 외주부에 대해 실린더 블록 (12) 을 향해 오목하게 되어 있으며, 원통형 형상을 갖는 단차부 (33) 를 형성한다

이 링 기어 (30) 는 베어링 (40) 을 통해 크랭크축 (11) 에 장착된다. 구체적으로는, 베어링 (40) 이, 크랭크축 (11) 의 플랜지 (15) 의 외주면과 상기 이너 레이스부 (32) 의 내주면 (32b) 사이에 형성된다.

링 기어 (30) 의 이너 레이스부 (32) 의 외주면 (32a) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 아우터 레이스부 (21) 의 내주면 (21a) 사이에는, 복수의 케이지 (51) 가 위치되어 있다. 케이지 (51), 아우터 레이스부 (21) 및 이너 레이스부 (32) 는 일방향 클러치 (50) 를 형성한다.

이 일방향 클러치 (50) 는 아우터 레이스 플레이트 (20) 와 링 기어 (30) 사이에서 일방향만 즉, 링 기어 (30) 로부터 아우터 레이스 플레이트 (20) 로의 방향의 토크 전달을 허용한다.

더욱 상세하게는, 내연기관이 자율 운전되기 전에, 일방향 클러치 (50) 가 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 아우터 레이스부 (21) 와 링 기어 (30) 의 이너 레이스부 (32) 와의 사이에서 케이지 (51) 가 맞물린 상태 하에서, 끼워맞춤 된다. 이로써 아우터 레이스 플레이트 (20) 와 링 기어 (30) 가 함께 연결되어 회전한다. 이와 동시에, 전동기에 의해 크랭크축 (11) 이 강제 회전된다.

결국, 내연기관은 자율 운전된다. 아우터 레이스 플레이트 (20) 가 전동기에 의해 회전되는 링 기어 (30) 의 속도보다 더 빨리 크랭크축 (11) 에 의해 회전하면, 일방향 클러치 (50) 는, 상기 케이지 (51) 의 맞물림이 해제된 상태 하에서 해방된다. 이로써, 아우터 레이스 플레이트 (20) 와 링 기어 (30) 의 연결이 해제된다. 또 링 기어 (30) 는, 베어링 (40) 을 통해 크랭크축 (11) 에 장착되기 때문에, 크랭크축 (11) 의 회전과 독립적으로 회전할 수 있다. 따라서, 이 상태에서, 링 기어 (30) 는 크랭크축 (11) 에 관계없이, 전동기의 출력 축의 회 전에 의해 회전하게 된다. 이로써, 크랭크축 (11) 의 토크에 의해 상기 전동기가 구동되는 것을 방지하며, 이에 의해 전동기의 초과 회전을 방지할 수 있다. 게다가, 이는 내연 기관의 작동에 영향을 주지 않고 전동기만의 구동을 정지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 시동 장치에 있어서는, 동력 전달 기구 (60) 는 아우터 레이스 플레이트 (20), 링 기어 (30), 베어링 (40) 및 일방향 클러치 (50) 를 포함한다. 동력 전달 기구 (60) 는 내연기관이 시동할 때 상기 전동기의 토크가 크랭크축 (11) 에 전달되게 한다.

본 실시예에서는, 도 1 에 화살표 F 로 나타내는 바와 같이, 크랭크축 (11) 또는 실린더 블록 (12) 내의 오일 통로를 통해, 기관 본체 (실린더 블록 (12) 및 오일 팬 (도시 생략)) 로부터 동력 전달 기구 (60) 의 내부에, 내연기관용 윤활제가 공급된다. 이에 의해, 동력 전달 기구 (60) 의 각 부품, 상세하게는 베어링 (40) 및 일방향 클러치 (50) 의 윤활을 위해 윤활제가 사용된다.

동력 전달 기구 (60) 는 동력 전달 기구 (60) 의 내부로부터의 윤활제의 샘을 방지하기 위한 시일링 부재 (61, 62) 를 구비하고 있다. 이들 시일링 부재 (61, 62) 는 모두 링 형상의 부재이다.

