WO2011040293A1

WO2011040293A1 - 内燃機関の始動装置

Info

Publication number: WO2011040293A1
Application number: PCT/JP2010/066359
Authority: WO
Inventors: 篤弘間瀬; 彰一山崎
Original assignee: アイシン精機株式会社
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2010-09-22
Publication date: 2011-04-07
Also published as: JP2011074902A; JP5333135B2

Abstract

　ワンウェイクラッチの不具合を低減させることができる常時噛合式の内燃機関の始動装置を提供すること。スタータモータの出力軸に取付けられたドライブギヤと、ドライブギヤと常時噛み合うドリブンギヤと、クラッチ装置の構成部品のうちクランクシャフトに連動して回転する構成部品（例えば、プレッシャプレート）と相対回転不能に連結されたシャフト部材と、ドリブンギヤとシャフト部材との間に介在するとともに、スタータモータ側から内燃機関側への駆動力の伝達のみを許容するワンウェイクラッチと、を備え、ドライブギヤ、ドリブンギヤ、シャフト部材の一部、及びワンウェイクラッチは、クラッチ装置と変速機との間に配設され、変速機からのオイルによって潤滑される。

Description

内燃機関の始動装置

［関連出願の記載］
　本発明は、日本国特許出願：特願２００９－２３０３０５号（２００９年１０月２日出願）の優先権主張に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、内燃機関の始動装置に関し、特に、スタータモータのドライブギヤと、ドリブンギヤとが常時噛み合い、ドリブンギヤから内燃機関のクランクシャフトへの駆動力の伝達のみを許容するワンウェイクラッチを有する内燃機関の始動装置に関する。

　内燃機関の始動装置は、スタータモータのドライブギヤと、内燃機関のクランクシャフトに駆動力を伝達するドリブンギヤとが噛み合って、スタータモータがドライブギヤ及びドリブンギヤを介してクランクシャフトを駆動することにより内燃機関を始動させる。従来の内燃機関の始動装置では、クランクシャフトとドリブンギヤとが一体に回転し、始動時に運転者がスタータスイッチをオンにしたときのみ、ドライブギヤをスライドさせて、ドライブギヤとドリブンギヤとを噛み合わせている。このような内燃機関の始動装置では、ギヤ間の噛合率や噛合精度を向上させると、始動時にドライブギヤがドリブンギヤに噛み合いにくくなったり、始動後にドライブギヤがドリブンギヤから離脱しにくくなるといった問題がある。このようなことから、ドライブギヤとドリブンギヤとを常時噛み合わせ、ドリブンギヤからクランクシャフトへの駆動力の伝達のみ許容するワンウェイクラッチを有する内燃機関の始動装置が提案されている（例えば、特許文献１、２）。

　特許文献１では、ドリブンギヤとなるリングギヤが内燃機関とフライホイールの間に配され、リングギヤと内燃機関本体との間にベアリングが設けられ、リングギヤとクランク軸側部材との間にワンウェイクラッチが設けられ、ワンウェイクラッチやベアリングをグリスで封入した構成となっている。特許文献２では、ドリブンギヤとなるリングギヤが内燃機関とフライホイールの間に配され、リングギヤとクランクシャフトとの間にベアリングが設けられ、リングギヤとフライホイールとの間にワンウェイクラッチが設けられ、ワンウェイクラッチやベアリングに対してエンジンオイルを循環させる構成となっている。

特開２００７－０３２４９８号公報国際公開第２００６／０１６６６８号パンフレット

　なお、上記特許文献１、２の全開示内容はその引用をもって本書に繰込み記載する。以下の分析は、本発明によって与えられたものである。
　しかしながら、特許文献１に記載の構成では、ワンウェイクラッチの潤滑にグリスを用いているため、グリス自体の劣化により、ワンウェイクラッチやベアリングの焼き付き等の不具合が懸念される。

　ところで、エンジンオイルには、摩擦係数変化が激しい潤滑油が使用されている。しかしながら、ワンウェイクラッチは、ドリブンギヤからクランクシャフトへ駆動力を伝達するとき（噛み合ったとき）にアウターレースとインナーレースとが相対回転しない（滑らない）ことが望まれるため、特許文献２のようにワンウェイクラッチに対してエンジンオイルを循環させる構成にすると、エンジンオイルの摩擦係数が低下した時にワンウェイクラッチの機能が低減してしまう。また、特許文献２に記載の構成をディーゼルエンジンに適用する場合、エンジンオイル内に含まれる微粒子によってワンウェイクラッチの寿命を著しく低下させてしまう。