시일링 부재 (61) 는 일방향 클러치 (50) 의 아우터 레이스부 (21) 와 링 기어 (30) 의 단차부 (33) 사이에 형성된다. 더욱 상세하게는, 시일링 부재 (61) 는 단차부 (33) 의 내주면 (33a) 에 끼움장착되고, 이에 의해 링 기어 (30) 에 고정된다. 시일링 부재 (61) 는 그 내주 측에 주 시일링 립 (61a) 과 부 시일링 립 (61b) 을 포함한다. 이들은 각각 아우터 레이스부 (21) 의 외주면 (21b) 에 슬라이딩 가능하게 접촉하고 있다. 이 시일링 부재 (61) 는, 아우터 레이스 플레이트 (20) 와 링 기어 (30) 사이에 형성된 캐비티 내에서 윤활제를 시일링 한다.

한편, 시일링 부재 (62) 는 기관 본체와 링 기어 (30) 의 단차부 (33) 사이에 형성된다. 기관 본체는 실린더 블록 (12) 및 오일 팬에 각각 형성된 아크형상 오목부를 갖는다. 이들 오목부의 조합은 평면에서 보면 원형인 오목부 (시일링 끼움장착부 (16)) 를 형성한다. 이 시일링 끼움장착부 (16) 는 상기 단차부 (33) 의 외주면 (33b) 에 대향하고 있는 내주면 (16a) 을 포함한다. 시일링 부재 (62) 는 시일링 끼워맞춤부 (16) 의 내주면 (16a) 에 끼워맞춤되어 기관 본체에 고정된다. 또 시일링 부재 (62) 는 내주 측에 주 시일링 립 (62a) 과 부 시일링 립 (62b) 을 포함한다. 이들 각각의 립은 상기 단차부 (33) 의 외주면 (33b) 에 슬라이딩 가능하게 접촉하고 있다. 이러한 시일링 부재 (62) 는 링 기어 (30) 및 기관 본체 사이에 형성된 캐비티 내에서 윤활제를 시일링한다.

본 실시예에 따른 시동 장치에 있어서는, 아우터 레이스 플레이트 (20) 는 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이의 접촉 부분의 아우터 레이스 플레이트 (20) 측의 접촉 면 (20a) 에, 홈 (22) 을 갖는다. 이 홈 (22) 은 크랭크축 (11) 의 전체 원주 방향으로 연장한다. 이로써, 크랭크축 (11) 및 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이의 결합 강도를 높게 유지하면서, 이들 사이의 시일링 성능을 향상시키고, 이로써 동력 전달 기구 (60) 의 시일링 성능의 향상을 도모한다.

이하, 홈 (22) 에 대해 상세히 설명한다. 도 2 는 도 1 의 화살표 D 방향에서 본 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 평면 구조를 나타낸다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 홈 (22) 은 크랭크축 (11) 의 축선 (C) 주위를 스파이럴 패턴으로 연장한다. 더욱 구체적으로는, 홈 (22) 은 레코드 홈 형상으로 연장되는 단일 홈이다. 이 홈 (22) 은 크랭크축 (11)(도 1) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 와의 접촉 부분에 있어서의 아우터 레이스 플레이트 (20) 측의 접촉 면 (20a) 전체에 걸쳐서 형성된다.

본 실시예에 따르면, 홈 (22) 이 형성되지 않은 경우에 비해, 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이의 총 접촉 면적이 작아서, 접촉면에 적용되는 압력이 높아진다. 이는 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이의 접촉부분의 시일링 성능을 향상시키므로, 동력 전달 기구 (60) 의 시일링 성능을 향상시킨다.

게다가, 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 와의 사이에 시일링 부재가 개재되지 않게 아우터 레이스 플레이트 (20) 가 크랭크축 (11) 에 체결된다. 이 구조는 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이의 결합 강도를 높게 유지할 수 있게 한다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 이 크랭크축 (11) 의 축선 (C) (도 1 참조) 과 직교하는 방향을 따라 취한 단면이 톱니 형상이 되도록, 홈 (22) 이 형성된다.