　本発明の主な課題は、ワンウェイクラッチの不具合を低減させることができる常時噛合式の内燃機関の始動装置を提供することである。

　本発明の一視点においては、内燃機関の始動装置において、スタータモータの出力軸に取付けられたドライブギヤと、前記ドライブギヤと常時噛み合うドリブンギヤと、前記内燃機関のクランクシャフトと変速機の入力軸とを断続可能に結合するクラッチ装置の構成部品のうち前記内燃機関のクランクシャフトに連動して回転する構成部品と相対回転不能に連結されたシャフト部材と、前記ドリブンギヤと前記シャフト部材との間に介在するとともに、前記スタータモータ側から前記内燃機関側への駆動力の伝達のみを許容するワンウェイクラッチと、を備え、前記ドライブギヤ、前記ドリブンギヤ、前記シャフト部材の一部、及び前記ワンウェイクラッチは、前記クラッチ装置と前記変速機との間に配設され、前記変速機からのオイルによって潤滑される。

　本発明の前記内燃機関の始動装置において、前記ドリブンギヤと前記シャフト部材との間に介在するとともに、前記ドリブンギヤを前記シャフト部材と相対回転可能に支持し、かつ、前記ワンウェイクラッチと並列に配されたベアリングとを備えることが好ましい。

　本発明の前記内燃機関の始動装置において、前記シャフト部材と前記変速機の前記入力軸との間の隙間のうち径方向から見て少なくとも前記ドリブンギヤと重なる領域に配されるとともに、前記シャフト部材を前記変速機の前記入力軸と相対回転可能に支持するブッシュを備えることが好ましい。

　本発明の前記内燃機関の始動装置において、前記クラッチ装置は、前記クランクシャフトと一体回転するフライホイールと、プレッシャプレートと、前記フライホイールと前記プレッシャプレートの間に挟みこまれるとともに前記変速機の前記入力軸と相対回転不能に連結されたクラッチディスクと、前記フライホイールと一体に回転するクラッチカバーと、前記クラッチカバーに揺動可能に支持されるとともに前記プレッシャプレートを前記フライホイール側に付勢するダイヤフラムスプリングと、前記クラッチカバーと前記プレッシャプレートを連結するストラップと、を備え、前記シャフト部材は、前記クラッチ装置の構成部品のうち前記クラッチディスクよりも前記変速機側に配された構成部品と相対回転不能に連結されることが好ましい。

　本発明の前記内燃機関の始動装置において、前記シャフト部材は、前記プレッシャプレートと相対回転不能に連結されることが好ましい。

　本発明の前記内燃機関の始動装置において、前記変速機のハウジングに取り付けられるとともに、前記ドライブギヤ、前記ドリブンギヤ、前記ワンウェイクラッチ、及び、前記シャフト部材の一部を覆うカバーと、前記変速機の前記入力軸と前記シャフト部材との間の隙間をシールする第１シールと、前記カバーと前記シャフト部材との間の隙間をシールする第２シールと、を備えることが好ましい。

　本発明の前記内燃機関の始動装置において、前記変速機は、前記入力軸を前記ハウジングに相対回転可能に支持するベアリングを有し、前記変速機のベアリングの隙間は、前記変速機の前記ハウジング内のオイルを前記カバー側に流入させるための流入部となり、前記変速機の前記ハウジングは、前記カバーで覆われた領域の下部に前記カバー内のオイルを前記変速機の前記ハウジング内に排出するための排出穴を有することが好ましい。

　本発明によれば、ワンウェイクラッチをトランスミッションオイルで潤滑することにより、ワンウェイクラッチの機能を発揮させることができ、ワンウェイクラッチの摩耗劣化を低減させることができる。また、本発明によれば、エンジンオイルをワンウェイクラッチの潤滑油として使用しておらず、ディーゼルエンジンで発生する微粒子の影響を受けないため、常時噛合式の始動装置をディーゼルエンジンに適用することができる。また、本発明によれば、ワンウェイクラッチ、ベアリングを従来技術（特許文献１、２）と比べて小径化させることができる。つまり、特許文献１、２に記載のワンウェイクラッチ、ベアリングがクランクシャフトの径の制約を受けるのに対して、本発明で使用するワンウェイクラッチ、ベアリングはクランクシャフトより径が小さい変速機の入力軸の制約しか受けない。結果として、本発明では、ワンウェイクラッチ、ベアリングを小型化でき、低周速化、長寿命化、低コスト化することができる。

本発明の実施例１に係る内燃機関の始動装置を含む動力伝達機構の構成を模式的に示した断面図である。本発明の実施例１に係る内燃機関の始動装置におけるオイルの流れを説明するための模式図である。本発明の実施例２に係る内燃機関の始動装置の構成の一部を模式的に示した断面図である。本発明の実施例２に係る内燃機関の始動装置の噛み合い部分の構成をリングギヤの軸方向から見たときの模式図である。本発明の実施例３に係る内燃機関の始動装置の構成の一部を模式的に示した断面図である。