따라서, 도 4 의 (a) 에 나타내는 바와 같이, 아우터 레이스 플레이트 (20) 가 크랭크축 (11) 에 체결 고정되기 전에, 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 의 돌출 가장자리가 크랭크축 (11)(더욱 구체적으로는, 플랜지 (15)) 의 접촉 면 (11a) 에 선 접촉하게 된다.

선 접촉한 상태하에서, 크랭크축 (11) 에 아우터 레이스 플레이트 (20) 가 체결 고정되면, 도 4 의 (b) 에 나타내는 바와 같이, 접촉 면 (20a) 의 돌출 가장자리 ( 파선으로 나타낸 부분) 가 크랭크축 (11) 의 접촉 면 (11a) 에 의해 무너져 소성변형 한다. 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 의 돌출 가장자리가 크랭크축 (11) 의 접촉 면 (11a) 에 일치하여 변형되기 때문에, 접촉 면 (11a, 20a) 사이의 밀접의 정도가 상당히 증가한다. 따라서, 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이의 접촉 부분의 시일링 성능도 매우 높아진다. 또한, 도 4 의 (b) 에 있어서는, 이해를 용이하게 하기 위해서, 접촉 면 (20a) 의 돌출 가장자리의 변형량을 과장되게 나타내고 있다.

아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 의 일부에만 홈이 형성된다면, 아우터 레이스 플레이트 (20) 가 크랭크축 (11) 에 체결 고정되기 전에, 홈이 형성되어 있지 않은 접촉면 (20a) 의 나머지 부분과 크랭크축 (11) 의 접촉면의 대응 부분 사이에 면접촉이 존재한다. 그러므로, 그러한 구성을 채용하면 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 의 돌출 가장자리를 소성변형시키기 위해서는, 아우터 레이스 플레이트 (20) 는 크랭크축 (11) 에 큰 힘으로 체결되어, 접촉면 (20) 에 높은 압력을 작용시킬 필요가 있다.

이에 반해, 본 발명의 실시예에 따르면, 홈 (22) 은 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 의 전체에 걸쳐 형성된다. 따라서, 아우터 레이스 플레이트 (20) 가 크랭크축 (11) 에 체결 고정되기 전에, 크랭크축 (11) 의 접촉 면 (11a) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 사이에서 면접촉은 거의 존재하지 않는다.

따라서, 상기 서술한 접촉 면 (20a) 의 일부에만 홈이 형성되는 구성과 비교해, 아우터 레이스 플레이트 (20) 를 크랭크축 (11) 에 체결 고정하기 위해 적은 힘이 요구된다. 접촉 면 (20a) 에 적용되는 결과의 압력이 낮을지라도, 접촉면 (20a) 의 돌출 가장자리는 여전히 소성 변형될 수 있다. 이에 의해 접촉면 (11a, 20a) 사이의 밀접의 정도를 소망하는 수준으로 증가시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에 의하면, 이하에 기재하는 효과가 얻어진다. (1) 아우터 레이스 플레이트 (20) 는 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이의 접촉 부분의 접촉 면 (20a) 에 홈 (22) 을 갖는다. 홈 (22) 은 크랭크축 (11) 의 둘레 방향 전체에 걸쳐서 연장한다. 그 때문에, 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이의 결합 강도를 높게 유지하면서, 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 사이의 시일링 성능을 향상시키며, 나아가서는 동력 전달 기구 (60) 의 시일링 성능을 향상시킬 수 있다.

(2) 홈 (22) 은 레코드 홈과 유사한 형상으로 연장하는, 즉 크랭크축 (11) 의 축선 (C) 의 주위를 스파이럴 패턴으로 연장하는 단일 홈으로 형성된다. 따라서, 홈 (22) 이 단일 절삭 가공으로 단순 형성된다.