　本発明の実施形態に係る内燃機関の始動装置では、スタータモータ（図１の３１）の出力軸（図１の３１ａ）に取付けられたドライブギヤ（図１の３２）と、前記ドライブギヤと常時噛み合うドリブンギヤ（図１の３３）と、前記内燃機関のクランクシャフト（図１の１）と変速機（図１の５０）の入力軸（図１の５１）とを断続可能に結合するクラッチ装置（図１の１０）の構成部品のうち前記内燃機関のクランクシャフトに連動して回転する構成部品（例えば、図１のプレッシャプレート１６）と相対回転不能に連結されたシャフト部材（図１の３４）と、前記ドリブンギヤと前記シャフト部材との間に介在するとともに、前記スタータモータ側から前記内燃機関側への駆動力の伝達のみを許容するワンウェイクラッチ（図１の３６）と、を備え、前記ドライブギヤ、前記ドリブンギヤ、前記シャフト部材の一部、及び前記ワンウェイクラッチは、前記クラッチ装置と前記変速機との間に配設され、前記変速機からのオイルによって潤滑される。

　なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。

　本発明の実施例１に係る内燃機関の始動装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の始動装置を含む動力伝達機構の構成を模式的に示した断面図である。図２は、本発明の実施例１に係る内燃機関の始動装置におけるオイルの流れを説明するための模式図である。

　始動装置３０は、エンジン（図示せず）を始動させる装置であり、スタータモータ３１の出力軸３１ａと一体に回転するピニオンギヤ３２（ドライブギヤ）と、エンジンのクランクシャフト１に駆動力を伝達するリングギヤ３３（ドリブンギヤ）とが常時噛み合い、、リングギヤ３３からワンウェイクラッチ３６、シャフト部材３４、プレッシャプレート１６、ストラップ１７、クラッチカバー１３、フライホイール１１を介してクランクシャフト１への駆動力の伝達のみを許容するように構成された常時噛合式の始動装置である。始動装置３０は、クラッチ装置１０と変速機５０の間に配されている。始動装置３０では、変速機５０のトランスミッションオイルを用いてピニオンギヤ３２、リングギヤ３３、ベアリング３５、及びワンウェイクラッチ３６の潤滑が行われる。

　ここで、クラッチ装置１０は、エンジン（図示せず）のクランクシャフト１と変速機５０の入力軸５１とを断続可能に結合する装置である。クラッチ装置１０は、レリーズフォークやレリーズピストン等のレリーズ機構によって断接操作される。クラッチ装置１０は、同軸に配されたクランクシャフト１と入力軸５１との間の動力伝達経路上に配設されており、主な構成部品として、フライホイール１１と、クラッチカバー１３と、支点部材１４、１５と、プレッシャプレート１６と、ストラップ１７と、支持部材１８と、クラッチディスク２１と、ダイヤフラムスプリング２２と、レリーズベアリング２３と、ブッシュ２４と、を有する。

　フライホイール１１は、鋳鉄製の円板であり、クランクシャフト１にボルト２によって固定されており、クランクシャフト１と一体的に回転する。フライホイール１１は、始動装置３０側（図１の左側）の面の外周部にクラッチカバー１３がボルト１２によって固定されており、クラッチカバー１３と一体回転する。フライホイール１１は、始動装置３０側（図１の左側）の面の中間部において、プレッシャプレート１６によってクラッチディスク２１がフライホイール１１側に押付けられているときにクラッチディスク２１の摩擦材２１ａと圧着（押付力が小さいとスライド可能に圧接）する。

　クラッチカバー１３は、ダイヤフラムスプリング２２を揺動可能に支持する環状の部材である。クラッチカバー１３は、外周部がボルト１２によってフライホール１１に固定されており、フライホール１１と一体回転する。クラッチカバー１３は、内周部がフライホール１１と離間している。クラッチカバー１３は、内周側の部分において、ダイヤフラムスプリング２２の支点を揺動可能に保持する支点部材１４、１５を支持する支持部１３ａを有する。クラッチカバー１３には、ストラップ１７の他端がリベット２０によって固定されている。クラッチカバー１３は、ダイヤフラムスプリング２２が揺動する際に、ダイヤフラムスプリング２２と抵触しないように形成されている。

　支点部材１４、１５は、ダイヤフラムスプリング２２の支点を揺動可能に保持するリング状の部材である。支点部材１４、１５は、クラッチカバー１３の支持部１３ａに保持されており、ダイヤフラムスプリング２２を挟持している。

　プレッシャプレート１６は、クラッチディスク２１をフライホイール１１側に押圧してフライホイール１１との間に挟み込み、クラッチディスク２１をフライホイール１１と摩擦係合させて一体的に回転させるプレートである。プレッシャプレート１６は、クラッチディスク２１を介してフライホイール１１と対向するように配されている。プレッシャプレート１６は、ストラップ１７の一端がリベット１９によって固定され、ストラップ１９を介してクラッチカバー１３と連結されており、クラッチカバー１３の回転に伴って回転する。プレッシャプレート１６は、ダイヤフラムスプリング２２の外周端部（作用点）に当接させるための凸部１６ａを有する。プレッシャプレート１６は、ダイヤフラムスプリング２２によってフライホール１１側に押付けられているときにクラッチディスク２１の摩擦材２１ｂと圧着（押付力が小さいとスライド可能に圧接）する。プレッシャプレート１６は、内周面にシャフト部材３４の係合部３４ａと相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン係合する係合部１６ｂを有する。

　ストラップ１７は、クラッチカバー１３の回転に伴ってプレッシャプレート１６を回転させるとともに、プレッシャプレート１６をクラッチカバー１３に対して軸方向移動可能に連結するための部材である。ストラップ１７の一端は、支持部材１８とともにリベット１９によってプレッシャプレート１６に固定されており、ストラップ１７の他端は、リベット２０によってクラッチカバー１３に固定されている。

　支持部材１８は、ダイヤフラムスプリング２２の外周端部（作用点）をプレッシャプレート１６の凸部１６ａに圧着支持させるための部材である。支持部材１８は、ストラップ１７とともにリベット１９によってプレッシャプレート１６に固定されている。

　クラッチディスク２１は、エンジン（図示せず）のクランクシャフト１の回転動力を変速機５０の入力軸５１に伝達するディスク状の部材である。クラッチディスク２１は、摩擦材２１ａ、２１ｂが円板状のディスクプレート２１ｃの外周部分の両面にリベット２１ｄによって固定されており、ディスクプレート２１ｃの内周部分がハブ部材２１ｅの外周部分にリベット２１ｆによって固定されており、ハブ部材２１ｅの内周部分が変速機５０の入力軸５１と相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン係合している。クラッチディスク２１は、フライホイール１１とプレッシャプレート１６との間に挟み込まれており、プレッシャプレート１６によってフライホイール１１側に押付けられているときに、プレッシャプレート１６と摩擦材２１ｂとが圧着（押付力が小さいとスライド可能に圧接）し、フライホイール１１と摩擦材２１ａとが圧着（押付力が小さいとスライド可能に圧接）する。クラッチディスク２１は、クランクシャフト１と入力軸５１との間のトルク変動を吸収する機構（図示せず）を有してもよい。

　ダイヤフラムスプリング２２は、クラッチカバー１３の内周に沿って放射状に配置された複数の弾発性の板材（レバー部材）から構成されたスプリングである。ダイヤフラムスプリング２２は、中間部（支点）にて、クラッチカバー１３によって支持されたリング状の支点部材１４、１５よって挟持されており、外周端部（作用点）にて、プレッシャプレート１６をフライホイール１１側に押圧するように作用し、内周端部（力点）にて、レリーズベアリング２３を始動装置３０側に押圧するように作用する。ダイヤフラムスプリング２２の外周端部（作用点）は、支持部材１８によってプレッシャプレート１６の凸部１６ａに圧着支持されている。ダイヤフラムスプリング２２は、内周端部（力点）にてレリーズベアリング２３によってフライホイール１１側に押付けられることで、クラッチカバー１３に対し支点部材１４、１５を支点として揺動し、外周端部（作用点）がプレッシャプレート１６から離れるように動作する。このような動作により、クラッチディスク２１とフライホイール１１との摩擦係合及びその解除の操作を行うことができる。

　レリーズベアリング２３は、リング状のボールベアリングであり、ブッシュ２４の外周にて軸方向にスライド可能に配されている。レリーズベアリング２３は、例えば、クラッチペダル等の操作部のマニュアル操作（手動操作、踏込操作等）により、油圧機構、リンク機構等のレリーズ機構を介して軸方向（図１の左右方向）に移動可能になっている。レリーズベアリング２３は、図１では、外輪と内輪の間にボールが介在しており、外輪が油圧機構、リンク機構等のレリーズ機構によって軸方向に操作され、内輪がダイヤフラムスプリング２２と一体的に回転する。

　ブッシュ２４は、レリーズベアリング２３とシャフト部材３４との間に配された部材である。ブッシュ２４は、シャフト部材３４の外周に配設され、レリーズベアリング２３の径方向の移動（偏芯）を規制するとともに、軸方向のスライドをガイドする。

　始動装置３０は、主な構成部として、スタータモータ３１と、ピニオンギヤ３２と、リングギヤ３３と、シャフト部材３４と、ベアリング３５と、ワンウェイクラッチ３６と、ブッシュ３７と、シール３８、３９と、カバー４０と、を有する。

　スタータモータ３１は、エンジン（図示せず）を始動させる電動モータである。スタータモータ３１は、車両の搭載されたバッテリ（図示せず）を電源とし、電子制御装置（図示せず）によって制御される。スタータモータ３１は、回転トルクを出力軸３１ａから出力する。出力軸３１ａは、カバー４０に形成された貫通穴に挿通され、カバー４０の貫通穴との隙間にシール４１が配されている。出力軸３１ａは、カバー４０内においてピニオンギヤ３２が取り付けられており、ピニオンギヤ３２と一体に回転する。ピニオンギヤ３２は、リングギヤ３３を駆動するドライブギヤであり、リングギヤ３３よりも歯数が少ない平歯車（はすば歯車、やまば歯車でも可）よりなり、リングギヤ３３と常時噛み合っている。ピニオンギヤ３２の回転軸は、リングギヤ３３の回転軸と平行である。