(3) 크랭크축 (11) 과 직교하는 방향을 따라 취한 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 의 단면 형상이 톱니 형상이 되도록, 홈 (22) 이 연장된다. 그 때문에, 아우터 레이스 플레이트 (20) 가 크랭크축 (11) 에 체결 고정되면, 상기 접촉 면 (20a) 의 돌출 가장자리가 소성변형되며, 이에 의해 접촉면 (20a) 과 크랭크축 (11) 의 접촉 면 (11a) 사이의 밀접의 정도를 증가시킬 수 있다. 이에 의해, 시일링 성능이 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 (20) 와의 접촉부에서 증가한다. 따라서, 동력 전달 기구 (60) 의 시일링 성능이 소망하는 수준으로 향상한다.

(4) 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 의 전면에 걸쳐 홈 (22) 이 형성된다. 이로써, 접촉 면 (20a) 의 일부에 홈이 형성된 구성과 비교해, 비교적 낮은 면압이 적용되어 접촉 면 (20a) 의 돌출 가장자리를 소성변형시킨다. 이는 접촉면 (20a) 과 크랭크축 (11) 의 접촉 면 (11a) 사이의 밀접의 정도를 소망하는 수준으로 증가시킨다.

또한, 상기 실시예가 이하와 같이 변경될 수도 있다. 아우터 레이스 플레이트 (20) 의 접촉 면 (20a) 의 전체에 홈 (20) 이 형성될 필요는 없다. 예를 들어, 접촉 면 (20a) 의 외주부나 내주부에 홈 (22) 이 형성되지 않도록 접촉면 (20a) 의 일부에만 홈 (22) 이 형성될 수도 있다.

홈이 크랭크축 (11) 의 축선 (C) 의 주위에 스파이럴 패턴으로 연장하는 한, 홈이 레코드 홈 이외의 형상으로 연장될 수도 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 스파이럴 패턴으로 홈이 연장하는 것 대신에, 복수의 홈 (72) 이 아우터 레이스 플레이트 (70) 의 접촉면 (70a) 에 형성될 수도 있으므로, 각각의 홈이 크랭크 축 (11) 의 축선 (C) 의 주위를 원형 모양으로 연장한다. 이러한 구성에 있어서는, 복수의 홈 (72) 이 동축의 홈일 수도 있다. 이는 홈을 절삭 가공에 의해 용이하게 형성할 수도 있다.

크랭크축 (11) 에 직교하는 방향을 따라 취한 아우터 레이스 플레이트의 접촉면은 톱니 형상 이외의 형상이 되도록, 홈이 연장될 수도 있다. 예컨대, 인접한 홈이 홈의 간격을 크게함으로써 위치될 수도 있다.

아우터 레이스 플레이트의 접촉 면에 원형의 홈이 한 개만 형성될 수도 있다. 아우터 레이스 플레이트의 접촉 면에, 크랭크축 (11) 의 둘레 방향 전체에 걸쳐서 연장하는 미로 형상 홈을 가질 수도 있다.

아우터 레이스 플레이트의 접촉 면에 홈을 형성하는 것에 대신해, 크랭크축 (11) 의 둘레 방향 전체에 걸쳐 수개의 오목부가 형성될 수도 있다. 오목부가 접촉 면에서 기하학적 패턴이 되도록, 이러한 오목부는 원형 모양이나 다각 형상으로 형성될 수도 있으며, 인접한 오목부 사이에서 소정의 공간을 두고 위치될 수도 있다. 도 6 및 도 7 은 각각의 아우터 레이스 플레이트에 형성된 이러한 오목부의 예시적 패턴을 도시한다. 도 6 에 도시된 바와 같이, 아우터 레이스 플레이트 (80) 에는, 접촉 면 (80a) 에 원형 모양의 오목부 (82) 가 소정의 간격을 두어 형성되어 있어, 이들 오목부가 소위 수왕 (polka-dot) 패턴을 형성한다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 아우터 레이스 플레이트 (90) 에는 접촉 면 (90a) 에 4각형 모양의 오목부 (92) 가 소정의 간격을 두어 형성되어 있어, 이들 오목부가 소위 격자 (lattice) 패턴을 형성한다.