　リングギヤ３３は、スタータモータ３１からの回転トルクが伝達されるドリブンギヤである。リングギヤ３３は、カバー４０内に配されている。リングギヤ３３は、ピニオンギヤ３２よりも歯数が多い平歯車（はすば歯車、やまば歯車でも可）であり、外周面にギヤ面を有する。リングギヤ３３は、外周部にピニオンギヤ３２と常時噛み合う噛合部３３ａを有し、内周部にて並列に配されたベアリング３５及びワンウェイクラッチ３６を介してシャフト部材３４に支持されるハブ部３３ｂを有する。ハブ部３３ｂは、内周にてベアリング３５及びワンウェイクラッチ３６の各アウターレースが固定（嵌合、挿嵌でも可）されている。リングギヤ３３は、ワンウェイクラッチ３６を介してシャフト部材３４に駆動力を伝達するが、シャフト部材３４からの駆動力はワンウェイクラッチ３６により遮断されて伝達されない。

　シャフト部材３４は、始動時にリングギヤ３３からの回転動力をワンウェイクラッチ３６を介してクラッチ装置１０のプレッシャプレート１６に伝達する円筒状の部材である。シャフト部材３４は、クラッチ装置１０と変速機５０との間における入力軸５１の外周に配されている。シャフト部材３４は、カバー４０の内周に配された領域において、ブッシュ３７を介して入力軸５１に相対回転可能に配されており、ブッシュ３７によって径方向への移動が規制されるように配されている。シャフト部材３４は、ブッシュ３７よりもクラッチ装置１０側の領域における入力軸５１との間の隙間において、シール３８によってシールされている。シャフト部材３４は、カバー４０内の外周面において、並列に配されたベアリング３５及びワンウェイクラッチ３６の各インナーレースが固定（嵌合、挿嵌でも可）されている。シャフト部材３４は、カバー４０の内周端部との間の隙間において、シール３９によってシールされている。シャフト部材３４は、軸方向におけるシール３８とシール３９との間の部位に、シール３８、３９の軸方向の移動を規制するための段差部を有する。シャフト部材３４は、外周面にて、ブッシュ２４を介してレリーズベアリング２３を相対回転及びスライド可能で径方向の移動を規制するように支持する。シャフト部材３４は、外周面にて、プレッシャプレート１６の係合部１６ｂと相対回転不能かつ軸方向移動可能にスプライン係合する係合部３４ａを有する。シャフト部材３４は、プレッシャプレート１６、ストラップ１７、クラッチカバー１３、及びフライホイール１１を介してクランクシャフト１と連動して回転する。なお、シャフト部材３４は、図１では、プレッシャプレート１６と相対回転不能かつ軸方向移動可能に係合しているが、クラッチ装置１０においてクラッチディスク２１よりも変速機５０側に配された部品（例えば、クラッチカバー１３、ダイヤフラムスプリング２２でも可）や中間部材（例えば、クラッチカバー１３やプレッシャプレート１６に取り付けられたアダプタ）と相対回転不能かつ軸方向移動可能に連結した構成であってもよい。シャフト部材３４はリングギヤ３３からの回転動力がワンウェイクラッチを３６介して入力されることで回転するが、シャフト部材３４からの回転動力はワンウェイクラッチ３６で遮断されリングギヤ３３に伝達されない。

　ベアリング３５は、リングギヤ３３をシャフト部材３４に相対回転可能に支持するためのボールベアリングである。ベアリング３５は、リングギヤ３３とシャフト部材３４との間においてワンウェイクラッチ３６と並列に配されている。ベアリング３５のインナーレースは、シャフト部材３４に固定（嵌合、挿嵌でも可）されており、ベアリング３５のアウターレースは、リングギヤ３３に固定（嵌合、挿嵌でも可）されている。

　ワンウェイクラッチ３６は、リングギヤ３３からシャフト部材３４への駆動力の伝達のみを許容するクラッチである。ワンウェイクラッチ３６は、インナーレースとアウターレースの間に複数のカム（例えば、スプラグ）を有する構成となっており、一方の回転ではカムがインナーレースとアウターレースを径方向に押し広げるように作用してインナーレースとアウターレースがロックするが、逆方向の回転ではカムがインナーレースとアウターレースを径方向に押し広げずインナーレースとアウターレースが空転するように構成されている。ワンウェイクラッチ３６のインナーレースは、シャフト部材３４に固定（嵌合、挿嵌でも可）されており、ワンウェイクラッチ３６のアウターレースは、リングギヤ３３に固定（嵌合、挿嵌でも可）されている。

　ブッシュ３７は、変速機５０の入力軸５１とシャフト部材３４との間に配された部材である。ブッシュ３７は、変速機５０の入力軸５１とシャフト部材３４との間の隙間のうち、径方向から見て少なくともリングギヤ３３と重なる領域に配されている。ブッシュ３７は、入力軸５１の外周に配設され、シャフト部材３４の径方向の移動（偏芯）を規制するとともに、入力軸５１とシャフト部材３４との相対回転をガイドする軸受けとなる。

　シール３８は、変速機５０の入力軸５１とシャフト部材３４との間の隙間をシールする部材である。シール３９は、カバー４０の内周端部とシャフト部材３４との間の隙間をシールする部材である。

　カバー４０は、変速機５０のクラッチ装置１０側において、ピニオンギヤ３２、リングギヤ３３、ベアリング３５、ワンウェイクラッチ３６、スタータモータ３１の一部、シャフト部材３４の一部、及びブッシュ３７を覆う部材である。カバー４０は、外周部にてボルト４２によって変速機５０のハウジング５２に固定されている（図２参照）。カバー４０は、スタータモータ３１の出力軸３１ａを挿通するための貫通穴を有し、当該貫通穴と出力軸３１ａとの間の隙間がシール４１によってシールされている。カバー４０の内周端部は、シャフト部材３４との間の隙間にてシール３９によってシールされている。なお、カバー４０で覆いきれない変速機５０の入力軸５１とシャフト部材３４との間の隙間は、シール３８でシールされている。これにより、ベアリング５３のボール間の隙間からカバー４０内に流入してきたトランスミッションオイルは、ピニオンギヤ３２、リングギヤ３３、ベアリング３５、ワンウェイクラッチ３６、スタータモータ３１の一部、シャフト部材３４の一部、及びブッシュ３７を潤滑し、カバー４０、シール３８、３９、４１によってクラッチ装置１０側に漏れないようになっている。なお、カバー４０内のトランスミッションオイルはハウジング５２の排出穴５２ａを通じて変速機５０のハウジング５２内に排出される。

　変速機５０は、クラッチ装置１０を介して入力されたエンジンのクランクシャフト１からの回転動力を変速して駆動輪（図示せず）に向けて出力する歯車機構を有し、変速段をマニュアル操作（自動操作でも可）により切替可能な変速機である。変速機５０には、例えば、前進５段・後進１段の平行軸歯車式変速機であって、複数の変速ギヤ列を備えた変速機を用いることができる。変速機５０は、図１に示された範囲において、入力軸５１がベアリング５３を介して回動可能にハウジング５２に支持されている。ベアリング５３は、ボールベアリングであり、ボール間の隙間はハウジング５２内のトランスミッションオイルをカバー４０内に流入させるための流入部となる（図２参照）。ハウジング５２には、カバー４０がボルト４２によって取り付けられており、カバー４０で覆われた領域の下部にカバー４０内のトランスミッションオイルをハウジング５２内に排出するための排出穴５２ａを有する（図２参照）。

　次に、本発明の実施例１に係る内燃機関の始動装置の動作について説明する。

　エンジン始動時においては、スタータモータ３１の出力軸３１ａから出力された回転トルクは、ピニオンギヤ３２からリングギヤ３３へ減速されて伝達される。このとき、リングギヤ３３の回転数はシャフト部材３４の回転数より高くなるため、ワンウェイクラッチ３６が噛み合い、リングギヤ３３の回転トルクがシャフト部材３４へ伝達される。シャフト部材３４の回転トルクは、シャフト部材３４とスプライン係合したプレッシャプレート１６、ストラップ１７、クラッチカバー１３、フライホイール１１の経路を辿り、クランクシャフト１へと伝達される。

　エンジン始動後においては、スタータモータ３１の出力軸３１ａからの回転トルクの伝達はなくなる。つまり、リングギヤ３３の回転数がシャフト部材３４の回転数を下回るため、ワンウェイクラッチ３６が空転する。その結果、シャフト部材３４からリングギヤ３３へのエンジントルクの伝達は、ワンウェイクラッチ３６で遮断され、スタータモータ３１が停止することでリングギヤ３３とピニオンギヤ３２とは噛み合ったまま静止する。

　実施例１によれば、ワンウェイクラッチ３６をトランスミッションオイルで潤滑することにより、ワンウェイクラッチ３６の機能を発揮させることができ、ワンウェイクラッチ３６の摩耗劣化を低減させることができる。また、実施例１によれば、エンジンオイルをワンウェイクラッチ３６の潤滑油として使用しておらず、ディーゼルエンジンで発生する微粒子の影響を受けないため、常時噛合式の始動装置をディーゼルエンジンに適用することができる。また、実施例１によれば、ベアリング３５、ワンウェイクラッチ３６を従来技術（特許文献１、２）と比べて小径化させることができる。つまり、特許文献１、２に記載のベアリング、ワンウェイクラッチがクランクシャフトの径の制約を受けるのに対して、実施例１で使用するベアリング３５、ワンウェイクラッチ３６はクランクシャフト１より径が小さい変速機５０の入力軸５１の制約しか受けない。結果として、実施例１では、ベアリング３５、ワンウェイクラッチ３６を小型化でき、低周速化、長寿命化、低コスト化することができる。さらに、実施例１によれば、変速機５０のハウジング５２においてクラッチ装置１０側の面に突出した部分を有する場合に、その内周側に始動装置３０を配置することで、エンジンと変速機５０との間の軸長を長くしないようにすることができる。また、カバー４０は、ピニオンギヤ３２及びリングギヤ３３を覆う構成であるため、ピニオンギヤ３２及びリングギヤ３３もトランスミッションオイルで潤滑されるため、ピニオンギヤ３２及びリングギヤ３３の摩耗も低減することができる。