전술한 바와 같이, 크랭크축 (11) 과 아우터 레이스 플레이트 사이의 접촉 부분에 있어서의 아우터 레이스 플레이트의 접촉 면 상에 오목부가 형성된다. 대안으로, 크랭크축 (11) 측의 접촉 면 (11a) 상에 오목부가 형성될 수도 있다. 게다가, 각각의 오목부는 각 접촉면의 양방에 형성될 수도 있다.

본 발명은 예시적 실시예를 참조로 기술하였지만, 기술된 실시예 또는 구성으로 본 발명을 한정하는 것이 아님을 알 수 있다. 이에 반해, 본 발명은 다양한 변형 및 등가의 배열체를 포함하는 것도 의도하고 있다. 게다가, 예시적 실시예의 다양한 요소는 다양한 조합 및 구조로 도시되며, 다소 또는 단일 요소를 포함하는 다른 조합 및 구조도 본 발명의 범주 및 범위 내에 있다.

Claims

기관 출력 축에 체결 고정되는 기관측 동력 전달 부재,

기관 출력 축에 대해 회전 가능하게 형성되고, 또한 기관 시동용의 전동기의 회전축에 연결되는 전동기측 동력 전달 부재,

기관측 동력 전달 부재와 전동기측 동력 전달 부재 사이에 형성되고, 전동기측 동력 전달 부재로부터 기관측 동력 전달 부재로의 방향으로 토크 전달을 허용하는 일방향 클러치, 및

기관측 동력 전달 부재와 전동기측 동력 전달 부재의 사이, 기관 본체 및 전동기측 동력 전달 부재의 사이에 각각 형성된 시일링 부재를 포함하는 동력 전달 기구를 구비하고,

기관 본체로부터 동력 전달 기구의 내부로의 윤활제의 공급을 통해서 동력 전달 기구의 윤활을 실시하는 내연 기관의 시동 장치에 있어서,

부분적으로 오목한 부분이 기관 출력 축과 기관측 동력 전달 부재의 접촉부에서 기관 출력 축의 접촉 면 및 기관측 동력 전달 부재의 접촉 면 중 적어도 일방에, 기관 출력 축의 둘레 방향 전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 오목부는 상기 기관 출력 축의 축선 주위를 스파이럴 패턴으로 연장하 는 홈 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 오목부는 레코드 홈과 유사한 형상으로 연장하는 단일 홈인 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 오목부는 기관 출력 축의 축선 주위를 원형 모양으로 연장하는 복수의 홈 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 복수의 홈은 동축의 홈인 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 장치.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

기관 출력 축과 기관측 동력 전달 부재의 접촉부에서 기관 출력 축의 접촉 면 및 기관측 동력 전달 부재의 접촉 면 중 적어도 일방에 형성되는 상기 홈은, 상기 기관 출력 축과 직교하는 방향을 따라 취한 단면이 형상이 톱니 형상이 되도록 연장되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 홈은 상기 접촉 면의 전체 중 적어도 일방에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관의 시동 장치.
기관 출력 축에 체결 고정되는 기관측 동력 전달 부재,

기관 출력 축에 대해 회전 가능하게 형성되고, 또한 기관 시동용의 전동기의 회전축에 연결되는 전동기측 동력 전달 부재,

기관측 동력 전달 부재와 전동기측 동력 전달 부재 사이에 형성되고, 전동기측 동력 전달 부재로부터 기관측 동력 전달 부재로의 방향으로 토크 전달을 허용하는 일방향 클러치, 및

기관측 동력 전달 부재와 전동기측 동력 전달 부재의 사이, 기관 본체 및 전동기측 동력 전달 부재의 사이에 각각 형성된 시일링 부재를 포함하는 동력 전달 기구를 구비하고,

기관 본체로부터 동력 전달 기구의 내부로의 윤활제의 공급을 통해서 동력 전달 기구의 윤활을 실시하며,

부분적으로 오목한 부분이 기관 출력 축과 기관측 동력 전달 부재의 접촉부에서 기관 출력 축의 접촉 면 및 기관측 동력 전달 부재의 접촉 면 중 적어도 일방에, 기관 출력 축의 둘레 방향 전체에 형성되는 내연기관의 시동 장치.