　本発明の実施例２に係る内燃機関の始動装置について図面を用いて説明する。図３は、本発明の実施例２に係る内燃機関の始動装置の構成の一部を模式的に示した断面図である。図４は、本発明の実施例２に係る内燃機関の始動装置の噛み合い部分の構成をリングギヤの軸方向から見たときの模式図である。

　実施例２では、実施例１のピニオンギヤ（図１の３２）をウォーム６２として、ウォームホイールとなるリングギヤ６３を小径化したものである。その他の構成、動作は、実施例１と同様である。

　ウォーム６２は、スタータモータ３１の回転トルクを出力するドライブギヤである。ウォーム６２は、リングギヤ６３と合うねじ歯車であり、リングギヤ６３と常時噛み合っている。ウォーム６２は、カバー４０内においてスタータモータ３１の出力軸３１ａに取り付けられており、出力軸３１ａと一体に回転する。ウォーム６２の回転軸は、リングギヤ６３の回転軸と立体交差している。これに伴って、スタータモータ３１の出力軸３１ａがリングギヤ６３の回転軸と立体交差するようにスタータモータ３１が配置される。

　リングギヤ６３は、スタータモータ３１からの回転トルクが伝達されるドリブンギヤである。リングギヤ６３は、カバー４０内に配されている。リングギヤ６３は、ウォーム６２と合うはすば歯車（ウォームホイール）であり、外周面にギヤ面を有する。リングギヤ６３は、外周部にてウォーム６２と常時噛み合い、内周部にて並列に配されたベアリング３５及びワンウェイクラッチ３６を介してシャフト部材３４に支持されている。リングギヤ６３は、内周にてベアリング３５及びワンウェイクラッチ３６の各アウターレースが固定（嵌合、挿嵌でも可）されている。リングギヤ６３は、ワンウェイクラッチ３６を介してシャフト部材３４に駆動力を伝達するが、シャフト部材３４からの駆動力はワンウェイクラッチ３６により遮断されて伝達されない。

　実施例２によれば、実施例１と同様な効果を奏するとともに、ウォームギヤを用いることで、リングギヤ６３の小径化と高減速比化を達成することができる。

　本発明の実施例３に係る内燃機関の始動装置について図面を用いて説明する。図５は、本発明の実施例３に係る内燃機関の始動装置の構成の一部を模式的に示した断面図である。

　実施例３では、実施例２のウォーム（図３の６２）を小歯数ヘリカルギヤ７２に置き換え、実施例２のリングギヤ（図３の６３）をフェースギヤ７３に置き換えて、実施例２と同様にフェースギヤ７３を小径化したものである。その他の構成、動作は、実施例２と同様である。

　小歯数ヘリカルギヤ７２は、スタータモータ（図４の３１に相当）の回転トルクを出力するドライブギヤである。小歯数ヘリカルギヤ７２は、フェースギヤ７３と合う小歯数のねじ歯車であり、フェースギヤ７３と常時噛み合っている。小歯数ヘリカルギヤ７２は、カバー４０内においてスタータモータ３１の出力軸（図４の３１ａに相当）に取り付けられており、出力軸３１ａと一体に回転する。小歯数ヘリカルギヤ７２の回転軸は、フェースギヤ７３の回転軸と立体交差している。これに伴って、スタータモータ３１の出力軸３１ａがフェースギヤ７３の回転軸と立体交差するようにスタータモータ３１が配置される。

　フェースギヤ７３は、スタータモータ（図４の３１に相当）からの回転トルクが伝達されるドリブンギヤである。フェースギヤ７３は、カバー４０内に配されている。フェースギヤ７３は、小歯数ヘリカルギヤ７２と合う歯車（平歯車、はすば歯車）であり、側面（回転軸に対し垂直な面）にギヤ面を有する。フェースギヤ７３は、側面にて小歯数ヘリカルギヤ７２と常時噛み合い、内周部にて並列に配されたベアリング３５及びワンウェイクラッチ３６を介してシャフト部材３４に支持されている。フェースギヤ７３は、内周にてベアリング３５及びワンウェイクラッチ３６の各アウターレースが固定（嵌合、挿嵌でも可）されている。フェースギヤ７３は、ワンウェイクラッチ３６を介してシャフト部材３４に駆動力を伝達するが、シャフト部材３４からの駆動力はワンウェイクラッチ３６により遮断されて伝達されない。

　実施例３によれば、実施例１、２と同様な効果を奏する。

　なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施例ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

　１　クランクシャフト
　２　ボルト
　１０　クラッチ装置
　１１　フライホイール
　１２　ボルト
　１３　クラッチカバー
　１３ａ　支持部
　１４、１５　支点部材
　１６　プレッシャプレート
　１６ａ　凸部
　１６ｂ　係合部
　１７　ストラップ
　１８　支持部材
　１９、２０　リベット
　２１　クラッチディスク
　２１ａ、２１ｂ　摩擦材
　２１ｃ　ディスクプレート
　２１ｄ　リベット
　２１ｅ　ハブ部材
　２１ｆ　リベット
　２２　ダイヤフラムスプリング
　２３　レリーズベアリング
　２４　ブッシュ
　３０　始動装置
　３１　スタータモータ
　３１ａ　出力軸
　３２　ピニオンギヤ（ドライブギヤ）
　３３　リングギヤ（ドリブンギヤ）
　３３ａ　噛合部
　３３ｂ　ハブ部
　３４　シャフト部材
　３４ａ　係合部
　３５　ベアリング
　３６　ワンウェイクラッチ
　３７　ブッシュ
　３８、３９　シール
　４０　カバー
　４１　シール
　４２　ボルト
　５０　変速機
　５１　入力軸
　５２　ハウジング
　５２ａ　排出穴
　５３　ベアリング
　６２　ウォーム（ドライブギヤ）
　６３　リングギヤ（ドリブンギヤ）
　７２　小歯数ヘリカルギヤ（ドライブギヤ）
　７３　フェースギヤ（ドリブンギヤ）

Claims

　スタータモータの出力軸に取付けられたドライブギヤと、
　前記ドライブギヤと常時噛み合うドリブンギヤと、
　前記内燃機関のクランクシャフトと変速機の入力軸とを断続可能に結合するクラッチ装置の構成部品のうち前記内燃機関のクランクシャフトに連動して回転する構成部品と相対回転不能に連結されたシャフト部材と、
　前記ドリブンギヤと前記シャフト部材との間に介在するとともに、前記スタータモータ側から前記内燃機関側への駆動力の伝達のみを許容するワンウェイクラッチと、
を備え、
　前記ドライブギヤ、前記ドリブンギヤ、前記シャフト部材の一部、及び前記ワンウェイクラッチは、前記クラッチ装置と前記変速機との間に配設され、前記変速機からのオイルによって潤滑される内燃機関の始動装置。
　前記ドリブンギヤと前記シャフト部材との間に介在するとともに、前記ドリブンギヤを前記シャフト部材と相対回転可能に支持し、かつ、前記ワンウェイクラッチと並列に配されたベアリングとを備える請求項１記載の内燃機関の始動装置。
　前記シャフト部材と前記変速機の前記入力軸との間の隙間のうち径方向から見て少なくとも前記ドリブンギヤと重なる領域に配されるとともに、前記シャフト部材を前記変速機の前記入力軸と相対回転可能に支持するブッシュを備える請求項１又は２記載の内燃機関の始動装置。
　前記クラッチ装置は、前記クランクシャフトと一体回転するフライホイールと、プレッシャプレートと、前記フライホイールと前記プレッシャプレートの間に挟みこまれるとともに前記変速機の前記入力軸と相対回転不能に連結されたクラッチディスクと、前記フライホイールと一体に回転するクラッチカバーと、前記クラッチカバーに揺動可能に支持されるとともに前記プレッシャプレートを前記フライホイール側に付勢するダイヤフラムスプリングと、前記クラッチカバーと前記プレッシャプレートを連結するストラップと、を備え、
　前記シャフト部材は、前記クラッチ装置の構成部品のうち前記クラッチディスクよりも前記変速機側に配された構成部品と相対回転不能に連結される請求項1乃至３のいずれか一に記載の内燃機関の始動装置。
　前記シャフト部材は、前記プレッシャプレートと相対回転不能に連結される請求項４記載の内燃機関の始動装置。
　前記変速機のハウジングに取り付けられるとともに、前記ドライブギヤ、前記ドリブンギヤ、前記ワンウェイクラッチ、及び、前記シャフト部材の一部を覆うカバーと、
　前記変速機の前記入力軸と前記シャフト部材との間の隙間をシールする第１シールと、
　前記カバーと前記シャフト部材との間の隙間をシールする第２シールと、
　を備える請求項１乃至５のいずれか一に記載の内燃機関の始動装置。
　前記変速機は、前記入力軸を前記ハウジングに相対回転可能に支持するベアリングを有し、
　前記変速機のベアリングの隙間は、前記変速機の前記ハウジング内のオイルを前記カバー側に流入させるための流入部となり、
　前記変速機の前記ハウジングは、前記カバーで覆われた領域の下部に前記カバー内のオイルを前記変速機の前記ハウジング内に排出するための排出穴を有する請求項６記載の内燃機関の始動装置。